JP6099983B2 - Zoom lens and imaging apparatus having the same - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズに関し、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、TVカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。   The present invention relates to a zoom lens, and is suitable for an imaging apparatus such as a digital still camera, a video camera, a TV camera, and a surveillance camera.

最近、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置(カメラ)は、小型化及び高機能化されている。そして撮像装置の小型化及び高機能化にともない、それに用いる撮像光学系には広い画角(撮影画角)を包含し、高ズーム比で高い光学性能を有した小型のズームレンズであることが求められている。   Recently, imaging devices (cameras) such as a video camera and a digital still camera using a solid-state imaging element have been reduced in size and functionality. With the downsizing and higher functionality of the imaging device, the imaging optical system used for the imaging device includes a wide angle of view (shooting angle of view), and is a small zoom lens having high optical performance with a high zoom ratio. It has been demanded.

全系が小型で広画角、高ズーム比のズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が先行する(最も物体側に位置する)ネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群より成る3群ズームレンズが知られている(特許文献1、2)。   As a zoom lens having a small overall system, a wide angle of view, and a high zoom ratio, a negative lead type zoom lens is known which is preceded by a lens unit having a negative refractive power (positioned closest to the object side). As a negative lead type zoom lens, in order from the object side to the image side, a three-group zoom including a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power Lenses are known (Patent Documents 1 and 2).

特開2008−152189号公報JP 2008-152189 A 特開2011−33770号公報JP 2011-33770 A

近年、撮像装置に用いるズームレンズには、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有することが強く要望されている。   In recent years, there is a strong demand for zoom lenses used in imaging apparatuses to have a high zoom ratio and high optical performance over the entire zoom range.

一般にズームレンズにおいて、所定のズーム比を確保しつつ、全系の小型化を図るためには、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削減すれば良い。しかしながら、このようにしたズームレンズは、各レンズ面の屈折力の増加に伴いレンズ肉厚が増してしまい、レンズ系の短縮効果が不十分になると同時に諸収差の発生が多くなり、高い光学性能を得るのが困難になってくる。また、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、諸収差のうち、特に像面湾曲を少なくすることが重要になってくる。   In general, in a zoom lens, in order to reduce the size of the entire system while ensuring a predetermined zoom ratio, the number of lenses may be reduced while increasing the refractive power of each lens group constituting the zoom lens. However, in such a zoom lens, as the refractive power of each lens surface increases, the lens thickness increases, the effect of shortening the lens system becomes insufficient, and the occurrence of various aberrations increases, resulting in high optical performance. Getting difficult. In order to obtain high optical performance over the entire zoom range, it is important to reduce the curvature of field, among other aberrations.

全ズーム範囲に渡り平坦な像面特性を得るにはペッツバール和を小さく抑え像面湾曲を低減することが好ましい。そのためには正の屈折力のレンズ枚数を増加させて正の屈折力を複数の正レンズで分担する、もしくは正レンズの材料に高屈折率材料を用いるのが有効である。しかしながら正レンズの枚数を増やさずに正レンズの屈折力を強めて、全系の小型化を図ろうとすると、ペッツバール和が増大し像面湾曲の発生が増大する。特に高ズーム比化と全系の小型化を図ろうとすると平坦な像面特性を実現するのが大変難しくなる。   In order to obtain a flat image plane characteristic over the entire zoom range, it is preferable to reduce the Petzval sum and reduce the curvature of field. For this purpose, it is effective to increase the number of lenses having a positive refractive power and share the positive refractive power among a plurality of positive lenses, or to use a high refractive index material for the positive lens material. However, if the refractive power of the positive lens is increased without increasing the number of positive lenses to reduce the size of the entire system, the Petzval sum increases and the occurrence of curvature of field increases. In particular, it is very difficult to realize a flat image plane characteristic when attempting to achieve a high zoom ratio and downsizing of the entire system.

一方、前述したネガティブリード型のズームレンズは広画角化及び全系の小型化が有利であるが、開口絞りに対し、レンズ系全体が非対称となるため、ズーミングに伴う諸収差の変動が大きく全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しい。   On the other hand, the negative lead type zoom lens described above is advantageous in widening the angle of view and downsizing the entire system. However, since the entire lens system is asymmetric with respect to the aperture stop, fluctuations in various aberrations accompanying zooming are large. It is difficult to obtain high optical performance over the entire zoom range.

ネガティブリード型のズームレンズにおいて、全ズーム範囲で画面全体にわたり高い光学性能を得るには、軸外光束のうちフレア光となる不要光を開口絞りや光束制限部材(フレアカット絞り)等で遮光するのが良い。しかしながら光束制限部材で軸外光束を遮光するとき、軸外光束をあまり多く遮光すると画面周辺光量の低下が多くなり、好ましくない。このため、光束制限部材で不要光をカットするときには、光束制限部材の光学配置、及びズーミングに伴って移動させるときはその移動条件等を適切に設定することが重要になってくる。   In a negative lead type zoom lens, in order to obtain high optical performance over the entire screen in the entire zoom range, unnecessary light that becomes flare light out of the off-axis light beam is blocked by an aperture stop or a light beam restricting member (flare cut stop). Is good. However, when the off-axis light beam is shielded by the light beam restricting member, if the off-axis light beam is shielded too much, the amount of light at the periphery of the screen increases, which is not preferable. For this reason, when unnecessary light is cut by the light beam limiting member, it is important to appropriately set the optical arrangement of the light beam limiting member and the movement conditions when moving the light beam along with zooming.

特許文献1では、第2レンズ群を4つのレンズより構成し、第3レンズ群の像側にフレアカット絞りを配置し、緒収差を良好に抑えつつ第2レンズ群の屈折力を強めて全系の小型化を図っている。特許文献2では、第2レンズ群の像側に開口絞りを配置し不要光を効果的に遮光して広画角化及び高ズーム比化を図っている。光束制限部材を用いてフレア光を効果的に遮光し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには特にズーミングに際して光束制限部材を適切に移動することが重要であり、この構成が不適切であると全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になる。   In Patent Document 1, the second lens group is composed of four lenses, a flare-cut stop is disposed on the image side of the third lens group, and the refractive power of the second lens group is strengthened while suppressing the aberration satisfactorily. The system is miniaturized. In Patent Document 2, an aperture stop is disposed on the image side of the second lens group, and unnecessary light is effectively shielded to achieve a wide angle of view and a high zoom ratio. In order to effectively block flare light using the light flux limiting member and to obtain high optical performance over the entire zoom range, it is important to move the light flux limiting member appropriately especially during zooming, and this configuration is inappropriate. It becomes difficult to obtain high optical performance over the entire zoom range.

本発明は光束制限部材を適切に構成することにより、レンズ系全体がコンパクトで、広画角、高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。   The present invention provides a zoom lens capable of obtaining a high optical performance in the entire zoom range with a compact lens system, a wide angle of view, a high zoom ratio, and an imaging apparatus having the same by appropriately configuring a light flux limiting member. With the goal.

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、通過光束を制限する光束制限部材、正の屈折力の第3レンズ群からなり、広角端に比べて望遠端において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が狭くなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が広くなるように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負レンズG11、正レンズG12からなり、
広角端における前記第2レンズ群と前記光束制限部材との光軸上の間隔をδ2aw、全ズーム範囲における前記第2レンズ群と前記光束制限部材との光軸上の間隔の最大値をδ2ai、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記光束制限部材の移動量をmaとするとき、
0.01<|δ2ai−δ2aw|/δ2ai<0.99
0.60<ma/m2<0.95
なる条件式を満たすことを特徴としている。
The zoom lens according to the present invention includes a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a light beam limiting member for limiting a passing light beam, and positive refraction, which are arranged in order from the object side to the image side. A third lens group of a force, and the distance between the first lens group and the second lens group is narrower at the telephoto end than at the wide-angle end, and the distance between the second lens group and the third lens group In zoom lenses in which each lens group moves so that
The first lens group includes a negative lens G11 and a positive lens G12 arranged in order from the object side to the image side.
The distance on the optical axis between the second lens group and the light flux limiting member at the wide angle end is δ2aw, and the maximum value on the optical axis between the second lens group and the light flux limiting member in the entire zoom range is δ2ai , When the amount of movement of the second lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is m2, and the amount of movement of the light beam limiting member during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is ma ,
0.01 <| δ2ai−δ2aw | / δ2ai <0.99
0.60 <ma / m2 <0.95
It is characterized by satisfying the following conditional expression.

本発明によれば、レンズ系全体がコンパクトで、広画角、高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a zoom lens in which the entire lens system is compact, has a wide angle of view, a high zoom ratio, and high optical performance in the entire zoom range.

(A),(B),(C) 実施例1の広角端,中間のズーム位置,望遠端におけるレンズ断面図(A), (B), (C) Lens cross-sectional views at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Embodiment 1 (A),(B),(C) 実施例1の広角端,中間のズーム位置,望遠端における収差図(A), (B), (C) Aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Example 1. (A),(B),(C) 実施例2の広角端,中間のズーム位置,望遠端におけるレンズ断面図(A), (B), (C) Lens cross-sectional views at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Embodiment 2. (A),(B),(C) 実施例2の広角端,中間のズーム位置,望遠端における収差図(A), (B), (C) Aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Example 2. (A),(B),(C) 実施例3の広角端,中間のズーム位置,望遠端におけるレンズ断面図(A), (B), (C) Lens cross-sectional views at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Embodiment 3 (A),(B),(C) 実施例3の広角端,中間のズーム位置,望遠端における収差図(A), (B), (C) Aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Embodiment 3. 本発明の撮像装置の要部概略図Schematic diagram of main parts of an imaging apparatus of the present invention 本発明の撮像装置の要部概略図Schematic diagram of main parts of an imaging apparatus of the present invention 本発明のズームレンズに係る光束制限部材で光束を制限するときの説明図Explanatory drawing when restricting light flux with a light flux restricting member according to the zoom lens of the present invention

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、通過光束を制限する光束制限部材、正の屈折力の第3レンズ群からなる。そして広角端(短焦点距離端)に比べ望遠端(長焦点距離端)において、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が狭く、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が広くなるように各レンズ群が移動する。光束制限部材はズーミングに際して他のレンズ群とは異なった移動軌跡で移動する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a light beam limiting member for limiting a passing light beam, and a first lens unit having a positive refractive power. It consists of three lens groups. The distance between the first lens group and the second lens group is narrower and the distance between the second lens group and the third lens group is wider at the telephoto end (long focal length end) than at the wide angle end (short focal length end). Each lens group moves so that. The light beam limiting member moves in a different movement locus from the other lens groups during zooming.

図1(A)、(B)、(C)は、それぞれ実施例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端でのレンズ断面図である。図2(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例1のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。実施例1はズーム比4.74、開口比2.37〜5.80、広角端における撮影半画角48.6度程度のズームレンズである。   FIGS. 1A, 1 </ b> B, and 1 </ b> C are cross-sectional views of the zoom lens of Embodiment 1 at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively. 2A, 2B, and 2C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively, of the zoom lens according to the first exemplary embodiment. Example 1 is a zoom lens having a zoom ratio of 4.74, an aperture ratio of 2.37 to 5.80, and a shooting half angle of view of about 48.6 degrees at the wide angle end.

図3(A)、(B)、(C)は、それぞれ実施例2のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端でのレンズ断面図である。図4(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例2のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。実施例2はズーム比4.79、開口比2.48〜5.80、広角端半画角48.5度程度のズームレンズである。   FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C are lens cross-sectional views at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, of the zoom lens of Embodiment 2. FIGS. 4A, 4B, and 4C are aberration diagrams of the zoom lens of Example 2 at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively. Example 2 is a zoom lens having a zoom ratio of 4.79, an aperture ratio of 2.48 to 5.80, and a wide angle end half field angle of about 48.5 degrees.

図5(A)、(B)、(C)は、それぞれ実施例3のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端でのレンズ断面図である。図6(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例3のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。実施例3はズーム比4.56、開口比3.00〜7.00、広角端半画角48.0度程度のズームレンズである。   FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C are lens cross-sectional views at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end, respectively, of the zoom lens according to the third exemplary embodiment. 6A, 6B, and 6C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end of the zoom lens according to Embodiment 3, respectively. The third exemplary embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 4.56, an aperture ratio of 3.00 to 7.00, and a wide angle end half field angle of about 48.0 degrees.

図7,図8はそれぞれ本発明の撮像装置の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側(物体側)(前方)で、右方が像側(後方)である。レンズ断面図において、iは物体側からのレンズ群の順番を示し、Biは第iレンズ群である。SPはFナンバー光束を制限する開口絞りである。Pは通過光束を制限する光束制限部材である。実施例1では光束制限部材Pは開口絞りSPとしての機能を有する7 and 8 are schematic views of the main part of the image pickup apparatus of the present invention. The zoom lens of each embodiment is a photographic lens system used in an imaging apparatus such as a video camera or a digital camera. In the lens cross-sectional view, the left side is the subject side (object side) (front), and the right side is the image side (rear). In the lens cross-sectional view, i indicates the order of the lens groups from the object side, and Bi is the i-th lens group. SP is an aperture stop that limits the F-number light beam. P is a light beam limiting member for limiting the passing light beam. In the first embodiment, the light flux limiting member P functions as an aperture stop SP.

Gは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が置かれる。   G is an optical block corresponding to an optical filter, a face plate, a quartz low-pass filter, an infrared cut filter, or the like. IP is an image plane, and when used as a photographing optical system of a video camera or a digital still camera, an imaging plane of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is placed.

収差図において、d、gは各々d線及びg線である。ΔM,ΔSは各々メリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はg線によって表している。ωは半画角(度)、FnoはFナンバーである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。   In the aberration diagrams, d and g are d-line and g-line, respectively. ΔM and ΔS are a meridional image plane and a sagittal image plane, respectively. Lateral chromatic aberration is represented by the g-line. ω is a half angle of view (degree), and Fno is an F number. In the following embodiments, the wide-angle end and the telephoto end refer to zoom positions when the zoom lens unit is positioned at both ends of a range in which the mechanism can move on the optical axis.

各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群B1、正の屈折力の第2レンズ群B2、正の屈折力の第3レンズ群B3の3つのレンズ群から構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際してはレンズ断面図の矢印で示す如く、第1レンズ群B1が像側に凸状の軌跡で移動、第2レンズ群B2が物体側に移動し、第3レンズ群B3は像側に移動している。光束制限部材Pは他のレンズ群とは異なった軌跡で物体側へ移動する。実施例2,3においては、光束制限部材Pの他に開口絞りSPを更に有し、開口絞りSPは第2レンズ群B2と一体的に移動する。 The zoom lens of each embodiment includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit B1 having a negative refractive power, a second lens unit B2 having a positive refractive power, and a third lens unit B3 having a positive refractive power. It consists of two lens groups. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, as indicated by an arrow in the lens cross-sectional view, the first lens unit B1 moves along a locus convex toward the image side, the second lens unit B2 moves toward the object side, and the third lens Group B3 has moved to the image side. The light flux limiting member P moves to the object side along a different path from the other lens groups. In Examples 2 and 3, the aperture stop SP is further provided in addition to the light flux limiting member P, and the aperture stop SP moves integrally with the second lens group B2.

各実施例のズームレンズは、第2レンズ群B2の移動により主な変倍を行い、第1レンズ群B1の像側に凸状の軌跡の移動によって変倍に伴う像面の移動を補正している。また、特に固体撮像素子等を用いた撮影装置に必要な像側のテレセントリックな結像を第3レンズ群B3にフィールドレンズの役割を持たせる事で達成している。   The zoom lens of each embodiment performs main zooming by moving the second lens unit B2, and corrects the movement of the image plane due to zooming by moving a convex locus on the image side of the first lens unit B1. ing. In addition, telecentric imaging on the image side, which is particularly necessary for a photographing apparatus using a solid-state imaging device or the like, is achieved by providing the third lens unit B3 with the role of a field lens.

また、第2レンズ群B2の像側には光束制限部材Pを配置している。この光束制限部材Pは光学性能を劣化させる有害な光線(フレアー光)をカットしている。一般的に、ズーム全域を大口径化すると、軸上光線が大量に入射するが、同時に軸上光線が通過する高さまで軸外光線も入射する。光量が大量に入ってくる分、軸外光線の上線がコマフレアとなり光学性能に悪影響を与える。光束制限部材Pは、この軸外光線の上線をカットする。   Further, a light flux limiting member P is disposed on the image side of the second lens group B2. The light flux limiting member P cuts harmful light rays (flare light) that degrade optical performance. Generally, when the entire zoom area is enlarged, a large amount of on-axis light is incident, but at the same time off-axis light is incident to a height at which the on-axis light passes. As the amount of light enters, the upper line of off-axis rays becomes coma flare, which adversely affects optical performance. The light flux limiting member P cuts the upper line of the off-axis light beam.

各実施例において、広角端における第2レンズ群B2と光束制限部材Pとの光軸上の間隔をδ2aw、全ズーム範囲における第2レンズ群B2と光束制限部材Pとの光軸上の間隔の最大値をδ2aiとする。このとき、
0.01<|δ2ai−δ2aw|/δ2ai<0.99 ・・・(1)
なる条件式を満たしている。
In each embodiment, the distance on the optical axis between the second lens group B2 and the light flux limiting member P at the wide angle end is δ2aw, and the distance on the optical axis between the second lens group B2 and the light flux limiting member P in the entire zoom range. Let the maximum value be δ2ai. At this time,
0.01 <| δ2ai−δ2aw | / δ2ai <0.99 (1)
The following conditional expression is satisfied.

条件式(1)は、第2レンズ群B2と光束制限部材Pとの位置関係を規定している。条件式(1)を満足することにより、軸外光束を制限し、画面周辺での開口効率を落とし、レンズ枚数の増加を避けつつ、高い結像性能を達成している。また、広角端での撮影画角90度以上を達成しつつ、レンズ構成の簡素化及び全系の小型化を図っている。   Conditional expression (1) defines the positional relationship between the second lens unit B2 and the light flux limiting member P. By satisfying conditional expression (1), off-axis light flux is limited, aperture efficiency around the screen is reduced, and high imaging performance is achieved while avoiding an increase in the number of lenses. In addition, while achieving a shooting angle of view of 90 degrees or more at the wide-angle end, the lens configuration is simplified and the entire system is downsized.

各実施例の3群ズームレンズにおいて、第2レンズ群B2の像側に光束制限部材Pを配置し、光束制限部材Pが第2レンズ群B2と同じ軌跡でズーミングすると、ズーム中間域から望遠端にかけて、軸外光束は、第2レンズ群B2の光軸から離れた位置を通過する。そうすると第2レンズ群B2にて、球面収差と軸外光束に対してコマ収差の補正をすると、像面湾曲を良好に補正することが難しくなる。これに対して、開口比を大きく(暗く)すれば、球面収差の発生を抑え、軸外諸収差の発生を抑制することができる。しかしながら所望の明るさのFナンバーを確保することが困難になる。   In the three-group zoom lens of each embodiment, when the light beam limiting member P is disposed on the image side of the second lens group B2, and the light beam limiting member P is zoomed along the same locus as that of the second lens group B2, from the zoom intermediate range to the telephoto end. The off-axis light flux passes through a position away from the optical axis of the second lens group B2. Then, if the coma aberration is corrected for the spherical aberration and the off-axis light beam in the second lens unit B2, it becomes difficult to correct the field curvature well. On the other hand, if the aperture ratio is increased (darkened), the occurrence of spherical aberration can be suppressed and the occurrence of various off-axis aberrations can be suppressed. However, it becomes difficult to secure an F number having a desired brightness.

そこで各実施例では光束を制限する光束制限部材Pを第2レンズ群B2とは異なる軌跡でズーミングに際して移動することにより、所望の明るさのFナンバーを確保しつつ、球面収差、コマ収差、そして像面湾曲を良好に補正している。   Therefore, in each embodiment, the light flux limiting member P that restricts the light flux is moved during zooming along a different locus from the second lens unit B2, thereby securing spherical F, coma, and The field curvature is corrected well.

条件式(1)の上限を超えて、第2レンズ群B2と光束制限部材Pの光軸上の間隔が大きくなると、光束制限部材Pの有効径が増大してくるので、好ましくない。また、広画角化を図った際、最も物体側のレンズから光束制限部材Pまでの距離が長くなり、前玉有効径が大型化し、広画角化と全系の小型化を図るのが困難となる。 If the distance on the optical axis between the second lens unit B2 and the light flux limiting member P exceeds the upper limit of the conditional expression (1), the effective diameter of the light flux limiting member P increases, which is not preferable. In addition, when widening the angle of view, the distance from the lens closest to the object side to the light beam restricting member P is increased, the effective diameter of the front lens is increased, and the wider angle of view and the entire system are reduced. It becomes difficult.

条件式(1)の下限を超えて、第2レンズ群B2と光束制限部材Pの光軸上の間隔が小さくなると、光束制限部材Pによる軸外光束のフレア成分のカット効果が小さくなる。そうすると軸外光束のフレア成分の軽減効果、各波長毎に生じるコマ収差の変動(色コマ収差)による色収差の軽減効果が不十分となる。また第2レンズ群B2と光束制限部材Pの光軸上の間隔がズーム中間域であまり変化しないため、高ズーム比化を図った際にコマ収差が増大する。これを補正するために、望遠端における光学全長(第1レンズ面から最終レンズ面までの長さ)が増大し、全系の小型化が困難になる。 When the lower limit of the conditional expression (1) is exceeded and the distance between the second lens unit B2 and the light beam restricting member P on the optical axis becomes small, the effect of cutting off the flare component of the off-axis light beam by the light beam restricting member P becomes small. If so, the effect of reducing the flare component of the off-axis light beam and the effect of reducing chromatic aberration due to fluctuations in coma aberration (chromatic coma aberration) occurring at each wavelength are insufficient. In addition, since the distance on the optical axis between the second lens unit B2 and the light beam limiting member P does not change much in the intermediate zoom range, coma increases when the zoom ratio is increased. In order to correct this, the total optical length (the length from the first lens surface to the final lens surface) at the telephoto end increases, and it is difficult to reduce the size of the entire system.

本発明のズームレンズでは、所定のズーム比を確保しつつ、全系の小型化を図るため、物体側から像側へ順に、負、正、正の屈折力のレンズ群よりなる3群ズームレンズにより構成している。また、各レンズ群のパワー配置(屈折力配置)を適正化し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ている。所定のズーム比を確保しつつ、諸収差を良好に補正するために、第2レンズ群B2の像側に光束を制限する光束制限部材Pを配置している。   In the zoom lens according to the present invention, in order to reduce the size of the entire system while ensuring a predetermined zoom ratio, a three-group zoom lens including lens groups having negative, positive, and positive refractive powers in order from the object side to the image side. It is constituted by. In addition, the power arrangement (refractive power arrangement) of each lens group is optimized to obtain high optical performance over the entire zoom range. In order to satisfactorily correct various aberrations while ensuring a predetermined zoom ratio, a light flux limiting member P for limiting the light flux is disposed on the image side of the second lens group B2.

ここで光束制限部材Pは、入射光束を制限する遮光部材や開口絞り、光束を遮る状態と光束を通過可能な状態とに駆動可能なシャッター装置などからなり、開口絞りと別に設けた不要光(フレア)をカットするためのフレアカット絞りとは異なる特性を有す。具体的には、光束制限部材Pが光束を制限した(口径を小さくした)際、軸外光線の上下線の通過量の偏り(所謂片絞り)が生じず、画面周辺光量を極端に不足させない特性を有する。   Here, the light beam limiting member P includes a light blocking member or an aperture stop that limits the incident light beam, a shutter device that can be driven to block the light beam and to allow the light beam to pass through, and the like. It has different characteristics from the flare cut diaphragm for cutting flare. Specifically, when the light beam restricting member P restricts the light beam (reducing the aperture), the deviation of the amount of passage of off-axis rays in the vertical line (so-called single diaphragm) does not occur, and the amount of light around the screen does not become extremely short. Has characteristics.

第1レンズ群B1を負の屈折力として負先行型の屈折力配置とすることで広画角化を図った際に増大する前玉有効径の小型化を図っている。また、正の屈折力の第2レンズ群B2を主変倍レンズ群とし、所定のズーム比を確保している。さらに第3レンズ群B3を正の屈折力として射出瞳を像面から十分に遠ざけ、固体撮像素子に入射する光束の入射角度を緩めつつ必要な長さのバックフォーカスを確保している。これにより固体撮像素子上でおこるシェーディングの発生を低減している。   By making the first lens unit B1 have a negative refractive power and a negative leading-type refractive power arrangement, the effective diameter of the front lens, which increases when the angle of view is increased, is reduced. Further, the second lens unit B2 having a positive refractive power is used as a main variable power lens unit, and a predetermined zoom ratio is secured. Further, the third lens unit B3 is set to have a positive refractive power so that the exit pupil is sufficiently distant from the image plane, and a back focus having a necessary length is ensured while the incident angle of the light beam incident on the solid-state image sensor is relaxed. This reduces the occurrence of shading on the solid-state image sensor.

各実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群B1は広角端のズーム位置から中間のズーム位置までは像側へ移動し、中間のズーム位置から望遠端のズーム位置までは物体側へ移動する。即ち像側に凸状の軌跡の一部を有するように移動する。第2レンズ群B2は物体側に移動し変倍を行い、第3レンズ群B3は像側へ移動している。ズーミングに際し、光束制限部材Pは第2レンズ群B2と異なる軌跡で移動する。   In the zoom lens of each embodiment, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit B1 moves to the image side from the zoom position at the wide-angle end to the intermediate zoom position, and from the intermediate zoom position to the telephoto end. Move to the object side until the zoom position. That is, it moves so as to have a part of a convex locus on the image side. The second lens unit B2 moves to the object side and performs zooming, and the third lens unit B3 moves to the image side. During zooming, the light flux limiting member P moves along a different locus from the second lens group B2.

また、フォーカシングは第3レンズ群B3により行う。これにより移動レンズ群の数を少なくし、駆動に伴うメカ構成を簡素化して鏡筒の小型化を図っている。また、第3レンズ群B3を正の屈折力とすることで、第3レンズ群B3にフィールドレンズの役割を持たせ、特に固体撮像素子等を用いた撮影装置に必要な像側のテレセントリック性を良好にしている。   Further, focusing is performed by the third lens unit B3. As a result, the number of movable lens groups is reduced, the mechanical structure associated with driving is simplified, and the size of the lens barrel is reduced. Further, by making the third lens unit B3 have a positive refractive power, the third lens unit B3 has a role of a field lens, and in particular, the image side telecentricity necessary for an imaging apparatus using a solid-state imaging device or the like is provided. Good.

第1レンズ群B1は、最も物体側に、像側のレンズ面の曲率が物体側に比べて大きい(曲率半径が小さい)負レンズG11を配置している。第1レンズ群B1は、軸外主光線を光束制限部材Pの中心に瞳結像させる役割を持っており、特に広角側においては軸外主光線の屈折量が大きいために軸外諸収差、特に非点収差と歪曲収差が発生し易い。   In the first lens unit B1, the negative lens G11 having the curvature of the lens surface on the image side larger than that on the object side (having a small radius of curvature) is disposed closest to the object side. The first lens unit B1 has a role to form an off-axis chief ray at the center of the light flux limiting member P, and since the amount of refraction of the off-axis chief ray is large particularly on the wide angle side, various off-axis aberrations, In particular, astigmatism and distortion are likely to occur.

そこで各実施例では、通常の広画角レンズと同様、最も物体側のレンズ有効径の増大が抑えられるために負レンズG11を配置している。さらに、負レンズG11がレンズ周辺でレンズ中心に比べて負の屈折力が弱くなる形状の非球面を有することにより、非点収差と歪曲収差をバランス良く補正し、全系のコンパクト化を図っている。   Therefore, in each embodiment, the negative lens G11 is disposed in order to suppress the increase in the effective lens diameter closest to the object side, as in a normal wide-angle lens. Furthermore, the negative lens G11 has an aspherical surface in which the negative refractive power is weaker at the periphery of the lens than the center of the lens, thereby correcting astigmatism and distortion in a well-balanced manner, and making the entire system compact. Yes.

各実施例では、色収差を良好に補正しつつ、ズーミングの際の像面湾曲の変動を良好に補正し、全系のコンパクト化を達成するために、第1レンズ群B1を正レンズG11と負レンズG12の2枚で構成している。第2レンズ群B2は、像側に比べ物体側のレンズ面の屈折力が大きい物体側のレンズ面が凸形状の正レンズG21を最も物体側に配置している。これにより、第1レンズ群B1を射出した軸外主光線の屈折角を少なくし、軸外収差の発生を抑制している。   In each embodiment, the first lens unit B1 is negatively coupled to the positive lens G11 in order to correct the variation in field curvature during zooming while achieving good correction of chromatic aberration and to achieve compactness of the entire system. It consists of two lenses G12. In the second lens group B2, the positive lens G21 having a convex object surface having a large refractive power of the object side lens surface compared to the image side is disposed on the most object side. Thereby, the refraction angle of the off-axis chief ray emitted from the first lens unit B1 is reduced, and the occurrence of off-axis aberration is suppressed.

また、正レンズG21は、軸上光線の通る入射高さが最も高いレンズであり、主に球面収差、コマ収差の補正に関与しているレンズである。そこで各実施例では、正レンズG21がレンズ周辺でレンズ中心に比べて正の屈折力が弱くなる形状の非球面を有することにより球面収差、コマ収差を良好に補正している。   The positive lens G21 is a lens having the highest incident height through which an axial ray passes, and is a lens mainly involved in correction of spherical aberration and coma aberration. Therefore, in each embodiment, the positive lens G21 has an aspheric surface in which the positive refractive power is weaker at the periphery of the lens than at the center of the lens, so that spherical aberration and coma are corrected well.

第3レンズ群B3は、メニスカス形状又は両凸形状の正レンズG31より構成し、像側のテレセントリック性を良好にするためのフィールドレンズとしての役割を有している。射出瞳を像面から十分に遠ざけ、固体撮像素子に入射する光束の入射角度を緩め、固体撮像素子上でおこるシェーディングを低減している。   The third lens unit B3 is constituted by a meniscus or biconvex positive lens G31, and has a role as a field lens for improving the image side telecentricity. The exit pupil is sufficiently distant from the image plane, the incident angle of the light beam incident on the solid-state image sensor is relaxed, and shading that occurs on the solid-state image sensor is reduced.

各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。広角端におけるレンズ全長(第1レンズ面から像面までの空気換算距離(フィルター等の光学部材を除去したときの距離))をTDw、望遠端におけるレンズ全長をTDtとする。広角端における光束制限部材Pから像面までの光軸上の空気換算距離をLawとする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群B2の移動量をm2、広角端から望遠端へのズーミングにおける光束制限部材Pの移動量をmaとする。移動量の符号は像側への移動するときを正、物体側に移動するときを負とする。 In each embodiment, it is more preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions. The total lens length at the wide-angle end (the air equivalent distance from the first lens surface to the image plane (the distance when an optical member such as a filter is removed)) is TDw, and the total lens length at the telephoto end is TDt. The air equivalent distance on the optical axis from the light beam limiting member P to the image plane at the wide-angle end is defined as Law. The amount of movement of the second lens unit B2 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is m2, and the amount of movement of the light beam limiting member P during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is ma. The sign of the amount of movement is positive when moving to the image side and negative when moving to the object side.

第1レンズ群B1の焦点距離をf1、第2レンズ群B2の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとする。第3レンズ群B3は1の正レンズG31からなり、正レンズG31の物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々R3a,R3bとする。第1レンズ群B1は物体側より像側へ順に配置された、負レンズG11、正レンズG12からなり、負レンズG11の焦点距離をf11、正レンズG12の焦点距離をf12とする。 The focal length of the first lens unit B1 is f1, the focal length of the second lens unit B2 is f2, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw. The third lens unit B3 includes a single positive lens G31 , and the curvature radii of the object-side and image-side lens surfaces of the positive lens G31 are R3a and R3b, respectively. The first lens unit B1 includes a negative lens G11 and a positive lens G12 arranged in order from the object side to the image side. The focal length of the negative lens G11 is f11, and the focal length of the positive lens G12 is f12.

望遠端における第2レンズ群B2の最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離をL2t、望遠端における光束制限部材Pから像面までの光軸上の空気換算距離をLatとする。このとき、次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。 The air-converted distance on the optical axis from the object-side lens surface of the second lens unit B2 located closest to the object side to the image plane at the telephoto end is L2t, and the light flux limiting member P at the telephoto end to the image plane is L2t. Let the air equivalent distance on the optical axis be Lat. At this time, it is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions.

0.1<Law/TDw<0.3 ・・・(2)
0.60<ma/m2<0.95 ・・・(3)
0.4<√(|f1|×fw)/f2<0.8 ・・・(4)
0.7<|f1|/f2<1.1 ・・・(5)
−0.5<(R3a+R3b)/(R3a−R3b)<1.0 ・・・(6)
0.2<|f11|/f12<0.5 ・・・(7)
0.01<(L2t−Lat)/TDt<0.50・・・(8)
0.1 <Law / TDw <0.3 (2)
0.60 <ma / m2 <0.95 (3)
0.4 <√ (| f1 | × fw) / f2 <0.8 (4)
0.7 <| f1 | / f2 <1.1 (5)
-0.5 <(R3a + R3b) / (R3a-R3b) <1.0 (6)
0.2 <| f11 | / f12 <0.5 (7)
0.01 <(L2t−Lat) / TDt <0.50 (8)

条件式(2)は、広角端における光束制限部材Pから像面位置までの光軸上の空気換算距離を広角端におけるレンズ全長で規定したものである。条件式(2)の上限を超えると光束制限部材Pより後方(像側)のレンズ群の画面周辺に入射する画面周辺光束の光軸からの距離変化が大きくなる。この結果、画面周辺光束の収差を良好に補正するためには、レンズ枚数を増加しなければならず、全系が大型化してくる。また下限を超えると、広角端側において第1レンズ群B1に入射する軸外光束が光軸から離れ、第1レンズ群B1の径方向が増大し、全系が大型化してくる。 Conditional expression (2) defines the air-converted distance on the optical axis from the light beam limiting member P at the wide-angle end to the image plane position by the total lens length at the wide-angle end. When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the change in the distance from the optical axis of the screen peripheral light beam incident on the screen periphery of the lens group behind (image side) the light beam limiting member P increases. As a result, in order to satisfactorily correct the aberration of the beam around the screen, the number of lenses must be increased, and the entire system becomes large. If the lower limit is exceeded, the off-axis light beam incident on the first lens unit B1 at the wide-angle end side moves away from the optical axis, the radial direction of the first lens unit B1 increases, and the entire system becomes larger.

条件式(3)は、ズーミングに伴う光束制限部材Pの移動量を第2レンズ群B2の移動量で規定している。条件式(3)は広角端から望遠端までのズーム領域全域においてフレア光を効果的にカットし、高性能化と全系の小型化を図るためのものである。   Conditional expression (3) defines the amount of movement of the light beam limiting member P accompanying zooming by the amount of movement of the second lens unit B2. Conditional expression (3) is intended to effectively cut flare light in the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, thereby achieving high performance and downsizing of the entire system.

図9は各実施例において、フレア光を効果的にカットするための模式的な説明図である。図9においてPは、光束制限部材であり、軸上光束Laを制限することなく、軸外光線Lbの上線を抑制している。全系の小型化を図るために、第2レンズ群B2の屈折力を強めた際、ズーム中間域から望遠側のズーム域にて、コマ収差、像面湾曲が多く発生してくる。   FIG. 9 is a schematic explanatory diagram for effectively cutting flare light in each embodiment. In FIG. 9, P is a light beam limiting member that suppresses the upper line of the off-axis light beam Lb without limiting the axial light beam La. When the refractive power of the second lens unit B2 is increased in order to reduce the size of the entire system, coma and curvature of field frequently occur in the zoom range from the zoom intermediate range to the telephoto side.

各実施例では、光束制限部材Pにより、軸外光束を効果的にカットして、コマ収差、像面湾曲の発生を低減して、広画角化と高ズーム比化を図っている。   In each embodiment, the off-axis light beam is effectively cut by the light beam restricting member P to reduce the occurrence of coma and field curvature, thereby achieving a wide angle of view and a high zoom ratio.

条件式(3)の上限を超えて、第2レンズ群B2の移動量が小さくなると、レンズ全長の短縮は容易になるが、所定のズーム比を実現するために第2レンズ群B2の屈折力を大きくする必要がある。そうすると、望遠側において球面収差やコマ収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。条件式(3)の下限を超えて、光束制限部材Pの移動量が小さくなると、ズーム中間域から望遠側において軸外光束を効果的にカットすることが困難になる。   If the amount of movement of the second lens unit B2 becomes smaller than the upper limit of the conditional expression (3), the total lens length can be easily shortened, but the refractive power of the second lens unit B2 can be realized in order to realize a predetermined zoom ratio. Need to be larger. Then, spherical aberration and coma increase on the telephoto side, and it becomes difficult to correct these various aberrations. When the lower limit of conditional expression (3) is exceeded and the amount of movement of the light beam restricting member P becomes small, it becomes difficult to effectively cut off-axis light beam from the zoom intermediate range on the telephoto side.

条件式(4)は、第1レンズ群B1の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の積を第2レンズ群B2の焦点距離で規定している。条件式(4)は全系の小型化と広画角化を図るためのものである。条件式(4)の上限を超えると、ズーミングの際の第2レンズ群B2の移動量が増大し、レンズ全長が増大してくる。   Conditional expression (4) defines the product of the focal length of the first lens unit B1 and the focal length of the entire system at the wide angle end as the focal length of the second lens unit B2. Conditional expression (4) is for reducing the size of the entire system and increasing the angle of view. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the amount of movement of the second lens unit B2 during zooming increases and the total lens length increases.

条件式(4)の下限を超えると、第1レンズ群B1の負の屈折力が大きくなり、第1レンズ群B1からの光束が大きく発散する。このとき発散した光束を第2レンズ群B2および第3レンズ群B3で収束させるため、第2レンズ群B2の屈折力を強くしなければならず、この結果第2レンズ群B2より球面収差が多く発生してくるので良くない。   When the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the negative refractive power of the first lens unit B1 increases, and the light beam from the first lens unit B1 diverges greatly. In order for the divergent light beam to converge at the second lens unit B2 and the third lens unit B3, the refractive power of the second lens unit B2 must be increased, and as a result, the spherical aberration is larger than that of the second lens unit B2. It is not good because it occurs.

条件式(5)は、第1レンズ群B1の焦点距離を第2レンズ群B2の焦点距離で規定している。第1レンズ群B1の屈折力をある程度強めることで広画角化を図るためのものである。また、第2レンズ群B2の屈折力をある程度強め、ズーミングに際して第2レンズ群B2の移動量を減らし、望遠端においてレンズ全長の短縮を図り、全系の小型化を図るためのものである。   Conditional expression (5) defines the focal length of the first lens unit B1 by the focal length of the second lens unit B2. This is to increase the angle of view by increasing the refractive power of the first lens unit B1 to some extent. Further, the second lens unit B2 has a refractive power increased to some extent, the amount of movement of the second lens unit B2 is reduced during zooming, the entire lens length is shortened at the telephoto end, and the entire system is reduced in size.

条件式(5)の上限を超えて、第2レンズ群B2の屈折力が大きくなると、望遠側において球面収差が多く発生し、特に各波長毎に生じる球面収差の変動(色の球面収差)による色収差が増大してくる。また条件式(5)の下限を超えて、第1レンズ群B1の負の屈折力が大きくなると、広角端において非点収差が増大し、これを補正するのが困難になる。   If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded and the refractive power of the second lens unit B2 increases, a large amount of spherical aberration occurs on the telephoto side, and in particular due to variations in spherical aberration (chromatic spherical aberration of color) occurring at each wavelength. Chromatic aberration increases. If the negative refractive power of the first lens unit B1 increases beyond the lower limit of conditional expression (5), astigmatism increases at the wide-angle end, making it difficult to correct this.

条件式(6)は第3レンズ群B3の正レンズG31のレンズ形状(シェープファクター)を規定する。条件式(6)は、主に高ズーム比化、全系の小型化、高性能化を図るためのものである。   Conditional expression (6) defines the lens shape (shape factor) of the positive lens G31 of the third lens unit B3. Conditional expression (6) is mainly for increasing the zoom ratio, reducing the size of the entire system, and improving the performance.

条件式(6)の上限を超えると、望遠側においてコマ収差が増大し、このコマ収差を補正するのが困難となる。また、ズーミングに伴う歪曲収差のズーム変動を抑制することが難しくなる。また、第3レンズ群B3にてフォーカスを行った場合、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般にわたり高い光学性能を得ることが難しくなる。条件式(6)の下限を超えると、広角側において像面湾曲、望遠側において歪曲収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難になる。   When the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, coma increases on the telephoto side, and it becomes difficult to correct this coma. In addition, it becomes difficult to suppress zoom fluctuation of distortion aberration caused by zooming. Further, when focusing is performed with the third lens unit B3, it is difficult to obtain high optical performance over the entire object distance from an infinitely distant object to a close object. If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, curvature of field will increase on the wide-angle side and distortion will increase on the telephoto side, making it difficult to correct these aberrations.

色収差を良好に保ちつつ、ズーミングに際しての像面湾曲の変動を良好に補正し、全系のコンパクト化を図るためには、第1レンズ群B1を1つの負レンズと、1つの正レンズで構成することが望ましい。   The first lens unit B1 is composed of one negative lens and one positive lens in order to satisfactorily correct chromatic aberration and correct fluctuations in field curvature during zooming and to make the entire system compact. It is desirable to do.

条件式(7)は、第1レンズ群B1の負レンズG11の焦点距離と正レンズG12の焦点距離の比を規定している。条件式(7)は主に、像面湾曲を良好に抑えつつ、広画角化を図るためのものである。条件式(7)の上限を超えて、正レンズG12の屈折力が大きくなると、レンズ全長を短縮することが困難になる。条件式(7)の下限を超えて、負レンズG11の屈折力が大きくなると、広画角化を図るのは容易となるが、広角側において像面湾曲が増大し、この補正が難しくなる。   Conditional expression (7) defines the ratio between the focal length of the negative lens G11 and the focal length of the positive lens G12 in the first lens unit B1. Conditional expression (7) is mainly for the purpose of widening the angle of view while favorably suppressing the curvature of field. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded and the refractive power of the positive lens G12 increases, it becomes difficult to shorten the total lens length. If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded and the refractive power of the negative lens G11 is increased, it is easy to increase the field angle, but the field curvature increases on the wide angle side, and this correction becomes difficult.

条件式(8)は第2レンズ群B2と光束制限部材Pの光軸上の間隔に関して、望遠端におけるレンズ全長で規定している。条件式(8)の上限を超えて、望遠端において光束制限部材Pと第2レンズ群B2の間隔が広がると、第2レンズ群B2のレンズ外径が大きくなり好ましくない。条件式(8)の下限を超えて、望遠端において光束制限部材Pと第2レンズ群B2の間隔が狭まると射出瞳を像面から遠ざける作用が強まるがフレア光のカットが不十分となり、諸収差の補正が困難になる。 Conditional expression (8) defines the distance between the second lens unit B2 and the light flux limiting member P on the optical axis by the total lens length at the telephoto end. If the distance between the light beam limiting member P and the second lens group B2 increases beyond the upper limit of the conditional expression (8) at the telephoto end, the lens outer diameter of the second lens group B2 becomes undesirably large. If the lower limit of the conditional expression (8) is exceeded and the distance between the light beam limiting member P and the second lens unit B2 is narrowed at the telephoto end, the action of moving the exit pupil away from the image plane becomes stronger, but the flare light is cut insufficiently. It becomes difficult to correct aberrations.

本発明のズームレンズを用いた撮像装置では、歪曲収差と倍率色収差のうち少なくとも一方を電気的に補正する回路とを備える構成とするのが良い。   The image pickup apparatus using the zoom lens according to the present invention preferably includes a circuit that electrically corrects at least one of distortion and lateral chromatic aberration.

このようにズームレンズの歪曲収差を許容することのできる構成にすれば、ズームレンズのレンズ枚数の削減や全系の小型化が容易になる。また、倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影画像の色にじみを軽減し、また、解像力の向上を図ることが容易になる。また、第3レンズ群B3は少なくとも1つの非球面を有することが望ましい。   If the zoom lens has such a configuration that can tolerate distortion, it is easy to reduce the number of lenses of the zoom lens and to reduce the size of the entire system. In addition, by electrically correcting the chromatic aberration of magnification, it is possible to reduce the color blur of the captured image and to improve the resolution. The third lens unit B3 preferably has at least one aspheric surface.

広角端において像面湾曲を小さくし、ズーミングによる歪曲収差の変動を抑制するためには、非球面を有することが望ましい。実施例1乃至3では、第3レンズ群B3の正レンズG31の少なくとも一方のレンズ面を非球面形状にすることにより、正レンズG31の収差を更に低く抑えている。すなわち、正レンズG31の基準球面により発生する収差とは逆の収差を非球面により発生させることにより、基準球面による収差と非球面による収差とバランスさせている。   In order to reduce the curvature of field at the wide-angle end and suppress the variation of distortion due to zooming, it is desirable to have an aspherical surface. In Examples 1 to 3, the aberration of the positive lens G31 is further reduced by making the lens surface of at least one of the positive lenses G31 of the third lens unit B3 aspherical. That is, the aberration caused by the reference spherical surface of the positive lens G31 is balanced with the aberration caused by the reference spherical surface and the aberration caused by the aspherical surface.

各実施例において、更に好ましくは条件式(1)乃至(8)の数値範囲を次の如く設定するのが好ましい。   In each embodiment, it is more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (8) as follows.

0.20<|δ2ai−δ2aw|/δ2ai<0.95 ・・・(1a)
0.2<Law/TDw<0.3 ・・・(2a)
0.7<ma/m2<0.9 ・・・(3a)
0.5<√(|f1|×fw)/f2<0.7 ・・・(4a)
0.8<|f1|/f2<1.1 ・・・(5a)
−0.4<(R3a+R3b)/(R3a−R3b)<0.8 ・・・(6a)
0.25<|f11|/f12<0.40 ・・・(7a)
0.05<(L2t−Lat)/TDt<0.30 ・・・(8a)
0.20 <| δ2ai−δ2aw | / δ2ai <0.95 (1a)
0.2 <Law / TDw <0.3 (2a)
0.7 <ma / m2 <0.9 (3a)
0.5 <√ (| f1 | × fw) / f2 <0.7 (4a)
0.8 <| f1 | / f2 <1.1 (5a)
−0.4 <(R3a + R3b) / (R3a−R3b) <0.8 (6a)
0.25 <| f11 | / f12 <0.40 (7a)
0.05 <(L2t−Lat) / TDt <0.30 (8a)

条件式(1a)を満たすことにより、レンズ系全体の小型化を図りつつ、広画角化と高性能化を達成することが更に容易になり、より好ましい。条件式(2a)を満たすことにより、広角端にて画面周辺光束をより効果的に制限できるため好ましい。条件式(3a)を満たすことにより、ズーム中間域から望遠端までのズーム領域において、より効果的なフレアカットが容易になり、好ましい。条件式(4a)を満たすことにより、全系の小型化を図りながら広角側において高次の像面湾曲、球面収差、コマ収差を全て良好に補正することが容易になり、より好ましい。   By satisfying conditional expression (1a), it is more preferable to achieve a wide angle of view and high performance while achieving downsizing of the entire lens system. It is preferable to satisfy the conditional expression (2a) because the luminous flux around the screen can be more effectively limited at the wide angle end. By satisfying conditional expression (3a), more effective flare cutting is facilitated in the zoom range from the intermediate zoom range to the telephoto end, which is preferable. By satisfying conditional expression (4a), it is easy to satisfactorily correct all higher-order field curvature, spherical aberration, and coma aberration on the wide-angle side while reducing the size of the entire system, which is more preferable.

条件式(5a)を満たすことにより、高ズーム比化を図りつつ、全系の小型化と高性能化がより容易になる。条件式(6a)を満たすことにより、ズーム中間域から望遠端での正の歪曲収差を抑えることが、より容易になる。条件式(7a)を満たすことにより、ズーミングに際しての像面湾曲の変動の抑制と小型化がより容易になる。条件式(8a)を満たすことにより、高性能化と第2レンズ群B2のレンズ外径の小型化がより容易になる。さらに、好ましくは条件式(1a)乃至(8a)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。   By satisfying conditional expression (5a), it becomes easier to reduce the size and increase the performance of the entire system while increasing the zoom ratio. By satisfying conditional expression (6a), it becomes easier to suppress positive distortion from the zoom intermediate range to the telephoto end. By satisfying conditional expression (7a), it becomes easier to suppress variation in field curvature during zooming and downsizing. By satisfying conditional expression (8a), higher performance and smaller lens outer diameter of the second lens unit B2 become easier. Furthermore, it is preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (1a) to (8a) as follows.

0.45<|δ2ai−δ2aw|/δ2ai<0.93 ・・・(1b)
0.23<Law/TDw<0.27 ・・・(2b)
0.75<ma/m2<0.90 ・・・(3b)
0.55<√(|f1|×fw)/f2<0.65 ・・・(4b)
0.9<|f1|/f2<1.1 ・・・(5b)
−0.35<(R3a+R3b)/(R3a−R3b)<0.70・・・(6b)
0.30<|f11|/f12<0.35 ・・・(7b)
0.07<(L2t−Lat)/TDt<0.15 ・・・(8b)
0.45 <| δ2ai−δ2aw | / δ2ai <0.93 (1b)
0.23 <Law / TDw <0.27 (2b)
0.75 <ma / m2 <0.90 (3b)
0.55 <√ (| f1 | × fw) / f2 <0.65 (4b)
0.9 <| f1 | / f2 <1.1 (5b)
−0.35 <(R3a + R3b) / (R3a−R3b) <0.70 (6b)
0.30 <| f11 | / f12 <0.35 (7b)
0.07 <(L2t−Lat) / TDt <0.15 (8b)

以上のように各実施例によれば、球面収差、コマ収差、像面湾曲などの諸収差を良好に補正した、ズーム比4以上で広画角かつレンズ系全体が小型で高い光学性能のズームレンズが得られる。   As described above, according to the respective embodiments, zooms having a wide field angle, a small lens system as a whole, and high optical performance with a zoom ratio of 4 or more, in which various aberrations such as spherical aberration, coma, and curvature of field are satisfactorily corrected. A lens is obtained.

実施例1乃至3では、第1レンズ群B1に非球面レンズを採用することにより、広角端における像面湾曲を良好に補正している。また、第2レンズ群B2に非球面レンズを採用することにより、所定の明るさを確保しつつ、広角側において球面収差やコマ収差を良好に補正している。実施例1乃至3においては任意のレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つ方向に移動させて結像位置を光軸に対し垂直方向に移動させて手ぶれ補正を行っても良い。   In Examples 1 to 3, the use of an aspheric lens for the first lens unit B1 corrects the curvature of field at the wide-angle end. In addition, by adopting an aspheric lens for the second lens unit B2, spherical aberration and coma are favorably corrected on the wide angle side while ensuring a predetermined brightness. In the first to third embodiments, camera shake correction may be performed by moving an arbitrary lens group in a direction having a component perpendicular to the optical axis and moving the imaging position in a direction perpendicular to the optical axis.

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置としてのデジタルビデオカメラの実施例を図7を用いて説明する。図7において、10はカメラ本体、11は実施例1乃至3で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。12はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系11によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。13は液晶ディスプレイ等によって構成され、固体撮像素子12上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。   Next, an embodiment of a digital video camera as an image pickup apparatus using the zoom lens of the present invention as a photographing optical system will be described with reference to FIG. In FIG. 7, reference numeral 10 denotes a camera body, and 11 denotes a photographic optical system constituted by any of the zoom lenses described in the first to third embodiments. Reference numeral 12 denotes a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image formed by the photographing optical system 11 and is built in the camera body. Reference numeral 13 denotes a viewfinder for observing a subject image formed on the solid-state image sensor 12, which includes a liquid crystal display or the like.

また、本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置としてのデジタルスチルカメラの実施例を図8を用いて説明する。   An embodiment of a digital still camera as an image pickup apparatus using the zoom lens of the present invention as a photographing optical system will be described with reference to FIG.

図8において、20はカメラ本体、21は実施例1乃至3で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。22はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。   In FIG. 8, reference numeral 20 denotes a camera body, and 21 denotes a photographing optical system constituted by any of the zoom lenses described in the first to third embodiments. Reference numeral 22 denotes a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image formed by the photographing optical system 21 and is built in the camera body.

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。尚、各実施例のズームレンズは投射装置(プロジェクタ)用の投射光学系として用いることもできる。   In this way, by applying the zoom lens of the present invention to an imaging apparatus such as a digital still camera or a video camera, an imaging apparatus having a small size and high optical performance can be realized. In addition, the zoom lens of each embodiment can also be used as a projection optical system for a projection apparatus (projector).

次に、本発明の実施例1〜3に対応する数値実施例1〜3を示す。各数値実施例において、iは物体からの面の順番を示す。riはレンズ面の曲率半径、diは第i面と第i+1面との間の面を示す。ndi、νdiはそれぞれd線を基準とした第i番目の光学部材の屈折率と、アッベ数である。非球面形状は光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてxとするとき、
x=(h2/R)/[1+{1−(1+K)(h/R)2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
で表される。
Next, numerical examples 1 to 3 corresponding to the first to third embodiments of the present invention will be described. In each numerical example, i indicates the order of surfaces from the object. ri represents the radius of curvature of the lens surface, and di represents the surface between the i-th surface and the i + 1-th surface. ndi and νdi are the refractive index and the Abbe number of the i-th optical member based on the d-line, respectively. When the aspherical shape is x with the displacement in the optical axis direction at the position of the height h from the optical axis as x based on the surface vertex,
x = (h 2 / R) / [1+ {1− (1 + K) (h / R) 2 } 1/2 ] + A4h 4 + A6h 6 + A8h 8 + A10h 10
It is represented by

但し、Kは円錐定数、A4、A6、A8、A10は4次、6次、8次、10次の非球面係数、Rは近軸曲率半径である。又、「e−X」は「×10−X」を意味している。又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表1に示す。数値実施例2,3において間隔d5の値が負となっているのは開口絞りSP、第2レンズ群B2の順に数えたためである。 Where K is a conic constant, A4, A6, A8, and A10 are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients, and R is a paraxial radius of curvature. “E-X” means “× 10 −X ”. Table 1 shows the relationship between the above-described conditional expressions and numerical examples. In the numerical examples 2 and 3, the distance d5 is negative because the aperture stop SP and the second lens group B2 are counted in this order.

[数値実施例1]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 5192.584 0.70 1.85135 40.1
2* 4.738 2.47
3 10.564 1.31 2.14352 17.8
4 19.933 (可変)
5* 6.215 1.52 1.82080 42.7
6* -131.152 0.20
7 8.541 0.80 1.48749 70.2
8 18.514 0.50 1.92286 20.9
9 4.834 1.65
10 -19.738 0.87 1.49700 81.5
11 -6.451 (可変)
12(P) ∞ (可変)
13 42.991 1.52 1.55332 71.7
14* -17.850 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-2.52890e+008 A 4=-1.44681e-004 A 6= 2.56273e-006
A 8=-2.85100e-008 A10= 8.30706e-011

第2面
K =-1.59789e+000 A 4= 7.56802e-004 A 6=-1.44796e-005
A 8= 4.11309e-007 A10=-6.67356e-009

第5面
K =-3.35594e-001 A 4=-6.21244e-005 A 6= 5.15397e-006
A 8=-7.76989e-007 A10= 6.06531e-008

第6面
K = 8.77898e+001 A 4= 5.44453e-004 A 6=-1.02429e-006

第14面
K =-1.15903e+000 A 4= 3.34298e-004 A 6=-1.20220e-005
A 8= 3.51212e-007

各種データ
ズーム比 4.74
広角 中間 望遠
焦点距離 3.67 10.45 17.43
Fナンバー 2.37 4.05 5.80
半画角(度) 48.6 20.4 12.3
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 36.74 33.06 39.63
BF 4.72 4.47 4.22

d 4 16.72 3.62 0.78
d11 0.35 2.44 4.52
d12 3.40 10.98 18.56
d14 3.69 3.44 3.19

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.36
2 5 10.21
3 12 ∞
4 13 23.00
5 15 ∞
[Numerical Example 1]
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 * 5192.584 0.70 1.85135 40.1
2 * 4.738 2.47
3 10.564 1.31 2.14352 17.8
4 19.933 (variable)
5 * 6.215 1.52 1.82080 42.7
6 * -131.152 0.20
7 8.541 0.80 1.48749 70.2
8 18.514 0.50 1.92286 20.9
9 4.834 1.65
10 -19.738 0.87 1.49700 81.5
11 -6.451 (variable)
12 (P) ∞ (variable)
13 42.991 1.52 1.55332 71.7
14 * -17.850 (variable)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
Image plane ∞

Aspheric data 1st surface
K = -2.52890e + 008 A 4 = -1.44681e-004 A 6 = 2.56273e-006
A 8 = -2.85100e-008 A10 = 8.30706e-011

Second side
K = -1.59789e + 000 A 4 = 7.56802e-004 A 6 = -1.44796e-005
A 8 = 4.11309e-007 A10 = -6.67356e-009

5th page
K = -3.35594e-001 A 4 = -6.21244e-005 A 6 = 5.15397e-006
A 8 = -7.76989e-007 A10 = 6.06531e-008

6th page
K = 8.77898e + 001 A 4 = 5.44453e-004 A 6 = -1.02429e-006

14th page
K = -1.15903e + 000 A 4 = 3.34298e-004 A 6 = -1.20220e-005
A 8 = 3.51212e-007

Various data Zoom ratio 4.74
Wide angle Medium Telephoto focal length 3.67 10.45 17.43
F number 2.37 4.05 5.80
Half angle of view (degrees) 48.6 20.4 12.3
Image height 3.30 3.88 3.88
Total lens length 36.74 33.06 39.63
BF 4.72 4.47 4.22

d 4 16.72 3.62 0.78
d11 0.35 2.44 4.52
d12 3.40 10.98 18.56
d14 3.69 3.44 3.19

Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 -9.36
2 5 10.21
3 12 ∞
4 13 23.00
5 15 ∞

[数値実施例2]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* ∞ 0.70 1.85135 40.1
2* 4.981 2.47
3 10.950 1.54 2.14352 17.8
4 20.578 (可変)
5 ∞ -0.30
6* 6.122 1.56 1.82080 42.7
7* -120.006 0.20
8 8.053 0.83 1.48749 70.2
9 17.521 0.50 1.92286 20.9
10 4.712 0.77
11 -12.164 1.21 1.49700 81.5
12 -5.907 (可変)
13(P) ∞ (可変)
14 18.358 1.65 1.55332 71.7
15* -34.972 (可変)
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1
17 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-2.52890e+008 A 4=-7.30527e-005 A 6= 1.87758e-006
A 8=-2.85100e-008 A10= 8.30706e-011

第2面
K =-1.63387e+000 A 4= 7.25040e-004 A 6=-7.03149e-006
A 8= 2.04085e-007 A10=-5.21639e-009

第6面
K =-3.06226e-001 A 4=-9.32252e-005 A 6=-1.35185e-005
A 8=-2.58326e-007 A10=-1.91906e-008

第7面
K =-1.44358e+002 A 4= 5.77218e-004 A 6=-2.65546e-005

第15面
K =-5.56094e+001 A 4= 2.53698e-004 A 6=-1.92214e-005
A 8= 4.89317e-007

各種データ
ズーム比 4.79
広角 中間 望遠
焦点距離 3.65 10.46 17.48
Fナンバー 2.48 4.11 5.80
半画角(度) 48.5 20.4 12.3
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 36.92 32.69 38.99
BF 4.45 4.20 3.95

d 4 17.45 4.04 1.15
d12 0.48 1.65 2.82
d13 3.40 11.66 19.92
d15 3.42 3.17 2.92

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.77
2 5 10.12
3 13 ∞
4 14 22.00
5 16 ∞
[Numerical Example 2]
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 * ∞ 0.70 1.85 135 40.1
2 * 4.981 2.47
3 10.950 1.54 2.14352 17.8
4 20.578 (variable)
5 ∞ -0.30
6 * 6.122 1.56 1.82080 42.7
7 * -120.006 0.20
8 8.053 0.83 1.48749 70.2
9 17.521 0.50 1.92286 20.9
10 4.712 0.77
11 -12.164 1.21 1.49700 81.5
12 -5.907 (variable)
13 (P) ∞ (variable)
14 18.358 1.65 1.55332 71.7
15 * -34.972 (variable)
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1
17 ∞ 0.50
Image plane ∞

Aspheric data 1st surface
K = -2.52890e + 008 A 4 = -7.30527e-005 A 6 = 1.87758e-006
A 8 = -2.85100e-008 A10 = 8.30706e-011

Second side
K = -1.63387e + 000 A 4 = 7.25040e-004 A 6 = -7.03149e-006
A 8 = 2.04085e-007 A10 = -5.21639e-009

6th page
K = -3.06226e-001 A 4 = -9.32252e-005 A 6 = -1.35185e-005
A 8 = -2.58326e-007 A10 = -1.91906e-008

7th page
K = -1.44358e + 002 A 4 = 5.77218e-004 A 6 = -2.65546e-005

15th page
K = -5.56094e + 001 A 4 = 2.53698e-004 A 6 = -1.92214e-005
A 8 = 4.89317e-007

Various data Zoom ratio 4.79
Wide angle Medium Telephoto focal length 3.65 10.46 17.48
F number 2.48 4.11 5.80
Half angle of view (degrees) 48.5 20.4 12.3
Image height 3.30 3.88 3.88
Total lens length 36.92 32.69 38.99
BF 4.45 4.20 3.95

d 4 17.45 4.04 1.15
d12 0.48 1.65 2.82
d13 3.40 11.66 19.92
d15 3.42 3.17 2.92

Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 -9.77
2 5 10.12
3 13 ∞
4 14 22.00
5 16 ∞

[数値実施例3]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* ∞ 0.70 1.85135 40.1
2* 5.412 2.47
3 10.066 1.71 2.14352 17.8
4 16.190 (可変)
5 ∞ -0.20
6* 5.867 1.64 1.49710 81.6
7* -8.607 0.15
8 25.542 1.77 1.91082 35.3
9 -3.450 0.45 1.68893 31.2
10* 4.205 (可変)
11(P) ∞ (可変)
12 59.545 1.33 1.55332 71.7
13* -10.936 (可変)
14 ∞ 0.80 1.51633 64.1
15 ∞ 0.36
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-2.52890e+008 A 4=-1.20236e-004 A 6= 2.58922e-006
A 8=-2.85100e-008 A10= 8.30706e-011

第2面
K =-1.68754e+000 A 4= 6.88547e-004 A 6=-8.26037e-006
A 8= 3.27341e-007 A10=-5.19812e-009

第6面
K =-1.03851e+000 A 4=-2.18454e-003 A 6=-1.10264e-004
A 8=-1.92871e-005

第7面
K = 4.36807e+000 A 4= 1.20860e-003 A 6=-3.27060e-005

第10面
K = 5.48955e-001 A 4=-2.01862e-004

第13面
K = 2.28003e+000 A 4= 8.63629e-004 A 6=-1.34888e-005
A 8= 5.10084e-007

各種データ
ズーム比 4.56
広角 中間 望遠
焦点距離 3.66 10.04 16.68
Fナンバー 3.00 4.97 7.00
半画角(度) 48.0 21.1 12.9
像高 3.15 3.88 3.88
レンズ全長 35.74 30.64 35.38
BF 3.82 3.57 3.32

d 4 17.00 4.23 1.32
d10 1.50 1.57 3.14
d11 3.40 11.24 17.58
d13 2.93 2.68 2.43

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.25
2 5 9.48
3 11 ∞
4 12 16.81
5 14 ∞
[Numerical Example 3]
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 * ∞ 0.70 1.85 135 40.1
2 * 5.412 2.47
3 10.066 1.71 2.14352 17.8
4 16.190 (variable)
5 ∞ -0.20
6 * 5.867 1.64 1.49710 81.6
7 * -8.607 0.15
8 25.542 1.77 1.91082 35.3
9 -3.450 0.45 1.68893 31.2
10 * 4.205 (variable)
11 (P) ∞ (variable)
12 59.545 1.33 1.55332 71.7
13 * -10.936 (variable)
14 ∞ 0.80 1.51633 64.1
15 ∞ 0.36
Image plane ∞

Aspheric data 1st surface
K = -2.52890e + 008 A 4 = -1.20236e-004 A 6 = 2.58922e-006
A 8 = -2.85100e-008 A10 = 8.30706e-011

Second side
K = -1.68754e + 000 A 4 = 6.88547e-004 A 6 = -8.26037e-006
A 8 = 3.27341e-007 A10 = -5.19812e-009

6th page
K = -1.03851e + 000 A 4 = -2.18454e-003 A 6 = -1.10264e-004
A 8 = -1.92871e-005

7th page
K = 4.36807e + 000 A 4 = 1.20860e-003 A 6 = -3.27060e-005

10th page
K = 5.48955e-001 A 4 = -2.01862e-004

Side 13
K = 2.28003e + 000 A 4 = 8.63629e-004 A 6 = -1.34888e-005
A 8 = 5.10084e-007

Various data Zoom ratio 4.56
Wide angle Medium telephoto focal length 3.66 10.04 16.68
F number 3.00 4.97 7.00
Half angle of view (degrees) 48.0 21.1 12.9
Image height 3.15 3.88 3.88
Total lens length 35.74 30.64 35.38
BF 3.82 3.57 3.32

d 4 17.00 4.23 1.32
d10 1.50 1.57 3.14
d11 3.40 11.24 17.58
d13 2.93 2.68 2.43

Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 -10.25
2 5 9.48
3 11 ∞
4 12 16.81
5 14 ∞

B1…第1レンズ群 B2…第2レンズ群 B3…第3レンズ群
P…光束制限部材
B1 ... 1st lens group B2 ... 2nd lens group B3 ... 3rd lens group P ... Light flux limiting member

Claims (11)

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、通過光束を制限する光束制限部材、正の屈折力の第3レンズ群からなり、広角端に比べて望遠端において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が狭くなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が広くなるように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負レンズG11、正レンズG12からなり、
広角端における前記第2レンズ群と前記光束制限部材との光軸上の間隔をδ2aw、全ズーム範囲における前記第2レンズ群と前記光束制限部材との光軸上の間隔の最大値をδ2ai、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記光束制限部材の移動量をmaとするとき、
0.01<|δ2ai−δ2aw|/δ2ai<0.99
0.60<ma/m2<0.95
なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
From a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a light beam limiting member for limiting a passing light beam, and a third lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. Each lens is configured such that the distance between the first lens group and the second lens group is narrower and the distance between the second lens group and the third lens group is wider at the telephoto end than at the wide-angle end. In the zoom lens where the group moves,
The first lens group includes a negative lens G11 and a positive lens G12 arranged in order from the object side to the image side.
The distance on the optical axis between the second lens group and the light flux limiting member at the wide angle end is δ2aw, and the maximum value on the optical axis between the second lens group and the light flux limiting member in the entire zoom range is δ2ai , When the amount of movement of the second lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is m2, and the amount of movement of the light beam limiting member during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is ma ,
0.01 <| δ2ai−δ2aw | / δ2ai <0.99
0.60 <ma / m2 <0.95
A zoom lens that satisfies the following conditional expression:
広角端におけるレンズ全長をTDw、広角端における前記光束制限部材から像面までの光軸上の空気換算距離をLawとするとき、
0.1<Law/TDw<0.3
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。とするとき、
When the total lens length at the wide-angle end is TDw, and the air equivalent distance on the optical axis from the light flux limiting member to the image plane at the wide-angle end is Law,
0.1 <Law / TDw <0.3
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied. And when
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
0.4<√(|f1|×fw)/f2<0.8
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
When the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw,
0.4 <√ (| f1 | × fw) / f2 <0.8
The zoom lens according to claim 1 or 2, characterized by satisfying the following conditional expression.
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、0.7<|f1|/f2<1.1
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
When the focal length of the first lens group is f1, and the focal length of the second lens group is f2, 0.7 <| f1 | / f2 <1.1.
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3 and satisfies the following conditional expression.
前記第3レンズ群は1枚の正レンズG31からなり、前記正レンズG31の物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々R3a、R3bとするとき、
−0.5<(R3a+R3b)/(R3a−R3b)<1.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
The third lens group is composed of a single positive lens G31, and when the curvature radii of the object-side and image-side lens surfaces of the positive lens G31 are R3a and R3b, respectively.
−0.5 <(R3a + R3b) / (R3a−R3b) <1.0
The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, characterized by satisfying the following conditional expression.
記負レンズG11の焦点距離をf11、前記正レンズG12の焦点距離をf12とするとき、
0.2<|f11|/f12<0.5
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
When the previous SL focal length of the negative lens G11 f11, and the focal length of a positive lens G12 f12,
0.2 <| f11 | / f12 <0.5
The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, characterized by satisfying the following conditional expression.
望遠端における前記第2レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離をL2t、望遠端における前記光束制限部材から像面までの光軸上の空気換算距離をLat、望遠端におけるレンズ全長をTDtとするとき、
0.01<(L2t−Lat)/TDt<0.50
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
The air-converted distance on the optical axis from the lens surface on the object side of the second lens group at the telephoto end closest to the object side to the image plane is L2t, and the light flux limiting member at the telephoto end to the image plane is L2t. When the air equivalent distance on the optical axis is Lat and the total lens length at the telephoto end is TDt,
0.01 <(L2t−Lat) / TDt <0.50
The zoom lens according to any one of claims 1 to 6 and satisfies the following conditional expression.
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第1レンズ群は像側に凸状の軌跡で移動し、前記第2レンズ群と前記光束制限部材は互いに異なる軌跡で物体側へ移動し、前記第3レンズ群は像側へ移動することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。 During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group moves along a convex locus toward the image side, and the second lens group and the light beam restricting member move toward the object side along different loci, 3 lens group zoom lens according to any one of claims 1 to 7, characterized in that moves toward the image side. 前記光束制限部材は開口絞りとしての機能を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。 The light beam limiting member zoom lens according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it has a function as an aperture stop. ズーミングに際して前記第2レンズ群と一体的に移動する開口絞りをさらに有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 8, further comprising an aperture stop that moves integrally with the second lens group during zooming. 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のズームレンズと該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。 Imaging apparatus characterized by having an image pickup device which receives an image formed by the zoom lens and the zoom lens according to any one of claims 1 to 10.
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