JPH11194274A - Zoom lens - Google Patents
Zoom lensInfo
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- JPH11194274A JPH11194274A JP1001398A JP1001398A JPH11194274A JP H11194274 A JPH11194274 A JP H11194274A JP 1001398 A JP1001398 A JP 1001398A JP 1001398 A JP1001398 A JP 1001398A JP H11194274 A JPH11194274 A JP H11194274A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズの光
学系に係り、特に固体撮像素子を受光素子に用いるディ
ジタルスティルカメラおよびビデオカメラ用のテレセン
トリック性を有する小型の広角ズームレンズとして好適
なズームレンズに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system of a zoom lens, and more particularly to a zoom lens suitable as a small telephoto wide-angle zoom lens for digital still cameras and video cameras using a solid-state image sensor as a light receiving element. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】動画を撮像する、いわゆるビデオカメラ
においては、従来から、ＣＣＤ（電荷結合素子）または
ＭＯＳ（金属酸化物半導体）等の固体撮像素子が撮像用
受光素子として用いられている。さらに、近年、ディジ
タルスティルカメラ、あるいは単にディジタルカメラ等
と称され、被写体像を、固体撮像素子により撮像し、被
写体の静止画像（スティル画像）の画像データを得て、
ＩＣ（集積回路）カードまたはビデオフロッピーディス
ク等にディジタル的に記録するタイプのカメラの普及が
著しい。このディジタルカメラの中には、静止画像のみ
ならず動画像（ムービー画像）をも撮像することができ
るものもある。2. Description of the Related Art In a so-called video camera for capturing a moving image, a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) or a MOS (metal oxide semiconductor) has been used as a light receiving device for imaging. Furthermore, in recent years, a digital still camera or simply a digital camera or the like is used. An image of a subject is captured by a solid-state image sensor, and image data of a still image (still image) of the subject is obtained.
2. Description of the Related Art A camera of a type that digitally records an image on an IC (integrated circuit) card or a video floppy disk has been widely used. Some digital cameras can capture not only still images but also moving images (movie images).
【０００３】ところで、このようなＣＣＤ等の固体撮像
素子を使用したカメラの光学系には、射出瞳位置が像面
から充分に離間していることが要求される。これは、次
のような理由による。即ち、固体撮像素子の色フィルタ
が撮像面からやや離れた位置に存在するため、光束が斜
めから入射した場合には、実質的な開口効率が低下す
る。また、固体撮像素子の周期構造に起因するモアレ現
象を防止するための水晶フィルタの実効厚が、軸上と周
辺であまり変動しないことが求められる。Incidentally, the optical system of a camera using such a solid-state image pickup device such as a CCD is required to have an exit pupil position sufficiently separated from an image plane. This is for the following reasons. That is, since the color filter of the solid-state imaging device is located at a position slightly distant from the imaging surface, the substantial aperture efficiency is reduced when the light beam enters obliquely. Further, it is required that the effective thickness of the crystal filter for preventing the moire phenomenon caused by the periodic structure of the solid-state imaging device does not fluctuate much on and around the axis.
【０００４】また、特に最近の高感度型小型固体撮像素
子では、撮像面の直前にマイクロレンズアレイを持つも
のがあり、このような場合にも射出瞳が像面から充分に
離間していないと開口効率が周辺で低下する。物体側か
ら像側へ向かって、順次、負の屈折力を有する第１レン
ズ群、および正の屈折力を有する第２レンズ群を配設し
て構成され、これら第１レンズ群と第２レンズ群との群
の間隔を変化させることにより、変倍を行うズームレン
ズは、いわゆる２群ズームとしてよく知られている。こ
のような２群ズームの多くは、射出瞳位置が像面に近く
なり、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたカメラに適用す
るには好ましくない。[0004] In particular, some recent high-sensitivity small solid-state imaging devices have a microlens array immediately before the imaging surface. Even in such a case, if the exit pupil is not sufficiently separated from the image surface. The aperture efficiency decreases at the periphery. The first lens group having a negative refractive power and the second lens group having a positive refractive power are sequentially arranged from the object side to the image side, and the first lens group and the second lens group are arranged. A zoom lens that changes the magnification by changing the distance between groups is well known as a so-called two-group zoom. Many of such two-unit zooms have an exit pupil position close to the image plane, which is not preferable for application to a camera using a solid-state imaging device such as a CCD.
【０００５】そこで、第２レンズ群の後方に、正の屈折
力を有する固定レンズ群または移動レンズ群を配置する
ことにより、射出瞳位置を像面から遠ざけることが考え
られており、多くのズームレンズが提案されている。こ
のように、第２レンズ群の後方に、正の屈折力を有する
レンズ群を配置するようにしたズームレンズの例が、例
えば、特公平３−２０７３５号公報、特公平７−５２２
５６号公報、および特開平６−９４９９６号公報等に開
示されている。しかしながら、特公平３−２０７３５号
公報、および特公平７−５２２５６号公報等に記載され
たズームレンズは、主として一眼レフ（一眼レフレック
ス）スチルカメラ用に設計されたものである。Therefore, it has been considered that the position of the exit pupil is moved away from the image plane by disposing a fixed lens group or a moving lens group having a positive refractive power behind the second lens group. Lenses have been proposed. Thus, an example of a zoom lens in which a lens group having a positive refractive power is arranged behind the second lens group is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. Hei 3-20735 and Japanese Patent Publication No. Hei 7-522.
No. 56, JP-A-6-94996 and the like. However, the zoom lenses described in Japanese Patent Publication No. Hei 3-20735 and Japanese Patent Publication No. Hei 7-52256 are designed mainly for a single-lens reflex (single-lens reflex) still camera.
【０００６】このため、これら特公平３−２０７３５号
公報、および特公平７−５２２５６号公報に記載された
構成では、第３レンズ群の正の屈折力は極めて弱く、射
出瞳を像面から充分に遠ざけることはできない。また、
特開平６−９４９９６号公報に記載されたズームレンズ
は、射出瞳位置を像面から遠ざけるために、絞り位置を
変倍中に移動させずに第１レンズ群と第２レンズ群との
中間位置に固定して配置している。このため、第１レン
ズ群および第２レンズ群の移動に制約を受け、変倍比が
２倍弱にとどまっている。For this reason, in the configurations described in Japanese Patent Publication Nos. Hei 3-20735 and Hei 7-52256, the positive refracting power of the third lens unit is extremely weak, and the exit pupil is sufficiently moved from the image plane. Can not be kept away. Also,
The zoom lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-94996 is designed to move the exit pupil away from the image plane without moving the stop position during zooming, without moving the stop position between the first lens group and the second lens group. It is fixed and arranged. For this reason, the movement of the first lens group and the second lens group is restricted, and the zoom ratio is only slightly less than twice.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、上述した
問題に対処するため、３倍程度の変倍比が得られて、し
かも射出瞳位置を像面から充分に離間させることがで
き、小型のディジタルスチルカメラ等に適する明るい広
角ズームレンズを、これまでに提案している。例えば特
願平９−１４３０８号等に、そのようなズームレンズの
例が開示されている。一方、最近のディジタルスチルカ
メラは、高画質化を追求する傾向にあり、画像の歪みの
小ささも、高画質化指向のディジタルスティルカメラに
おける重要な品質項目の一つとなっている。上述した特
願平９−１４３０８号に記載されたズームレンズは、歪
曲収差の補正が充分でなく、最近の高画質指向のディジ
タルスチルカメラには不向きであると考えられる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to address the above-described problems, the present applicant has obtained a zoom ratio of about three times, and has a sufficient distance between the exit pupil and the image plane. A bright wide-angle zoom lens suitable for a small digital still camera or the like has been proposed. For example, Japanese Patent Application No. 9-14308 discloses an example of such a zoom lens. On the other hand, recent digital still cameras tend to pursue higher image quality, and small distortion of an image is also one of the important quality items in a digital still camera oriented to high image quality. The zoom lens described in Japanese Patent Application No. 9-14308 described above does not sufficiently correct distortion, and is considered to be unsuitable for recent high-quality digital still cameras.
【０００８】そこで、本出願人は、さらに歪曲収差を抑
えて、ディジタルスティルカメラ等に適するようにした
明るい広角ズームレンズとして、特願平９−２６９１７
０号を提案した。しかしながら、現在のディジタルステ
ィルカメラの市場は、画像品質の高さを維持しつつも低
コスト化を図ることが最も重要となっている。このよう
な観点では、特願平９−２６９１７０号に記載のズーム
レンズは、９枚のレンズで構成されており、そのレンズ
枚数から低コスト化の要求に充分に応えているとは言い
難い。The applicant of the present invention has disclosed a bright wide-angle zoom lens which is suitable for a digital still camera or the like by further suppressing distortion, and is disclosed in Japanese Patent Application No. 9-26917.
No. 0 was proposed. However, in the current digital still camera market, it is most important to reduce costs while maintaining high image quality. From such a viewpoint, the zoom lens described in Japanese Patent Application No. 9-269170 is composed of nine lenses, and it cannot be said that the number of lenses satisfies the demand for cost reduction sufficiently.
【０００９】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、３倍またはそれ以上の変倍比を得て、射出瞳位
置を像面から充分に離間させて、しかも歪曲収差を抑え
ることができ、しかも小型で収差が少なく低コストで製
造することが可能なディジタルスチルカメラ等に好適な
明るい広角ズームレンズとして構成することが可能なズ
ームレンズを提供することを目的としている。特に、本
発明の請求項１の目的は、必要とするレンズ枚数が少な
く、しかも小型で且つ収差が良好に補正されたズームレ
ンズを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a zoom ratio of three times or more to sufficiently separate an exit pupil position from an image plane and suppress distortion. It is an object of the present invention to provide a zoom lens which can be configured as a bright wide-angle zoom lens suitable for a digital still camera or the like which can be manufactured at a low cost with a small size and a small aberration. In particular, an object of claim 1 of the present invention is to provide a zoom lens that requires a small number of lenses, is small in size, and has excellent aberration correction.
【００１０】本発明の請求項２の目的は、特に、少ない
レンズ枚数で構成し、且つレンズ外径を小さくするとと
もに、第２レンズ群で発生する収差を効果的に補正する
ズームレンズを提供することにある。さらに、本発明の
請求項３の目的は、特に、短焦点距離側で増大する負の
歪曲収差を補正し得るズームレンズを提供することにあ
る。さらにまた、本発明の請求項４の目的は、特に、球
面収差が補正不足となるのを防止し得るズームレンズを
提供することにある。A second object of the present invention is to provide a zoom lens which has a small number of lenses, reduces the outer diameter of the lens, and effectively corrects the aberration generated in the second lens group. It is in. It is a further object of the present invention to provide a zoom lens that can correct negative distortion that increases particularly on the short focal length side. Still another object of the present invention is to provide a zoom lens which can prevent the spherical aberration from being insufficiently corrected.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明に係るズームレンズは、上述した目的を達成するため
に、物体側から像側へ向かって、順次、負の屈折力を有
する第１群光学系、正の屈折力を有する第２群光学系お
よび正の屈折力を有する第３群光学系を配設し、前記第
２群光学系の物体側に、ズーミング時に該第２群光学系
と一体に移動する開口絞りを設けるとともに、広角端か
ら望遠端へのズーミングに際し、前記第１群光学系は、
光軸上をまず像側へ移動し、途中で移動方向を物体側へ
反転することにより、像側に凸の凸弧状に移動して焦点
位置の変動を補正し、前記第２群光学系は、光軸上を物
体側へ単調に移動して変倍を行い、そして前記第３群光
学系は、光軸上をまず物体側ヘ移動し、途中で移動方向
を像側に反転することにより、物体側に凸の凸弧状に移
動して変倍を行い、第Ｍ群光学系（Ｍ＝１〜３）の焦点
距離をｆM 、広角端における全系の合成焦点距離をｆW
とするとき、これらが、条件： （１）２．６２＜｜ｆ1 ｜／ｆW ＜２．７２ （ｆ1 ＜
０） （２）ｆ3 ／ｆW ＜３．４ （３）０．５７＜ｆ2 ／ｆ3 ＜０．６５ （ｆ2 ＞０，
ｆ3 ＞０） を満足することを特徴としている。According to the first aspect of the present invention, there is provided a zoom lens having a negative refractive power in order from the object side to the image side in order to achieve the above object. A first group optical system, a second group optical system having a positive refractive power, and a third group optical system having a positive refractive power are provided, and the second group optical system is provided on the object side of the second group optical system during zooming. In addition to providing an aperture stop that moves integrally with the optical system, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first group optical system includes:
By first moving on the optical axis to the image side and reversing the moving direction to the object side on the way, it moves in a convex arc shape convex on the image side and corrects the fluctuation of the focal position, and the second group optical system is The zooming is performed by moving monotonously on the optical axis to the object side, and the third group optical system first moves on the optical axis to the object side, and reverses the moving direction to the image side on the way. The focal length of the M-th optical system (M = 1 to 3) is f M , and the combined focal length of the entire system at the wide-angle end is f W.
And these conditions are: (1) 2.62 <| f 1 | / f W <2.72 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <3.4 (3) 0.57 <f 2 / f 3 <0.65 (f 2 > 0,
f 3 > 0).
【００１２】請求項２に記載した本発明に係るズームレ
ンズは、前記第１群光学系は、物体側から像側へ向かっ
て、順次、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レン
ズ、そして物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レン
ズを配置してなる２つのレンズを含み、また前記第２群
光学系は、物体側から像側へ向かって、順次、物体側に
強い屈折面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向けたメ
ニスカス状の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負レンズ、そしてそして像側に凸面を向けたメニ
スカス状の正レンズを配置してなる４つのレンズを含む
ことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the zoom lens according to the first aspect, the first group optical system includes a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side in order from the object side to the image side; The second lens group includes two lenses each including a meniscus positive lens having a convex surface facing the object side, and the second group optical system sequentially forms a strong refractive surface on the object side from the object side toward the image side. A positive meniscus lens with a convex surface facing the object side, a meniscus negative lens with a convex surface facing the object side, and a meniscus positive lens with a convex surface facing the image side. It is characterized by including four lenses.
【００１３】請求項３に記載した本発明に係るズームレ
ンズは、前記第１群光学系の２つのレンズのうちの最も
物体側に位置するメニスカス状の負レンズは、像側のレ
ンズ面が光軸から離れるに従い負の屈折力が弱くなる形
状の非球面としたことを特徴としている。請求項４に記
載した本発明に係るズームレンズは、前記第２群光学系
の４つのレンズのうちの最も物体側に位置する正レンズ
は、物体側のレンズ面が光軸から離れるに従い正の屈折
力が弱くなる形状の非球面としたことを特徴としてい
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a zoom lens according to the present invention, wherein the negative meniscus lens located closest to the object side among the two lenses of the first group optical system has a lens surface on the image side. The feature is that the aspherical surface has a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the axis increases. In the zoom lens according to the present invention as set forth in claim 4, of the four lenses of the second group optical system, the positive lens located closest to the object side becomes positive as the lens surface on the object side moves away from the optical axis. It is characterized in that it has an aspherical surface having a shape in which the refractive power becomes weak.
【００１４】[0014]
【作用】すなわち、本発明の請求項１によるズームレン
ズは、物体側から像側へ向かって、順次、負の屈折力を
有する第１群光学系、正の屈折力を有する第２群光学系
および正の屈折力を有する第３群光学系を配設し、前記
第２群光学系の物体側に、ズーミング時に該第２群光学
系と一体に移動する開口絞りを設けるとともに、広角端
から望遠端へのズーミングに際し、前記第１群光学系
は、光軸上をまず像側へ移動し、途中で移動方向を物体
側へ反転することにより、像側に凸の凸弧状に移動して
焦点位置の変動を補正し、前記第２群光学系は、光軸上
を物体側へ単調に移動して変倍を行い、そして前記第３
群光学系は、光軸上をまず物体側ヘ移動し、途中で移動
方向を像側に反転することにより、物体側に凸の凸弧状
に移動して変倍を行う構成とする。In the zoom lens according to the first aspect of the present invention, the first group optical system having a negative refractive power and the second group optical system having a positive refractive power are sequentially arranged from the object side to the image side. And a third group optical system having a positive refractive power is provided, and an aperture stop that moves integrally with the second group optical system during zooming is provided on the object side of the second group optical system, and from the wide-angle end. Upon zooming to the telephoto end, the first group optical system first moves to the image side on the optical axis, and in the middle, reverses the moving direction to the object side, thereby moving in a convex arc shape convex to the image side. The second group optical system monotonously moves on the optical axis to the object side to perform magnification change, and corrects the change in the focal position.
The group optical system is configured to first move to the object side on the optical axis and reverse the moving direction to the image side in the middle to move in a convex arc shape convex to the object side to perform zooming.
【００１５】そして、第Ｍ群光学系（Ｍ＝１〜３）の焦
点距離をｆM 、広角端における全系の合成焦点距離をｆ
W とするとき、これらが、条件： （１）２．６２＜｜ｆ1 ｜／ｆW ＜２．７２ （ｆ1 ＜
０） （２）ｆ3 ／ｆW ＜３．４ （３）０．５７＜ｆ2 ／ｆ3 ＜０．６５ （ｆ2 ＞０，
ｆ3 ＞０） を満足するように構成する。このような構成により、第
３群光学系を往復移動させることによって、第２群光学
系のパワー負担を軽減させながら変倍の補助を担わせ、
第２群の移動量を少なくして小型で且つ高変倍を実現さ
せることができる。特に、第１群光学系の焦点距離の範
囲を条件（１）の範囲とすることによって、ズームレン
ズを小型化し、収差を少なくする。The focal length of the M-th group optical system (M = 1 to 3) is f M , and the combined focal length of the entire system at the wide-angle end is f
When W is set, these are the conditions: (1) 2.62 <| f 1 | / f W <2.72 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <3.4 (3) 0.57 <f 2 / f 3 <0.65 (f 2 > 0,
f 3 > 0). With such a configuration, by moving the third group optical system back and forth, the power burden on the second group optical system is reduced, and the zoom lens is assisted in zooming.
It is possible to realize a small size and high zoom ratio by reducing the moving amount of the second lens unit. In particular, by setting the range of the focal length of the first group optical system to the range of the condition (1), the zoom lens is reduced in size and aberration is reduced.
【００１６】また、第３群光学系の正の屈折力を条件
（２）の範囲とすることによって、射出瞳位置を像面か
ら離間させテレセントリック性を持たせる。さらに第２
群光学系と第３群光学系との正の屈折力の配分を、条件
（３）の範囲とすることによって、少ないレンズ枚数で
あるにもかかわらず、小型で、収差を良好に補正するこ
とができる。したがって、少ないレンズ枚数で、３倍ま
たはそれ以上の変倍比を得て、射出瞳位置を像面から充
分に離間させることができるとともに、歪曲収差を抑え
ることができ、小型で収差が少なくディジタルスチルカ
メラ等に好適な明るい広角ズームレンズとして構成する
ことが可能である。Further, by setting the positive refractive power of the third group optical system in the range of the condition (2), the exit pupil position is separated from the image plane to have telecentricity. Second
By setting the distribution of the positive refractive power between the group optical system and the third group optical system in the range of the condition (3), the aberration can be corrected satisfactorily with a small size despite the small number of lenses. Can be. Therefore, a zoom ratio of three times or more can be obtained with a small number of lenses, the exit pupil position can be sufficiently separated from the image plane, and distortion can be suppressed. It is possible to configure a bright wide-angle zoom lens suitable for a still camera or the like.
【００１７】本発明の請求項２によるズームレンズは、
前記第１群光学系が、物体側から像側へ向かって、順
次、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、そ
して物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズを配
置してなる２つのレンズを有し、且つ前記第２群光学系
が、物体側から像側へ向かって、順次、物体側に強い屈
折面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカ
ス状の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の
負レンズ、そして物体側に凸面を向けたメニスカス状の
正レンズを配置してなる４つのレンズを有する。このよ
うな構成により、特に、少ないレンズ枚数でズームレン
ズを構成し、且つレンズ外径を小さくするとともに、第
２レンズ群で発生する収差を効果的に補正する。A zoom lens according to a second aspect of the present invention comprises:
The first group optical system includes, in order from the object side to the image side, a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a meniscus positive lens having a convex surface facing the object side. The second group optical system includes two lenses, and a positive lens having a strong refractive surface facing the object side and a meniscus-shaped positive lens having a convex surface facing the object side in order from the object side to the image side. The lens has four lenses including a lens, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. With such a configuration, in particular, the zoom lens is configured with a small number of lenses, the outer diameter of the lens is reduced, and the aberration generated in the second lens group is effectively corrected.
【００１８】本発明の請求項３によるズームレンズは、
前記第１群光学系の２つのレンズのうちの最も物体側に
位置するメニスカス状の負レンズの像側のレンズ面を、
光軸から離れるに従い負の屈折力が弱くなる形状の非球
面とする。このような構成により、特に、短焦点距離側
で増大する負の歪曲収差を有効に補正する。本発明の請
求項４によるズームレンズは、前記第２群光学系の４つ
のレンズのうちの最も物体側に位置する正レンズの物体
側のレンズ面を光軸から離れるに従い正の屈折力が弱く
なる形状の非球面とする。このような構成により、特
に、球面収差が補正不足となるのを防止する。A zoom lens according to a third aspect of the present invention comprises:
The image-side lens surface of the negative meniscus lens located closest to the object side of the two lenses of the first group optical system,
The aspheric surface has a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. With such a configuration, particularly, the negative distortion that increases on the short focal length side is effectively corrected. In the zoom lens according to a fourth aspect of the present invention, the positive refracting power decreases as the distance from the optical axis to the object-side lens surface of the positive lens located closest to the object among the four lenses of the second group optical system increases. Aspherical surface. Such a configuration prevents the spherical aberration from being insufficiently corrected.
【００１９】[0019]
【発明の第１の実施の形態】以下、実施の形態に基づ
き、図面を参照して本発明のズームレンズを詳細に説明
する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るズーム
レンズの要部の構成を示している。図１の（ａ）は、該
ズームレンズをズーミングの広角端に設定した状態にお
けるレンズ構成を示し、図１の（ｂ）は、該ズームレン
ズをズーミングの望遠端に設定した状態におけるレンズ
構成を示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a zoom lens according to the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a main part of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a lens configuration in a state where the zoom lens is set at a wide-angle end of zooming, and FIG. 1B shows a lens configuration in a state where the zoom lens is set at a telephoto end of zooming. Is shown.
【００２０】図１に示すズームレンズは、被写体すなわ
ち物体側から像側に向かって、順次、第１群光学系であ
る第１レンズ群Ｇ１、第２群光学系である第２レンズ群
Ｇ２および第３群光学系である第３レンズ群Ｇ３が配置
されている。第１レンズ群Ｇ１は、２枚のレンズＬ１お
よびＬ２で構成され、第２レンズ群Ｇ２は、４枚のレン
ズＬ３、Ｌ４、Ｌ５およびＬ６で構成され、そして第３
レンズ群Ｇ３は１枚のレンズＬ７で構成されている。The zoom lens shown in FIG. 1 has a first lens group G1 as a first group optical system, a second lens group G2 as a second group optical system, and A third lens group G3, which is a third group optical system, is arranged. The first lens group G1 is composed of two lenses L1 and L2, the second lens group G2 is composed of four lenses L3, L4, L5 and L6, and
The lens group G3 includes one lens L7.
【００２１】第２レンズ群Ｇ２の物体側、すなわち該第
２レンズ群Ｇ２と第１レンズ群Ｇ１との間には、開口絞
りＳが配置されている。第３レンズ群Ｇ３のさらに像側
には、像面との間に、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）Ｌ８
および赤外光カットフィルタ（ＩＲＣＦ）Ｌ９が組み合
わされてなるフィルタＦが設けられている。すなわち、
光学素子Ｌ１〜Ｌ７は、レンズであり、光学素子Ｌ８お
よびＬ９は、光学フィルタである。レンズＬ１およびＬ
２からなる第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する。
レンズＬ３〜Ｌ６からなる第２レンズ群Ｇ２は、正の屈
折力を有する。レンズＬ７からなる第３レンズ群Ｇ３
は、正の屈折力を有する。An aperture stop S is arranged on the object side of the second lens group G2, that is, between the second lens group G2 and the first lens group G1. Further on the image side of the third lens group G3, a low-pass filter (LPF) L8
And a filter F in which an infrared light cut filter (IRCF) L9 is combined. That is,
The optical elements L1 to L7 are lenses, and the optical elements L8 and L9 are optical filters. Lens L1 and L
The first lens group G1 composed of 2 has a negative refractive power.
The second lens group G2 including the lenses L3 to L6 has a positive refractive power. Third lens group G3 including lens L7
Has a positive refractive power.
【００２２】第１レンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端ヘ
のズーミングに際して、図１に示すように、光軸上をま
ず像側ヘ移動し、途中から移動方向を反転して物体側に
移動する。第１レンズ群Ｇ１は、このように、像側に凸
の凸弧状の軌跡を描いて移動することにより、広角端か
ら望遠端ヘのズーミングに際しての、焦点位置の変動を
補正する。第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端ヘの
ズーミングに際して、光軸上を物体側に単調に移動す
る。第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端ヘのズーミ
ングに際して、光軸上をまず物体側ヘ移動し、途中から
移動方向を反転して像側に移動する。When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 first moves on the optical axis to the image side as shown in FIG. I do. As described above, the first lens group G1 moves while drawing a convex arc-shaped trajectory convex on the image side, thereby correcting a change in the focal position when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The second lens group G2 monotonously moves on the optical axis toward the object side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the third lens group G3 first moves on the optical axis to the object side, and reverses the moving direction and moves to the image side halfway.
【００２３】第３レンズ群Ｇ３は、このように、物体側
に凸の凸弧状の軌跡を描いて移動する。これら第２レン
ズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の移動による変倍動作
により、広角端から望遠端ヘのズーミングが行われる。
このように、第３レンズ群Ｇ３を、物体側に凸の凸弧状
に往復移動させることにより、第２レンズ群Ｇ２のパワ
ー負担を軽減させながら変倍の補助を担わせて、第２レ
ンズ群Ｇ２の移動量を少なくして、小型で且つ高変倍を
実現させることを可能としている。As described above, the third lens group G3 moves while drawing a convex arc-shaped locus convex toward the object side. Zooming from the wide-angle end to the telephoto end is performed by the zooming operation by the movement of the second lens group G2 and the third lens group G3.
In this way, by moving the third lens group G3 back and forth in a convex arc shape convex toward the object side, the power burden on the second lens group G2 is reduced, and the second lens group G3 is assisted in zooming. It is possible to realize a small size and high zoom ratio by reducing the moving amount of G2.
【００２４】第２レンズ群Ｇ２の物体側に位置する開口
絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。したが
って、開口絞りＳにより第２レンズ群Ｇ２の移動が妨げ
られることはない。上記第１〜第３レンズ群Ｇ１〜Ｇ３
は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ1 、第２レンズ群
Ｇ２の焦点距離をｆ2 、そして第３レンズ群Ｇ３の焦点
距離をｆ3 、すなわち第Ｍレンズ群（Ｍ＝１〜３）の焦
点距離をｆM とし、広角端における全系の合成焦点距離
をｆW とするとき、次の各条件を満足するように構成さ
れる。The aperture stop S located on the object side of the second lens group G2 moves integrally with the second lens group G2. Therefore, the movement of the second lens group G2 is not hindered by the aperture stop S. The first to third lens groups G1 to G3
Is, f 1 the focal length of the first lens group G1, the focal length of the second lens group G2 f 2, and the focal length of the third lens group G3 f 3, i.e. the M lens group (M = 1 to 3 ) Is defined as f M and the combined focal length of the entire system at the wide-angle end is defined as f W , so that the following conditions are satisfied.
【００２５】条件（１）： ２．６２＜｜ｆ1 ｜／ｆW ＜２．７２ （ｆ1 ＜０） 条件（２） ｆ3 ／ｆW ＜３．４ 条件（３） ０．５７＜ｆ2 ／ｆ3 ＜０．６５ （ｆ2 ＞０，ｆ3
＞０） 条件（１）は、ズームレンズを小型化し、収差を良好に
補正するための第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ1 の範囲
を規制する条件である。条件（１）の下限未満では、レ
ンズ全系の小型化には有利であるが、第１レンズ群Ｇ１
の負の屈折力が強くなりすぎて、球面収差等の諸収差が
悪化するので、好ましくない。また、条件（１）の上限
を超えると、収差は良好に補正することができるが、レ
ンズ全系を小型化することが困難になる。Condition (1): 2.62 <| f 1 | / f W <2.72 (f 1 <0) Condition (2) f 3 / f W <3.4 Condition (3) 0.57 < f 2 / f 3 <0.65 ( f 2> 0, f 3
> 0) conditions (1), the zoom lens is compact, is a condition for restricting the range of the focal length f 1 of the first lens group G1 to favorably correct aberrations. When the value is less than the lower limit of the condition (1), it is advantageous for miniaturization of the entire lens system, but the first lens group G1
Is too strong, and various aberrations such as spherical aberration are deteriorated. When the value exceeds the upper limit of the condition (1), aberrations can be satisfactorily corrected, but it becomes difficult to reduce the size of the entire lens system.
【００２６】条件（２）は、第３レンズ群Ｇ３の正の屈
折力を規制する条件である。条件（２）の上限を超える
と、第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力が不充分となって、
射出瞳位置が像面に近づき、テレセントリック性が失わ
れる。条件（３）は、共に正の屈折力を有する第２レン
ズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との屈折力の配分を規制す
る条件である。この条件（３）は、第２レンズ群Ｇ２お
よび第３レンズ群Ｇ３を少ない構成枚数として、しかも
小型化を容易にし、なおかつ収差を良好に補正するため
のものである。The condition (2) is a condition for regulating the positive refractive power of the third lens group G3. When the value exceeds the upper limit of the condition (2), the positive refractive power of the third lens group G3 becomes insufficient, and
The exit pupil position approaches the image plane, and the telecentricity is lost. The condition (3) is a condition for regulating the distribution of the refractive power between the second lens group G2 and the third lens group G3, both of which have a positive refractive power. The condition (3) is for reducing the number of the second lens group G2 and the third lens group G3 to a small number, facilitating miniaturization, and favorably correcting aberrations.
【００２７】条件（３）の下限未満では、第３レンズ群
Ｇ３の屈折力が不充分となって、該第３レンズ群Ｇ３の
効果が減少し、第３レンズ群Ｇ３の屈折力を補うため
に、第２レンズ群Ｇ２の屈折力負担が過大となるため、
球面収差が悪化し、像の平坦性も悪くなるので好ましく
ない。条件（３）の上限を超えると、第３レンズ群Ｇ３
の屈折力負担が大きいため、第２レンズ群Ｇ２の屈折力
負担が軽減され、球面収差は良好となり、像の平坦性も
良好となるが、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力および第
２レンズ群Ｇ２の正の屈折力双方が弱くなる傾向にも合
致し、全系の小型化の達成が困難となる。（以上が本発
明の請求項１に対応する。）Below the lower limit of the condition (3), the refractive power of the third lens group G3 becomes insufficient, the effect of the third lens group G3 decreases, and the refractive power of the third lens group G3 is compensated. In addition, since the refractive power burden of the second lens group G2 becomes excessive,
It is not preferable because the spherical aberration deteriorates and the flatness of the image deteriorates. When the value exceeds the upper limit of the condition (3), the third lens unit G3
, The refractive power burden of the second lens group G2 is reduced, the spherical aberration is improved, and the flatness of the image is also improved. However, the negative refractive power of the first lens group G1 and the second This also matches the tendency that both the positive refractive power of the lens group G2 becomes weak, and it is difficult to achieve the miniaturization of the entire system. (The above corresponds to claim 1 of the present invention.)
【００２８】図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、
物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ１、お
よび物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズＬ２
で構成され、これら２枚のレンズＬ１およびＬ２を、物
体側から像面側に向かって、順次、Ｌ１−Ｌ２の順で配
置している。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に強い
屈折面を向けた正レンズＬ３、物体側に凸面を向けたメ
ニスカス状の正レンズＬ４、物体側に凸面を向けたメニ
スカス状の負レンズＬ５、および像側に凸面を向けたメ
ニスカス状の正レンズＬ６で構成され、これら４枚のレ
ンズＬ３〜Ｌ６を物体側から像側に向かって、順次、Ｌ
３−Ｌ４−Ｌ５−Ｌ６の順で配置している。As shown in FIG. 1, the first lens group G1 is
A negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side
The two lenses L1 and L2 are sequentially arranged in the order of L1-L2 from the object side to the image plane side. The second lens group G2 includes a positive lens L3 having a strong refractive surface facing the object side, a meniscus-shaped positive lens L4 having a convex surface facing the object side, a meniscus-shaped negative lens L5 having a convex surface facing the object side, And a meniscus-shaped positive lens L6 having a convex surface facing the image side. These four lenses L3 to L6 are sequentially moved from the object side to the image side in the order of L.
3-L4-L5-L6 are arranged in this order.
【００２９】全体を少ないレンズ枚数で構成し、しか
も、レンズ外径を小さくするために、第１レンズ群Ｇ１
を構成する負のレンズＬ１を物体側に配置している。そ
して、第２レンズ群Ｇ２で発生する球面収差、コマ収
差、および非点収差を補正するために、まず、２枚の正
レンズＬ３およびＬ４で球面収差の発生を極力抑えて全
体として正の屈折力を得て、それに続いて負レンズＬ５
で補正過剰とし、さらに続く正レンズＬ６で各収差の画
角差を平均化する。（以上が本発明の請求項２に対応す
る。）The first lens group G1 has a small number of lenses and has a small outer diameter.
Is disposed on the object side. Then, in order to correct spherical aberration, coma, and astigmatism generated in the second lens group G2, first, generation of spherical aberration is suppressed as much as possible by the two positive lenses L3 and L4 so that positive refraction as a whole is obtained. Gaining power followed by the negative lens L5
Is overcorrected, and the following positive lens L6 averages the field angle difference of each aberration. (The above corresponds to claim 2 of the present invention.)
【００３０】第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置され
る物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ１
は、像側のレンズ面を、光軸から離れるに従って負の屈
折力が弱くなる形状の非球面に形成している。このよう
に、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のメニスカス状の負
レンズＬ１の像側のレンズ面が、光軸から離れるに従っ
て負の屈折力が弱くなる形状の非球面を形成することに
よって、特に短焦点距離側で増大する負の歪曲収差を補
正している。（以上が本発明の請求項３に対応する。）A negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side located closest to the object side of the first lens group G1.
Has a lens surface on the image side which is formed as an aspherical surface having a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. As described above, the image-side lens surface of the meniscus negative lens L1 closest to the object side of the first lens group G1 forms an aspheric surface having a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. In particular, negative distortion that increases on the short focal length side is corrected. (The above corresponds to claim 3 of the present invention.)
【００３１】第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置され
る物体側に強い屈折面を向けた正レンズＬ３は、物体側
のレンズ面を、光軸から離れるに従って正の屈折力が弱
くなる形状の非球面に形成している。このように、第２
レンズ群Ｇ２の最も物体側にある正レンズＬ３の物体側
のレンズ面が、光軸から離れるに従って正の屈折力が弱
くなる形状の非球面を形成することによって、主として
球面収差が補正不足となるのを防止している。（以上が
本発明の請求項４に対応する。）The positive lens L3 having a strong refractive surface directed toward the object located closest to the object side of the second lens group G2 has a shape in which the positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. Are formed on the aspheric surface. Thus, the second
The object-side lens surface of the positive lens L3, which is closest to the object side of the lens group G2, forms an aspheric surface having a shape in which the positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases, so that the spherical aberration is mainly undercorrected. Is prevented. (The above corresponds to claim 4 of the present invention.)
【００３２】[0032]
【００３３】[0033]
【第１の実施例】次に、上述した第１の実施の形態に係
る第１の実施例のズームレンズの具体的なデータを表１
〜表３に示す。表１は、ズームレンズを構成する光学系
のレンズデータであり、表２は非球面のデータであり、
表３は可変部分の可変量のデータである。このズームレ
ンズは、全系の焦点距離をｆ、ＦナンバをF/No. 、半画
角をω、および像高をＹ′としたとき、それぞれｆ＝
５．６〜１６．８mm、F/No. ＝２．８〜５．１、ω＝３
２．２〜１１．７deg 、Ｙ′＝３．４７である。光学系
を構成する光学面の物体側からの面番号をｉ（ｉ＝１〜
１８）、各光学面の曲率半径をｒi 、後続の光学面（像
側に隣接する光学面）との面間隔をｄi 、光学素子番号
をｊ（すなわち各光学素子はＬj （ｊ＝１〜１０の自然
数）であらわされる）、光学素子Ｌj の光学材料の屈折
率をｎj 、および光学素子Ｌj の光学材料のアッベ数を
νj として、ズームレンズを構成する光学系のレンズデ
ータを表１に示す。First Example Next, specific data of the zoom lens of the first example according to the first embodiment described above is shown in Table 1.
To Table 3 below. Table 1 shows lens data of an optical system constituting the zoom lens, and Table 2 shows aspherical data.
Table 3 shows the variable amount data of the variable part. When the focal length of the entire system is f, the F number is F / No., The half angle of view is ω, and the image height is Y ′, f =
5.6 to 16.8 mm, F / No. = 2.8 to 5.1, ω = 3
2.2 to 11.7 deg, Y '= 3.47. The surface number of the optical surface constituting the optical system from the object side is i (i = 1 to
18), the radius of curvature of each optical surface is r i , the distance between the subsequent optical surface (the optical surface adjacent to the image side) is d i , and the optical element number is j (that is, each optical element is L j (j = represented by a natural number of 1 to 10)), the refractive index n j of the optical material of the optical element L j, and the Abbe number of the optical material of the optical element L j as [nu j, an optical system of lenses constituting a zoom lens The data is shown in Table 1.
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】表１の曲率半径ｒi における「0.000 」な
る表記は、曲率半径ｒi が無限大（∞）であることを意
味し、当該光学面が平面であることを示している。した
がって、フィルタＦを構成する光学素子Ｌ８およびＬ９
の両面１６，１７，１８は、平面であり、これら両光学
素子Ｌ８およびＬ９は面１７にて密に接合されている。The notation "0.000" in the radius of curvature r i in Table 1 means that the radius of curvature r i is infinite (∞), and indicates that the optical surface is flat. Therefore, the optical elements L8 and L9 constituting the filter F
The two optical elements L8 and L9 are tightly joined at the surface 17 at both surfaces 16, 17, and 18.
【００３６】表１において、第２光学面２および第６光
学面６、すなわち第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置
されるメニスカス状の負レンズＬ１の像側のレンズ面２
および第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置される正レ
ンズＬ３の物体側のレンズ面６を、非球面としている。
非球面は、周知のごとく光軸に合致させてＺ座標軸を、
光軸に直交させてＹ座標をとるとき、光軸上の曲率半径
をｒ、円錐定数をＫ、高次の非球面係数をＡ、Ｂ、およ
びＣとして、数１であらわされる曲線を光軸の回りに回
転させて得られる曲面である。In Table 1, the second optical surface 2 and the sixth optical surface 6, that is, the image-side lens surface 2 of the negative meniscus lens L1 disposed closest to the object side of the first lens group G1.
The object-side lens surface 6 of the positive lens L3 disposed closest to the object in the second lens group G2 is made aspheric.
As is well known, the aspherical surface is aligned with the optical axis and the Z coordinate axis is
When the Y coordinate is taken perpendicular to the optical axis, the radius of curvature on the optical axis is r, the conic constant is K, and the higher order aspherical coefficients are A, B, and C, and the curve expressed by Equation 1 is represented by the optical axis. It is a curved surface obtained by rotating around.
【００３７】[0037]
【数１】 すなわち、非球面は、数１の非球面の式に、光軸上の曲
率半径ｒ、円錐定数Ｋ、および高次の非球面係数Ａ、
Ｂ、およびＣの各パラメータを与えて定義することによ
り、形状を特定する。(Equation 1) That is, the aspherical surface is obtained by adding the radius of curvature r on the optical axis, the conical constant K, and the higher order aspherical coefficient A to
The shape is specified by giving and defining each parameter of B and C.
【００３８】したがって、表１における第２光学面２、
つまり第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置される物体
側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ１の像側の
レンズ面２、および表１における第６光学面６、つまり
第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置される物体側に強
い屈折面を向けた正レンズＬ３の物体側のレンズ面６
は、表２に示す光軸上の曲率半径ｒ、円錐定数Ｋ、およ
び高次の非球面係数Ａ、Ｂ、およびＣの各パラメータで
定義される非球面に形成される。Therefore, the second optical surface 2 in Table 1
That is, the image-side lens surface 2 of the meniscus-shaped negative lens L1 with the convex surface facing the object side disposed closest to the object side of the first lens group G1, and the sixth optical surface 6 in Table 1, that is, the second lens group The lens surface 6 on the object side of the positive lens L3 with the strong refracting surface facing the object side closest to the object side of G2
Is formed on an aspheric surface defined by parameters of a radius of curvature r on the optical axis, a conical constant K, and higher-order aspherical coefficients A, B, and C shown in Table 2.
【００３９】[0039]
【表２】 [Table 2]
【００４０】表１において、面間隔ｄi を「可変」とし
た第４光学面４、第１３光学面１３および第１５光学面
１５の、次の（面番号の）光学面５、１４および１６と
の面間隔ｄ4 ，ｄ13およびｄ15、全系の焦点距離ｆが
５．６０mmの広角端、焦点距離ｆが９．７０mmの中間焦
点距離、および焦点距離ｆが１６．８０mmの望遠端にお
いて、表３に示されるように変化する。[0040] In Table 1, the fourth optical surface 4 which is a surface distance d i "variable", the 13th optical surfaces 13 and 15 optical surfaces 15, (surface number) next optical surface 5,14 and 16 interplanar spacing d 4, d 13 and d 15, the wide-angle end focal length f of the entire system 5.60 mm, an intermediate focal length of the focal length f 9.70 mm, and the focal length f telephoto end 16.80mm with Changes as shown in Table 3.
【００４１】[0041]
【表３】 [Table 3]
【００４２】この場合の、広角端におけるレンズ全長、
すなわち光学系の第１光学面から像面までの距離は、４
０．０６mmである。図２〜図４に、この第１の実施例に
おける収差図を示す。図２は広角端、図３は中間焦点距
離、そして図４は望遠端における収差図である。なお、
収差図において、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条件、Ａ
ｓｔは非点収差、そしてＤｉｓｔは歪曲収差を示してい
る。各収差図における「ｄ」はｄ線に対する収差を示
し、「ｇ」はｇ線に対する収差を示している。球面収差
図においては、球面収差を実線で、正弦条件を破線でそ
れぞれ示し、非点収差図においては、サジタル光線を実
線、メリディオナル光線を破線でそれぞれ示している。
図２〜図４によれば、ズーム域における広角端、中間焦
点距離および望遠端のいずれにおいても収差は良好に補
正されており、性能良好であることが確認された。In this case, the total lens length at the wide-angle end,
That is, the distance from the first optical surface of the optical system to the image plane is 4
0.06 mm. 2 to 4 show aberration diagrams in the first embodiment. 2 is an aberration diagram at the wide-angle end, FIG. 3 is an aberration diagram at the intermediate focal length, and FIG. 4 is an aberration diagram at the telephoto end. In addition,
In the aberration diagram, SA is spherical aberration, SC is sine condition, A
st indicates astigmatism, and Dist indicates distortion. In each aberration diagram, "d" indicates an aberration with respect to d-line, and "g" indicates an aberration with respect to g-line. In the spherical aberration diagram, the spherical aberration is indicated by a solid line, the sine condition is indicated by a broken line, and in the astigmatism diagram, the sagittal ray is indicated by a solid line, and the meridional ray is indicated by a broken line.
According to FIGS. 2 to 4, aberrations are satisfactorily corrected at any of the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end in the zoom range, and it is confirmed that the performance is good.
【００４３】[0043]
【発明の第２の実施の形態】図５は、本発明の第２の実
施の形態に係るズームレンズの要部の構成を示してい
る。図５の（ａ）は、該ズームレンズをズーミングの広
角端に設定した状態におけるレンズ構成を示し、図５の
（ｂ）は、該ズームレンズをズーミングの望遠端に設定
した状態におけるレンズ構成を示している。図５に示す
ズームレンズは、被写体すなわち物体側から像側に向か
って順次、第１群光学系である第１レンズ群Ｇ１′、第
２群光学系である第２レンズ群Ｇ２′および第３群光学
系である第３レンズ群Ｇ３′が配置されている。FIG. 5 shows the structure of a main part of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5A shows a lens configuration in a state where the zoom lens is set at a wide-angle end of zooming, and FIG. 5B shows a lens configuration in a state where the zoom lens is set at a telephoto end of zooming. Is shown. The zoom lens shown in FIG. 5 sequentially includes a first lens group G1 'as a first group optical system, a second lens group G2' as a second group optical system, and a third lens group from the object, that is, the object side to the image side. A third lens group G3 ', which is a group optical system, is disposed.
【００４４】第１レンズ群Ｇ１′は、２枚のレンズＬ
１′およびＬ２′で構成され、第２レンズ群Ｇ２′は、
４枚のレンズＬ３′、Ｌ４′、Ｌ５′およびＬ６′で構
成され、そして第３レンズ群Ｇ３′は１枚のレンズＬ
７′で構成されている。第２レンズ群Ｇ２′の物体側、
すなわち第１レンズ群Ｇ１′との間には、開口絞りＳが
配置されている。第３レンズ群Ｇ３′のさらに像側に
は、像面との間に、図１に示す第１の実施の形態の場合
と全く同様の、ローパスフィルタＬ８および赤外光カッ
トフィルタＬ９が組み合わされてなるフィルタＦが設け
られている。すなわち、光学素子Ｌ１′〜Ｌ７′はレン
ズであり、光学素子Ｌ８およびＬ９は光学フィルタであ
る。The first lens group G1 'includes two lenses L
1 ′ and L2 ′, and the second lens group G2 ′
The third lens group G3 'is composed of four lenses L3', L4 ', L5' and L6 '.
7 '. The object side of the second lens group G2 ',
That is, the aperture stop S is arranged between the first lens group G1 '. Further on the image side of the third lens group G3 ', a low-pass filter L8 and an infrared light cut filter L9, which are exactly the same as those in the first embodiment shown in FIG. Filter F is provided. That is, the optical elements L1 'to L7' are lenses, and the optical elements L8 and L9 are optical filters.
【００４５】尚、図５においては、各面間隔の符号を省
略してあるが、図１に付した符号と同じである。レンズ
Ｌ１′およびＬ２′からなる第１レンズ群Ｇ１′は、負
の屈折力を有する。レンズＬ３′〜Ｌ６′からなる第２
レンズ群Ｇ２′は、正の屈折力を有する。レンズＬ７′
からなる第３レンズ群Ｇ３′は、正の屈折力を有する。
第１レンズ群Ｇ１′は、広角端から望遠端ヘのズーミン
グに際して、光軸上をまず像側ヘ移動し、途中から移動
方向を反転して物体側に移動する。第１レンズ群Ｇ１′
は、このように、像側に凸の凸弧状の軌跡を描いて移動
することにより、広角端から望遠端ヘのズーミングに際
しての、焦点位置の変動を補正する。In FIG. 5, the reference numerals for the respective surface intervals are omitted, but are the same as those used in FIG. The first lens group G1 'including the lenses L1' and L2 'has a negative refractive power. Second lens L3 'to L6'
The lens group G2 'has a positive refractive power. Lens L7 '
Has a positive refracting power.
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 'first moves on the optical axis to the image side, and reverses the direction of movement from the middle to move to the object side. First lens group G1 '
Moves in such a manner as to draw a convex arc-shaped locus convex toward the image side, thereby correcting the fluctuation of the focal position at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
【００４６】第２レンズ群Ｇ２′は、広角端から望遠端
ヘのズーミングに際して、光軸上を物体側に単調に移動
する。第３レンズ群Ｇ３′は、広角端から望遠端ヘのズ
ーミングに際して、光軸上をまず物体側ヘ移動し、途中
から移動方向を反転して像側に移動する。第３レンズ群
Ｇ３′は、このように、物体側に凸の凸弧状の軌跡を描
いて移動する。これら第２レンズ群Ｇ２′および第３レ
ンズ群Ｇ３′の移動による変倍動作により、広角端から
望遠端ヘのズーミングが行われる。このように、第３レ
ンズ群Ｇ３′を、物体側に凸の凸弧状に往復移動させる
ことにより、第２レンズ群Ｇ２′のパワー負担を軽減さ
せながら変倍の補助を担わせて、第２レンズ群Ｇ２′の
移動量を少なくして、小型で且つ高変倍を実現させるこ
とを可能としている。The second lens group G2 'moves monotonously on the optical axis toward the object side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the third lens group G3 'first moves on the optical axis to the object side, and reverses the direction of movement from the middle to move to the image side. The third lens group G3 'moves in such a manner as to draw a convex arc-shaped locus convex toward the object side. Zooming from the wide-angle end to the telephoto end is performed by the zooming operation by the movement of the second lens group G2 'and the third lens group G3'. In this way, by moving the third lens group G3 'back and forth in a convex arc shape convex toward the object side, the power burden on the second lens group G2' is reduced and the second lens group G2 'is assisted in zooming. The movement amount of the lens group G2 'is reduced, and it is possible to realize a small size and a high zoom ratio.
【００４７】第２レンズ群Ｇ２′の物体側に位置する開
口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２′と一体に移動する。し
たがって、開口絞りＳにより第２レンズ群Ｇ２′の移動
が妨げられることはない。上記第１〜第３レンズ群Ｇ
１′〜Ｇ３′は、第１の実施の形態の場合と同様に、第
Ｍレンズ群（Ｍ＝１〜３）の焦点距離をｆM とし、広角
端における全系の合成焦点距離ｆW とするとき、上述し
た条件（１）〜（３）を満足するように構成されてい
る。The aperture stop S located on the object side of the second lens group G2 'moves integrally with the second lens group G2'. Therefore, the aperture stop S does not hinder the movement of the second lens group G2 '. The first to third lens groups G
1 ′ to G3 ′ are the focal length of the M-th lens unit (M = 1 to 3) as f M, and the combined focal length f W of the whole system at the wide-angle end, as in the case of the first embodiment. In this case, the configuration is such that the above-described conditions (1) to (3) are satisfied.
【００４８】図５に示すように、第１レンズ群Ｇ１′
は、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ
１′、および物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レ
ンズＬ２′で構成され、これら２枚のレンズＬ１′およ
びＬ２′を、物体側から像面側に向かって、順次、Ｌ
１′−Ｌ２′の順で配置している。また、第２レンズ群
Ｇ２′は、物体側に強い屈折面を向けた正レンズＬ
３′、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズＬ
４′、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ
５′、および像側に凸面を向けたメニスカス状の正レン
ズＬ６′で構成され、これら４枚のレンズＬ３′〜Ｌ
６′を物体側から像側に向かって、順次、Ｌ３′−Ｌ
４′−Ｌ５′−Ｌ６′の順で配置している。As shown in FIG. 5, the first lens group G1 '
Is a negative meniscus lens L having a convex surface facing the object side.
1 'and a meniscus-shaped positive lens L2' having a convex surface facing the object side. These two lenses L1 'and L2' are sequentially moved from the object side to the image plane side by L
They are arranged in the order of 1'-L2 '. The second lens group G2 'includes a positive lens L having a strong refractive surface facing the object side.
3 ', meniscus-shaped positive lens L with the convex surface facing the object side
4 ', meniscus negative lens L with the convex surface facing the object side
5 'and a meniscus-shaped positive lens L6' having a convex surface facing the image side. These four lenses L3 'to L3'
6 ′, sequentially from the object side to the image side, L3′−L
They are arranged in the order of 4'-L5'-L6 '.
【００４９】第１レンズ群Ｇ１′の最も物体側に配置さ
れるメニスカス状の負レンズＬ１′は、像側のレンズ面
２を、光軸から離れるに従って負の屈折力が弱くなる形
状の非球面に形成している。第２レンズ群Ｇ２′の最も
物体側に配置される正レンズＬ３′は、物体側のレンズ
面６を、光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなる
形状の非球面に形成している。The meniscus-shaped negative lens L1 'disposed closest to the object side of the first lens group G1' is an aspheric surface having a shape such that the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases as the distance from the optical axis increases. Is formed. The positive lens L3 'located closest to the object side of the second lens group G2' has the lens surface 6 on the object side formed as an aspheric surface in which the positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.
【００５０】[0050]
【第２の実施例】次に、上述した第２の実施の形態に係
る第２の実施例のズームレンズの具体的なデータを表４
〜表６に示す。表４は、ズームレンズを構成する光学系
のレンズデータであり、表５は、非球面のデータであ
り、表６は、可変部分の可変量のデータである。このズ
ームレンズは、全系の焦点距離ｆ＝５．６〜１６．８m
m、ＦナンバF/No.＝２．８〜５．１、半画角ω＝３２．
２〜１１．８deg 、および像高Ｙ′＝３．４７である。Second Example Next, specific data of the zoom lens of the second example according to the second embodiment described above is shown in Table 4.
To Table 6 below. Table 4 shows lens data of the optical system constituting the zoom lens, Table 5 shows data of the aspherical surface, and Table 6 shows data of the variable amount of the variable portion. This zoom lens has a focal length f of the whole system of 5.6 to 16.8 m.
m, F number F / No. = 2.8 to 5.1, half angle of view ω = 32.
2 to 11.8 deg, and the image height Y '= 3.47.
【００５１】[0051]
【表４】 [Table 4]
【００５２】表４における第２光学面２、つまり第１レ
ンズ群Ｇ１′の最も物体側に配置されるメニスカ状の負
レンズＬ１′の像側のレンズ面２、および表４における
第６光学面６、つまり第２レンズ群Ｇ２′の最も物体側
に配置される正レンズＬ３′の物体側のレンズ面６は、
表５に示す光軸上の曲率半径ｒ、円錐定数Ｋ、および高
次の非球面係数Ａ、Ｂ、およびＣの各パラメータで定義
される非球面に形成される。The second optical surface 2 in Table 4, that is, the image-side lens surface 2 of the negative meniscus lens L1 'disposed closest to the object side of the first lens group G1', and the sixth optical surface in Table 4 6, that is, the object-side lens surface 6 of the positive lens L3 'located closest to the object side of the second lens group G2',
It is formed into an aspheric surface defined by the radius of curvature r on the optical axis, the conical constant K, and the higher-order aspheric surface coefficients A, B, and C shown in Table 5.
【００５３】[0053]
【表５】 [Table 5]
【００５４】表１において、面間隔ｄi を「可変」とし
た第４光学面４、第１３光学面１３および第１５光学面
１５の、次の（面番号の）光学面５，１４および１６と
の面間隔は、全系の焦点距離ｆが５．６０mmの広角端、
焦点距離ｆが９．７０mmの中間焦点距離、および焦点距
離ｆが１６．８１mmの望遠端において、表６に示される
ように変化する。In Table 1, the following optical surfaces 5, 14, and 16 of the fourth optical surface 4, the thirteenth optical surface 13, and the fifteenth optical surface 15 with the surface distance d i being “variable”. Is the wide-angle end where the focal length f of the entire system is 5.60 mm,
At the intermediate focal length where the focal length f is 9.70 mm, and at the telephoto end where the focal length f is 16.81 mm, the focal length f changes as shown in Table 6.
【００５５】[0055]
【表６】 [Table 6]
【００５６】この場合の、広角端におけるレンズ全長、
すなわち光学系の第１光学面１から像面までの距離は、
３８．０６mmである。図６〜図８に、この第２の実施例
における収差図を示す。図６は広角端、図７は中間焦点
距離、そして図８は望遠端における収差図である。図６
〜図８によれば、ズーム域における広角端、中間焦点距
離および望遠端のいずれにおいても収差は良好に補正さ
れており、性能良好であることが確認された。In this case, the total length of the lens at the wide-angle end,
That is, the distance from the first optical surface 1 of the optical system to the image plane is
38.06 mm. 6 to 8 show aberration diagrams in the second embodiment. 6 is an aberration diagram at the wide-angle end, FIG. 7 is an aberration diagram at the intermediate focal length, and FIG. 8 is an aberration diagram at the telephoto end. FIG.
8 to FIG. 8, it was confirmed that the aberrations were satisfactorily corrected at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end in the zoom range, and the performance was good.
【００５７】[0057]
【発明の第３の実施の形態】図９は、本発明の第３の実
施の形態に係るズームレンズの要部の構成を示してい
る。図９の（ａ）は、該ズームレンズをズーミングの広
角端に設定した状態におけるレンズ構成を示し、図９の
（ｂ）は、該ズームレンズをズーミングの望遠端に設定
した状態におけるレンズ構成を示している。図９に示す
ズームレンズは、被写体すなわち物体側から像側に向か
って、順次、第１群光学系である第１レンズ群Ｇ１″、
第２群光学系である第２レンズ群Ｇ２″および第３群光
学系である第３レンズ群Ｇ３″が配置されている。Third Embodiment FIG. 9 shows a configuration of a main part of a zoom lens according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9A shows a lens configuration in a state where the zoom lens is set at a wide-angle end of zooming, and FIG. 9B shows a lens configuration in a state where the zoom lens is set at a telephoto end of zooming. Is shown. The zoom lens illustrated in FIG. 9 sequentially includes a first lens group G1 ″, which is a first group optical system, from the object, that is, the object side to the image side.
A second lens group G2 "as a second group optical system and a third lens group G3" as a third group optical system are arranged.
【００５８】第１レンズ群Ｇ１″は、２枚のレンズＬ
１″およびＬ２″で構成され、第２レンズ群Ｇ２″は、
４枚のレンズＬ３″、Ｌ４″、Ｌ５″およびＬ６″で構
成され、そして第３レンズ群Ｇ３″は１枚のレンズＬ
７″で構成されている。第２レンズ群Ｇ２″の物体側、
すなわち第１レンズ群Ｇ１″との間には、開口絞りＳが
配置されている。第３レンズ群Ｇ３″のさらに像側に
は、像面との間に、上述と同様のローパスフィルタＬ８
および赤外光カットフィルタＬ９が組み合わされてなる
フィルタＦが設けられている。すなわち、光学素子Ｌ
１″〜Ｌ７″はレンズであり、光学素子Ｌ８およびＬ９
は光学フィルタである。レンズＬ１″およびＬ２″から
なる第１レンズ群Ｇ１″は、負の屈折力を有する。レン
ズＬ３″〜Ｌ７″からなる第２レンズ群Ｇ２″は、正の
屈折力を有する。レンズＬ７″からなる第３レンズ群Ｇ
３″は、正の屈折力を有する。The first lens group G1 ″ is composed of two lenses L
1 "and L2", and the second lens group G2 "
The third lens group G3 "is composed of four lenses L3", L4 ", L5" and L6 ".
7 ". The object side of the second lens group G2",
That is, the aperture stop S is disposed between the first lens group G1 ″ and the image side of the third lens group G3 ″.
And a filter F in which the infrared light cut filter L9 is combined. That is, the optical element L
1 ″ to L7 ″ are lenses, and optical elements L8 and L9
Is an optical filter. The first lens group G1 "including the lenses L1" and L2 "has a negative refractive power. The second lens group G2" including the lenses L3 "to L7" has a positive refractive power. Third lens group G including lens L7 ″
3 "has a positive refractive power.
【００５９】第１レンズ群Ｇ１″は、広角端から望遠端
ヘのズーミングに際して、光軸上をまず像側ヘ移動し、
途中から移動方向を反転して物体側に移動する。第１レ
ンズ群Ｇ１″は、このように、像側に凸の凸弧状の軌跡
を描いて移動することにより、広角端から望遠端ヘのズ
ーミングに際しての、焦点位置の変動を補正する。第２
レンズ群Ｇ２″は、広角端から望遠端ヘのズーミングに
際して、光軸上を物体側に単調に移動する。第３レンズ
群Ｇ３″は、広角端から望遠端ヘのズーミングに際し
て、光軸上をまず物体側ヘ移動し、途中から移動方向を
反転して像側に移動する。第３レンズ群Ｇ３″は、この
ように、物体側に凸の凸弧状の軌跡を描いて移動する。
これら第２レンズ群Ｇ２″および第３レンズ群Ｇ３″の
移動による変倍動作により、広角端から望遠端ヘのズー
ミングが行われる。During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 ″ first moves on the optical axis to the image side,
The direction of movement is reversed halfway and moves toward the object side. The first lens group G1 ″ corrects a change in the focal position during zooming from the wide-angle end to the telephoto end by moving while drawing a convex arc-shaped locus that is convex toward the image side.
The lens group G2 ″ moves monotonously on the optical axis toward the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The third lens group G3 ″ moves along the optical axis when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. First, it moves to the object side, and in the middle, reverses the moving direction and moves to the image side. The third lens group G3 ″ moves in such a manner as to draw a locus that is convex toward the object side.
Zooming from the wide-angle end to the telephoto end is performed by the zooming operation by the movement of the second lens group G2 ″ and the third lens group G3 ″.
【００６０】このように、第３レンズ群Ｇ３″を、物体
側に凸の凸弧状に往復移動させることにより、第２レン
ズ群Ｇ２″のパワー負担を軽減させながら変倍の補助を
担わせて、第２レンズ群Ｇ２″の移動量を少なくして、
小型で且つ高変倍を実現させることを可能としている。
第２レンズ群Ｇ２″の物体側に位置する開口絞りＳは、
第２レンズ群Ｇ２″と一体に移動する。したがって、開
口絞りＳにより第２レンズ群Ｇ２″の移動が妨げられる
ことはない。上記第１〜第３レンズ群Ｇ１″〜Ｇ３″
は、第１および第２の実施の形態の場合と同様に、第Ｍ
レンズ群（Ｍ＝１〜３）の焦点距離をｆM とし、広角端
における全系の合成焦点距離ｆW とするとき、上述した
条件（１）〜（３）を満足するように構成されている。As described above, the third lens group G3 "is reciprocated in a convex arc shape convex toward the object side, so that the power burden on the second lens group G2" is reduced and the zooming assist is performed. To reduce the amount of movement of the second lens group G2 ″,
It is possible to realize a small size and a high zoom ratio.
The aperture stop S located on the object side of the second lens group G2 ″ is
It moves integrally with the second lens group G2 ". Therefore, the aperture stop S does not hinder the movement of the second lens group G2". The first to third lens groups G1 "to G3"
Is the same as that of the first and second embodiments.
When the focal length of the lens groups (M = 1 to 3) is f M and the combined focal length of the entire system at the wide-angle end is f W , the configuration is such that the above-described conditions (1) to (3) are satisfied. I have.
【００６１】図９に示すように、第１レンズ群Ｇ１″
は、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ
１″、および物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レ
ンズＬ２″で構成され、これら２枚のレンズＬ１″およ
びＬ２″を、物体側から像面側に向かって、順次、Ｌ
１″−Ｌ２″の順で配置している。また、第２レンズ群
Ｇ２″は、物体側に強い屈折面を向けた正レンズＬ
３″、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズＬ
４″、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズＬ
５″、および像側に凸面を向けたメニスカス状の正レン
ズＬ６″で構成され、これら４枚のレンズＬ３″〜Ｌ
６″を物体側から像側に向かって、順次、Ｌ３″−Ｌ
４″−Ｌ５″−Ｌ６″の順で配置している。As shown in FIG. 9, the first lens group G1 ″
Is a negative meniscus lens L having a convex surface facing the object side.
1 "and a meniscus-shaped positive lens L2" having a convex surface facing the object side. These two lenses L1 "and L2" are sequentially moved from the object side to the image plane side by L.
They are arranged in the order of 1 "-L2". The second lens group G2 ″ is a positive lens L having a strong refractive surface facing the object side.
3 ″, meniscus-shaped positive lens L with the convex surface facing the object side
4 ″, meniscus-shaped negative lens L with the convex surface facing the object side
5 "and a meniscus-shaped positive lens L6" having a convex surface facing the image side. These four lenses L3 "to L3"
6 ″ from the object side to the image side, sequentially L3 ″ −L
4 "-L5" -L6 ".
【００６２】第１レンズ群Ｇ１″の最も物体側に配置さ
れるメニスカス状の負レンズＬ１″は、像側のレンズ面
２を、光軸から離れるに従って負の屈折力が弱くなる形
状の非球面に形成している。第２レンズ群Ｇ２″の最も
物体側に配置される正レンズＬ３″は、物体側のレンズ
面６を、光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなる
形状の非球面に形成している。The meniscus-shaped negative lens L1 ″ disposed closest to the object side of the first lens group G1 ″ is an aspherical surface having a shape such that the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases as the distance from the optical axis increases. Is formed. In the positive lens L3 "disposed closest to the object side of the second lens group G2", the lens surface 6 on the object side is formed as an aspheric surface having a shape such that the positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.
【００６３】[0063]
【第３の実施例】次に、上述した第３の実施の形態に係
る第３の実施例のズームレンズの具体的なデータを表７
〜表９に示す。表７は、ズームレンズを構成する光学系
のレンズデータであり、表８は非球面のデータであり、
表９は可変部分の可変量のデータである。このズームレ
ンズは、全系の焦点距離ｆ＝５．６〜１６．８mm、Ｆナ
ンバF/No.＝２．８〜５．０、半画角ω＝３２．２〜１
１．７deg 、および像高Ｙ′＝３．４７である。Third Example Next, specific data of the zoom lens of the third example according to the third embodiment described above is shown in Table 7.
To Table 9. Table 7 shows lens data of the optical system constituting the zoom lens, and Table 8 shows aspherical data.
Table 9 shows the data of the variable amount of the variable part. This zoom lens has a focal length f of 5.6 to 16.8 mm, an F number F / No. Of 2.8 to 5.0, and a half angle of view ω of 32.2 to 1
1.7 deg and the image height Y '= 3.47.
【００６４】[0064]
【表７】 [Table 7]
【００６５】表７における第２光学面２、つまり第１レ
ンズ群Ｇ１″の最も物体側に配置されるメニスカス状の
負レンズＬ１″の像側のレンズ面２、および表７におけ
る第６光学面６、つまり第２レンズ群Ｇ２″の最も物体
側に配置される正レンズＬ３″の物体側のレンズ面６
は、表８に示す光軸上の曲率半径ｒ、円錐定数Ｋ、およ
び高次の非球面係数Ａ、Ｂ、およびＣの各パラメータで
定義される非球面に形成される。The second optical surface 2 in Table 7, that is, the image-side lens surface 2 of the meniscus-shaped negative lens L1 ″ disposed closest to the object side of the first lens group G1 ″, and the sixth optical surface in Table 7 6, that is, the object-side lens surface 6 of the positive lens L3 ″ disposed closest to the object side of the second lens group G2 ″
Is formed on an aspheric surface defined by parameters of a radius of curvature r on the optical axis, a conical constant K, and higher-order aspherical coefficients A, B, and C shown in Table 8.
【００６６】[0066]
【表８】 [Table 8]
【００６７】表７において、面間隔ｄi を「可変」とし
た第４光学面４、第１３光学面１３および第１５光学面
１５の、次の（面番号の）光学面５，１４および１６と
の面間隔は、全系の焦点距離ｆが５．６０mmの広角端、
焦点距離ｆが９．７０mmの中間焦点距離、および焦点距
離ｆが１６．８０mmの望遠端において、表９に示される
ように変化する。[0067] In Table 7, a fourth optical surface 4 which is a surface distance d i "variable", the 13th optical surfaces 13 and 15 optical surfaces 15, (surface number) next optical surface 5,14 and 16 Is the wide-angle end where the focal length f of the entire system is 5.60 mm,
At the intermediate focal length where the focal length f is 9.70 mm and at the telephoto end where the focal length f is 16.80 mm, the focal length f changes as shown in Table 9.
【００６８】[0068]
【表９】 [Table 9]
【００６９】この場合は、広角端におけるレンズ全長、
すなわち光学系の第１光学面から像面までの距離は、３
９．０８mmである。図１０〜図１２にこの第３の実施例
における収差図を示す。図１０は広角端、図１１は中間
焦点距離、そして図１２は望遠端における収差図であ
る。図１０〜図１２によれば、ズーム域における広角
端、中間焦点距離および望遠端のいずれにおいても収差
は良好に補正されており、性能良好であることが確認さ
れた。上述した第１〜第３の実施例における各パラメー
タ｜ｆ1 ｜／ｆW 、ｆ3 ／ｆW、ｆ2 ／ｆ3 、および像
高比：１．０における広角端での歪曲収差ＤW （1.0 ）
を表１０に示す。In this case, the total length of the lens at the wide-angle end,
That is, the distance from the first optical surface of the optical system to the image plane is 3
9.08 mm. 10 to 12 show aberration diagrams in the third embodiment. 10 is an aberration diagram at the wide-angle end, FIG. 11 is an aberration diagram at the intermediate focal length, and FIG. 12 is an aberration diagram at the telephoto end. According to FIGS. 10 to 12, it is confirmed that the aberration is satisfactorily corrected at any of the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end in the zoom range, and the performance is good. The parameters | f 1 | / f W , f 3 / f W , f 2 / f 3 , and the distortion D W at the wide-angle end at an image height ratio of 1.0 in the above-described first to third embodiments. (1.0)
Are shown in Table 10.
【００７０】[0070]
【表１０】 [Table 10]
【００７１】上述のように、本発明の第１〜第３の実施
例によれば、変倍比が３倍で射出瞳位置を像面から充分
に離間させて、しかも小型で且つ収差が良好に補正さ
れ、さらに、歪曲収差を２％以下に抑えたレンズ枚数の
少ないズームレンズとすることができる。このようなズ
ームレンズは、ディジタルスティルカメラ等に好適な明
るい広角ズームレンズとして構成することができる。As described above, according to the first to third embodiments of the present invention, the zoom ratio is three times, the exit pupil position is sufficiently separated from the image plane, and the size is small and the aberration is good. And a zoom lens with a small number of lenses with distortion suppressed to 2% or less can be obtained. Such a zoom lens can be configured as a bright wide-angle zoom lens suitable for a digital still camera or the like.
【００７２】[0072]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よれば、物体側から像側へ向かって、順次、負の屈折力
を有する第１群光学系、正の屈折力を有する第２群光学
系および正の屈折力を有する第３群光学系を配設し、前
記第２群光学系の物体側に、ズーミング時に該第２群光
学系と一体に移動する開口絞りを設けるとともに、広角
端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１群光学系
は、光軸上をまず像側へ移動し、途中で移動方向を物体
側へ反転することにより、像側に凸の凸弧状に移動して
焦点位置の変動を補正し、前記第２群光学系は、光軸上
を物体側へ単調に移動して変倍を行い、そして前記第３
群光学系は、光軸上をまず物体側ヘ移動し、途中で移動
方向を像側に反転することにより、物体側に凸の凸弧状
に移動して変倍を行う構成とする。そして、第Ｍ群光学
系（Ｍ＝１〜３）の焦点距離をｆM、広角端における全
系の合成焦点距離をｆW とするとき、これらが、条件： （１）２．６２＜｜ｆ1 ｜／ｆW ＜２．７２ （ｆ1 ＜
０） （２）ｆ3 ／ｆW ＜３．４ （３）０．５７＜ｆ2 ／ｆ3 ＜０．６５ （ｆ2 ＞０，
ｆ3 ＞０） を満足するように構成することにより、３倍またはそれ
以上の変倍比を得て、射出瞳位置を像面から充分に離間
させて、しかも歪曲収差を抑えることができ、しかも小
型で収差が少なくディジタルスチルカメラ等に好適な明
るい広角ズームレンズとして構成することが可能で、特
に、必要とするレンズ枚数が少なく、しかも小型で且つ
収差が良好に補正されたズームレンズを提供することが
できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, from the object side to the image side, the first group optical system having a negative refractive power and the positive group have a positive refractive power. A second group optical system and a third group optical system having a positive refractive power are provided, and an aperture stop that moves integrally with the second group optical system during zooming is provided on the object side of the second group optical system. At the same time, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first group optical system first moves on the optical axis to the image side, and reverses the moving direction to the object side on the way, so that the convex on the image side is formed. The second group optical system monotonously moves on the optical axis to the object side to perform zooming by moving in an arc shape to correct the change of the focal position.
The group optical system is configured to first move to the object side on the optical axis and reverse the moving direction to the image side in the middle to move in a convex arc shape convex to the object side to perform zooming. When the focal length of the M-th optical system (M = 1 to 3) is f M and the combined focal length of the entire system at the wide-angle end is f W , these conditions are as follows: (1) 2.62 <| f 1 | / f W <2.72 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <3.4 (3) 0.57 <f 2 / f 3 <0.65 (f 2 > 0,
f 3 > 0), a zoom ratio of 3 or more can be obtained, the exit pupil position can be sufficiently separated from the image plane, and the distortion can be suppressed. In addition, the zoom lens can be configured as a bright wide-angle zoom lens that is small, has little aberration, and is suitable for digital still cameras, etc. In particular, it provides a zoom lens that requires a small number of lenses, is small, and has good aberration correction. can do.
【００７３】本発明の請求項２のズームレンズによれ
ば、前記第１群光学系が、物体側から像側へ向かって、
順次、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、
そして物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズを
配置してなる２つのレンズを有し、且つ前記第２群光学
系が、物体側から像側へ向かって、順次、物体側に強い
屈折面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向けたメニス
カス状の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状
の負レンズ、そして像側に凸面を向けたメニスカス状の
正レンズを配置してなる４つのレンズを有する構成によ
り、特に、少ないレンズ枚数でズームレンズを構成し、
且つ第１群光学系のうちの負レンズを物体側に配置して
レンズ外径を小さくするとともに、第２レンズ群で発生
する収差を効果的に補正することができる。According to the zoom lens of the second aspect of the present invention, the first group optical system moves from the object side to the image side.
Sequentially, a meniscus-shaped negative lens with the convex surface facing the object side,
The second group optical system includes two lenses each having a meniscus positive lens having a convex surface facing the object side, and the second group optical system sequentially has strong refraction toward the object side from the object side to the image side. A positive lens facing the surface, a positive meniscus lens with the convex surface facing the object side, a negative meniscus lens with the convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens with the convex surface facing the image side are arranged. In particular, the zoom lens is configured with a small number of lenses,
In addition, the negative lens of the first group optical system can be arranged on the object side to reduce the lens outer diameter, and effectively correct the aberration generated in the second lens group.
【００７４】本発明の請求項３のズームレンズによれ
ば、前記第１群光学系の２つのレンズのうちの最も物体
側に位置するメニスカス状の負レンズの像側のレンズ面
を、光軸から離れるに従い負の屈折力が弱くなる形状の
非球面とする構成により、特に、短焦点距離側で増大す
る負の歪曲収差を有効に補正することができる。本発明
の請求項４のズームレンズによれば、前記第２群光学系
の４つのレンズのうちの最も物体側に位置する正レンズ
の物体側のレンズ面を光軸から離れるに従い正の屈折力
が弱くなる形状の非球面とする構成により、特に、球面
収差が補正不足となるのを防止することができる。According to the zoom lens of the third aspect of the present invention, the image side lens surface of the negative meniscus lens located closest to the object side of the two lenses of the first group optical system is moved along the optical axis. With a configuration in which the aspherical surface has a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the lens increases, it is possible to effectively correct particularly the negative distortion that increases on the short focal length side. According to the zoom lens of the fourth aspect of the present invention, the positive refractive power increases as the distance from the optical axis to the object-side lens surface of the positive lens located closest to the object among the four lenses of the second group optical system increases. In particular, the configuration in which the aspheric surface has a shape in which the spherical aberration becomes weak can prevent the spherical aberration from being insufficiently corrected.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズ
の光学系の配置構成を模式的に示す光学系配置図であ
る。FIG. 1 is an optical system layout diagram schematically showing an arrangement configuration of an optical system of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示す第１の実施の形態に係る第１の実施
例のズームレンズの広角端における球面収差、非点収差
および歪曲収差を示す収差図である。FIG. 2 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end of the zoom lens of Example 1 according to Embodiment 1 shown in FIG.
【図３】同じく第１の実施例のズームレンズの中間焦点
距離における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す
収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at an intermediate focal length of the zoom lens according to the first embodiment.
【図４】同じく第１の実施例のズームレンズの望遠端に
おける球面収差、非点収差および歪曲収差を示す収差図
である。FIG. 4 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end of the zoom lens according to the first embodiment.
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るズームレンズ
の光学系の配置構成を模式的に示す光学系配置図であ
る。FIG. 5 is an optical system layout diagram schematically showing an arrangement configuration of an optical system of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention.
【図６】図５に示す第２の実施の形態に係る第２の実施
例のズームレンズの広角端における球面収差、非点収差
および歪曲収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end of a zoom lens according to a second example of the second embodiment shown in FIG.
【図７】第２の実施例のズームレンズの中間焦点距離に
おける球面収差、非点収差および歪曲収差を示す収差図
である。FIG. 7 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at an intermediate focal length of the zoom lens according to the second example.
【図８】第２の実施例のズームレンズの望遠端における
球面収差、非点収差および歪曲収差を示す収差図であ
る。FIG. 8 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end of the zoom lens according to the second example.
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るズームレンズ
の光学系の配置構成を模式的に示す光学系配置図であ
る。FIG. 9 is an optical system layout diagram schematically showing an arrangement configuration of an optical system of a zoom lens according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】図９に示す第３の実施の形態に係る第３実施
例のズームレンズの広角端における球面収差、非点収差
および歪曲収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end of the zoom lens according to Example 3 of the third embodiment shown in FIG.
【図１１】第３実施例のズームレンズの中間焦点距離に
おける球面収差、非点収差および歪曲収差を示す収差図
である。FIG. 11 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 3;
【図１２】第３実施例のズームレンズの望遠端における
球面収差、非点収差および歪曲収差を示す収差図であ
る。FIG. 12 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end of the zoom lens according to Example 3;
Ｇ１，Ｇ１′，Ｇ１″ 第１レンズ群 Ｇ２，Ｇ２′，Ｇ２″ 第２レンズ群 Ｇ３，Ｇ３′，Ｇ３″ 第３レンズ群 １〜１５ レンズの光学面 １６〜１８ フィルタの光学面 Ｓ 開口絞り Ｆ フィルタ Ｌ１〜Ｌ７，Ｌ１′〜Ｌ７′，Ｌ１″〜Ｌ７″レンズ Ｌ８ ローパスフィルタ Ｌ９ 赤外光カットフィルタ ｄ1 〜ｄ17 面間隔G1, G1 ', G1 "First lens group G2, G2', G2" Second lens group G3, G3 ', G3 "Third lens group 1-15 Optical surface of lens 16-18 Optical surface of filter S Aperture stop F filter L1~L7, L1'~L7 ', L1 "~L7 " lens L8 pass filter L9 infrared cut filter d 1 to d 17 surface interval
Claims (4)
屈折力を有する第１群光学系、正の屈折力を有する第２
群光学系および正の屈折力を有する第３群光学系を配設
し、 前記第２群光学系の物体側に、ズーミング時に該第２群
光学系と一体に移動する開口絞りを設けるとともに、 広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１群光
学系は、光軸上をまず像側へ移動し、途中で移動方向を
物体側へ反転することにより、像側に凸の凸弧状に移動
して焦点位置の変動を補正し、前記第２群光学系は、光
軸上を物体側へ単調に移動して変倍を行い、そして前記
第３群光学系は、光軸上をまず物体側ヘ移動し、途中で
移動方向を像側に反転することにより、物体側に凸の凸
弧状に移動して変倍を行い、 第Ｍ群光学系（Ｍ＝１〜３）の焦点距離をｆM 、広角端
における全系の合成焦点距離をｆW とするとき、これら
が、条件： （１）２．６２＜｜ｆ1 ｜／ｆW ＜２．７２ （ｆ1 ＜
０） （２）ｆ3 ／ｆW ＜３．４ （３）０．５７＜ｆ2 ／ｆ3 ＜０．６５ （ｆ2 ＞０，
ｆ3 ＞０） を満足することを特徴とするズームレンズ。1. A first group optical system having a negative refractive power and a second optical system having a positive refractive power in order from the object side to the image side.
A group optical system and a third group optical system having a positive refractive power are provided, and an aperture stop that moves integrally with the second group optical system during zooming is provided on the object side of the second group optical system, Upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first group optical system first moves to the image side on the optical axis, and reverses the moving direction to the object side in the middle, thereby forming a convex arc convex to the image side. The second group optical system moves monotonically on the optical axis toward the object side to perform zooming, and the third group optical system first moves along the optical axis. By moving to the object side and reversing the moving direction to the image side in the middle, the lens moves in a convex arc shape convex to the object side to perform zooming, and the focal length of the M-th group optical system (M = 1 to 3) when the a f M, the composite focal distance f W of the entire system at the wide angle end, these are conditions: (1) 2.62 <| f 1 | / W <2.72 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <3.4 (3) 0.57 <f 2 / f 3 <0.65 (f 2 > 0,
zoom lens satisfies the f 3> 0).
向かって、順次、物体側に凸面を向けたメニスカス状の
負レンズ、そして物体側に凸面を向けたメニスカス状の
正レンズを配置してなる２つのレンズを含み、且つ前記
第２群光学系は、物体側から像側へ向かって、順次、物
体側に強い屈折面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向
けたメニスカス状の正レンズ、物体側に凸面を向けたメ
ニスカス状の負レンズ、そしてそして像側に凸面を向け
たメニスカス状の正レンズを配置してなる４つのレンズ
を含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレン
ズ。2. The first group optical system includes a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a meniscus positive lens having a convex surface facing the object side in order from the object side to the image side. And the second group optical system has, in order from the object side to the image side, a positive lens having a strong refractive surface facing the object side and a convex surface facing the object side. 4. A lens comprising a meniscus-shaped positive lens, a meniscus-shaped negative lens with a convex surface facing the object side, and a meniscus-shaped positive lens with a convex surface facing the image side. 2. The zoom lens according to 1.
の最も物体側に位置するメニスカス状の負レンズは、像
側のレンズ面が光軸から離れるに従い負の屈折力が弱く
なる形状の非球面であることを特徴とする請求項２に記
載のズームレンズ。3. The negative meniscus lens located closest to the object among the two lenses of the first group optical system has a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the lens surface on the image side moves away from the optical axis. The zoom lens according to claim 2, wherein the zoom lens has an aspheric surface.
の最も物体側に位置する正レンズは、物体側のレンズ面
が光軸から離れるに従い正の屈折力が弱くなる形状の非
球面であることを特徴とする請求項２または３に記載の
ズームレンズ。4. The positive lens located closest to the object side among the four lenses of the second group optical system is an aspherical surface having a shape in which the positive refractive power becomes weaker as the lens surface on the object side moves away from the optical axis. The zoom lens according to claim 2, wherein
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