JPH1195103A - Zoom lens - Google Patents

Zoom lens

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JPH1195103A
JPH1195103A JP26917097A JP26917097A JPH1195103A JP H1195103 A JPH1195103 A JP H1195103A JP 26917097 A JP26917097 A JP 26917097A JP 26917097 A JP26917097 A JP 26917097A JP H1195103 A JPH1195103 A JP H1195103A
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lens
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optical system
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group
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Hiroshi Koizumi
小泉  博
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small zoom lens capable of sufficiently separating the position of an exit pupil from the image plane and suppressing the distortion aberration and having a small aberration and the variable power ratio of more than three times. SOLUTION: In order from the object side to the image side, a negative lens group G1, a positive lens group G2 and a positive lens group G3 are arranged. At the time of zooming from the wide-angle end to the telescopic end, the lens group G1 is moved to the image side and reversely moved to the object side on the way, the lens group G2 is monotoniously moved to the object side and the lens group G3 is moved to the object side and reversely moved to the image side on the way. An aperture diaphragm S is integrally moved with the lens group G2. By representing the focal distance of the Mth (M=1-3) lens group by fM and the composite focal distance of the whole system at the wide-angle end by fW, the conditions: (1) 2.47<|f1 |/fW<2.61 (f1 <0), (2) f3 /fW<4.1, and (3) 0.52<f2 /f3 <0.61 (f2 >0, f3 >0) are satisfied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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M
OS(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、I
C(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 moving images, a CCD (charge coupled device) or an M
2. Description of the Related Art A solid-state imaging device such as an OS (metal oxide semiconductor) is used as a light-receiving device for imaging. 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 imaging device, and image data of a still image (still image) of the subject is obtained.
2. Description of the Related Art Cameras of the type that digitally records on a C (integrated circuit) card or a video floppy disk have 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。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。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。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。
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. 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 flux is obliquely incident. 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. In particular, 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 is reduced. Drops around.

【0004】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。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3−2073
5号公報、特公平7−52256号公報、および特開平
6−94996号公報等に開示されている。
A first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power are sequentially arranged from the object side to the image side. By changing the distance between the group and the second lens group,
A zoom lens that performs zooming is well known as a so-called two-unit zoom. Most 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. Therefore, the second
It is 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 lens group, and many zoom lenses have been proposed. As described above, an example of a zoom lens in which a lens group having a positive refractive power is arranged behind the second lens group is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-2073.
No. 5, JP-B-7-52256, and JP-A-6-94996.

【0005】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。このため、こ
れら特公平3−20735号公報、および特公平7−5
2256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、絞り位置を第1レンズ群と第2レンズ
群との中間位置に変倍中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。
[0005] However, the zoom lenses described in Japanese Patent Publication No. 3-20735 and Japanese Patent Publication No. 7-52256 mainly use a single-lens reflex (single-lens reflex).
It is designed for still cameras. For this reason, Japanese Patent Publication No. 3-20735 and Japanese Patent Publication No. 7-5
In the configuration described in Japanese Patent No. 2256, the positive refractive power of the third lens group is extremely weak, and the exit pupil cannot be sufficiently moved away from the image plane. Further, in the zoom lens described in JP-A-6-94996, in order to keep the exit pupil position away from the image plane, the stop position is fixed during zooming to an intermediate position between the first lens group and the second lens group. Are 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.

【0006】[0006]

【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8−237672号に、そのようなズームレンズの
例が記載されている。しかしながら、これらのズームレ
ンズは、歪曲収差が大きく、広角端で6%程度の歪曲収
差が生ずる。このような歪曲収差は、35mm版、いわゆ
るライカ版の銀塩フィルムを使用する在来のカメラの撮
影レンズと比べても大きく、正確な画像を得ることは困
難である。
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. 8-237672 describes an example of such a zoom lens. However, these zoom lenses have large distortion and generate about 6% of distortion at the wide-angle end. Such distortion is large compared to a photographic lens of a conventional camera using a silver halide film of a 35 mm version, so-called Leica version, and it is difficult to obtain an accurate image.

【0007】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。このため、上述し
た特願平8−237672号に記載されたズームレンズ
は、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。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ることができ
るとともに、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なズーム
レンズを提供することを目的としている。
On the other hand, recent digital still cameras are
There is a tendency to pursue higher image quality, and the small distortion of the image is also one of the important quality items in a digital still camera oriented for higher image quality. For this reason, the zoom lens described in Japanese Patent Application No. 8-237672 is considered to be unsuitable for recent high-quality digital still cameras. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and achieves a zoom ratio of three times or more so that an exit pupil position can be sufficiently separated from an image plane and distortion can be suppressed. It is an object of the present invention to provide a zoom lens which can be formed as a bright wide-angle zoom lens which is small, has little aberration, and is suitable for a digital still camera or the like.

【0008】特に、本発明の第1の目的は、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。本発明の第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。本発明の第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。本発明の第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。
[0008] In particular, a first object of the present invention is to provide a zoom lens which is small and whose aberration is well corrected. A second object of the present invention is to provide a lens having a small number of lenses, a small lens outer diameter,
It is an object of the present invention to provide a zoom lens that effectively corrects aberration generated in a lens group. A third object of the present invention is to provide a zoom lens that can correct negative distortion that increases particularly on the short focal length side. A fourth object of the present invention is to provide a zoom lens capable of preventing spherical aberration from being insufficiently corrected.

【0009】[0009]

【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、特に第1の目
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)2.47<|f1 |/fW <2.61 (f1
0) (2)f3 /fW <4.1 (3)0.52<f2 /f3 <0.61 (f2 >0,
3 >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 according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, in particular, the first object, from the object side to the image side. A first group optical system having a positive refractive power, a second group optical system having a positive refractive power, and a third group optical system having a positive refractive power are provided, and on the object side of the second group optical system, In addition to providing an aperture stop that moves integrally with the second group optical system during zooming, when 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 By inverting the moving direction to the object side, the lens moves in a convex arc shape convex to the image side to correct the change in the focal position, and the second group optical system monotonously moves on the optical axis to the object side. Do the magnification,
The third group optical system first moves on the optical axis to the object side, and in the middle, reverses the moving direction to the image side, moves in a convex arc shape convex to the object side, and performs zooming. Assuming that the focal length of the M 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 W , these conditions are as follows: (1) 2.47 <| f 1 | / f W <2.61 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <4.1 (3) 0.52 <f 2 / f 3 <0.61 (f 2 > 0,
f 3 > 0).

【0010】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、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3つのレンズを含み、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、像側に強い屈折面を向けた負レンズ、
正レンズ、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5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, there is provided a zoom lens according to the present invention, wherein the first group optical system has a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side in order from the object side to the image side. A second meniscus negative lens having a convex surface facing the lens side and a meniscus positive lens having a convex surface facing the object side. Towards, sequentially, a positive lens with a strong refractive surface facing the object side, a meniscus-shaped positive lens with a convex surface facing the object side, a negative lens with a strong refractive surface facing the image side,
It is characterized by including five lenses each having a positive lens and a meniscus-shaped positive lens having a convex surface facing the object side.

【0011】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3つのレンズのうちの物体
側から2番目に位置するメニスカス状の負レンズが、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5つのレンズのうちの最も物体側にある正レ
ンズが、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したことを特徴とし
ている。
According to a third aspect of the present invention, in the zoom lens according to the first aspect, the meniscus-shaped negative lens located second from the object side among the three lenses of the first group optical system is replaced with an image-side lens surface. Is an aspheric surface having a shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. The zoom lens according to the present invention described in claim 4 is the zoom lens according to claim 2, wherein
The positive lens closest to the object among the five lenses of the group optical system is characterized in that the lens surface on the object side is an aspherical surface whose positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.

【0012】[0012]

【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
W とするとき、これらが条件: (1)2.47<|f1 |/fW <2.61 (f1
0) (2)f3 /fW <4.1 (3)0.52<f2 /f3 <0.61 (f2 >0,
3 >0) を満足する構成とする。
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 first moves to the object side on the optical axis, and in the middle, reverses the moving direction to the image side to move in a convex arc shape convex to the object side to perform zooming. When the focal length of (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) 2.47 <| f 1 | / f W <2 .61 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <4.1 (3) 0.52 <f 2 / f 3 <0.61 (f 2 > 0,
f 3 > 0).

【0013】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、小型化し、収差を少なくす
る。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も、小型で、収
差を良好に補正する。したがって、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。
With such a configuration, by moving the third group optical system back and forth, the power burden on the second group optical system can be reduced and the zooming can be assisted while reducing the moving amount of the second group. And a high zoom ratio can be realized. In particular, the condition of the range of the focal length of the first group optical system (1)
, The size is reduced and the aberration is reduced. By setting the positive refractive power of the third group optical system in the range of the condition (2), the position of the exit pupil is separated from the image plane, and telecentricity is provided. Further, the second group optical system and the third group optical system
By setting the distribution of the positive refractive power to the group optical system in the range of the condition (3), even with a small number of lenses, the lens can be small and the aberration can be corrected well. Therefore, it is possible to obtain a zoom ratio of 3 times or more, and to sufficiently separate the exit pupil position from the image plane, to suppress distortion, and to be suitable for a digital still camera and the like with a small size and little aberration. It can be configured as a bright wide-angle zoom lens.

【0014】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、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3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、像側に強い屈折面を向けた負レンズ、正レン
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5つのレンズを有する構成とする。こ
のような構成により、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群光学
系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, a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. And the second group optical system has a positive refracting surface with a strong refracting surface facing the object sequentially from the object side to the image side. A lens, a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side, a negative lens with a strong refractive surface facing the image side, a positive lens, and a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side It has a configuration having a lens. With such a configuration, in particular, the configuration is configured with a small number of lenses, the lens outer diameter is reduced, and aberrations generated in the second group optical system are effectively corrected.

【0015】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3つのレンズのうちの物体側から2
番目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
の非球面として構成する。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5つのレンズのうちの最も物体側にある正
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して構成する。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 includes:
2 from the object side of the three lenses of the first group optical system
The image side lens surface of the second meniscus negative lens is formed as an aspherical surface having a negative refractive power that 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 of the positive lens closest to the object side of the positive lens closest to the object among the five lenses of the second group optical system decreases as the distance from the optical axis increases. It is configured as an aspherical surface having the following shape. Such a configuration prevents the spherical aberration from being insufficiently corrected.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】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
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 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.

【0017】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、3枚のレンズL
1、L2およびL3で構成され、第2レンズ群G2は、
5枚のレンズL4、L5、L6、L7およびL8で構成
され、そして第3レンズ群G3は、1枚のレンズL9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、ローパスフィルタ(LPF)L10および赤外光カ
ットフィルタ(IRCF)L11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
〜L9はレンズであり、光学素子L10およびL11は
光学フィルタである。
The zoom lens shown in FIG. 1 has a first lens group G1 as a first group optical system and a second lens group G2 as a second group optical system sequentially from the object, that is, from the object side to the image side. And a third lens group G3, which is a third group optical system. The first lens group G1 includes three lenses L
1, L2 and L3, and the second lens group G2 is
The third lens group G3 includes five lenses L4, L5, L6, L7, and L8, and the third lens group G3 includes one lens L9. An aperture stop S is arranged on the object side of the second lens group G2, that is, between the second lens group G1 and the first lens group G1. Further on the image side of the third lens group G3, a filter F in which a low-pass filter (LPF) L10 and an infrared light cut filter (IRCF) L11 are combined is provided between the third lens group G3 and the image plane. That is, the optical element L1
L9 is a lens, and the optical elements L10 and L11 are optical filters.

【0018】レンズL1〜L3からなる第1レンズ群G
1は、負の屈折力を有する。レンズL4〜L8からなる
第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する。レンズL9
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。
First lens group G composed of lenses L1 to L3
1 has a negative refractive power. The second lens group G2 including the lenses L4 to L8 has a positive refractive power. Lens L9
Has a positive refractive power. 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, and reverses the direction of movement from the middle to move to the object side. 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.

【0019】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G
3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 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. Third lens group G3
Moves in such a manner as to draw a locus of a convex arc that is convex toward the object side. The second lens group G2 and the third lens group G
The zooming from the wide-angle end to the telephoto end is performed by the zooming operation by the movement of No. 3. Thus, the third lens group G3
By reciprocating in a convex arc shape convex to the object side,
By reducing the power burden on the second lens group G2 and assisting the zooming, the amount of movement of the second lens group G2 is reduced, and it is possible to realize a compact and high zooming.

【0020】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
W 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 the focal length of) the f M, when the combined focal length f W of the entire system at the wide angle end, configured to satisfy the following respective conditions.

【0021】条件(1): 2.47<|f1 |/fW <2.61 (f1 <0) 条件(2) f3 /fW <4.1 条件(3) 0.52<f2 /f3 <0.61 (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): 2.47 <| f 1 | / f W <2.61 (f 1 <0) Condition (2) f 3 / f W <4.1 Condition (3) 0.52 < f 2 / f 3 <0.61 (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.

【0022】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。
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.

【0023】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群の屈折
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。
When the value is less than the lower limit of the condition (3), the refractive power of the third lens group G3 becomes insufficient, so that the effect of the third lens group G3 is reduced 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
Is large, the refractive load of the second lens group G2 is reduced, the spherical aberration is improved, and the flatness of the image is improved. However, the negative refractive power of the first lens group G1 and the negative This also matches the tendency that both the positive refractive powers of the two lens groups G2 become weak, and it is difficult to achieve the miniaturization of the entire system.

【0024】(以上が本発明の請求項1に対応する。) 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、物体側に凸面を
向けたメニスカス状の負レンズL2、および物体側に凸
面を向けたメニスカス状の正レンズL3で構成され、こ
れら3枚のレンズL1〜L3を、物体側から像面側に向
かって、順次、L1−L2−L3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L4、物体側に凸面を向けたメニスカス状の
正レンズL5、像側に強い屈折面を向けた負レンズL
6、正レンズL7、および物体側に凸面を向けたメニス
カス状の正レンズL8で構成され、これら5枚のレンズ
L4〜L8を物体側から像側に向かって、順次、L4−
L5−L6−L7−L8の順で配置している。
(The above corresponds to claim 1 of the present invention.) As shown in FIG. 1, the first lens group G1 includes a meniscus negative lens L1 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. And a positive meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side. These three lenses L1 to L3 are sequentially arranged as L1 from the object side toward the image surface side. They are arranged in the order of -L2-L3.
The second lens group G2 includes a positive lens L4 having a strong refractive surface facing the object side, a meniscus positive lens L5 having a convex surface facing the object side, and a negative lens L5 having a strong refractive surface facing the image side.
6, a positive lens L7, and a meniscus-shaped positive lens L8 having a convex surface facing the object side. These five lenses L4 to L8 are sequentially moved from the object side to the image side as L4-
They are arranged in the order of L5-L6-L7-L8.

【0025】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およびL2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L4およびL5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L6
で補正過剰とし、さらに続く2枚の正レンズL7および
L8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。) 第1レンズ群G1の物体側から2番目に配置されるメニ
スカス状の負レンズL2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。
To reduce the number of lenses and reduce the outer diameter of the lens, negative lenses L1 and L2 constituting the first lens group G1 are arranged 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 L4 and L5, and positive refraction as a whole is performed. Power, followed by the negative lens L6
Is overcorrected, and the two positive lenses L7 and L8 average the difference in the angle of view of each aberration. (The above corresponds to claim 2 of the present invention.) The meniscus-shaped negative lens L2 disposed second from the object side of the first lens group G1 moves the lens surface on the image side more negatively away from the optical axis. Are formed on an aspherical surface having a shape in which the refracting power of the light is weakened.

【0026】このように、第1レンズ群G1の物体側か
ら2番目のメニスカス状の負レンズL2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。) 第2レンズ群G2の最も物体側に配置される正レンズL
4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
L4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。
As described above, the image-side lens surface of the second meniscus negative lens L2 from the object side of the first lens group G1 has an aspheric surface whose negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. By forming, the negative distortion which increases especially on the short focal length side is corrected. (The above corresponds to claim 3 of the present invention.) The positive lens L disposed closest to the object side in the second lens group G2.
Reference numeral 4 indicates that the lens surface on the object side is formed as an aspherical surface having a shape such that the positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases. As described above, the object-side lens surface of the positive lens L4 closest to the object side of the second 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 main surface is mainly spherical. The aberration is prevented from being insufficiently corrected.

【0027】(以上が本発明の請求項4に対応する。) 次に、上述した第1の実施の形態に係る実施例1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=5.6〜16.8
mm、F/No. =2.8〜5.1、ω=32.3〜11.7
deg 、Y′=3.47である。
(The above corresponds to claim 4 of the present invention.) Tables 1 to 3 show specific data of the zoom lens of Example 1 according to the first embodiment. Table 1
Is lens data of an optical system constituting the zoom lens, Table 2 is data of an aspheric surface, and Table 3 is data of a variable amount of a variable portion. 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, respectively.
mm, F / No. = 2.8-5.1, ω = 32.3-11.7
deg, Y '= 3.47.

【0028】光学系を構成する光学面の物体側からの面
番号をi、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=1〜11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。
The surface number of the optical surface constituting the optical system from the object side is i, the radius of curvature of each optical surface is r i , and the distance between the subsequent optical surface (the optical surface adjacent to the image side) is di. , The optical element number is j [that is, each optical element is represented by L j (j = 1 to natural number of 1 to 11)], the refractive index of the optical material of the optical element L j is n j , and the optical material of the optical element L j is Table 1 shows the lens data of the optical system that constitutes the zoom lens, where the Abbe number of ν j is ν j .

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1において曲率半径ri を「0.000 」と
表記したのは、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L10およ
びL11の両面は、平面であり、これら両光学素子L1
0およびL11は密に接合されている。表1における第
4光学面および第8光学面、すなわち第1レンズ群G1
の物体側から2番目に配置されるメニスカス状の負レン
ズL2の像側のレンズ面r4 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L4の物体側のレンズ
面r8 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 description of the radius of curvature r i as “0.000” means that the radius of curvature r i is infinity (∞), which indicates that the optical surface is flat.
Therefore, both surfaces of the optical elements L10 and L11 constituting the filter F are flat, and both optical elements L1 and L11 are flat.
0 and L11 are tightly joined. The fourth optical surface and the eighth optical surface in Table 1, that is, the first lens group G1
Of the lens surface r 8 of the object side of the positive lens L4, which is arranged on the most object side lens surface r 4 and the second lens group G2 on the image side of the meniscus-shaped negative lens L2 arranged from the object side in the second , And an aspheric surface. As is well known, when the Z coordinate axis is made coincident with the optical axis and the Y coordinate is taken orthogonal to the optical axis, the radius of curvature on the optical axis is r, the conic constant is K, and the higher order aspheric coefficient is A, B, and C are curved surfaces obtained by rotating the curves represented by Equation 1 around the optical axis.

【0031】[0031]

【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.

【0032】したがって、表1における第4光学面、つ
まり第1レンズ群G1の物体側から2番目に配置される
メニスカス状の負レンズL2の像側のレンズ面r4 、お
よび表1における第8光学面、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L4の物体側のレン
ズ面r8 は、表2に示す光軸上の曲率半径r4 ,r8
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 fourth optical surface in Table 1, that is, the image-side lens surface r 4 of the meniscus negative lens L2 disposed second from the object side of the first lens group G1, and the eighth optical surface in Table 1 Optical surface, that is, the second lens group G2
The object-side lens surface r 8 of the positive lens L4 disposed closest to the object side has radii of curvature r 4 , r 8 on the optical axis shown in Table 2,
Conic constant K, and higher order aspheric coefficients A, B, and C
Are formed on an aspheric surface defined by the following parameters.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】表1において、面間隔di を「可変」とし
た第6光学面r6 、第17光学面r17および第19光学
面r19の次の(面番号の)光学面との面間隔は、全系の
焦点距離fが5.60mmの広角端、焦点距離fが9.7
0mmの中間焦点距離、および焦点距離fが16.79mm
の望遠端において、表3に示されるように変化する。
[0034] In Table 1, the sixth optical surface r 6 where the surface distance d i "variable", the face of the next (surface number) optical surface of the 17 optical surfaces r 17 and 19 optical surface r 19 The interval is the wide-angle end where the focal length f of the entire system is 5.60 mm, and the focal length f is 9.7.
An intermediate focal length of 0 mm and a focal length f of 16.79 mm
At the telephoto end of the camera as shown in Table 3.

【0035】[0035]

【表3】 [Table 3]

【0036】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
2.1mmである。図2〜図4に、この実施例1における
収差図を示す。このうち、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、Ast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 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 4
2.1 mm. 2 to 4 show aberration diagrams in the first embodiment. 2 shows the aberration at the wide-angle end, FIG. 3 shows the aberration at the intermediate focal length, and FIG. 4 shows the aberration at the telephoto end. In the aberration diagrams, SA indicates spherical aberration, SC indicates a sine condition, Ast 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.

【0037】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 a configuration of a main part of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention. (A) of FIG.
FIG. 5 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. The zoom lens shown in FIG.
From the object, that is, the object side, to the image side, the first
A first lens group G1 'as a group optical system, 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.

【0038】第1レンズ群G1′は、3枚のレンズL
1′、L2′およびL3′で構成され、第2レンズ群G
2′は、5枚のレンズL4′、L5′、L6′、L7′
およびL8′で構成され、そして第3レンズ群G3′は
1枚のレンズL9′で構成されている。第2レンズ群G
2′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、ローパスフィルタL
10′および赤外光カットフィルタL11′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′〜L9′はレンズであり、光学素子L1
0′およびL11′は光学フィルタである。
The first lens group G1 'includes three lenses L
1 ′, L2 ′ and L3 ′, and the second lens group G
2 'denotes five lenses L4', L5 ', L6', L7 '
And L8 ', and the third lens group G3' is composed of one lens L9 '. Second lens group G
An aperture stop S is disposed on the object side of 2 ', that is, between the first lens group G1'. Third lens group G3 '
Further on the image side, a low-pass filter L
A filter F is provided which is a combination of 10 'and the infrared light cut filter L11'. That is, the optical elements L1 'to L9' are lenses and the optical elements L1
0 'and L11' are optical filters.

【0039】レンズL1′〜L3′からなる第1レンズ
群G1′は、負の屈折力を有する。レンズL4′〜L
8′からなる第2レンズ群G2′は、正の屈折力を有す
る。レンズL9′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。
The first lens group G1 'composed of the lenses L1' to L3 'has a negative refractive power. Lens L4'-L
The second lens group G2 'composed of 8' has a positive refractive power. The third lens group G3 'including the lens L9' has a positive refractive 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. The first lens group G1 'moves in such a manner as to draw a convex arc-shaped locus convex toward the image side, thereby correcting a change in the focal position when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.

【0040】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 'monotonously moves 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.

【0041】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. Then, it is configured to satisfy the above-mentioned conditions (1) to (3).

【0042】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′、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズL
2′、および物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レ
ンズL3′で構成され、これら3枚のレンズL1′〜L
3′を、物体側から像面側に向かって、順次、L1′−
L2′−L3′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
4′、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズL
5′、像側に強い屈折面を向けた負レンズL6′、正レ
ンズL7′、および物体側に凸面を向けたメニスカス状
の正レンズL8′で構成され、これら5枚のレンズL
4′〜L8′を物体側から像側に向かって、順次、L
4′−L5′−L6′−L7′−L8′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 ', meniscus negative lens L with the convex surface facing the object side
2 'and a meniscus-shaped positive lens L3' having a convex surface facing the object side.
3 ′ are sequentially shifted from the object side to the image plane side by L1′−
They are arranged in the order of L2'-L3 '. The second lens group G2 'includes a positive lens L having a strong refractive surface facing the object side.
4 ', meniscus-shaped positive lens L with the convex surface facing the object side
5 ', a negative lens L6' having a strong refracting surface facing the image side, a positive lens L7 ', and a meniscus-shaped positive lens L8' having a convex surface facing the object side.
4 ′ to L8 ′, sequentially from the object side to the image side,
4'-L5'-L6'-L7'-L8 '.

【0043】第1レンズ群G1′の物体側から2番目に
配置されるメニスカス状の負レンズL2′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。第2レンズ群G2′の
最も物体側に配置される正レンズL4′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。
The meniscus-shaped negative lens L2 'disposed second from the object side of the first lens group G1' has a non-uniform shape in which the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases as the distance from the optical axis increases. It is formed on a spherical surface. The positive lens L4 'located closest to the object side of the second lens group G2' has a lens surface on the object side formed as an aspheric surface having a shape such that the positive refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.

【0044】尚、図5(a),(b)において、レンズ
L1′〜L9′およびフィルタF′の各面の曲率半径お
よび面間隔の符号については、図示を省略したが、図1
(a),(b)において付した符号r1 〜r22およびd
1 〜d21と共通であるものとする。次に、上述した第2
の実施の形態に係る実施例2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。
In FIGS. 5 (a) and 5 (b), the radii of curvature of the respective surfaces of the lenses L1 'to L9' and the filter F 'and the signs of the surface intervals are not shown.
Symbols r 1 to r 22 and d given in (a) and (b)
1 to d 21 are common. Next, the second
Tables 4 to 6 show specific data of the zoom lens of Example 2 according to the embodiment. Table 4 shows lens data of an optical system constituting the zoom lens, Table 5 shows data of an aspheric surface, and Table 6 shows data of a variable amount of a variable portion.

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】表4における第4光学面、つまり第1レン
ズ群G1′の物体側から2番目に配置されるメニスカス
状の負レンズL2′の像側のレンズ面r4 、および表4
における第8光学面、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L4′の物体側のレンズ面
8 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 fourth optical surface in Table 4, that is, the lens surface r 4 on the image side of the meniscus-shaped negative lens L2 'disposed second from the object side of the first lens group G1', and Table 4
, The object-side lens surface r 8 of the positive lens L 4 ′ disposed closest to the object side of the second lens group G 2 ′ has a radius of curvature r on the optical axis shown in Table 5 and a conic constant K ,
And higher order aspherical coefficients A, B, and C are formed on an aspherical surface defined by parameters.

【0047】[0047]

【表5】 表1において、面間隔di を「可変」とした第6光学面
6 、第17光学面r17および第19光学面r19の次の
(面番号の)光学面r7 ,r18およびr20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1
6.80mmの望遠端において、表6に示されるように変
化する。
[Table 5] In Table 1, the sixth optical surface r 6 where the surface distance d i "variable", the following (surface number) the optical surface r 7 of the 17 optical surfaces r 17 and 19 optical surface r 19, r 18 and spacing of the r 20 is 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 1
At the telephoto end of 6.80 mm, it changes as shown in Table 6.

【0048】[0048]

【表6】 この場合も、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r1 から像面までの距離は、42.1mm
である。
[Table 6] Again, the distance of the total lens length at the wide angle end, i.e. from the first optical surface r 1 of the optical system to the image plane, 42.1 mm
It is.

【0049】図6〜図8に、この第2の実施の形態にお
ける収差図を示す。このうち、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。
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。
FIGS. 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. 6 to 8, it was confirmed that the aberration was well corrected at any of the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end in the zoom range, and the performance was good.
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.

【0050】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。第1レンズ群G1″は、3枚のレン
ズL1″、L2″およびL3″で構成され、第2レンズ
群G2″は、5枚のレンズL4″、L5″、L6″、L
7″およびL8″で構成され、そして第3レンズ群G
3″は1枚のレンズL9″で構成されている。
The zoom lens shown in FIG. 9 has a first lens group G1 ″ as a first group optical system and a second lens group G2 as a second group optical system sequentially from the object, that is, the object side to the image side. "And the third lens group G3 as the third group optical system"
Is arranged. The first lens group G1 "includes three lenses L1", L2 ", and L3", and the second lens group G2 "includes five lenses L4", L5 ", L6", L5.
7 "and L8", and the third lens unit G
Reference numeral 3 "denotes a single lens L9".

【0051】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、ローパスフィルタL10″および赤外光カットフ
ィルタL11″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″〜L9″はレン
ズであり、光学素子L10″およびL11″は光学フィ
ルタである。レンズL1″〜L3″からなる第1レンズ
群G1″は、負の屈折力を有する。レンズL4″〜L
8″からなる第2レンズ群G2″は、正の屈折力を有す
る。レンズL9″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 first lens group G1". Further on the image side of the third lens group G3 ", a filter F in which a low-pass filter L10" and an infrared light cut filter L11 "are combined is provided between the third lens group G3" and the image plane. "-L9" is a lens, and the optical elements L10 "and L11" are optical filters. The first lens group G1 "including the lenses L1" -L3 "has a negative refractive power. Lens L4 ″ -L
The second lens group G2 ″ composed of 8 ″ has a positive refractive power. The third lens group G3 "including the lens L9" has a positive refractive power.

【0052】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 ″.

【0053】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 load 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.
Lens focal length of (M = 1 to 3) and f M, when the combined focal length f W of the entire system at the wide angle end, configured so as to satisfy the above conditions (1) - (3) .

【0054】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″、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズL
2″、および物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レ
ンズL3″で構成され、これら3枚のレンズL1″〜L
3″を、物体側から像面側に向かって、順次、L1″−
L2″−L3″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
4″、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズL
5″、像側に強い屈折面を向けた負レンズL6″、正レ
ンズL7″、および物体側に凸面を向けたメニスカス状
の正レンズL8″で構成され、これら5枚のレンズL
4″〜L8″を物体側から像側に向かって、順次、L
4″−L5″−L6″−L7″−L8″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 ″, meniscus negative lens L with the convex surface facing the object side
2 "and a meniscus-shaped positive lens L3" having a convex surface facing the object side, and these three lenses L1 "-L
3 ″ sequentially from the object side to the image plane side, L1 ″ −
L2 "-L3" are arranged in this order. The second lens group G2 ″ is a positive lens L having a strong refractive surface facing the object side.
4 ″, meniscus-shaped positive lens L with the convex surface facing the object side
5 ", a negative lens L6" having a strong refractive surface facing the image side, a positive lens L7 ", and a meniscus positive lens L8" having a convex surface facing the object side. These five lenses L
4 ″ to L8 ″ sequentially from the object side to the image side,
4 "-L5" -L6 "-L7" -L8 ".

【0055】第1レンズ群G1″の物体側から2番目に
配置されるメニスカス状の負レンズL2″は、像側のレ
ンズ面r4 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G
2″の最も物体側に配置される正レンズL4″は、物体
側のレンズ面r8 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。
[0055] "negative lens L2 meniscus shape which is disposed second outermost from the object side of the" first lens group G1, the lens surface r 4 of the image side, a negative refractive power with distance from the optical axis becomes weaker shape Are formed on the aspheric surface. Second lens group G
"Positive lens L4 disposed nearest to the object side of the" 2 forms a lens surface r 8 of the object side, an aspherical positive refractive power becomes weaker shape the distance from the optical axis.

【0056】尚、図6(a),(b)において、レンズ
L1″〜L9″およびフィルタF″の各面の曲率半径お
よび面間隔の符号については、図示は省略したが、図1
(a),(b)において付した符号r1 〜r22およびd
1 〜d21と共通であるものとする。次に、上述した第3
の実施の形態に係る実施例3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。
In FIGS. 6 (a) and 6 (b), the radii of curvature of the respective surfaces of the lenses L1 "to L9" and the filter F "and signs of the surface intervals are not shown, but FIG.
Symbols r 1 to r 22 and d given in (a) and (b)
1 to d 21 are common. Next, the third
Tables 7 to 9 show specific data of the zoom lens of Example 3 according to the embodiment. Table 7 shows lens data of the optical system constituting the zoom lens, Table 8 shows aspherical data, and Table 9 shows data of the variable amount of the variable portion.

【0057】[0057]

【表7】 [Table 7]

【0058】表7における第4光学面、つまり第1レン
ズ群G1″の物体側から2番目に配置されるメニスカス
状の負レンズL2″の像側のレンズ面r4 、および表7
における第8光学面、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L4″の物体側のレンズ面
8 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 fourth optical surface in Table 7, that is, the image-side lens surface r 4 of the meniscus-shaped negative lens L2 ″ disposed second from the object side of the first lens group G1 ″, and Table 7.
, The lens surface r 8 on the object side of the positive lens L 4 ″ disposed closest to the object side of the second lens group G 2 ″ has a radius of curvature r and a conic constant K on the optical axis shown in Table 8. ,
And higher order aspherical coefficients A, B, and C are formed on an aspherical surface defined by parameters.

【0059】[0059]

【表8】】 表7において、面間隔di を「可変」とした第6光学面
6 、第17光学面r17および第19光学面r19の次の
(面番号の)光学面r7 ,r18およびr20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1
6.81mmの望遠端において、表9に示されるように変
化する。
[Table 8] In Table 7, the sixth optical surface r 6 where the surface distance d i "variable", the following (surface number) the optical surface r 7 of the 17 optical surfaces r 17 and 19 optical surface r 19, r 18 and spacing of the r 20 is 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 1
It changes as shown in Table 9 at the telephoto end of 6.81 mm.

【0060】[0060]

【表9】 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r1 から像面までの距離は、42.0mm
である。
[Table 9] In this case, the distance of the total lens length at the wide angle end, i.e. from the first optical surface r 1 of the optical system to the image plane is 42.0 mm
It is.

【0061】図10〜図12に、この実施例3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1
0〜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
した実施例1〜実施例3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。
FIGS. 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. FIG.
According to FIGS. 0 to 12, aberrations were corrected well at any of the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end in the zoom range, and it was confirmed that the performance was good. Each parameter | f 1 | in the above-described first to third embodiments
/ F W , f 3 / f W , f 2 / f 3 , and image height ratio: 1.
Table 10 shows the distortion D W (1.0) at the wide-angle end at 0.

【0062】[0062]

【表10】 上述のように、本発明の第1〜第3の実施の形態によれ
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。
[Table 10] 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 well corrected. Further, it is possible to provide a zoom lens in which distortion is suppressed to 2% or less. Such a zoom lens can be configured as a bright wide-angle zoom lens suitable for a digital still camera or the like.

【0063】[0063]

【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
W とするとき、これらが条件: (1)2.47<|f1 |/fW <2.61 (f1
0) (2)f3 /fW <4.1 (3)0.52<f2 /f3 <0.61 (f2 >0,
3 >0) を満足する構成とすることにより、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
ることができるとともに、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、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 first moves to the object side on the optical axis, and in the middle, reverses the moving direction to the image side to move in a convex arc shape convex to the object side to perform zooming. When the focal length of (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) 2.47 <| f 1 | / f W <2 .61 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <4.1 (3) 0.52 <f 2 / f 3 <0.61 (f 2 > 0,
f 3 > 0), a zoom ratio of three times or more can be obtained, the exit pupil position can be sufficiently separated from the image plane, and distortion can be suppressed. In addition, the zoom lens can be configured as a bright wide-angle zoom lens which is small, has little aberration, and is suitable for a digital still camera or the like. In particular, it is possible to provide a zoom lens which is small and whose aberration is well corrected.

【0064】特に、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、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3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、像側に強い屈折面を向けた負レンズ、
正レンズ、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5つのレンズを有する構成とす
ることにより、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ことができる。
In particular, according to the zoom lens of the second aspect of the present invention, the first group optical system includes a meniscus-shaped negative lens having a convex surface facing the object side in order from the object side to the image side; It has a meniscus negative lens with a convex surface facing the object side, and three meniscus positive lenses with a convex meniscus lens facing the object side, and the second group optical system is arranged from the object side. Towards the image side, in turn, a positive lens with a strong refractive surface facing the object side, a meniscus-shaped positive lens with a convex surface facing the object side, a negative lens with a strong refractive surface facing the image side,
With a configuration having five lenses in which a positive lens and a meniscus-shaped positive lens with the convex surface facing the object side are arranged, in particular, the configuration is made with a small number of lenses, and the lens outer diameter is reduced. The aberration generated in the second lens group can be effectively corrected.

【0065】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3つのレンズのうちの物体側か
ら2番目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
形状の非球面として構成することにより、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5つのレンズのうちの最も物体側にあ
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して構成するこ
とにより、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 meniscus negative lens located second from the object side among the three lenses of the first group optical system is By configuring the aspherical surface so that the negative refractive power becomes weaker as the distance from the optical axis increases, negative distortion that increases particularly on the short focal length side can be effectively corrected. According to the zoom lens of the fourth aspect of the present invention, the object side lens surface of the most object side positive lens among the five lenses of the second group optical system has a positive refractive power as the distance from the optical axis increases. In particular, it is possible to prevent the spherical aberration from being insufficiently corrected by configuring as an aspherical surface having a shape in which the spherical aberration becomes weak.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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 FIG.

【図3】図1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 of FIG. 1;

【図4】図1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 of FIG. 1;

【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。
6 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end of the zoom lens in FIG.

【図7】図5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。
7 is an aberration diagram showing a spherical aberration, an astigmatism, and a distortion at an intermediate focal length of the zoom lens of FIG. 5;

【図8】図5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。
8 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end of the zoom lens in FIG.

【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 of FIG. 9;

【図11】図9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。
11 is an aberration diagram showing a spherical aberration, an astigmatism, and a distortion of the zoom lens of FIG. 9 at an intermediate focal length.

【図12】図9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。
12 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end of the zoom lens in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 S 開口絞り F,F′,F″ フィルタ L1〜L11,L1′〜L11′,L1″〜L11″
光学素子 L1〜L9,L1′〜L9′,L1″〜L9″ レンズ L10,L10′,L10″,L11,L11′,L1
1″ 光学フィルタ
G1, G1 ', G1 "First lens group G2, G2', G2" Second lens group G3, G3 ', G3 "Third lens group S Aperture stop F, F', F" Filters L1 to L11, L1 ' ~ L11 ', L1 "~ L11"
Optical elements L1 to L9, L1 'to L9', L1 "to L9" Lenses L10, L10 ', L10 ", L11, L11', L1
1 "optical filter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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)2.47<|f1 |/fW <2.61 (f1
0) (2)f3 /fW <4.1 (3)0.52<f2 /f3 <0.61 (f2 >0,
3 >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) Is f M and the combined focal length of the whole system at the wide-angle end is f W. These conditions are as follows: (1) 2.47 <| f 1 | / f W <2.61 (f 1 <
0) (2) f 3 / f W <4.1 (3) 0.52 <f 2 / f 3 <0.61 (f 2 > 0,
zoom lens satisfies the f 3> 0).
【請求項2】 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、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3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、像側に強い屈折面を向けた負レ
ンズ、正レンズ、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5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, a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side, in order from the object side to the image side; The second group optical system includes three lenses each including a meniscus positive lens having a convex surface facing the object side, and the second group optical system sequentially has a strong refractive surface on the object side from the object side to the image side. A positive lens with a positive surface, a meniscus-shaped positive lens with a convex surface facing the object side, a negative lens with a strong refractive surface facing the image side, a positive lens, and a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side. The zoom lens according to claim 1, comprising five lenses.
【請求項3】 前記第1群光学系の3つのレンズのうち
の物体側から2番目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. A negative meniscus lens located second from the object side among the three lenses of the first group optical system has a weak negative refractive power as the lens surface on the image side moves away from the optical axis. 3. The zoom lens according to claim 2, wherein the zoom lens has an aspherical shape.
【請求項4】 前記第2群光学系の5つのレンズのうち
の最も物体側にある正レンズは、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1に記載のズームレン
ズ。
4. The positive lens closest to the object among the five lenses of the second group optical system is an aspheric surface having a shape such that 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 1, wherein:
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