JP2019124885A - Zoom lens and image capturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子(CCDやCMOS等)を用いた撮像装置に好適なズームレンズ及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a zoom lens and an imaging device, and more particularly to a zoom lens and an imaging device suitable for an imaging device using solid-state imaging devices (CCD, CMOS, etc.) such as digital still cameras and digital video cameras.
従来より、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、一眼レフカメラ、ミラーレス一眼カメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及している。これらの撮像装置では、標準系ズームレンズと称される撮像レンズが広く用いられている。標準系ズームレンズとは、一般に、35mm判換算において50mmの焦点距離をズーム域に含むズームレンズをいう。 2. Description of the Related Art Conventionally, imaging devices using solid-state imaging devices such as digital still cameras, digital video cameras, single-lens reflex cameras, and mirrorless single-lens cameras have become widespread. In these imaging devices, imaging lenses called standard zoom lenses are widely used. The standard zoom lens generally refers to a zoom lens including a focal length of 50 mm in a 35 mm size in the zoom range.
例えば、特許文献1には、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群及び正の屈折力を有する第4レンズ群から構成された標準系ズームレンズが提案されている。当該ズームレンズでは、第2レンズ群を物体側に移動させ、被写体に合焦する。 For example, in Patent Document 1, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power A standard zoom lens composed of a fourth lens group having the following has been proposed. In the zoom lens, the second lens unit is moved to the object side to focus on the subject.
しかしながら、特許文献1に開示のズームレンズでは、主たる変倍作用を担う第2レンズ群をフォーカス群としている。第2レンズ群はレンズ枚数が多く、他のレンズ群と比較すると重い。そのため、迅速なオートフォーカスを行うことが困難である。また、第2レンズ群は重いため、合焦時に第2レンズ群を移動させるための駆動機構も大型化する。そのため、鏡筒を含むレンズユニット全体の大型化、重量化を招くという課題があった。さらに、フォーカス群は空気間隔を介して複数枚のレンズを配置してなるため、偏芯誤差等の製造誤差に起因して光学性能が低下するおそれがあった。 However, in the zoom lens disclosed in Patent Document 1, the second lens group responsible for the main magnification change action is used as the focus group. The second lens unit has a large number of lenses, and is heavy as compared to the other lens units. Therefore, it is difficult to perform quick autofocus. Further, since the second lens group is heavy, the drive mechanism for moving the second lens group at the time of focusing also becomes large. Therefore, there is a problem that the enlargement and weight increase of the entire lens unit including the lens barrel occur. Furthermore, since the focus group has a plurality of lenses disposed via the air gap, there is a possibility that the optical performance may be reduced due to a manufacturing error such as an eccentricity error.
そこで、本件発明の課題はフォーカス群の軽量化を図りつつ、光学性能の高い標準系のズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a standard zoom lens with high optical performance and an image pickup apparatus including the zoom lens while achieving weight reduction of a focus group.
上記課題を解決するため、本件発明に係るズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の空気間隔を増大させ、前記第3レンズ群と前記後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、
前記第3レンズ群は、負の屈折力を有する単レンズ1枚からなり、当該第3レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦し、以下の条件を満足することを特徴とする。
(1) 55.0 < νd3 < 98.0
(2)32.0 < νd2nmin < 50.0
但し、
νd3:前記第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線におけるアッベ数
νd2nmin:前記第2レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もd線におけるアッベ数が小さいレンズのd線におけるアッベ数
In order to solve the above problems, the zoom lens according to the present invention has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a negative refractive power. A third lens group and a rear group having a positive refractive power, wherein an air gap between the first lens group and the second lens group is increased, and the third lens group and the rear group are provided. Magnification from the wide-angle end to the telephoto end by changing the air gap between the lens units so as to reduce the air gap between them;
The third lens group is composed of one single lens having negative refractive power, and the third lens group is moved in the optical axis direction to focus on an object at infinity from a near object, and the following conditions are satisfied: It is characterized by being satisfied.
(1) 55.0 <d d3 <98.0
(2) 32.0 <d d2nmin <50.0
However,
d d 3: Abbe number at the d-line of the single lens having negative refractive power constituting the third lens group d d 2 nmin: Abbe number at the d-line most of the lenses having negative refractive power included in the second lens group Abbe number at d-line of lens with small
また、上記課題を解決するために、本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像側に、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, an imaging device according to the present invention converts the zoom lens according to the present invention and an optical image formed by the zoom lens on the image side of the zoom lens into an electrical signal. And an imaging element.
本件発明によれば、フォーカス群の軽量化を図りつつ、光学性能の高い標準系のズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a standard zoom lens with high optical performance and an image pickup apparatus provided with the zoom lens while reducing the weight of the focus group.
以下、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。但し、以下に説明する当該ズームレンズ及び撮像装置は本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a zoom lens and an imaging device according to the present invention will be described. However, the zoom lens and the imaging device described below are one aspect of the zoom lens and the imaging device according to the present invention, and the zoom lens and the imaging device according to the present invention are not limited to the following aspects.
1.ズームレンズ
1−1.ズームレンズの光学構成
まず、本実施の形態のズームレンズの光学構成を説明する。本実施の形態のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔を増大させ、第3レンズ群と後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、第3レンズ群は、負の屈折力を有する単レンズ1枚からなり、当該第3レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦する。
1. Zoom lens 1-1. Optical Configuration of Zoom Lens First, the optical configuration of the zoom lens according to the present embodiment will be described. The zoom lens according to the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. It consists of a rear group with positive refractive power, increases the air gap between the first lens group and the second lens group, and reduces the air gap between the third lens group and the rear group The zoom ratio is changed from the wide-angle end to the telephoto end by changing the air gap between the lens units, and the third lens unit consists of one single lens having negative refractive power, and the third lens unit is arranged in the optical axis direction By moving, an object at infinity is focused on a near object.
(1)第1レンズ群
第1レンズ群は、正の屈折力を有する限りその具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。例えば、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズから構成すれば、少ないレンズ枚数で良好な収差補正を実現することができるため、当該ズームレンズの光学性能を高く維持すると共に、当該ズームレンズの小型化及び軽量化を図ることができる。
(1) First Lens Group The specific lens configuration of the first lens group is not particularly limited as long as it has a positive refractive power. For example, if a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, good aberration correction can be realized with a small number of lenses, so the optical performance of the zoom lens is maintained high, and Miniaturization and weight reduction can be achieved.
(2)第2レンズ群
第2レンズ群についても、負の屈折力を有する限りその具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。例えば、1枚から3枚の負レンズを含む構成とし、第2レンズ群に強い負の屈折力を配置することで、変倍率の高いズームレンズを実現することができる。ここで、第2レンズ群は、正の屈折力を有するレンズとを少なくとも1枚有することが好ましい。当該第2レンズ群に、負の屈折力を有するレンズと共に、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズを配置することにより、色収差等を良好に補正することができ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
(2) Second lens group The specific lens configuration of the second lens group is not particularly limited as long as it has negative refractive power. For example, a zoom lens having a high zoom ratio can be realized by including one to three negative lenses and arranging a strong negative refractive power in the second lens group. Here, the second lens group preferably includes at least one lens having positive refractive power. By disposing, in the second lens group, a lens having negative refractive power and at least one lens having positive refractive power, chromatic aberration etc. can be corrected well, and a zoom lens with high optical performance. Can be realized.
当該ズームレンズでは、第1レンズ群に収束作用を持たせ、第2レンズ群に発散作用を持たせたテレフォト型のパワー配置を採用している。そのため、望遠端において、当該ズームレンズの光学全長を焦点距離に比して短くすることが容易になり、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、望遠化することができる。すなわち、標準系ズームレンズに適した屈折力配置とすることができる。 In the zoom lens, a telephoto type power arrangement in which the first lens group has a converging action and the second lens group has a diverging action is adopted. Therefore, at the telephoto end, it is easy to shorten the optical total length of the zoom lens relative to the focal length, and it is possible to achieve telephoto while suppressing the enlargement of the zoom lens. That is, refractive power arrangement suitable for a standard zoom lens can be obtained.
(3)第3レンズ群(フォーカス群)
当該ズームレンズにおいて、第3レンズ群はフォーカス群として機能する。すなわち、当該ズームレンズでは、第3レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦する。
(3) Third lens group (focus group)
In the zoom lens, the third lens group functions as a focus group. That is, in the zoom lens, by moving the third lens unit in the optical axis direction, an object at infinity is brought into focus on a near object.
上述のとおり、第3レンズ群は負の屈折力を有する単レンズ1枚からなる。ここで、単レンズには球面レンズ及び非球面レンズが含まれる。非球面レンズの場合、表面に非球面フィルムが貼設されたいわゆる複合非球面レンズも含まれる。なお、複数枚の単レンズが接合されて一体化されたいわゆる接合レンズは本件発明にいう単レンズには該当しない。 As described above, the third lens group consists of one single lens having negative refractive power. Here, the single lens includes a spherical lens and an aspheric lens. In the case of an aspheric lens, a so-called compound aspheric lens having an aspheric film affixed to the surface is also included. A so-called cemented lens in which a plurality of single lenses are cemented and integrated does not correspond to the single lens in the present invention.
当該ズームレンズは、単レンズ1枚からなる第3レンズ群をフォーカス群とし、第3レンズ群に空気間隔が含まれない構成とすることで、第3レンズ群の小型化及び軽量化を図ることができる。そのため、合焦時に第3レンズ群を光軸方向に移動させるためのメカ部材(以下、「フォーカス駆動機構」と称する。)の小型化及び軽量化を図ることができ、当該ズームレンズユニット全体の小型化及び軽量化を図ることができる。なお、ズームレンズユニットには、当該ズームレンズの他、変倍時に各レンズ群を相対的に移動させるための駆動機構(以下、ズーム駆動機構)や上記フォーカス駆動機構の他、これらを収容する鏡筒等が含まれるものとする。 In the zoom lens, the third lens group consisting of one single lens is used as a focusing group, and the third lens group is configured so as not to include an air gap, thereby achieving downsizing and weight reduction of the third lens group. Can. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of a mechanical member (hereinafter referred to as a "focus drive mechanism") for moving the third lens group in the optical axis direction at the time of focusing. Miniaturization and weight reduction can be achieved. In the zoom lens unit, in addition to the zoom lens, a drive mechanism (hereinafter referred to as a zoom drive mechanism) for relatively moving each lens group at the time of zooming, and a mirror that accommodates these. A cylinder etc. shall be included.
また、正の屈折力を有する後群の物体側に単レンズ1枚からなる第3レンズ群を空気間隔を介して配置することで、フォーカス群のいわゆるピント敏感度を高くすることができる。なお、ピント敏感度とは、合焦の際のフォーカス群の光軸方向における移動量に対する結像面の光軸方向における移動量の比をいう。ピント敏感度を高くすることで、合焦の際の第3レンズ群の移動量を削減することができる。また、上述のとおり、第3レンズ群の小型化及び軽量化が図られているため、迅速なオートフォーカスを実現することができる。 Further, by disposing the third lens unit consisting of one single lens on the object side of the rear unit having positive refractive power via an air gap, it is possible to increase the so-called focus sensitivity of the focus unit. The focus sensitivity refers to the ratio of the amount of movement of the imaging surface in the direction of the optical axis to the amount of movement of the focus group in the direction of the optical axis at the time of focusing. By increasing the focus sensitivity, the amount of movement of the third lens unit at the time of focusing can be reduced. In addition, as described above, since the third lens unit is reduced in size and weight, quick autofocus can be realized.
さらに、第3レンズ群を単レンズ1枚のみから構成することで、第3レンズ群を複数枚の単レンズを空気間隔を介して配置した構成と比較すると、偏芯誤差や、単レンズ間の空気間隔の誤差等、種々の製造誤差を小さくすることができる。そのため、製造誤差に起因する光学性能の低下を小さくすることができ、製品毎の性能のバラツキを小さくすることができる。従って、光学性能の高いズームレンズを歩留まりよく製造することができる。第3レンズ群を複数枚の単レンズを接合した接合レンズから構成することも製造誤差を低減する上では、好ましい。しかしながら、第3レンズ群を単レンズ1枚のみで構成した方が製造誤差をより低減することができ、且つ、フォーカス群の軽量化を図る上でも好ましい。 Furthermore, as compared with the configuration in which the third lens group is arranged with a plurality of single lenses via an air gap by configuring the third lens group with only one single lens, decentering error, and between single lenses Various manufacturing errors such as air gap errors can be reduced. Therefore, the decrease in optical performance caused by manufacturing errors can be reduced, and the variation in performance between products can be reduced. Therefore, a zoom lens with high optical performance can be manufactured with high yield. It is also preferable to configure the third lens group from a cemented lens in which a plurality of single lenses are cemented in order to reduce manufacturing errors. However, it is preferable to configure the third lens group with only one single lens, because the manufacturing error can be further reduced, and in order to reduce the weight of the focus group.
当該ズームレンズでは、第3レンズ群の像側に、後群が配置される。そのため、第3レンズ群の前後に配置される第2レンズ群と後群を支持するレンズ枠に対して、第3レンズ群を支持するレンズ枠を吊軸などにより移動可能に連結し、第3レンズ群を支持するレンズ枠をアクチュエータ等により吊軸に沿って移動させるようなフォーカス駆動機構を採用することが容易になる。すなわち、前後に配置された他のレンズを支持するレンズ枠に、フォーカス群を移動可能に連結することで、フォーカス群の移動を安定的に支持することが可能になる。 In the zoom lens, a rear group is disposed on the image side of the third lens group. Therefore, the lens frame that supports the third lens group is movably connected by a hanging shaft or the like to the lens frame that supports the second lens group and the rear group, which are disposed in front of and behind the third lens group. It becomes easy to adopt a focus drive mechanism in which the lens frame supporting the lens group is moved along the hanging shaft by an actuator or the like. That is, by movably connecting the focus group to a lens frame supporting other lenses disposed in front and back, it is possible to stably support the movement of the focus group.
(4)後群
当該ズームレンズにおいて、後群は、第3レンズ群と撮像素子との間に配置される全てのレンズ群(ズーム群)の総称である。すなわち、当該ズームレンズがn個のレンズ群を備える場合、第3レンズ群よりも像側に配置された(n−3)個のレンズ群全てを指して後群と称する。また、当該実施の形態において、一つのレンズ群は、単レンズ1枚、又は互いに隣接する複数枚の単レンズから構成され、一つのレンズ群に含まれる単レンズは、変倍時及び合焦時の光学方向における移動の向き及び移動量が全て同じであるものとする。なお、各レンズ群は複数枚の単レンズが接合された接合レンズを含んでいてもよい。また、互いに隣接するレンズ群は、変倍時における光軸方向における移動の向き及び/又は移動量がそれぞれ異なるものとし、一つのレンズ群が1枚の単レンズから構成される場合もある。
(4) Rear group In the zoom lens, the rear group is a general term for all lens groups (zoom groups) disposed between the third lens group and the imaging device. That is, when the zoom lens includes n lens groups, all (n-3) lens groups disposed on the image side of the third lens group are referred to as a rear group. In the embodiment, one lens group is composed of one single lens or a plurality of single lenses adjacent to each other, and the single lenses included in one lens group are at the time of zooming and focusing. The direction of movement and the amount of movement in the optical direction of are all the same. Each lens group may include a cemented lens in which a plurality of single lenses are cemented. The lens groups adjacent to each other may have different directions of movement and / or amounts of movement in the optical axis direction at the time of zooming, and one lens group may be composed of one single lens.
後群を構成するレンズ群の数は、1以上4以下であることが好ましく、2以上3以下であることが当該ズームレンズの小型化及び軽量化を図る上で好ましい。 The number of lens groups constituting the rear group is preferably 1 or more and 4 or less, and preferably 2 or more and 3 or less in order to reduce the size and weight of the zoom lens.
例えば、後群は、正の屈折力を有する第4レンズ群からなる例、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群及び負の屈折力を有する第6レンズ群からなる例などが挙げられるが、後群の構成はこれらに限定されるものではない。その他、正の屈折力を有する第4レンズ群及び正の屈折力を有する第5レンズ群からなる例等、種々の構成を採用することができる。 For example, the rear group is an example including a fourth lens group having positive refractive power, a fourth lens group having positive refractive power, a fifth lens group having positive refractive power, and a sixth lens having negative refractive power. Although the example etc. which consist of a lens group are mentioned, the structure of a rear group is not limited to these. In addition, various configurations can be employed such as an example including a fourth lens group having positive refractive power and a fifth lens group having positive refractive power.
後群全体として正の屈折力を有する限り、後群を構成するレンズ群の数や後群内における屈折力配置などは適宜変更することができる。フォーカス群よりも像側に正の合成屈折力を有する後群を配置することで、Fナンバーの小さい明るい光学系を実現することが容易になる。 As long as the rear group as a whole has positive refractive power, the number of lens groups constituting the rear group, the arrangement of refractive power in the rear group, and the like can be changed as appropriate. By arranging the rear group having positive combined refractive power on the image side of the focus group, it becomes easy to realize a bright optical system with a small F number.
(5)開口絞り
当該ズームレンズにおいて、開口絞りの配置は特に限定されるものではない。但し、ここでいう開口絞りは、当該ズームレンズの光束径を規定する開口絞り、すなわち当該ズームレンズのFnoを規定する開口絞りをいう。
(5) Aperture Stop In the zoom lens, the arrangement of the aperture stop is not particularly limited. Here, the aperture stop refers to an aperture stop that defines the light beam diameter of the zoom lens, that is, an aperture stop that defines Fno of the zoom lens.
しかしながら、開口絞りを第4レンズ群内、又は第4レンズ群の物体側或いは像側に空気間隔を隔てて隣接配置することが、合焦域全域において良好な光学性能を得る上で好ましい。有限距離物体に合焦する場合、物体距離によらず開口絞りの近傍では光線高さは略一定となる。そのため、フォーカス群と空気間隔を隔てて物体側又は像側に開口絞りを配置することで、合焦時における収差変動を抑制することができる。また、有限距離物体に合焦する際に発生する球面収差や像面湾曲の補正を行う上でも当該位置に開口絞りを配置することが有効である。 However, in order to obtain good optical performance over the entire focusing area, it is preferable to place the aperture stop adjacent to the fourth lens group or on the object side or the image side of the fourth lens group with an air gap. When focusing on a finite distance object, the height of the light beam is substantially constant in the vicinity of the aperture stop regardless of the object distance. Therefore, by disposing the aperture stop on the object side or the image side with an air gap from the focus group, it is possible to suppress aberration fluctuation at the time of focusing. Also, in order to correct the spherical aberration and the curvature of field generated when focusing on a finite distance object, it is effective to arrange the aperture stop at the position.
1−2.動作
(1)変倍時の動作
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔は増大し、第3レンズ群と後群との間の空気間隔が減少するようにレンズ群間の空気間隔を変化させる。
1-2. Operation (1) Operation at the time of zooming In the zoom lens, at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the air gap between the first lens group and the second lens group increases, and the third lens group and the rear lens group The air spacing between the lens groups is varied such that the air spacing between the groups is reduced.
ここで、後群が複数のレンズ群を備える場合、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔が増大し、第3レンズ群と後群に配置される最も物体側のレンズ群(すなわち、第4レンズ群)との間の空気間隔が減少していればよい。すなわち、第2レンズ群と第3レンズ群との間の空気間隔の増減、後群を構成する各レンズ群間の空気間隔の増減については特に規定されるものではない。 Here, when the rear group includes a plurality of lens groups, the air gap between the first lens group and the second lens group increases, and the lens group closest to the object side disposed in the third lens group and the rear group It is only necessary to reduce the air gap between (that is, the fourth lens group). That is, the increase and decrease of the air gap between the second and third lens groups and the increase and decrease of the air gap between the lens units constituting the rear lens group are not particularly limited.
各レンズ群間の空気間隔が上述のように変化する限り、変倍に際して当該ズームレンズを構成する全てのレンズ群を光軸方向に移動させてよいし、一部のレンズ群を光軸方向に固定し、残りのレンズ群を光軸方向に移動させてもよく、個々のレンズ群の移動の有無及び移動の方向は特に限定されるものではない。 As long as the air gap between the lens units changes as described above, all the lens units constituting the zoom lens may be moved in the optical axis direction during zooming, or some lens units may be moved in the optical axis direction. The lens units may be fixed and the remaining lens units may be moved in the direction of the optical axis, and the presence or absence of movement of the individual lens units and the direction of movement are not particularly limited.
ここで、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群を物体側に移動させるようにすれば、広角端における当該ズームレンズの光学全長を短くすることができる。この場合、鏡筒を外筒部分に対して内筒部分を繰り出し可能に収容した入れ子状の構造とし、広角端から望遠端への変倍時に例えば内筒部分を繰り出して第1レンズ群を物体側に移動させ、望遠端から広角端への変倍時に内筒部分が外筒部分に収容されるようにすれば、広角端状態における鏡筒長を短くすることができ、当該ズームレンズユニットの小型化を図ることができる。 Here, when the first lens unit is moved to the object side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the entire optical length of the zoom lens at the wide-angle end can be shortened. In this case, the lens barrel has a nested structure in which the inner cylinder portion is accommodated so as to be able to extend the outer cylinder portion with respect to the outer cylinder portion, and for example, the inner cylinder portion is extended during zooming from the wide angle end to the telephoto end The lens barrel length in the wide-angle end state can be shortened by moving the lens unit to the side so that the inner cylinder portion is accommodated in the outer cylinder portion during zooming from the telephoto end to the wide-angle end. Miniaturization can be achieved.
(2)合焦時の動作
当該ズームレンズにおいて、第3レンズ群がフォーカス群となり、合焦の際には当該第3レンズ群が光軸方向に移動する。合焦時における第3レンズ群の移動の方向は特に限定されるものではないが、例えば、無限遠から近接物体に合焦する際に像側に移動することが好ましい。
(2) Operation at the time of focusing In the zoom lens, the third lens group is the focusing group, and at the time of focusing, the third lens group moves in the optical axis direction. The direction of movement of the third lens unit during focusing is not particularly limited. For example, it is preferable to move to the image side when focusing on a near object from infinity.
ここで、当該ズームレンズでは、フォーカス群を単レンズ1枚から構成することにより、望遠端における最短撮像距離と、広角端における最短撮像距離とを異なる距離にすることができる。例えば、望遠端における最短撮像距離と比べ、広角端における最短撮像距離を短くすることができる。但し、最短撮像距離(最短撮影距離)とは、結像面から被写体までの最短の距離をいう。 Here, in the zoom lens, the shortest imaging distance at the telephoto end and the shortest imaging distance at the wide angle end can be different by configuring the focus group with one single lens. For example, the shortest imaging distance at the wide-angle end can be shortened compared to the shortest imaging distance at the telephoto end. However, the shortest imaging distance (shortest imaging distance) refers to the shortest distance from the imaging plane to the subject.
また、当該ズームレンズでは、物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有する。このような屈折力配置のズームレンズにおいて、第3レンズ群をフォーカス群とする場合、近接被写体撮像時における軸上色収差の発生量や球面収差の発生量は広角端の方が望遠端より少ない。そのため、望遠端における最短撮像距離よりも広角端における最短撮像距離を短くしても広角端における上記収差の各発生量は少ない。従って、望遠端における最短撮像距離に対して、広角端における最短撮像距離を短くすることにより、被写体との距離や被写体の大きさに合わせて、撮像画角を適宜選択することができ、当該ズームレンズにより撮像可能な撮像シーンが拡大する。 Further, the zoom lens has a first lens group having positive refractive power in order from the object side, a second lens group having negative refractive power, and a third lens group having negative refractive power. In the zoom lens having such a refractive power arrangement, when the third lens group is used as a focus group, the amount of axial chromatic aberration and the amount of spherical aberration generated at the time of shooting a close subject are smaller at the wide angle end than at the telephoto end. Therefore, even if the shortest imaging distance at the wide angle end is made shorter than the shortest imaging distance at the telephoto end, the amount of generation of each of the above-mentioned aberrations at the wide angle end is small. Therefore, by shortening the shortest imaging distance at the wide-angle end with respect to the shortest imaging distance at the telephoto end, the imaging angle of view can be appropriately selected in accordance with the distance to the object and the size of the object. The lens enlarges an imaging scene that can be imaged.
1−2.条件式
当該ズームレンズでは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を少なくとも1つ以上満足することが好ましい。
1-2. Conditional Expression In the zoom lens, it is preferable to adopt the above-described configuration and to satisfy at least one or more conditional expressions described below.
1−2−1.条件式(1)
(1) 55.0 < νd3 < 98.0
但し、
νd3:前記第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線におけるアッベ数
1-2-1. Conditional expression (1)
(1) 55.0 <d d3 <98.0
However,
d d 3: Abbe number at the d-line of a single lens having negative refractive power that constitutes the third lens group
上記条件式(1)は、第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのアッベ数を規定するための式である。条件式(1)を満足する場合、色収差の補正が良好になり、光学性能の高いズームレンズを実現することがより容易になる。また、条件式(1)を満足する硝材は、比較的比重の小さい硝材が多く、フォーカス群の軽量化を図る上でも効果的である。 The conditional expression (1) is an expression for defining the Abbe number of a single lens having a negative refractive power which constitutes the third lens group. When the conditional expression (1) is satisfied, the correction of the chromatic aberration becomes good, and it becomes easier to realize the zoom lens with high optical performance. Further, the glass material satisfying the conditional expression (1) is mostly a glass material having a relatively small specific gravity, which is effective in reducing the weight of the focus group.
ここで、条件式(1)の数値が上限値以上である場合、当該フォーカス群を構成する負の屈折力を有する単レンズの色分散が小さくなるため、色収差を補正する上では好ましい。しかしながら、アッベ数の大きい硝材はアッベ数の小さい硝材と比較すると高価である。アッベ数が上限値以上の硝材を用いた場合、色収差の補正に関する効果はあるものの、費用対効果を考えるとその効果は小さい。そのため、条件式(1)の数値が上限値以上になることはコスト的な観点から好ましくない。一方、条件式(1)の数値が下限値以下になると、フォーカス群を構成する負の屈折力を有する単レンズの色分散が大きく、有限距離物体への合焦時における軸上色収差の補正が困難となり好ましくない。 Here, when the numerical value of the conditional expression (1) is equal to or more than the upper limit, the chromatic dispersion of the single lens having negative refractive power that constitutes the focusing group becomes small, which is preferable in correcting the chromatic aberration. However, a glass material having a large Abbe number is more expensive than a glass material having a small Abbe number. When a glass material having an Abbe number of at least the upper limit value is used, although there is an effect on correction of chromatic aberration, the effect is small considering cost effectiveness. Therefore, it is not preferable from the viewpoint of cost that the numerical value of the conditional expression (1) becomes equal to or more than the upper limit value. On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (1) becomes equal to or less than the lower limit value, the chromatic dispersion of the single lens having negative refractive power constituting the focus group is large, and correction of axial chromatic aberration at the time of focusing on a finite distance object Unfavorably difficult.
これらの効果を得る上で、条件式(1)の下限値は58.0であることが好ましく、60.0であることがより好ましい。また条件式(1)の上限値は96.0であることが好ましく、83.0であることがより好ましく、79.0であることがさらに好ましく、76.0であることが一層好ましく、73.0であることがより一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of the conditional expression (1) is preferably 58.0, and more preferably 60.0. Further, the upper limit value of conditional expression (1) is preferably 96.0, more preferably 83.0, still more preferably 79.0, still more preferably 76.0, Even more preferably, .0.
1−2−2.条件式(2)
(2)32.0 < νd2nmin < 50.0
νd2nmin:第2レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もd線におけるアッベ数が小さいレンズのd線におけるアッベ数
1-2-2. Conditional expression (2)
(2) 32.0 <d d2nmin <50.0
d d 2 nmin: Abbe number at d-line of the lens having the smallest Abbe number at d-line among the lenses having negative refractive power included in the second lens group
条件式(2)は、第2レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もd線におけるアッベ数が小さいレンズのアッベ数を規定するための式である。当該ズームレンズでは、第3レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ1枚から構成される。当該第3レンズは分散の小さな硝材を用いることが好ましい。そのため、条件式(2)を満足させることにより、色収差の補正が良好になり光性能なズームレンズを実現することができる。 Conditional expression (2) is an expression for defining the Abbe number of the lens having the smallest Abbe number at the d-line among the lenses having negative refractive power included in the second lens group. In the zoom lens, the third lens unit includes one single lens having negative refractive power. It is preferable to use a glass material with a small dispersion for the third lens. Therefore, by satisfying the conditional expression (2), the correction of the chromatic aberration becomes good, and a zoom lens with optical performance can be realized.
これに対して、条件式(2)の数値が上限値以上になると、すなわち第2レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もd線におけるアッベ数が小さいレンズのアッベ数が大きくなると、望遠端において長波長側の光線の軸上色収差が大きくなるため好ましくない。一方、条件式(2)の数値が下限値以下になると、すなわち第2レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もd線におけるアッベ数が小さいレンズのアッベ数が小さくなると、望遠端では短波長側の光線の軸上色収差が大きくなるとともに、広角端では倍率色収差が大きくなるため好ましくない。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (2) exceeds the upper limit value, that is, the Abbe number of the lens having the smallest Abbe number at the d line among the lenses having negative refractive power included in the second lens group is If it becomes large, the axial chromatic aberration of the light ray on the long wavelength side at the telephoto end becomes large, which is not preferable. On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (2) becomes equal to or less than the lower limit value, that is, the Abbe number of the lens having the smallest Abbe number at d line among the lenses having negative refractive power included in the second lens group becomes small, The axial chromatic aberration of the light beam on the short wavelength side is increased at the telephoto end, and the magnification chromatic aberration is increased at the wide angle end, which is not preferable.
上記効果を得る上で、条件式(2)の下限値は33.0であることが好ましく、34.0であることがより好ましく、35.0であることがさらに好ましい。また条件式(2)の上限値は48.5であることが好ましく、47.0であることがより好ましい。 In order to obtain the above effect, the lower limit value of conditional expression (2) is preferably 33.0, more preferably 34.0, and still more preferably 35.0. The upper limit value of conditional expression (2) is preferably 48.5, and more preferably 47.0.
1−2−3.条件式(3)
(3) −0.40 < β2w×β3w < −0.10
但し、
β2w: 広角端における第2レンズ群の無限遠合焦時の横倍率
β3w: 広角端における第3レンズ群の無限遠合焦時の横倍率
1-2-3. Conditional expression (3)
(3) -0.40 <beta 2w x beta 3w <-0.10
However,
β2w: lateral magnification of the second lens group at infinity focusing at the wide angle end β3w: lateral magnification of the third lens group at infinity focusing at the wide angle end
上記条件式(3)は、広角端における第2レンズ群及び第3レンズ群の無限遠合焦時の合成横倍率を規定する式である。条件式(3)を満足する場合、少ないレンズ枚数で像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正を良好に行うことができ、光学性能の高いズームレンズを小型に構成することができる。 The conditional expression (3) defines the combined lateral magnification of the second lens unit and the third lens unit at infinity at the wide-angle end. When conditional expression (3) is satisfied, aberration correction such as curvature of field, coma and distortion can be favorably performed with a small number of lenses, and a zoom lens having high optical performance can be miniaturized.
これに対して、条件式(3)の数値が上限値以上になると、広角端における第2レンズ群及び第3レンズ群の無限遠合焦時の合成横倍率が小さくなり、第2レンズ群及び第3レンズ群による広画角化効果が強くなりすぎる。そのため、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正が困難となり、光学性能の高いズームレンズを実現するためには収差補正のためにレンズ枚数を増加する必要がある。そのため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になり、好ましくない。一方、条件式(3)の数値が下限値以下になると、広角端における第2レンズ群の無限遠合焦時の横倍率が大きくなり、広角端において短い焦点距離を達成することが困難になる。そのため、広角端における画角の広いズームレンズを得ることが困難になり、好ましくない。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (3) becomes equal to or more than the upper limit, the combined lateral magnification of the second and third lens groups at infinity at the wide angle end becomes smaller. The wide angle of view effect by the third lens unit becomes too strong. Therefore, aberration correction such as curvature of field, coma and distortion becomes difficult, and in order to realize a zoom lens with high optical performance, it is necessary to increase the number of lenses for aberration correction. Therefore, it becomes difficult to miniaturize the zoom lens, which is not preferable. On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (3) falls below the lower limit value, the lateral magnification of the second lens unit at infinity at the wide angle end becomes large, and it becomes difficult to achieve a short focal length at the wide angle end. . Therefore, it becomes difficult to obtain a zoom lens having a wide angle of view at the wide angle end, which is not preferable.
これらの効果を得る上で、条件式(3)の下限値は−0.35であることがより好ましく、−0.30であることがさらに好ましく、−0.28であることが一層好ましい。また条件式(3)の上限値は−0.12であることがより好ましく、−0.13であることがさらに好ましく、−0.14であることが一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (3) is more preferably −0.35, further preferably −0.30, and still more preferably −0.28. The upper limit value of conditional expression (3) is more preferably −0.12, further preferably −0.13, and still more preferably −0.14.
1−2−4.条件式(4)
(4) −3.70 <(Cr3f+Cr3r)/(Cr3f−Cr3r)< 0.00
但し、
Cr3f:第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
Cr3r:第3レンズ群の最も像側の面の曲率半径
1-2-4. Conditional expression (4)
(4) -3.70 <(Cr3f + Cr3r) / (Cr3f-Cr3r) <0.00
However,
Cr3f: Curvature radius of the surface closest to the object side of the third lens group Cr3r: Curvature radius of the surface closest to the image side of the third lens group
上記条件式(4)は、フォーカス群である第3レンズ群を構成する単レンズの形状を規定するための式である。条件式(4)の範囲を満足する場合、フォーカス群である第3レンズ群を構成する単レンズが物体側に強い曲率を有する形状となる。第3レンズ群を構成する単レンズの形状が上記条件式(4)に規定される形状とすることで、球面収差の補正を良好に行うことが可能になり、近接被写体に合焦する際の収差変動を小さくすることができ、合焦域全域において光学性能の高いズームレンズを実現することができる。 The conditional expression (4) is an expression for defining the shape of a single lens constituting the third lens unit which is a focus unit. When the range of the conditional expression (4) is satisfied, the single lens constituting the third lens group which is the focus group has a shape having a strong curvature on the object side. By making the shape of the single lens constituting the third lens group a shape defined by the conditional expression (4), it becomes possible to satisfactorily correct spherical aberration, and it is possible to focus on a close subject. Aberration variation can be reduced, and a zoom lens with high optical performance can be realized over the entire focusing area.
これらの効果を得る上で、条件式(4)の下限値は−3.30であることがより好ましく、−3.00であることがさらに好ましく、−2.80であることが一層好ましく、−2.50であることがより一層好ましい。また条件式(4)の上限値は−0.10であることがより好ましく、−0.30であることがさらに好ましく、−0.50であることが一層好ましく、−0.60であることがより一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (4) is more preferably −3.30, still more preferably −3.00, and still more preferably −2.80. Even more preferred is -2.50. The upper limit of conditional expression (4) is more preferably −0.10, still more preferably −0.30, still more preferably −0.50, and −0.60. Is even more preferred.
1−2−5.条件式(5)
(5) −2.00 < f3/ft < −0.20
但し、
f3 :第3レンズ群の焦点距離
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
1-2-5. Conditional expression (5)
(5)-2.00 <f3 / ft <-0.20
However,
f3: focal length of the third lens unit ft: focal length of the zoom lens at the telephoto end
上記条件式(5)は、フォーカス群である第3レンズ群の焦点距離と望遠端における当該ズームレンズの焦点距離との比を規定するための式である。条件式(5)を満足する場合、近接被写体に合焦する際に軸上色収差、球面収差、像面湾曲などの発生を抑制し、合焦域全域において光学性能の高いズームレンズを実現することができる。また、条件式(5)を満足する場合、フォーカス群の屈折力が適正な範囲内となるため、いわゆるピント敏感度を適切な範囲内にすることができる。ここで、ピント敏感度は、フォーカス群が単位量移動したときの結像面の移動量を表す。ピント敏感度が適切な範囲内であると、無限遠物体から近接物体への合焦時におけるフォーカス群の移動量を適切な範囲内とすることができ、迅速なオートフォーカスを実現すると共に、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。 The conditional expression (5) is an expression for defining the ratio of the focal length of the third lens unit as the focusing group to the focal length of the zoom lens at the telephoto end. When conditional expression (5) is satisfied, the occurrence of axial chromatic aberration, spherical aberration, curvature of field, and the like when focusing on a close subject is suppressed, and a zoom lens with high optical performance in the entire focusing area is realized. Can. Further, when the conditional expression (5) is satisfied, the refractive power of the focus group is in an appropriate range, so that the so-called focus sensitivity can be in an appropriate range. Here, the focus sensitivity indicates the amount of movement of the imaging surface when the focus group moves by a unit amount. If the focus sensitivity is within the appropriate range, the amount of movement of the focus group at the time of focusing from an infinite distance object to a close object can be made within the appropriate range, and quick autofocus is realized, It becomes easy to miniaturize the zoom lens.
これに対して、条件式(5)の数値が下限値以下になると、第3レンズ群の焦点距離が望遠端における当該ズームレンズの焦点距離に対して小さくなる。すなわち、フォーカス群の屈折力が強くなりすぎる。この場合、近接被写体合焦時における軸上色収差や球面収差や像面湾曲が大きくなるため、合焦域全域において高い光学性能を維持することが困難になるため好ましくない。また、この場合、フォーカス群のピント敏感度が高くなりすぎる。そのため、合焦位置の位置ずれを補正するための第3レンズ群の移動量が小さくなりすぎるため、高精度の位置制御が必要となり好ましくない。一方、条件式(5)の数値が上限値以上になると、第3レンズ群の焦点距離が望遠端における当該ズームレンズの焦点距離に対して大きくなる。この場合、フォーカス群のピント敏感度が低くなりすぎるため、近接被写体合焦時の第3レンズ群の移動量が大きくなる。この場合、第3レンズ群を移動するための空気間隔を確保する必要があるため、当該ズームレンズの光学全長の大型化を招き好ましくない。 On the other hand, when the value of the conditional expression (5) falls below the lower limit value, the focal length of the third lens group becomes smaller than the focal length of the zoom lens at the telephoto end. That is, the refractive power of the focus group becomes too strong. In this case, since axial chromatic aberration, spherical aberration, and curvature of field at the time of focusing on a close subject become large, it is not preferable because maintaining high optical performance over the entire focusing area becomes difficult. Also, in this case, the focus sensitivity of the focus group becomes too high. Therefore, the amount of movement of the third lens unit for correcting positional deviation of the in-focus position becomes too small, which requires high-precision position control, which is not preferable. On the other hand, when the value of the conditional expression (5) exceeds the upper limit value, the focal length of the third lens unit becomes larger than the focal length of the zoom lens at the telephoto end. In this case, since the focus sensitivity of the focus group becomes too low, the amount of movement of the third lens group at the time of focusing on a close subject becomes large. In this case, since it is necessary to secure an air gap for moving the third lens group, the enlargement of the total optical length of the zoom lens is caused, which is not preferable.
これらの効果を得る上で、条件式(5)の下限値は−1.80であることがより好ましく、−1.60であることがさらに好ましく、−1.30であることが一層好ましい。また条件式(5)の上限値は−0.25であることがより好ましく、−0.30であることがさらに好ましく、−0.35であることが一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (5) is more preferably −1.80, still more preferably −1.60, and still more preferably −1.30. The upper limit value of conditional expression (5) is more preferably −0.25, further preferably −0.30, and still more preferably −0.35.
1−2−6.条件式(6)
(6) 0.30<{1−(β3t×β3t)}×β4tr×β4tr<15.00
但し、
β3t :第3レンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率
β4tr:当該ズームレンズにおいて、第3レンズ群より像側に配置された全レンズの望遠端における無限遠合焦時の合成横倍率
1-2-6. Conditional expression (6)
(6) 0.30 <{1-(. Beta.3 t.times..beta.3 t)}. Times..beta.4 tr.times..beta.4 tr <15.00
However,
β3t: Lateral magnification at infinity focusing at the telephoto end of the third lens group β4tr: Composite horizontal width at infinity focusing at the telephoto end of all lenses disposed on the image side of the third lens group in the zoom lens magnification
条件式(6)は、第3レンズ群のピント敏感度、すなわちフォーカス群のピント敏感度を規定するための式である。ピント敏感度は上述したとおりである。条件式(6)を満足する場合、無限遠物体から近接物体への合焦時におけるフォーカス群の移動量を適切な範囲内とすることができ、迅速なオートフォーカスを実現すると共に、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。 Conditional expression (6) is an expression for defining the focus sensitivity of the third lens unit, that is, the focus sensitivity of the focus group. The focus sensitivity is as described above. When conditional expression (6) is satisfied, the amount of movement of the focus group at the time of focusing from an infinite distance object to a close object can be made within an appropriate range, and quick autofocus is realized, and the zoom lens It is easy to miniaturize the
これに対して、条件式(6)の数値が上限値以上になると、フォーカス群としての第3レンズ群のピント敏感度が小さくなりすぎる。そのため、無限遠物体から近接物体への合焦時における第3レンズ群の移動量が大きくなり、光学全長が長くなるため、当該ズームレンズの小型化が困難になり好ましくない。また条件式(6)の数値が下限値以下になると、第3レンズ群のピント敏感度が高くなりすぎる。そのため、合焦位置の位置ずれを補正するための第3レンズ群の移動量が小さくなりすぎるため、高精度の位置制御が必要となり好ましくない。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (6) exceeds the upper limit value, the focus sensitivity of the third lens unit as the focus unit becomes too small. As a result, the amount of movement of the third lens unit at the time of focusing from an infinite distance object to a close object becomes large, and the overall optical length becomes long, which makes it difficult to miniaturize the zoom lens, which is not preferable. When the numerical value of the conditional expression (6) falls below the lower limit value, the focus sensitivity of the third lens unit becomes too high. Therefore, the amount of movement of the third lens unit for correcting positional deviation of the in-focus position becomes too small, which requires high-precision position control, which is not preferable.
なお、条件式(6)を満足する場合、条件式(6)の値は正であることから、無限遠物体から近接物体への合焦時におけるフォーカス群の移動方向は物体側である。 When the conditional expression (6) is satisfied, since the value of the conditional expression (6) is positive, the moving direction of the focus group at the time of focusing from an infinite distance object to a close object is the object side.
上記効果を得る上で、条件式(6)の下限値は0.50であることがより好ましく、1.00であることがさらに好ましく、1.50であることが一層好ましく、1.80であることがより一層好ましく、2.10であることがさらに一層好ましい。また条件式(6)の上限値は13.00であることがより好ましく、11.00であることがさらに好ましく、9.00であることが一層好ましく、8.00であることがより一層好ましい。 In order to obtain the above effect, the lower limit value of the conditional expression (6) is more preferably 0.50, still more preferably 1.00, still more preferably 1.50, and 1.80 It is even more preferable that there be, and even more preferable that it is 2.10. Further, the upper limit value of conditional expression (6) is more preferably 13.00, further preferably 11.00, still more preferably 9.00, and still more preferably 8.00. .
1−2−7.条件式(7)
(7) 0.20 < f2/f3 < 1.50
但し、
f2 :第2レンズ群の焦点距離
f3 :第3レンズ群の焦点距離
1-2-7. Conditional expression (7)
(7) 0.20 <f2 / f3 <1.50
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group
上記条件式(7)は、第2レンズ群の焦点距離と第3レンズ群の焦点距離との比を規定するための式である。条件式(7)を満足する場合、第2レンズ群の焦点距離が第3レンズ群の焦点距離に対して適正な範囲内となり、第2レンズ群による広画角化効果が適正な範囲内となる。そのため、当該ズームレンズにおいて最も物体側に配置されるレンズ、すなわち前玉の径を小さくすることができ、当該ズームレンズの小型化を図ることがより容易になる。これと同時に、少ないレンズ枚数で像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正を良好に行うことができ、光学性能の高いズームレンズを小型に構成することができる。 The conditional expression (7) is an expression for defining the ratio of the focal length of the second lens unit to the focal length of the third lens unit. When conditional expression (7) is satisfied, the focal length of the second lens group is within the appropriate range with respect to the focal length of the third lens group, and the wide angle of view effect by the second lens group is within the appropriate range. Become. Therefore, the diameter of the lens disposed on the most object side in the zoom lens, that is, the diameter of the front lens can be reduced, and downsizing of the zoom lens can be further facilitated. At the same time, aberration correction such as curvature of field, coma and distortion can be favorably performed with a small number of lenses, and a zoom lens with high optical performance can be miniaturized.
これに対して、条件式(7)の数値が上限値以上になると、第2レンズ群の焦点距離が第3レンズ群の焦点距離に対して長くなりすぎ、第2レンズ群による広画角化効果が弱くなる。そのため、広角端において広画角を達成するには、前玉径を大きくする必要があるため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。一方、条件式(7)の数値が下限値以下になると、第2レンズ群の焦点距離が第3レンズ群の焦点距離に対して短くなりすぎ、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正が困難となる。そのため、光学性能の高いズームレンズを実現するためには収差補正のためにレンズ枚数を増加する必要があり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になり、好ましくない。 On the other hand, when the value of the conditional expression (7) exceeds the upper limit value, the focal length of the second lens group becomes too long for the focal length of the third lens group, and the angle of view is increased by the second lens group. The effect is weak. Therefore, in order to achieve a wide angle of view at the wide angle end, it is necessary to increase the diameter of the front lens, which makes it difficult to miniaturize the zoom lens. On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (7) becomes equal to or less than the lower limit value, the focal length of the second lens group becomes too short with respect to the focal length of the third lens group, and aberrations such as field curvature, coma and distortion. Correction becomes difficult. Therefore, in order to realize a zoom lens with high optical performance, it is necessary to increase the number of lenses for aberration correction, which makes it difficult to miniaturize the zoom lens, which is not preferable.
これらの効果を得る上で、条件式(7)の下限値は0.24であることがより好ましく、0.28であることがさらに好ましく、0.31であることが一層好ましい。また条件式(7)の上限値は1.30であることがより好ましく、1.20であることがさらに好ましく、1.10であることが一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (7) is more preferably 0.24, still more preferably 0.28, and still more preferably 0.31. The upper limit value of conditional expression (7) is more preferably 1.30, still more preferably 1.20, and still more preferably 1.10.
1−2−8.条件式(8)
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端に変倍する際に第1レンズ群が物体側に移動することが上述のとおり好ましい。この場合、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
1-2-8. Conditional expression (8)
In the zoom lens, as described above, it is preferable that the first lens unit move to the object side when zooming from the wide angle end to the telephoto end. In this case, it is preferable to satisfy the following conditional expression (7).
(8) 0.15 < |X1|/ft < 0.65
但し、
X1 :広角端から望遠端に変倍する際における第1レンズ群の物体側への移動量
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
(8) 0.15 <| X1 | / ft <0.65
However,
X1: Amount of movement of the first lens unit to the object side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end ft: Focal length of the zoom lens at the telephoto end
上記条件式(8)は、広角端から望遠端に変倍する際の第1レンズ群の物体側への移動量を規定するための式である。条件式(8)を満足する場合、第1レンズ群の屈折力が適正であり、且つ、変倍時における当該移動量が適正な範囲内となる。そのため、所定のズーム比を確保しつつ、広角端における当該ズームレンズの光学全長を短くすることができ、当該ズームレンズの小型化を図ることができる。 The conditional expression (8) is an expression for defining the amount of movement of the first lens unit to the object side at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end. When the conditional expression (8) is satisfied, the refractive power of the first lens unit is appropriate, and the amount of movement at the time of zooming is within the appropriate range. Therefore, the optical total length of the zoom lens at the wide angle end can be shortened while securing a predetermined zoom ratio, and the zoom lens can be miniaturized.
これに対して、条件式(8)の数値が下限値以下になると、変倍時における第1レンズ群の上記移動量が小さくなる。この場合、所定の変倍比を確保するには、各レンズ群の屈折力を強くする必要がある。各レンズ群の屈折力を強くすると、軸上色収差や球面収差等の収差補正の為に多くのレンズ枚数が必要となり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。また、条件式(8)の数値が上限値以上になると、変倍時における第1レンズ群の上記移動量が大きくなる。すなわち、広角端における光学全長と望遠端における光学全長の差が大きくなる。この場合、鏡筒を外筒部分に内筒部分を収容した入れ子状の構造とした場合、広角端における光学全長に合わせて鏡筒長を設計すると、内筒部分を2重にして外筒部分に収容する必要が生じるなど、鏡筒の構造が複雑となり、鏡筒の外径も大きくなるため好ましくない。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (8) becomes equal to or less than the lower limit value, the moving amount of the first lens unit at the time of zooming decreases. In this case, in order to secure a predetermined magnification ratio, it is necessary to increase the refractive power of each lens unit. If the refractive power of each lens group is increased, a large number of lenses are required for aberration correction such as axial chromatic aberration and spherical aberration, and it becomes difficult to miniaturize the zoom lens. In addition, when the numerical value of the conditional expression (8) becomes equal to or more than the upper limit value, the moving amount of the first lens unit at the time of zooming becomes large. That is, the difference between the optical total length at the wide angle end and the optical total length at the telephoto end becomes large. In this case, when the lens barrel has a nested structure in which the inner cylinder portion is accommodated in the outer cylinder portion, if the lens barrel length is designed according to the total optical length at the wide angle end, the outer cylinder portion is doubled It is not preferable because the structure of the lens barrel becomes complicated, and the outer diameter of the lens barrel also increases.
これらの効果を得る上で、条件式(8)の下限値は0.19であることがより好ましく、0.25であることがさらに好ましく、0.35であることが一層好ましく、0.38であるとさらに一層好ましい。また条件式(8)の上限値は0.60であることがより好ましく、0.55であることがさらに好ましく、0.50であることが一層好ましく、0.46であるとさらに一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (8) is more preferably 0.19, still more preferably 0.25, still more preferably 0.35, 0.38 It is even more preferable that The upper limit value of conditional expression (8) is more preferably 0.60, still more preferably 0.55, still more preferably 0.50, and still more preferably 0.46.
1−2−9.条件式(9)
(9) −0.60 < Cr3f/ft < −0.15
但し、
Cr3f:第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
1-2-9. Conditional expression (9)
(9)-0.60 <Cr3 f / ft <-0.15
However,
Cr3f: Curvature radius of the surface closest to the object side in the third lens unit ft: focal length of the zoom lens at the telephoto end
上記条件式(9)は、フォーカス群としての第3レンズ群を構成する単レンズの最も物体側の面の曲率半径と、望遠端における当該ズームレンズの焦点距離との比を規定するための式である。条件式(9)の範囲を満足する場合、第3レンズ群を構成する単レンズの最も物体側の面の曲率半径が望遠端における当該ズームレンズの焦点距離に対して適正な範囲内となり、球面収差とコマ収差の補正バランスが良好になる。 The conditional expression (9) is an expression for defining the ratio of the radius of curvature of the surface closest to the object side of the single lens constituting the third lens group as the focus group to the focal length of the zoom lens at the telephoto end. It is. When the range of the conditional expression (9) is satisfied, the radius of curvature of the surface closest to the object side of the single lens constituting the third lens group is within the appropriate range with respect to the focal length of the zoom lens at the telephoto end. The correction balance between aberration and coma will be good.
これらの効果を得る上で、条件式(9)の下限値は−0.58であることがより好ましく、−0.55であることがさらに好ましく、−0.50であることが一層好ましい。また条件式(9)の上限値は−0.18であることがより好ましく、−0.20であることがさらに好ましく、−0.22であることが一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (9) is more preferably −0.58, further preferably −0.55, and still more preferably −0.50. The upper limit value of conditional expression (9) is more preferably −0.18, further preferably −0.20, and still more preferably −0.22.
1−2−10.条件式(10)
(10) 0.30 < (−f123w+D34w)/FBw < 1.50
但し、
f123w:広角端における前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の合成焦点距離
D34w:広角端における第3レンズ群の最も像側の面と後群の最も物体側の面との間の光軸上の距離
FBw :広角端における当該ズームレンズの最も像側面から結像面までの空気換算長
1-2-10. Conditional expression (10)
(10) 0.30 <(-f123 w + D34 w) / FB w <1.50
However,
f123w: combined focal length of the first lens group, the second lens group and the third lens group at the wide angle end D34w: the most image side surface of the third lens group at the wide angle end and the most object side surface of the rear group Distance on the optical axis between the lens and the camera: FBw: Air conversion length from the most image side of the zoom lens to the image plane at the wide-angle end
条件式(10)は、広角端における後群に入射する光束の集光点と後群から射出する光束の集光点との比を規定するための式である。条件式(10)において、分子は後群に入射する光束の集光点から後群の最も物体側の面までの光軸上の距離を表し、分母はいわゆるバックフォーカスであり、後群から射出する光束の集光点と後群の最も像側面との光軸上の距離を表している。条件式(10)を満足することで、交換レンズシステムに好適な適切なバックフォーカスを確保しつつ、当該ズームレンズの小型化を図ることができる。 The conditional expression (10) is an expression for defining the ratio of the condensing point of the luminous flux entering the rear group at the wide angle end and the condensing point of the luminous flux emitted from the rear group. In conditional expression (10), the numerator represents the distance on the optical axis from the focal point of the light beam incident on the rear group to the surface closest to the object side of the rear group, and the denominator is the so-called back focus. Represents the distance on the optical axis between the focusing point of the luminous flux and the most image side surface of the rear group. By satisfying the conditional expression (10), it is possible to miniaturize the zoom lens while securing an appropriate back focus suitable for the interchangeable lens system.
これに対して、条件式(10)の数値が上限値以上になると、交換レンズシステムに適したバックフォーカスを確保することが困難になる。また、条件式(10)の数値が上限値以上であることは、後群に入射する光束の集光点が遠いことを意味する。すなわち、後群に入射する光束の集光点が物体側になり広角端における光学全長が長くなるため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難となる。これらのことから、条件式(10)の数値は上限値未満であることが好ましい。一方、条件式(10)の数値が下限値以下になると、広角端におけるバックフォーカスが長くなるため、交換レンズシステムに適したバックフォーカスを確保することは容易になる。しかしながら、バックフォーカスが長くなりすぎると、広角端における光学全長が長くなる。よって、この場合も当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。これらのことから、条件式(10)の数値は下限値よりも大であることが好ましい。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (10) exceeds the upper limit value, it becomes difficult to ensure a back focus suitable for the interchangeable lens system. Further, that the numerical value of the conditional expression (10) is equal to or more than the upper limit value means that the condensing point of the luminous flux incident on the rear group is far. That is, since the focal point of the light beam incident on the rear group is on the object side and the overall optical length at the wide angle end is long, it is difficult to miniaturize the zoom lens. From these things, it is preferable that the numerical value of conditional expression (10) is less than the upper limit. On the other hand, when the value of the conditional expression (10) becomes equal to or less than the lower limit value, the back focus at the wide angle end becomes long, so it becomes easy to secure the back focus suitable for the interchangeable lens system. However, if the back focus becomes too long, the total optical length at the wide angle end becomes long. Therefore, also in this case, it is difficult to miniaturize the zoom lens. From these facts, it is preferable that the numerical value of the conditional expression (10) be larger than the lower limit value.
このとき、広角端における第1レンズ群の最も像側の面と第2レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離は、広角端における当該ズームレンズの最も像側の面から結像面までの空気換算長の二分の一以下であることが好ましい。この構成を有することで、広角端における全長の小型化を図ることができる。 At this time, the distance on the optical axis between the most image side surface of the first lens group and the most object side surface of the second lens group at the wide angle end is the most image side surface of the zoom lens at the wide angle end. It is preferable that it is 1/2 or less of the air conversion length from the above to the imaging surface. With this configuration, the overall length can be reduced at the wide-angle end.
これらの効果を得る上で、条件式(10)の下限値は0.35であることが好ましく、0.40であることがより好ましく、0.45であることがさらに好ましい。また条件式(10)の上限値は1.45であることが好ましく、1.40であることがより好ましく、1.35であることがさらに好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (10) is preferably 0.35, more preferably 0.40, and still more preferably 0.45. The upper limit value of conditional expression (10) is preferably 1.45, more preferably 1.40, and still more preferably 1.35.
1−2−11.条件式(11)
(11) 0.03 < D23t/ft < 0.20
但し、
D23t:望遠端における無限遠合焦時の第2レンズ群の最も像側面と第3レンズ群の最も物体側との光軸上の距離
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
1-2-11. Conditional expression (11)
(11) 0.03 <D23 t / ft <0.20
However,
D23t: Distance on the optical axis between the most image side of the second lens group and the most object side of the third lens group when focusing on infinity at the telephoto end ft: Focal length of the zoom lens at the telephoto end
条件式(11)は、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔(光軸上の距離)を規定するための式である。条件式(11)を満足する場合、望遠端において第3レンズ群の軸上光線の光線高さを低くすることができ、球面収差の誤差感度を適正な範囲内とすることができる。そのため、製造誤差を生じにくくすることができる。また、第3レンズ群はフォーカス群として機能する。条件式(11)を満足させることにより、合焦時に第3レンズ群が物体側に移動するための間隔を確保することができ、最短撮像距離を短くすることが可能になる。特に、条件式(11)を満足させることは、広角端における最短撮像距離を短くする上で有効である。 Conditional expression (11) is an expression for defining the distance between the second lens unit and the third lens unit (the distance on the optical axis). When conditional expression (11) is satisfied, the height of the axial ray of the third lens group can be lowered at the telephoto end, and the error sensitivity of spherical aberration can be set to an appropriate range. As a result, manufacturing errors can be made less likely to occur. In addition, the third lens group functions as a focus group. By satisfying the conditional expression (11), it is possible to secure an interval for the third lens unit to move to the object side at the time of focusing, and it is possible to shorten the shortest imaging distance. In particular, satisfying conditional expression (11) is effective in shortening the shortest imaging distance at the wide angle end.
これに対して、条件式(11)の数値が上限値以上になると、すなわち第2レンズ群と、第3レンズ群と間隔が大きくなると、望遠端において第3レンズ群の軸上光線の光線高さが高くなり、球面収差の誤差感度が高くなる。そのため、球面収差の誤差感度が大きくなり、製造誤差が生じやすくなるため、好ましくない。一方、条件式(11)の数値が下限値以下になると、すなわち第2レンズ群と、第3レンズ群との間隔が小さくなると、合焦時にフォーカス群としての第3レンズ群が移動するための間隔を確保することができ、最短撮像距離を短くすることができなくなり、好ましくない。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (11) exceeds the upper limit value, that is, when the distance between the second lens group and the third lens group becomes large, the height of the ray of the axial ray of the third lens group at the telephoto end And the error sensitivity of spherical aberration is increased. Therefore, the error sensitivity of the spherical aberration becomes large, and a manufacturing error easily occurs, which is not preferable. On the other hand, when the value of the conditional expression (11) becomes equal to or less than the lower limit value, that is, when the distance between the second lens unit and the third lens unit decreases, the third lens unit as a focus unit moves at the time of focusing. An interval can be secured, and the shortest imaging distance can not be shortened, which is not preferable.
これらの効果を得る上で、条件式(11)の下限値は0.04であることがより好ましく、0.05であることがさらに好ましく、0.06であることが一層好ましい。また、条件式(11)の上限値は0.18であることがより好ましく、0.16であることがさらに好ましく、0.15であることが一層好ましく、0.14であることがより一層好ましく、0.12であることがさらに一層好ましい。 In order to obtain these effects, the lower limit value of conditional expression (11) is more preferably 0.04, further preferably 0.05, and still more preferably 0.06. Further, the upper limit value of conditional expression (11) is more preferably 0.18, still more preferably 0.16, still more preferably 0.15, and still more preferably 0.14. Preferably, it is 0.12, still more preferably 0.12.
1−2−12.条件式(12)
(12) 2.00 < Cr2f/fw < 50.00
但し、
Cr2f:第2レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離
1-2-12. Conditional expression (12)
(12) 2.00 <Cr 2 f / fw <50.00
However,
Cr2 f: Radius of curvature of the surface closest to the object side in the second lens group fw: Focal length of the zoom lens at the wide-angle end
条件式(12)は、第2レンズ群の最も物体側面の曲率半径と前記ズームレンズの広角端における焦点距離の比を規定するための式である。条件式(12)の値が正であることは、第2レンズ群の最も物体側の面が物体側に凸の形状であることを意味する。条件式(12)を満足することで、第2レンズ群の最も物体側面の曲率半径が広角端における当該ズームレンズの焦点距離に対して適正な範囲内となり、歪曲収差とコマ収差とをバランスよく補正することができる。 Conditional expression (12) is an expression for defining the ratio of the radius of curvature of the most object side surface of the second lens group to the focal length at the wide angle end of the zoom lens. The fact that the value of the conditional expression (12) is positive means that the surface of the second lens group closest to the object side has a convex shape toward the object side. By satisfying the conditional expression (12), the radius of curvature of the most object side surface of the second lens group is within the appropriate range with respect to the focal length of the zoom lens at the wide angle end, and distortion aberration and coma aberration are balanced. It can be corrected.
上記効果を得る上で、条件式(12)の下限値は2.05であることがより好ましく、2.10であることがさらに好ましく、2.15であることが一層好ましい。また条件式(12)の上限値は30.00であることがより好ましく、25.00であることがさらに好ましく、18.00であることが一層好ましい。 In order to obtain the above effect, the lower limit value of conditional expression (12) is more preferably 2.05, still more preferably 2.10, and still more preferably 2.15. The upper limit value of conditional expression (12) is more preferably 30.00, still more preferably 25.00, and still more preferably 18.00.
1−2−13.条件式(13)
(13)15.0 < νd2p < 27.0
但し、
νd2p:第2レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのd線におけるアッベ数
1-2-13. Conditional expression (13)
(13) 15.0 <d d2 p <27.0
However,
d d 2 p: Abbe number at the d-line of any one lens of positive refracting lenses included in the second lens group
条件式(13)は、第2レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのアッベ数を規定するための式である。なお、第2レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズが1枚であれば、その正の屈折力を有するレンズが上記条件式(13)を満足することが求められる。条件式(13)を満足させることにより、色収差の補正が良好になり光性能なズームレンズを実現することができる。ここで、上述した条件式(2)と(13)を共に満足することで、広角端と望遠端における軸上色収差と倍率色収差とをバランスよく補正することができるため、より高性能なズームレンズを実現することができる。 Conditional expression (13) is an expression for defining the Abbe number of any one lens of the lenses having positive refractive power included in the second lens group. If the number of lenses having positive refractive power included in the second lens group is one, it is required that the lens having positive refractive power satisfies the conditional expression (13). By satisfying the conditional expression (13), the correction of the chromatic aberration becomes good, and a zoom lens with optical performance can be realized. Here, by satisfying both the conditional expressions (2) and (13) described above, it is possible to correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the telephoto end in a well-balanced manner, and thus a higher performance zoom lens Can be realized.
これに対して、条件式(13)の数値が上限値以上になると、すなわち第2レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのアッベ数が大きくなると、望遠端では短波長側の光線の軸上色収差が大きくなるとともに、広角端では倍率色収差が大きくなるため好ましくない。一方、条件式(13)の数値が下限値以下になると、すなわち第2レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのアッベ数が小さくなると、望遠端における軸上色収差が大きくなるため好ましくない。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (13) exceeds the upper limit value, that is, when the Abbe number of any one of the lenses having positive refractive power included in the second lens group is large, The axial chromatic aberration of the light beam on the short wavelength side becomes large at the end, and the lateral chromatic aberration becomes large at the wide angle end, which is not preferable. On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (13) becomes equal to or less than the lower limit value, that is, when the Abbe number of any one lens among the lenses having positive refractive power included in the second lens group decreases, the axis at the telephoto end It is not preferable because the upper chromatic aberration increases.
上記効果を得る上で、条件式(13)の下限値は16.0であることが好ましく、16.8であることがより好ましく、17.8であることがさらに好ましく、19.0であることが一層好ましい。また条件式(13)の上限値は25.6であることが好ましい。 In order to obtain the above effect, the lower limit value of conditional expression (13) is preferably 16.0, more preferably 16.8, still more preferably 17.8, and 19.0. Is more preferred. The upper limit value of conditional expression (13) is preferably 25.6.
2.撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。
2. Imaging Device Next, an imaging device according to the present invention will be described. An imaging apparatus according to the present invention comprises the zoom lens according to the present invention, and an imaging element provided on the image plane side of the zoom lens for converting an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal. It is characterized by
ここで、撮像素子等に特に限定はなく、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの固体撮像素子等も用いることができる。本件発明に係る撮像装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよいのは勿論である。特に、本件発明に係るズームレンズは交換レンズシステムに好適なバックフォーカスを確保することができる。そのため、光学式ファインダーや、位相差センサ、これらに光を分岐するためのリフレックスミラー等を備えた一眼レフカメラ等の撮像装置に好適である。 Here, the imaging device or the like is not particularly limited, and a solid imaging device or the like such as a charge coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor can also be used. The imaging device according to the present invention is suitable for an imaging device using such a solid-state imaging device such as a digital camera or a video camera. Further, the imaging device may be a lens fixed imaging device in which a lens is fixed to a housing, or may be a lens interchangeable imaging device such as a single-lens reflex camera or a mirrorless single-lens camera. Of course. In particular, the zoom lens according to the present invention can ensure a back focus suitable for an interchangeable lens system. Therefore, it is suitable for an imaging device such as an optical finder, a phase difference sensor, a single-lens reflex camera including a reflex mirror for branching light to these, and the like.
本発明の撮像装置は、撮像素子により取得した撮像画像データを電気的に加工して、撮像画像の形状を変化させる画像処理部や、当該画像処理部において撮像画像データを加工するために用いる画像補正データ、画像補正プログラム等を保持する画像補正データ保持部等を有することがより好ましい。ズームレンズを小型化した場合、結像面において結像された撮像画像形状の歪み(歪曲)が生じやすくなる。その際、画像補正データ保持部に予め撮像画像形状の歪みを補正するための歪み補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された歪み補正データを用いて、撮像画像形状の歪みを補正することが好ましい。このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。 An imaging apparatus according to the present invention electrically processes captured image data acquired by an imaging element, and an image processing unit that changes a shape of a captured image, and an image used to process captured image data in the image processing unit. It is more preferable to have an image correction data holding unit or the like that holds correction data, an image correction program, and the like. When the zoom lens is miniaturized, distortion of the shape of the captured image formed on the imaging surface is likely to occur. At that time, distortion correction data for correcting distortion of the captured image shape is held in advance in the image correction data holding unit, and the image processing unit uses distortion correction data held in the image correction data holding unit. It is preferable to correct distortion of the shape of the captured image. According to such an imaging device, it is possible to further miniaturize the zoom lens, obtain a beautiful captured image, and miniaturize the entire imaging device.
さらに、本件発明に係る撮像装置において、上記画像補正データ保持部に予め倍率色収差補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された倍率色収差補正データを用いて、当該撮像画像の倍率色収差補正を行わせることが好ましい。画像処理部により、倍率色収差、すなわち、色の歪曲収差を補正することで、光学系を構成するレンズ枚数を削減することが可能になる。そのため、このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。 Further, in the imaging apparatus according to the present invention, the image correction data holding unit holds the magnification chromatic aberration correction data in advance, and the image processing unit uses the magnification chromatic aberration correction data held in the image correction data holding unit. Preferably, lateral chromatic aberration correction of the captured image is performed. It is possible to reduce the number of lenses constituting the optical system by correcting magnification chromatic aberration, that is, color distortion aberration, by the image processing unit. Therefore, according to such an imaging device, it is possible to further miniaturize the zoom lens, obtain a beautiful captured image, and miniaturize the entire imaging device.
次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下に挙げる各実施例のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置(光学装置)に適用可能である。また、各レンズ断面図において、図面に向かって左方が物体側、右方が結像面側である。 Next, the present invention will be specifically described by showing examples. However, the present invention is not limited to the following examples. The zoom lens according to each of the embodiments described below is applicable to an imaging device (optical device) such as a digital camera, a video camera, or a silver halide film camera. In each lens sectional view, the left side is the object side and the right side is the imaging surface side in the drawings.
(1)ズームレンズの光学構成
図1は、本件発明に係る実施例1のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りSは第4レンズ群G4中に配置されている。本実施例では後群は、第4レンズ群G4からなる。
(1) Optical Configuration of Zoom Lens FIG. 1 is a lens sectional view showing the lens configuration at the time of infinity focusing at the wide-angle end of the zoom lens according to a first embodiment of the present invention. The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. And a fourth lens group G4 having a refractive power of At the time of focusing from an infinite distance object to a close object, the third lens unit G3 moves to the object side along the optical axis. The aperture stop S is disposed in the fourth lens group G4. In the present embodiment, the rear group consists of a fourth lens group G4.
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズL1と凸レンズL2とが接合された接合レンズから構成される。 The configuration of each lens group will be described below. The first lens group G1 is composed of, in order from the object side, a cemented lens in which an object side convex negative meniscus lens L1 and a convex lens L2 are cemented.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズL3と、凹レンズL4と、凸レンズL5とから構成されている。 The second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a negative meniscus lens L3 having a convex shape on the object side, a concave lens L4, and a convex lens L5.
第3レンズ群G3は、物体側凹形状の負メニスカスレンズL6から構成されている。すなわち、負の屈折力を有する単レンズ1枚から構成されている。 The third lens group G3 is composed of an object side concave negative meniscus lens L6. That is, it comprises one single lens having a negative refractive power.
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズL7と、開口絞りSと、凸レンズL8及び凹レンズL9が接合された接合レンズと、両凸レンズL10及び両凹レンズL11が接合された接合レンズと、凸レンズL12とから構成されている。両凸レンズL10の物体側面は非球面である。 The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens in which a biconvex lens L7, an aperture stop S, a convex lens L8 and a concave lens L9 are cemented, and a cemented lens in which a biconvex lens L10 and a biconcave lens L11 are cemented It consists of a convex lens L12. The object side surface of the biconvex lens L10 is aspheric.
実施例1のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に像面に対して、第1レンズ群G1が物体側に移動し、第2レンズ群G2が像側凸の軌跡で移動し、第3レンズ群G3が物体側に移動し、第4レンズ群G4が物体側に移動する。 In the zoom lens of Example 1, the first lens group G1 moves toward the object side and the second lens group G2 moves along a locus convex on the image side with respect to the image plane during zooming from the wide angle end to the telephoto end. The third lens group G3 moves to the object side, and the fourth lens group G4 moves to the object side.
また、撮像時の手振れ等に起因する像ブレ発生時には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏芯させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。 In addition, when an image blur occurs due to camera shake or the like at the time of imaging, image blur correction is performed by using at least one lens of the lenses constituting the zoom lens as a vibration reduction group and decentering the vibration reduction group. It is preferred to do.
また、図1に示す「IMG」は結像面であり、具体的にはCCDセンサ、CMOSセンサ等の固体撮像素子の撮像面、或いは、銀塩フィルムのフィルム面等を表す。また、結像面IMGの物体側にはカバーガラスCG等の実質的な屈折力を有さない平行平板を備える。これらの点は、他の実施例で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以下では説明を省略する。 Further, “IMG” shown in FIG. 1 is an imaging surface, and specifically represents an imaging surface of a solid-state imaging device such as a CCD sensor or a CMOS sensor, a film surface of a silver salt film, or the like. In addition, on the object side of the imaging surface IMG, a parallel flat plate such as a cover glass CG having no substantial refractive power is provided. These points are the same as in the lens cross-sectional views shown in the other embodiments, so the description will be omitted below.
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表1に当該ズームレンズの面データを示す。表1において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「r」はレンズ面の曲率半径、「d」はレンズ面の光軸上の間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、「νd」はd線に対するアッベ数、「H」は有効半径を示している。また、面番号の次の欄に表示する「ASP」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「S」は開口絞りを表している。さらに、レンズ面の光軸上の間隔の欄に、「D3」、「D9」等と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が変倍時又は合焦時に変化する可変間隔であることを意味する。なお、各表中の長さの単位は全て「mm」であり、画角の単位は全て「°」である。また、曲率半径の「0」は平面を意味する。なお、表1における第23面及び第24面はカバーガラスCGの面データである。
(2) Numerical Example Next, a numerical example to which a specific numerical value of the zoom lens is applied will be described. Table 1 shows surface data of the zoom lens. In Table 1, "surface number" is the order of the lens surface counted from the object side, "r" is the curvature radius of the lens surface, "d" is the distance on the optical axis of the lens surface, "Nd" is the d line (wavelength The refractive index for λ = 587.6 nm), “dd” indicates the Abbe number for d-line, and “H” indicates the effective radius. Further, “ASP” displayed in the next column of the surface number indicates that the lens surface is an aspheric surface, and “S” indicates an aperture stop. Furthermore, in the space on the optical axis of the lens surface, “D3”, “D9”, etc. are indicated as variable intervals at which the space on the optical axis of the lens surface changes during zooming or focusing. It means that. The unit of length in each table is all "mm" and the unit of angle of view is all "°". Also, "0" of the radius of curvature means a plane. The 23rd and 24th surfaces in Table 1 are surface data of the cover glass CG.
表2は、当該ズームレンズの緒元表である。当該緒元表には、無限遠合焦時における当該ズームレンズの焦点距離「f」、Fナンバー「Fno.」、半画角「ω」、像高「Y」、光学全長「TL」を示す。但し、表2には、左側から順に、広角端、中間焦点距離状態、望遠端におけるそれぞれの値を示している。 Table 2 is a table of the zoom lens. The table shows the focal length “f”, F number “Fno.”, Half angle of view “ω”, image height “Y” and total optical length “TL” of the zoom lens at infinity focusing. . However, Table 2 shows the respective values at the wide angle end, the intermediate focal length state, and the telephoto end in order from the left side.
表3に、変倍時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表3において、左側から順に、広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時におけるそれぞれの値を示している。なお、表中「INF」は「∞(無限大)」であることを示す。 Table 3 shows variable intervals on the optical axis of the zoom lens at the time of zooming. In Table 3, the respective values at the wide angle end, the intermediate focal length state, and at the time of focusing at infinity at the telephoto end are shown sequentially from the left side. In the table, "INF" indicates "∞ (infinity)".
表4に、合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表4には、広角端、中間焦点距離状態、望遠端において、それぞれ撮影距離(撮像距離)が280.00mm、300.00mm、300.00mmのときの値を示している。これらの撮影距離が各焦点距離における最短撮像距離である。 Table 4 shows variable intervals on the optical axis of the zoom lens at the time of focusing. Table 4 shows values when the photographing distances (imaging distances) are 280.00 mm, 300.00 mm, and 300.00 mm at the wide-angle end, the intermediate focal length state, and the telephoto end, respectively. These imaging distances are the shortest imaging distances at each focal length.
表5は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。 Table 5 shows the focal lengths of the respective lens units constituting the zoom lens.
表6は、各非球面の非球面係数である。当該非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。また、表19に、各条件式(1)〜条件式(13)の値を示す。 Table 6 shows the aspheric coefficients of each aspheric surface. The said aspherical coefficient is a value when each aspherical shape is defined by the following formula. Further, Table 19 shows the values of the conditional expressions (1) to (13).
X(Y)= (Y2/r)/[1+(1-ε・Y2/r2)1/2]+A4・Y4+A6・Y6+A8・Y8+A10・Y10+A12・Y12 X (Y) = (Y 2 / r) / [1 + (1-ε · Y 2 / r 2 ) 1/2 ] + A 4 · Y 4 + A 6 · Y 6 + A 8 · Y 8 + A 10 · Y 10 + A12 · Y 12
但し、表6において、「E−a」は「×10−a」を示す。また、上記式において、「X」は光軸方向の基準面からの変位量、「r」は近軸曲率半径、「Y」は光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、「ε」は円錐係数、「An」はn次の非球面係数とする。
これらの表に関する事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
However, in Table 6, "E-a" shows " x10- a." In the above equation, “X” is the displacement from the reference plane in the optical axis direction, “r” is the paraxial radius of curvature, “Y” is the height from the optical axis in the direction perpendicular to the optical axis, “ε” "Is a conic coefficient, and" An "is an n-th order aspheric coefficient.
The matters relating to these tables are the same as in each of the tables shown in the other embodiments, and therefore the description thereof is omitted below.
また、図2〜図4に当該実施例1のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差(mm)、非点収差(mm)、歪曲収差(%)である。球面収差を表す図では、縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線(波長λ=587.6nm)、点線がg線(波長λ=435.8nm)における球面収差を示す。非点収差を表す図では、縦軸は像高、横軸にデフォーカスをとり、実線がd線に対するサジタル像面(ds)、点線がd線に対するメリジオナル像面(dm)を示す。歪曲収差を表す図では、縦軸は像高、横軸に%をとり、歪曲収差を表す。これらの縦収差図に関する事項は、他の実施例で示す縦収差図においても同様であるため、以下では説明を省略する。 FIGS. 2 to 4 show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens of Embodiment 1 at the wide-angle end, at an intermediate focal length, and at infinity focusing at the telephoto end, respectively. The longitudinal aberration diagrams shown in the respective drawings are, respectively, spherical aberration (mm), astigmatism (mm) and distortion aberration (%) in order from the left side toward the drawing. In the figure representing spherical aberration, the vertical axis represents the ratio to the open F value, the horizontal axis represents defocus, the solid line represents d line (wavelength λ = 587.6 nm), and the dotted line represents g line (wavelength λ = 435.8 nm) Spherical aberration at In the diagram showing astigmatism, the vertical axis represents image height, the horizontal axis is defocused, the solid line represents the sagittal image plane (ds) for the d-line, and the dotted line represents the meridional image plane (dm) for the d-line. In a diagram showing distortion, the vertical axis represents image height, and the horizontal axis represents%, which represents distortion. The matters relating to these longitudinal aberration diagrams are the same as in the longitudinal aberration diagrams shown in the other examples, and hence the description thereof will be omitted below.
また、当該ズームレンズの広角端における無限遠合焦時のバックフォーカス「fb」は以下のとおりである。但し、以下の値は、カバーガラス(Nd=1.5168)を含まない値であり、他の実施例に示すバックフォーカスも同様である。
fb= 37.320(mm)
Further, the back focus “fb” at the time of infinity focusing at the wide angle end of the zoom lens is as follows. However, the following values do not include the cover glass (Nd = 1.5168), and the same applies to the back focus shown in the other embodiments.
fb = 37.320 (mm)
(1)ズームレンズの光学構成
図5は、本件発明に係る実施例2のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、負の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第3レンズ群G3が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りSは第4レンズ群G4の最も物体側に配置されている。本実施例では後群は、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5及び第6レンズ群G6からなる。
(1) Optical Configuration of Zoom Lens FIG. 5 is a lens sectional view showing the lens configuration at the time of infinity focusing at the wide angle end of the zoom lens according to a second embodiment of the present invention. The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. The fourth lens group G4 having a refractive power of, the fifth lens group G5 having a positive refractive power, and the sixth lens group G6 having a negative refractive power. At the time of focusing from an infinite distance object to a close object, the third lens unit G3 moves to the image side along the optical axis. The aperture stop S is disposed on the most object side of the fourth lens group G4. In the present embodiment, the rear group consists of a fourth lens group G4, a fifth lens group G5 and a sixth lens group G6.
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2が接合された接合レンズと、物体側凸形状の正メニスカスレンズL3とから構成されている。 The configuration of each lens group will be described below. The first lens group G1 is composed of, in order from the object side, a cemented lens in which an object side convex negative meniscus lens L1 and a biconvex lens L2 are cemented, and an object side convex positive meniscus lens L3.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズL4と、両凹レンズL5と、両凸レンズL6とから構成されている。負メニスカスレンズL4は、物体側面が非球面である複合非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a negative meniscus lens L4 having an object side convex shape, a biconcave lens L5, and a biconvex lens L6. The negative meniscus lens L4 is a compound aspheric lens having an aspheric object side surface.
第3レンズ群G3は、両面が非球面である物体側凹形状の負メニスカスレンズL7から構成されている。すなわち、負の屈折力を有する単レンズ1枚から構成されている。 The third lens group G3 is composed of an object-side concave negative meniscus lens L7 of which both surfaces are aspheric. That is, it comprises one single lens having a negative refractive power.
第4レンズ群G4は、物体側から順に、開口絞りSと、両面が非球面である両凸レンズL8と、凹レンズL9とから構成されている。 The fourth lens group G4 is composed of, in order from the object side, an aperture stop S, a biconvex lens L8 whose both surfaces are aspheric, and a concave lens L9.
第5レンズ群G5は、凸レンズL10と、物体側凸形状の負メニスカスレンズL11及び両凹レンズL12が接合された接合レンズとから構成されている。 The fifth lens group G5 is composed of a convex lens L10, and a cemented lens in which an object side convex negative meniscus lens L11 and a biconcave lens L12 are cemented.
第6レンズ群G6は、凸レンズL13及び凹レンズL14が接合された接合レンズと、凹レンズL15と、両凸レンズL16と、両面が非球面である凸レンズL17と、両凹レンズL18及び両凸レンズL19が接合された接合レンズとから構成されている。 The sixth lens group G6 includes a cemented lens in which a convex lens L13 and a concave lens L14 are cemented, a concave lens L15, a biconvex lens L16, a convex lens L17 whose both surfaces are aspheric, a biconcave lens L18, and a biconvex lens L19. And a cemented lens.
実施例2のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に像面に対して、第1レンズ群G1が物体側に移動し、第2レンズ群G2が物体側に移動し、第3レンズ群G3が像側凸の軌跡で移動し、第4レンズ群G4が物体側に移動し、第5レンズ群G5が物体側に移動し、第6レンズ群G6が物体側に移動する。 In the zoom lens of Example 2, the first lens group G1 moves to the object side and the second lens group G2 moves to the object side with respect to the image plane during zooming from the wide angle end to the telephoto end, and the third lens The group G3 moves along a locus convex on the image side, the fourth lens group G4 moves to the object side, the fifth lens group G5 moves to the object side, and the sixth lens group G6 moves to the object side.
また、撮像時の手振れ等に起因する像ブレ発生時には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏芯させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。例えば、第6レンズ群G6の最も物体側に配置される凸レンズL13及び凹レンズL14が接合された接合レンズを防振群とし、当該接合レンズを光軸と垂直な方向に動かすことで像ブレ補正を行うことが好ましい。 In addition, when an image blur occurs due to camera shake or the like at the time of imaging, image blur correction is performed by using at least one lens of the lenses constituting the zoom lens as a vibration reduction group and decentering the vibration reduction group. It is preferred to do. For example, with the cemented lens in which the convex lens L13 and the concave lens L14 disposed on the most object side of the sixth lens group G6 are cemented as a vibration reduction group, image blur correction is performed by moving the cemented lens in a direction perpendicular to the optical axis. It is preferred to do.
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表7に、当該ズームレンズの面データを示し、表8に当該ズームレンズの緒元表を示す。なお、表7における第37面及び第38面はカバーガラスCGの面データである。
(2) Numerical Example Next, a numerical example to which a specific numerical value of the zoom lens is applied will be described. Table 7 shows surface data of the zoom lens, and Table 8 shows an outline of the zoom lens. The 37th surface and the 38th surface in Table 7 are surface data of the cover glass CG.
表9に、変倍時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表10に、合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。なお、表10には、広角端、中間焦点距離状態、望遠端において、それぞれ撮影距離(撮像距離)が380.00mm、400.00mm、400.00mmのときの値を示している。これらの撮影距離が各焦点距離における最短撮像距離である。 Table 9 shows the variable intervals on the optical axis of the zoom lens during zooming, and Table 10 shows the variable intervals on the optical axis of the zoom lens during focusing. Table 10 shows values at shooting distances (imaging distances) of 380.00 mm, 400.00 mm, and 400.00 mm at the wide-angle end, at the intermediate focal length state, and at the telephoto end. These imaging distances are the shortest imaging distances at each focal length.
表11は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表12は、各非球面の非球面係数である。また、表19に各条件式(1)〜条件式(13)の値を示す。 Table 11 shows the focal lengths of the respective lens units constituting the zoom lens. Table 12 is an aspheric coefficient of each aspheric surface. Further, Table 19 shows the values of the conditional expressions (1) to (13).
また、図6〜図8に、当該実施例2のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。 6 to 8 show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens of Embodiment 2 at the wide-angle end, at an intermediate focal length, and at infinity focusing at the telephoto end.
さらに、当該ズームレンズの広角端における無限遠合焦時のバックフォーカスは以下のとおりである。
fb= 39.824(mm)
Furthermore, the back focus at infinity focusing at the wide angle end of the zoom lens is as follows.
fb = 39.824 (mm)
(1)ズームレンズの光学構成
図9は、本件発明に係る実施例3のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、負の屈折力を有する第6レンズ群G6と、正の屈折力を有する第7レンズ群G7とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第3レンズ群G3が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りSは第4レンズ群G4の最も物体側に配置されている。本実施例では後群は、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、第6レンズ群G6及び第7レンズ群G7からなる。
(1) Optical Configuration of Zoom Lens FIG. 9 is a lens sectional view showing the lens configuration at the time of infinity focusing at the wide-angle end of the zoom lens according to a third embodiment of the present invention. The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. , A fifth lens group G5 having a positive refractive power, a sixth lens group G6 having a negative refractive power, and a seventh lens group G7 having a positive refractive power It consists of At the time of focusing from an infinite distance object to a close object, the third lens unit G3 moves to the image side along the optical axis. The aperture stop S is disposed on the most object side of the fourth lens group G4. In the present embodiment, the rear group consists of a fourth lens group G4, a fifth lens group G5, a sixth lens group G6 and a seventh lens group G7.
以下、各レンズ群の構成を説明する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズL1及び両凸レンズL2が接合された接合レンズと、物体側凸形状の正メニスカスレンズL3とから構成されている。 The configuration of each lens group will be described below. The first lens group G1 is composed of, in order from the object side, a cemented lens in which an object side convex negative meniscus lens L1 and a biconvex lens L2 are cemented, and an object side convex positive meniscus lens L3.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズL4と、両凸レンズL5とから構成されている。負メニスカスレンズL4は、物体側面が非球面である複合非球面レンズである。両凸レンズL5の両面は非球面である。 The second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a negative meniscus lens L4 having an object side convex shape and a biconvex lens L5. The negative meniscus lens L4 is a compound aspheric lens having an aspheric object side surface. Both surfaces of the biconvex lens L5 are aspheric.
第3レンズ群G3は、物体側凹形状の負メニスカスレンズL7から構成されている。すなわち、負の屈折力を有する単レンズ1枚から構成されている。 The third lens group G3 is composed of an object side concave negative meniscus lens L7. That is, it comprises one single lens having a negative refractive power.
第4レンズ群G4は、物体側から順に、開口絞りSと、両面が非球面である両凸レンズL8から構成されている。 The fourth lens group G4 is composed of, in order from the object side, an aperture stop S and a biconvex lens L8 whose both surfaces are aspheric.
第5レンズ群G5は、物体側凸形状の負メニスカスレンズL9及び両凸レンズL10が接合された接合レンズと、両凸レンズL11とから構成されている。 The fifth lens group G5 is composed of a cemented lens in which a negative meniscus lens L9 having an object side convex shape and a biconvex lens L10 are cemented, and a biconvex lens L11.
第6レンズ群G6は、凸レンズL12及び凹レンズL13が接合された接合レンズから構成される。 The sixth lens group G6 is composed of a cemented lens in which a convex lens L12 and a concave lens L13 are cemented.
第7レンズ群G7は、両面が非球面である両凸レンズL14と、凸レンズL15と、両凹レンズL16とから構成されている。 The seventh lens group G7 is composed of a biconvex lens L14 whose both surfaces are aspheric, a convex lens L15, and a biconcave lens L16.
実施例3のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に像面に対して、第1レンズ群G1が物体側に移動し、第2レンズ群G2が像側凸の軌跡で移動し、第3レンズ群G3が像側凸の軌跡で移動し、第4レンズ群G4が物体側に移動し、第5レンズ群G5が物体側に移動し、第6レンズ群G6が物体側に移動し、第7レンズ群G7が物体側に移動する。 In the zoom lens of Embodiment 3, the first lens group G1 moves to the object side and the second lens group G2 moves along a locus convex on the image side with respect to the image plane during zooming from the wide angle end to the telephoto end. The third lens group G3 moves along a locus convex on the image side, the fourth lens group G4 moves to the object side, the fifth lens group G5 moves to the object side, and the sixth lens group G6 moves to the object side. The seventh lens group G7 moves to the object side.
また、撮像時の手振れ等に起因する像ブレ発生時には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏芯させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。例えば、第6レンズ群G6を構成する凸レンズL12及び凹レンズL13が接合された接合レンズを防振群とし、当該接合レンズを光軸と垂直な方向に動かすことで像ブレ補正を行うことが好ましい。 In addition, when an image blur occurs due to camera shake or the like at the time of imaging, image blur correction is performed by using at least one lens of the lenses constituting the zoom lens as a vibration reduction group and decentering the vibration reduction group. It is preferred to do. For example, it is preferable that the cemented lens in which the convex lens L12 and the concave lens L13 constituting the sixth lens group G6 are cemented be used as a vibration reduction group, and image blur correction be performed by moving the cemented lens in a direction perpendicular to the optical axis.
(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表13に、当該ズームレンズの面データを示し、表14に当該ズームレンズの緒元表を示す。なお、表13における第32面及び第33面はカバーガラスCGの面データである。
(2) Numerical Example Next, a numerical example to which a specific numerical value of the zoom lens is applied will be described. Table 13 shows surface data of the zoom lens, and Table 14 shows an outline of the zoom lens. The 32nd and 33rd surfaces in Table 13 are surface data of the cover glass CG.
表15に、変倍時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表16に、合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。なお、表16には、広角端、中間焦点距離状態、望遠端において、それぞれ撮影距離(撮像距離)が380.00mm、400.00mm、400.00mmのときの値を示している。これらの撮影距離が各焦点距離における最短撮像距離である。 Table 15 shows the variable intervals on the optical axis of the zoom lens during zooming, and Table 16 shows the variable intervals on the optical axis of the zoom lens during focusing. Table 16 shows values when the imaging distances (imaging distances) are 380.00 mm, 400.00 mm, and 400.00 mm at the wide-angle end, the intermediate focal length state, and the telephoto end, respectively. These imaging distances are the shortest imaging distances at each focal length.
表17は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表18は、各非球面の非球面係数である。また、表19に各条件式(1)〜条件式(13)の値を示す。 Table 17 shows the focal lengths of the respective lens units constituting the zoom lens. Table 18 is an aspheric coefficient of each aspheric surface. Further, Table 19 shows the values of the conditional expressions (1) to (13).
また、図10〜図12に、当該実施例3のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。 10 to 12 show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens of Embodiment 3 at the wide-angle end, at an intermediate focal length, and at infinity focusing at the telephoto end, respectively.
さらに、当該ズームレンズの広角端における無限遠合焦時のバックフォーカスは以下のとおりである。
fb= 45.497(mm)
Furthermore, the back focus at infinity focusing at the wide angle end of the zoom lens is as follows.
fb = 45.497 (mm)
本件発明によれば、フォーカス群の軽量化を図りつつ、光学性能の高い標準系のズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a standard zoom lens with high optical performance and an image pickup apparatus provided with the zoom lens while reducing the weight of the focus group.
G1 ・・・第1レンズ群
G2 ・・・第2レンズ群
G3 ・・・第3レンズ群
G4 ・・・第4レンズ群
G5 ・・・第5レンズ群
G6 ・・・第6レンズ群
G7 ・・・第7レンズ群
F ・・・フォーカス群
S ・・・開口絞り
CG ・・・カバーガラス
IMG・・・結像面
G1 ... first lens group G2 ... second lens group G3 ... third lens group G4 ... fourth lens group G5 ... fifth lens group G6 ... sixth lens group G7 · · · · · Seventh lens group F · · · Focus group S · · · Aperture stop CG · · · Cover glass IMG · · · Image plane
Claims (15)
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の空気間隔を増大させ、前記第3レンズ群と前記後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、
前記第3レンズ群は、負の屈折力を有する単レンズ1枚からなり、当該第3レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1) 55.0 < νd3 < 98.0
(2)32.0 < νd2nmin < 50.0
但し、
νd3:前記第3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのd線におけるアッベ数
νd2nmin:前記第2レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もd線におけるアッベ数が小さいレンズのd線におけるアッベ数 From the object side, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a rear group having a positive refractive power Consists of
The air spacing between the lens groups is changed to increase the air spacing between the first lens group and the second lens group and to decrease the air spacing between the third lens group and the rear group Changing magnification from the wide-angle end to the telephoto end,
The third lens group is composed of one single lens having negative refractive power, and the third lens group is moved in the optical axis direction to focus on an object at infinity and a near object,
A zoom lens characterized by satisfying the following conditions.
(1) 55.0 <d d3 <98.0
(2) 32.0 <d d2nmin <50.0
However,
d d 3: Abbe number at the d-line of the single lens having negative refractive power constituting the third lens group d d 2 nmin: Abbe number at the d-line most of the lenses having negative refractive power included in the second lens group Abbe number at d-line of lens with small
(3) −0.40 < β2w×β3w < −0.10
但し、
β2w: 広角端における前記第2レンズ群の無限遠合焦時の横倍率
β3w: 広角端における前記第3レンズ群の無限遠合焦時の横倍率 The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditions are satisfied.
(3) -0.40 <beta 2w x beta 3w <-0.10
However,
β 2 w: lateral magnification of the second lens group at infinity focusing at the wide angle end β 3 w: lateral magnification of the third lens group at infinity focusing at the wide angle end
(4) −3.70 <(Cr3f+Cr3r)/(Cr3f−Cr3r)< 0.00
但し、
Cr3f:前記第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
Cr3r:前記第3レンズ群の最も像側の面の曲率半径 The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
(4) -3.70 <(Cr3f + Cr3r) / (Cr3f-Cr3r) <0.00
However,
Cr3 f: Radius of curvature of the surface closest to the object side of the third lens group Cr3 r: Radius of curvature of the surface closest to the image side of the third lens group
(5) −2.00 < f3/ft < −0.20
但し、
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, which satisfies the following conditions.
(5)-2.00 <f3 / ft <-0.20
However,
f3: focal length of the third lens unit ft: focal length of the zoom lens at the telephoto end
(6) 0.30<{1−(β3t×β3t)}×β4tr×β4tr<15.00
但し、
β3t :前記第3レンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率
β4tr:当該ズームレンズにおいて、前記第3レンズ群より像側に配置された全レンズの望遠端における無限遠合焦時の合成横倍率 The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditions are satisfied.
(6) 0.30 <{1-(. Beta.3 t.times..beta.3 t)}. Times..beta.4 tr.times..beta.4 tr <15.00
However,
β3t: lateral magnification at infinity focusing at telephoto end of third lens group β4tr: focusing at infinity at telephoto end of all lenses disposed on the image side of the third lens group in the zoom lens Composite lateral magnification
(7) 0.20 < f2/f3 < 1.50
但し、
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離 The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditions are satisfied.
(7) 0.20 <f2 / f3 <1.50
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group
(8) 0.15 < |X1|/ft < 0.65
但し、
X1 :広角端から望遠端に変倍する際における前記第1レンズ群の物体側への移動量
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 The zoom lens according to claim 7, wherein the following conditions are satisfied.
(8) 0.15 <| X1 | / ft <0.65
However,
X1: moving amount of the first lens unit to the object side at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end ft: focal length of the zoom lens at the telephoto end
(9) −0.60 < Cr3f/ft < −0.15
但し、
Cr3f:前記第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 The zoom lens according to any one of claims 1 to 8, wherein the following conditions are satisfied.
(9)-0.60 <Cr3 f / ft <-0.15
However,
Cr3f: Curvature radius of the surface closest to the object side of the third lens group ft: focal length of the zoom lens at the telephoto end
(10) 0.30 < (−f123w+D34w)/FBw < 1.50
但し、
f123w:広角端における前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の合成焦点距離
D34w:広角端における前記第3レンズ群の最も像側の面と前記後群の最も物体側の面との間の光軸上の距離
FBw :広角端における当該ズームレンズの最も像側面から結像面までの空気換算長 The zoom lens according to any one of claims 1 to 9, wherein the following conditions are satisfied.
(10) 0.30 <(-f123 w + D34 w) / FB w <1.50
However,
f123w: combined focal length of the first lens group, the second lens group and the third lens group at the wide angle end D34w: the most image side surface of the third lens group at the wide angle end and the most object side of the rear group On the optical axis between the surface of the lens and FBw: the air-equivalent length from the most image side to the image plane of the zoom lens at the wide-angle end
(11) 0.03 < D23t/ft < 0.20
但し、
D23t:望遠端における無限遠合焦時の前記第2レンズ群の最も像側面と前記第3レンズ群の最も物体側との光軸上の距離
ft :望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 The zoom lens according to any one of claims 1 to 10, which satisfies the following conditions.
(11) 0.03 <D23 t / ft <0.20
However,
D23t: Distance on the optical axis between the most image side surface of the second lens unit and the most object side of the third lens unit at infinity focusing at the telephoto end ft: Focal length of the zoom lens at the telephoto end
(12) 2.00 < Cr2f/fw < 50.00
但し、
Cr2f:前記第2レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
fw :広角端における当該ズームレンズの焦点距離 The zoom lens according to any one of claims 1 to 12, wherein the following conditions are satisfied.
(12) 2.00 <Cr 2 f / fw <50.00
However,
Cr2 f: Radius of curvature of surface of the second lens group closest to the object side fw: Focal length of the zoom lens at the wide-angle end
以下の条件を満足する請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のズームレンズ。
(13)15.0 < νd2p < 27.0
但し、
νd2p:前記第2レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのd線におけるアッベ数 The second lens group has at least one lens each having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power,
The zoom lens according to any one of claims 1 to 13, wherein the following conditions are satisfied.
(13) 15.0 <d d2 p <27.0
However,
d d 2 p: Abbe number at the d-line of any one of the lenses having positive refractive power included in the second lens group
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