JP5130806B2 - Magnification optical system, image pickup device, and magnifying optical system magnifying method - Google Patents
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Description
本発明は、変倍光学系、撮像装置、変倍光学系の変倍方法に関する。 The present invention relates to a variable magnification optical system, an imaging apparatus, and a variable magnification method for the variable magnification optical system.
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１,２を参照。）。
しかしながら、従来の変倍光学系は、変倍比が２倍程度であるため、高変倍化の要求を十分に満足できるものではないという問題があった。また、開口絞りの配置が最適でないため、良好な光学性能が達成されていないという問題があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高変倍比を有し、良好な光学性能を有する変倍光学系、撮像装置、及び変倍光学系の変倍方法を提供することを目的とする。
However, since the conventional variable magnification optical system has a variable magnification ratio of about two times, there has been a problem that the requirement for high variable magnification cannot be sufficiently satisfied. Further, since the aperture stop is not optimally arranged, there is a problem that good optical performance is not achieved.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a variable power optical system, an imaging apparatus, and a variable power method for the variable power optical system that have a high zoom ratio and good optical performance. For the purpose.
上記課題を解決するために本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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第４レンズ群の実質的に４個のレンズ群からなり、
前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、
前記第４レンズ群は、最も像面側から順に、負レンズと正レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとから構成され、
さらに以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
１．４９≦ｆ２／ｆｗ＜２．５０
−２．１０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．８０
０．９３６≦ｆ２／（−ｆ３）＜１．５
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
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
In order to solve the above problems, the present invention
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power Consisting essentially of four lens groups,
An aperture stop is provided between the second lens group and the fourth lens group;
At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the third lens group is increased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is decreased. The lens groups move, and the aperture stop moves with the third lens group,
The fourth lens group includes, in order from the most image side, a cemented lens including a negative lens and a positive lens, and a single lens having a positive refractive power.
Furthermore, a variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided.
1.49 ≦ f2 / fw <2.50
-2.10 <f3 / fw <−0.80
0.936 ≦ f2 / (− f3) <1.5
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
また本発明の変倍光学系を備えていることを特徴とする撮像装置を提供する。 Also provided is an imaging device comprising the variable magnification optical system of the present invention.
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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第４レンズ群の実質的に４個のレンズ群からなる変倍光学系の変倍方法において、
前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、
前記第４レンズ群は、最も像面側から順に、負レンズと正レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとから構成され、
さらに以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系の変倍方法を提供する。
１．４９≦ｆ２／ｆｗ＜２．５０
−２．１０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．８０
０．９３６≦ｆ２／（−ｆ３）＜１．５
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
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
The present invention also provides
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power In a zooming method for a zooming optical system consisting essentially of four lens groups,
An aperture stop is provided between the second lens group and the fourth lens group;
At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the third lens group is increased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is decreased. The lens groups move, and the aperture stop moves with the third lens group,
The fourth lens group includes, in order from the most image side, a cemented lens including a negative lens and a positive lens, and a single lens having a positive refractive power.
Furthermore, the present invention provides a zooming method for a zooming optical system characterized by satisfying the following conditional expression.
1.49 ≦ f2 / fw <2.50
-2.10 <f3 / fw <−0.80
0.936 ≦ f2 / (− f3) <1.5
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
本発明によれば、高変倍比を有し、良好な光学性能を有する変倍光学系、撮像装置、及び変倍光学系の変倍方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a variable power optical system, an imaging apparatus, and a variable power method for a variable power optical system that have a high zoom ratio and good optical performance.
以下、本発明の実施形態に係る変倍光学系、撮像装置、及び変倍光学系の変倍方法について説明する。
本変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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第４レンズ群とを有し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、さらに以下の条件式（１）,（２）を満足することを特徴とする。
（１） １．２０＜ｆ２／ｆｗ＜２．５０
（２） −２．１０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．８０
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
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
Hereinafter, a variable power optical system, an imaging apparatus, and a variable power method of the variable power optical system according to embodiments of the present invention will be described.
The variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, A fourth lens group having refractive power, an aperture stop between the second lens group and the fourth lens group, and the second lens group upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The lens groups move so that the distance between the lens group and the third lens group increases, and the distance between the third lens group and the fourth lens group decreases, and the aperture stop is It moves with the three lens groups, and further satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 1.20 <f2 / fw <2.50
(2) -2.10 <f3 / fw <-0.80
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
条件式（１）は、第２レンズ群の屈折力を規定したものである。本変倍光学系は、この条件式（１）を満足することで、所定の変倍比を効果的に確保しつつ、良好な光学性能、特に防振時においても良好な光学性能を実現することができる。
条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり過ぎて、コマ収差が悪化してしまう。また、防振時の偏心収差、即ちコマ収差又は非点収差が悪化してしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（１）の下限値を１．３０に設定することが望ましい。
Conditional expression (1) defines the refractive power of the second lens group. By satisfying this conditional expression (1), the present variable magnification optical system effectively achieves a predetermined variable magnification ratio and realizes good optical performance, particularly good optical performance even during image stabilization. be able to.
If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the second lens group becomes too large and coma aberration is deteriorated. In addition, the decentration aberration at the time of image stabilization, that is, coma or astigmatism is deteriorated.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit value of conditional expression (1) to 1.30.
一方、条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が小さくなり過ぎて、変倍時の各レンズ群の移動量が増加してしまう。このため、広角端状態から望遠端状態への変倍時に像面湾曲収差や色収差を補正することが困難になってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（１）の上限値を１．８０に設定することが望ましい。
On the other hand, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too small, and the amount of movement of each lens group at the time of zooming increases. For this reason, it becomes difficult to correct field curvature aberration and chromatic aberration at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (1) to 1.80.
条件式（２）は、第３レンズ群の屈折力を規定したものである。本変倍光学系は、この条件式（２）を満足することで、所定の変倍比を効果的に確保しつつ、良好な光学性能、特に防振時においても良好な光学性能を実現することができる。
条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力の絶対値が小さくなり過ぎて、変倍時の第３レンズ群の移動量が増加してしまう。このため、変倍時の像面湾曲収差の変動が大きくなり、これを補正することが困難になってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（２）の下限値を−２．００に設定することが望ましい。
Conditional expression (2) defines the refractive power of the third lens group. By satisfying this conditional expression (2), the present variable magnification optical system effectively achieves a predetermined variable magnification ratio and realizes good optical performance, particularly good optical performance even during image stabilization. be able to.
If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the absolute value of the refractive power of the third lens group becomes too small, and the amount of movement of the third lens group during zooming increases. For this reason, the fluctuation of the field curvature aberration at the time of zooming becomes large, and it becomes difficult to correct this.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit value of conditional expression (2) to -2.00.
条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力の絶対値が大きくなり過ぎて、球面収差が悪化してしまう。また、防振時の偏心収差、即ちコマ収差又は非点収差が悪化してしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（２）の上限値を−１．５０に設定することが望ましい。
また、前記第３レンズ群全体を光軸と直交する方向へシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正を行う。
If the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the absolute value of the refractive power of the third lens group becomes too large and the spherical aberration is deteriorated. In addition, the decentration aberration at the time of image stabilization, that is, coma or astigmatism is deteriorated.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (2) to -1.50.
Further, the entire third lens group is shifted in a direction orthogonal to the optical axis to correct the image plane when an image blur occurs.
また、上述のように本変倍光学系は、開口絞りが、第２レンズ群と第４レンズ群との間に配置され広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第３レンズ群とともに移動する。
この構成により、変倍時において光軸外でのコマ収差をバランス良く補正し、良好な光学性能を実現することができる。
In addition, as described above, the variable magnification optical system includes an aperture stop disposed between the second lens group and the fourth lens group, together with the third lens group during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. Moving.
With this configuration, coma aberration outside the optical axis can be corrected with good balance during zooming, and good optical performance can be realized.
また本変倍光学系は、前記第３レンズ群が、接合レンズを有していることが望ましい。
この構成により、変倍時において倍率色収差の変動を良好に補正することができる。
In the variable magnification optical system, it is desirable that the third lens group has a cemented lens.
With this configuration, it is possible to satisfactorily correct the variation in lateral chromatic aberration during zooming.
また本変倍光学系は、前記第４レンズ群が、最も像面側から順に、負レンズと正レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとから構成されていることが望ましい。
この構成により、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を確保しつつ、倍率色収差や球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。また、第３レンズ群を防振レンズ群とすることにより、防振時のコマ収差又は非点収差を良好に補正することができる。
In the zoom optical system, the fourth lens group includes, in order from the image surface side, a cemented lens including a negative lens and a positive lens, and a single lens having a positive refractive power. desirable.
With this configuration, it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration, spherical aberration, and coma aberration while securing the distance between the third lens group and the fourth lens group. In addition, by using the third lens group as an anti-vibration lens group, coma or astigmatism during image stabilization can be corrected well.
また本変倍光学系は、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第４レンズ群がそれぞれ、少なくとも１つの接合レンズを有していることが望ましい。
この構成により、変倍時において倍率色収差の変動を良好に補正することができる。
In the variable power optical system, it is preferable that each of the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group has at least one cemented lens.
With this configuration, it is possible to satisfactorily correct the variation in lateral chromatic aberration during zooming.
また本変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動することが望ましい。
この構成により、本変倍光学系の小型化と高変倍比化を実現することができる。
In the zooming optical system according to the present invention, it is desirable that when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group once moves to the image plane side and then moves to the object side.
With this configuration, it is possible to reduce the size and increase the zoom ratio of the zoom optical system.
また本変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） −０．３＜（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＜０．１７
但し、
ｄ１ｗ：広角端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
ｄ１ｔ：望遠端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
Ｙmax ：最大像高
In addition, it is desirable that the variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (3).
(3) -0.3 <(d1w-d1t) / Ymax <0.17
However,
d1w: Distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the variable magnification optical system in the wide-angle end state d1t: Image from the lens surface closest to the object side in the variable magnification optical system in the telephoto end state Distance on the optical axis to the surface Ymax: Maximum image height
条件式（３）は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際する第１レンズ群の移動条件を規定したものである。本変倍光学系は、この条件式（３）を満足することで、所定の変倍比を効果的に確保しつつ、良好な光学性能を実現することができ、小型化を実現することもできる。
条件式（３）の下限値を下回ると、屈折力の大きな第１レンズ群の変倍時の移動量が大きくなり過ぎるため、広角端状態から望遠端状態にわたって球面収差を良好に補正することができなくなってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（３）の下限値を−０．１５に設定することが望ましい。
Conditional expression (3) defines a moving condition of the first lens group upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. By satisfying this conditional expression (3), the present variable magnification optical system can achieve good optical performance while effectively securing a predetermined variable magnification ratio, and can also realize downsizing. it can.
If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the amount of movement of the first lens unit having a large refractive power at the time of zooming becomes too large, so that spherical aberration can be favorably corrected from the wide-angle end state to the telephoto end state. It becomes impossible.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (3) to -0.15.
一方、条件式（３）の上限値を上回ると、変倍時の第２レンズ群と第３レンズ群の移動量が小さくなるため、第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力がそれぞれ大きくなり過ぎて、球面収差が悪化してしまう。また、防振時の偏心収差、即ちコマ収差又は非点収差が悪化してしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（３）の上限値を０．０５に設定することが望ましい。
On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the amount of movement of the second lens group and the third lens group at the time of zooming decreases, so that the refractive power of the second lens group and the third lens group increases. It becomes too much and the spherical aberration becomes worse. In addition, the decentration aberration at the time of image stabilization, that is, coma or astigmatism is deteriorated.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (3) to 0.05.
また本変倍光学系は、該変倍光学系中の最も像面側のレンズ面が、像面側に向かって凸形状であることが望ましい。
この構成により、像面からの反射光によるゴーストを軽減することができる。
In the variable magnification optical system, it is desirable that the lens surface closest to the image plane in the variable magnification optical system is convex toward the image plane side.
With this configuration, it is possible to reduce a ghost caused by reflected light from the image plane.
また本変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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第４レンズ群とを有し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第４レンズ群はそれぞれ、少なくとも１つの接合レンズを有し、前記第４レンズ群中の前記接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズとからなり、前記変倍光学系中の最も像面側のレンズ面が、像面側に向かって凸形状であり、さらに以下の条件式（３）を満足する。
（３） −０．３＜（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＜０．１７
但し、
ｄ１ｗ：広角端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
ｄ１ｔ：望遠端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
Ｙmax ：最大像高
The zoom optical system includes, in order from the object side, a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, a third lens group having negative refractive power, and a positive lens power. And a fourth lens group having a refractive power of λ, and an aperture stop between the second lens group and the fourth lens group, and when changing the magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state, The first lens group moves to the object side after moving to the image plane side, the distance between the second lens group and the third lens group increases, and the third lens group and the fourth lens group The lens groups move so that the distance decreases, the aperture stop moves with the third lens group, and the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group are respectively At least one cemented lens, and the cemented lens in the fourth lens group is an object. The lens surface is composed of a positive lens and a negative lens in order from the side, and the lens surface closest to the image plane in the variable magnification optical system is convex toward the image plane side, and further satisfies the following conditional expression (3) To do.
(3) -0.3 <(d1w-d1t) / Ymax <0.17
However,
d1w: Distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the variable magnification optical system in the wide-angle end state d1t: Image from the lens surface closest to the object side in the variable magnification optical system in the telephoto end state Distance on the optical axis to the surface Ymax: Maximum image height
上述のように本変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群が、一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動する。この構成により、本変倍光学系の小型化と高変倍比化を実現することができる。
また、上述のように本変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、開口絞りが第３レンズ群とともに移動する。この構成により、変倍時において光軸外でのコマ収差をバランス良く補正し、良好な光学性能を実現することができる。
また、上述のように本変倍光学系は、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第４レンズ群がそれぞれ、少なくとも１つの接合レンズを有している。この構成により、変倍時において倍率色収差の変動を良好に補正することができる。
As described above, in the zooming optical system, when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group once moves to the image plane side and then moves to the object side. With this configuration, it is possible to reduce the size and increase the zoom ratio of the zoom optical system.
Further, as described above, in the variable magnification optical system, the aperture stop moves together with the third lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. With this configuration, coma aberration outside the optical axis can be corrected with good balance during zooming, and good optical performance can be realized.
As described above, in the variable magnification optical system, each of the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group has at least one cemented lens. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct the variation in lateral chromatic aberration during zooming.
また、上述のように本変倍光学系は、前記第４レンズ群が、最も像面側から順に、負レンズと正レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとから構成されている。この構成により、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を確保しつつ、倍率色収差や球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。また、第３レンズ群を防振レンズ群とすることにより、防振時のコマ収差又は非点収差を良好に補正することができる。
また、上述のように本変倍光学系は、該変倍光学系中の最も像面側のレンズ面が、像面側に向かって凸形状である。この構成により、像面からの反射光によるゴーストを軽減することができる。
なお、条件式（３）については、上述の説明と同様であるためその説明を省略する。
Further, as described above, in the variable magnification optical system, the fourth lens group includes a cemented lens including a negative lens and a positive lens in order from the most image side, and a single lens having a positive refractive power. Has been. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration, spherical aberration, and coma aberration while securing the distance between the third lens group and the fourth lens group. In addition, by using the third lens group as an anti-vibration lens group, coma or astigmatism during image stabilization can be corrected well.
Further, as described above, in the variable magnification optical system, the lens surface closest to the image plane in the variable magnification optical system is convex toward the image plane side. With this configuration, it is possible to reduce a ghost caused by reflected light from the image plane.
Since conditional expression (3) is the same as that described above, the description thereof is omitted.
また本変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） ０．７２＜ｆ２／（−ｆ３）＜１．５
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
In addition, it is desirable that the variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
(4) 0.72 <f2 / (− f3) <1.5
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group
条件式（４）は、第２レンズ群の屈折力と第３レンズ群の屈折力とを適切に規定したものである。本変倍光学系は、この条件式（４）を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。
条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり過ぎるため、変倍時のコマ収差を良好に補正することができなくなってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（４）の下限値を０．７５に設定することが望ましい。
Conditional expression (4) appropriately defines the refractive power of the second lens group and the refractive power of the third lens group. The present variable magnification optical system can realize good optical performance by satisfying the conditional expression (4).
If the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, the refractive power of the second lens group becomes too large, so that coma during zooming cannot be corrected well.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit value of conditional expression (4) to 0.75.
一方、条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力の絶対値が大きくなり過ぎるため、高変倍比化を実現しつつ、球面収差を良好に補正することが困難になってしまう。
なお、本発明の効果をより確実にするためには、条件式（４）の上限値を１．１に設定することが望ましい。
On the other hand, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the absolute value of the refractive power of the third lens group becomes too large, and it is difficult to correct spherical aberration well while realizing a high zoom ratio. Become.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (4) to 1.1.
本撮像装置は、上述した構成の変倍光学系を備えている。
これにより、高変倍比を有し、良好な光学性能を有する撮像装置を実現することができる。
This imaging apparatus includes a variable magnification optical system having the above-described configuration.
Thereby, it is possible to realize an imaging device having a high zoom ratio and having good optical performance.
本変倍光学系の変倍方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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第４レンズ群とを有する変倍光学系の変倍方法において、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、さらに以下の条件式（１）,（２）を満足する。
（１） １．２０＜ｆ２／ｆｗ＜２．５０
（２） −２．１０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．８０
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
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
これにより、変倍光学系において高変倍比化と良好な光学性能を実現することができる。
The variable magnification method of the variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. And a fourth lens group having positive refracting power, and a variable power optical system having an aperture stop between the second lens group and the fourth lens group. Each lens is arranged so that the distance between the second lens group and the third lens group is increased and the distance between the third lens group and the fourth lens group is decreased upon zooming to the telephoto end state. The group moves, and the aperture stop moves together with the third lens group, and further satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 1.20 <f2 / fw <2.50
(2) -2.10 <f3 / fw <-0.80
However,
f2: Focal length of the second lens group f3: Focal length of the third lens group fw: Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state. Optical performance can be realized.
本変倍光学系の変倍方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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第４レンズ群とを有する変倍光学系の変倍方法において、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は、一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、及び前記第４レンズ群はそれぞれ、少なくとも１つの接合レンズを有し、前記第４レンズ群中の前記接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズとからなり、前記変倍光学系中の最も像面側のレンズ面が、像面側に向かって凸形状であり、さらに以下の条件式（３）を満足する。
（３） −０．３＜（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＜０．１７
但し、
ｄ１ｗ：広角端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
ｄ１ｔ：望遠端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
Ｙmax ：最大像高
これにより、変倍光学系において高変倍比化と良好な光学性能を実現することができる。
The variable magnification method of the variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. And a fourth lens group having positive refracting power, and a variable power optical system having an aperture stop between the second lens group and the fourth lens group. Upon zooming to the telephoto end state, the first lens group once moves to the image plane side and then moves to the object side, the distance between the second lens group and the third lens group increases, and the first lens group increases. The lens groups move so that the distance between the third lens group and the fourth lens group decreases, and the aperture stop moves together with the third lens group. The second lens group and the third lens Each of the group and the fourth lens group has at least one cemented lens, The cemented lens in the four lens group includes a positive lens and a negative lens in order from the object side, and the lens surface closest to the image plane in the variable magnification optical system is convex toward the image plane side. Further, the following conditional expression (3) is satisfied.
(3) -0.3 <(d1w-d1t) / Ymax <0.17
However,
d1w: Distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the variable magnification optical system in the wide-angle end state d1t: Image from the lens surface closest to the object side in the variable magnification optical system in the telephoto end state Distance on the optical axis to the surface Ymax: maximum image height This makes it possible to realize a high zoom ratio and good optical performance in the zoom optical system.
以下、数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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とからなる。
Hereinafter, a variable magnification optical system according to numerical examples will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a lens cross-sectional view in the wide-angle end state showing the configuration of the variable magnification optical system according to the first example.
The variable magnification optical system according to this example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens having a negative refractive power. The lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合レンズとからなる。そして、負メニスカスレンズＬ１１は、像側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との接合レンズとからなる。
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. It consists of a cemented lens. The negative meniscus lens L11 is an aspheric lens in which an aspheric surface is formed by providing a resin layer on the glass lens surface on the image side.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L21, and a cemented lens of a biconvex positive lens L22 and a biconcave negative lens L23.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合レンズとからなる。
The third lens group G3 is composed of a cemented lens of a positive meniscus lens L31 having a concave surface directed toward the object side and a biconcave negative lens L32 in order from the object side.
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a convex surface directed to the image side. Become.
斯かる構成の本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment having such a configuration, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the third lens group The first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side so that the distance between G3 and the fourth lens group G4 decreases, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the second lens group G3. The four lens group G4 moves to the object side.
また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
また本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸と直交する方向へシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正が行われる。
The aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the entire third lens group G3 is shifted in a direction orthogonal to the optical axis to perform image plane correction when image blur occurs.
以下の表１に、第１実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
［全体諸元］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）をそれぞれ示す。
［レンズデータ］において、第１カラムＮは物体側から数えたレンズ面の順番、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径、第３カラムｄはレンズ面の間隔、第４カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、第５カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示す。また、B.f.はバックフォーカスを示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.0000はその記載を省略している。
Table 1 below lists values of specifications of the variable magnification optical system according to the first example.
In [Overall specifications], f represents a focal length, FNO represents an F number, and 2ω represents an angle of view (unit: “°”).
In [Lens data], the first column N is the order of the lens surfaces counted from the object side, the second column r is the radius of curvature of the lens surfaces, the third column d is the distance between the lens surfaces, and the fourth column νd is d-line ( The Abbe number for the wavelength λ = 587.6 nm) and the fifth column nd indicate the refractive index for the d-line (wavelength λ = 587.6 nm). Bf represents back focus, and the refractive index nd = 1.0000 of air is omitted from the description.
［非球面データ］には、非球面の形状を次式で表した場合の非球面係数を示す。
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
＋Ｃ4ｈ４＋Ｃ6ｈ６＋Ｃ8ｈ８＋Ｃ10ｈ１０
ここで、ｘを非球面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位（サグ量）、κを円錐定数、Ｃ4,Ｃ6,Ｃ8,Ｃ10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）とする。
なお、「E-n」は「×１０−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−５」を示す。
［可変間隔データ］には、焦点距離ｆと、各レンズ群どうしの可変間隔を示す。
[Aspherical data] shows the aspherical coefficient when the shape of the aspherical surface is expressed by the following equation.
x = (h 2 / r) / [1+ {1−κ (h / r) 2 } 1/2 ]
+ C4h 4 + C6h 6 + C8h 8 + C10h 10
Here, x is the displacement (sag amount) in the optical axis direction at the position of the height h from the optical axis when the apex of the aspheric surface is used as a reference, κ is the conic constant, and C4, C6, C8, C10 are non- The spherical coefficient r is defined as the radius of curvature of the reference spherical surface (paraxial radius of curvature).
“En” indicates “× 10 −n ”, for example “1.234E-05” indicates “1.234 × 10 −5 ”.
[Variable interval data] indicates the focal length f and the variable interval between the lens groups.
なお、以下の各実施例の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。なお、以下の各実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。 It should be noted that “mm” is generally used as a unit for the focal length f, the radius of curvature r, and other lengths listed in all the specification values of the following embodiments. However, since the optical system can obtain the same optical performance even when proportionally enlarged or reduced, the unit is not limited to “mm”. Note that the same reference numerals as in the present embodiment are used in the specification values of the following embodiments.
ここで、レンズ全系の焦点距離がｆ、ぶれ補正時の防振レンズ群の移動量に対する像面Ｉにおける像の移動量の比、即ち防振係数がＫであるレンズにおいて、角度θの回転ぶれを補正するためには、防振レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向へ移動させればよい。したがって、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．３２１、焦点距離が１８．５４（ｍｍ）であるため、０．７３４°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．１７９（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が２．２、焦点距離が５３．４（ｍｍ）であるため、０．４３２°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．１８３（ｍｍ）となる。 Here, in a lens in which the focal length of the entire lens system is f, and the ratio of the amount of movement of the image on the image plane I to the amount of movement of the image stabilizing lens group at the time of blur correction, that is, a lens whose image stabilization coefficient is K, rotation of the angle θ In order to correct the blur, the anti-vibration lens group may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f · tan θ) / K. Accordingly, the variable magnification optical system according to the present example has a vibration isolation coefficient of 1.321 and a focal length of 18.54 (mm) in the wide-angle end state, and is used to correct a rotational shake of 0.734 °. The amount of movement of the third lens group G3 is 0.179 (mm). In the telephoto end state, the image stabilization coefficient is 2.2 and the focal length is 53.4 (mm). Therefore, the amount of movement of the third lens group G3 for correcting the rotation blur of 0.432 ° is 0. .183 (mm).
（表１）
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 35.1 〜 53.4
ＦＮＯ＝ 3.5 〜 4.5 〜 5.8
[レンズ諸元]
Ｎ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1) 173.629 1.5 64.12 1.5168
2) 19.129 0.3 38.09 1.5539
3) 16.519 18.0
4) 376.908 1.3 64.12 1.5168
5) 26.093 3.3 27.51 1.7552
6) 47.125 d6(可変)
7) 40.729 2.2 64.12 1.5168
8) -50.200 0.3
9) 21.500 3.9 64.12 1.5168
10) -44.106 1.7 27.79 1.7408
11) 104.215 d11(可変)
12) 開口絞りＳ 1.8
13) -53.374 2.4 25.43 1.8052
14) -16.560 0.9 49.61 1.7725
15) 38.304 d15(可変)
16) -113.888 2.5 64.12 1.5168
17) -21.331 0.1
18) 41.108 5.1 58.89 1.5182
19) -16.154 1.0 29.52 1.7174
20) -87.760 (B.f.)
［非球面データ］
Ｎ κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
3) 1 1.14970E-05 3.77420E-09 2.18460E-11 -9.39740E-15
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 18.5 35.1 53.4
d6 30.53 9.36 2.64
d11 1.85 7.24 11.50
d15 12.04 6.64 2.38
B.f. 38.10 51.38 65.90
［条件式対応値］
（１）ｆ２／ｆｗ＝1.49
（２）ｆ３／ｆｗ＝-1.60
（３）（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＝0.01
（４）ｆ２／（−ｆ３）＝0.936
(Table 1)
[Overall specifications]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f = 18.5 to 35.1 to 53.4
FNO = 3.5 to 4.5 to 5.8
[Lens specifications]
N r d νd nd
1) 173.629 1.5 64.12 1.5168
2) 19.129 0.3 38.09 1.5539
3) 16.519 18.0
4) 376.908 1.3 64.12 1.5168
5) 26.093 3.3 27.51 1.7552
6) 47.125 d6 (variable)
7) 40.729 2.2 64.12 1.5168
8) -50.200 0.3
9) 21.500 3.9 64.12 1.5168
10) -44.106 1.7 27.79 1.7408
11) 104.215 d11 (variable)
12) Aperture stop S 1.8
13) -53.374 2.4 25.43 1.8052
14) -16.560 0.9 49.61 1.7725
15) 38.304 d15 (variable)
16) -113.888 2.5 64.12 1.5168
17) -21.331 0.1
18) 41.108 5.1 58.89 1.5182
19) -16.154 1.0 29.52 1.7174
20) -87.760 (Bf)
[Aspherical data]
N κ C4 C6 C8 C10
3) 1 1.14970E-05 3.77420E-09 2.18460E-11 -9.39740E-15
[Variable interval data]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 18.5 35.1 53.4
d6 30.53 9.36 2.64
d11 1.85 7.24 11.50
d15 12.04 6.64 2.38
Bf 38.10 51.38 65.90
[Conditional expression values]
(1) f2 / fw = 1.49
(2) f3 / fw = -1.60
(3) (d1w−d1t) /Ymax=0.01
(4) f2 / (− f3) = 0.936
図２（ａ）、及び図２（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．７３４°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図３は、第１実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図４（ａ）、及び図４（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．４３２°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
FIGS. 2A and 2B are graphs showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the first example, and a rotation blur of 0.734 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
FIG. 3 is a diagram of various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the first example.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example, and a rotation blur of 0.432 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角（単位：「°」）をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では画角の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各画角の値を示す。またｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。そして非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
In each aberration diagram, FNO represents an F number, and A represents a half angle of view (unit: “°”). The spherical aberration diagram shows the F-number value corresponding to the maximum aperture, the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum value of the field angle, and the coma diagram shows the value of each field angle. D represents a d-line (λ = 587.6 nm), and g represents a g-line (λ = 435.8 nm). In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.
In addition, in the various aberration diagrams of each example shown below, the same reference numerals as those in this example are used.
各諸収差図より本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。 From the various aberration diagrams, it can be seen that the variable magnification optical system according to the present example corrects various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance.
（第２実施例）
図５は、第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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とからなる。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a lens cross-sectional view in the wide-angle end state showing the configuration of the variable magnification optical system according to the second example.
The variable magnification optical system according to this example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens having a negative refractive power. The lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。そして、負メニスカスレンズＬ１１は、像側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. The negative meniscus lens L11 is an aspheric lens in which an aspheric surface is formed by providing a resin layer on the glass lens surface on the image side.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L22, and a biconvex positive lens L23.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合レンズとからなる。
The third lens group G3 is composed of a cemented lens of a positive meniscus lens L31 having a concave surface directed toward the object side and a biconcave negative lens L32 in order from the object side.
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a convex surface directed to the image side. Become.
斯かる構成の本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment having such a configuration, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the third lens group The first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side so that the distance between G3 and the fourth lens group G4 decreases, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the second lens group G3. The four lens group G4 moves to the object side.
また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
また本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸と直交する方向へシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正が行われる。
The aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the entire third lens group G3 is shifted in a direction orthogonal to the optical axis to perform image plane correction when image blur occurs.
以下の表２に、第２実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．１６２、焦点距離が１８．５（ｍｍ）であるため、０．７３４°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．２０４（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が１．９１４、焦点距離が５３．６（ｍｍ）であるため、０．４３２°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．２１１（ｍｍ）となる。
Table 2 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the second example.
Here, since the variable magnification optical system according to the present example has an anti-vibration coefficient of 1.162 and a focal length of 18.5 (mm) in the wide-angle end state, in order to correct rotation blur of 0.734 °. The amount of movement of the third lens group G3 is 0.204 (mm). Further, in the telephoto end state, since the image stabilization coefficient is 1.914 and the focal length is 53.6 (mm), the movement amount of the third lens group G3 for correcting the rotation blur of 0.432 ° is 0. .211 (mm).
（表２）
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 35.0 〜 53.6
ＦＮＯ＝ 3.6 〜 4.4 〜 5.8
[レンズデータ]
Ｎ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1) 116.595 1.90 64.12 1.5168
2) 16.600 0.15 38.09 1.5539
3) 13.845 10.70
4) -87.169 1.40 64.12 1.5168
5) 65.000 0.10
6) 34.878 2.80 23.78 1.8467
7) 60.763 d7(可変)
8) 48.800 1.00 31.06 1.6889
9) 16.779 4.00 64.12 1.5168
10) -69.242 0.10
11) 21.789 2.50 70.45 1.4875
12) -183.971 d12(可変)
13) 開口絞りＳ 3.80
14) -46.101 2.10 25.43 1.8052
15) -13.882 1.00 49.61 1.7725
16) 58.127 d16(可変)
17) -113.509 2.20 49.61 1.7725
18) -25.375 0.10
19) 62.209 4.30 58.89 1.5182
20) -17.500 1.00 25.43 1.8052
21) -80.164 (B.f.)
［非球面データ］
Ｎ κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
3) 1 2.24200E-05 1.02000E-08 1.07640E-10 6.23540E-14
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 18.5 35.0 53.6
d7 29.39 8.52 1.70
d12 1.59 7.60 12.18
d16 14.78 8.77 4.19
B.f. 38.85 52.64 68.70
［条件式対応値］
（１）ｆ２／ｆｗ＝1.52
（２）ｆ３／ｆｗ＝-1.88
（３）（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＝-0.15
（４）ｆ２／（−ｆ３）＝0.806
(Table 2)
[Overall specifications]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f = 18.5 to 35.0 to 53.6
FNO = 3.6 to 4.4 to 5.8
[Lens data]
N r d νd nd
1) 116.595 1.90 64.12 1.5168
2) 16.600 0.15 38.09 1.5539
3) 13.845 10.70
4) -87.169 1.40 64.12 1.5168
5) 65.000 0.10
6) 34.878 2.80 23.78 1.8467
7) 60.763 d7 (variable)
8) 48.800 1.00 31.06 1.6889
9) 16.779 4.00 64.12 1.5168
10) -69.242 0.10
11) 21.789 2.50 70.45 1.4875
12) -183.971 d12 (variable)
13) Aperture stop S 3.80
14) -46.101 2.10 25.43 1.8052
15) -13.882 1.00 49.61 1.7725
16) 58.127 d16 (variable)
17) -113.509 2.20 49.61 1.7725
18) -25.375 0.10
19) 62.209 4.30 58.89 1.5182
20) -17.500 1.00 25.43 1.8052
21) -80.164 (Bf)
[Aspherical data]
N κ C4 C6 C8 C10
3) 1 2.24200E-05 1.02000E-08 1.07640E-10 6.23540E-14
[Variable interval data]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 18.5 35.0 53.6
d7 29.39 8.52 1.70
d12 1.59 7.60 12.18
d16 14.78 8.77 4.19
Bf 38.85 52.64 68.70
[Conditional expression values]
(1) f2 / fw = 1.52
(2) f3 / fw = -1.88
(3) (d1w−d1t) /Ymax=−0.15
(4) f2 / (− f3) = 0.006
図６（ａ）、及び図６（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．７３４°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図７は、第２実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図８（ａ）、及び図８（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．４３２°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
各諸収差図より本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the second example, and rotation blur of 0.734 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
FIG. 7 is a diagram of various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the second example.
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example, and a rotation blur of 0.432 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
From the various aberration diagrams, it can be seen that the variable magnification optical system according to the present example corrects various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance.
（第３実施例）
図９は、第３実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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とからなる。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a lens cross-sectional view in the wide-angle end state showing the configuration of the variable magnification optical system according to the third example.
The variable magnification optical system according to this example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens having a negative refractive power. The lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。そして、負メニスカスレンズＬ１１は、像側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. The negative meniscus lens L11 is an aspheric lens in which an aspheric surface is formed by providing a resin layer on the glass lens surface on the image side.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L22, and a biconvex positive lens L23.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合レンズとからなる。
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconcave negative lens L31 and a positive meniscus lens L32 having a convex surface directed toward the object side.
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a convex surface directed to the image side. Become.
斯かる構成の本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment having such a configuration, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the third lens group The first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side so that the distance between G3 and the fourth lens group G4 decreases, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the second lens group G3. The four lens group G4 moves to the object side.
また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
また本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸と直交する方向へシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正が行われる。
The aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the entire third lens group G3 is shifted in a direction orthogonal to the optical axis to perform image plane correction when image blur occurs.
以下の表３に、第３実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．１６２、焦点距離が１８．６（ｍｍ）であるため、０．７３４°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．２０４（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が２．０３７、焦点距離が５３．６（ｍｍ）であるため、０．４３２°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．１９８（ｍｍ）となる。
Table 3 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the third example.
Here, since the variable magnification optical system according to the present example has a vibration isolation coefficient of 1.162 and a focal length of 18.6 (mm) in the wide-angle end state, it corrects rotational shake of 0.734 °. The amount of movement of the third lens group G3 is 0.204 (mm). Further, in the telephoto end state, since the image stabilization coefficient is 2.037 and the focal length is 53.6 (mm), the movement amount of the third lens group G3 for correcting the rotation blur of 0.432 ° is 0. 198 (mm).
（表３）
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 35.0 〜 53.6
ＦＮＯ＝ 3.6 〜 4.5 〜 5.8
Ｎ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1) 143.864 1.90 64.12 1.5168
2) 16.600 0.15 38.09 1.5539
3) 13.845 10.70
4) -320.286 1.40 64.12 1.5168
5) 39.392 0.10
6) 28.859 2.80 23.78 1.8467
7) 48.651 d7(可変)
8) 53.792 1.00 31.06 1.6889
9) 15.892 4.00 64.12 1.5168
10) -81.342 0.10
11) 21.430 2.50 70.45 1.4875
12) -93.281 d12(可変)
13) 開口絞りＳ 3.80
14) -54.293 1.00 49.61 1.7725
15) 14.759 2.10 25.43 1.8052
16) 49.157 d16(可変)
17) -120.012 2.20 49.61 1.7725
18) -26.196 0.10
19) 174.074 4.30 58.89 1.5182
20) -15.904 1.00 25.43 1.8052
21) -44.146 (B.f.)
[非球面データ]
Ｎ κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
3) 1 2.2420E-05 1.0200E-08 1.0764E-10 6.2354E-14
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 18.5 35.0 53.6
d7 29.15 8.27 1.45
d12 1.64 7.65 12.22
d16 14.15 8.14 3.56
B.f. 39.65 53.43 69.49
［条件式対応値］
（１）ｆ２／ｆｗ＝1.52
（２）ｆ３／ｆｗ＝-1.88
（３）（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＝-0.15
（４）ｆ２／（−ｆ３）＝0.806
(Table 3)
[Overall specifications]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f = 18.5 to 35.0 to 53.6
FNO = 3.6 to 4.5 to 5.8
N r d νd nd
1) 143.864 1.90 64.12 1.5168
2) 16.600 0.15 38.09 1.5539
3) 13.845 10.70
4) -320.286 1.40 64.12 1.5168
5) 39.392 0.10
6) 28.859 2.80 23.78 1.8467
7) 48.651 d7 (variable)
8) 53.792 1.00 31.06 1.6889
9) 15.892 4.00 64.12 1.5168
10) -81.342 0.10
11) 21.430 2.50 70.45 1.4875
12) -93.281 d12 (variable)
13) Aperture stop S 3.80
14) -54.293 1.00 49.61 1.7725
15) 14.759 2.10 25.43 1.8052
16) 49.157 d16 (variable)
17) -120.012 2.20 49.61 1.7725
18) -26.196 0.10
19) 174.074 4.30 58.89 1.5182
20) -15.904 1.00 25.43 1.8052
21) -44.146 (Bf)
[Aspherical data]
N κ C4 C6 C8 C10
3) 1 2.2420E-05 1.0200E-08 1.0764E-10 6.2354E-14
[Variable interval data]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 18.5 35.0 53.6
d7 29.15 8.27 1.45
d12 1.64 7.65 12.22
d16 14.15 8.14 3.56
Bf 39.65 53.43 69.49
[Conditional expression values]
(1) f2 / fw = 1.52
(2) f3 / fw = -1.88
(3) (d1w−d1t) /Ymax=−0.15
(4) f2 / (− f3) = 0.006
図１０（ａ）、及び図１０（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．７３４°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図１１は、第３実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図１２（ａ）、及び図１２（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．４３２°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
各諸収差図より本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the third example, and a rotation blur of 0.734 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
FIG. 11 is a diagram of various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the third example.
FIGS. 12A and 12B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third example, and rotation blur of 0.432 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
From the various aberration diagrams, it can be seen that the variable magnification optical system according to the present example corrects various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance.
（第４実施例）
図１３は、第４実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正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とからなる。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a lens cross-sectional view in the wide-angle end state showing the configuration of the variable magnification optical system according to the fourth example.
The variable magnification optical system according to this example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens having a negative refractive power. The lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。そして、負メニスカスレンズＬ１１は、像側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面が形成された非球面レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. The negative meniscus lens L11 is an aspheric lens in which an aspheric surface is formed by providing a resin layer on the glass lens surface on the image side.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L22, and a biconvex positive lens L23.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３３とからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合レンズとからなる。
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens L31 having a concave surface facing the object side and a biconcave negative lens L32, and a positive meniscus lens L33 having a concave surface facing the image side. Become.
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L42 and a negative meniscus lens L43 having a convex surface directed to the image side. Become.
斯かる構成の本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は一旦像面側へ移動した後に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment having such a configuration, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 increases upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the third lens group The first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side so that the distance between G3 and the fourth lens group G4 decreases, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the second lens group G3. The four lens group G4 moves to the object side.
また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
また本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸と直交する方向へシフトさせることで像ブレ発生時の像面補正が行われる。
The aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the entire third lens group G3 is shifted in a direction orthogonal to the optical axis to perform image plane correction when image blur occurs.
以下の表４に、第４実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
ここで、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．３２５、焦点距離が１８．５（ｍｍ）であるため、０．７３４°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．１７９（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が２．１２８、焦点距離が５３．６（ｍｍ）であるため、０．４３２°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．１９０（ｍｍ）となる。
Table 4 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the fourth example.
Here, since the variable magnification optical system according to the present example has an anti-vibration coefficient of 1.325 and a focal length of 18.5 (mm) in the wide-angle end state, in order to correct rotation blur of 0.734 °. The amount of movement of the third lens group G3 is 0.179 (mm). Further, in the telephoto end state, the image stabilization coefficient is 2.128 and the focal length is 53.6 (mm). Therefore, the movement amount of the third lens group G3 for correcting the rotation blur of 0.432 ° is 0. 190 (mm).
（表４）
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 35.7 〜 53.6
ＦＮＯ＝ 3.7 〜 4.7 〜 6.0
[レンズ諸元]
Ｎ ｒ ｄ νｄ ｎｄ
1) 90.250 1.90 64.12 1.5168
2) 16.600 0.15 38.09 1.5539
3) 13.845 10.70
4) -170.312 1.40 64.12 1.5168
5) 55.920 0.10
6) 33.079 2.80 23.78 1.8467
7) 56.888 d7(可変)
8) 42.316 1.00 31.06 1.6889
9) 17.208 4.00 64.12 1.5168
10) -119.089 0.10
11) 22.273 2.50 70.45 1.4875
12) -369.961 d12(可変)
13) 開口絞りＳ 1.50
14) -37.195 2.10 25.43 1.8052
15) -14.987 1.00 49.61 1.7725
16) 51.526 2.00
17) 59.269 1.50 64.12 1.5168
18) 83.855 d18(可変)
19) -82.278 2.20 49.61 1.7725
20) -23.946 0.10
21) 55.755 4.30 58.89 1.5182
22) -19.219 1.00 25.43 1.8052
23) -68.528 (B.f.)
[非球面データ]
Ｎ κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
3) 1 2.2420E-05 1.0200E-08 1.0764E-10 6.2354E-14
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 18.5 35.7 53.6
d7 29.72 8.84 2.02
d12 1.00 9.30 13.87
d18 11.32 5.31 1.50
B.f. 45.174 56.5015 71.37556
［条件式対応値］
（１）ｆ２／ｆｗ＝1.64
（２）ｆ３／ｆｗ＝-1.68
（３）（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＝-0.11
（４）ｆ２／（−ｆ３）＝0.98
(Table 4)
[Overall specifications]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f = 18.5 to 35.7 to 53.6
FNO = 3.7 to 4.7 to 6.0
[Lens specifications]
N r d νd nd
1) 90.250 1.90 64.12 1.5168
2) 16.600 0.15 38.09 1.5539
3) 13.845 10.70
4) -170.312 1.40 64.12 1.5168
5) 55.920 0.10
6) 33.079 2.80 23.78 1.8467
7) 56.888 d7 (variable)
8) 42.316 1.00 31.06 1.6889
9) 17.208 4.00 64.12 1.5168
10) -119.089 0.10
11) 22.273 2.50 70.45 1.4875
12) -369.961 d12 (variable)
13) Aperture stop S 1.50
14) -37.195 2.10 25.43 1.8052
15) -14.987 1.00 49.61 1.7725
16) 51.526 2.00
17) 59.269 1.50 64.12 1.5168
18) 83.855 d18 (variable)
19) -82.278 2.20 49.61 1.7725
20) -23.946 0.10
21) 55.755 4.30 58.89 1.5182
22) -19.219 1.00 25.43 1.8052
23) -68.528 (Bf)
[Aspherical data]
N κ C4 C6 C8 C10
3) 1 2.2420E-05 1.0200E-08 1.0764E-10 6.2354E-14
[Variable interval data]
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 18.5 35.7 53.6
d7 29.72 8.84 2.02
d12 1.00 9.30 13.87
d18 11.32 5.31 1.50
Bf 45.174 56.5015 71.37556
[Conditional expression values]
(1) f2 / fw = 1.64
(2) f3 / fw = -1.68
(3) (d1w−d1t) /Ymax=−0.11
(4) f2 / (− f3) = 0.98
図１４（ａ）、及び図１４（ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．７３４°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図１５は、第４実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図１６（ａ）、及び図１６（ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び０．４３２°の回転ぶれに対してぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
各諸収差図より本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
FIGS. 14A and 14B are graphs showing various aberrations at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the fourth example, and rotation blur of 0.734 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
FIG. 15 is a diagram of various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the fourth example.
FIGS. 16A and 16B are graphs showing various aberrations at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the zoom optical system according to the fourth example, and rotation blur of 0.432 °, respectively. FIG. 5 is a meridional lateral aberration diagram when camera shake correction is performed.
From the various aberration diagrams, it can be seen that the variable magnification optical system according to the present example corrects various aberrations well from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance.
以上の各実施例によれば、高変倍比と良好な光学性能を有し、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に好適な防振機能を有する変倍光学系を実現することができる。
なお、本変倍光学系の数値実施例として４群構成のものを示したが、本変倍光学系の群構成はこれに限られず、５群、６群等の他の群構成の変倍光学系を構成することもできる。
According to each of the embodiments described above, it is possible to realize a variable power optical system having a high zoom ratio and good optical performance and having an image stabilization function suitable for a photographic camera, an electronic still camera, a video camera, and the like. it can.
Although a four-group configuration is shown as a numerical example of the present variable magnification optical system, the group configuration of the present variable magnification optical system is not limited to this, and the variable magnification of other group configurations such as the fifth group and the sixth group. An optical system can also be configured.
また、本変倍光学系において、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群、又は複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等の駆動にも適している。なお、本変倍光学系において、特に第１レンズ群全体又はその一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。 Further, in this variable magnification optical system, in order to focus from an object at infinity to an object at a short distance, a part of the lens group, one lens group, or a plurality of lens groups is used as the focusing lens group in the optical axis direction. It is good also as a structure moved to. This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving an autofocus motor, such as an ultrasonic motor. In the variable magnification optical system, it is particularly preferable that the entire first lens group or a part of the first lens group is a focusing lens group.
また、上記各実施例では、第３レンズ群Ｇ３を防振レンズ群として光軸に垂直な方向へシフトさせる変倍光学系を示しているが、他のレンズ群全体又はその一部、特に第２レンズ群Ｇ２や第４レンズ群Ｇ４を防振レンズ群とすることもできる。
また、本変倍光学系を構成するレンズのレンズ面を非球面としてもよい。この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。
In each of the above embodiments, a variable magnification optical system that shifts the third lens group G3 in the direction perpendicular to the optical axis as the anti-vibration lens group is shown. The second lens group G2 and the fourth lens group G4 can be used as an anti-vibration lens group.
Further, the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system may be an aspherical surface. This aspherical surface may be any of an aspherical surface by grinding, a glass mold aspherical surface obtained by molding glass into an aspherical shape, or a composite aspherical surface in which a resin provided on the glass surface is formed into an aspherical shape.
また、本変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストで高い光学性能を達成することができる。
なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
Further, an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range may be provided on the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system. Thereby, flare and ghost can be reduced, and high optical performance can be achieved with high contrast.
In addition, each said Example has shown one specific example of this invention, and this invention is not limited to these.
次に、本変倍光学系を備えたカメラを図１７に基づいて説明する。
図１７は、本変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ１は、図１７に示すように撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
Next, a camera equipped with the present variable magnification optical system will be described with reference to FIG.
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a camera including the present variable magnification optical system.
This
本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして焦点板４に結像されたこの光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。
In the
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子７へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子７によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
When the release button (not shown) is pressed by the photographer, the
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る変倍光学系は、上記第１実施例において説明したようにその特徴的なレンズ構成によって、高変倍比、良好な光学性能、及び防振機能を実現している。これにより本カメラ１は、防振機能を有し、高変倍比と良好な光学性能を実現することができる。
なお、上記第２、第３、第４実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても上記カメラ１と同様の効果を勿論奏することができる。
Here, the zoom optical system according to the first embodiment mounted as the photographing lens 2 in the
It should be noted that the same effect as that of the
以上より、高変倍比と良好な光学性能を有し、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に好適な防振機能を有する変倍光学系、撮像装置、及び変倍光学系の変倍方法を提供することができる。 As described above, a variable power optical system, an image pickup apparatus, and a variable power optical system that have a high zoom ratio and good optical performance, and have an image stabilization function suitable for a photographic camera, an electronic still camera, a video camera, and the like. A double method can be provided.
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Ｗ 広角端状態
Ｔ 望遠端状態
G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group S Aperture stop I Image surface W Wide-angle end state T Telephoto end state
Claims (10)
前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、
前記第４レンズ群は、最も像面側から順に、負レンズと正レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとから構成され、
さらに以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
１．４９≦ｆ２／ｆｗ＜２．５０
−２．１０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．８０
０．９３６≦ｆ２／（−ｆ３）＜１．５
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
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離 In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power Consisting essentially of four lens groups,
An aperture stop is provided between the second lens group and the fourth lens group;
At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the third lens group is increased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is decreased. The lens groups move, and the aperture stop moves with the third lens group,
The fourth lens group includes, in order from the most image side, a cemented lens including a negative lens and a positive lens, and a single lens having a positive refractive power.
Further, a variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression:
1.49 ≦ f2 / fw <2.50
-2.10 <f3 / fw <−0.80
0.936 ≦ f2 / (− f3) <1.5
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
−０．３＜（ｄ１ｗ−ｄ１ｔ）／Ｙmax＜０．１７
但し、
ｄ１ｗ：広角端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
ｄ１ｔ：望遠端状態における前記変倍光学系中の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
Ｙmax ：最大像高 The zoom lens system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the following conditional expression is satisfied.
−0.3 <(d1w−d1t) / Ymax <0.17
However,
d1w: Distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the variable magnification optical system in the wide-angle end state d1t: Image from the lens surface closest to the object side in the variable magnification optical system in the telephoto end state Distance on the optical axis to the surface Ymax: Maximum image height
前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が移動し、また前記開口絞りは前記第３レンズ群とともに移動し、
前記第４レンズ群は、最も像面側から順に、負レンズと正レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとから構成され、
さらに以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系の変倍方法。
１．４９≦ｆ２／ｆｗ＜２．５０
−２．１０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．８０
０．９３６≦ｆ２／（−ｆ３）＜１．５
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
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離 In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power In a zooming method for a zooming optical system consisting essentially of four lens groups,
An aperture stop is provided between the second lens group and the fourth lens group;
At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the third lens group is increased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is decreased. The lens groups move, and the aperture stop moves with the third lens group,
The fourth lens group includes, in order from the most image side, a cemented lens including a negative lens and a positive lens, and a single lens having a positive refractive power.
A zooming method for a zooming optical system, further satisfying the following conditional expression:
1.49 ≦ f2 / fw <2.50
-2.10 <f3 / fw <−0.80
0.936 ≦ f2 / (− f3) <1.5
However,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group fw: focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
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