JP6742788B2 - Zoom lens and image pickup apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特にデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。 The present invention relates to a zoom lens and an image pickup apparatus having the same, and is particularly suitable as an image pickup optical system used for an image pickup apparatus such as a digital still camera, a video camera, a surveillance camera, and a broadcast camera.
近年、撮像装置に用いられる撮像光学系には、広画角、高ズーム比でしかも全系が小型
のズームレンズであることが要求されている。例えば撮像装置として、監視カメラにおいては広角端において広い範囲を撮影し、かつズーミングすることで遠くの被写体を拡大して鮮明に撮像できる広画角で高ズーム比のズームレンズであることが要望されている。
In recent years, an imaging optical system used in an imaging device is required to have a wide angle of view, a high zoom ratio, and a small zoom lens as a whole. For example, as an image pickup device, a surveillance camera is required to be a zoom lens having a wide angle of view and a high zoom ratio, which can photograph a wide range at a wide-angle end and can zoom a distant object to clearly capture an image. ing.
これらの要望に応えるズームレンズとして、正の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）ポジティブリード型のズームレンズが知られている。ポジティブリード型のズームレンズは、大きなズーム比が得られ、またズーミングに際してＦナンバーの変動が小さいという特徴がある。このポジティブリード型のズームレンズにおいて、ズーミングに際して最も物体側の第１レンズ群が不動のズームレンズが知られている（特許文献１、２）。 As a zoom lens that meets these demands, a positive lead type zoom lens in which a lens group having a positive refractive power precedes (is located closest to the object side) is known. The positive lead type zoom lens is characterized in that a large zoom ratio can be obtained and that the F number does not fluctuate significantly during zooming. In this positive lead type zoom lens, there is known a zoom lens in which the first lens unit closest to the object side does not move during zooming (Patent Documents 1 and 2).
特許文献１では、物体側より像側へ順に、正、負、正、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群の６つのレンズ群より成っている。ズーミングに際して第１レンズ群、第３レンズ群、第６レンズ群は不動で、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群を移動させている。また特許文献１では、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群よりなり、ズーミングに際して第１レンズ群、第５レンズ群は不動で、第２レンズ群乃至第４レンズ群を移動させている。特許文献１は広角端の撮像画角８４度程度、ズーム比９程度のズームレンズを開示している。 In Patent Document 1, it is composed of six lens groups of a first lens group to a sixth lens group having positive, negative, positive, positive, negative and positive refractive powers in order from the object side to the image side. During zooming, the first lens group, the third lens group, and the sixth lens group are stationary, and the second lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group are moved. Further, in Patent Document 1, it is composed of a first lens group to a fifth lens group having positive, negative, positive, negative, and positive refracting powers, the first lens group and the fifth lens group are stationary during zooming, and the second lens group The fourth lens group is moved. Patent Document 1 discloses a zoom lens having an imaging field angle of about 84 degrees at the wide-angle end and a zoom ratio of about 9.
特許文献２では、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群よりなり、ズーミングに際して第１レンズ群、第５レンズ群が不動で、第２レンズ群乃至第４レンズ群を移動させている。特許文献２は広角端の撮像画角５８度程度、ズーム比２０程度のズームレンズを開示している。 In Patent Document 2, the first lens group to the fifth lens group having positive, negative, positive, negative, and positive refractive powers are used, and the first lens group and the fifth lens group do not move during zooming, and the second lens group to the fifth lens group. The fourth lens group is moved. Patent Document 2 discloses a zoom lens having an imaging field angle of about 58 degrees at the wide-angle end and a zoom ratio of about 20.
ポジティブリード型のズームレンズは全系の小型化を図りつつ、広画角化及び高ズーム比化を図ることが比較的容易である。近年、撮像装置として、例えば監視カメラに全系が小型でありながら高ズーム比のズームレンズが強く要望されている。 A positive lead type zoom lens is relatively easy to achieve a wide angle of view and a high zoom ratio while achieving downsizing of the entire system. 2. Description of the Related Art In recent years, as an imaging apparatus, for example, a zoom lens having a high zoom ratio while having a small overall system has been strongly demanded for a surveillance camera.
前述したポジティブリード型のズームレンズにおいて、ズーミングに際して第１レンズ群を移動させるズーム方式を用いる高ズーム比が容易になる。しかしながら、例えば監視カメラにおいては、ズーミングに際して第１レンズ群を可動とすると、耐衝撃性、防水性、防塵性が弱くなってくる。このため監視カメラではズーミングに際して第１レンズ群が不動であり、しかも高ズーム比のズームレンズであること等が強く望まれている。 In the positive lead type zoom lens described above, a high zoom ratio using the zoom method of moving the first lens group during zooming is facilitated. However, for example, in a surveillance camera, if the first lens group is moved during zooming, impact resistance, waterproofness, and dustproofness become weak. For this reason, in a surveillance camera, it is strongly desired that the first lens group is immovable during zooming and that the zoom lens has a high zoom ratio.
ポジティブリード型のズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、ズームレンズを構成するレンズ群の数、及び各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。 In a positive lead type zoom lens, the number of lens groups that make up the zoom lens and the lens configuration of each lens group are required to obtain high optical performance over the entire zoom range with a high zoom ratio while achieving downsizing of the entire system. It becomes important to properly set etc.
本発明は、例えば、高ズーム比、ズーム全域にわたる良好な光学特性、小型の点で有利なズームレンズの提供を目的とする。 The present invention is, for example, an object high zoom ratio, good optical characteristics that cotton in the entire zoom range, to provide advantageous zoom lens in a small point.
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、複数のレンズ群を有する後群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記後群の最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｌｐが配置され、該レンズ群Ｌｐの物体側に隣接して負の屈折力のレンズ群Ｌｎが配置され、
ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群と前記レンズ群Ｌｎは移動し、
広角端における前記レンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＷ、望遠端における前記レンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＴ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端における前記レンズ群Ｌｎの最も物体側のレンズ面から前記レンズ群Ｌｐの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄｎｐｗ、広角端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄｒｗ、望遠端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄｒｔとするとき、
１．２０≦βｎＴ／βｎＷ＜１．７０ ０．２０＜ｄｒｔ／｜Ｍ２｜≦１．２２
０．０１＜ｄｎｐｗ／ｄｒｗ＜０．４０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズである。
The zoom lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, an aperture stop, and a rear group having a plurality of lens groups, which are sequentially arranged from the object side to the image side. And a zoom lens in which the distance between adjacent lens groups changes during zooming,
A lens group Lp having a positive refractive power is arranged on the most image side of the rear group, and a lens group Ln having a negative refractive power is arranged adjacent to the object side of the lens group Lp,
During zooming , the first lens group is stationary, the second lens group and the lens group Ln move,
The lateral magnification of the lens unit Ln at the wide angle end is βnW, the lateral magnification of the lens unit Ln at the telephoto end is βnT, the movement amount of the second lens unit during zooming from the wide angle end to the telephoto end is M2, and the lateral magnification at the wide angle end is The distance on the optical axis from the lens surface of the lens unit Ln closest to the object to the lens surface of the lens unit Lp closest to the image is dnpw, and the distance on the optical axis from the aperture stop at the wide-angle end to the image surface is drw. , When the distance on the optical axis from the aperture stop at the telephoto end to the image plane is drt,
1.20≦ βnT/βnW<1.70 0.20<drt/|M2| ≦1.22
0.01<dnpw/drw<0.40
Ru zoom lens der which satisfies the conditional expression.
本発明によれば、例えば、高ズーム比、ズーム全域にわたる良好な光学特性、小型の点で有利なズームレンズの提供ができる。 According to the present invention, for example, a high zoom ratio, good optical characteristics that cotton in the entire zoom range, Ru can provide advantageous zoom lens in a small point.
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、複数のレンズ群を有する後群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。後群の最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｌｐが配置されている。レンズ群Ｌｐの物体側に隣接して負の屈折力のレンズ群Ｌｎが配置されている。ズーミングに際して第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群とレンズ群Ｌｎは移動する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The zoom lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, an aperture stop, and a rear group having a plurality of lens groups, which are sequentially arranged from the object side to the image side. Therefore, the distance between adjacent lens groups changes during zooming. A lens unit Lp having a positive refractive power is arranged on the most image side of the rear unit. A lens unit Ln having a negative refractive power is arranged adjacent to the object side of the lens unit Lp. During zooming, the first lens group does not move, and the second lens group and the lens group Ln move.
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比３９．０８、Ｆナンバー１．６５〜４．９４のズームレンズである。 FIG. 1 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end (short focal length end) of a zoom lens according to a first exemplary embodiment of the present invention. 2A, 2B, and 2C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end (long focal length end) of the zoom lens of the first embodiment, respectively. The first embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 39.08 and an F number of 1.65 to 4.94.
図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比４３．９５、Ｆナンバー１．７３〜５．１４のズームレンズである。 FIG. 3 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end of a zoom lens according to a second exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 4A, 4B, and 4C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens of the second embodiment, respectively. The second embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 43.95 and an F number of 1.73 to 5.14.
図５は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比３９．１０、Ｆナンバー１．６５〜４．９０のズームレンズである。 FIG. 5 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end of a zoom lens according to a third exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 6A, 6B, and 6C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens of the third embodiment, respectively. The third embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 39.10 and an F number of 1.65 to 4.90.
図７は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４はズーム比３９．１０、Ｆナンバー１．６５〜４．９０のズームレンズである。 FIG. 7 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end of a zoom lens according to a fourth exemplary embodiment of the present invention. 8A, 8B, and 8C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens of the fourth embodiment, respectively. The fourth embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 39.10 and an F number of 1.65 to 4.90.
図９は本発明の実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例５はズーム比４３．９９、Ｆナンバー１．６５〜４．９０のズームレンズである。図１１は本発明の撮像装置の要部概略図である。 FIG. 9 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end of a zoom lens according to a fifth exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 10A, 10B, and 10C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens of the fifth embodiment, respectively. The fifth embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 43.99 and an F number of 1.65 to 4.90. FIG. 11 is a schematic view of a main part of the image pickup apparatus of the present invention.
各実施例のズームレンズはビデオカメラ、デジタルカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
ＬＲは複数のレンズ群を含む後群である。
The zoom lens of each embodiment is an image pickup optical system used in an image pickup apparatus such as a video camera, a digital camera, a TV camera, a surveillance camera, and a silver halide film camera. In the lens cross-sectional view, the left side is the subject side (object side) (front side), and the right side is the image side (rear side). In the lens cross-sectional view, i represents the order of the lens groups from the object side, and Li represents the i-th lens group.
LR is a rear group including a plurality of lens groups.
レンズ断面図において、ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。レンズ断面図において、ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学素子である。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）が像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。 In the lens cross-sectional view, SP is an aperture stop, which is arranged on the object side of the third lens unit L3. In the lens sectional view, GB is an optical element corresponding to an optical filter, a face plate, a crystal low-pass filter, an infrared cut filter, or the like. IP is an image plane, and when it is used as an image pickup optical system of a video camera or a digital still camera, a solid-state image pickup element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is set on the image plane, and a camera for a silver salt film. Is provided with a photosensitive surface corresponding to the film surface.
矢印は広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際して、各レンズ群の移動軌跡と、フォーカシングの際のレンズ群の移動方向を示している。収差図のうち球面収差において、実線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図において点線のＭはｄ線のメリディオナル像面、実線のＳはｄ線のサジタル像面である。倍率色収差はｄ線に対するｇ線によって表している。ωは半画角（撮影画角の半分の値）（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。 The arrows indicate the movement loci of the respective lens groups during zooming (variation of magnification) from the wide-angle end to the telephoto end, and the movement directions of the lens groups during focusing. In the spherical aberration of the aberration chart, the solid line d is the d line (wavelength 587.6 nm), and the dashed line g is the g line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagram, the dotted line M is the d-line meridional image plane, and the solid line S is the d-line sagittal image plane. The chromatic aberration of magnification is represented by the g line with respect to the d line. ω is a half angle of view (half of the shooting angle of view) (degrees), and Fno is an F number.
実施例１乃至３のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、ＬＲは後群である。後群ＬＲは正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６より構成される。実施例１乃至３は６群ズームレンズである。 In the lens cross-sectional views of Examples 1 to 3, L1 is a first lens group having a positive refractive power, L2 is a second lens group having a negative refractive power, and LR is a rear group. The rear lens group LR includes a third lens unit L3 having a positive refractive power, a fourth lens unit L4 having a positive refractive power, a fifth lens unit L5 having a negative refractive power, and a sixth lens unit L6 having a positive refractive power. It Examples 1 to 3 are 6-group zoom lenses.
実施例１乃至３ではズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第６レンズ群Ｌ６は不動である。広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように第２レンズ群Ｌ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５は各々異なった軌跡で一度物体側へ移動した後、像側へ移動し、再び物体側へと非直線的に移動する。開口絞りＳＰは不動である。 In Examples 1 to 3, the first lens unit L1 and the sixth lens unit L6 do not move during zooming. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens unit L2 moves toward the image side as indicated by the arrow. The third lens unit L3, the fourth lens unit L4, and the fifth lens unit L5 move to the object side once with different loci, then move to the image side, and again move non-linearly to the object side. The aperture stop SP does not move.
第５レンズ群Ｌ５を移動させて変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行っている。第５レンズ群Ｌ５に関する実線の曲線５ａと点線の曲線５ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。また、無限遠物体から近距離物体へフォーカスは、矢印５ｃに示す如く第５レンズ群Ｌ５を後方に（像側へ）繰り込むことで行っている。尚、フォーカシングは第５レンズ群Ｌ５に限らず、その他のレンズ群を単独、もしくは複数のレンズ群を用いて行っても良い。 The fifth lens unit L5 is moved to correct the image plane variation due to zooming, and focusing is performed. A solid curve 5a and a dotted curve 5b relating to the fifth lens unit L5 are movement loci for correcting image plane variation due to zooming when focusing on an object at infinity and an object at a short distance, respectively. Focusing from an object at infinity to an object at a short distance is performed by retracting the fifth lens unit L5 rearward (toward the image side) as indicated by an arrow 5c. The focusing is not limited to the fifth lens group L5, and other lens groups may be used alone or a plurality of lens groups may be used.
実施例４、５のレンズ断面図においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、ＬＲは後群である。後群ＬＲは正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５より構成される。実施例４、５は５群ズームレンズである。実施例４、５ではズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群Ｌ５は不動である。 In the lens cross-sectional views of Examples 4 and 5, L1 is the first lens group having a positive refractive power, L2 is the second lens group having a negative refractive power, and LR is the rear group. The rear lens group LR includes a third lens unit L3 having a positive refractive power, a fourth lens unit L4 having a negative refractive power, and a fifth lens unit L5 having a positive refractive power. Examples 4 and 5 are five-group zoom lenses. In Examples 4 and 5, the first lens unit L1 and the fifth lens unit L5 do not move during zooming.
実施例４、５では広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように第２レンズ群Ｌ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４は各々異なった軌跡で一度物体側へ移動した後、像側へ移動し、再び物体側へと非直線的に移動する。開口絞りＳＰは不動である。実施例４、５では第４レンズ群Ｌ４を移動させて変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行っている。 In Examples 4 and 5, the second lens unit L2 moves toward the image side as indicated by the arrow during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 move to the object side once with different loci, then move to the image side, and again non-linearly move to the object side. The aperture stop SP does not move. In Examples 4 and 5, the fourth lens unit L4 is moved to correct the image plane variation due to zooming, and at the same time focusing is performed.
第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。また、無限遠物体から近距離物体へフォーカスは、矢印４Ｃに示す如く第４レンズ群Ｌ４を後方に繰り込むことで行っている。尚、フォーカシングは第４レンズ群Ｌ４に限らず、その他のレンズ群を単独、もしくは複数のレンズ群を用いて行っても良い。 A solid-line curve 4a and a dotted-line curve 4b relating to the fourth lens unit L4 are movement loci for correcting image plane fluctuations due to zooming when focusing on an object at infinity and an object at a short distance, respectively. Focusing from an object at infinity to an object at a short distance is performed by moving the fourth lens unit L4 backward as shown by an arrow 4C. The focusing is not limited to the fourth lens unit L4, and other lens units may be used alone or a plurality of lens units may be used.
各実施例において開口絞りＳＰの開口径はズーミングの際に一定とすることも、ズーミングに応じて変化させても良い。開口絞りＳＰの開口径をズーミングに際して変化させると、軸外マージナル光線をカットし、コマフレアを低減することができるため、より良好な光学性能を容易に得ることができる。 In each embodiment, the aperture diameter of the aperture stop SP may be constant during zooming or may be changed according to zooming. When the aperture diameter of the aperture stop SP is changed during zooming, off-axis marginal rays can be cut and coma flare can be reduced, so that better optical performance can be easily obtained.
本発明のズームレンズは、広画角かつ全系が小型でズーム全域で良好な光学性能を有するズームレンズを提供することを目的としている。 An object of the zoom lens of the present invention is to provide a zoom lens having a wide angle of view, a small overall system, and good optical performance over the entire zoom range.
本発明のズームレンズでは、物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、複数のレンズ群を有する後群ＬＲからなる構成としている。そして後群ＬＲの最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｌｐを配置し、その物体側に負の屈折力のレンズ群Ｌｎを配置した構成としている。 In the zoom lens of the present invention, from the object side to the image side, in order from the first lens group L1 having a positive refractive power, the second lens group L2 having a negative refractive power, the aperture stop SP, and the rear group LR having a plurality of lens groups. It is configured to be. The lens unit Lp having a positive refractive power is arranged on the most image side of the rear unit LR, and the lens unit Ln having a negative refractive power is arranged on the object side thereof.
そして、広角端におけるレンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＷ、望遠端におけるレンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＴとする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の移動量をＭ２とする。広角端におけるレンズ群Ｌｎの最も物体側のレンズ面からレンズ群Ｌｐの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄｎｐｗとする。広角端における開口絞りＳＰから像面までの光軸上の距離をｄｒｗとする。望遠端における開口絞りＳＰから像面までの光軸上の距離をｄｒｔとする。 The lateral magnification of the lens unit Ln at the wide-angle end is βnW, and the lateral magnification of the lens unit Ln at the telephoto end is βnT. The amount of movement of the second lens unit L2 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M2. The distance on the optical axis from the most object-side lens surface of the lens unit Ln at the wide-angle end to the most image-side lens surface of the lens unit Lp is dnpw. The distance on the optical axis from the aperture stop SP at the wide-angle end to the image plane is drw. The distance on the optical axis from the aperture stop SP at the telephoto end to the image plane is drt.
このとき、
１．１０＜βｎＴ／βｎＷ＜１．７０ ・・・（１）
０．２０＜ｄｒｔ／｜Ｍ２｜＜１．３０ ・・・（２）
０．０１＜ｄｎｐｗ／ｄｒｗ＜０．４０ ・・・（３）
なる条件式を満足する。
At this time,
1.10<βnT/βnW<1.70 (1)
0.20<drt/|M2|<1.30 (2)
0.01<dnpw/drw<0.40 (3)
Satisfies the conditional expression
ここで、レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量とは、広角端におけるレンズ群の光軸上の位置と望遠端におけるレンズ群の光軸上の位置の差をいう。移動量の符号は広角端に比べて望遠端においてレンズ群が像側に位置するときを正、物体側に位置するときを負とする。 Here, the movement amount in zooming from the wide-angle end to the telephoto end of the lens group refers to the difference between the position on the optical axis of the lens group at the wide-angle end and the position on the optical axis of the lens group at the telephoto end. The sign of the amount of movement is positive when the lens unit is located on the image side at the telephoto end as compared with the sign of the movement amount, and is negative when it is located at the object side.
本発明のズームレンズは、後群ＬＲのレンズ構成を前述の如く構成することでフォーカス用の負の屈折力のレンズ群Ｌｎの位置敏感度（フォーカス敏感度）を比較的高くしている。更にズーミングに際しての像面補正やフォーカシングに際してのストローク（移動量）を短くすることを容易にしている。そして、開口絞りＳＰから像面までの長さを短くして、変倍効果が大きい主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２のストロークの長さを確保しやすくして、高ズーム比化を容易にしている。 In the zoom lens according to the present invention, the rear group LR has a lens configuration as described above, so that the position sensitivity (focus sensitivity) of the focusing negative lens group Ln is relatively high. Furthermore, it is easy to shorten the stroke (movement amount) at the time of image plane correction and focusing at the time of zooming. Then, by shortening the length from the aperture stop SP to the image plane, it is easy to secure the stroke length of the second lens unit L2, which is the main zoom lens unit having a large zoom effect, and a high zoom ratio is achieved. Makes it easy.
さらに条件式（１）、（２）、（３）を満足することにより、高ズーム比化、かつ全系の小型化を図りつつ、ズーム全域にわたって良好な光学性能を有するズームレンズを実現している。 Further, by satisfying conditional expressions (1), (2), and (3), it is possible to realize a zoom lens having good optical performance over the entire zoom range while achieving a high zoom ratio and downsizing of the entire system. There is.
条件式（１）は、レンズ群Ｌｎの変倍比を規定している。条件式（１）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（１）の下限値を超えてレンズ群Ｌｎの変倍比が小さくなりすぎると、主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２の変倍分担が大きくなりすぎ、ズーミングに際して像面湾曲の変動や倍率色収差の変動が大きくなってくる。 Conditional expression (1) defines the variable power ratio of the lens unit Ln. By satisfying conditional expression (1), the lens system is downsized, and good optical performance is obtained. If the variable power ratio of the lens unit Ln becomes too small beyond the lower limit of conditional expression (1), the variable power distribution of the second lens unit L2, which is the main variable power lens unit, becomes too large, and field curvature during zooming. And chromatic aberration of magnification increase.
一方、条件式（１）の上限値を超えてレンズ群Ｌｎの変倍比が大きくなりすぎると、負レンズ群Ｌｎの焦点距離が短くなりすぎてしまい、特に広角端において像面湾曲の補正が困難となる。またフォーカシングに際して像面湾曲や倍率色収差の変動が増大してくる。 On the other hand, if the zoom ratio of the lens unit Ln becomes too large beyond the upper limit of the conditional expression (1), the focal length of the negative lens unit Ln becomes too short, and the field curvature can be corrected especially at the wide angle end. It will be difficult. Further, during focusing, the field curvature and the variation in lateral chromatic aberration increase.
条件式（２）は第２レンズ群Ｌ２の変倍のためのストローク（光軸上の移動量）と開口絞りＳＰから像面までの距離の比を規定している。条件式（２）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（２）の下限値を超えて開口絞りＳＰから像面までの距離が短くなりすぎると、レンズ群Ｌｎの負の屈折力が強くなりすぎてしまう（負の屈折力の絶対値が大きくなりすぎてしまう）。そしてズーミングに際しての像面変動の補正やフォーカシングにおける像面湾曲の変動や倍率色収差の変動が大きくなってくる。 Conditional expression (2) defines the ratio of the stroke for moving the second lens unit L2 (movement amount on the optical axis) to the distance from the aperture stop SP to the image plane. By satisfying the conditional expression (2), the lens system is downsized, and good optical performance is obtained. If the distance from the aperture stop SP to the image plane becomes too short beyond the lower limit of conditional expression (2), the negative refractive power of the lens unit Ln becomes too strong (the absolute value of the negative refractive power is large. Too much). Correction of image plane variation during zooming, variation of field curvature during focusing, and variation of lateral chromatic aberration increase.
一方、条件式（２）の上限値を越えて開口絞りＳＰから像面までの距離が長くなりすぎると、レンズ全長が長くなってくる。 On the other hand, if the distance from the aperture stop SP to the image plane becomes too long beyond the upper limit of conditional expression (2), the total lens length becomes long.
条件式（３）は広角端におけるレンズ群Ｌｎの物体側のレンズ面からレンズ群Ｌｐの像側のレンズ面までの光軸上の距離を規定している。条件式（３）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（３）の下限値を超えて広角端におけるレンズ群Ｌｎの物体側のレンズ面からレンズ群Ｌｐの像側のレンズ面までの光軸上の距離が短くなりすぎると、特に広角端において像面湾曲が増大し、像面湾曲の補正が困難となる。 Conditional expression (3) defines the distance on the optical axis from the object-side lens surface of the lens unit Ln at the wide-angle end to the image-side lens surface of the lens unit Lp. By satisfying the conditional expression (3), the lens system is downsized, and good optical performance is obtained. If the distance on the optical axis from the object-side lens surface of the lens unit Ln at the wide-angle end to the image-side lens surface of the lens unit Lp becomes too short beyond the lower limit of conditional expression (3), especially at the wide-angle end. The field curvature increases, and it becomes difficult to correct the field curvature.
一方、条件式（３）の上限値を越えて広角端におけるレンズ群Ｌｎの物体側のレンズ面からレンズ群Ｌｐの像側のレンズ面までの光軸上の距離が長くなりすぎると、レンズ全長が長くなってくる。 On the other hand, if the distance on the optical axis from the object-side lens surface of the lens unit Ln at the wide-angle end to the image-side lens surface of the lens unit Lp becomes too long beyond the upper limit of conditional expression (3), the entire lens length will increase. Is getting longer.
各実施例では上記の如く、条件式（１）、（２）、（３）を満足するように各要素を適切に設定している。これにより高ズーム比かつ全系が小型で良好な光学性能を持ったズームレンズを得ている。なお、各実施例において、好ましくは条件式（１）、（２）、（３）の数値範囲を次のようにするのがよい。 In each embodiment, as described above, each element is appropriately set so as to satisfy the conditional expressions (1), (2) and (3). As a result, a zoom lens with a high zoom ratio, a small overall system, and good optical performance is obtained. In each embodiment, it is preferable that the numerical ranges of the conditional expressions (1), (2) and (3) are set as follows.
１．１５＜βｎＴ／βｎＷ＜１．６０ ・・・（１ａ）
０．５０＜ｄｒｔ／｜Ｍ２｜＜１．２５ ・・・（２ａ）
０．０５＜ｄｎｐｗ／ｄｒｗ＜０．３０ ・・・（３ａ）
1.15<βnT/βnW<1.60 (1a)
0.50<drt/|M2|<1.25 (2a)
0.05<dnpw/drw<0.30 (3a)
以上の構成をとることにより、本発明によれば、高ズーム比かつ全系が小型で良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。 With the above configuration, according to the present invention, it is possible to realize a zoom lens having a high zoom ratio, a small overall system, and good optical performance.
本発明のズームレンズにおいて、好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、レンズ群Ｌｎの焦点距離をｆｎとする。望遠端におけるレンズ群Ｌｐの横倍率をβｐＴとする。レンズ群Ｌｎは、１枚の負レンズからなり、負レンズの材料の屈折率をｎｄｎとする。レンズ群Ｌｐは、１枚の正レンズからなり、正レンズの材料の屈折率をｎｄｐとする。 In the zoom lens of the present invention, it is preferable that at least one of the following conditional expressions is satisfied. The focal length of the second lens unit L2 is f2, and the focal length of the lens unit Ln is fn. The lateral magnification of the lens unit Lp at the telephoto end is βpT. The lens unit Ln is composed of one negative lens, and the refractive index of the material of the negative lens is ndn. The lens group Lp is composed of one positive lens, and the refractive index of the material of the positive lens is ndp.
後群ＬＲは、レンズ群Ｌｎより物体側に１つ以上のレンズ群を有する。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、後群ＬＲに含まれるレンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズ群の焦点距離をｆ３とする。後群ＬＲに含まれるレンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズ群を第３レンズ群Ｌ３とする。このとき、第３レンズ群Ｌ３のズーミングに際しての移動量をＭ３とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。このとき、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。 The rear group LR has one or more lens groups on the object side of the lens group Ln. The focal length of the first lens unit L1 is f1, and the focal length of the lens unit arranged closest to the object side among the lens units included in the rear lens group LR is f3. The lens group disposed closest to the object side among the lens groups included in the rear group LR is referred to as a third lens group L3. At this time, the movement amount of the third lens unit L3 during zooming is M3. The focal length of the entire system at the wide-angle end is fw. The focal length of the entire system at the telephoto end is ft. At this time, it is preferable to satisfy at least one of the following conditional expressions.
０．７＜ｆ２／ｆｎ＜２．０ ・・・（４）
−５．０＜（１−βｎＴ２）×βｐＴ２＜−２．０ ・・・（５）
１．７＜ｎｄｎ＜２．１ ・・・（６）
１．５＜ｎｄｐ＜１．９ ・・・（７）
２．５＜ｆ１／ｆ３＜６．０ ・・・（８）
１．２＜ｆ３／｜Ｍ３｜＜４．０ ・・・（９）
−４．０＜ｆ２／ｆｗ＜−１．０ ・・・（１０）
−０．１０＜ｆｎ／ｆｔ＜−０．０１ ・・・（１１）
0.7<f2/fn<2.0 (4)
−5.0<(1−βnT 2 )×βpT 2 <−2.0 (5)
1.7<ndn<2.1 (6)
1.5<ndp<1.9 (7)
2.5<f1/f3<6.0 (8)
1.2<f3/|M3|<4.0 (9)
-4.0<f2/fw<-1.0 (10)
-0.10<fn/ft<-0.01 (11)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（４）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と負レンズ群Ｌｎの焦点距離の比を規定している。条件式（４）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ良好な光学性能を得ている。条件式（４）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎると、ズーミングに際して像面湾曲の変動や、倍率色収差の変動が大きくなってくる。 Next, the technical meanings of the above conditional expressions will be described. Conditional expression (4) defines the ratio of the focal length of the second lens unit L2 and the focal length of the negative lens unit Ln. By satisfying the conditional expression (4), the lens system is downsized, and good optical performance is obtained. If the focal length of the second lens unit L2 becomes too short beyond the lower limit value of the conditional expression (4), the fluctuation of the curvature of field and the fluctuation of the chromatic aberration of magnification will increase during zooming.
また、条件式（４）の下限値を超えて負レンズ群Ｌｎの負の焦点距離が長くなりすぎると、位置敏感度が小さくなり、ズーミングに際しての像面補正やフォーカシングのためのストロークが長くなる。その結果、レンズ全長が長くなってくる。 Further, if the negative focal length of the negative lens unit Ln becomes too long beyond the lower limit value of the conditional expression (4), the position sensitivity becomes small, and the stroke for image plane correction and focusing during zooming becomes long. .. As a result, the total lens length becomes longer.
一方、条件式（４）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が長くなりすぎると高いズーム比を得る為、長いストロークが必要となる。その結果、レンズ全長が長くなってくる。また、条件式（４）の上限値を超えて負レンズ群Ｌｎの負の焦点距離が短くなりすぎると、特に広角端において像面湾曲が増大し、像面湾曲の補正が困難となる。 On the other hand, if the negative focal length of the second lens unit L2 becomes too long beyond the upper limit of the conditional expression (4), a high zoom ratio is obtained, and a long stroke is required. As a result, the total lens length becomes longer. If the negative focal length of the negative lens unit Ln becomes too short beyond the upper limit of conditional expression (4), the field curvature will increase at the wide-angle end, and it will be difficult to correct the field curvature.
条件式（５）は、負レンズ群Ｌｎの望遠端の位置敏感度を規定したものである。
条件式（５）を満たすことでレンズ系の小型化と良好な光学性能の両立が可能となる。
条件式（５）の下限値を超えて負レンズ群Ｌｎの位置敏感度が小さくなりすぎると、高ズーム比化した際の望遠端において像面位置補正、フォーカシングのためのストロークが長くなってしまい、その結果レンズ全長が長くなってしまうため好ましくない。
Conditional expression (5) defines the position sensitivity of the negative lens unit Ln at the telephoto end.
By satisfying conditional expression (5), it is possible to achieve both compactness of the lens system and good optical performance.
If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded and the position sensitivity of the negative lens unit Ln becomes too small, the stroke for image plane position correction and focusing becomes long at the telephoto end when the zoom ratio is increased. As a result, the total lens length becomes long, which is not preferable.
一方、条件式（５）の上限値を超えて負レンズ群Ｌｎの位置敏感度が大きくなりすぎると、負レンズ群Ｌｎの焦点距離が短くなってしまい、特に広角端における像面湾曲の補正が困難となるため好ましくない。 On the other hand, if the position sensitivity of the negative lens group Ln becomes too high, exceeding the upper limit of conditional expression (5), the focal length of the negative lens group Ln becomes short, and in particular correction of field curvature at the wide-angle end is possible. It is difficult because it is difficult.
条件式（６）は負の屈折力のレンズ群Ｌｎを構成する負レンズの材料の屈折率を規定している。条件式（６）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（６）の下限値を超えて負レンズの材料の屈折率が低くなりすぎると、所定の負の屈折力を確保するために負レンズのレンズ面の曲率半径が小さくなってしまい、特に広角端において像面湾曲が増大し、像面湾曲の補正が困難となる。 Conditional expression (6) defines the refractive index of the material of the negative lens forming the lens unit Ln having a negative refractive power. By satisfying conditional expression (6), the lens system is downsized, and good optical performance is obtained. When the lower limit of conditional expression (6) is exceeded and the refractive index of the material of the negative lens becomes too low, the radius of curvature of the lens surface of the negative lens becomes small in order to secure a predetermined negative refracting power. The field curvature increases at the wide-angle end, making it difficult to correct the field curvature.
一方、条件式（６）の上限値を超えて負レンズの材料の屈折率が高くなりすぎると、レンズ全系のペッツバール和が小さくなってしまい、像面湾曲や非点収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。 On the other hand, if the refractive index of the material of the negative lens exceeds the upper limit of conditional expression (6) and becomes too high, the Petzval sum of the entire lens system becomes small, and the field curvature and astigmatism increase. It becomes difficult to correct various aberrations.
条件式（７）はレンズ群Ｌｐを構成する正レンズの材料の屈折率を規定している。条件式（７）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（７）の下限値を超えて正レンズの材料の屈折率が小さくなりすぎると、正レンズの厚さが厚くなってしまい、レンズ全長が長くなってくる。一方、条件式（７）の上限値を超えて正レンズの材料の屈折率が大きくなりすぎると、ペッツバール和が増大し、非点収差の補正が困難となる。 Conditional expression (7) defines the refractive index of the material of the positive lens that constitutes the lens unit Lp. By satisfying the conditional expression (7), the lens system is downsized and good optical performance is obtained. If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded and the refractive index of the material of the positive lens becomes too small, the thickness of the positive lens becomes thick and the total lens length becomes long. On the other hand, if the refractive index of the material of the positive lens exceeds the upper limit of conditional expression (7) and the Petzval sum increases, it becomes difficult to correct astigmatism.
条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と後群ＬＲの最も物体側のレンズ群（各実施例では第３レンズ群Ｌ３）の焦点距離を規定している。条件式（８）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（８）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎると、特に望遠端において球面収差や軸上色収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。また、条件式（８）の下限値を超えて後群ＬＲの最も物体側のレンズ群の焦点距離が長くなりすぎると、変倍のためのストロークが長くなり、その結果、レンズ全長が長くなってくる。 Conditional expression (8) defines the focal length of the first lens unit L1 and the focal length of the lens unit closest to the object side of the rear lens unit LR (third lens unit L3 in each embodiment). By satisfying the conditional expression (8), the lens system is downsized and good optical performance is obtained. When the lower limit of conditional expression (8) is exceeded and the focal length of the first lens unit L1 becomes too short, spherical aberration and axial chromatic aberration increase, especially at the telephoto end, making it difficult to correct these various aberrations. If the focal length of the lens unit closest to the object in the rear lens group LR becomes too long beyond the lower limit of conditional expression (8), the stroke for zooming becomes long, and as a result, the total lens length becomes long. Come on.
一方、条件式（８）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、高ズーム比化した際にレンズ全長が長くなってくる。また、条件式（８）の上限値を超えて後群ＬＲの最も物体側のレンズ群の焦点距離が短くなりすぎると、特に広角端において球面収差やコマ収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。 On the other hand, if the focal length of the first lens unit L1 becomes too long beyond the upper limit of the conditional expression (8), the total lens length becomes long when the zoom ratio is increased. If the focal length of the lens unit closest to the object side of the rear lens group LR becomes too short beyond the upper limit of conditional expression (8), spherical aberration and coma will increase, especially at the wide-angle end, and these various aberrations will be reduced. Correction becomes difficult.
条件式（９）は後群ＬＲの最も物体側のレンズ群（各実施例では第３レンズ群Ｌ３）の焦点距離とズーミングに際しての後群ＬＲの最も物体側のレンズ群の移動量の比を規定している。条件式（９）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を得ている。条件式（９）の下限値を超えて後群ＬＲの最も物体側のレンズ群の焦点距離が短くなりすぎると、特に広角端において球面収差や軸上色収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。 The conditional expression (9) is the ratio of the focal length of the lens group closest to the object side (the third lens group L3 in each embodiment) of the rear group LR to the movement amount of the lens group closest to the object side of the rear group LR during zooming. Stipulates. By satisfying conditional expression (9), it is possible to obtain a high zoom ratio while reducing the size of the lens system. If the lower limit of conditional expression (9) is exceeded and the focal length of the lens unit on the most object side of the rear lens group LR becomes too short, spherical aberration and axial chromatic aberration increase, especially at the wide-angle end, and correction of these various aberrations is performed. Will be difficult.
一方、条件式（９）の上限値を超えて後群ＬＲの最も物体側のレンズ群の焦点距離が長くなりすぎると、高ズーム比化を図ろうとするとレンズ全長が長くなってくる。 On the other hand, if the focal length of the lens unit on the most object side of the rear lens group LR becomes too long beyond the upper limit of conditional expression (9), the total lens length will become long in an attempt to achieve a high zoom ratio.
条件式（１０）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定している。条件式（１０）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（１０）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が長くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると）、変倍のためのストロークが長くなってしまい、その結果、レンズ全長が長くなってくる。 Conditional expression (10) defines the ratio of the focal length of the second lens unit L2 to the focal length of the entire system at the wide-angle end. By satisfying the conditional expression (10), the lens system is downsized, and good optical performance is obtained. If the negative focal length of the second lens unit L2 becomes too long beyond the lower limit of conditional expression (10) (if the absolute value of the negative focal length becomes too large), the stroke for zooming becomes long. As a result, the total lens length becomes longer.
一方、条件式（１０）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が短くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると）、ズーミングに際して像面湾曲の変動や、倍率色収差の変動が大きくなってくる。 On the other hand, when the negative focal length of the second lens unit L2 becomes too short (the absolute value of the negative focal length becomes too small) beyond the upper limit of the conditional expression (10), the fluctuation of the curvature of field during zooming. In addition, the variation of lateral chromatic aberration becomes large.
条件式（１１）は、負レンズ群Ｌｎの負の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比を規定している。条件式（１１）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（１１）の上限値を超えて負レンズ群Ｌｎの負の焦点距離が短くなりすぎると、特に広角端において像面湾曲の補正が困難となる。一方、条件式（１１）の下限値を超えて負レンズ群Ｌｎの負の焦点距離が長くなりすぎると、位置敏感度が小さくなり、ズーミングに際しての像面変動の補正やフォーカシングのためのストロークが長くなり、レンズ全長が増大してくる。 Conditional expression (11) defines the ratio between the negative focal length of the negative lens unit Ln and the focal length of the entire system at the telephoto end. By satisfying the conditional expression (11), the lens system is downsized, and good optical performance is obtained. If the negative focal length of the negative lens unit Ln becomes too short beyond the upper limit of the conditional expression (11), it becomes difficult to correct the field curvature especially at the wide-angle end. On the other hand, when the negative focal length of the negative lens unit Ln becomes too long beyond the lower limit value of the conditional expression (11), the position sensitivity becomes small, and the stroke for correcting the image plane variation during zooming and focusing is reduced. It becomes longer and the total lens length increases.
なお、各実施例において、好ましくは条件式（４）乃至（１１）の数値範囲を次のようにするのがよい。 In each embodiment, it is preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (4) to (11) as follows.
０．７５＜ｆ２／ｆｎ＜１．５０ ・・・（４ａ）
−４．８＜（１−βｎＴ２）×βｐＴ２＜−２．５ ・・・（５ａ）
１．８０＜ｎｄｎ＜２．００ ・・・（６ａ）
１．５５＜ｎｄｐ＜１．８８ ・・・（７ａ）
２．７＜ｆ１／ｆ３＜４．５ ・・・（８ａ）
２．０＜ｆ３／｜Ｍ３｜＜３．５ ・・・（９ａ）
−２．５＜ｆ２／ｆｗ＜−１．２ ・・・（１０ａ）
−０．０７＜ｆｎ／ｆｔ＜−０．０３ ・・・（１１ａ）
0.75<f2/fn<1.50 (4a)
-4.8<(1-βnT 2 )×βpT 2 <−2.5 (5a)
1.80<ndn<2.00 (6a)
1.55<ndp<1.88 (7a)
2.7<f1/f3<4.5 (8a)
2.0<f3/|M3|<3.5 (9a)
-2.5<f2/fw<-1.2 (10a)
-0.07<fn/ft<-0.03 (11a)
各実施例では、以上のように各要素を構成することにより、小型で高ズーム比であり全ズーム範囲にわたり良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。尚、以上の条件式は任意に複数組み合わせれば、さらに本発明の効果を高めることができる。尚、本発明のズームレンズにおいて収差補正上、好ましくは次の如く構成するのが良い。 In each embodiment, by configuring each element as described above, a zoom lens having a small size, a high zoom ratio, and good optical performance over the entire zoom range is obtained. The effects of the present invention can be further enhanced by arbitrarily combining the above conditional expressions. In the zoom lens of the present invention, it is preferable to have the following configuration for aberration correction.
後群ＬＲはレンズ群Ｌｎより物体側に１つ以上のレンズ群を有し、該１つ以上のレンズ群はズーミングに際して移動するのが良い。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズからなるのが良い。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズからなるのが良い。または第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズからなるのが良い。 The rear group LR has one or more lens groups on the object side of the lens group Ln, and it is preferable that the one or more lens groups move during zooming. It is preferable that the first lens unit L1 includes a negative lens, a positive lens, a positive lens, and a positive lens, which are sequentially arranged from the object side to the image side. It is preferable that the second lens unit L2 includes a negative lens, a positive lens, a negative lens, and a positive lens, which are sequentially arranged from the object side to the image side. Alternatively, the second lens unit L2 may include a negative lens, a negative lens, a negative lens, and a positive lens, which are sequentially arranged from the object side to the image side.
後群ＬＲの最も物体側のレンズ群は、正レンズからなること、または後群ＬＲの最も物体側のレンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズからなるのが良い。 The most object side lens group of the rear group LR is made up of a positive lens, or the most object side lens group of the rear group LR is a positive lens, a negative lens, and a positive lens arranged in order from the object side to the image side. , It is better to have a positive lens.
次に各実施例の各レンズ群のレンズ構成について説明する。各レンズ群の構成は特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されている。 Next, the lens configuration of each lens group of each embodiment will be described. Unless otherwise specified, the configuration of each lens group is arranged in order from the object side to the image side.
［実施例１］
第１レンズ群Ｌ１は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズと物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズが接合された接合レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズより構成している。本実施例では３枚の正レンズを用いることにより、各レンズのレンズ面の屈折力を大きくせずにすむため、特に高ズーム比化した際に望遠端において軸上色収差や球面収差、コマ収差等を効果的に軽減している。
[Example 1]
The first lens unit L1 is a cemented lens in which a negative meniscus lens having a convex surface on the object side and a positive meniscus lens having a convex surface on the object side are cemented, and a meniscus positive lens having a convex surface on the object side. The lens is a positive meniscus lens having a convex surface on the object side. In this embodiment, since three positive lenses are used, the refractive power of the lens surface of each lens does not need to be increased. Therefore, especially when the zoom ratio is increased, axial chromatic aberration, spherical aberration, and coma aberration are obtained at the telephoto end. Etc. are effectively reduced.
第２レンズ群Ｌ２は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凹形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合された接合レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズより構成している。このレンズ構成により広角端において像面湾曲、ズーム全域において倍率色収差の補正を効果的に行っている。 The second lens unit L2 has a meniscus negative lens having a convex object-side surface, a cemented lens in which a positive lens having a concave object-side surface and a biconcave negative lens are cemented, and an object-side surface having a convex surface. And is composed of a positive meniscus lens. This lens configuration effectively corrects field curvature at the wide-angle end and lateral chromatic aberration over the entire zoom range.
第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズより構成している。このレンズ構成により特に広角端における球面収差やコマ収差の補正を効果的に行っている。第４レンズ群Ｌ４は物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズと物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズが接合された接合レンズ、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズより構成している。 The third lens unit L3 is composed of a biconvex positive lens whose both surfaces are aspherical. This lens structure effectively corrects spherical aberration and coma at the wide-angle end. The fourth lens unit L4 is a cemented lens in which a positive meniscus lens having a convex surface on the object side and a negative meniscus lens having a convex surface on the object side are cemented, and a positive lens having a biconvex shape and aspherical surfaces on both sides. It is made up of.
接合レンズを有することで、ズーム全域において軸上色収差の発生を軽減している。また、両面が非球面形状の正レンズを有することで高ズーム比化しつつズーム全域において球面収差やコマ収差の発生を軽減している。第５レンズ群Ｌ５は両凹形状の負レンズより構成している。１枚の負レンズとすることで軽量化し、フォーカシングを行うときに迅速な制御を容易にしている。 By having a cemented lens, the occurrence of axial chromatic aberration is reduced over the entire zoom range. Further, by having a positive lens having an aspherical surface on both sides, the occurrence of spherical aberration and coma aberration is reduced over the entire zoom range while achieving a high zoom ratio. The fifth lens unit L5 is composed of a biconcave negative lens. The single negative lens reduces the weight and facilitates quick control during focusing.
第６レンズ群Ｌ６は、両凸形状の正レンズより構成している。最終レンズ群を正の屈折力のレンズ群とすることでテレセントリック性を高くし、軸外光束が撮像素子へ垂直に近い角度で入射するようにして、シェーディングによる画面周辺の光量落ちを軽減している。 The sixth lens unit L6 is composed of a biconvex positive lens. By making the final lens group a lens group having a positive refractive power, the telecentricity is enhanced, and the off-axis light beam is made incident on the image sensor at an angle close to vertical, thus reducing the amount of light drop around the screen due to shading. There is.
［実施例２］
実施例２の各レンズ群のレンズ構成は実施例１と同じである。
[Example 2]
The lens configuration of each lens group of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
［実施例３］
第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３のレンズ構成は実施例１と同じである。第４レンズ群Ｌ４は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズ、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズより構成している。第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６のレンズ構成は実施例１と同じである。
[Example 3]
The lens configurations of the first lens group L1, the second lens group L2, and the third lens group L3 are the same as in the first embodiment. The fourth lens unit L4 includes a negative meniscus lens having a convex object-side surface, a positive meniscus lens having a convex object-side surface, and a biconvex positive lens having aspherical surfaces on both sides. .. The lens configurations of the fifth lens unit L5 and the sixth lens unit L6 are the same as in the first embodiment.
［実施例４］
第１レンズ群Ｌ１のレンズ構成は、実施例１と同じである。第２レンズ群Ｌ２は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズより構成している。
[Example 4]
The lens configuration of the first lens unit L1 is the same as that of the first embodiment. The second lens unit L2 includes a meniscus negative lens having a convex object-side surface, a meniscus negative lens having a convex object-side surface, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens. There is.
第３レンズ群Ｌ３は物体側の面が凸で物体側の面が非球面形状の正レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズと物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズが接合された接合レンズ、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズより構成している。第４レンズ群Ｌ４は両凹形状の負レンズ１枚より構成している。第５レンズ群Ｌ５は両凸形状の正レンズ１枚より構成している。 The third lens unit L3 is a positive lens having a convex object-side surface and an aspherical surface on the object side, a negative meniscus lens having a convex object-side surface and a meniscus-shaped positive lens having a convex object-side surface. A cemented lens in which is cemented, and a biconvex positive lens whose both surfaces are aspherical. The fourth lens unit L4 is composed of one biconcave negative lens. The fifth lens unit L5 is composed of one biconvex positive lens.
［実施例５］
実施例５の各レンズ群のレンズ構成は、実施例４と同じである。
[Example 5]
The lens configuration of each lens group in Example 5 is the same as that in Example 4.
次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置（監視カメラ）の実施例を図１１を用いて説明する。図１１において、１０は監視カメラ本体、１１は実施例１乃至５で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。１３は撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。１４は撮像素子１２によって光電変換された被写体像を転送するためのネットワークケーブルである。 Next, an embodiment of an image pickup apparatus (monitor camera) using the zoom lens of the present invention as an image pickup optical system will be described with reference to FIG. In FIG. 11, 10 is a surveillance camera body, and 11 is an imaging optical system configured by any of the zoom lenses described in the first to fifth embodiments. Reference numeral 12 denotes an image pickup element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or a CMOS sensor which is built in the camera body and receives a subject image formed by the image pickup optical system 11. Reference numeral 13 is a memory for recording information corresponding to the subject image photoelectrically converted by the image sensor 12. Reference numeral 14 is a network cable for transferring a subject image photoelectrically converted by the image pickup device 12.
撮像装置としては監視カメラに限定されることはなく、ビデオカメラやデジタルカメラ等においても同様に用いることができる。 The image pickup device is not limited to the surveillance camera, and can be similarly used in a video camera, a digital camera or the like.
本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズとともに、歪曲収差と倍率色収差のどちらか、もしくは両方を電気的に補正する回路を有していても良い。このようにズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にすれば、ズームレンズ全体のレンズ枚数を少なくでき、全系の小型化が容易になる。また倍率色収差を電気的に補正する補正手段を用いれば、撮像した画像の色にじみを低減し、解像力の向上を図ることが容易になる。 The image pickup apparatus of the present invention may include a circuit that electrically corrects either or both of the distortion aberration and the chromatic aberration of magnification in addition to any one of the zoom lenses described above. With such a configuration in which distortion and the like of the zoom lens can be allowed, the number of lenses in the entire zoom lens can be reduced, and the overall system can be easily downsized. Further, if a correction unit that electrically corrects lateral chromatic aberration is used, it is easy to reduce color fringing of a captured image and improve resolution.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof.
次に本発明の実施例１乃至５にそれぞれ対応する数値データ１乃至５を示す。各数値データにおいて、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。 Next, numerical data 1 to 5 corresponding to Embodiments 1 to 5 of the present invention will be shown. In each numerical data, i indicates the order of the optical surface from the object side. ri is the radius of curvature of the i-th optical surface (i-th surface), di is the distance between the i-th surface and the (i+1)th surface, and ndi and νdi are the refraction of the material of the i-th optical member with respect to the d-line. The rate and Abbe number are shown.
ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から近軸像面までの距離を空気換算長として表したものである。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの長さにバックフォーカスＢＦの値を加えた長さである。＊は非球面を意味する。またｋは離心率である。Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は非球面係数である。非球面形状は、面頂点を基準にして光軸からの高さｈの位置における光軸方向の変位をｘとするとき、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2］＋Ａ４×ｈ4＋Ａ６×ｈ6＋Ａ８×ｈ8＋Ａ１０×ｈ10
で表される。
BF is a back focus and represents the distance from the final lens surface to the paraxial image plane as an air-equivalent length. The total lens length is the length from the first lens surface to the final lens surface plus the value of the back focus BF. * Means aspherical surface. Also, k is the eccentricity. A4, A6, A8 and A10 are aspherical coefficients. The aspherical shape has a displacement x in the optical axis direction at the position of height h from the optical axis with respect to the surface vertex,
x = (h 2 / R) / [1+ {1- (1 + k) (h / R) 2} 1/2] + A4 × h 4 + A6 × h 6 + A8 × h 8 + A10 × h 10
It is represented by.
但しＲは近軸曲率半径である。「ｅ−ｘ」は「１０-x」を意味している。各数値データにおける上述した各条件式との対応を表１、表２に示す。 However, R is a paraxial radius of curvature. “ Ex ” means “10 −x ”. Tables 1 and 2 show the correspondence between each numerical data and the above-mentioned conditional expressions.
［数値データ１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 64.609 1.40 1.85478 24.8
2 38.459 5.06 1.49700 81.5
3 290.666 0.15
4 40.050 3.04 1.59522 67.7
5 157.406 0.10
6 32.512 2.52 1.59522 67.7
7 68.128 (可変)
8 62.804 0.65 2.00100 29.1
9 7.075 4.71
10 -22.167 1.94 1.95906 17.5
11 -9.528 0.45 1.88300 40.8
12 32.706 0.12
13 16.243 1.22 1.92286 18.9
14 40.881 (可変)
15(絞り) ∞ (可変)
16* 10.955 5.37 1.55332 71.7
17* -21.087 (可変)
18 9.788 2.13 1.48749 70.2
19 29.249 0.50 2.00100 29.1
20 7.210 2.46
21* 8.973 3.53 1.55332 71.7
22* -17.677 (可変)
23 -128.328 0.40 1.88300 40.8
24 6.353 (可変)
25 12.655 2.59 1.66672 48.3
26 -14.832 2.38
27 ∞ 2.00 1.51633 64.1
28 ∞ 0.50
像面 ∞
[Numerical data 1]
Unit mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 64.609 1.40 1.85478 24.8
2 38.459 5.06 1.49700 81.5
3 290.6 66 0.15
4 40.050 3.04 1.59522 67.7
5 157.406 0.10
6 32.512 2.52 1.59522 67.7
7 68.128 (variable)
8 62.804 0.65 2.00100 29.1
9 7.075 4.71
10 -22.167 1.94 1.95906 17.5
11 -9.528 0.45 1.88300 40.8
12 32.706 0.12
13 16.243 1.22 1.92286 18.9
14 40.881 (variable)
15 (Aperture) ∞ (Variable)
16* 10.955 5.37 1.55332 71.7
17* -21.087 (variable)
18 9.788 2.13 1.48749 70.2
19 29.249 0.50 2.00100 29.1
20 7.210 2.46
21* 8.973 3.53 1.55332 71.7
22* -17.677 (variable)
23 -128.328 0.40 1.88300 40.8
24 6.353 (variable)
25 12.655 2.59 1.66672 48.3
26 -14.832 2.38
27 ∞ 2.00 1.51633 64.1
28 ∞ 0.50
Image plane ∞
非球面データ
第16面
K =-7.90957e-001 A 4=-2.44765e-005 A 6= 1.56884e-007 A 8=-2.31065e-009 A10=-3.06071e-012
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15112e-004 A 6=-4.15838e-007 A 8=-8.60580e-011
第21面
K =-2.34811e-001 A 4=-4.61556e-005 A 6=-2.12700e-006 A 8=-1.92241e-008 A10= 4.61138e-010
第22面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.58984e-006 A 6=-1.88828e-006 A 8= 1.51967e-009
各種データ
ズーム比 39.08
広角 中間 望遠
焦点距離 3.82 38.78 149.39
Fナンバー 1.65 3.00 4.94
半画角（度） 41.0 4.61 1.23
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 87.43 87.43 87.43
BF 4.20 4.20 4.20
d 7 0.52 25.61 31.12
d14 31.66 6.57 1.06
d15 5.56 1.98 0.67
d17 2.12 0.85 2.43
d22 1.98 7.29 1.87
d24 3.05 2.59 7.73
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.99
2 8 -5.99
3 16 13.86
4 18 26.48
5 23 -6.85
6 25 10.64
Aspherical data surface 16
K =-7.90957e-001 A 4=-2.44765e-005 A 6= 1.56884e-007 A 8=-2.31065e-009 A10=-3.06071e-012
Surface 17
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15112e-004 A 6=-4.15838e-007 A 8=-8.60580e-011
Side 21
K =-2.34811e-001 A 4=-4.61556e-005 A 6=-2.12700e-006 A 8=-1.92241e-008 A10= 4.61138e-010
22nd surface
K = 0.00000e+000 A 4=-2.58984e-006 A 6=-1.88828e-006 A 8= 1.51967e-009
Various data Zoom ratio 39.08
Wide-angle mid-telephoto focal length 3.82 38.78 149.39
F number 1.65 3.00 4.94
Half angle of view (degree) 41.0 4.61 1.23
Image height 3.20 3.20 3.20
Total lens length 87.43 87.43 87.43
BF 4.20 4.20 4.20
d 7 0.52 25.61 31.12
d14 31.66 6.57 1.06
d15 5.56 1.98 0.67
d17 2.12 0.85 2.43
d22 1.98 7.29 1.87
d24 3.05 2.59 7.73
Zoom lens group Data group Start surface Focal length
1 1 43.99
2 8 -5.99
3 16 13.86
4 18 26.48
5 23 -6.85
6 25 10.64
［数値データ２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 65.363 1.40 1.85478 24.8
2 39.383 5.61 1.49700 81.5
3 264.287 0.15
4 42.131 3.48 1.59522 67.7
5 184.272 0.10
6 34.209 2.78 1.59522 67.7
7 68.015 (可変)
8 62.330 0.65 2.00100 29.1
9 7.085 4.63
10 -23.745 1.95 1.95906 17.5
11 -9.790 0.45 1.88300 40.8
12 30.140 0.09
13 15.695 1.20 1.92286 18.9
14 35.702 (可変)
15(絞り) ∞ (可変)
16* 12.672 5.08 1.69350 53.2
17* -29.444 (可変)
18 10.161 2.58 1.48749 70.2
19 105.544 0.50 2.00100 29.1
20 7.139 2.27
21* 9.111 3.66 1.55332 71.7
22* -12.790 (可変)
23 -242.373 0.40 1.91082 35.3
24 6.669 (可変)
25 12.126 2.64 1.60342 38.0
26 -14.973 2.68
27 ∞ 2.00 1.51633 64.1
28 ∞ 0.50
像面 ∞
[Numerical data 2]
Unit mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 65.363 1.40 1.85478 24.8
2 39.383 5.61 1.49700 81.5
3 264.287 0.15
4 42.131 3.48 1.59522 67.7
5 184.272 0.10
6 34.209 2.78 1.59522 67.7
7 68.015 (variable)
8 62.330 0.65 2.00100 29.1
9 7.085 4.63
10 -23.745 1.95 1.95906 17.5
11 -9.790 0.45 1.88300 40.8
12 30.140 0.09
13 15.695 1.20 1.92286 18.9
14 35.702 (variable)
15 (Aperture) ∞ (Variable)
16* 12.672 5.08 1.69350 53.2
17* -29.444 (variable)
18 10.161 2.58 1.48749 70.2
19 105.544 0.50 2.00100 29.1
20 7.139 2.27
21* 9.111 3.66 1.55332 71.7
22* -12.790 (variable)
23 -242.373 0.40 1.91082 35.3
24 6.669 (variable)
25 12.126 2.64 1.60342 38.0
26 -14.973 2.68
27 ∞ 2.00 1.51633 64.1
28 ∞ 0.50
Image plane ∞
非球面データ
第16面
K =-7.71248e-001 A 4=-2.09334e-005 A 6=-2.32030e-007 A 8=-1.69990e-009 A10=-1.38448e-011
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.46054e-005 A 6=-4.79822e-007 A 8= 2.68075e-010
第21面
K =-4.49533e-001 A 4=-9.73472e-005 A 6=-2.95376e-006 A 8=-5.87818e-008 A10= 1.57735e-009
第22面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.91512e-006 A 6=-4.21269e-006 A 8= 6.53932e-009
各種データ
ズーム比 43.95
広角 中間 望遠
焦点距離 3.83 38.73 168.13
Fナンバー 1.73 2.97 5.14
半画角（度） 41.0 4.63 1.10
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 91.45 91.45 91.45
BF 4.50 4.50 4.50
d 7 0.52 27.19 33.04
d14 33.63 6.96 1.11
d15 5.61 2.66 0.66
d17 1.39 0.77 2.02
d22 2.07 7.17 1.87
d24 4.11 2.57 8.62
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.42
2 8 -5.92
3 16 13.44
4 18 26.21
5 23 -7.12
6 25 11.53
Aspherical data surface 16
K =-7.71248e-001 A 4=-2.09334e-005 A 6=-2.32030e-007 A 8=-1.69990e-009 A10=-1.38448e-011
Surface 17
K = 0.00000e+000 A 4= 5.46054e-005 A 6=-4.79822e-007 A 8= 2.68075e-010
Side 21
K =-4.49533e-001 A 4=-9.73472e-005 A 6=-2.95376e-006 A 8=-5.87818e-008 A10= 1.57735e-009
22nd surface
K = 0.00000e+000 A 4=-2.91512e-006 A 6=-4.21269e-006 A 8= 6.53932e-009
Various data Zoom ratio 43.95
Wide-angle mid-telephoto focal length 3.83 38.73 168.13
F number 1.73 2.97 5.14
Half angle of view (degree) 41.0 4.63 1.10
Image height 3.20 3.20 3.20
Total lens length 91.45 91.45 91.45
BF 4.50 4.50 4.50
d 7 0.52 27.19 33.04
d14 33.63 6.96 1.11
d15 5.61 2.66 0.66
d17 1.39 0.77 2.02
d22 2.07 7.17 1.87
d24 4.11 2.57 8.62
Zoom lens group Data group Start surface Focal length
1 1 46.42
2 8 -5.92
3 16 13.44
4 18 26.21
5 23 -7.12
6 25 11.53
［数値データ３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 52.639 1.40 2.00069 25.5
2 35.816 5.41 1.49700 81.5
3 201.153 0.15
4 41.082 2.91 1.59522 67.7
5 123.708 0.10
6 30.700 3.09 1.59522 67.7
7 71.843 (可変)
8 41.302 0.65 2.00100 29.1
9 6.713 4.82
10 -30.942 2.01 1.95906 17.5
11 -11.476 0.45 1.91082 35.3
12 25.266 0.16
13 15.297 1.52 1.95906 17.5
14 61.954 (可変)
15(絞り) ∞ (可変)
16* 12.972 3.46 1.69350 53.2
17* -29.430 (可変)
18 1359.110 0.50 2.00069 25.5
19 12.092 0.10
20 8.803 1.46 1.49700 81.5
21 12.758 2.05
22* 10.101 2.71 1.55332 71.7
23* -14.182 (可変)
24 -108.793 0.40 1.95375 32.3
25 7.392 (可変)
26 20.768 1.99 1.80518 25.4
27 -16.752 2.28
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 0.50
像面 ∞
[Numerical data 3]
Unit mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 52.639 1.40 2.00069 25.5
2 35.816 5.41 1.49700 81.5
3 201.153 0.15
4 41.082 2.91 1.59522 67.7
5 123.708 0.10
6 30.700 3.09 1.59522 67.7
7 71.843 (variable)
8 41.302 0.65 2.00100 29.1
9 6.713 4.82
10 -30.942 2.01 1.95906 17.5
11 -11.476 0.45 1.91082 35.3
12 25.266 0.16
13 15.297 1.52 1.95906 17.5
14 61.954 (variable)
15 (Aperture) ∞ (Variable)
16* 12.972 3.46 1.69350 53.2
17* -29.430 (variable)
18 1359.110 0.50 2.00069 25.5
19 12.092 0.10
20 8.803 1.46 1.49 700 81.5
21 12.758 2.05
22* 10.101 2.71 1.55332 71.7
23*-14.182 (variable)
24 -108.793 0.40 1.95375 32.3
25 7.392 (variable)
26 20.768 1.99 1.80518 25.4
27 -16.752 2.28
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 0.50
Image plane ∞
非球面データ
第16面
K =-8.31665e-001 A 4= 2.31250e-005 A 6= 4.40949e-007 A 8= 4.80355e-009
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.20953e-004 A 6= 1.80874e-007
第22面
K =-3.73810e-001 A 4=-1.01992e-004 A 6=-4.01433e-007 A 8=-4.16124e-008
第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.29459e-004 A 6=-8.56894e-007
各種データ
ズーム比 39.10
広角 中間 望遠
焦点距離 4.07 39.62 159.31
Fナンバー 1.65 3.00 4.90
半画角（度） 38.5 4.55 1.15
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 84.82 84.82 84.82
BF 4.09 4.09 4.09
d 7 0.52 24.77 30.09
d14 30.30 6.06 0.73
d15 5.39 2.84 0.49
d17 2.86 0.89 0.81
d23 4.36 7.67 1.89
d25 1.97 3.18 11.38
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.23
2 8 -6.90
3 16 13.43
4 18 22.65
5 24 -7.25
6 26 11.80
Aspherical data surface 16
K =-8.31665e-001 A 4= 2.31250e-005 A 6= 4.40949e-007 A 8= 4.80355e-009
Surface 17
K = 0.00000e+000 A 4= 1.20953e-004 A 6= 1.80874e-007
22nd surface
K =-3.73810e-001 A 4=-1.01992e-004 A 6=-4.01433e-007 A 8=-4.16124e-008
Surface 23
K = 0.00000e+000 A 4= 2.29459e-004 A 6=-8.56894e-007
Various data Zoom ratio 39.10
Wide-angle mid-telephoto focal length 4.07 39.62 159.31
F number 1.65 3.00 4.90
Half angle of view (degree) 38.5 4.55 1.15
Image height 3.20 3.20 3.20
Total lens length 84.82 84.82 84.82
BF 4.09 4.09 4.09
d 7 0.52 24.77 30.09
d14 30.30 6.06 0.73
d15 5.39 2.84 0.49
d17 2.86 0.89 0.81
d23 4.36 7.67 1.89
d25 1.97 3.18 11.38
Zoom lens group Data group Start surface Focal length
1 1 43.23
2 8 -6.90
3 16 13.43
4 18 22.65
5 24 -7.25
6 26 11.80
［数値データ４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 62.576 1.30 1.85478 24.8
2 37.070 4.95 1.49700 81.5
3 252.281 0.15
4 41.949 2.92 1.59522 67.7
5 151.204 0.10
6 30.883 3.01 1.59522 67.7
7 75.090 (可変)
8 83.213 0.60 1.95375 32.3
9 7.196 2.77
10 34.663 0.50 1.80400 46.6
11 12.136 2.33
12 -18.151 0.50 1.77250 49.6
13 57.022 0.10
14 20.195 2.03 1.95906 17.5
15 -58.079 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 12.268 3.27 1.76450 49.1
18 162.077 5.16
19 21.450 0.45 2.00100 29.1
20 6.779 3.06 1.49700 81.5
21 32.750 1.11
22* 8.568 3.25 1.49700 81.5
23* -16.698 (可変)
24 -97.247 0.40 1.95375 32.3
25 8.073 (可変)
26 14.299 2.14 1.76182 26.5
27 -19.210 2.29
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 0.50
像面 ∞
[Numerical data 4]
Unit mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 62.576 1.30 1.85478 24.8
2 37.070 4.95 1.49700 81.5
3 252.281 0.15
4 41.949 2.92 1.59522 67.7
5 151.204 0.10
6 30.883 3.01 1.59522 67.7
7 75.090 (variable)
8 83.213 0.60 1.95375 32.3
9 7.196 2.77
10 34.663 0.50 1.80400 46.6
11 12.136 2.33
12 -18.151 0.50 1.77250 49.6
13 57.022 0.10
14 20.195 2.03 1.95906 17.5
15 -58.079 (variable)
16 (Aperture) ∞ (Variable)
17* 12.268 3.27 1.76450 49.1
18 162.077 5.16
19 21.450 0.45 2.00100 29.1
20 6.779 3.06 1.49700 81.5
21 32.750 1.11
22* 8.568 3.25 1.49700 81.5
23* -16.698 (variable)
24 -97.247 0.40 1.95375 32.3
25 8.073 (variable)
26 14.299 2.14 1.76182 26.5
27 -19.210 2.29
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 0.50
Image plane ∞
非球面データ
第17面
K =-8.75166e-001 A 4= 1.75023e-005 A 6=-1.02628e-008 A 8=-8.89143e-010 A10= 7.90532e-012
第22面
K = 3.43978e-001 A 4=-2.96730e-004 A 6=-5.98295e-006 A 8= 6.36801e-008 A10=-2.77317e-009
第23面
K = 1.54412e+000 A 4= 9.10712e-005 A 6=-5.62864e-006 A 8= 1.81095e-007 A10=-3.72419e-009
各種データ
ズーム比 39.10
広角 中間 望遠
焦点距離 3.93 38.53 153.51
Fナンバー 1.65 3.00 4.90
半画角（度） 40.4 4.69 1.20
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 87.41 87.41 87.41
BF 4.11 4.11 4.11
d 7 0.60 24.73 30.03
d15 30.23 6.10 0.80
d16 5.89 1.69 0.60
d23 3.79 8.22 1.90
d25 2.69 2.46 9.88
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 42.56
2 8 -6.38
3 17 14.18
4 24 -7.80
5 26 11.07
Aspheric surface data surface 17
K =-8.75166e-001 A 4= 1.75023e-005 A 6=-1.02628e-008 A 8=-8.89143e-010 A10= 7.90532e-012
22nd surface
K = 3.43978e-001 A 4=-2.96730e-004 A 6=-5.98295e-006 A 8= 6.36801e-008 A10=-2.77317e-009
Surface 23
K = 1.54412e+000 A 4= 9.10712e-005 A 6=-5.62864e-006 A 8= 1.81095e-007 A10=-3.72419e-009
Various data Zoom ratio 39.10
Wide-angle mid-telephoto focal length 3.93 38.53 153.51
F number 1.65 3.00 4.90
Half angle of view (degree) 40.4 4.69 1.20
Image height 3.20 3.20 3.20
Total lens length 87.41 87.41 87.41
BF 4.11 4.11 4.11
d 7 0.60 24.73 30.03
d15 30.23 6.10 0.80
d16 5.89 1.69 0.60
d23 3.79 8.22 1.90
d25 2.69 2.46 9.88
Zoom lens group Data group Start surface Focal length
1 1 42.56
2 8 -6.38
3 17 14.18
4 24 -7.80
5 26 11.07
［数値データ５］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 60.851 1.30 1.85478 24.8
2 37.270 4.94 1.49700 81.5
3 246.433 0.15
4 42.053 3.43 1.59522 67.7
5 136.112 0.10
6 32.187 3.51 1.59522 67.7
7 76.439 (可変)
8 87.603 0.60 1.95375 32.3
9 7.309 2.93
10 53.525 0.50 1.85150 40.8
11 13.375 2.14
12 -20.387 0.50 1.77250 49.6
13 53.565 0.10
14 20.354 2.06 1.95906 17.5
15 -57.827 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 10.947 3.82 1.76450 49.1
18 440.738 3.86
19 27.425 0.45 2.00100 29.1
20 6.521 2.91 1.43700 95.1
21 18.605 1.01
22* 7.681 3.66 1.49700 81.5
23* -12.855 (可変)
24 -56.321 0.40 1.95375 32.3
25 7.732 (可変)
26 18.313 1.95 1.84666 23.9
27 -17.525 2.28
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 0.50
像面 ∞
[Numerical data 5]
Unit mm
Surface data Surface number rd nd νd
1 60.851 1.30 1.85478 24.8
2 37.270 4.94 1.49700 81.5
3 246.433 0.15
4 42.053 3.43 1.59522 67.7
5 136.112 0.10
6 32.187 3.51 1.59522 67.7
7 76.439 (variable)
8 87.603 0.60 1.95375 32.3
9 7.309 2.93
10 53.525 0.50 1.85 150 40.8
11 13.375 2.14
12 -20.387 0.50 1.77250 49.6
13 53.565 0.10
14 20.354 2.06 1.95906 17.5
15 -57.827 (variable)
16 (Aperture) ∞ (Variable)
17* 10.947 3.82 1.76450 49.1
18 440.738 3.86
19 27.425 0.45 2.00 100 29.1
20 6.521 2.91 1.43700 95.1
21 18.605 1.01
22* 7.681 3.66 1.49700 81.5
23* -12.855 (variable)
24 -56.321 0.40 1.95375 32.3
25 7.732 (variable)
26 18.313 1.95 1.84666 23.9
27 -17.525 2.28
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 0.50
Image plane ∞
非球面データ
第17面
K =-1.10884e+000 A 4= 5.19322e-005 A 6=-1.23956e-007 A 8= 1.22160e-009 A10=-1.19281e-011
第22面
K = 4.04079e-001 A 4=-5.15700e-004 A 6=-7.28653e-006 A 8= 5.30036e-010 A10=-5.65112e-009
第23面
K =-7.86419e-001 A 4= 2.38274e-005 A 6=-3.52404e-006 A 8= 9.78293e-010 A10=-1.11232e-009
各種データ
ズーム比 43.99
広角 中間 望遠
焦点距離 3.97 43.52 174.78
Fナンバー 1.65 3.00 4.90
半画角（度） 39.6 4.12 1.05
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 88.40 88.40 88.40
BF 4.10 4.10 4.10
d 7 0.60 25.19 30.59
d15 30.79 6.20 0.80
d16 6.39 1.18 0.60
d23 4.22 8.88 1.90
d25 1.98 2.53 10.09
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.83
2 8 -6.39
3 17 14.14
4 24 -7.11
5 26 10.85
Aspheric surface data surface 17
K =-1.10884e+000 A 4= 5.19322e-005 A 6=-1.23956e-007 A 8= 1.22160e-009 A10=-1.19281e-011
22nd surface
K = 4.04079e-001 A 4=-5.15700e-004 A 6=-7.28653e-006 A 8= 5.30036e-010 A10=-5.65112e-009
Surface 23
K =-7.86419e-001 A 4= 2.38274e-005 A 6=-3.52404e-006 A 8= 9.78293e-010 A10=-1.11232e-009
Various data Zoom ratio 43.99
Wide-angle mid-telephoto focal length 3.97 43.52 174.78
F number 1.65 3.00 4.90
Half angle of view (degree) 39.6 4.12 1.05
Image height 3.20 3.20 3.20
Total lens length 88.40 88.40 88.40
BF 4.10 4.10 4.10
d 7 0.60 25.19 30.59
d15 30.79 6.20 0.80
d16 6.39 1.18 0.60
d23 4.22 8.88 1.90
d25 1.98 2.53 10.09
Zoom lens group Data group Start surface Focal length
1 1 43.83
2 8 -6.39
3 17 14.14
4 24 -7.11
5 26 10.85
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 Ｌ６ 第６レンズ群
ＳＰ 絞り又は光量調整装置 ＬＲ 後群
L1 1st lens group L2 2nd lens group L3 3rd lens group L4 4th lens group L5 5th lens group L6 6th lens group SP Aperture or light quantity adjusting device LR Rear group
Claims (13)
前記後群の最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｌｐが配置され、該レンズ群Ｌｐの物体側に隣接して負の屈折力のレンズ群Ｌｎが配置され、
ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群と前記レンズ群Ｌｎは移動し、
広角端における前記レンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＷ、望遠端における前記レンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＴ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端における前記レンズ群Ｌｎの最も物体側のレンズ面から前記レンズ群Ｌｐの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄｎｐｗ、広角端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄｒｗ、望遠端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄｒｔとするとき、
１．２０≦βｎＴ／βｎＷ＜１．７０
０．２０＜ｄｒｔ／｜Ｍ２｜≦１．２２
０．０１＜ｄｎｐｗ／ｄｒｗ＜０．４０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 A first lens unit having a positive refractive power, a second lens unit having a negative refractive power, an aperture stop, and a rear unit having a plurality of lens units, which are sequentially arranged from the object side to the image side, and are adjacent to each other during zooming. A zoom lens in which the distance between groups changes,
A lens group Lp having a positive refractive power is arranged on the most image side of the rear group, and a lens group Ln having a negative refractive power is arranged adjacent to the object side of the lens group Lp,
During zooming , the first lens group is stationary, the second lens group and the lens group Ln move,
The lateral magnification of the lens unit Ln at the wide angle end is βnW, the lateral magnification of the lens unit Ln at the telephoto end is βnT, the movement amount of the second lens unit during zooming from the wide angle end to the telephoto end is M2, and the lateral magnification at the wide angle end is The distance on the optical axis from the lens surface of the lens unit Ln closest to the object to the lens surface of the lens unit Lp closest to the image is dnpw, and the distance on the optical axis from the aperture stop at the wide-angle end to the image surface is drw. , When the distance on the optical axis from the aperture stop at the telephoto end to the image plane is drt,
1.20≦ βnT/βnW<1.70
0.20<drt/|M2| ≦1.22
0.01<dnpw/drw<0.40
A zoom lens that satisfies the following conditional expression.
１．２＜ｆ３／｜Ｍ３｜＜４．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。 When the third lens group moving amount M3 angle end that put zooming to the telephoto end, the focal length of the third lens group and f3 is disposed on the most object side of the rear group,
1.2<f3/|M3|<4.0
The zoom lens according to claim 1 , wherein the following conditional expression is satisfied.
前記後群の最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｌｐが配置され、該レンズ群Ｌｐの物体側に隣接して負の屈折力のレンズ群Ｌｎが配置され、前記後群の最も物体側に第３レンズ群が配置され、A lens group Lp having a positive refractive power is arranged on the most image side of the rear group, a lens group Ln having a negative refractive power is arranged adjacent to the object side of the lens group Lp, and the most object side of the rear group is arranged. The third lens group is arranged in
ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群と前記レンズ群Ｌｎは移動し、During zooming, the first lens group is stationary, the second lens group and the lens group Ln move,
広角端における前記レンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＷ、望遠端における前記レンズ群Ｌｎの横倍率をβｎＴ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端における前記レンズ群Ｌｎの最も物体側のレンズ面から前記レンズ群Ｌｐの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄｎｐｗ、広角端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄｒｗ、望遠端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄｒｔ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の移動量をＭ３、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、The lateral magnification of the lens unit Ln at the wide-angle end is βnW, the lateral magnification of the lens unit Ln at the telephoto end is βnT, the movement amount of the second lens unit during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M2, and the lateral magnification is The distance on the optical axis from the lens surface of the lens unit Ln closest to the object to the lens surface of the lens unit Lp closest to the image is dnpw, and the distance on the optical axis from the aperture stop at the wide-angle end to the image surface is drw. , The distance on the optical axis from the aperture stop to the image plane at the telephoto end is drt, the moving amount of the third lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M3, and the focal length of the third lens group is f3. When
１．１０＜βｎＴ／βｎＷ＜１．７０1.10<βnT/βnW<1.70
０．２０＜ｄｒｔ／｜Ｍ２｜＜１．３０0.20<drt/|M2|<1.30
０．０１＜ｄｎｐｗ／ｄｒｗ＜０．４０0.01<dnpw/drw<0.40
１．２＜ｆ３／｜Ｍ３｜＜４．０1.2<f3/|M3|<4.0
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。A zoom lens that satisfies the following conditional expression.
０．７＜ｆ２／ｆｎ＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the second lens group is f2 and the focal length of the lens group Ln is fn,
0.7<f2/fn<2.0
4. The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression.
−５．０＜（１−βｎＴ２）×βｐＴ２＜−２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the lateral magnification of the lens unit Lp at the telephoto end is βpT,
−5.0<(1−βnT 2 )×βpT 2 <−2.0
The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression.
１．７＜ｎｄｎ＜２．１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。 The lens unit Ln is composed of one negative lens, and when the refractive index of the material of the negative lens is ndn,
1.7<ndn<2.1
The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression.
１．５＜ｎｄｐ＜１．９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。 The lens group Lp is composed of one positive lens, and when the refractive index of the material of the positive lens is ndp,
1.5<ndp<1.9
7. The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression.
２．５＜ｆ１／ｆ３＜６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the first lens group f1, the focal length of the third lens group disposed on the most object side of the rear group and f3,
2.5<f1/f3<6.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression.
−４．０＜ｆ２／ｆｗ＜−１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the second lens group is f2 and the focal length of the zoom lens at the wide angle end is fw,
-4.0<f2/fw<-1.0
The zoom lens according to any one of claims 1 to 8, characterized by satisfying the conditional expression.
−０．１０＜ｆｎ／ｆｔ＜−０．０１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the lens unit Ln is fn and the focal length of the zoom lens at the telephoto end is ft,
-0.10<fn/ft<-0.01
The zoom lens according to any one of claims 1 to 9 , wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression.
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