JPH10104516A - Compact variable power optical system - Google Patents
Compact variable power optical systemInfo
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- JPH10104516A JPH10104516A JP8278726A JP27872696A JPH10104516A JP H10104516 A JPH10104516 A JP H10104516A JP 8278726 A JP8278726 A JP 8278726A JP 27872696 A JP27872696 A JP 27872696A JP H10104516 A JPH10104516 A JP H10104516A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は小型の変倍光学系に
関し、特にレンズシャッター式のカメラに好適な小型の
変倍光学系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small zoom optical system, and more particularly to a small zoom optical system suitable for a lens shutter type camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近のレンズシャッター式のカメラ用の
撮影レンズにおいては、ズームレンズが主流となりつつ
あり、レンズ系の構成が簡単な正負2群ズームレンズに
関して種々の提案がなされている。正負2群ズームレン
ズは、正レンズ群とその像側に配置された負レンズ群と
で構成され、正レンズ群と負レンズ群との間隔を変化さ
せることによってレンズ系全体の焦点距離を変化(変
倍)させている。このような正負2群ズームレンズは、
例えば、特開平2−73322号公報に開示されてい
る。2. Description of the Related Art Recently, a zoom lens has become a mainstream photographing lens for a lens shutter type camera, and various proposals have been made regarding a positive / negative two-unit zoom lens having a simple lens system. The positive / negative two-group zoom lens includes a positive lens group and a negative lens group disposed on the image side thereof, and changes the focal length of the entire lens system by changing the distance between the positive lens group and the negative lens group ( Variable magnification). Such a two-group positive / negative zoom lens
For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-73322.
【0003】ズームレンズが一般的になるにつれて、小
型化および低コスト化を図ったズームレンズに関する提
案が種々なされている。例えば、特開平3−12700
9号公報や特開平5−257063号公報には、所定の
変倍比を確保しながらコストの低減化を図ったレンズ系
が開示されている。これらの公報に開示のレンズ系で
は、レンズ構成枚数を減らすことやプラスチック材料を
用いることによって、コストの低減化を図っている。一
般に、プラスチック材料はガラス材料に比べて融点が低
いので、モールド成型が容易であり、製造コストの低減
化が可能である。[0003] As zoom lenses have become popular, various proposals have been made regarding zoom lenses that have been reduced in size and cost. For example, JP-A-3-12700
No. 9 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. H5-257063 disclose a lens system in which a predetermined zoom ratio is secured and cost is reduced. In the lens systems disclosed in these publications, cost reduction is achieved by reducing the number of lens components and using a plastic material. Generally, since a plastic material has a lower melting point than a glass material, molding is easy, and manufacturing costs can be reduced.
【0004】特開平3−127009号公報に開示のレ
ンズ系では、正レンズ群が負レンズと正レンズとの2枚
で構成されている。そして、負レンズの物体側の面が収
斂作用を像側の面が発散作用をそれぞれ奏し、且つ負レ
ンズの両面を非球面状に形成することによって軸上収差
と軸外収差とを補正している。また、負部分群を1枚の
レンズで構成することによって、レンズ構成枚数を減ら
している。一方、特開平5−257063号公報に開示
のレンズ系では、正レンズ群と負レンズ群とにそれぞれ
1枚のプラスチックレンズを用いて、低コスト化を図っ
ている。In the lens system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-127909, the positive lens group is composed of two lenses, a negative lens and a positive lens. The object-side surface of the negative lens has a convergence effect and the image-side surface has a divergence effect, and both surfaces of the negative lens are formed as aspherical surfaces to correct axial and off-axis aberrations. I have. In addition, the number of lens components is reduced by configuring the negative sub-unit with one lens. On the other hand, in the lens system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-257063, the cost is reduced by using one plastic lens for each of the positive lens group and the negative lens group.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
3−127009号公報によるレンズ系では、正レンズ
群中の負レンズの物体側の面が強い正屈折力、像側の面
が強い負屈折力を有し、双方の面がいずれも非球面であ
ったため、製造時に発生する偏心に起因する性能劣化が
著しかった。特開平5−257063号公報によるレン
ズ系では、プラスチックレンズの導入により低コスト化
を図っている。しかしながら、正レンズ群が4枚のレン
ズで構成されているため、レンズ構成枚数の低減の点で
充分ではなかった。また、最も物体側に配置されたレン
ズが物体側に凸面を向けているので、広角端における正
の歪曲収差の補正が充分とは言えなかった。However, in the lens system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-127,093, the negative lens in the positive lens group has a strong positive refractive power on the object-side surface and a strong negative refractive power on the image-side surface. Since both surfaces were aspherical, the performance degradation caused by the eccentricity occurring during manufacturing was remarkable. In the lens system disclosed in JP-A-5-257063, cost reduction is achieved by introducing a plastic lens. However, since the positive lens group is composed of four lenses, the number of lens components is not sufficiently reduced. In addition, since the lens closest to the object has the convex surface facing the object, correction of positive distortion at the wide-angle end cannot be said to be sufficient.
【0006】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、ズーム比が2倍を越える簡易構成で且つ高性
能な小型の変倍光学系を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and has as its object to provide a high-performance, compact, variable-power optical system having a simple configuration with a zoom ratio of more than twice.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第1の発明においては、正の屈折力を有する正レン
ズ群G1と、該正レンズ群G1の像側に配置された負の
屈折力を有する負レンズ群G2とから構成され、前記正
レンズ群G1と前記負レンズ群G2との間の光路中には
開口絞りSが配置され、前記正レンズ群G1は、物体側
から順に、負屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第
2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3とから構成
され、前記正レンズ群G1と前記負レンズ群G2との空
気間隔を変化させることによって光学系全体の焦点距離
を変化させ、前記第2レンズL2の像側の面の曲率半径
をr22とし、前記第2レンズL2の像側の面と前記開口
絞りSとの間の光軸に沿った距離をDとしたとき、 1.5<r22/D<4 (1) の条件を満足することを特徴とする小型の変倍光学系を
提供する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a positive lens group G1 having a positive refractive power, and a negative lens group G1 disposed on the image side of the positive lens group G1. A negative lens group G2 having a refractive power, an aperture stop S is disposed in an optical path between the positive lens group G1 and the negative lens group G2, and the positive lens group G1 is sequentially arranged from the object side. , A first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a negative refractive power, and a third lens L3 having a positive refractive power. The air gap between the positive lens group G1 and the negative lens group G2 is The focal length of the entire optical system is changed by changing the radius, the radius of curvature of the image-side surface of the second lens L2 is set to r22, and the distance between the image-side surface of the second lens L2 and the aperture stop S is changed. When the distance along the optical axis is D, 1.5 <r22 / D <4 To provide a compact zoom optical system that satisfies the conditions 1).
【0008】また、第2の発明によれば、物体側から順
に、正の屈折力を有する正レンズ群G1と、負の屈折力
を有する負レンズ群G2とから構成され、前記正レンズ
群G1と前記負レンズ群G2との空気間隔を変化させる
ことによって光学系全体の焦点距離を変化させ、前記正
レンズ群G1の焦点距離をf1とし、前記負レンズ群G
2の焦点距離をf2とし、広角端状態における光学系全
体の焦点距離をfwとし、望遠端状態における光学系全
体の焦点距離をftとしたとき、 0.5<(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 <1.2 (5) の条件を満足することを特徴とする小型の変倍光学系を
提供する。According to the second aspect of the present invention, there is provided, in order from the object side, a positive lens group G1 having a positive refractive power and a negative lens group G2 having a negative refractive power. The focal length of the entire optical system is changed by changing the air distance between the negative lens group G2 and the negative lens group G2.
2 is f2, the focal length of the entire optical system in the wide-angle end state is fw, and the focal length of the entire optical system in the telephoto end state is ft: 0.5 <(f1 + | f2 |) / ( fw · ft) 1/2 <1.2 A compact variable-power optical system characterized by satisfying the condition of (5) is provided.
【0009】さらに、第3の発明によれば、物体側から
順に、正の屈折力を有する正レンズ群G1と、負の屈折
力を有する負レンズ群G2とから構成され、前記正レン
ズ群G1と前記負レンズ群G2との空気間隔を変化させ
ることによって光学系全体の焦点距離を変化させ、広角
端状態におけるバックフォーカスをBfwとし、望遠端
状態におけるレンズ全長をTLtとし、広角端状態にお
ける光学系全体の焦点距離をfwとし、望遠端状態にお
ける光学系全体の焦点距離をftとしたとき、 (Bfw/TLt)・(ft/fw)<0.4 (6) の条件を満足することを特徴とする小型の変倍光学系を
提供する。Further, according to the third aspect, in order from the object side, the positive lens group G1 has a positive refractive power and the negative lens group G2 has a negative refractive power. The focal length of the entire optical system is changed by changing the air gap between the zoom lens and the negative lens group G2, the back focus in the wide-angle end state is set to Bfw, the total lens length in the telephoto end state is set to TLt, and the optical length in the wide-angle end state is set. Assuming that the focal length of the entire system is fw and the focal length of the entire optical system in the telephoto end state is ft, the condition of (Bfw / TLt) · (ft / fw) <0.4 (6) is satisfied. A featured compact variable power optical system is provided.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】一般的に、正負2群ズームレンズ
では、広角端状態から望遠端状態へレンズ位置状態が変
化する際に、正レンズ群と負レンズ群との間隔が減少す
るように各レンズ群が物体側へ移動する。また、開口絞
りは、正レンズ群と負レンズ群との間に配置され、レン
ズ位置状態が変化する際に正レンズ群と一体的に、ある
いは各レンズ群と独立に移動する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Generally, in a positive / negative two-group zoom lens, when the lens position changes from a wide-angle end state to a telephoto end state, the distance between the positive and negative lens groups is reduced. Each lens group moves to the object side. The aperture stop is disposed between the positive lens group and the negative lens group, and moves integrally with the positive lens group or independently of each lens group when the lens position changes.
【0011】レンズ系の小型化を図るには、正レンズ群
の屈折力および負レンズ群の屈折力をそれぞれ強めるこ
とが効果的である。しかしながら、この場合、広角端状
態における屈折力配置が著しく非対称となるため、正の
歪曲収差の補正が難しくなる。また、レンズ系の小型化
のために望遠端状態におけるレンズ全長の短縮化を図る
と、広角端状態で充分なバックフォーカスを得ることが
できない。その結果、開口絞りから離れて配置されたレ
ンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れ、レンズ径が
大型化しやすい。In order to reduce the size of the lens system, it is effective to increase the refractive power of the positive lens group and the refractive power of the negative lens group. However, in this case, since the refractive power arrangement in the wide-angle end state becomes extremely asymmetric, it is difficult to correct the positive distortion. In addition, if the total length of the lens in the telephoto end state is reduced in order to reduce the size of the lens system, a sufficient back focus cannot be obtained in the wide-angle end state. As a result, an off-axis light beam that passes through a lens group located away from the aperture stop is separated from the optical axis, and the lens diameter tends to be large.
【0012】本発明では、正レンズ群G1を負部分群G
1aとその像側に配置された正部分群G1bとで構成するこ
とにより、正の歪曲収差を良好に補正するとともに、広
角端状態で充分なバックフォーカスを得ている。In the present invention, the positive lens unit G1 is
By including the positive subgroup G1b disposed on the image side, positive distortion is satisfactorily corrected, and a sufficient back focus is obtained at the wide-angle end.
【0013】例えば、特開平2−73322号公報に開
示されたズームレンズでは、負部分群を正レンズ成分と
負接合レンズ成分とで構成しているので、レンズ構成枚
数が多かった。前述のように、特開平3−127009
号公報に開示されたズームレンズでは、負部分群を1枚
の負レンズで構成しているが、この負レンズの両側の面
を非球面状に形成しているので、偏心時の性能劣化が非
常に大きいという製造上の不都合があった。本発明で
は、負部分群G1aを2枚の負レンズL1およびL2で構
成することにより、偏心時の性能劣化を極力抑えること
ができる。For example, in the zoom lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-73322, since the negative subgroup is composed of a positive lens component and a negative cemented lens component, the number of lens components is large. As described above, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In the zoom lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-176, the negative lens unit is composed of a single negative lens. However, since both surfaces of the negative lens are formed in aspherical shape, performance degradation during eccentricity is reduced. There was a manufacturing disadvantage of being very large. In the present invention, the negative subgroup G1a is constituted by the two negative lenses L1 and L2, so that the performance deterioration during eccentricity can be suppressed as much as possible.
【0014】また、負部分群を正レンズと負レンズとで
構成すると、負部分群の主点位置が像面寄りに位置する
ので、負部分群と正部分群との主点間隔が狭くなる。そ
の結果、正レンズ群G1で所定の屈折力を得ようとする
と、負部分群と正部分群の屈折力が強まって、相互偏心
による性能劣化が大きくなってしまう。本発明では、負
部分群G1aを2枚の負レンズL1およびL2で構成する
ことにより、負部分群G1aの主点位置を物体寄りに移動
させ、負部分群G1aと正部分群G1bの屈折力をそれぞれ
弱めることにより、相互偏心による性能劣化を抑えるこ
とができる。特に、本発明では、負部分群G1aと正部分
群G1bとの間隔を適切に設定することにより、負部分群
G1aと正部分群G1bの屈折力をそれぞれ弱めて相互偏心
による性能劣化を抑えている。When the negative subgroup is composed of a positive lens and a negative lens, the principal point of the negative subgroup is located closer to the image plane, so that the principal point interval between the negative subgroup and the positive subgroup is reduced. . As a result, if an attempt is made to obtain a predetermined refractive power with the positive lens group G1, the refractive power of the negative subgroup and the positive subgroup is increased, and the performance deterioration due to mutual eccentricity is increased. In the present invention, the negative subgroup G1a is constituted by the two negative lenses L1 and L2, so that the principal point of the negative subgroup G1a is moved toward the object, and the refractive power of the negative subgroup G1a and the positive subgroup G1b is changed. , Respectively, can suppress performance degradation due to mutual eccentricity. In particular, in the present invention, by appropriately setting the interval between the negative subgroup G1a and the positive subgroup G1b, the refractive powers of the negative subgroup G1a and the positive subgroup G1b are each reduced to suppress the performance deterioration due to mutual eccentricity. I have.
【0015】また、本発明においては、広角端状態から
望遠端状態への変倍に際して、正レンズ群G1と負レン
ズ群G2との間隔が減少する。このため、望遠端状態へ
近づくにつれて、負レンズ群G2を通過する軸上光束が
光軸から離れて、正の球面収差が増大する傾向がある。
本発明では、負レンズ群G2を物体側に配置された正レ
ンズL2P(第4レンズL4)と像側に配置された負レン
ズL2N(第5レンズL5)とで構成することにより、負
レンズL2Nにおいて発生する正の球面収差を正レンズL
2Pにおいて発生する負の球面収差で相殺して、広角端状
態から望遠端状態への変倍に伴う球面収差の変動を抑え
ている。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴
い、負レンズ群G2を通過する軸外光束の高さが光軸に
近づくので、正レンズL2Pの物体側の面を非球面状に形
成することによって、広角端状態から望遠端状態への変
倍に伴うコマ収差の変動を良好に抑えるようにしてい
る。Further, in the present invention, when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the positive lens group G1 and the negative lens group G2 is reduced. For this reason, as the lens approaches the telephoto end state, the axial luminous flux passing through the negative lens group G2 moves away from the optical axis, and the positive spherical aberration tends to increase.
In the present invention, the negative lens group G2 is composed of the positive lens L2P (fourth lens L4) disposed on the object side and the negative lens L2N (fifth lens L5) disposed on the image side. The positive spherical aberration that occurs in the positive lens L
The change in spherical aberration due to zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is suppressed by offsetting by negative spherical aberration generated in 2P. Also, as the magnification changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the height of the off-axis light flux passing through the negative lens group G2 approaches the optical axis, so that the object-side surface of the positive lens L2P is formed in an aspherical shape. By doing so, the fluctuation of coma aberration due to zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is favorably suppressed.
【0016】本発明の変倍光学系は、以上のような技術
的背景に基づいてなされたものであり、物体側から順
に、正の屈折力を有する正レンズ群G1と、負の屈折力
を有する負レンズ群G2とから構成され、正レンズ群G
1と負レンズ群G2との空気間隔を変化させることによ
って光学系全体の焦点距離を変化させる。また、第1の
発明では、正レンズ群G1は、物体側から順に、負屈折
力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、
正屈折力の第3レンズL3とから構成され、所定の条件
式(1)を満足することにより、小型化および低コスト
化を図った高性能の変倍光学系を達成している。The variable power optical system of the present invention has been made based on the above technical background. In order from the object side, a positive lens group G1 having a positive refractive power and a negative refractive power And a negative lens group G2.
The focal length of the entire optical system is changed by changing the air gap between the lens unit 1 and the negative lens group G2. In the first aspect, the positive lens group G1 includes, in order from the object side, a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a negative refractive power,
A high-performance variable-power optical system which is composed of a third lens L3 having a positive refractive power and satisfies the predetermined conditional expression (1) achieves downsizing and cost reduction.
【0017】以下、本発明の各条件式について述べる。
第1の発明においては、次の条件式(1)を満足する。 1.5<r22/D<4 (1) ここで、 r22:第2レンズL2の像側の面の曲率半径 D :第2レンズL2の像側の面と開口絞りSとの間の
光軸に沿った距離Hereinafter, the conditional expressions of the present invention will be described.
In the first invention, the following conditional expression (1) is satisfied. 1.5 <r22 / D <4 (1) where, r22: radius of curvature of the image-side surface of the second lens L2 D: optical axis between the image-side surface of the second lens L2 and the aperture stop S Distance along
【0018】条件式(1)は、負レンズL2の像側のレ
ンズ面の曲率半径について適切な範囲を規定している。
第1の発明においては、正レンズ群G1が2枚の負レン
ズL1およびL2からなる負部分群G1aと、その像側に
配置された1枚の正レンズL3からなる正部分群G1bと
で構成される。このような構成により、広角端状態にお
いて十分なバックフォーカスを確保してレンズ径の小型
化を図るとともに、正の歪曲収差を良好に補正すること
ができる。また、負レンズL2の像側のレンズ面は、負
部分群G1aの最も像側のレンズ面であり、軸外収差の発
生を抑えるために開口絞り側に凹面を向けている。Conditional expression (1) defines an appropriate range for the radius of curvature of the image-side lens surface of the negative lens L2.
In the first aspect, the positive lens group G1 includes a negative subgroup G1a including two negative lenses L1 and L2, and a positive subgroup G1b including one positive lens L3 disposed on the image side. Is done. With such a configuration, it is possible to secure a sufficient back focus in the wide-angle end state, reduce the lens diameter, and satisfactorily correct positive distortion. The image-side lens surface of the negative lens L2 is the most image-side lens surface of the negative subgroup G1a, and has a concave surface facing the aperture stop in order to suppress occurrence of off-axis aberration.
【0019】条件式(1)の上限値を上回った場合、負
レンズL2の像側のレンズ面において発生する正の球面
収差が不足するため、正レンズ群G1全体で発生する負
の球面収差を良好に補正することが困難となる。逆に、
条件式(1)の下限値を下回った場合、広角端状態にお
いて下方軸外光束に対するコマ収差が補正過剰となって
しまうため、画面全体において良好な結像性能を得るこ
とができない。If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the positive spherical aberration generated on the image-side lens surface of the negative lens L2 will be insufficient. It is difficult to make a good correction. vice versa,
If the lower limit value of the conditional expression (1) is not reached, coma aberration for the lower off-axis light beam will be overcorrected in the wide-angle end state, so that good imaging performance cannot be obtained on the entire screen.
【0020】また、第1の発明においては、レンズ系の
小型化と高性能化とのバランスを図るために、以下の条
件式(2)を満足することが望ましい。 0.02<D23/|f1a|<0.08 (2) ここで、 D23:第2レンズL2と第3レンズL3との軸上空気間
隔 f1a:第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距
離In the first aspect of the present invention, it is desirable that the following conditional expression (2) is satisfied in order to achieve a balance between miniaturization and high performance of the lens system. 0.02 <D23 / | f1a | <0.08 (2) Here, D23: On-axis air gap between the second lens L2 and the third lens L3 f1a: Synthesis of the first lens L1 and the second lens L2 Focal length
【0021】条件式(2)は、正レンズ群G1中におい
て負レンズL1とL2とからなる負部分群G1aの焦点距
離f1aについて適切な範囲を規定している。条件式
(2)の上限値を上回った場合、負部分群G1aによる発
散作用が強まり、望遠端状態においてレンズ全長の短縮
化を図ることができなってしまう。一方、条件式(2)
の下限値を下回った場合、負部分群G1aによる発散作用
が弱まり、正部分群G1bで発生する負の球面収差を良好
に補正することが困難となってしまう。Conditional expression (2) defines an appropriate range for the focal length f1a of the negative subgroup G1a including the negative lenses L1 and L2 in the positive lens group G1. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the diverging effect of the negative subgroup G1a will increase, and it will not be possible to reduce the overall length of the lens in the telephoto end state. On the other hand, conditional expression (2)
When the value is below the lower limit, the diverging action of the negative subgroup G1a is weakened, and it becomes difficult to satisfactorily correct the negative spherical aberration generated in the positive subgroup G1b.
【0022】また、さらに高い結像性能を得るために
は、負レンズ群G2中に非球面を導入することが望まし
い。この場合、特に負レンズ群G2の最も物体側の面を
非球面状に形成することが望ましい。負レンズ群G2中
を通過する軸上光束と軸外光束との高さの差が大きいた
め、負レンズ群G2に非球面を導入することにより、広
角化および小型化を図りつつさらに高い結像性能を得る
ことができる。また、前述のように、負レンズ群G2に
おいて発生する正の球面収差を良好に補正するために、
負レンズ群G2を物体側に配置された正レンズL2P(第
4レンズL4)と像側に配置された負レンズL2N(第5
レンズL5)とで構成することが望ましい。In order to obtain higher imaging performance, it is desirable to introduce an aspherical surface into the negative lens group G2. In this case, it is particularly desirable to form the most object side surface of the negative lens group G2 into an aspherical shape. Since the height difference between the on-axis light beam and the off-axis light beam passing through the negative lens group G2 is large, an aspherical surface is introduced into the negative lens group G2 to achieve higher image formation while widening the angle and reducing the size. Performance can be obtained. Further, as described above, in order to satisfactorily correct the positive spherical aberration generated in the negative lens group G2,
The negative lens group G2 includes a positive lens L2P (fourth lens L4) disposed on the object side and a negative lens L2N (fifth lens L2N) disposed on the image side.
It is desirable to form the lens L5).
【0023】第1の発明においては、正レンズ群G1お
よび負レンズ群G2においてそれぞれ発生する軸上収差
を良好に補正して高性能化と高変倍化とを両立させるた
めに、負レンズ群G2が、物体側から順に、正屈折力の
第4レンズL4と負屈折力の第5レンズL5とから構成
され、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。 0.08<D45/|f2|<0.40 (3) ここで、 D45:第4レンズL4と第5レンズL5との軸上空気間
隔 f2:負レンズ群G2の焦点距離In the first invention, the negative lens unit is provided in order to satisfactorily correct axial aberrations generated in the positive lens unit G1 and the negative lens unit G2 to achieve both high performance and high magnification. It is preferable that G2 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power and a fifth lens L5 having a negative refractive power in order from the object side, and satisfies the following conditional expression (3). 0.08 <D45 / | f2 | <0.40 (3) where, D45 is an on-axis air gap between the fourth lens L4 and the fifth lens L5. F2 is a focal length of the negative lens group G2.
【0024】条件式(3)は、負レンズ群G2中の第4
レンズL4と第5レンズL5との軸上空気間隔D45につ
いて適切な範囲を規定している。条件式(3)の上限値
を上回った場合、望遠端状態において正レンズ群G1と
負レンズ群G2との軸上空気間隔を所定量以上確保しよ
うとすると、広角端状態において第5レンズL5が開口
絞りSから離れる。その結果、第5レンズL5を通過す
る軸外光束が光軸から離れて、レンズ径の小型化を図る
ことができなくなってしまう。逆に、条件式(3)の下
限値を下回った場合、第4レンズL4の屈折力および第
5レンズL5の屈折力がそれぞれ強まり、軸上収差と軸
外収差とを同時に補正することが困難となってしまう。Conditional expression (3) is satisfied for the fourth lens in the negative lens unit G2.
An appropriate range is defined for the axial air gap D45 between the lens L4 and the fifth lens L5. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (3), if an attempt is made to secure a predetermined amount or more of the axial air gap between the positive lens group G1 and the negative lens group G2 in the telephoto end state, the fifth lens L5 is moved in the wide angle end state. Move away from the aperture stop S. As a result, the off-axis light beam passing through the fifth lens L5 is separated from the optical axis, and it becomes impossible to reduce the lens diameter. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the refractive power of the fourth lens L4 and the refractive power of the fifth lens L5 will increase, making it difficult to correct axial aberration and off-axis aberration simultaneously. Will be.
【0025】また、第1の発明においては、広角端状態
において発生する正の歪曲収差を良好に補正し、且つ望
遠端状態におけるレンズ全長の短縮化を図るために、以
下の条件式(4)を満足することが望ましい。 0.1<f2/f1a<0.5 (4) 条件式(4)の下限値を下回った場合、広角端状態にお
いて正の歪曲収差を良好に補正することが難しくなって
しまう。一方、条件式(4)の上限値を上回った場合、
望遠端状態におけるレンズ全長が大型化してしまう。In the first aspect, the following conditional expression (4) is provided in order to satisfactorily correct the positive distortion generated in the wide-angle end state and to shorten the total lens length in the telephoto end state. It is desirable to satisfy 0.1 <f2 / f1a <0.5 (4) If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, it becomes difficult to satisfactorily correct positive distortion in the wide-angle end state. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of conditional expression (4),
The overall length of the lens in the telephoto end state increases.
【0026】ところで、本発明の別の観点にしたがう第
2の発明においては、レンズ径の小型化および望遠端状
態におけるレンズ全長の短縮化を実現するために、条件
式(5)を満足する。 0.5<(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 <1.2 (5) ここで、 f1:正レンズ群G1の焦点距離 fw:広角端状態における光学系全体の焦点距離 ft:望遠端状態における光学系全体の焦点距離By the way, in the second aspect according to another aspect of the present invention, conditional expression (5) is satisfied in order to reduce the lens diameter and shorten the overall length of the lens in the telephoto end state. 0.5 <(f1 + | f2 |) / (fw · ft) 1/2 <1.2 (5) where f1: focal length of the positive lens group G1 fw: focal length of the entire optical system in the wide-angle end state. ft: focal length of the entire optical system in the telephoto end state
【0027】条件式(5)は、正レンズ群G1の焦点距
離と負レンズ群G2の焦点距離の絶対値との和について
適切な範囲を規定している。条件式(5)の上限値を上
回った場合、広角端状態から望遠端状態まで変倍に際し
て各レンズ群の移動量が非常に大きくなり、特に望遠端
状態におけるレンズ全長が大型化してしまう。逆に、条
件式(5)の下限値を下回った場合、広角端状態におい
て開口絞りを挟んだ屈折力配置が極端に非対称となるた
め、正の歪曲収差を良好に補正することができなくなっ
てしまう。Conditional expression (5) defines an appropriate range for the sum of the focal length of the positive lens group G1 and the absolute value of the focal length of the negative lens group G2. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (5), the amount of movement of each lens unit when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state becomes extremely large, and especially the entire lens length in the telephoto end state increases. Conversely, if the lower limit value of conditional expression (5) is not reached, the refractive power arrangement across the aperture stop becomes extremely asymmetric in the wide-angle end state, so that positive distortion cannot be satisfactorily corrected. I will.
【0028】さらに、本発明の別の観点にしたがう第3
の発明においては、レンズ系の小型化と高変倍化とを同
時に達成するために、以下の条件式(6)を満足する。 (Bfw/TLt)・(ft/fw)<0.4 (6) ここで、 Bfw:広角端状態におけるバックフォーカス TLt:望遠端状態におけるレンズ全長 なお、バックフォーカスとは、光学系において最も像側
の面と像面との間の光軸上距離であり、レンズ全長と
は、光学系において最も物体側の面と像面との間の光軸
上距離である。Further, in accordance with another aspect of the present invention, a third aspect is provided.
In the present invention, the following conditional expression (6) is satisfied in order to simultaneously achieve downsizing of the lens system and high zooming. (Bfw / TLt) · (ft / fw) <0.4 (6) where Bfw: back focus in the wide-angle end state TLt: total length of the lens in the telephoto end state Note that the back focus is the most image side in the optical system. Is the distance on the optical axis between this surface and the image plane, and the total lens length is the distance on the optical axis between the most object side surface and the image plane in the optical system.
【0029】前述のように、広角端状態におけるバック
フォーカスが短くなると、負レンズ群G2を通過する軸
外光束が光軸から離れて、レンズ径の大型化を招く。従
って、広角端状態における光学系全体の焦点距離に対す
るバックフォーカスの比を大きくすることが望ましい。
また、望遠端状態においては、望遠比(光学系全体の焦
点距離に対するレンズ全長の比)を小さくすることが光
学系全体の小型化に直接結びつく。条件式(6)の値
は、(Bfw/fw)/(TLt/ft)に変形するこ
とができる。したがって、条件式(6)の値が大きいこ
とは、広角端状態におけるバックフォーカスが大きく、
望遠端状態におけるレンズ全長が短いことを意味する。
条件式(6)の上限値は、光学性能とのバランスを図る
ために設定した値である。As described above, when the back focus in the wide-angle end state is reduced, the off-axis light beam passing through the negative lens group G2 is separated from the optical axis, and the lens diameter is increased. Therefore, it is desirable to increase the ratio of the back focus to the focal length of the entire optical system in the wide-angle end state.
In the telephoto end state, reducing the telephoto ratio (the ratio of the total length of the lens to the focal length of the entire optical system) directly leads to the miniaturization of the entire optical system. The value of the conditional expression (6) can be modified to (Bfw / fw) / (TLt / ft). Therefore, when the value of the conditional expression (6) is large, the back focus in the wide-angle end state is large,
This means that the overall length of the lens in the telephoto end state is short.
The upper limit of conditional expression (6) is a value set in order to balance with the optical performance.
【0030】条件式(6)の上限値を上回った場合、広
角端状態におけるバックフォーカスが大きくなりすぎ
て、軸上収差と軸外収差とを独立に補正することが難し
くなってしまう。なお、光学系の小型化をさらに図るに
は、条件式(6)の下限値を0.15に設定することが
望ましい。この下限値を下回ると、光学系が極端に大型
化してしまう。When the value exceeds the upper limit of conditional expression (6), the back focus in the wide-angle end state becomes too large, and it becomes difficult to correct the on-axis aberration and the off-axis aberration independently. In order to further reduce the size of the optical system, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (6) to 0.15. Below this lower limit, the optical system becomes extremely large.
【0031】また、第1の発明から第3の発明では、広
角端状態において発生する正の歪曲収差を良好に補正
し、且つ望遠端状態においてレンズ全長の短縮化を図る
には、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。 1<|f1a|/(fw・ft)1/2 <4 (7) 条件式(7)は、正レンズ群G1を構成する負部分群G
1aの焦点距離について適切な範囲を規定している。条件
式(7)の上限値を上回ると、広角端状態において発生
する正の歪曲収差を良好に補正することができなくなっ
てしまう。一方、条件式(7)の下限値を下回ると、望
遠端状態においてレンズ全長が極端に大型化してしま
う。In the first to third aspects of the present invention, the following conditions must be satisfied in order to satisfactorily correct the positive distortion generated in the wide-angle end state and to shorten the total lens length in the telephoto end state. It is preferable that the formula (7) is satisfied. 1 <| f1a | / (fw · ft) 1/2 <4 (7) Conditional expression (7) satisfies the negative subgroup G constituting the positive lens group G1.
An appropriate range is defined for the focal length of 1a. If the value exceeds the upper limit of conditional expression (7), it becomes impossible to satisfactorily correct positive distortion generated in the wide-angle end state. On the other hand, when the value goes below the lower limit value of conditional expression (7), the entire lens length becomes extremely large in the telephoto end state.
【0032】ところで、前述のように、本発明において
は、プラスチックレンズを導入することにより、大量生
産時の低コスト化や軽量化を図ることができる。プラス
チック材料は、ガラス材料に比べて成型温度が低いた
め、低コスト化に適しており、非球面を安価に導入する
こともできる。撮影レンズにプラスチック材料を用いる
場合、プラスチックレンズは次のおよびのような問
題点を有する。 温度変化に対する屈折率変化がガラスよりも大きいた
め、温度変化に伴って像面位置が変化し易いこと。 温度変化に対する形状変化がガラスよりも大きいた
め、温度変化に伴って収差が変動し易いこと。As described above, in the present invention, by introducing a plastic lens, it is possible to reduce the cost and weight during mass production. Since the plastic material has a lower molding temperature than the glass material, it is suitable for cost reduction, and an aspherical surface can be introduced at low cost. When using a plastic material for the taking lens, the plastic lens has the following problems. Since the change in the refractive index with respect to the temperature change is larger than that of the glass, the image plane position is likely to change with the temperature change. Since the shape change with respect to the temperature change is larger than that of the glass, the aberration tends to fluctuate with the temperature change.
【0033】本発明においては、屈折力の比較的弱い正
屈折力と負屈折力のプラスチックレンズをそれぞれ1枚
ずつ導入し、互いの屈折力比を適切な値にすることによ
り、の温度変化に伴う像面位置の変動を極力抑えてい
る。すなわち、正レンズ群G1中には負プラスチックレ
ンズ(第2レンズL2)を、負レンズ群G2中には正プ
ラスチックレンズ(第4レンズL4)を配置して、の
問題を解決している。また、プラスチックレンズが両凸
レンズ形状や両凹レンズ形状を有する場合、温度変化に
よる両側のレンズ面の屈折力の変化が同一方向である。
これに対して、プラスチックレンズがメニスカス形状を
有する場合、温度変化による両側のレンズ面の屈折力の
変化が逆向きとなる。その結果、温度変化時に発生する
収差変動も両側のレンズ面で逆向きとなり、温度変化に
伴う収差変動を抑えることが可能となる。本発明におい
ては、プラスチックレンズをメニスカス形状とすること
によって、の温度変化に伴う収差の変動を抑えること
ができる。In the present invention, one plastic lens having a relatively low refractive power and one plastic lens having a negative refractive power are introduced one by one, and the refractive power ratio between them is set to an appropriate value. The accompanying fluctuation of the image plane position is minimized. That is, the negative plastic lens (second lens L2) is disposed in the positive lens group G1, and the positive plastic lens (fourth lens L4) is disposed in the negative lens group G2. When the plastic lens has a biconvex lens shape or a biconcave lens shape, a change in refractive power of the lens surfaces on both sides due to a temperature change is in the same direction.
On the other hand, when the plastic lens has a meniscus shape, the change in the refractive power of the lens surfaces on both sides due to the temperature change is reversed. As a result, aberration fluctuations occurring at the time of temperature change also become opposite on the lens surfaces on both sides, and it is possible to suppress aberration fluctuations due to temperature change. In the present invention, by making the plastic lens have a meniscus shape, it is possible to suppress the fluctuation of aberration due to the temperature change.
【0034】さらに、軸上光束と軸外光束との通過する
高さの差が少ないレンズ面を非球面状に形成する場合、
軸上収差の補正に効果的であることが知られている。逆
に、軸外光束が軸上光束から離れて通過するレンズ面を
非球面状に形成する場合、軸外収差の補正に効果的であ
ることが知られている。本発明においては、正レンズ群
G1および負レンズ群G2にそれぞれ1枚のプラスチッ
クレンズを導入することにより、正レンズ群G1および
負レンズ群G2をそれぞれ構成するレンズ枚数を減らし
て、低コスト化および軽量化を達成することができる。Further, when a lens surface having a small difference in the height at which an on-axis light beam and an off-axis light beam pass is formed in an aspherical shape,
It is known that it is effective for correcting axial aberration. Conversely, it is known that when the lens surface through which the off-axis light beam passes away from the on-axis light beam is formed in an aspherical shape, it is effective in correcting the off-axis aberration. In the present invention, by introducing one plastic lens into each of the positive lens group G1 and the negative lens group G2, the number of lenses constituting each of the positive lens group G1 and the negative lens group G2 is reduced, and cost reduction is achieved. Lightening can be achieved.
【0035】レンズ系中にさらに多くの非球面を導入す
ることによって、各レンズ群において発生する球面収差
を良好に補正して、レンズ系の大口径化を可能にするこ
とができる。また、いずれかのレンズ群の全体または一
部を光軸に対して偏心させることにより、像をシフトさ
せることも可能である。この場合、たとえばレンズ系の
揺れを検出するための角速度センサーと、レンズ系の揺
れに応じてレンズ群の全体または一部を偏心駆動するた
めの駆動部材とを組み合わせることによって、レンズ系
の揺れ等に起因する像位置の変動を補正する防振効果が
得られることは明らかである。By introducing more aspherical surfaces into the lens system, it is possible to satisfactorily correct the spherical aberration generated in each lens group and to make the lens system larger in diameter. It is also possible to shift the image by decentering any or all of the lens groups with respect to the optical axis. In this case, for example, by combining an angular velocity sensor for detecting the vibration of the lens system and a driving member for eccentrically driving the whole or a part of the lens group in accordance with the vibration of the lens system, the vibration of the lens system can be improved. It is clear that the image stabilizing effect of correcting the fluctuation of the image position caused by the above can be obtained.
【0036】[0036]
【実施例】以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明の各実施例にかかる変倍
光学系の屈折力配分および広角端状態(W)から望遠端
状態(T)への変倍時における各レンズ群の移動の様子
を示す図である。図1に示すように、本発明の各実施例
にかかる変倍光学系は、正の屈折力を有する正レンズ群
G1と、該正レンズ群G1の像側に配置された負の屈折
力を有する負レンズ群G2とから構成されている。そし
て、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、正レ
ンズ群G1と負レンズ群G2との空気間隔が減少するよ
うに各レンズ群が物体側に移動している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a refractive power distribution of a variable power optical system according to each embodiment of the present invention and a state of movement of each lens group during zooming from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T). It is. As shown in FIG. 1, a variable power optical system according to each embodiment of the present invention includes a positive lens group G1 having a positive refractive power and a negative refractive power arranged on the image side of the positive lens group G1. And a negative lens group G2. Then, at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, each lens group moves toward the object side so that the air gap between the positive lens group G1 and the negative lens group G2 decreases.
【0037】各実施例において、非球面は、光軸に垂直
な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量
(サグ量)をS(y)、基準の近軸曲率半径をR、円錐
係数をκ、n次の非球面係数をCn としたとき、以下の
数式(a)で表される。In each embodiment, the aspherical surface has a height y in a direction perpendicular to the optical axis, a displacement (sag amount) in the optical axis direction at the height y of S (y), and a reference paraxial radius of curvature. Is R, the conic coefficient is κ, and the nth order aspherical coefficient is Cn, and is represented by the following equation (a).
【数1】 S(y)=(y2 /R)/〔1+(1−κ・y2 /R2 )1/2 〕 +C4 ・y4 +C6 ・y6 +C8 ・y8 +C10・y10+・・・ (a) 各実施例において、非球面には面番号の右側に*印を付
している。[Number 1] S (y) = (y 2 / R) / [1+ (1-κ · y 2 / R 2) 1/2 ] + C 4 · y 4 + C 6 · y 6 + C 8 · y 8 + C 10 · Y 10 + ... (a) In each embodiment, an aspherical surface is marked with an asterisk on the right side of the surface number.
【0038】〔第1実施例〕図2は、本発明の第1実施
例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図
2の変倍光学系は、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズL1、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズL2、および両凸レンズL3からなる
正レンズ群G1と、物体側に凹面を向けた正メニスカス
レンズL4、および物体側に凹面を向けた負メニスカス
レンズL5からなる負レンズ群G2とから構成されてい
る。[First Embodiment] FIG. 2 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to a first embodiment of the present invention. The variable magnification optical system in FIG. 2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a positive lens group G1 including a biconvex lens L3; The negative lens group G2 includes a positive meniscus lens L4 having a concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L5 having a concave surface facing the object side.
【0039】また、開口絞りSは、正レンズ群G1と負
レンズ群G2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正レンズ群G1と一体的に移動す
る。図2は、広角端状態における各レンズ群の位置関係
を示しており、望遠端状態への変倍時には図1に矢印で
示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。The aperture stop S is disposed between the positive lens group G1 and the negative lens group G2, and moves together with the positive lens group G1 when changing magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state. FIG. 2 shows the positional relationship between the lens groups in the wide-angle end state, and moves on the optical axis along a zoom trajectory indicated by an arrow in FIG. 1 during zooming to the telephoto end state.
【0040】次の表(1)に、本発明の第1実施例の諸
元の値を掲げる。表(1)において、fは焦点距離を、
FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の
進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、
屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6
nm)に対する値を示している。なお、表(1)のレン
ズ諸元において、曲率半径が∞(無限大)の面は平面を
表している。また、開口絞りSを表す面の曲率半径が∞
となっているが、開口絞りSを表す面にはレンズ面は存
在しない。Table 1 below summarizes the data values of the first embodiment of the present invention. In Table (1), f is the focal length,
FNO represents the F number, 2ω represents the angle of view, and Bf represents the back focus. Furthermore, the surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light rays travel,
The refractive index and Abbe number are each d-line (λ = 587.6).
nm). In the lens specifications of Table (1), a surface having a radius of curvature of ∞ (infinity) represents a plane. The radius of curvature of the surface representing the aperture stop S is ∞
However, there is no lens surface on the surface representing the aperture stop S.
【0041】[0041]
【表1】 f=39.0 〜 63.1 〜104.1 FNO= 3.8 〜 6.2 〜 10.3 2ω=55.9 〜 37.3 〜 23.4 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 -68.6158 1.262 1.75520 27.5 2 -272.9574 1.010 3* 31.7481 1.893 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 4 25.2870 3.534 5 74.9079 6.311 1.48749 70.5 6 -12.3908 1.262 7 ∞ (d7= 可変) (開口絞りS) 8* -56.7963 3.786 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 9 -29.1266 4.670 10 -10.9563 1.262 1.71700 48.0 11 -56.7140 (Bf) (非球面データ) R κ C4 3面 31.7481 1.0000 -1.10903×10-4 C6 C8 C10 -9.88867×10-7 +9.79079×10-10 -1.08850×10-10 R κ C4 8面 -56.7963 1.0000 +4.60428×10-5 C6 C8 C10 +5.53412×10-7 -5.77346×10-9 +5.34985×10-11 (変倍における可変間隔) f 39.0003 63.1078 104.1294 d7 13.6976 7.0901 2.8791 Bf 9.8468 31.3329 67.8939 (条件対応値) f1a =−78.660 f2 =−24.520 f1 =+27.512 TLt= 95.763 (1)r22/D =2.277 (2)D23/|f1a| =0.045 (3)D45/|f2| =0.190 (4)f2/f1a =0.312 (5)(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 =0.817 (6)(Bfw/TLt)・(ft/fw) =0.275 (7)|f1a|/(fw・ft)1/2 =1.234[Table 1] f = 39.0-63.1-104.1 FNO = 3.8-6.2-10.3 2ω = 55.9-37.3-23.4 Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number 1 -68.6158 1.262 1.75520 27.5 2 -272.9574 1.010 3 * 31.7481 1.893 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 4 25.2870 3.534 5 74.9079 6.311 1.48749 70.5 6 -12.3908 1.262 7 ∞ (d7 = Variable) (Aperture stop S) 8 * -56.7963 3.786 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 9 -29.1266 4.670 10 -10.9563 1.262 1.71700 48.0 11- 56.7140 (Bf) (Aspherical surface data) R κ C 4 3 faces 31.7481 1.0000 -1.10903 × 10 -4 C 6 C 8 C 10 -9.88867 × 10 -7 + 9.79079 × 10 -10 -1.08850 × 10 -10 R κ C 4 8 planes -56.7963 1.0000 + 4.60428 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 + 5.53412 × 10 -7 -5.77 346 × 10 -9 + 5.34985 × 10 -11 (variable interval in variable magnification) f 39.0003 63.1078 104.1294 d7 13.6976 7.0901 2.8791 Bf 9.8468 31.3329 67.8939 (Conditional value) f1a = −78.660 f2 = −24.520 f1 = + 27.512 TLt = 95.763 (1) r22 / D = 2.277 (2) D23 / | f1a | = 0.045 (3) D45 / | f2 | = 0.190 (4) f2 / f1a = 0.312 ( 5) (f1 + | f2 |) / (fw · ft) 1/2 = 0.817 (6) (Bfw / TLt) · (ft / fw) = 0.275 (7) | f1a | / (fw · ft) ) 1/2 = 1.234
【0042】図3乃至図5は、d線(λ=587.6n
m)に対する第1実施例の諸収差図である。図3は広角
端状態(最短焦点距離状態)における諸収差図であり、
図4は中間焦点距離状態における諸収差図であり、図5
は望遠端状態(最長焦点距離状態)における諸収差図で
ある。各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像
高を、Aは各像高に対する画角をそれぞれ示している。
また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル
像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。
さらに、球面収差を示す収差図において、破線はサイン
コンディション(正弦条件)を示している。各収差図か
ら明らかなように、本実施例では、各焦点距離状態にお
いて諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有する
ことがわかる。FIGS. 3 to 5 show the d-line (λ = 587.6n).
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations of the first example with respect to m). FIG. 3 is a diagram of various aberrations in the wide-angle end state (the shortest focal length state).
FIG. 4 is a diagram of various aberrations in the intermediate focal length state, and FIG.
FIG. 8 is a diagram of various aberrations in the telephoto end state (the longest focal length state). In each aberration diagram, FNO represents the F number, Y represents the image height, and A represents the angle of view for each image height.
In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane.
Further, in the aberration diagram showing the spherical aberration, a broken line indicates a sine condition (sine condition). As is clear from the aberration diagrams, in this embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected in each focal length state, and excellent image forming performance is obtained.
【0043】〔第2実施例〕図6は、本発明の第2実施
例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図
6の変倍光学系は、物体側から順に、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズL1、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズL2、および両凸レンズL3からなる
正レンズ群G1と、物体側に凹面を向けた正メニスカス
レンズL4、および物体側に凹面を向けた負メニスカス
レンズL5からなる負レンズ群G2とから構成されてい
る。[Second Embodiment] FIG. 6 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to a second embodiment of the present invention. The variable power optical system of FIG. 6 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a positive lens group G1 including a biconvex lens L3; The negative lens group G2 includes a positive meniscus lens L4 having a concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L5 having a concave surface facing the object side.
【0044】また、開口絞りSは、正レンズ群G1と負
レンズ群G2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正レンズ群G1と一体的に移動す
る。図6は、広角端状態における各レンズ群の位置関係
を示しており、望遠端状態への変倍時には図1に矢印で
示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。The aperture stop S is disposed between the positive lens group G1 and the negative lens group G2, and moves together with the positive lens group G1 when changing magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state. FIG. 6 shows the positional relationship between the lens groups in the wide-angle end state, and moves on the optical axis along a zoom trajectory indicated by an arrow in FIG. 1 during zooming to the telephoto end state.
【0045】次の表(2)に、本発明の第2実施例の諸
元の値を掲げる。表(2)において、fは焦点距離を、
FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の
進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、
屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6
nm)に対する値を示している。なお、表(2)のレン
ズ諸元において、曲率半径が∞(無限大)の面は平面を
表している。また、開口絞りSを表す面の曲率半径が∞
となっているが、開口絞りSを表す面にはレンズ面は存
在しない。Table 2 below summarizes the data values of the second embodiment of the present invention. In Table (2), f is the focal length,
FNO represents the F number, 2ω represents the angle of view, and Bf represents the back focus. Furthermore, the surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light rays travel,
The refractive index and Abbe number are each d-line (λ = 587.6).
nm). In the lens specifications of Table (2), a surface having a radius of curvature of ∞ (infinity) represents a plane. The radius of curvature of the surface representing the aperture stop S is ∞
However, there is no lens surface on the surface representing the aperture stop S.
【0046】[0046]
【表2】 f=38.6 〜 62.5 〜103.1 FNO= 4.0 〜 6.5 〜 10.7 2ω=56.3 〜 37.6 〜 23.6 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 -67.9559 1.250 1.75520 27.5 2 -305.1296 1.000 3* 30.0902 1.875 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 4 25.0438 3.500 5 74.1874 6.250 1.48749 70.5 6 -12.3343 1.250 7 ∞ (d7= 可変) (開口絞りS) 8* -58.0641 3.750 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 9 -23.9338 3.875 10 -11.0381 1.250 1.78590 43.9 11 -59.9494 (Bf) (非球面データ) R κ C4 3面 30.0902 1.0000 -1.11473×10-4 C6 C8 C10 -9.71609×10-7 -5.61576×10-9 +1.14622×10-11 R κ C4 8面 -58.0641 1.0000 +4.41581×10-5 C6 C8 C10 +7.65030×10-7 -9.89839×10-9 +8.21306×10-11 (変倍における可変間隔) f 38.6250 62.5000 103.1251 d7 13.5999 6.9969 2.7887 Bf 10.3124 31.9432 68.7497 (条件対応値) f1a =−81.342 f2 =−24.595 f1 =+27.146 TLt= 95.538 (1)r22/D =2.277 (2)D23/|f1a| =0.043 (3)D45/|f2| =0.158 (4)f2/f1a =0.302 (5)(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 =0.820 (6)(Bfw/TLt)・(ft/fw) =0.288 (7)|f1a|/(fw・ft)1/2 =1.289[Table 2] f = 38.6 to 62.5 to 103.1 FNO = 4.0 to 6.5 to 10.7 2ω = 56.3 to 37.6 to 23.6 Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number 1 -67.9559 1.250 1.75520 27.5 2 -305.1296 1.000 3 * 30.0902 1.875 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 4 25.0438 3.500 5 74.1874 6.250 1.48749 70.5 6 -12.3343 1.250 7 ∞ (d7 = Variable) (Aperture stop S) 8 * -58.0641 3.750 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 9 -23.9338 3.875 10 -11.0381 1.250 1.78590 43.9 11- 59.9494 (Bf) (Aspherical surface data) R κ C 4 3 planes 30.0902 1.0000 -1.11473 × 10 -4 C 6 C 8 C 10 -9.71609 × 10 -7 -5.61576 × 10 -9 + 1.14622 × 10 -11 R κ C 4 8 planes -58.0641 1.0000 + 4.41581 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 + 7.65030 × 10 -7 -9.89839 × 10 -9 + 8.21306 × 10 -11 (variable interval in zooming) f 38.6250 62.5000 103.1251 d7 13.5999 6.9969 2.7887 Bf 10.3124 31.9432 68.7497 (Conditional value) f1a = −81.342 f2 = −24.595 f1 = + 27.146 TLt = 95.538 (1) r22 / D = 2.277 (2) D23 / | f1a | = 0.043 (3) D45 / | f2 | = 0.158 (4) f2 / f1a = 0.302 ( 5) (f1 + | f2 |) / (fw · ft) 1/2 = 0.820 (6) (Bfw / TLt) · (ft / fw) = 0.288 (7) | f1a | / (fw · ft) ) 1/2 = 1.289
【0047】図7乃至図9は、d線(λ=587.6n
m)に対する第2実施例の諸収差図である。図7は広角
端状態における諸収差図であり、図8は中間焦点距離状
態における諸収差図であり、図9は望遠端状態における
諸収差図である。各収差図において、FNOはFナンバー
を、Yは像高を、Aは各像高に対する画角をそれぞれ示
している。また、非点収差を示す収差図において、実線
はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示
している。さらに、球面収差を示す収差図において、破
線はサインコンディション(正弦条件)を示している。
各収差図から明らかなように、本実施例では、各焦点距
離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性
能を有することがわかる。FIGS. 7 to 9 show the d-line (λ = 587.6n).
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations of the second example with respect to m). FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations in the wide-angle end state, FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations in the intermediate focal length state, and FIG. 9 is a diagram illustrating various aberrations in the telephoto end state. In each aberration diagram, FNO represents the F number, Y represents the image height, and A represents the angle of view for each image height. In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. Further, in the aberration diagram showing the spherical aberration, a broken line indicates a sine condition (sine condition).
As is clear from the aberration diagrams, in this embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected in each focal length state, and excellent image forming performance is obtained.
【0048】〔第3実施例〕図10は、本発明の第3実
施例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図10の変倍光学系は、物体側から順に、両凹レンズL
1、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2、お
よび両凸レンズL3からなる正レンズ群G1と、物体側
に凹面を向けた正メニスカスレンズL4、および物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズL5からなる負レン
ズ群G2とから構成されている。[Third Embodiment] FIG. 10 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to a third embodiment of the present invention.
The variable power optical system shown in FIG.
1. A positive meniscus lens L1 including a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L3, a positive meniscus lens L4 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L5 having a concave surface facing the object side And a negative lens group G2.
【0049】また、開口絞りSは、正レンズ群G1と負
レンズ群G2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正レンズ群G1と一体的に移動す
る。図10は、広角端状態における各レンズ群の位置関
係を示しており、望遠端状態への変倍時には図1に矢印
で示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。The aperture stop S is arranged between the positive lens group G1 and the negative lens group G2, and moves together with the positive lens group G1 when changing the magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state. FIG. 10 shows the positional relationship between the lens groups in the wide-angle end state, and moves on the optical axis along a zoom trajectory indicated by an arrow in FIG. 1 during zooming to the telephoto end state.
【0050】次の表(3)に、本発明の第3実施例の諸
元の値を掲げる。表(3)において、fは焦点距離を、
FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の
進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、
屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6
nm)に対する値を示している。なお、表(3)のレン
ズ諸元において、曲率半径が∞(無限大)の面は平面を
表している。また、開口絞りSを表す面の曲率半径が∞
となっているが、開口絞りSを表す面にはレンズ面は存
在しない。Table 3 below summarizes data values of the third embodiment of the present invention. In Table (3), f is the focal length,
FNO represents the F number, 2ω represents the angle of view, and Bf represents the back focus. Furthermore, the surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light rays travel,
The refractive index and Abbe number are each d-line (λ = 587.6).
nm). In the lens specifications of Table (3), a surface having a radius of curvature of ∞ (infinity) represents a plane. The radius of curvature of the surface representing the aperture stop S is ∞
However, there is no lens surface on the surface representing the aperture stop S.
【0051】[0051]
【表3】 f=39.1 〜 63.3 〜104.4 FNO= 3.8 〜 6.2 〜 10.2 2ω=55.8 〜 37.3 〜 23.4 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 -106.8616 1.265 1.74000 28.2 2 1013.0365 0.380 3* 31.2778 1.898 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 4 25.3443 4.175 5 72.8197 6.325 1.48749 70.5 6 -13.2490 1.265 7 ∞ (d7= 可変) (開口絞りS) 8* -50.1759 3.795 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 9 -23.8931 4.428 10 -12.1268 1.265 1.78590 43.9 11 -59.2933 (Bf) (非球面データ) R κ C4 3面 31.2778 1.0000 -9.53770×10-5 C6 C8 C10 -6.06670×10-7 -2.52850×10-9 -4.91140×10-11 R κ C4 8面 -50.1759 1.0000 +3.69420×10-5 C6 C8 C10 +1.59790×10-7 -3.85190×10-10 +1.13840×10-11 (変倍における可変間隔) f 39.0885 63.2500 104.3625 d7 15.1503 7.2372 2.1940 Bf 9.4766 32.5876 71.9126 (条件対応値) f1a =−85.003 f2 =−27.830 f1 =+29.095 (1)r22/D =2.154 (2)D23/|f1a| =0.049 (3)D45/|f2| =0.159 (4)f2/f1a =0.327 (5)(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 =0.891 (6)(Bfw/TLt)・(ft/fw) =0.256 (7)|f1a|/(fw・ft)1/2 =1.331[Table 3] f = 39.1 to 63.3 to 104.4 FNO = 3.8 to 6.2 to 10.2 2ω = 55.8 to 37.3 to 23.4 Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number 1 -106.8616 1.265 1.74000 28.2 2 1013.0365 0.380 3 * 31.2778 1.898 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 4 25.3443 4.175 5 72.8197 6.325 1.48749 70.5 6 -13.2490 1.265 7 ∞ (d7 = Variable) (Aperture stop S) 8 * -50.1759 3.795 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 9 -23.8931 4.428 10 -12.1268 1.265 1.78590 43.9 11 -59.2933 (Bf) (Aspherical surface data) R κ C 4 3 surface 31.2778 1.0000 -9.53770 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 -6.06670 × 10 -7 -2.52850 × 10 -9 -4.91140 × 10 -11 R κ C 4 8 sides -50.1759 1.0000 + 3.69420 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 + 1.59790 × 10 -7 -3.85190 × 10 -10 + 1.13840 × 10 -11 (variable interval in zooming) f 39.0885 63.2500 104.3625 d7 15.1503 7.2372 2.1940 Bf 9.4766 32.5876 71.9126 (Conditional value) f1a = −85.003 f2 = −27.830 f1 = + 29.09 (1) r22 / D = 2.154 (2) D23 / | f1a | = 0.049 (3) D45 / | f2 | = 0.159 (4) f2 / f1a = 0.327 (5) (f1 + | f2 |) / (fw · ft) 1/2 = 0.891 (6) (Bfw / TLt) · (ft / fw) = 0.256 (7) | f1a | / (fw · ft) 1/2 = 1.331
【0052】図11乃至図13は、d線(λ=587.
6nm)に対する第3実施例の諸収差図である。図11
は広角端状態における諸収差図であり、図12は中間焦
点距離状態における諸収差図であり、図13は望遠端状
態における諸収差図である。各収差図において、FNOは
Fナンバーを、Yは像高を、Aは各像高に対する画角を
それぞれ示している。また、非点収差を示す収差図にお
いて、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナ
ル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図に
おいて、破線はサインコンディション(正弦条件)を示
している。各収差図から明らかなように、本実施例で
は、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、
優れた結像性能を有することがわかる。FIGS. 11 to 13 show the d-line (λ = 587.
FIG. 9 is a diagram illustrating various aberrations of the third example with respect to (6 nm). FIG.
12 is a diagram illustrating various aberrations at the wide-angle end state, FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations at the intermediate focal length state, and FIG. 13 is a diagram illustrating various aberrations at the telephoto end state. In each aberration diagram, FNO represents the F number, Y represents the image height, and A represents the angle of view for each image height. In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. Further, in the aberration diagram showing the spherical aberration, a broken line indicates a sine condition (sine condition). As is clear from each aberration diagram, in the present embodiment, various aberrations are favorably corrected in each focal length state,
It turns out that it has excellent imaging performance.
【0053】〔第4実施例〕図14は、本発明の第4実
施例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図14の変倍光学系は、物体側から順に、物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズL1、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズL2、および両凸レンズL3から
なる正レンズ群G1と、物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズL4、および物体側に凹面を向けた負メニス
カスレンズL5からなる負レンズ群G2とから構成され
ている。[Fourth Embodiment] FIG. 14 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to a fourth embodiment of the present invention.
The variable magnification optical system in FIG. 14 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a positive lens group G1 including a biconvex lens L3; The negative lens group G2 includes a positive meniscus lens L4 having a concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L5 having a concave surface facing the object side.
【0054】また、開口絞りSは、正レンズ群G1と負
レンズ群G2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正レンズ群G1と一体的に移動す
る。図14は、広角端状態における各レンズ群の位置関
係を示しており、望遠端状態への変倍時には図1に矢印
で示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。The aperture stop S is arranged between the positive lens group G1 and the negative lens group G2, and moves together with the positive lens group G1 when changing magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state. FIG. 14 shows the positional relationship between the lens groups in the wide-angle end state, and moves on the optical axis along a zoom trajectory indicated by an arrow in FIG. 1 during zooming to the telephoto end state.
【0055】次の表(4)に、本発明の第4実施例の諸
元の値を掲げる。表(4)において、fは焦点距離を、
FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の
進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、
屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6
nm)に対する値を示している。なお、表(4)のレン
ズ諸元において、曲率半径が∞(無限大)の面は平面を
表している。また、開口絞りSを表す面の曲率半径が∞
となっているが、開口絞りSを表す面にはレンズ面は存
在しない。Table 4 below summarizes the data values of the fourth embodiment of the present invention. In Table (4), f is the focal length,
FNO represents the F number, 2ω represents the angle of view, and Bf represents the back focus. Furthermore, the surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light rays travel,
The refractive index and Abbe number are each d-line (λ = 587.6).
nm). In the lens specifications of Table (4), a surface having a radius of curvature of ∞ (infinity) represents a plane. The radius of curvature of the surface representing the aperture stop S is ∞
However, there is no lens surface on the surface representing the aperture stop S.
【0056】[0056]
【表4】 f=39.1 〜 63.3 〜104.4 FNO= 3.9 〜 6.3 〜 10.3 2ω=55.3 〜 37.1 〜 23.3 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 -35.2008 1.265 1.86074 23.0 2 -51.5066 0.380 3* 28.8300 1.898 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 4 24.7508 3.795 5 64.6983 4.934 1.48749 70.5 6 -11.8803 1.265 7 ∞ (d7= 可変) (開口絞りS) 8* -60.0708 3.795 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 9 -29.1522 4.048 10 -9.5882 1.265 1.77250 49.6 11 -41.0970 (Bf) (非球面データ) R κ C4 3面 28.8300 1.0000 -1.23738×10-4 C6 C8 C10 -1.30031×10-6 -2.36070×10-10 -1.41375×10-10 R κ C4 8面 -60.0708 1.0000 +6.73719×10-5 C6 C8 C10 +1.18785×10-6 -1.73419×10-8 +2.03159×10-10 (変倍における可変間隔) f 39.0885 63.2500 104.3625 d7 10.6062 5.6660 2.5175 Bf 11.4022 31.4748 65.6298 (条件対応値) f1a =−95.246 f2 =−20.493 f1 =+24.668 TLt= 90.791 (1)r22/D =2.477 (2)D23/|f1a| =0.040 (3)D45/|f2| =0.198 (4)f2/f1a =0.215 (5)(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 =0.707 (6)(Bfw/TLt)・(ft/fw) =0.335 (7)|f1a|/(fw・ft)1/2 =1.491[Table 4] f = 39.1 to 63.3 to 104.4 FNO = 3.9 to 6.3 to 10.3 2ω = 55.3 to 37.1 to 23.3 Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number 1 -35.2008 1.265 1.86074 23.0 2 -51.5066 0.380 3 * 28.8300 1.898 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 4 24.7508 3.795 5 64.6983 4.934 1.48749 70.5 6 -11.8803 1.265 7 ∞ (d7 = Variable) (Aperture stop S) 8 * -60.0708 3.795 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 9 -29.1522 4.048 10 -9.5882 1.265 1.77250 49.6 11- 41.0970 (Bf) (Aspherical surface data) R κ C 4 3 planes 28.8300 1.0000 -1.23738 × 10 -4 C 6 C 8 C 10 -1.30031 × 10 -6 -2.36070 × 10 -10 -1.41375 × 10 -10 R κ C 4 8 planes -60.0708 1.0000 + 6.73719 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 + 1.18785 × 10 -6 -1.73419 × 10 -8 + 2.03159 × 10 -10 (variable interval in zooming) f 39.0885 63.2500 104.3625 d7 10.6062 5.6660 2.5175 Bf 11.4022 31.4748 65.6298 (Conditional value) f1a = -95.246 f2 = -20.493 f1 = + 24.668 TLt = 90.791 (1) r22 / D = 2.477 (2) D23 / | f1a | = 0.040 (3) D45 / | f2 | = 0.198 (4) f2 / f1a = 0.215 ( 5) (f1 + | f2 |) / (fw · ft) 1/2 = 0.707 (6) (Bfw / TLt) · (ft / fw) = 0.335 (7) | f1a | / (fw · ft) ) 1/2 = 1.491
【0057】図15乃至図17は、d線(λ=587.
6nm)に対する第4実施例の諸収差図である。図15
は広角端状態における諸収差図であり、図16は中間焦
点距離状態における諸収差図であり、図17は望遠端状
態における諸収差図である。各収差図において、FNOは
Fナンバーを、Yは像高を、Aは各像高に対する画角を
それぞれ示している。また、非点収差を示す収差図にお
いて、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナ
ル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図に
おいて、破線はサインコンディション(正弦条件)を示
している。各収差図から明らかなように、本実施例で
は、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、
優れた結像性能を有することがわかる。FIGS. 15 to 17 show the d-line (λ = 587.
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations of the fourth example with respect to (6 nm). FIG.
FIG. 16 is a diagram illustrating various aberrations at the wide-angle end state, FIG. 16 is a diagram illustrating various aberrations at the intermediate focal length state, and FIG. 17 is a diagram illustrating various aberrations at the telephoto end state. In each aberration diagram, FNO represents the F number, Y represents the image height, and A represents the angle of view for each image height. In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. Further, in the aberration diagram showing the spherical aberration, a broken line indicates a sine condition (sine condition). As is clear from each aberration diagram, in the present embodiment, various aberrations are favorably corrected in each focal length state,
It turns out that it has excellent imaging performance.
【0058】〔第5実施例〕図18は、本発明の第5実
施例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図18の変倍光学系は、物体側から順に、物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズL1、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズL2、および両凸レンズL3から
なる正レンズ群G1と、物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズL4、および物体側に凹面を向けた負メニス
カスレンズL5からなる負レンズ群G2とから構成され
ている。[Fifth Embodiment] FIG. 18 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to a fifth embodiment of the present invention.
The variable power optical system of FIG. 18 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a positive lens group G1 including a biconvex lens L3; The negative lens group G2 includes a positive meniscus lens L4 having a concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L5 having a concave surface facing the object side.
【0059】また、開口絞りSは、正レンズ群G1と負
レンズ群G2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正レンズ群G1と一体的に移動す
る。図18は、広角端状態における各レンズ群の位置関
係を示しており、望遠端状態への変倍時には図1に矢印
で示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。The aperture stop S is arranged between the positive lens group G1 and the negative lens group G2, and moves together with the positive lens group G1 when changing magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state. FIG. 18 shows the positional relationship between the lens groups in the wide-angle end state, and moves on the optical axis along a zoom trajectory indicated by an arrow in FIG. 1 during zooming to the telephoto end state.
【0060】次の表(5)に、本発明の第5実施例の諸
元の値を掲げる。表(5)において、fは焦点距離を、
FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の
進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、
屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6
nm)に対する値を示している。なお、表(5)のレン
ズ諸元において、曲率半径が∞(無限大)の面は平面を
表している。また、開口絞りSを表す面の曲率半径が∞
となっているが、開口絞りSを表す面にはレンズ面は存
在しない。Table 5 below summarizes the data values of the fifth embodiment of the present invention. In Table (5), f is the focal length,
FNO represents the F number, 2ω represents the angle of view, and Bf represents the back focus. Furthermore, the surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light rays travel,
The refractive index and Abbe number are each d-line (λ = 587.6).
nm). In the lens specifications of Table (5), a surface having a radius of curvature of ∞ (infinity) represents a plane. The radius of curvature of the surface representing the aperture stop S is ∞
However, there is no lens surface on the surface representing the aperture stop S.
【0061】[0061]
【表5】 f=30.9 〜 50.0 〜 72.5 FNO= 4.1 〜 6.7 〜 9.7 2ω=67.2 〜 46.0 〜 33.0 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 -22.8115 1.250 1.80518 25.4 2 -35.8489 0.375 3* 28.6144 1.875 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 4 24.1589 3.250 5 49.3944 3.000 1.48749 70.5 6 -10.1096 1.250 7 ∞ (d7= 可変) (開口絞りS) 8* -38.4669 3.000 1.58518 30.2 (ポリカーボネイト) 9 -21.5864 4.125 10 -8.9318 1.250 1.78800 47.5 11 -39.5226 (Bf) (非球面データ) R κ C4 3面 28.6144 1.0000 -2.12818×10-4 C6 C8 C10 -2.51648×10-6 -1.29851×10-8 -6.08610×10-10 R κ C4 8面 -38.4669 1.0000 +7.59706×10-5 C6 C8 C10 +1.63450×10-6 -2.17223×10-8 +2.80180×10-10 (変倍における可変間隔) f 30.8750 50.0000 72.4999 d7 9.9230 4.9247 2.4206 Bf 7.8629 24.7511 44.6195 (条件対応値) f1a =−62.822 f2 =−18.375 f1 =+21.375 TLt= 66.415 (1)r22/D =3.221 (2)D23/|f1a| =0.052 (3)D45/|f2| =0.224 (4)f2/f1a =0.292 (5)(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 =0.840 (6)(Bfw/TLt)・(ft/fw) =0.278 (7)|f1a|/(fw・ft)1/2 =1.328[Table 5] f = 30.9 to 50.0 to 72.5 FNO = 4.1 to 6.7 to 9.7 2ω = 67.2 to 46.0 to 33.0 Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number 1 -22.8115 1.250 1.80518 25.4 2 -35.8489 0.375 3 * 28.6144 1.875 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 4 24.1589 3.250 5 49.3944 3.000 1.48749 70.5 6 -10.1096 1.250 7 ∞ (d7 = Variable) (Aperture stop S) 8 * -38.4669 3.000 1.58518 30.2 (Polycarbonate) 9 -21.5864 4.125 10 -8.9318 1.250 1.78800 47.5 11- 39.5226 (Bf) (Aspherical surface data) R κ C 4 3 planes 28.6144 1.0000 -2.12818 × 10 -4 C 6 C 8 C 10 -2.51648 × 10 -6 -1.29851 × 10 -8 -6.08610 × 10 -10 R κ C 4 8 planes -38.4669 1.0000 + 7.59706 × 10 -5 C 6 C 8 C 10 + 1.63450 × 10 -6 -2.17223 × 10 -8 +2.80 180 × 10 -10 (variable interval in zooming) f 30.8750 50.0000 72.4999 d7 9.9 230 4.9247 2.4206 Bf 7.8629 24.7511 44.6195 (Conditional value) f1a = −62.822 f2 = −18.375 f1 = + 21.375 T t = 66.415 (1) r22 / D = 3.221 (2) D23 / | f1a | = 0.052 (3) D45 / | f2 | = 0.224 (4) f2 / f1a = 0.292 ( 5) (f1 + | f2 |) / (fw · ft) 1/2 = 0.840 (6) (Bfw / TLt) · (ft / fw) = 0.278 (7) | f1a | / (fw · ft) ) 1/2 = 1.328
【0062】図19乃至図21は、d線(λ=587.
6nm)に対する第5実施例の諸収差図である。図19
は広角端状態における諸収差図であり、図20は中間焦
点距離状態における諸収差図であり、図21は望遠端状
態における諸収差図である。各収差図において、FNOは
Fナンバーを、Yは像高を、Aは各像高に対する画角を
それぞれ示している。また、非点収差を示す収差図にお
いて、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナ
ル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図に
おいて、破線はサインコンディション(正弦条件)を示
している。各収差図から明らかなように、本実施例で
は、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、
優れた結像性能を有することがわかる。FIGS. 19 to 21 show the d-line (λ = 587.
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations of the fifth example with respect to 6 nm). FIG.
FIG. 20 is a diagram illustrating various aberrations in the wide-angle end state, FIG. 20 is a diagram illustrating various aberrations in the intermediate focal length state, and FIG. 21 is a diagram illustrating various aberrations in the telephoto end state. In each aberration diagram, FNO represents the F number, Y represents the image height, and A represents the angle of view for each image height. In the aberration diagram showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. Further, in the aberration diagram showing the spherical aberration, a broken line indicates a sine condition (sine condition). As is clear from each aberration diagram, in the present embodiment, various aberrations are favorably corrected in each focal length state,
It turns out that it has excellent imaging performance.
【0063】なお、上述の各実施例においては、プラス
チック材料としてポリカーボネイトを用いた例を示して
いる。しかしながら、ポリエチレンやアクリルなどのプ
ラスチック材料を用いることも可能であり、プラスチッ
ク材料に代えてガラス材料を用いることも当然に可能で
ある。In each of the embodiments described above, examples are shown in which polycarbonate is used as the plastic material. However, it is also possible to use a plastic material such as polyethylene or acrylic, and it is naturally possible to use a glass material instead of the plastic material.
【0064】[0064]
【効果】以上説明したように、本発明によれば、2倍を
越える変倍比(ズーム比)を有し、簡易構成でコンパク
トで且つ高性能な小型の変倍光学系を実現することがで
きる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a compact, high-performance, compact variable-power optical system having a variable power ratio (zoom ratio) exceeding 2 times and having a simple configuration. it can.
【図1】本発明の各実施例にかかる変倍光学系の屈折力
配分および広角端状態(W)から望遠端状態(T)への
変倍時における各レンズ群の移動の様子を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a refractive power distribution of a variable power optical system according to each embodiment of the present invention and a state of movement of each lens group during zooming from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T). It is.
【図2】本発明の第1実施例にかかる変倍光学系のレン
ズ構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to a first example of the present invention.
【図3】第1実施例の広角端状態における諸収差図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations of the first example in a wide-angle end state.
【図4】第1実施例の中間焦点距離状態における諸収差
図である。FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations of the first example in an intermediate focal length state.
【図5】第1実施例の望遠端状態における諸収差図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating various aberrations of the first example in a telephoto end state.
【図6】本発明の第2実施例にかかる変倍光学系のレン
ズ構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to Example 2 of the present invention.
【図7】第2実施例の広角端状態における諸収差図であ
る。FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations of the second example in a wide-angle end state.
【図8】第2実施例の中間焦点距離状態における諸収差
図である。FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations of the second example in an intermediate focal length state.
【図9】第2実施例の望遠端状態における諸収差図であ
る。FIG. 9 is a diagram illustrating various aberrations of the second example in a telephoto end state.
【図10】本発明の第3実施例にかかる変倍光学系のレ
ンズ構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a lens configuration of a zoom optical system according to Example 3 of the present invention.
【図11】第3実施例の広角端状態における諸収差図で
ある。FIG. 11 is a diagram illustrating various aberrations of the third example in a wide-angle end state.
【図12】第3実施例の中間焦点距離状態における諸収
差図である。FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations of the third example in an intermediate focal length state.
【図13】第3実施例の望遠端状態における諸収差図で
ある。FIG. 13 is a diagram illustrating various aberrations of the third example in a telephoto end state.
【図14】本発明の第4実施例にかかる変倍光学系のレ
ンズ構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a lens configuration of a variable power optical system according to Example 4 of the present invention.
【図15】第4実施例の広角端状態における諸収差図で
ある。FIG. 15 is a diagram illustrating various aberrations of the fourth example in a wide-angle end state.
【図16】第4実施例の中間焦点距離状態における諸収
差図である。FIG. 16 is a diagram illustrating various aberrations of the fourth example in an intermediate focal length state.
【図17】第4実施例の望遠端状態における諸収差図で
ある。FIG. 17 is a diagram illustrating various aberrations of the fourth example in a telephoto end state.
【図18】本発明の第5実施例にかかる変倍光学系のレ
ンズ構成を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a lens configuration of a zoom optical system according to Example 5 of the present invention.
【図19】第5実施例の広角端状態における諸収差図で
ある。FIG. 19 is a diagram illustrating various aberrations of the fifth example in a wide-angle end state.
【図20】第5実施例の中間焦点距離状態における諸収
差図である。FIG. 20 is a diagram illustrating various aberrations of the fifth embodiment in an intermediate focal length state.
【図21】第5実施例の望遠端状態における諸収差図で
ある。FIG. 21 is a diagram illustrating various aberrations of the fifth example in a telephoto end state.
G1 正レンズ群 G2 負レンズ群 Li 各レンズ S 開口絞り G1 Positive lens group G2 Negative lens group Li Each lens S Aperture stop
Claims (8)
該正レンズ群G1の像側に配置された負の屈折力を有す
る負レンズ群G2とから構成され、 前記正レンズ群G1と前記負レンズ群G2との間の光路
中には開口絞りSが配置され、 前記正レンズ群G1は、物体側から順に、負屈折力の第
1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折
力の第3レンズL3とから構成され、 前記正レンズ群G1と前記負レンズ群G2との空気間隔
を変化させることによって光学系全体の焦点距離を変化
させ、 前記第2レンズL2の像側の面の曲率半径をr22とし、
前記第2レンズL2の像側の面と前記開口絞りSとの間
の光軸に沿った距離をDとしたとき、 1.5<r22/D<4 (1) の条件を満足することを特徴とする小型の変倍光学系。1. A positive lens group G1 having a positive refractive power;
A negative lens group G2 having a negative refractive power disposed on the image side of the positive lens group G1. An aperture stop S is provided in an optical path between the positive lens group G1 and the negative lens group G2. The positive lens group G1 includes, in order from the object side, a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a negative refractive power, and a third lens L3 having a positive refractive power. By changing the air gap between the lens group G1 and the negative lens group G2, the focal length of the entire optical system is changed, and the radius of curvature of the image-side surface of the second lens L2 is r22,
When the distance along the optical axis between the image-side surface of the second lens L2 and the aperture stop S is D, the following condition is satisfied: 1.5 <r22 / D <4 (1) Features a small variable power optical system.
3との軸上空気間隔をD23とし、前記第1レンズL1と
前記第2レンズL2との合成焦点距離をf1aとしたと
き、 0.02<D23/|f1a|<0.08 (2) の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の小
型の変倍光学系。2. The second lens L2 and the third lens L
0.03 <D23 / | f1a | <0.08 (2) where D23 is the on-axis air distance from the lens 3 and f1a is the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2. 2. The compact variable power optical system according to claim 1, wherein the condition is satisfied.
に、正屈折力の第4レンズL4と、負屈折力の第5レン
ズL5とから構成され、 前記第4レンズL4と前記第5レンズL5との軸上空気
間隔をD45とし、前記負レンズ群G2の焦点距離をf2
としたとき、 0.08<D45/|f2|<0.40 (3) の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に
記載の小型の変倍光学系。3. The negative lens group G2 includes, in order from the object side, a fourth lens L4 having a positive refractive power and a fifth lens L5 having a negative refractive power. The fourth lens L4 and the fifth lens The on-axis air distance from L5 is D45, and the focal length of the negative lens group G2 is f2.
3. The compact variable power optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied: 0.08 <D45 / | f2 | <0.40 (3)
2との合成焦点距離をf1aとし、前記負レンズ群G2の
焦点距離をf2としたとき、 0.1<f2/f1a<0.5 (4) の条件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項に記載の小型の変倍光学系。4. The first lens L1 and the second lens L
2. The condition of 0.1 <f2 / f1a <0.5 (4) is satisfied, where f1a is the composite focal length of the negative lens group G2 and f2 is the focal length of the negative lens group G2. 4. The compact variable power optical system according to any one of 1 to 3.
レンズ群G1と、負の屈折力を有する負レンズ群G2と
から構成され、 前記正レンズ群G1と前記負レンズ群G2との空気間隔
を変化させることによって光学系全体の焦点距離を変化
させ、 前記正レンズ群G1の焦点距離をf1とし、前記負レン
ズ群G2の焦点距離をf2とし、広角端状態における光
学系全体の焦点距離をfwとし、望遠端状態における光
学系全体の焦点距離をftとしたとき、 0.5<(f1+|f2|)/(fw・ft)1/2 <1.2 (5) の条件を満足することを特徴とする小型の変倍光学系。5. A lens system comprising: a positive lens group G1 having a positive refractive power and a negative lens group G2 having a negative refractive power, in order from the object side, wherein the positive lens group G1 and the negative lens group G2 The focal length of the entire optical system is changed by changing the air gap, the focal length of the positive lens group G1 is f1, the focal length of the negative lens group G2 is f2, and the focal length of the entire optical system in the wide-angle end state. When the distance is fw and the focal length of the entire optical system in the telephoto end state is ft, the following condition is satisfied: 0.5 <(f1 + | f2 |) / (fw · ft) 1/2 <1.2 (5) A compact variable power optical system characterized by satisfying.
レンズ群G1と、負の屈折力を有する負レンズ群G2と
から構成され、 前記正レンズ群G1と前記負レンズ群G2との空気間隔
を変化させることによって光学系全体の焦点距離を変化
させ、 広角端状態におけるバックフォーカスをBfwとし、望
遠端状態におけるレンズ全長をTLtとし、広角端状態
における光学系全体の焦点距離をfwとし、望遠端状態
における光学系全体の焦点距離をftとしたとき、 (Bfw/TLt)・(ft/fw)<0.4 (6) の条件を満足することを特徴とする小型の変倍光学系。6. A positive lens group G1 having a positive refractive power and a negative lens group G2 having a negative refractive power are arranged in this order from the object side. The focal length of the entire optical system is changed by changing the air interval, the back focus in the wide-angle end state is Bfw, the total length of the lens in the telephoto end state is TLt, and the focal length of the entire optical system in the wide-angle end state is fw. , When the focal length of the entire optical system in the telephoto end state is ft, the following condition is satisfied: (Bfw / TLt) · (ft / fw) <0.4 (6) system.
る負部分群G1aと、該負部分群G1aの像側に配置された
正屈折力を有する正部分群G1bとから構成され、 前記負部分群G1aの焦点距離をf1aとし、広角端状態に
おける光学系全体の焦点距離をfwとし、望遠端状態に
おける光学系全体の焦点距離をftとしたとき、 1<|f1a|/(fw・ft)1/2 <4 (7) の条件を満足することを特徴とする請求項5または6に
記載の小型の変倍光学系。7. The positive lens group G1 includes a negative subgroup G1a having a negative refractive power, and a positive subgroup G1b having a positive refractive power disposed on the image side of the negative subgroup G1a. When the focal length of the negative subgroup G1a is f1a, the focal length of the entire optical system in the wide-angle end state is fw, and the focal length of the entire optical system in the telephoto end state is ft, 1 <| f1a | / (fw · The compact variable power optical system according to claim 5, wherein a condition of ft) 1/2 <4 (7) is satisfied.
のプラスチックレンズPL1を含み、 前記負レンズ群G2は、少なくとも1枚のプラスチック
レンズPL2を含み、 前記プラスチックレンズPL1の屈折力と前記プラスチ
ックレンズPL2の屈折力とは、互いに符号が異なるこ
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
小型の変倍光学系。8. The positive lens group G1 includes at least one plastic lens PL1, the negative lens group G2 includes at least one plastic lens PL2, and the refractive power of the plastic lens PL1 and the plastic lens. The compact variable power optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein a sign of the refractive power of the PL2 is different from that of the PL2.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8278726A JPH10104516A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Compact variable power optical system |
| TW086113907A TW360800B (en) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | Variable power optical system |
| KR1019970051115A KR19980025176A (en) | 1996-09-30 | 1997-09-30 | Variable-speed optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8278726A JPH10104516A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Compact variable power optical system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104516A true JPH10104516A (en) | 1998-04-24 |
Family
ID=17601353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8278726A Pending JPH10104516A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Compact variable power optical system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104516A (en) |
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| US6333824B1 (en) | 1998-09-10 | 2001-12-25 | Olympus Optical Co., Ltd. | Zoom lens system consisting of two lens units |
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| JP2010107114A (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | Imaging device and air conditioner |
| WO2022164196A1 (en) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 엘지이노텍 주식회사 | Optical system and camera module comprising same |
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