JP2010122536A

JP2010122536A - Zoom lens

Info

Publication number: JP2010122536A
Application number: JP2008297299A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Kitaoka; 泰久北岡
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-06-03

Abstract

【課題】高倍率なズーム機能を有しつつ、画面全体にわたって高画質な画像を得ることが可能なズームレンズを提供する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、第２レンズ群を通過した光像を補正する補正レンズ群を備え、第１レンズ群と第２レンズ群との距離は変化し、第２レンズ群は物体側から順に、負の単レンズと、負レンズと正レンズとを接合した負の接合レンズとを含み、負の単レンズと負レンズとのアッベ数の平均値をν２ｎａｖ、屈折率をｎ２１、物体側および像面側の曲率半径をＲ２１１，Ｒ２１２、負レンズの物体側および像面側の曲率半径をＲ２２１，Ｒ２２２、とすると、３０＜ν２ｎａｖ＜４０、１．９＜ｎ２１、−２．５＜（Ｒ２１２＋Ｒ２１１）／（Ｒ２１２−Ｒ２１１）＜−２．０、−０．２＜（Ｒ２２２＋Ｒ２２１）／（Ｒ２２２−Ｒ２２１）＜０．３を満たす。
【選択図】図１A zoom lens capable of obtaining a high-quality image over the entire screen while having a high-power zoom function.
A zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a correction lens group that corrects a light image that has passed through the second lens group. The distance between the first lens group and the second lens group changes, and the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens and a negative cemented lens obtained by cementing the negative lens and the positive lens. The average value of the Abbe number of the negative single lens and the negative lens is ν2nav, the refractive index is n21, the radius of curvature on the object side and the image plane side is R211, R212, and the radius of curvature on the object side and the image plane side of the negative lens is R221. , R222, 30 <ν2nav <40, 1.9 <n21, −2.5 <(R212 + R211) / (R212−R211) <− 2.0, −0.2 <(R222 + R221) / (R222− R221) <0.3 .
[Selection] Figure 1

Description

本発明はビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に搭載されるズームレンズに関する。 The present invention relates to a zoom lens mounted on a video camera, a digital still camera, or the like.

ビデオカメラやデジタルスチルカメラに搭載される撮影系には、複数のレンズが設けられている。近年では、上記撮像系の機能として高倍率ズーム機能が強く求められている。
従来の撮像装置は、例えば、正負正負正の５つのレンズ群からなり、そのレンズ構成枚数は１６〜１７枚程度である。このような撮像装置は、コンパクトではあるがズーム倍率が５０倍程度に留まる（例えば、特許文献１，２）。 A photographing system mounted on a video camera or a digital still camera is provided with a plurality of lenses. In recent years, a high-magnification zoom function has been strongly demanded as a function of the imaging system.
The conventional imaging apparatus is composed of, for example, five positive, negative, positive, and positive lens groups, and the number of lenses is about 16 to 17. Such an imaging apparatus is compact but has a zoom magnification of about 50 times (for example, Patent Documents 1 and 2).

また、放送用テレビカメラのようにズーム倍率が１００倍程度の撮像装置が開示されている（例えば、特許文献３）。しかし、この撮像装置は、テレビ放送のために用いられるような業務用のものであるため、多数のレンズが用いられて巨大な光学系となってしまう。このため、このような撮像装置は、民生用には適用できない。 In addition, an imaging apparatus having a zoom magnification of about 100 times such as a broadcast television camera is disclosed (for example, Patent Document 3). However, since this imaging apparatus is for business use used for television broadcasting, a large number of lenses are used, resulting in a huge optical system. For this reason, such an imaging device cannot be applied to consumer use.

また、さらに高いズーム倍率を有するものとして、光学系を前部と後部とに分けて、中間像を形成することによって３００倍の高倍率を達成した撮像装置が開示されている（例えば、特許文献４）。しかし、この場合でも、中間像を形成するために光学系が巨大になってしまう。
特開２００１−０３３７０３号公報（平成１３年２月９日公開）特開２００６−０９９１３０号公報（平成１８年４月１３日公開）特開２００４−２６４４５７号公報（平成１６年９月２４日公開）国際公開第２００４／０１０１９９号パンフレット（平成１６年１月２９日公開） Further, as an apparatus having a higher zoom magnification, an imaging apparatus is disclosed that achieves a high magnification of 300 times by dividing an optical system into a front part and a rear part to form an intermediate image (for example, Patent Documents). 4). However, even in this case, the optical system becomes huge in order to form an intermediate image.
JP 2001-033703 A (published on February 9, 2001) JP 2006-099130 A (published April 13, 2006) JP 2004-264457 A (published September 24, 2004) International Publication No. 2004/010199 (released on January 29, 2004)

しかしながら、近年では、撮像素子の高集積化や小型化により１画素の大きさが２μｍを下回り、光学系には高い解像度が求められている。このため、特に小型化した場合に、高倍率を維持しつつズーム範囲全域に亘って画像の全領域において高画質を確保することは困難である。 However, in recent years, the size of one pixel is less than 2 μm due to high integration and miniaturization of the image sensor, and high resolution is required for the optical system. For this reason, it is difficult to ensure high image quality in the entire region of the image over the entire zoom range while maintaining a high magnification, particularly when the size is reduced.

本発明の課題は、高倍率なズーム機能を有しつつ、ズーム範囲全域に亘って高画質な画像を得ることが可能なズームレンズを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a zoom lens capable of obtaining a high-quality image over the entire zoom range while having a high-magnification zoom function.

第１の発明に係るズームレンズは、物体側から像面側に向けて、順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第２レンズ群を通過した光像を補正する補正レンズ群と、を備えている。第１レンズ群と第２レンズ群との距離は、変化する。第２レンズ群は、物体側から順に、負の単レンズと、負レンズと正レンズとを接合した負の接合レンズと、を含む。ここで、負の単レンズと負レンズとのアッベ数の平均値をν２ｎａｖ、負の単レンズの屈折率をｎ２１、物体側の曲率半径をＲ２１１、像面側の曲率半径をＲ２１２、負レンズの物体側の曲率半径をＲ２２１、像面側の曲率半径をＲ２２２、とする。そして、当該ズームレンズは、下記（１）〜（４）の条件式を満足する。
３０＜ν２ｎａｖ＜４０・・・（１）
１．９＜ｎ２１・・・（２）
−２．５＜（Ｒ２１２＋Ｒ２１１）／（Ｒ２１２−Ｒ２１１）＜−２．０・・・（３）
−０．２＜（Ｒ２２２＋Ｒ２２１）／（Ｒ２２２−Ｒ２２１）＜０．３・・・（４） A zoom lens according to a first aspect of the invention includes, in order from the object side to the image plane side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a second lens group. And a correction lens group that corrects a light image that has passed through. The distance between the first lens group and the second lens group changes. The second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens and a negative cemented lens obtained by cementing a negative lens and a positive lens. Here, the average value of the Abbe number of the negative single lens and the negative lens is ν2nav, the refractive index of the negative single lens is n21, the radius of curvature of the object side is R211, the radius of curvature of the image side is R212, The radius of curvature on the object side is R221, and the radius of curvature on the image plane side is R222. The zoom lens satisfies the following conditional expressions (1) to (4).
30 <ν2nav <40 (1)
1.9 <n21 (2)
−2.5 <(R212 + R211) / (R212−R211) <− 2.0 (3)
−0.2 <(R222 + R221) / (R222−R221) <0.3 (4)

ここでは、民生用カメラ等に搭載されるズームレンズおいて、高倍率を維持しつつ、画像の全領域において高画質を確保することを可能にするために、以下のような構成を採用している。
当該ズームレンズは、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化するズームレンズであって、第１レンズ群は正の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有する。また、第２レンズ群は、２つの負レンズを有し、一方は単一の負レンズであり、他方は負レンズと正レンズとの接合レンズである。ここで、負の単レンズと負レンズとのアッベ数の平均値をν２ｎａｖ、負の単レンズの屈折率をｎ２１、物体側の曲率半径をＲ２１１、像面側の曲率半径をＲ２１２、負レンズの物体側の曲率半径をＲ２２１、像面側の曲率半径をＲ２２２、とする。この場合、当該ズームレンズは、上記（１）〜（４）の条件式を満足する。 Here, in a zoom lens mounted on a consumer camera or the like, the following configuration is adopted in order to ensure high image quality in the entire image area while maintaining a high magnification. Yes.
The zoom lens is a zoom lens in which the distance between the first lens group and the second lens group is changed. The first lens group has a positive refractive power, and the second lens group has a negative refractive power. . The second lens group has two negative lenses, one is a single negative lens, and the other is a cemented lens of a negative lens and a positive lens. Here, the average value of the Abbe number of the negative single lens and the negative lens is ν2nav, the refractive index of the negative single lens is n21, the radius of curvature of the object side is R211, the radius of curvature of the image side is R212, The radius of curvature on the object side is R221, and the radius of curvature on the image plane side is R222. In this case, the zoom lens satisfies the conditional expressions (1) to (4).

ここで、正の屈折力とは、物体側から入射した光を像面側に向けて絞る屈折力である。反対に、負の屈折力とは、物体側から入射した光を像面側に向けて拡大する屈折力である。正レンズとは、レンズの縁よりも中央の方が厚いレンズである。負レンズとは、レンズの縁よりもレンズの中央の方が薄いレンズである。単レンズとは、１枚のレンズによって構成されているレンズである。接合レンズとは、複数枚のレンズによって構成されているレンズである。条件式（１）は、色収差の発生量を規定する。条件式（２）は、レンズの屈折率を規定する。条件式（３）は、レンズの形状を規定する。条件式（４）は、レンズの形状を規定する。 Here, the positive refractive power is a refractive power that squeezes light incident from the object side toward the image plane side. On the other hand, the negative refractive power is a refractive power that expands light incident from the object side toward the image plane side. A positive lens is a lens that is thicker at the center than at the edge of the lens. The negative lens is a lens that is thinner at the center of the lens than at the edge of the lens. A single lens is a lens composed of a single lens. A cemented lens is a lens composed of a plurality of lenses. Conditional expression (1) defines the amount of chromatic aberration generated. Conditional expression (2) defines the refractive index of the lens. Conditional expression (3) defines the shape of the lens. Conditional expression (4) defines the shape of the lens.

近年、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影系には、例えば７０倍といった高倍率が可能なズームレンズが要求されている。しかしながら、高倍率になればなるほど、種々の収差が顕著になるため、画像の全領域に亘って高画質な画像を得ることが困難になる。
そこで、本発明のズームレンズは、相対距離が変化する第１レンズ群と第２レンズ群とを備え、第２レンズ群が以下の上記条件式（１）〜（４）を満足している。 In recent years, a zoom lens capable of a high magnification such as 70 times is required for a video camera or digital still camera photographing system. However, as the magnification becomes higher, various aberrations become more prominent, and it becomes difficult to obtain a high-quality image over the entire area of the image.
Therefore, the zoom lens of the present invention includes a first lens group and a second lens group whose relative distances change, and the second lens group satisfies the following conditional expressions (1) to (4).

このような構成により、条件式（１）を満たすことによって、ズーム範囲全域に亘って色収差を補正（軽減）することができる。条件式（２）を満たすことによって、レンズの像面側の曲率および負の屈折力を適度な値で維持することができる。条件式（３）を満たすことによって、物体側面で発生する歪曲収差を軽減し、コマ収差および像面湾曲の変動を軽減することができる。条件式（４）を満たすことによって、球面収差、コマ収差、像面湾曲の発生量を軽減することができる。 With such a configuration, chromatic aberration can be corrected (reduced) over the entire zoom range by satisfying conditional expression (1). By satisfying conditional expression (2), the curvature and negative refractive power on the image plane side of the lens can be maintained at appropriate values. By satisfying conditional expression (3), it is possible to reduce distortion occurring on the side surface of the object, and to reduce fluctuations in coma and field curvature. By satisfying conditional expression (4), it is possible to reduce the amount of occurrence of spherical aberration, coma aberration, and field curvature.

この結果、第２レンズ群を通過した光像の球面収差やコマ収差などのザイデルの５収差と色収差との補正レンズ群における補正を、ズーム範囲全域に亘って容易に両立することが可能になる。したがって、高倍率ズームを可能にしつつ取得した画像の全領域において高画質を確保することができる。 As a result, the correction of the Seidel's five aberrations and chromatic aberration such as spherical aberration and coma aberration of the optical image that has passed through the second lens group can be easily made compatible over the entire zoom range. . Therefore, high image quality can be ensured in the entire area of the acquired image while enabling high-power zoom.

第２の発明に係るズームレンズは、第１の発明に係るズームレンズであって、正レンズの屈折率をｎ２３とすると、下記条件式（５）を満足する。
１．９＜ｎ２３・・・（５） The zoom lens according to the second invention is the zoom lens according to the first invention, and satisfies the following conditional expression (5), where n23 is the refractive index of the positive lens.
1.9 <n23 (5)

ここでは、第２レンズ群において、屈折率が１．９よりも高い正レンズが採用される。
ここで、ガラス材料において１．９という屈折率は、比較的高い屈折率である。 Here, a positive lens having a refractive index higher than 1.9 is employed in the second lens group.
Here, the refractive index of 1.9 in the glass material is a relatively high refractive index.

これにより、接合面の曲率が小さい正レンズを用いることができる。したがって、第２レンズ群の正レンズを、コマ収差の発生量が少ない正レンズ１枚のみで構成することが可能になる。
この結果、第２レンズ群のレンズ枚数は３枚のみとなり、少ない構成枚数で第２レンズ群を構成することが可能になる。したがって、広角端から望遠端までのズーム範囲の全範囲において良好な画質を得ることができるコンパクトなズームレンズを提供することができる。 Thereby, a positive lens having a small curvature of the cemented surface can be used. Therefore, it is possible to configure the positive lens of the second lens group with only one positive lens that generates little coma.
As a result, the number of lenses in the second lens group is only 3, and the second lens group can be configured with a small number of elements. Therefore, it is possible to provide a compact zoom lens that can obtain good image quality in the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end.

第３の発明に係るズームレンズは、第１または第２の発明に係るズームレンズであって、第３レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群とを有する。第３レンズ群は、正の屈折力を有する。第４レンズ群は、負の屈折力を有する。第５レンズ群は、正の屈折力を有する。第２レンズ群は、光軸上において可動である。第３レンズ群は、光軸方向において固定されている。第４レンズ群は、光軸上において可動である。第５レンズ群は、光軸方向において固定されている。 A zoom lens according to a third invention is the zoom lens according to the first or second invention, and has a third lens group, a fourth lens group, and a fifth lens group. The third lens group has a positive refractive power. The fourth lens group has a negative refractive power. The fifth lens group has a positive refractive power. The second lens group is movable on the optical axis. The third lens group is fixed in the optical axis direction. The fourth lens group is movable on the optical axis. The fifth lens group is fixed in the optical axis direction.

ここでは、第１〜第５レンズ群のうち、第２および第４レンズ群が光軸上で可動である。
ここで、これらのレンズ群を固定するものやレンズ群の変動時にガイドの役割りを果たすものは、例えば、当該ズームレンズが搭載されるカメラ等の筐体であってもよい。また、第１レンズ群は、固定されていてもよく、変位可能であってもよい。 Here, among the first to fifth lens groups, the second and fourth lens groups are movable on the optical axis.
Here, what fixes these lens groups or plays the role of a guide when the lens groups change may be, for example, a housing such as a camera on which the zoom lens is mounted. The first lens group may be fixed or displaceable.

これにより、第２レンズ群と第３レンズ群との相対距離が変動し、倍率を変化させることができる。また、第３および第５レンズと第４レンズとの相対距離が変化し、変倍または物体距離の変化に伴う像面の変動を補正することができる。 Thereby, the relative distance between the second lens group and the third lens group varies, and the magnification can be changed. In addition, the relative distance between the third and fifth lenses and the fourth lens changes, and it is possible to correct image plane fluctuations due to zooming or object distance changes.

第４の発明に係るズームレンズは、第１から第３の発明のいずれか１つに係るズームレンズであって、負の単レンズの焦点距離をｆ２１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第２レンズ群が広角端に位置する場合における全系の焦点距離をｆｗとすると、下記条件式（６）および（７）を満足する。
０．４＜｜ｆ２／ｆ２１｜＜０．６・・・（６）
１．７＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．９・・・（７） A zoom lens according to a fourth aspect is the zoom lens according to any one of the first to third aspects, wherein the focal length of the negative single lens is f21, the focal length of the second lens group is f2, When the focal length of the entire system when the second lens group is located at the wide angle end is fw, the following conditional expressions (6) and (7) are satisfied.
0.4 <| f2 / f21 | <0.6 (6)
1.7 <| f2 / fw | <1.9 (7)

ここでは、レンズ群やレンズの焦点距離を規定する。
ここで、条件式（６）は、第２レンズ群を構成するレンズの屈折力を規定する。条件式（７）は、第２レンズ群全体の屈折力を規定する。また、全系の焦点距離とは、当該ズームレンズの焦点距離である。 Here, the focal length of the lens group and the lens is defined.
Here, the conditional expression (6) defines the refractive power of the lenses constituting the second lens group. Conditional expression (7) defines the refractive power of the entire second lens group. The focal length of the entire system is the focal length of the zoom lens.

これにより、条件式（６）を満たすことによって、広角端時の歪曲収差や球面収差およびコマ収差の発生量を軽減することを可能にしつつ、小型化を実現することができる。また、条件式（７）を満たすことによって、ペッツバール和の値を良好な値に保ちつつ、高倍率を実現するためのズームストロークを従来よりも短くすることができる。
この結果、したがって、高倍率かつコンパクトな像面特性の良いズームレンズを提供することが可能になる。 Thus, by satisfying conditional expression (6), it is possible to reduce the size of the zoom lens while reducing the amount of distortion, spherical aberration, and coma generated at the wide-angle end. Further, by satisfying conditional expression (7), it is possible to shorten the zoom stroke for realizing a high magnification while maintaining the Petzval sum value at a good value.
As a result, it is possible to provide a zoom lens having a high magnification and a compact image surface characteristic.

第５の発明に係るズームレンズは、第１から第４の発明のいずれか１つに係るズームレンズであって、第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、両レンズ面が凸面の正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、を含む。第１レンズ群における各正レンズは、下記条件式（８）を満足する硝子材料を少なくとも２枚有している。
０．０３＜Ｐ（ｇ，Ｆ）−（０．６４８２−０．００１８νｄ）・・・（８）
ただし、
Ｐ（ｇ，Ｆ）＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
νd＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
ｎｇは、ｇ線（波長４３５．８４nm）に対する屈折率、
ｎＦは、Ｆ線（波長４８６．１３nm）に対する屈折率、
ｎＣは、Ｃ線（波長６５６．２８nm）に対する屈折率、
ｎｄは、ｄ線（波長５８７．５６nm）に対する屈折率である。 A zoom lens according to a fifth aspect is the zoom lens according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first lens group is a cemented lens of a negative lens and a positive lens in order from the object side. And a positive lens having both convex surfaces and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. Each positive lens in the first lens group has at least two glass materials that satisfy the following conditional expression (8).
0.03 <P (g, F) − (0.6482−0.0018νd) (8)
However,
P (g, F) = (ng−nF) / (nF−nC)
νd = (nd-1) / (nF-nC)
ng is the refractive index with respect to g-line (wavelength 435.84 nm),
nF is the refractive index for F-line (wavelength 486.13 nm),
nC is the refractive index for C-line (wavelength 656.28 nm),
nd is a refractive index with respect to d-line (wavelength 587.56 nm).

ここでは、第１レンズ群の正レンズの波長毎の屈折率を規定する。
ここで、条件式（８）は、第１レンズ群の正レンズの異常分散性を規定する。 Here, the refractive index for each wavelength of the positive lens of the first lens group is defined.
Here, the conditional expression (8) defines the anomalous dispersion of the positive lens of the first lens group.

これにより、色収差の２次スペクトルを低減することができる。
この結果、小さい倍率色収差および小さい軸上色収差を実現することが可能になる。 Thereby, the secondary spectrum of chromatic aberration can be reduced.
As a result, it is possible to realize small lateral chromatic aberration and small axial chromatic aberration.

第６の発明に係るズームレンズは、第５の発明に係るズームレンズであって、第１レンズ群の正レンズの硝子材料のアッべ数の平均値をν１ｐａｖとしたとき、下記の条件式（９）を満足する。
７０＜ν１ｐａｖ＜８０・・・（９） A zoom lens according to a sixth invention is the zoom lens according to the fifth invention, wherein the average condition of the Abbe number of the glass material of the positive lens in the first lens group is ν1pav, 9) is satisfied.
70 <ν1pav <80 (9)

ここで、条件式（９）は、第１レンズ群を構成する正レンズのアッベ数を規定する。 Here, the conditional expression (9) defines the Abbe number of the positive lens constituting the first lens group.

これにより、望遠時に発生しやすい色収差を、第１レンズの正レンズによる補正において補正不足や過剰補正を防ぐことができる。
この結果、高倍率ズーム時において従来よりも良質な画像を得ることが可能になる。 Accordingly, it is possible to prevent chromatic aberration that is likely to occur during telephotoness from being insufficiently corrected or excessively corrected in the correction by the positive lens of the first lens.
As a result, it is possible to obtain a higher quality image than before when performing high-power zoom.

第７の発明に係るズームレンズは、第１から第６の発明のいずれか１つに係るズームレンズであって、第３レンズ群は、少なくとも１面が非球面のレンズを含む。 A zoom lens according to a seventh aspect is the zoom lens according to any one of the first to sixth aspects, wherein the third lens group includes a lens having at least one aspheric surface.

これにより、光の入射位置によって球面収差やコマ収差をそれぞれ精密に補正することができる。
この結果、ズーム範囲の全範囲において良好な光学特性を得ることが可能になる。 Thereby, the spherical aberration and the coma aberration can be accurately corrected according to the incident position of the light.
As a result, good optical characteristics can be obtained over the entire zoom range.

本発明のズームレンズによれば、変倍比が高倍率（例えば７０倍）であっても、ズーム範囲全域に亘って高画質な画像を得ることができる。 According to the zoom lens of the present invention, a high-quality image can be obtained over the entire zoom range even when the zoom ratio is high (for example, 70 times).

本発明の第１実施形態に係るズームレンズ１０を図１を用いて以下で説明する。
ズームレンズ１０は、図１に示すように、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１、負の屈折力を有する第２レンズ群２、絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群３、負の屈折力を有する第４レンズ群４、正の屈折力を有する第５レンズ群５、および等価硝子ＥＧを備えている。 A zoom lens 10 according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the zoom lens 10 includes a first lens group 1 having a positive refractive power, a second lens group 2 having a negative refractive power, a stop S, A third lens group 3 having a positive refractive power, a fourth lens group 4 having a negative refractive power, a fifth lens group 5 having a positive refractive power, and an equivalent glass EG are provided.

ズームレンズ１０では、第１レンズ群１、第２レンズ群２、および第４レンズ群４が光軸方向において可動である。第１レンズ群１と第２レンズ群２との間の距離が変化することにより、倍率を変化させることが可能である。また、第４レンズ群４が可動であることにより、物体とズームレンズ１０との間の距離の変化に伴う像面の変動を補正することができる。 In the zoom lens 10, the first lens group 1, the second lens group 2, and the fourth lens group 4 are movable in the optical axis direction. The magnification can be changed by changing the distance between the first lens group 1 and the second lens group 2. In addition, since the fourth lens group 4 is movable, it is possible to correct image plane variation accompanying a change in the distance between the object and the zoom lens 10.

第１レンズ群１は、物体側から順に、接合レンズと、両凸正レンズ１３と、正メニスカスレンズ１４と、を有している。第１レンズ群１の接合レンズは、物体側に向けて凸面を有する負メニスカスレンズ１１と、両凸正レンズ１２と、を貼りあわせて構成されている。正メニスカスレンズ１４は、物体側に向けて凸面を有している。 The first lens group 1 includes, in order from the object side, a cemented lens, a biconvex positive lens 13, and a positive meniscus lens 14. The cemented lens of the first lens group 1 is configured by bonding a negative meniscus lens 11 having a convex surface toward the object side and a biconvex positive lens 12. The positive meniscus lens 14 has a convex surface toward the object side.

第２レンズ群２は、物体側から順に、負メニスカスレンズ２１と、接合レンズと、を有している。負メニスカスレンズ２１は、物体側に向けて凸面を有している。第２レンズ群の接合レンズは、両凹負レンズ２２と、物体側に向けて凸面を有する正メニスカスレンズ２３と、を貼りあわせて構成されている。 The second lens group 2 includes a negative meniscus lens 21 and a cemented lens in order from the object side. The negative meniscus lens 21 has a convex surface toward the object side. The cemented lens of the second lens group is configured by bonding a biconcave negative lens 22 and a positive meniscus lens 23 having a convex surface toward the object side.

第３レンズ群３は、物体側から順に、両凸正レンズ３１と、接合レンズと、を有している。第３レンズ群３の接合レンズは、両凸正レンズ３２と像面側に向けて凸面を有する負メニスカスレンズ３３とを貼りあわせて構成されている。また、第３レンズ群３は、少なくとも一方の面が非球面を有するレンズを含む。なお、第３レンズ群３は、光軸方向に固定されており、変倍時および合焦時においても変動しない。 The third lens group 3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens 31 and a cemented lens. The cemented lens of the third lens group 3 is configured by bonding a biconvex positive lens 32 and a negative meniscus lens 33 having a convex surface toward the image surface side. The third lens group 3 includes a lens in which at least one surface has an aspheric surface. The third lens group 3 is fixed in the direction of the optical axis and does not fluctuate during zooming and focusing.

第４レンズ群４は、物体側から順に、正メニスカスレンズ４１と両凹負レンズ４２とを貼り合わせて構成される接合レンズを有している。正メニスカスレンズ４１は、像面側に向けて凸面を有している。 The fourth lens group 4 has a cemented lens configured by bonding a positive meniscus lens 41 and a biconcave negative lens 42 in order from the object side. The positive meniscus lens 41 has a convex surface toward the image plane side.

第５レンズ群５は、物体側から順に、正の接合レンズと両凸正レンズ５３とを有している。第５レンズ群５の接合レンズは、物体側に向けて凸面を有する負メニスカスレンズ５１と両凸正レンズ５２とを貼りあわせて構成されている。第５レンズ群は、光軸方向に固定されており、変倍時及び合焦時においても変動しない。
等価硝子ＥＧは、撮像素子のカバー硝子およびローパスフィルター等である。 The fifth lens group 5 includes a positive cemented lens and a biconvex positive lens 53 in order from the object side. The cemented lens of the fifth lens group 5 is configured by bonding a negative meniscus lens 51 having a convex surface toward the object side and a biconvex positive lens 52. The fifth lens group is fixed in the direction of the optical axis and does not fluctuate even during zooming and focusing.
The equivalent glass EG is a cover glass of an image sensor, a low-pass filter, or the like.

次に、本発明の第２実施形態に係るズームレンズ２０を図５を用いて説明する。
ズームレンズ２０は、図５に示すように、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１、負の屈折力を有する第２レンズ群２、絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群３、負の屈折力を有する第４レンズ群４、正の屈折力を有する第５レンズ群５、および等価硝子ＥＧを備えている。 Next, a zoom lens 20 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the zoom lens 20 includes a first lens group 1 having a positive refractive power, a second lens group 2 having a negative refractive power, a stop S, A third lens group 3 having a positive refractive power, a fourth lens group 4 having a negative refractive power, a fifth lens group 5 having a positive refractive power, and an equivalent glass EG are provided.

ズームレンズ２０では、第２レンズ群２と第４レンズ群４とは、光軸方向に可動である。第２レンズ群２が変位することにより、倍率を変化させることができる。また、第４レンズ群４が変位することにより、物体とズームレンズ２０との距離の変化に伴う像面の変動を補正することができる。第１レンズ群１、第３レンズ群３および第５レンズ群５は、光軸方向において固定されている。 In the zoom lens 20, the second lens group 2 and the fourth lens group 4 are movable in the optical axis direction. The magnification can be changed by displacing the second lens group 2. Further, when the fourth lens group 4 is displaced, it is possible to correct the image plane variation caused by the change in the distance between the object and the zoom lens 20. The first lens group 1, the third lens group 3, and the fifth lens group 5 are fixed in the optical axis direction.

第１レンズ群１は、物体側から順に、接合レンズと、両凸正レンズ１３と、正メニスカスレンズ１４と、を有している。第１レンズ群１の接合レンズは、物体側に向けて凸面を有する負メニスカスレンズ１１と、両凸正レンズ１２と、を貼りあわせて構成されている。正メニスカスレンズ１４は、物体側に向けて凸面を有している。なお、第１レンズ群１は、光軸方向に固定されており、変倍時および合焦時においても変動しない。 The first lens group 1 includes, in order from the object side, a cemented lens, a biconvex positive lens 13, and a positive meniscus lens 14. The cemented lens of the first lens group 1 is configured by bonding a negative meniscus lens 11 having a convex surface toward the object side and a biconvex positive lens 12. The positive meniscus lens 14 has a convex surface toward the object side. The first lens group 1 is fixed in the direction of the optical axis, and does not fluctuate during zooming and focusing.

第４レンズ群４は、物体側から順に両凹負レンズ４１ａと正メニスカスレンズ４２ａとを貼り合わせて構成される接合レンズを有している。正メニスカスレンズ４２ａは、物体側に向けて凸面を有している。 The fourth lens group 4 has a cemented lens configured by laminating a biconcave negative lens 41a and a positive meniscus lens 42a in order from the object side. The positive meniscus lens 42a has a convex surface toward the object side.

次に、本発明の第３実施形態に係るズームレンズ３０を図９を用いて説明する。
ズームレンズ３０は、図９に示すように、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１、負の屈折力を有する第２レンズ群２、絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群３、負の屈折力を有する第４レンズ群４、正の屈折力を有する第５レンズ群５、および等価硝子ＥＧを備えている。 Next, a zoom lens 30 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 9, the zoom lens 30 includes, in order from the object side to the image plane side, a first lens group 1 having a positive refractive power, a second lens group 2 having a negative refractive power, a stop S, A third lens group 3 having a positive refractive power, a fourth lens group 4 having a negative refractive power, a fifth lens group 5 having a positive refractive power, and an equivalent glass EG are provided.

ズームレンズ３０では、第２レンズ群２と第４レンズ群４とは、光軸方向に可動である。第２レンズ群２が変位することにより、倍率を変化させることができる。また、第４レンズ群４が変位することにより、物体とズームレンズ３０との距離の変化に伴う像面の変動を補正することができる。第１レンズ群１、第３レンズ群３および第５レンズ群５は、光軸方向において固定されている。 In the zoom lens 30, the second lens group 2 and the fourth lens group 4 are movable in the optical axis direction. The magnification can be changed by displacing the second lens group 2. Further, when the fourth lens group 4 is displaced, it is possible to correct the image plane variation caused by the change in the distance between the object and the zoom lens 30. The first lens group 1, the third lens group 3, and the fifth lens group 5 are fixed in the optical axis direction.

第１レンズ群１は、物体側から順に、接合レンズと、両凸正レンズ１３と、正メニスカスレンズ１４と、を有している。第１レンズ群１の接合レンズは、物体側に向けて凸面を有する負メニスカスレンズ１１と、両凸正レンズ１２と、を貼りあわせて構成されている。正メニスカスレンズ１４は、物体側に向けて凸面を有している。なお、第１レンズ群１は、光軸方向に固定されており、変倍時および合焦時においても変動しない。 The first lens group 1 includes, in order from the object side, a cemented lens, a biconvex positive lens 13, and a positive meniscus lens 14. The cemented lens of the first lens group 1 is configured by bonding a negative meniscus lens 11 having a convex surface toward the object side, and a biconvex positive lens 12. The positive meniscus lens 14 has a convex surface toward the object side. The first lens group 1 is fixed in the direction of the optical axis and does not fluctuate during zooming and focusing.

第４レンズ群４は、物体側から順に、正メニスカスレンズ４１と両凹負レンズ４２とを貼り合わせて構成される接合レンズを有している。正メニスカスレンズ４１は、物体側に向けて凸面を有している。 The fourth lens group 4 has a cemented lens configured by bonding a positive meniscus lens 41 and a biconcave negative lens 42 in order from the object side. The positive meniscus lens 41 has a convex surface toward the object side.

上記第１〜３実施形態においては、第１レンズ群１に４枚、第２レンズ群２に３枚、第３レンズ群３に３枚、第４レンズ群４に２枚、第５レンズ群５に３枚の計１５枚のレンズが設けられている。このように、ズームレンズ１０，２０，３０は、従来のズームレンズに対して比較的レンズ枚数が少ない構成ながら７０倍の高倍率ズーム機能を有する。これにより、ズームレンズ１０，２０，３０は、従来よりもコンパクトなサイズで高倍率ズーム機能を備えることができる。 In the first to third embodiments, the first lens group 1 includes four lenses, the second lens group 2 includes three lenses, the third lens group 3 includes three lenses, the fourth lens group 4 includes two lenses, and the fifth lens group. A total of 15 lenses are provided in 5. As described above, the zoom lenses 10, 20, and 30 have a high magnification zoom function of 70 × with a configuration in which the number of lenses is relatively small compared to the conventional zoom lens. Thereby, the zoom lenses 10, 20, and 30 can be provided with a high-power zoom function with a more compact size than the conventional one.

ここで、第１〜３実施形態に係るズームレンズ１０，２０，３０において、第２レンズ群２に用いられる負メニスカスレンズ２１および両凹負レンズ２２の硝子材料のアッベ数の平均値をν２ｎａｖ、負メニスカスレンズ２１の屈折率をｎ２１、負メニスカスレンズ２１の物体側の曲率半径をＲ２１１、負メニスカスレンズ２１の像側の曲率半径をＲ２１２、両凹負レンズ２２の物体側の曲率半径をＲ２２１、両凹負レンズ２２の像側の曲率半径をＲ２２２、物体側に向けて凸面を有する正メニスカスレンズ２３の屈折率をｎ２３とする。この場合、ズームレンズ１０，２０，３０は、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を満足する。
３０＜ν２ｎａｖ＜４０・・・（１）
１．９＜ｎ２１・・・（２）
−２．５＜（Ｒ２１２＋Ｒ２１１）／（Ｒ２１２−Ｒ２１１）＜−２．０・・・（３）
−０．２＜（Ｒ２２２＋Ｒ２２１）／（Ｒ２２２−Ｒ２２１）＜０．３・・・（４）
１．９＜ｎ２３・・・（５）
条件式（１）は、第２レンズ群２における負レンズによる色収差の発生量を規定する条件式である。 Here, in the zoom lenses 10, 20, 30 according to the first to third embodiments, the average value of the Abbe numbers of the glass materials of the negative meniscus lens 21 and the biconcave negative lens 22 used in the second lens group 2 is ν2nav, The refractive index of the negative meniscus lens 21 is n21, the radius of curvature of the negative meniscus lens 21 on the object side is R211, the radius of curvature of the negative meniscus lens 21 on the image side is R212, the radius of curvature of the object side of the biconcave negative lens 22 is R221, The radius of curvature on the image side of the biconcave negative lens 22 is R222, and the refractive index of the positive meniscus lens 23 having a convex surface toward the object side is n23. In this case, the zoom lenses 10, 20, and 30 satisfy the following conditional expressions (1), (2), (3), (4), and (5).
30 <ν2nav <40 (1)
1.9 <n21 (2)
−2.5 <(R212 + R211) / (R212−R211) <− 2.0 (3)
−0.2 <(R222 + R221) / (R222−R221) <0.3 (4)
1.9 <n23 (5)
Conditional expression (1) is a conditional expression that defines the amount of chromatic aberration generated by the negative lens in the second lens group 2.

ここで、高倍率ズームレンズでは、変倍レンズ群および像面位置補正レンズ群の光軸方向の移動量が大きくなり、変倍によっていわゆるザイデルの５収差および色収差の変動が大きくなる。特に、望遠側において、軸上と倍率の色収差補正とが課題になる。しかし、第１レンズ群には異常分散性のある硝子材料を用いるのが通例である。このため、第２レンズ群のレンズ枚数が３枚という少ない枚数である場合、広角側から望遠側までの全範囲において色収差を良好かつバランス良く補正することが困難になる。 Here, in the high-magnification zoom lens, the amount of movement in the optical axis direction of the variable power lens group and the image plane position correcting lens group increases, and so-called Seidel's five aberrations and chromatic aberration fluctuations increase due to the variable power. In particular, on the telephoto side, on-axis and magnification chromatic aberration correction are problems. However, it is customary to use a glass material with anomalous dispersion for the first lens group. For this reason, when the number of lenses in the second lens group is as small as three, it is difficult to correct chromatic aberration in a good and balanced manner over the entire range from the wide-angle side to the telephoto side.

しかし、ズームレンズ１０，２０，３０は、条件式（１）を満足することによって、色収差をズーム全域にわたって良好に補正することが可能になる。
一方、条件式（１）の範囲外の硝子材料で第２レンズ群２の負レンズを構成した場合、色収差補正のためにレンズ面の屈折力を変化させる必要がある。この場合、球面収差、コマ収差、像面湾曲などのザイデル５収差の補正との両立が困難となり、好ましくない。 However, the zoom lenses 10, 20, 30 can satisfactorily correct chromatic aberration over the entire zoom range by satisfying conditional expression (1).
On the other hand, when the negative lens of the second lens group 2 is made of a glass material outside the range of the conditional expression (1), it is necessary to change the refractive power of the lens surface in order to correct chromatic aberration. In this case, it is difficult to achieve both correction of Seidel 5 aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and field curvature, which is not preferable.

条件式（２）は、第２レンズ群２の負メニスカスレンズ２１における硝子材料の屈折率に関するものである。条件式（２）において、範囲外の低屈折率の硝子材料を用いると、負の屈折力を維持するために像面側の曲率を大きくする、あるいは、物体側面で負の屈折力を強くする必要がある。この場合、コマ収差および像面湾曲の補正が困難になったり、歪曲収差が大きくなったり、ペッツバール和が悪化したりするので好ましくない。 Conditional expression (2) relates to the refractive index of the glass material in the negative meniscus lens 21 of the second lens group 2. In the conditional expression (2), when a glass material having a low refractive index outside the range is used, the curvature on the image plane side is increased to maintain the negative refractive power, or the negative refractive power is increased on the object side surface. There is a need. In this case, it is not preferable because correction of coma and curvature of field becomes difficult, distortion becomes large, and Petzval sum deteriorates.

条件式（３）は、第２レンズ群２の負メニスカスレンズ２１における形状に関するものである。
ここで、高倍率ズームレンズでは、広角側において第２レンズ群２を通過する軸外光線が高く、特に歪曲収差の発生が大きくなる。条件式（３）の上限を超えると、物体側の曲率を小さくする、あるいは、像側の曲率を大きくする必要がある。この場合、物体側面で発生する歪曲収差が大きくなり、好ましくない。一方、条件式（３）の下限を超えると、メニスカス性が強くなる。したがって、負の屈折力を維持するためには、曲率が大きくなりすぎるため、諸収差の補正が困難となる。この場合、コマ収差および像面湾曲の変動が大きくなり、好ましくない。 Conditional expression (3) relates to the shape of the negative meniscus lens 21 of the second lens group 2.
Here, in the high-magnification zoom lens, off-axis rays passing through the second lens group 2 are high on the wide angle side, and in particular, distortion is greatly generated. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, it is necessary to decrease the curvature on the object side or increase the curvature on the image side. In this case, distortion occurring on the object side surface is increased, which is not preferable. On the other hand, when the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the meniscus property becomes strong. Therefore, in order to maintain the negative refractive power, the curvature becomes too large, and it becomes difficult to correct various aberrations. In this case, fluctuations in coma aberration and field curvature become large, which is not preferable.

条件式（４）は、第２レンズ群２の両凹負レンズ２２における形状に関するものである。この両凹負レンズ２２の形状は、物体側と像側との曲率が絶対値で等しい程度が望ましい。 Conditional expression (4) relates to the shape of the biconcave negative lens 22 of the second lens group 2. The shape of the biconcave negative lens 22 is desirably such that the curvatures on the object side and the image side are equal in absolute value.

条件式（４）の上限を超えると、屈折力を維持した状態では物体側の曲率が大きくなる。したがって、球面収差、コマ収差、像面湾曲の発生量が大きくなる。このため、望遠側では補正過剰となり、広角側では負の歪曲収差が大きく発生する。一方、条件式（４）の下限を超えると、物体側の曲率が小さくなり、球面収差、コマ収差および像面湾曲が補正不足となり、好ましくない。 When the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the curvature on the object side increases in the state where the refractive power is maintained. Therefore, the amount of generation of spherical aberration, coma aberration, and field curvature increases. For this reason, overcorrection occurs on the telephoto side, and large negative distortion occurs on the wide-angle side. On the other hand, when the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the curvature on the object side becomes small, and spherical aberration, coma aberration, and field curvature become insufficiently corrected.

条件式（５）は、第２レンズ群２における正レンズを１枚のみで構成するための条件式である。条件式（５）を満たすためには、高屈折率の硝子材料を用いればよい。これにより、接合面の曲率を小さくすることが可能となり、コマ収差の発生量を軽減することができる。 Conditional expression (5) is a conditional expression for configuring the positive lens in the second lens group 2 with only one lens. In order to satisfy the conditional expression (5), a glass material having a high refractive index may be used. As a result, the curvature of the joint surface can be reduced, and the amount of coma generated can be reduced.

以上の条件式（１）〜（５）を満足することによって、ズームレンズ１０，２０，３０は、第２レンズ群２を従来よりも少ない構成枚数（３枚）で、高い望遠機能を有しつつ、広角端から望遠端までの全ズーム領域において、光学性能を良好に保つことが可能になる。 By satisfying the above conditional expressions (1) to (5), the zoom lenses 10, 20, and 30 have a high telephoto function with the second lens group 2 having a smaller number (3) than the conventional lens group 2. However, it is possible to maintain good optical performance in the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end.

またここで、第１〜３実施形態において、第２レンズ群２に用いられる負の単レンズである負メニスカスレンズ２１の焦点距離をｆ２１、第２レンズ群２全体の焦点距離をｆ２、広角端におけるズームレンズ１０，２０，３０全系の焦点距離をｆｗとする。この場合、ズームレンズ１０，２０，３０は、下記条件式（６）および（７）を満足する。
０．４＜｜ｆ２／ｆ２１｜＜０．６・・・（６）
１．７＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．９・・・（７）
条件式（６）は、第２レンズ群２を構成するレンズの屈折力を規定したものである。 Here, in the first to third embodiments, the focal length of the negative meniscus lens 21 that is a negative single lens used in the second lens group 2 is f21, the focal length of the entire second lens group 2 is f2, and the wide-angle end. Let fw be the focal length of the entire zoom lens 10, 20, 30 system. In this case, the zoom lenses 10, 20, and 30 satisfy the following conditional expressions (6) and (7).
0.4 <| f2 / f21 | <0.6 (6)
1.7 <| f2 / fw | <1.9 (7)
Conditional expression (6) defines the refractive power of the lenses constituting the second lens group 2.

従来では、負レンズ（本実施形態では負メニスカスレンズ２１）の屈折力を強くして、第２レンズ群２の前側主点位置を前方に配置し、小型化しようとした例がある。しかし、この場合、倍率を高くするに連れて歪曲が大きくなり、好ましくない。条件式（６）の上限を超えると、広角側において負のたる型歪曲が大きくなる。反対に条件式（６）の下限を超えると、接合レンズＧ２Ｎの屈折力を強くしなければならない。したがって、球面収差やコマ収差が大きくなり、好ましくない。 Conventionally, there has been an example in which the refractive power of the negative lens (in this embodiment, the negative meniscus lens 21) is increased, the front principal point position of the second lens group 2 is disposed forward, and the size is reduced. However, in this case, the distortion increases as the magnification is increased, which is not preferable. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, negative barrel distortion increases on the wide-angle side. On the contrary, if the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive power of the cemented lens G2N must be increased. Therefore, spherical aberration and coma become large, which is not preferable.

条件式（７）は、第２レンズ群２全体の屈折力を規定したものである。
条件式（７）の上限を超えて第２レンズ群２の屈折力が弱い場合、変倍のためのズームストロークが長くなる。この場合、ズームレンズの全長が長大化するため、好ましくない。反対に条件式（７）の下限を超えて第２レンズ群２の屈折力が強い場合、ペッツバール和が悪化する。この場合、像面特性を良好に保つことができないため、好ましくない。 Conditional expression (7) defines the refractive power of the entire second lens group 2.
When the upper limit of conditional expression (7) is exceeded and the refractive power of the second lens group 2 is weak, the zoom stroke for zooming becomes long. In this case, the entire length of the zoom lens becomes longer, which is not preferable. On the contrary, when the refractive power of the second lens group 2 is strong beyond the lower limit of conditional expression (7), the Petzval sum is deteriorated. In this case, the image plane characteristics cannot be kept good, which is not preferable.

また、第１〜３実施形態において、ｎｇをｇ線（波長４３５．８４nm）に対する屈折率、ｎＦを、Ｆ線（波長４８６．１３nm）に対する屈折率、ｎＣを、Ｃ線（波長６５６．２８nm）に対する屈折率、ｎｄをｄ線（波長５８７．５６nm）に対する屈折率とする。また、
Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
νd＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
とする。この場合、第１レンズ群１は、下記条件式（８）を満足する硝子材料を用いた正レンズを少なくとも２枚以上有する。
０．０３＜Ｐｇ，Ｆ−（０．６４８２−０．００１８νｄ）・・・（８）
条件式（８）は第１レンズ群１を構成している正レンズの異常分散性に関するものである。ズームレンズ１０，２０，３０の第１レンズ群１は、望遠側で軸上光線高や軸外の主光線高が高くなり軸上色収差および倍率色収差に大きな影響を及ぼす。Ｃ線（赤）とｇ線（青）とを同じ焦点位置に補正した場合、これらの焦点とｄ線の焦点との間には位置的な差が生じる。この差は、いわゆる２次スペクトルと呼ばれるものであり、一般的に高倍率ズームレンズの望遠側で顕著に大きくなる。条件式（８）の範囲をはずれて、異常分散の効果が少なくなると、２次スペクトルが大きくなり、倍率および軸上の色収差が悪化する。第２レンズ群２の正レンズに、異常分散性を有する硝子材料からなるレンズを少なくとも２枚以上用いることにより、色収差の２次スペクトルを低減させることができる。したがって、小さい倍率色収差および小さい軸上色収差を実現することができる。 In the first to third embodiments, ng is a refractive index for g-line (wavelength 435.84 nm), nF is a refractive index for F-line (wavelength 486.13 nm), nC is C-line (wavelength 656.28 nm). Is the refractive index for d-line (wavelength 587.56 nm). Also,
Pg, F = (ng-nF) / (nF-nC)
νd = (nd-1) / (nF-nC)
And In this case, the first lens group 1 has at least two positive lenses using a glass material that satisfies the following conditional expression (8).
0.03 <Pg, F− (0.6482−0.0018νd) (8)
Conditional expression (8) relates to the anomalous dispersion of the positive lens constituting the first lens group 1. In the first lens group 1 of the zoom lenses 10, 20, and 30, the axial ray height and off-axis principal ray height are increased on the telephoto side, and the axial chromatic aberration and the lateral chromatic aberration are greatly affected. When the C line (red) and the g line (blue) are corrected to the same focal position, a positional difference occurs between these focal points and the d line focal point. This difference is called a so-called secondary spectrum, and is generally significantly increased on the telephoto side of a high-power zoom lens. If the range of conditional expression (8) is deviated and the effect of anomalous dispersion is reduced, the secondary spectrum is increased, and the magnification and axial chromatic aberration are deteriorated. By using at least two lenses made of a glass material having anomalous dispersion as the positive lens of the second lens group 2, the secondary spectrum of chromatic aberration can be reduced. Therefore, a small lateral chromatic aberration and a small axial chromatic aberration can be realized.

また、第１〜３実施形態において、第１レンズ群１における正レンズの硝子材料のアッベ数の平均値をν１ｐａｖとする。この場合、ズームレンズ１０，２０，３０は、下記条件式（９）を満足する。
７０＜ν１ｐａｖ＜８０・・・（９）
条件式（９）は、第１レンズ群１を構成している正レンズの硝子材料のアッベ数に関するものである。 In the first to third embodiments, the average value of the Abbe number of the glass material of the positive lens in the first lens group 1 is ν1pav. In this case, the zoom lenses 10, 20, and 30 satisfy the following conditional expression (9).
70 <ν1pav <80 (9)
Conditional expression (9) relates to the Abbe number of the glass material of the positive lens constituting the first lens group 1.

ここで、高倍率機能を有するズームレンズでは、望遠側での焦点距離が長くなる。このため、このようなズームレンズでは、色収差の発生が大きくなる。この収差を補正するために、正レンズの硝子材料には低分散硝子が用いられる。 Here, in the zoom lens having a high magnification function, the focal length on the telephoto side becomes long. For this reason, in such a zoom lens, the occurrence of chromatic aberration increases. In order to correct this aberration, a low dispersion glass is used as the glass material of the positive lens.

条件式（９）の下限を下回ると、色収差が補正不足となり、好ましくない。反対に、条件式（９）の上限を超えると補正過剰となり、好ましくない。したがって、ズームレンズ１０，２０，３０では、条件式（９）を満足することによって、色収差を適切に補正することが可能になる。 If the lower limit of conditional expression (9) is not reached, chromatic aberration is insufficiently corrected, which is not preferable. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, overcorrection will result, which is not preferable. Therefore, in the zoom lenses 10, 20, and 30, it is possible to appropriately correct chromatic aberration by satisfying conditional expression (9).

また、第１〜３実施形態では、第３レンズ群３において一方の面が非球面であるレンズを少なくとも１つ含む。第３レンズ群３は、光軸方向において固定されている。このため、広角側で軸上光線高が高くなり、軸上性能に大きな影響を与える。ズームレンズ１０，２０，３０では、一方の面が非球面であるレンズを含むことによって、球面収差やコマ収差を適切に補正することができる。したがって、全変倍範囲において良好な光学性能を得ることが可能になる。 In the first to third embodiments, the third lens group 3 includes at least one lens having one aspheric surface. The third lens group 3 is fixed in the optical axis direction. For this reason, the axial ray height is increased on the wide-angle side, which greatly affects the axial performance. In the zoom lenses 10, 20 and 30, spherical aberration and coma aberration can be appropriately corrected by including a lens having one aspheric surface. Therefore, good optical performance can be obtained in the entire zoom range.

以上のように、第１〜３実施形態において、適切な硝子材料を用い、屈折力や構成を適切に設定することにより、７０倍という高い変倍比ながら収差が良好に補正され、かつ、低コストで高性能なズームレンズを得ることが可能になる。 As described above, in the first to third embodiments, by using an appropriate glass material and appropriately setting the refractive power and the configuration, the aberration is corrected well with a high zoom ratio of 70 times, and low A high-performance zoom lens can be obtained at low cost.

本発明の第１実施形態であるズームレンズ１０の実施例に関する数値を表１に示す。表１において、面番号は、物体側から順に数えたレンズ（絞りＳおよび等価硝子ＥＧを含む）面の番号である。ｒは、各レンズ面の曲率半径である。ｄは、各レンズの肉厚及び空気間隔である。ｎは、各レンズのｄ線における屈折率である。νは、ｄ線を基準にするアッベ数である。また、ズームレンズ１０全系の焦点距離をｆ、ＦナンバーをＦ／、そして画角を２ωとする。表１における＊印を付した面は、非球面で構成された面である。この非球面の形状は、次の式で表される。
ｘ＝（ｈ²／ｒ）／（１＋（１−（Ｋ＋１）ｈ²／ｒ²）^1/2）＋Ａｈ⁴＋Ｂｈ⁶＋Ｃｈ⁸＋Ｄｈ¹⁰
ただし、ｘは、光軸からの高さがｈの非球面形状の非球面頂点の接平面からの距離、ｒは、基準球面の曲率半径とする。また、非球面係数Ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、表１に示されるとおりである。
なお、レンズ系全体のＦ値は１．９２〜５．７７、焦点距離ｆは１．７６〜１１８．４ｍｍである。 Table 1 shows numerical values relating to examples of the zoom lens 10 according to the first embodiment of the present invention. In Table 1, the surface number is the number of the lens surface (including the diaphragm S and the equivalent glass EG) counted in order from the object side. r is the radius of curvature of each lens surface. d is the thickness of each lens and the air spacing. n is the refractive index of each lens at the d-line. ν is an Abbe number based on the d-line. The focal length of the entire zoom lens 10 system is f, the F number is F /, and the field angle is 2ω. Surfaces marked with * in Table 1 are surfaces that are aspherical. The shape of this aspherical surface is expressed by the following equation.
x = (h ² / r) / (1+ (1- (K + 1) h ² / r ² ) ^1/2 ) + Ah ⁴ + Bh ⁶ + Ch ⁸ + Dh ¹⁰
Here, x is the distance from the tangent plane of the aspherical apex of the aspherical shape whose height from the optical axis is h, and r is the radius of curvature of the reference spherical surface. The aspheric coefficients K, A, B, C, and D are as shown in Table 1.
The F value of the entire lens system is 1.92 to 5.77, and the focal length f is 1.76 to 118.4 mm.

表１に示す特性を有するズームレンズ１０を用いた場合において、広角端、中間および望遠端における諸収差の発生量を図２〜図４を用いてそれぞれ示す。

In the case where the zoom lens 10 having the characteristics shown in Table 1 is used, the amount of various aberrations generated at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end is shown with reference to FIGS.

ここで、ズームレンズ１０全系の焦点距離をｆ、ＦナンバーをＦ／、画角を２ωとする。また、図２〜図４の収差図のうちの各図の球面収差図において、ＦはＦ線を表し、ＣはＣ線を表す。また各図の非点収差図におけるＳはサジタル像面を表し、Ｍはメリディオナル像面を表す。 Here, the focal length of the entire zoom lens 10 is f, the F number is F /, and the field angle is 2ω. Also, in the spherical aberration diagrams of the respective aberration diagrams in FIGS. 2 to 4, F represents the F line, and C represents the C line. In the astigmatism diagrams of each figure, S represents a sagittal image plane, and M represents a meridional image plane.

図２〜図４によって、ズームレンズ１０では、収差の発生量が低い良好な光学性能を得ることができることが示された。 2 to 4 show that the zoom lens 10 can obtain good optical performance with a low aberration generation amount.

本発明の第２実施形態であるズームレンズ２０の実施例に関する数値を表２に示す。表２における面番号やｒ、ｄおよびｎなどが表す意味は、表１と同様である。
なお、レンズ系全体のＦ値は２．０６〜５．７１、焦点距離ｆは１．７５〜１１７．０ｍｍである。 Table 2 shows numerical values relating to examples of the zoom lens 20 according to the second embodiment of the present invention. The meanings of surface numbers, r, d, n, etc. in Table 2 are the same as in Table 1.
The F value of the entire lens system is 2.06 to 5.71, and the focal length f is 1.75 to 117.0 mm.

表２に示す特性を有するズームレンズ２０を用いた場合において、広角端、中間および望遠端における諸収差の発生量を図６〜図８を用いてそれぞれ示す。

In the case of using the zoom lens 20 having the characteristics shown in Table 2, the amounts of various aberrations generated at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end are shown with reference to FIGS.

図６〜図８によって、ズームレンズ２０では、第１実施形態と同様に収差の発生量が低い良好な光学性能を得ることができることが示された。 6 to 8 show that the zoom lens 20 can obtain good optical performance with a low amount of aberration as in the first embodiment.

本発明の第３実施形態であるズームレンズ３０の実施例に関する数値を表３に示す。表３における面番号やｒ、ｄおよびｎなどが表す意味は、表１と同様である。
なお、レンズ系全体のＦ値は２．００〜５．８０、焦点距離ｆは１．７９〜１１９．４ｍｍである。 Table 3 shows numerical values relating to examples of the zoom lens 30 according to the third embodiment of the present invention. The meanings represented by surface numbers, r, d, and n in Table 3 are the same as in Table 1.
The F value of the entire lens system is 2.00 to 5.80, and the focal length f is 1.79 to 119.4 mm.

表３に示す特性を有するズームレンズ３０を用いた場合において、広角端、中間および望遠端における諸収差の発生量を図１０〜図１２を用いてそれぞれ示す。

In the case of using the zoom lens 30 having the characteristics shown in Table 3, the amounts of various aberrations generated at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end are shown with reference to FIGS.

図１０〜図１２によって、ズームレンズ３０では、変倍比が７０倍と高倍率ながら、第１および第２実施形態と同様に収差の発生量が低い良好な光学性能を得ることができることが示された。 10 to 12, it is shown that the zoom lens 30 can obtain good optical performance with a low aberration generation amount as in the first and second embodiments, while the zoom ratio is as high as 70 times. It was done.

以上で説明した各実施形態における各数値を表４にまとめる。

Table 4 summarizes the numerical values in the respective embodiments described above.

本発明に係るズームレンズによれば、従来よりも少ないレンズ枚数で諸収差が良好に補正され、ズーム範囲全域に亘って、画面全体に高画質な画像を提供することができるという効果を奏することから、小型軽量の高倍率ズーム機能を有するカメラなどに利用することができる。 According to the zoom lens according to the present invention, various aberrations are favorably corrected with a smaller number of lenses than in the prior art, and it is possible to provide a high-quality image on the entire screen over the entire zoom range. Therefore, it can be used for a compact and lightweight camera having a high magnification zoom function.

本発明の第１実施形態に係るズームレンズの構成を示す概略図。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention. 図１に示すズームレンズの広角端における収差性能を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating aberration performance at the wide angle end of the zoom lens illustrated in FIG. 1. 図１に示すズームレンズの中間位置における収差性能を示す図。The figure which shows the aberration performance in the intermediate position of the zoom lens shown in FIG. 図１に示すズームレンズの望遠端における収差性能を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating aberration performance at the telephoto end of the zoom lens illustrated in FIG. 1. 本発明の第２実施形態に係るズームレンズの構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the zoom lens which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図５に示すズームレンズの広角端における収差性能を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating aberration performance at the wide-angle end of the zoom lens illustrated in FIG. 5. 図５に示すズームレンズの中間位置における収差性能を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating aberration performance at an intermediate position of the zoom lens illustrated in FIG. 5. 図５に示すズームレンズの望遠端における収差性能を示す図。FIG. 6 shows aberration performance at the telephoto end of the zoom lens shown in FIG. 5. 本発明の第３実施形態に係るズームレンズの構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the zoom lens which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図９に示すズームレンズの広角端における収差性能を示す図。The figure which shows the aberration performance in the wide angle end of the zoom lens shown in FIG. 図９に示すズームレンズの中間位置における収差性能を示す図。The figure which shows the aberration performance in the intermediate position of the zoom lens shown in FIG. 図９に示すズームレンズの望遠端における収差性能を示す図。The figure which shows the aberration performance in the telephoto end of the zoom lens shown in FIG.

Explanation of symbols

１第１レンズ群
２第２レンズ群
３第３レンズ群
４第４レンズ群
５第５レンズ群
１０ズームレンズ
１１負メニスカスレンズ
１２両凸正レンズ
１３両凸正レンズ
１４正メニスカスレンズ
２０ズームレンズ
２１負メニスカスレンズ
２２両凹負レンズ
２３正メニスカスレンズ
３０ズームレンズ
３１両凸正レンズ
３２両凸正レンズ
３３負メニスカスレンズ
４１正メニスカスレンズ
４１ａ両凹負レンズ
４２両凹負レンズ
４２ａ正メニスカスレンズ
５１負メニスカスレンズ
５２両凸正レンズ
５３両凸正レンズ
Ｓ絞り
ＥＧ等価硝子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st lens group 2 2nd lens group 3 3rd lens group 4 4th lens group 5 5th lens group 10 Zoom lens 11 Negative meniscus lens 12 Biconvex positive lens 13 Biconvex positive lens 14 Positive meniscus lens 20 Zoom lens 21 Negative meniscus lens 22 Biconcave negative lens 23 Positive meniscus lens 30 Zoom lens 31 Biconvex positive lens 32 Biconvex positive lens 33 Negative meniscus lens 41 Positive meniscus lens 41a Biconcave negative lens 42 Biconcave negative lens 42a Positive meniscus lens 51 Negative meniscus lens 51 Lens 52 Biconvex positive lens 53 Biconvex positive lens S Aperture EG Equivalent glass

Claims

Correction for correcting a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and an optical image passing through the second lens group in order from the object side to the image plane side A zoom lens, wherein the distance between the first lens group and the second lens group changes,
The second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, and a negative cemented lens obtained by cementing a negative lens and a positive lens.
An average value of Abbe number of the negative single lens and the negative lens is ν2nav,
The refractive index of the negative single lens is n21, the radius of curvature on the object side is R211, the radius of curvature on the image plane side is R212,
The radius of curvature on the object side of the negative lens is R221, the radius of curvature on the image plane side is R222,
Then, a zoom lens that satisfies the following conditional expressions (1) to (4).
30 <ν2nav <40 (1)
1.9 <n21 (2)
−2.5 <(R212 + R211) / (R212−R211) <− 2.0 (3)
−0.2 <(R222 + R221) / (R222−R221) <0.3 (4)

When the refractive index of the positive lens is n23, the following conditional expression (5) is satisfied:
The zoom lens according to claim 1.
1.9 <n23 (5)

The correction lens group includes a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power,
The second lens group is movable on the optical axis,
The third lens group is fixed in the optical axis direction,
The fourth lens group is movable on the optical axis;
The fifth lens group is fixed in the optical axis direction.
The zoom lens according to claim 1 or 2.

When the focal length of the negative single lens is f21, the focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the entire system when the second lens group is located at the wide angle end is fw, the following conditional expression (6 ) And (7) are satisfied,
The zoom lens according to claim 1.
0.4 <| f2 / f21 | <0.6 (6)
1.7 <| f2 / fw | <1.9 (7)

The first lens group includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, a positive lens whose both lens surfaces are convex, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side,
5. The zoom lens according to claim 1, wherein each positive lens in the first lens group includes at least two glass materials that satisfy the following conditional expression (8).
0.03 <P (g, F) − (0.6482−0.0018νd) (8)
However,
P (g, F) = (ng−nF) / (nF−nC)
νd = (nd-1) / (nF-nC)
ng is the refractive index with respect to g-line (wavelength 435.84 nm),
nF is the refractive index for F-line (wavelength 486.13 nm),
nC is the refractive index for C-line (wavelength 656.28 nm),
nd is a refractive index with respect to d-line (wavelength 587.56 nm).

6. The zoom lens according to claim 5, wherein the following conditional expression (9) is satisfied when an average value of the Abbe number of the glass material of the positive lens of the first lens group is ν1 pav.
70 <ν1pav <80 (9)

The third lens group includes a lens having at least one aspheric surface.
The zoom lens according to claim 1.