JP2004252204A

JP2004252204A - Zoom lens

Info

Publication number: JP2004252204A
Application number: JP2003043103A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Mitsuki; 伸一満木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-09-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-performance zoom lens which is suitable to a video camera and an electronic still camera using an electronic imaging element etc., as an imaging medium, and which is miniaturized and low-cost. <P>SOLUTION: The zoom lens is provided with a 1st lens group G1 having positive refractive power, a 2nd lens group G2 having negative refractive power, a 3rd lens group G3 having positive refractive power and a 4th lens group G4 having positive refractive power in this order from an object side along an optical axis, and at varying the power from a wide angle end state to a telephoto end state, a distance between the 1st lens group G1 and the 2nd lens group G2 is increased, a distance between the 2nd lens group G2 and the 3rd lens group G3 is reduced, and the 4th lens group G4 is shifted with reference to an image plane I, and the 1st lens group G1 is constituted of only a single negative lens L11 and a single positive lens L12, and the zoom lens satisfies prescribed conditional expressions. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に電子撮像素子などを撮像媒体として用いたビデオカメラや電子スチルカメラなどに好適な小型のズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子撮像素子などを撮像媒体として用いたビデオカメラや電子スチルカメラなどの小型化に伴い、ズームレンズに対して小型化や低コスト化が求められてきている。また、電子撮像素子の高画素化や微細化に伴い、ズームレンズに対して高い結像性能も求められている。
このため、従来、ビデオカメラや電子スチルカメラなどのズームレンズとして、物体側から順に、正、負、正、正の屈折力を有する４つのレンズ群からなるズームレンズが数多く提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１６０２９９号公報
【特許文献２】
特開平２００１−３５００９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般的な正、負、正、正タイプのズームレンズにおいて、第１レンズ群は、負レンズと正レンズとの接合レンズと、正レンズとから構成されている、すなわち３枚構成であることが多い。第１レンズ群をこのように構成にすれば、正の屈折力を分割することができるため、レンズ材料として分散の小さな材質を使用することができる。これにより、第１レンズ群によって発生する色収差を補正することができ、また球面収差を補正することにも有利である。しかしこの反面、第１レンズ群の厚みが大きくなり、広角端状態において第１レンズ群の最も物体側のレンズ面に入射する最大画角光線の光軸からの高さが大きくなってしまうため、レンズ径を小さくすることができない。また、径の大きな第１レンズ群に３枚のレンズを使用するため、コストの面でも不利である。
【０００５】
上記特許文献１に開示されたズームレンズでは、第１レンズ群は正のメニスカスレンズを含む３枚のレンズから構成されているため、厚みが大きく、レンズ径が大きい。さらに、全体のレンズ枚数が１２枚程度であるため、低コスト化されているとは言えず、変倍比が６〜８倍程度であるということもあって全長が大きいものであった。
一方、上記特許文献２に開示されたズームレンズでは、第１レンズ群は正の単レンズ１枚で構成されているため、コストの面では有利である。しかし、負レンズが無いために第１レンズ群による収差の補正が十分でなく、第１レンズ群に大きな屈折力を持たせることができない。このため、変倍比は３倍程度であるものの、全長が大きく、短縮化されているものではなかった。
また、上記特許文献１，２に開示されたズームレンズは、いずれも電子撮像素子において目立つ倍率色収差やコマ収差が十分に補正されておらず、高画素化された電子撮像素子などに必要な高い性能を有するものではない。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、電子撮像素子などを撮像媒体として用いたビデオカメラや電子スチルカメラなどに好適で、小型化および低コスト化を図った高性能なズームレンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群が像面に対して移動するズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は、１枚の負レンズと、１枚の正レンズのみで構成されており、
以下の条件式（１），（２）を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
（１）ｎ２＞１．８１
（２）ｎ１＜ｎ２
ただし、
ｎ１：前記第１レンズ群における前記負レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率，
ｎ２：前記第１レンズ群における前記正レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率．
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、
前記第３レンズ群は、少なくとも１つの非球面を有することが望ましい。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、
以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．２５＜Ｄ１３Ｔ／ｆ１＜０．８０
ただし、
Ｄ１３Ｔ：望遠端状態における前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から前記第３レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの光軸上の間隔，
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離．
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、
前記第３レンズ群は、２枚の正レンズと、像側のレンズ面が負の屈折力を有する１枚の負レンズとから構成されていることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、
前記第４レンズ群は、少なくとも１つの非球面を有し、かつ１枚の単レンズで構成されていることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とから構成されている。
そして本発明のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第４レンズ群が像面に対して移動するように構成されている。
また本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群は、１枚の負レンズと、１枚の正レンズのみからなり、以下の条件式（１）を満足するように構成されている。
（１）ｎ２＞１．８１
（２）ｎ１＜ｎ２
ただし、
ｎ１：第１レンズ群における負レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率，
ｎ２：第１レンズ群における正レンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率．
【００１３】
上記条件式（１）は、第１レンズ群中の正レンズの屈折率を規定する条件式である。正レンズの屈折率の大きさが条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群に所定の屈折力を持たせようとする場合に曲率が大きくなって厚みが大きくなる。また、球面収差も増大するため、本発明の目的を達成することができなくなってしまう。
【００１４】
上記条件式（２）は、第１レンズ群中の負レンズの屈折力と、正レンズの屈折率との大小関係を規定する条件式である。条件式（２）を満足しない場合、負レンズと正レンズとの境界面が負の屈折作用を持つようになる。このため、境界面で色収差を補正しようとすれば、第１レンズ群の屈折力が小さくなり、全長の小型化を達成することができなくなってしまう。また、第１レンズ群の屈折力を大きくしようとすれば、負レンズの物体側のレンズ面の曲率が大きくなり、さらには厚みも大きくなってしまう。
【００１５】
カメラ用のレンズには、物体側のレンズ前にフィルターやレンズキャップなどの取り付け枠を設置することがある。しかし、最も物体側のレンズ面の曲率が大きいと、取り付け枠位置における最大画角光線の光軸からの高さが大きくなり、取り付け枠の径が大きくなってしまう。レンズ系の径の小型化には、レンズの径だけでなく、取り付け枠の径を小型化することも必要である。したがって、第１レンズ群を上述のように構成することで、第１レンズ群の屈折力を大きくしながらも色収差の補正を行うことができる。また、全長の小型化を達成することができ、さらにレンズ系の径の小型化も達成することができる。
【００１６】
また本発明のズームレンズにおいて、第３レンズ群は少なくとも１つの非球面を有することが望ましい。
【００１７】
本発明のズームレンズにおいて、上記構成の第１レンズ群で残存する負の球面収差を第３レンズ群において正の球面収差を発生させることによって補正することができる。ここで、光軸から離れるにしたがって正の屈折力が小さくなる形状の非球面を第３レンズ群に用いることによって、少ない枚数のレンズでも球面収差を補正することができ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００１８】
また本発明のズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．２５＜Ｄ１３Ｔ／ｆ１＜０．８０
ただし、
Ｄ１３Ｔ：望遠端状態における第１レンズ群中の最も像側のレンズ面から第３レンズ群中の最も物体側のレンズ面までの光軸上の間隔，
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離．
【００１９】
条件式（３）は、第１レンズ群の屈折力と、第１レンズ群と第３レンズ群との間隔を規定する条件式である。条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群と第３レンズ群との距離が相対的に短くなるか、または第１レンズ群の屈折力が相対的に小さくなる。このため、十分な変倍を行うことができず、本発明の目的を達成することができなくなってしまう。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群と第３レンズ群との距離が相対的に長くなるか、または第１レンズ群の屈折力が相対的に大きくなる。このため、第３レンズ群の非球面を用いても第１レンズ群で発生する上述の球面収差を十分に補正することができなくなり、高性能なズームレンズを提供するという本発明の目的を達成することができなくなってしまう。
【００２０】
また本発明のズームレンズにおいて、第３レンズ群は、２枚の正レンズと、像側のレンズ面が負の屈折力を有する１枚の負レンズとから構成されていることが望ましい。
【００２１】
仮に、第３レンズ群内の正レンズを、正レンズ１枚のみで構成した場合、第３レンズ群に大きな屈折力を持たせようとすると、その正レンズの曲率が大きくなって広角端状態での非点収差や望遠端状態での球面収差が過剰に発生する。また、変倍の際の収差変動が大きくなり、高性能なズームレンズを提供するという本発明の目的を達成することができなくなってしまう。また、第３レンズ群の屈折力を小さくすると、変倍の際のレンズ群の移動量が大きくなるため、小型化を図ることができない。したがって、小型で高性能なズームレンズを提供するという本発明の目的を達成することができなくなってしまう。一方、第３レンズ群において正レンズを３枚以上とすれば、低コスト化を図ることができない。
また本発明のズームレンズは、像側のレンズ面が負の屈折力を有する１枚の負レンズを第３レンズ群に配置することによって、広角端状態での倍率色収差や望遠端状態での軸上色収差の補正を行うことができる。またこれとともに、負の屈折力を有する第２レンズ群で発生する広角域での負の歪曲収差を、像側の負の屈折面で補正することができる。
【００２２】
また本発明のズームレンズにおいて、第４レンズ群は、少なくとも１つの非球面を有し、かつ１枚の単レンズで構成されていることが望ましい。
【００２３】
本発明のズームレンズにおける第４レンズ群では、画角の大きな軸外光線の光軸からの高さが大きくなる。このため、第４レンズ群に非球面を配置して歪曲収差や非点収差を効果的に補正することによって、高性能化を達成することができる。また、第４レンズ群を単レンズ１枚で構成することによって、小型化および低コスト化を達成することができる。
【００２４】
尚、本発明のズームレンズにおいて、レンズ群の一部または１つのレンズ群全体を光軸に対して垂直な方向へ移動させることによって、像を移動させることができる。この効果を用いて、本発明のズームレンズをいわゆる防振レンズとすることも可能である。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の各実施例に係るズームレンズを添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００２６】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１２との接合レンズで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２３とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凹形状の負レンズＬ３３とから構成されている。そして、最も物体側の正レンズＬ３１の両側のレンズ面が非球面で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ４１で構成されており、該レンズＬ４１の像側のレンズ面が非球面で構成されている。
【００２７】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して固定であり、第２レンズ群Ｇ２は第１レンズ群Ｇ１との間隔が増加するように移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少するように移動し、第４レンズ群Ｇ４は変倍に伴う像面Ｉの移動を補正してその位置を一定に保つように移動する。
【００２８】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、変倍の際に像面Ｉに対して固定である。さらに、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルターＦＬが配置されている。
【００２９】
以下の表１に、本発明の第１実施例に係るズームレンズの諸元値と条件式対応値を掲げる。
（全体諸元）において、ｆは光学系全体の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（最大入射角で単位は度［°］）をそれぞれ示す。
（レンズデータ）において、Ｒｉは物体側より第ｉ面の曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ面のレンズ間隔または空気間隔、Ｎｉは物体側より第ｉ面のレンズの材質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄｉは物体側より第ｉ面のレンズの材質のアッベ数をそれぞれ示す。また、空気の屈折率１．００００は省略してある。
【００３０】
ここで、本実施例に係るズームレンズ中の非球面は、以下の非球面式で表される。尚、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは基準曲率（近軸曲率）、κは円錐定数、Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０は各々４，６，８，１０次の非球面係数とする。
【００３１】
【数１】

【００３２】
（非球面データ）において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^−ｎ」を示す。例えば、「１．２３４Ｅ−０５」は「１．２３４×１０^−５」を示す。
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位はｍｍに限られるものではない。
尚、以下の全実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【００３３】
【表１】

【００３４】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．９４）、中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０）、望遠端状態（ｆ＝１６．９）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【００３５】
各収差図において、ＦＮＯは最大口径に対応するＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。尚、非点収差図および歪曲収差図においては像高Ｙの最大値をそれぞれ示す。また、ｄ，ｇはそれぞれ、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ），ｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。さらに、コマ収差図は、像高Ｙ＝０．０，１．７６，２．４６，２．９９，３．５２におけるコマ収差をそれぞれ示す。
尚、以下に示す全実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
【００３６】
各諸収差図から本実施例に係るズームレンズは、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態において諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００３７】
（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００３８】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２３とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとから構成されている。そして、最も物体側の正レンズＬ３１の両側のレンズ面が非球面で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ４１で構成されており、該レンズＬ４１の像側のレンズ面が非球面で構成されている。
【００３９】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して固定であり、第２レンズ群Ｇ２は第１レンズ群Ｇ１との間隔が増加するように移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少するように移動し、第４レンズ群Ｇ４は変倍に伴う像面Ｉの移動を補正してその位置を一定に保つように移動する。
【００４０】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、変倍の際に像面Ｉに対して固定である。さらに、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルターＦＬが配置されている。
以下の表２に、本発明の第２実施例に係るズームレンズの諸元値と条件式対応値を掲げる。
【００４１】
【表２】

【００４２】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．９４）、中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０）、望遠端状態（ｆ＝１６．９）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【００４３】
各諸収差図から本実施例に係るズームレンズは、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態において諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００４４】
（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００４５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１２との接合レンズで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成されている。そして、最も物体側の負のレンズＬ２１の物体側のレンズ面が非球面で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとから構成されている。そして、最も物体側の正レンズＬ３１の物体側のレンズ面が非球面で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１で構成されており、該レンズＬ４１の像側のレンズ面が非球面で構成されている。
【００４６】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して固定であり、第２レンズ群Ｇ２は第１レンズ群Ｇ１との間隔が増加するように移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少するように移動し、第４レンズ群Ｇ４は変倍に伴う像面Ｉの移動を補正してその位置を一定に保つように移動する。
【００４７】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、変倍の際に第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。さらに、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルターＦＬが配置されている。
以下の表３に、本発明の第３実施例に係るズームレンズの諸元値と条件式対応値を掲げる。
【００４８】
【表３】

【００４９】
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．１０）、中間焦点距離状態（ｆ＝８．０）、望遠端状態（ｆ＝１４．０）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【００５０】
各諸収差図から本実施例に係るズームレンズは、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態において諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００５１】
（第４実施例）
図７は、本発明の第４実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００５２】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１２との接合レンズで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２３とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ３２と像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ３３との接合レンズとから構成されている。そして、最も物体側の正レンズＬ３１の物体側のレンズ面が非球面で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ４１で構成されており、該レンズＬ４１の像側のレンズ面が非球面で構成されている。
【００５３】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して固定であり、第２レンズ群Ｇ２は第１レンズ群Ｇ１との間隔が増加するように移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少するように移動し、第４レンズ群Ｇ４は変倍に伴う像面Ｉの移動を補正してその位置を一定に保つように移動する。
【００５４】
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されており、変倍の際に像面Ｉに対して固定である。さらに、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルターＦＬが配置されている。
以下の表４に、本発明の第４実施例に係るズームレンズの諸元値と条件式対応値を掲げる。
【００５５】
【表４】

【００５６】
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第４実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．９４）、中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０）、望遠端状態（ｆ＝１６．９）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【００５７】
各諸収差図から本実施例に係るズームレンズは、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各状態において諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、電子撮像素子などを撮像媒体としたビデオカメラや電子スチルカメラなどに好適で、小型化および低コスト化を図った高性能なズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．９４）、中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０）、望遠端状態（ｆ＝１６．９）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【図３】本発明の第２実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．９４）、中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０）、望遠端状態（ｆ＝１６．９）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【図５】本発明の第３実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．１０）、中間焦点距離状態（ｆ＝８．０）、望遠端状態（ｆ＝１４．０）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【図７】本発明の第４実施例に係るズームレンズのレンズ断面とズーム軌道を示す図である。
【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第４実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝５．９４）、中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０）、望遠端状態（ｆ＝１６．９）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【符号の説明】
Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｇ４第４レンズ群
Ｓ開口絞り
ＦＬローパスフィルター
Ｉ像面
Ｗ広角端状態
Ｔ望遠端状態[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens, and more particularly to a small zoom lens suitable for a video camera, an electronic still camera, and the like using an electronic image sensor or the like as an imaging medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as video cameras, electronic still cameras, and the like using an electronic imaging device or the like as an imaging medium have been reduced in size, zoom lenses have been required to be reduced in size and cost. In addition, with the increase in the number of pixels and miniaturization of electronic imaging devices, high imaging performance is also required for zoom lenses.
For this reason, conventionally, as a zoom lens of a video camera, an electronic still camera, or the like, many zoom lenses including four lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive powers in order from the object side have been proposed (for example, see, for example). , Patent Documents 1 and 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-160299 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-350091
[Problems to be solved by the invention]
In general positive, negative, positive, and positive type zoom lenses, the first lens group may include a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a positive lens, that is, a three-lens configuration. Many. If the first lens group is configured as described above, the positive refractive power can be divided, so that a material with small dispersion can be used as the lens material. This makes it possible to correct chromatic aberration generated by the first lens group, and is also advantageous in correcting spherical aberration. However, on the other hand, the thickness of the first lens group becomes large, and the height from the optical axis of the maximum angle-of-view ray incident on the lens surface closest to the object side of the first lens group in the wide-angle end state increases. The lens diameter cannot be reduced. Also, since three lenses are used for the first lens group having a large diameter, it is disadvantageous in terms of cost.
[0005]
In the zoom lens disclosed in Patent Document 1, the first lens group includes three lenses including a positive meniscus lens, and thus has a large thickness and a large lens diameter. Further, since the total number of lenses is about 12, it cannot be said that the cost is reduced, and the overall length is large due to the fact that the zoom ratio is about 6 to 8 times.
On the other hand, in the zoom lens disclosed in Patent Document 2, the first lens group is constituted by one positive single lens, which is advantageous in terms of cost. However, since there is no negative lens, the correction of aberration by the first lens group is not sufficient, and the first lens group cannot have a large refractive power. For this reason, although the magnification ratio is about three times, the overall length is large and not shortened.
Further, in the zoom lenses disclosed in

Patent Documents

1 and 2, the chromatic aberration of magnification and coma which are conspicuous in the electronic image pickup device are not sufficiently corrected. It does not have performance.
[0006]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and is suitable for a video camera, an electronic still camera, or the like using an electronic image sensor or the like as an image pickup medium, and is a high-performance zoom that has been reduced in size and cost. It is intended to provide a lens.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention
A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power in order from the object side along the optical axis. And a fourth lens group having
At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group decreases. A zoom lens in which the fourth lens group moves with respect to an image plane;
The first lens group includes only one negative lens and one positive lens,
Provided is a zoom lens characterized by satisfying the following conditional expressions (1) and (2).
(1) n2> 1.81
(2) n1 <n2
However,
n1: refractive index of the material of the negative lens in the first lens group with respect to d-line (wavelength λ = 587.6 nm);
n2: refractive index of the material of the positive lens in the first lens group with respect to d-line (wavelength λ = 587.6 nm).
[0008]
According to a preferred aspect of the present invention,
It is preferable that the third lens group has at least one aspheric surface.
[0009]
According to a preferred aspect of the present invention,
It is desirable to satisfy the following conditional expressions (3).
(3) 0.25 <D13T / f1 <0.80
However,
D13T: distance on the optical axis from the lens surface closest to the image in the first lens unit to the lens surface closest to the object in the third lens unit in the telephoto end state;
f1: focal length of the first lens group.
[0010]
According to a preferred aspect of the present invention,
It is preferable that the third lens group includes two positive lenses and one negative lens whose lens surface on the image side has negative refractive power.
[0011]
According to a preferred aspect of the present invention,
It is preferable that the fourth lens group has at least one aspherical surface and is constituted by one single lens.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side along the optical axis, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power. It comprises a group and a fourth lens group having a positive refractive power.
In the zoom lens according to the present invention, at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group increases. The distance is reduced, and the fourth lens group is configured to move with respect to the image plane.
Further, in the zoom lens according to the present invention, the first lens group includes only one negative lens and one positive lens, and is configured to satisfy the following conditional expression (1).
(1) n2> 1.81
(2) n1 <n2
However,
n1: refractive index of the material of the negative lens in the first lens group with respect to d-line (wavelength λ = 587.6 nm);
n2: refractive index of the material of the positive lens in the first lens group with respect to d-line (wavelength λ = 587.6 nm).
[0013]
The conditional expression (1) is a conditional expression that defines the refractive index of the positive lens in the first lens group. When the magnitude of the refractive index of the positive lens is below the lower limit value of the conditional expression (1), the curvature becomes large and the thickness becomes large when the first lens group is to have a predetermined refractive power. Further, the spherical aberration also increases, so that the object of the present invention cannot be achieved.
[0014]
The conditional expression (2) is a conditional expression that defines the magnitude relationship between the refractive power of the negative lens in the first lens group and the refractive index of the positive lens. If conditional expression (2) is not satisfied, the boundary surface between the negative lens and the positive lens will have a negative refractive effect. For this reason, if chromatic aberration is to be corrected at the boundary surface, the refractive power of the first lens group will be small, and it will not be possible to reduce the overall length. If the refractive power of the first lens unit is to be increased, the curvature of the lens surface on the object side of the negative lens increases, and the thickness also increases.
[0015]
2. Description of the Related Art In a camera lens, a mounting frame such as a filter or a lens cap may be installed in front of a lens on an object side. However, if the curvature of the lens surface closest to the object is large, the height of the maximum angle-of-view ray from the optical axis at the position of the mounting frame increases, and the diameter of the mounting frame increases. To reduce the diameter of the lens system, it is necessary to reduce not only the diameter of the lens but also the diameter of the mounting frame. Therefore, by configuring the first lens group as described above, it is possible to correct chromatic aberration while increasing the refractive power of the first lens group. In addition, the overall length can be reduced, and the diameter of the lens system can also be reduced.
[0016]
In the zoom lens according to the present invention, it is desirable that the third lens group has at least one aspheric surface.
[0017]
In the zoom lens according to the present invention, the remaining negative spherical aberration in the first lens unit having the above configuration can be corrected by generating positive spherical aberration in the third lens unit. Here, by using an aspheric surface having a shape in which the positive refractive power decreases as the distance from the optical axis decreases, spherical aberration can be corrected even with a small number of lenses, and cost can be reduced. Becomes possible.
[0018]
It is preferable that the zoom lens according to the present invention satisfies the following conditional expression (3).
(3) 0.25 <D13T / f1 <0.80
However,
D13T: distance on the optical axis from the lens surface closest to the image in the first lens unit to the lens surface closest to the object in the third lens unit in the telephoto end state;
f1: focal length of the first lens group.
[0019]
Conditional expression (3) is a conditional expression that defines the refractive power of the first lens group and the distance between the first lens group and the third lens group. When falling below a lower limit value of conditional expression (3), the distance between the first lens group and the third lens group becomes relatively short, or the refractive power of the first lens group becomes relatively small. For this reason, sufficient zooming cannot be performed, and the object of the present invention cannot be achieved. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of conditional expression (3), the distance between the first lens unit and the third lens unit becomes relatively long, or the refractive power of the first lens unit becomes relatively large. For this reason, even if the aspherical surface of the third lens group is used, the above-mentioned spherical aberration generated in the first lens group cannot be sufficiently corrected, and the object of the present invention to provide a high-performance zoom lens is achieved. You will not be able to do it.
[0020]
In the zoom lens according to the present invention, it is desirable that the third lens group includes two positive lenses and one negative lens having a negative refractive power on the image side lens surface.
[0021]
If the positive lens in the third lens group is composed of only one positive lens, if the third lens group is to be given a large refractive power, the curvature of the positive lens becomes large and the wide-angle end state increases. And the spherical aberration in the telephoto end state excessively occurs. In addition, aberration fluctuation at the time of zooming becomes large, and the object of the present invention to provide a high-performance zoom lens cannot be achieved. Further, if the refractive power of the third lens group is reduced, the amount of movement of the lens group during zooming becomes large, so that downsizing cannot be achieved. Therefore, the object of the present invention to provide a compact and high-performance zoom lens cannot be achieved. On the other hand, if the third lens group has three or more positive lenses, cost reduction cannot be achieved.
Further, in the zoom lens of the present invention, by disposing one negative lens having a negative refractive power on the image side on the image side in the third lens group, the chromatic aberration of magnification at the wide-angle end state and the axial chromatic aberration at the telephoto end state are reduced. Correction of upper chromatic aberration can be performed. At the same time, the negative distortion in the wide-angle range, which occurs in the second lens group having negative refractive power, can be corrected by the negative refracting surface on the image side.
[0022]
In the zoom lens according to the present invention, it is desirable that the fourth lens group has at least one aspherical surface and is composed of one single lens.
[0023]
In the fourth lens group of the zoom lens according to the present invention, the height of the off-axis ray having a large angle of view from the optical axis increases. Therefore, high performance can be achieved by arranging an aspheric surface in the fourth lens group and effectively correcting distortion and astigmatism. Further, by configuring the fourth lens group with one single lens, downsizing and cost reduction can be achieved.
[0024]
In the zoom lens of the present invention, an image can be moved by moving a part of the lens group or the entire lens group in a direction perpendicular to the optical axis. By using this effect, the zoom lens of the present invention can be a so-called anti-vibration lens.
[0025]
【Example】
Hereinafter, a zoom lens according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a lens section and a zoom trajectory of a zoom lens according to Example 1 of the present invention.
The zoom lens according to this example includes, in order from the object side along the optical axis, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop S, The third lens group G3 has a positive refractive power, and the fourth lens group G4 has a positive refractive power.
[0026]
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side. Have been.
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, a biconvex positive lens L32, and a biconcave negative lens L33. The lens surfaces on both sides of the most object-side positive lens L31 are formed as aspheric surfaces.
The fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side, and the image-side lens surface of the lens L41 is composed of an aspheric surface.
[0027]
During zooming from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T), the first lens group G1 is fixed with respect to the image plane I, and the second lens group G2 is connected to the first lens group G1. The third lens group G3 moves so as to decrease the distance between the third lens group G3 and the second lens group G2, and the fourth lens group G4 corrects the movement of the image plane I accompanying zooming. Move to keep that position constant.
[0028]
The aperture stop S is arranged between the second lens group G2 and the third lens group G3, and is fixed with respect to the image plane I during zooming. Further, between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter FL for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the image sensor is arranged.
[0029]
Table 1 below shows specification values and conditional expression corresponding values of the zoom lens according to Example 1 of the present invention.
In (overall specifications), f indicates the focal length of the entire optical system, FNO indicates the F number, and ω indicates the half angle of view (the maximum incident angle and the unit is degree [°]).
In (lens data), Ri is the radius of curvature of the i-th surface from the object side, Di is the lens spacing or air spacing of the i-th surface from the object side, Ni is the d-line (wavelength) of the material of the lens on the i-th surface from the object side. λ = 587.6 nm) and νdi indicate the Abbe number of the material of the lens on the i-th surface from the object side. In addition, the refractive index of air 1.0000 is omitted.
[0030]
Here, the aspherical surface in the zoom lens according to the present example is represented by the following aspherical expression. Here, y is the height from the optical axis, x is the amount of sag, c is the reference curvature (paraxial curvature), κ is the conic constant, and C4, C6, C8, and C10 are the 4, 6, 8, and 10th-order non-curvatures. The spherical coefficient is used.
[0031]
(Equation 1)

[0032]
In (aspherical surface data), “ ^En ” indicates “× 10 ⁻ⁿ ”. For example, “1.234E-05” indicates “1.234 × 10 ⁻⁵ ”.
Here, the unit of the focal length, radius of curvature, and other lengths described in all the following specification values is generally “mm”. However, the optical system can obtain the same optical performance even if it is proportionally enlarged or reduced, and therefore, the unit is not limited to mm.
Note that the same reference numerals as those of the present embodiment are used in the specification values of all the following embodiments.
[0033]
[Table 1]

[0034]
FIGS. 2A, 2B and 2C show the zoom lens according to the first embodiment of the present invention at the wide-angle end (f = 5.94) and at the intermediate focal length (f = 11.0), respectively. FIG. 10 shows various aberration diagrams at the time of focusing on infinity in the telephoto end state (f = 16.9).
[0035]
In each aberration diagram, FNO indicates an F number corresponding to the maximum aperture, and Y indicates an image height. The maximum value of the image height Y is shown in each of the astigmatism diagram and the distortion diagram. Also, d and g indicate aberration curves of the d-line (wavelength λ = 587.6 nm) and the g-line (λ = 435.8 nm), respectively. In the astigmatism diagram, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. Further, the coma aberration diagrams show coma aberrations at image heights Y = 0.0, 1.76, 2.46, 2.99, and 3.52, respectively.
In addition, in the various aberration diagrams of all the following examples, the same reference numerals as those of the present example are used.
[0036]
From the various aberration diagrams, the zoom lens according to the present embodiment has excellent imaging performance by correcting various aberrations well in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. I understand.
[0037]
(Second embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a lens cross section and a zoom trajectory of a zoom lens according to a second example of the present invention.
The zoom lens according to this example includes, in order from the object side along the optical axis, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop S, The third lens group G3 has a positive refractive power, and the fourth lens group G4 has a positive refractive power.
[0038]
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens composed of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a biconvex positive lens L12.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side. Have been.
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, and a cemented lens formed by a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33. The lens surfaces on both sides of the most object-side positive lens L31 are formed as aspheric surfaces.
The fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side, and the image-side lens surface of the lens L41 is composed of an aspheric surface.
[0039]
During zooming from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T), the first lens group G1 is fixed with respect to the image plane I, and the second lens group G2 is connected to the first lens group G1. The third lens group G3 moves so as to decrease the distance between the third lens group G3 and the second lens group G2, and the fourth lens group G4 corrects the movement of the image plane I accompanying zooming. Move to keep that position constant.
[0040]
The aperture stop S is arranged between the second lens group G2 and the third lens group G3, and is fixed with respect to the image plane I during zooming. Further, between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter FL for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the image sensor is arranged.
Table 2 below shows specification values and conditional expression corresponding values of the zoom lens according to Example 2 of the present invention.
[0041]
[Table 2]

[0042]
FIGS. 4A, 4B, and 4C show a zoom lens according to a second embodiment of the present invention at the wide-angle end (f = 5.94) and at the intermediate focal length (f = 11.0), respectively. FIG. 10 shows various aberration diagrams at the time of focusing on infinity in the telephoto end state (f = 16.9).
[0043]
From the various aberration diagrams, the zoom lens according to the present embodiment has excellent imaging performance by correcting various aberrations well in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. I understand.
[0044]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a lens section and a zoom trajectory of a zoom lens according to Example 3 of the present invention.
The zoom lens according to this example includes, in order from the object side along the optical axis, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop S, The third lens group G3 has a positive refractive power, and the fourth lens group G4 has a positive refractive power.
[0045]
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23. The object-side lens surface of the most object-side negative lens L21 is formed of an aspheric surface.
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31, and a cemented lens formed by a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33. The object-side lens surface of the most object-side positive lens L31 is formed as an aspheric surface.
The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41, and the image-side lens surface of the lens L41 is an aspheric surface.
[0046]
During zooming from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T), the first lens group G1 is fixed with respect to the image plane I, and the second lens group G2 is connected to the first lens group G1. The third lens group G3 moves so as to decrease the distance between the third lens group G3 and the second lens group G2, and the fourth lens group G4 corrects the movement of the image plane I accompanying zooming. Move to keep that position constant.
[0047]
The aperture stop S is arranged between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves integrally with the third lens group G3 during zooming. Further, between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter FL for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the image sensor is arranged.
Table 3 below shows specification values and conditional expression corresponding values of the zoom lens according to Example 3 of the present invention.
[0048]
[Table 3]

[0049]
FIGS. 6A, 6B and 6C show the zoom lens according to the third embodiment of the present invention at the wide-angle end (f = 5.10) and the intermediate focal length (f = 8.0), respectively. FIG. 10 shows various aberration diagrams at the time of focusing on infinity in the telephoto end state (f = 14.0).
[0050]
From the various aberration diagrams, the zoom lens according to the present embodiment has excellent imaging performance by correcting various aberrations well in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. I understand.
[0051]
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a lens section and a zoom trajectory of a zoom lens according to Example 4 of the present invention.
The zoom lens according to this example includes, in order from the object side along the optical axis, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop S, The third lens group G3 has a positive refractive power, and the fourth lens group G4 has a positive refractive power.
[0052]
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side. Have been.
The third lens group G3 is, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L31, a positive meniscus lens L32 having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens L33 having a concave surface facing the image side. It is composed of The object-side lens surface of the most object-side positive lens L31 is formed as an aspheric surface.
The fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side, and the image-side lens surface of the lens L41 is composed of an aspheric surface.
[0053]
During zooming from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T), the first lens group G1 is fixed with respect to the image plane I, and the second lens group G2 is connected to the first lens group G1. The third lens group G3 moves so as to decrease the distance between the third lens group G3 and the second lens group G2, and the fourth lens group G4 corrects the movement of the image plane I accompanying zooming. Move to keep that position constant.
[0054]
The aperture stop S is arranged between the second lens group G2 and the third lens group G3, and is fixed with respect to the image plane I during zooming. Further, between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter FL for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the image sensor is arranged.
Table 4 below shows specification values and conditional expression corresponding values of the zoom lens according to Example 4 of the present invention.
[0055]
[Table 4]

[0056]
FIGS. 8A, 8B and 8C respectively show a zoom lens according to a fourth embodiment of the present invention at the wide-angle end (f = 5.94) and at the intermediate focal length (f = 11.0). FIG. 10 shows various aberration diagrams at the time of focusing on infinity in the telephoto end state (f = 16.9).
[0057]
From the various aberration diagrams, the zoom lens according to the present embodiment has excellent imaging performance by correcting various aberrations well in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. I understand.
[0058]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a high-performance zoom lens that is suitable for a video camera, an electronic still camera, or the like using an electronic imaging element or the like as an imaging medium, and that is reduced in size and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a lens cross section and a zoom trajectory of a zoom lens according to a first example of the present invention.
FIGS. 2A, 2B, and 2C respectively show a zoom lens according to a first embodiment of the present invention at a wide-angle end state (f = 5.94) and an intermediate focal length state (f = 11.1. 0) and various aberration diagrams at the telephoto end (f = 16.9) at the time of focusing on infinity.
FIG. 3 is a diagram illustrating a lens cross section and a zoom trajectory of a zoom lens according to a second example of the present invention.
FIGS. 4A, 4B and 4C respectively show a zoom lens according to a second embodiment of the present invention at the wide-angle end (f = 5.94) and at the intermediate focal length (f = 11.1. 0) and various aberration diagrams at the telephoto end (f = 16.9) at the time of focusing on infinity.
FIG. 5 is a diagram showing a lens section and a zoom trajectory of a zoom lens according to Example 3 of the present invention.
FIGS. 6 (a), (b), and (c) show a zoom lens according to a third embodiment of the present invention at the wide-angle end (f = 5.10) and at the intermediate focal length (f = 8. 0) and various aberration diagrams at the time of focusing on infinity in the telephoto end state (f = 14.0).
FIG. 7 is a diagram showing a lens section and a zoom trajectory of a zoom lens according to Example 4 of the present invention.
FIGS. 8A, 8B and 8C respectively show a zoom lens according to a fourth embodiment of the present invention at the wide-angle end (f = 5.94) and at the intermediate focal length (f = 11.1. 0) and various aberration diagrams at the telephoto end (f = 16.9) at the time of focusing on infinity.
[Explanation of symbols]
G1 first lens group G2 second lens group G3 third lens group G4 fourth lens group S aperture stop FL low-pass filter I image plane W wide-angle end state T telephoto end state

Claims

A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power in order from the object side along the optical axis. And a fourth lens group having
At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group decreases. A zoom lens in which the fourth lens group moves with respect to an image plane;
The first lens group includes only one negative lens and one positive lens,
A zoom lens characterized by satisfying the following conditional expression.
n2> 1.81
n1 <n2
However,
n1: refractive index of the material of the negative lens in the first lens group with respect to d-line (wavelength λ = 587.6 nm);
n2: refractive index of the material of the positive lens in the first lens group with respect to d-line (wavelength λ = 587.6 nm).

The zoom lens according to claim 1, wherein the third lens group has at least one aspheric surface.

The zoom lens according to claim 2, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.25 <D13T / f1 <0.80
However,
D13T: distance on the optical axis from the lens surface closest to the image in the first lens unit to the lens surface closest to the object in the third lens unit in the telephoto end state;
f1: focal length of the first lens group.

4. The third lens group according to claim 1, wherein the third lens group includes two positive lenses and one negative lens having a lens surface on the image side having a negative refractive power. The zoom lens according to claim 1.

The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the fourth lens group has at least one aspheric surface and is configured by one single lens.