JP5050700B2 - Variable magnification optical system, imaging device, and digital device - Google Patents
Variable magnification optical system, imaging device, and digital device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5050700B2 JP5050700B2 JP2007185819A JP2007185819A JP5050700B2 JP 5050700 B2 JP5050700 B2 JP 5050700B2 JP 2007185819 A JP2007185819 A JP 2007185819A JP 2007185819 A JP2007185819 A JP 2007185819A JP 5050700 B2 JP5050700 B2 JP 5050700B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens group
- optical system
- image
- variable magnification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
- G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
- G02B15/143503—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -+-
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
- G02B15/1445—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative
- G02B15/144511—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative arranged -+-+
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適に用いられる変倍光学系に関し、特に、小型化可能な変倍光学系、それを備えた撮像装置、およびその撮像装置を搭載したデジタル機器に関する。 The present invention relates to a variable magnification optical system suitably used for a video camera, an electronic still camera, and the like, and more particularly, to a variable magnification optical system that can be reduced in size, an image pickup apparatus including the same, and a digital apparatus equipped with the image pickup apparatus. .
近年、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistants)などの携帯可能な通信機能を備えた携帯端末の普及が目覚ましく、これらの機器にコンパクトな静止画撮影や動画撮影可能な撮像装置が内蔵されることが多い。これらの機器に搭載される撮像装置は、通常、サイズ(大きさ)やコストの制約が厳しい。このため、デジタルカメラに較べて、低画素で小型の撮像素子を用い、2〜4枚程度のプラスチックレンズから構成される単焦点光学系を備えた撮像装置が一般的に採用されている。しかしながら、これらの機器に搭載される撮像装置も高画素化や高機能化が進展してきており、このため、高画素撮像素子に対応可能で、かつ撮影者から離れた被写体も撮影可能であって、これらの機器に搭載することができるコンパクトな変倍光学系が要求されている。 In recent years, mobile terminals equipped with portable communication functions such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) have been remarkably widespread, and these devices have built-in imaging devices capable of taking compact still images and moving images. Many. In general, image pickup apparatuses mounted on these devices are severely limited in size (size) and cost. For this reason, as compared with a digital camera, an imaging apparatus including a single focus optical system composed of about 2 to 4 plastic lenses using a small pixel and a small imaging element is generally employed. However, the image pickup devices mounted on these devices have also been increased in pixel count and functionality, so that they can be used for high pixel image sensors and can also shoot subjects away from the photographer. Therefore, there is a demand for a compact variable power optical system that can be mounted on these devices.
これらの機器に搭載される撮像装置の変倍光学系としては、例えば、特許文献1や特許文献2が挙げられる。特許文献1に開示の変倍光学系は、負正負3成分であり、そのレンズ構成枚数が非常に少ないことを特徴としている。また、特許文献2に開示の変倍光学系は、負正負正4成分であり、第1レンズ群を固定することによって小型化を図っている。
ところで、上記特許文献1に開示の変倍光学系は、軸上色収差および倍率色収差の補正が上記要求に対し不充分であり、近年の高画素化に充分に対応することが難しい。また、上記特許文献2に開示の変倍光学系は、第2および第3レンズ群をそれぞれ1枚のレンズで構成しているため、球面収差および非点収差の補正が上記要求に対し不充分である。
By the way, the variable power optical system disclosed in
このように、これら変倍光学系は、コンパクトであるが、収差補正が不充分であるため、高画素撮像素子に充分に対応することが難しい。 As described above, these variable magnification optical systems are compact, but their aberration correction is insufficient, so that it is difficult to sufficiently cope with a high-pixel image sensor.
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、コンパクトでありながら、球面収差、色収差および非点収差の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系、これを備えた撮像装置およびデジタル機器を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its object is to provide a variable that can correct various aberrations of spherical aberration, chromatic aberration, and astigmatism as compared with the background art while being compact. To provide a double optical system, an image pickup apparatus including the same, and a digital apparatus.
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
(a)屈折率は、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(486.13nm)、C線(656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nC、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。
(d)レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているもの(近軸曲率に基づいた表記)とする。
(e)接合レンズを構成している各単レンズにおける光学的パワーの表記は、単レンズのレンズ面の両側が空気である場合におけるパワーである。
(f)複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も1枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
In order to solve the above technical problem, the present invention provides a variable magnification optical system, an imaging device, and a digital device having the following configurations. Note that the terms used in the following description are defined as follows in this specification.
(A) A refractive index is a refractive index with respect to the wavelength (587.56 nm) of d line | wire.
(B) Abbe number is determined when the refractive index for d line, F line (486.13 nm) and C line (656.28 nm) is nd, nF, nC and Abbe number is νd, respectively.
νd = (nd−1) / (nF−nC)
The Abbe number νd obtained by the definition formula
(C) The notation regarding the surface shape is a notation based on the paraxial curvature.
(D) When the notation "concave", "convex" or "meniscus" is used for the lens, these represent the lens shape in the vicinity of the optical axis (near the center of the lens) (based on the paraxial curvature) Notation).
(E) The notation of optical power in each single lens constituting the cemented lens is power when both sides of the lens surface of the single lens are air.
(F) Since the resin material used for the composite aspherical lens has only an additional function of the substrate glass material, it is not treated as a single optical member, but is treated as if the substrate glass material has an aspherical surface, and the number of lenses Shall be handled as one sheet. The lens refractive index is also the refractive index of the glass material serving as the substrate. The composite aspherical lens is a lens that is aspherical by applying a thin resin material on a glass material to be a substrate.
本発明の一態様に係る変倍光学系は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群と、負の光学的パワーを有する第3レンズ群とを含み、広角端から望遠端への変倍において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とは、互いの間隔を狭くするよう移動し、前記第1レンズ群は、1枚の負レンズから構成されて成り、前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを備えて構成されてなり、下記(1)の条件式を満たすことを特徴とする。
|Hg2|/Rg2>0.15 ・・・(1)
ただし、Hg2は、前記広角端において、前記第2レンズ群の最物体側レンズ面での最大像高に対応する光束の主光線高さ(光軸からの距離)であり、Rg2は、前記第2レンズ群の最物体側レンズ面の最大有効半径である。
A variable magnification optical system according to an aspect of the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a negative optical power, a second lens group having a positive optical power, and a negative optical The first lens group and the second lens group move so as to narrow each other's distance in zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The lens group is composed of one negative lens, and the second lens group is composed of at least one positive lens and at least one negative lens, and the following condition (1) It is characterized by satisfying the formula.
| Hg2 | / Rg2> 0.15 (1)
However, Hg2 is the principal ray height (distance from the optical axis) of the light beam corresponding to the maximum image height at the most object side lens surface of the second lens group at the wide angle end, and Rg2 is This is the maximum effective radius of the lens surface closest to the object side of the two lens groups.
この構成では、変倍比が約2〜3倍程度のズームレンズにおいて、光学全長、前玉径のサイズおよび誤差感度の点から有利な負リードの光学系である。負正負を含む構成とすることによって、変倍移動量の短縮による当該変倍光学系のコンパクト化が維持されつつ、球面収差、色収差および非点収差の良好な補正が可能となる。例えば、第1レンズ群を1枚のレンズで構成することによって、当該変倍光学系のコンパクト化が維持される。第2レンズ群を正負の各1枚のレンズで構成することによって、軸上色収差と球面収差の充分な補正が可能となる。そして、条件式(1)を満たすことによって、第1レンズ群で残存する軸外収差を第2レンズ群の最物体側レンズで補正することが可能となる。 In this configuration, the zoom lens having a zoom ratio of about 2 to 3 times is a negative lead optical system that is advantageous in terms of the overall optical length, the front lens diameter, and error sensitivity. By adopting a configuration including negative and positive, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration, chromatic aberration, and astigmatism while maintaining compactness of the variable magnification optical system by shortening the variable magnification movement amount. For example, the zoom lens system can be made compact by configuring the first lens group with a single lens. By configuring the second lens group with one positive and one negative lens, it is possible to sufficiently correct axial chromatic aberration and spherical aberration. By satisfying conditional expression (1), off-axis aberrations remaining in the first lens group can be corrected by the most object side lens in the second lens group.
また、他の一態様では、上述の変倍光学系において、前記第2レンズ群の最物体側レンズ面よりも像側に配置された開口絞りをさらに含むことを特徴とする。 Further, in another aspect, in the above-described variable magnification optical system, further characterized in including that an aperture stop is disposed on the image side of the most object side lens surface of the second lens group.
この構成では、変倍比が約2〜3倍程度のズームレンズにおいて、光学全長、前玉径のサイズおよび誤差感度の点から有利な負リードの光学系である。負正負を含む構成とすることによって、変倍移動量の短縮による当該変倍光学系のコンパクト化が維持されつつ、球面収差、色収差および非点収差の良好な補正が可能となる。例えば、第1レンズ群を1枚のレンズで構成することによって、当該変倍光学系のコンパクト化が維持される。第2レンズ群を正負の各1枚のレンズで構成することによって、軸上色収差と球面収差の充分な補正が可能となる。そして、開口絞りを第2レンズ群の最物体側レンズ面よりも像側に配置することによって、軸外収差を第2レンズ群の最物体側レンズで補正することが可能となる。 In this configuration, the zoom lens having a zoom ratio of about 2 to 3 times is a negative lead optical system that is advantageous in terms of the overall optical length, the front lens diameter, and error sensitivity. By adopting a configuration including negative and positive, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration, chromatic aberration, and astigmatism while maintaining compactness of the variable magnification optical system by shortening the variable magnification movement amount. For example, the zoom lens system can be made compact by configuring the first lens group with a single lens. By configuring the second lens group with one positive and one negative lens, it is possible to sufficiently correct axial chromatic aberration and spherical aberration. By disposing the aperture stop closer to the image side than the most object side lens surface of the second lens group, off-axis aberration can be corrected by the most object side lens of the second lens group.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群の最物体側レンズは、正の光学的パワーを有する。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the most object side lens of the second lens group has a positive optical power.
この構成によれば、第2レンズ群の最物体側レンズを正レンズとすることによって、第1レンズ群で残存した非点収差および倍率色収差を効果的に補正することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to effectively correct astigmatism and lateral chromatic aberration remaining in the first lens group by using the most object side lens of the second lens group as a positive lens.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1レンズ群は、前記変倍において固定される。 In the above-described variable magnification optical system, preferably, the first lens group is fixed at the variable magnification.
この構成によれば、第1レンズ群を固定することによって、第1レンズ群のレンズ有効径を抑えることが可能となる。また、第1レンズ群が可動する場合では、第1レンズ群の外側に駆動装置を配置しなければならず、外径方向のサイズが大きくなるが、この構成によれば、外径方向の小型化に非常に効果的である。 According to this configuration, the effective lens diameter of the first lens group can be suppressed by fixing the first lens group. Further, when the first lens group is movable, the driving device must be disposed outside the first lens group, and the size in the outer diameter direction becomes large. According to this configuration, the outer diameter direction is small. It is very effective for conversion.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記広角端において、下記(2)の条件式を満たす。
|Hg2|/TLw>0.01 ・・・(2)
ただし、TLwは、物体距離無限大の場合に、前記広角端での最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは、空気換算長である)である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied at the wide angle end.
| Hg2 | / TLw> 0.01 (2)
However, TLw is the distance on the optical axis from the surface vertex of the lens surface closest to the object side to the image plane at the wide-angle end when the object distance is infinite (however, the back focus is the air equivalent length). .
この構成によれば、条件式(2)を満たすことによって、第2レンズ群の最物体側レンズで軸外収差を効果的に補正することが可能となる。 According to this configuration, by satisfying conditional expression (2), it is possible to effectively correct off-axis aberrations with the most object side lens in the second lens group.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1レンズ群の負レンズは、下記(3)および(4)の条件式を満たす。
N1<1.65 ・・・(3)
v1>50 ・・・(4)
ただし、N1は、前記第1レンズ群における負レンズの屈折率であり、v1は、前記第1レンズ群における負レンズのアッベ数である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the negative lens of the first lens group satisfies the following conditional expressions (3) and (4).
N1 <1.65 (3)
v1> 50 (4)
Here, N1 is the refractive index of the negative lens in the first lens group, and v1 is the Abbe number of the negative lens in the first lens group.
この構成において、条件式(3)の上限を上回ると、第1レンズ群で発生する非点収差を他のレンズ群で補正することが困難になり、好ましくない。一方、条件式(4)の下限を下回ると、第1レンズ群で発生する倍率色収差を他のレンズ群で補正することが困難になり、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, it is difficult to correct astigmatism occurring in the first lens group with other lens groups, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, it is difficult to correct lateral chromatic aberration occurring in the first lens group with other lens groups, which is not preferable.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群は、下記(5)の条件式を満たす。
0.6<f2/fw<1.5 ・・・(5)
ただし、f2は、前記第2レンズ群の合成焦点距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the second lens group satisfies the following conditional expression (5).
0.6 <f2 / fw <1.5 (5)
Here, f2 is the combined focal length of the second lens group, and fw is the combined focal length of the entire optical system at the wide angle end.
この構成において、条件式(5)の上限を上回ると、第2レンズ群の光学的パワーが弱過ぎるため、コンパクト性を確保した状態で約2〜3倍程度の変倍比を得ることが困難となり、好ましくない。一方、条件式(5)の下限を下回ると、第2レンズ群の偏芯誤差感度が非常に高くなって、製造が困難となり、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the optical power of the second lens group is too weak, and it is difficult to obtain a zoom ratio of about 2 to 3 times while ensuring compactness. This is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the decentration error sensitivity of the second lens group becomes very high, and manufacturing becomes difficult, which is not preferable.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、変倍光学系の最像側レンズは、下記(6)および(7)の条件式を満たす。
1.5<Ni ・・・(6)
vi<40 ・・・(7)
ただし、Niは、変倍光学系における最像側レンズの屈折率であり、viは、変倍光学系における最像側レンズのアッベ数である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the most image side lens of the variable magnification optical system satisfies the following conditional expressions (6) and (7).
1.5 <Ni (6)
vi <40 (7)
Here, Ni is the refractive index of the most image side lens in the variable magnification optical system, and vi is the Abbe number of the most image side lens in the variable magnification optical system.
この構成において、条件式(6)の下限を下回ると、像面に入射する軸外光線角度を調整することが困難となり、好ましくない。一方、条件式(7)の上限を上回ると、高画素撮像素子に対応する点で、倍率色収差を充分に補正することが困難となり、好ましくない。 In this configuration, if the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it is difficult to adjust the off-axis ray angle incident on the image plane, which is not preferable. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, it will be difficult to sufficiently correct lateral chromatic aberration in terms of compatibility with high pixel image sensors, which is not preferable.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う場合に、前記第3レンズ群が移動し、下記(8)の条件式を満たす。
0.8<|f3/fw|<1.5 ・・・(8)
ただし、f3は、前記第3レンズ群の合成焦点距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
In the above-described variable magnification optical system, preferably, when focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the third lens unit moves and satisfies the following conditional expression (8).
0.8 <| f3 / fw | <1.5 (8)
Here, f3 is the combined focal length of the third lens group, and fw is the combined focal length of the entire optical system at the wide angle end.
この構成において、条件式(8)の上限を上回ると、第3レンズ群の光学的パワーが弱まり、フォーカスの場合に第3レンズ群の移動量が増大してしまい、コンパクト化の妨げとなり、好ましくない。一方、条件式(8)の下限を下回ると、第3レンズ群の偏芯誤差感度が非常に高くなって、製造が困難となり、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the optical power of the third lens group will be weakened, and the amount of movement of the third lens group will increase in the case of focusing, which will hinder downsizing, which is preferable. Absent. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (8) is not reached, the decentration error sensitivity of the third lens group becomes very high, and manufacturing becomes difficult, which is not preferable.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、下記(9)の条件式を満たす。
0.1<Rg1/TLw<0.3 ・・・(9)
ただし、Rg1は、変倍光学系における最物体側レンズ面の最大有効半径であり、TLwは、物体距離無限大の場合に、前記広角端での最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは、空気換算長である)である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the following conditional expression (9) is satisfied.
0.1 <Rg1 / TLw <0.3 (9)
However, Rg1 is the maximum effective radius of the most object side lens surface in the variable magnification optical system, and TLw is from the surface vertex to the image surface of the most object side lens surface at the wide angle end when the object distance is infinite. The distance on the optical axis (where the back focus is the air equivalent length).
この構成において、条件式(9)の上限を上回ると、変倍光学系の断面積が増加するため、変倍光学系のレンズ全長を短縮しても変倍光学系の体積減少の妨げとなり、好ましくない。一方、条件式(9)の下限を下回ると、第1レンズ群の光学的パワーが強くなり過ぎて偏芯誤差感度が非常に高くなって、製造が困難となり、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the cross-sectional area of the variable magnification optical system increases, so even if the total lens length of the variable magnification optical system is shortened, it prevents the volume reduction of the variable magnification optical system, It is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (9) is not reached, the optical power of the first lens group becomes too strong and the decentration error sensitivity becomes very high, which makes it difficult to manufacture and is not preferable.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、望遠端において、下記(10)の条件式を満たす。
T12/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(10)
ただし、T12は、前記望遠端での前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の光軸上距離であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離であり、ftは、前記望遠端での全光学系の合成焦点距離である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the following conditional expression (10) is satisfied at the telephoto end.
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (10)
Where T12 is the distance on the optical axis between the first lens group and the second lens group at the telephoto end, and fw is the combined focal length of the entire optical system at the wide-angle end, ft is the combined focal length of the entire optical system at the telephoto end.
この構成において、条件式(10)の上限を上回ると、第2レンズ群の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第2レンズ群の光学的パワーが強くなって、製造が難しくなり、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of the conditional expression (10) is exceeded, the substantial zooming movement amount of the second lens group becomes small, so that the optical power of the second lens group becomes strong and the manufacture becomes difficult, It is not preferable.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1ないし第3レンズ群のみから構成されて成る。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the zoom lens system includes only the first to third lens groups.
この構成によれば、第1ないし第3レンズ群の3群構成とすることによって、機械的機構の簡略化によるコストダウンと光学全長の大幅な短縮化を図ることができる。 According to this configuration, the three-group configuration of the first to third lens groups can reduce the cost and greatly shorten the total optical length by simplifying the mechanical mechanism.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群の最物体側レンズは、下記(11)の条件式を満たす。
−0.4<Rfg2/Rrg2<−0.2 ・・・(11)
ただし、Rfg2は、前記第2レンズ群における最物体側レンズの物体側面の曲率半径であり、Rrg2は、前記第2レンズ群における最物体側レンズの像側面の曲率半径である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the most object side lens of the second lens group satisfies the following conditional expression (11).
−0.4 <Rfg2 / Rrg2 <−0.2 (11)
Here, Rfg2 is the radius of curvature of the object side surface of the most object side lens in the second lens group, and Rrg2 is the radius of curvature of the image side surface of the most object side lens in the second lens group.
一般的に、コンパクト化を図ると変倍群の移動量を抑えるために第2レンズ群内の各レンズの光学的パワーが増加し、その結果、誤差感度が高くなり過ぎて製造が困難となる。特に、最物体側レンズは、第2レンズ群内の中でも最も光学的パワーが強くなる。 In general, when downsizing is performed, the optical power of each lens in the second lens group is increased in order to suppress the amount of movement of the variable power group, and as a result, the error sensitivity becomes too high and manufacturing becomes difficult. . In particular, the most object side lens has the strongest optical power in the second lens group.
この構成において、条件式(11)を満たすことによって第2レンズ群の最物体側レンズの製造誤差感度を抑制することが可能となる。 In this configuration, it is possible to suppress the manufacturing error sensitivity of the most object side lens of the second lens group by satisfying conditional expression (11).
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、下記(12)の条件式を満たす。
1.0<Lb/fw<1.5 ・・・(12)
ただし、Lbは、前記望遠端におけるバックフォーカス(空気換算長)であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
In the above-described variable magnification optical system, preferably, the following conditional expression (12) is satisfied.
1.0 <Lb / fw <1.5 (12)
Where Lb is the back focus (air equivalent length) at the telephoto end, and fw is the combined focal length of the entire optical system at the wide angle end.
この構成において、条件式(12)の上限を上回ると、第1レンズ群における負レンズの光学的パワーが強くなり過ぎて、第1レンズ群で発生する軸外収差を他のレンズ群で補正することが困難となり、好ましくない。一方、条件式(12)の下限を下回ると、第3レンズ群の変倍負担が低くなって光学全長が増大してしまい、コンパクト化の妨げとなり、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (12) is exceeded, the optical power of the negative lens in the first lens group becomes too strong, and off-axis aberrations that occur in the first lens group are corrected in other lens groups. It is difficult to do so. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (12) is not reached, the variable magnification burden of the third lens group is reduced, the total optical length is increased, and this is not preferable because it hinders downsizing.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第3レンズ群の像側に、正の光学的パワーを有する第4レンズ群をさらに備える。 In the above-described variable magnification optical system, preferably, a fourth lens group having a positive optical power is further provided on the image side of the third lens group.
この構成によれば、第3レンズ群の像側に第4レンズ群を配置することによって、撮像面に入射する光線のテレセントリック性を高めることが可能となる。 According to this configuration, by disposing the fourth lens group on the image side of the third lens group, it is possible to improve the telecentricity of light incident on the imaging surface.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第1ないし第4レンズ群のみから構成されて成る。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the zoom lens system includes only the first to fourth lens groups.
この構成によれば、第1ないし第4レンズ群の4群構成とすることによって、光学全長の短縮化とテレセントリック性の保持との両立が比較的容易となる。 According to this configuration, the four-group configuration of the first to fourth lens groups makes it relatively easy to achieve both shortening of the optical total length and maintaining telecentricity.
また、これら第4レンズ群をさらに備える変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群の最物体側レンズは、下記(13)の条件式を満たす。
0.3<Rfg2/Rrg2<0.6 ・・・(13)
ただし、Rfg2は、前記第2レンズ群における最物体側レンズの物体側面の曲率半径であり、Rrg2は、前記第2レンズ群における最物体側レンズの像側面の曲率半径である。
In the variable magnification optical system further including the fourth lens group, it is preferable that the most object side lens of the second lens group satisfies the following conditional expression (13).
0.3 <Rfg2 / Rrg2 <0.6 (13)
Here, Rfg2 is the radius of curvature of the object side surface of the most object side lens in the second lens group, and Rrg2 is the radius of curvature of the image side surface of the most object side lens in the second lens group.
上述したように、一般的に、コンパクト化を図ると変倍群の移動量を抑えるために第2レンズ群内の各レンズの光学的パワーが増加し、その結果、誤差感度が高くなり過ぎて製造が困難となる。特に、最物体側レンズは、第2レンズ群内の中でも最も光学的パワーが強くなる。 As described above, in general, when downsizing is performed, the optical power of each lens in the second lens group is increased in order to suppress the movement amount of the zooming group, and as a result, the error sensitivity becomes too high. Manufacturing becomes difficult. In particular, the most object side lens has the strongest optical power in the second lens group.
この構成において、条件式(13)を満たすことによって第2レンズ群の最物体側レンズの製造誤差感度を抑制することが可能となる。 In this configuration, by satisfying conditional expression (13), it is possible to suppress the manufacturing error sensitivity of the most object side lens of the second lens group.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、下記(14)の条件式を満たす。
0.2<Lb/fw<0.4 ・・・(14)
ただし、Lbは、前記望遠端におけるバックフォーカス(空気換算長)であり、fwは、前記広角端での全光学系の合成焦点距離である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the following conditional expression (14) is satisfied.
0.2 <Lb / fw <0.4 (14)
Where Lb is the back focus (air equivalent length) at the telephoto end, and fw is the combined focal length of the entire optical system at the wide angle end.
この構成において、条件式(14)の上限を上回ると、望遠端において、像面への軸外光線入射角度のテレセントリック性が崩れて周辺照度が低下してしまい、好ましくない。一方、条件式(14)の下限を下回ると、広角端および望遠端での像面への軸外光線入射角度の差が大きくなり過ぎていずれかで周辺照度が低下してしまい、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (14) is exceeded, the telecentricity of the off-axis light incident angle on the image plane is lost at the telephoto end, and the peripheral illumination is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (14) is not reached, the difference between the off-axis light incident angles on the image plane at the wide-angle end and the telephoto end becomes too large, and the ambient illuminance is reduced at any point.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記開口絞りは、前記第2レンズ群の最像側レンズ面よりも像側に配置される。 In the above-described variable magnification optical system, preferably, the aperture stop is disposed on the image side with respect to the most image side lens surface of the second lens group.
この構成によれば、開口絞りを第2レンズ群の最像側レンズ面よりも像側に配置することによって、軸外収差を補正することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to correct off-axis aberrations by disposing the aperture stop closer to the image side than the most image side lens surface of the second lens group.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、可動するレンズ群は、前記変倍において、2個のみである。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that there are only two movable lens groups in the variable magnification.
可動群を、変倍群とズーミングによる像面補正群との2群に限定することによって、これらを駆動する駆動装置の占有体積が減少し、機械的機構も簡略化するため、当該変倍光学系のサイズを小型化することが可能となる。 By limiting the movable group to two groups, that is, a zooming group and an image plane correction group by zooming, the occupied volume of the driving device for driving these is reduced and the mechanical mechanism is simplified, so that the zooming optical system It is possible to reduce the size of the system.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第3レンズ群は、少なくとも1面の非球面を含む。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the third lens group includes at least one aspheric surface.
この構成によれば、第3レンズ群に少なくとも1面の非球面を有することによって、撮像面全域に亘ってテレセントリック性を確保することが比較的容易となる。 According to this configuration, it is relatively easy to ensure telecentricity over the entire imaging surface by having at least one aspheric surface in the third lens group.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを含む。 In addition, the above-described variable magnification optical system preferably includes at least one lens made of a resin material.
この構成によれば、樹脂材料製レンズを用いることによって、安定した品質で大量生産が可能となり、コストダウンを図ることが可能となる。 According to this configuration, by using a lens made of a resin material, mass production can be performed with stable quality, and costs can be reduced.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記少なくとも1枚の樹脂材料製レンズは、前記第3レンズ群内にまたは前記第3レンズ群よりも像側に配置される。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the at least one lens made of a resin material is disposed in the third lens group or closer to the image side than the third lens group.
この構成によれば、第3レンズ群内にまたは第3レンズ群よりも像側に樹脂材料製レンズを配置することによって、光学性能への影響を最小限に抑えつつ、コストダウンを図ることが可能となる。 According to this configuration, by arranging the lens made of the resin material in the third lens group or on the image side of the third lens group, it is possible to reduce the cost while minimizing the influence on the optical performance. It becomes possible.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群は、広角端から望遠端への前記変倍において物体側に移動し、かつ、3枚以下のレンズを備えて構成されて成る。 In the above-described variable magnification optical system, preferably, the second lens group is configured to move to the object side during the variable magnification from the wide-angle end to the telephoto end, and include three or less lenses. It consists of
この構成によれば、第2レンズ群のレンズ枚数を3枚以下とすることによって、可動群を軽量化し、第2レンズ群を駆動する駆動装置の負荷を軽減することが可能となる。 According to this configuration, by setting the number of lenses of the second lens group to 3 or less, it is possible to reduce the weight of the movable group and reduce the load on the driving device that drives the second lens group.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第2レンズ群は、接合レンズを含む。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the second lens group includes a cemented lens.
この構成によれば、第2レンズ群に接合レンズを用いることによって、第2レンズ群の製造誤差感度を抑えることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to suppress the manufacturing error sensitivity of the second lens group by using the cemented lens for the second lens group.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第3レンズ群は、2枚以上のレンズを備えて構成されて成る。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the third lens group includes two or more lenses.
この構成によれば、第3レンズ群を2枚以上で構成することによって、高画素撮像素子に対応する点で、第1および第2レンズ群での残存収差を充分に補正することが可能となる。 According to this configuration, by configuring the third lens group with two or more lenses, it is possible to sufficiently correct the residual aberration in the first and second lens groups in terms of corresponding to the high pixel imaging device. Become.
そして、本発明の他の一態様に係る撮像装置は、これら上述の構成のいずれかの変倍光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする。 An imaging apparatus according to another aspect of the present invention includes the zoom optical system having any of the above-described configurations, and an image sensor that converts an optical image into an electrical signal, and the zoom optical system Is capable of forming an optical image of an object on the light receiving surface of the image sensor.
そして、本発明の他の一態様に係るデジタル機器は、上述の構成の撮像装置と、前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とする。そして、好ましくは、デジタル機器は、携帯端末から成る。 A digital apparatus according to another aspect of the present invention includes the imaging device having the above-described configuration, and a control unit that causes the imaging device to perform at least one of shooting a still image and moving image shooting of a subject, The variable power optical system of the image pickup apparatus is assembled on the light receiving surface of the image pickup device so that an optical image of the subject can be formed. Preferably, the digital device comprises a mobile terminal.
本発明によれば、コンパクト性を確保しつつ、球面収差、色収差および非点収差の諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器の提供が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a variable magnification optical system, an imaging device, and a digital device that can correct various aberrations of spherical aberration, chromatic aberration, and astigmatism as compared with the background art while ensuring compactness. It becomes.
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.
<変倍光学系の構成の説明>
図1は、実施形態における変倍光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
<Description of configuration of variable magnification optical system>
FIG. 1 is a lens cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the variable magnification optical system in the embodiment.
図1において、この変倍光学系1は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子16の受光面(像面)上に、物体(被写体)の光学像を形成するものであって、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群11と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群12と、負の光学的パワーを有する第3レンズ群13とを含み、広角端から望遠端への変倍の際に、前記第1レンズ群11と前記第2レンズ群12とが互いの間隔が狭くなるよう移動してなる変倍光学系である。なお、図1で例示した変倍光学系1は、後述する実施例1の変倍光学系1A(図4)と同じ構成である。
In FIG. 1, a zoom
図1では、第1レンズ群11は、変倍において固定され、1枚の両凹の負レンズ111から構成されて成り、第2レンズ群12は、変倍において物体側に移動し、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ121と、両凸の正レンズ122と、像側に凸の負メニスカスレンズ123とから構成され、第3レンズ群13は、変倍において移動し、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ131と、物体側に凸の負メニスカスレンズ132とから構成される例を示している。このように変倍光学系1では、第2レンズ群12は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有している。図1に示す例では、第2レンズ群12の正レンズ121および第3レンズ群13の負メニスカスレンズ132は、それぞれ、両面が非球面である。第2レンズ群12の正レンズ122と負メニスカスレンズ123とは、固定的に一体化された接合レンズである。また、第3レンズ群13における負メニスカスレンズ132は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
In FIG. 1, the
なお、接合レンズにおけるレンズ枚数は、接合レンズ全体で1枚ではなく、接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すこととする。 Note that the number of lenses in the cemented lens is not represented by one for the entire cemented lens, but by the number of single lenses constituting the cemented lens.
そして、変倍光学系1は、広角端において、第2レンズ群12の最物体側レンズ面での最大像高に対応する光束の主光線高さ(光軸からの距離)をHg2、および、第2レンズ群12の最物体側レンズ面の最大有効半径をRg2とする場合に、下記(1)の条件式を満たすものとされる。
|Hg2|/Rg2>0.15 ・・・(1)
Then, at the wide angle end, the variable magnification
| Hg2 | / Rg2> 0.15 (1)
このような構成の変倍光学系1は、物体側から順に「負・正・負」の3成分を有する、いわゆる負リードの光学系である。このため、変倍比が約2〜3倍程度のズームレンズにおいて、光学全長、前玉径のサイズおよび誤差感度の点で有利となる。
The variable magnification
そして、負正負を含む構成とすることによって、変倍移動量の短縮による当該変倍光学系1のコンパクト化が維持されつつ、変倍比が約2〜3倍程度の変倍域全域に亘って球面収差、色収差および非点収差等の良好な補正が可能となる。すなわち、図1に示す例では、第1レンズ群11が1枚のレンズ111で構成されている。このため、当該変倍光学系1のコンパクト化が維持される。第2レンズ群12が少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを備えて構成されている。このため、軸上色収差と球面収差の充分な補正が可能となる。そして、変倍光学系1は、上記条件式(1)を満たすものとされる。このため、第1レンズ群11で残存する軸外収差を第2レンズ群12の最物体側レンズで補正することが可能となる。
And, by adopting a configuration including negative and positive, while maintaining compactness of the variable magnification
また、軸外収差や製造誤差感度の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(1’)を満たすことがより一層好ましい。
|Hg2|/Rg2>0.5 ・・・(1’)
Further, from the viewpoint of off-axis aberration and manufacturing error sensitivity, the zoom
| Hg2 | / Rg2> 0.5 (1 ′)
条件式(1’)の下限を下回ると、第1レンズ群11で残存する軸外収差を第2レンズ群12の最物体側レンズで補正する効果が弱くなる。このため、特に、広角端での光学性能が劣化する、あるいは、光学性能を維持しようとすると製造誤差感度が増加してしまう。
If the lower limit of conditional expression (1 ′) is not reached, the effect of correcting the off-axis aberration remaining in the
軸外収差を補正する観点からあるいは、この変倍光学系1は、例えば、第2レンズ群12の最物体側レンズ面よりも像側に配置された光学絞り(開口絞り)14を備えてもよい。このように光学絞り13が第2レンズ群12の最物体側レンズ面よりも像側に配置されることによって、第2レンズ群12の最物体側レンズによって軸外収差を補正することが可能となる。
From the viewpoint of correcting off-axis aberrations, or the variable magnification
この変倍光学系1の像側には、フィルタ15や撮像素子16が配置される。フィルタ15は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバーガラス等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタなどの光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子16は、この変倍光学系1によって結像された被写体の光学像における光量に応じてR(赤)、G(緑)、B(青)の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路(不図示)へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体光学像が、変倍光学系1によりその光軸AXに沿って適宜な変倍比で撮像素子16の受光面まで導かれ、撮像素子16によって前記被写体の光学像が撮像される。
A
また、この変倍光学系1では、第2レンズ群12の最物体側レンズ121は、正の光学的パワーを有している。このため、第1レンズ群11で残存した非点収差および倍率色収差を効果的に補正することが可能となる。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1では、正レンズ121の両面が非球面であり、第2レンズ群12の正レンズ121に非球面が設けられている。このため、コンパクト化に伴う第2レンズ群12の光学的パワーの増大によって発生する球面収差およびコマ収差を、高画素撮像素子に対応する点で良好に補正することが可能となる。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1では、第2レンズ群12は、物体側から、両凸の正レンズ121、正レンズ122と負メニスカスレンズ123との接合レンズの順に配置されている。このため、第2レンズ群12全体の変倍負担を各レンズ121〜123に適切に分配することが可能となり、製造誤差感度を低減することが可能となる。また、この配置によって軸上色収差の補正を、高画素撮像素子に対応する点で充分に行うことが可能となる。なお、同様の観点から両凸の正レンズ121は、物体側に凸の正レンズでもよく、また、負メニスカスレンズ123は、負レンズでもよい。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13の負メニスカスレンズ132は、両面が非球面であり、第3レンズ群13は、少なくとも1面の非球面を含んでいる。このため撮像面全域に亘ってテレセントリック性を確保することが比較的容易となる。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13は、2枚のレンズを備えて構成されて成る。このため、高画素撮像素子に対応する点で、第1および第2レンズ群11、12での残存収差を充分に補正することが可能となる。なお、同様の観点から、第3レンズ群13は、2枚以上のレンズを備えて構成されてもよい。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1では、第1レンズ群11は、変倍において固定されている。このため、第1レンズ群11のレンズ有効径を抑えることが可能となる。第1レンズ群11が可動する場合では、第1レンズ群11の径方向の外側に駆動装置を配置しなければならず、外径方向のサイズが大きくなるので、特に、外径方向の小型化に非常に効果的である。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1では、第2および第3レンズ群12、13は、変倍において移動する。このように可動するレンズ群は、変倍において、2個のみであるので、これらを駆動する駆動装置の占有体積が減少し、機械的機構も簡略化するため、当該変倍光学系1のサイズを小型化することが可能となる。
In the zoom
また、この変倍光学系1では、第2レンズ群12は、変倍において物体側に移動し、かつ、3枚のレンズ121〜123を備えて構成されて成る。このため、可動する第2レンズ群12が軽量化され、第2レンズ群12を駆動する図略の駆動装置の負荷を軽減することが可能となる。なお、同様の観点から、第2レンズ群12は、3枚以下のレンズを備えて構成されてもよい。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1は、第1ないし第3レンズ群11、12、13のみから構成されて成る。このため、機械的機構の簡略化によるコストダウンと光学全長の大幅な短縮化を図ることができる。
The variable magnification
また、この変倍光学系1では、第3レンズ群13の負メニスカスレンズ132が樹脂材料製レンズであり、変倍光学系1は、少なくとも1枚の樹脂材料製レンズを含んでいる。このため、安定した品質で負メニスカスレンズ132を大量生産することができ、コストダウンを図ることが可能となる。そして、負メニスカスレンズ132は、第3レンズ群13内に配置される。このため、光学性能への影響を最小限に抑えつつ、コストダウンを図ることが可能となる。なお、同様の観点から、第3レンズ群13よりも像側に樹脂材料製レンズがさらに配置されていてもよい。
In the variable magnification
また、この変倍光学系1では、第2レンズ群12は、接合レンズの正レンズ122と負メニスカスレンズ123とを含んでいる。このため、第2レンズ群12の製造誤差感度を抑えることが可能となり、また、コンパクト化と製造誤差感度の低減との両立が可能となる。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、光学絞り14は、撮像素子16に対して遮光する機能を備えたメカニカルシャッタでもよい。このようなメカニカルシャッタは、例えば、撮像素子16にCCD方式の素子を用いた場合にスミアの防止に効果的である。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、物体距離無限大の場合に、広角端での最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは、空気換算長である)をTLwとする場合に、軸外収差の点で、広角端において下記(2)の条件式を満たすことが好ましい。
|Hg2|/TLw>0.01 ・・・(2)
In the variable magnification
| Hg2 | / TLw> 0.01 (2)
条件式(2)を満たすことによって、第2レンズ群12の最物体側レンズで軸外収差を効果的に補正することが可能となる。そして、軸外収差や製造誤差感度の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(2’)を満たすことがより一層好ましい。
|Hg2|/TLw>0.05 ・・・(2’)
By satisfying conditional expression (2), it is possible to effectively correct off-axis aberrations with the most object side lens of the
| Hg2 | / TLw> 0.05 (2 ')
条件式(2’)の下限を下回ると、第1レンズ群11で残存する軸外収差を第2レンズ群12の最物体側レンズで補正する効果が弱くなる。このため、特に、広角端での光学性能が劣化する、あるいは、光学性能を維持しようとすると製造誤差感度が増加してしまう。
If the lower limit of conditional expression (2 ′) is not reached, the effect of correcting the off-axis aberration remaining in the
また、このような構成の変倍光学系1において、第1レンズ群11における負レンズ111の屈折率をN1、および、第1レンズ群11における負レンズのアッベ数をv1とする場合に、収差補正の観点から、第1レンズ群11の負レンズ111は、下記(3)および(4)の条件式を満たすことが好ましい。
N1<1.65 ・・・(3)
v1>50 ・・・(4)
In the variable magnification
N1 <1.65 (3)
v1> 50 (4)
条件式(3)の上限を上回ると、第1レンズ群11で発生する非点収差を他のレンズ群で補正することが困難になり、そして、条件式(4)の下限を下回ると、第1レンズ群11で発生する倍率色収差を他のレンズ群で補正することが困難になる。そして、非点収差補正の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(3’)を満たすことがより一層好ましく、また、倍率色収差補正の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(4’)を満たすことがより一層好ましい。
N1<1.5 ・・・(3’)
v1>70 ・・・(4’)
When the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, it becomes difficult to correct astigmatism occurring in the
N1 <1.5 (3 ')
v1> 70 (4 ')
変倍光学系1は、条件式(3’)を満たすことによって非点収差がより充分に補正され、また、条件式(4’)を満たすことによって倍率色収差の補正がより容易となる。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群12の合成焦点距離をf2、および、広角端での全光学系の合成焦点距離をfwとする場合に、コンパクト化および偏芯誤差感度の観点から、第2レンズ群12は、下記(5)の条件式を満たすことが好ましい。
0.6<f2/fw<1.5 ・・・(5)
Further, in the variable magnification
0.6 <f2 / fw <1.5 (5)
条件式(5)の上限を上回ると、第2レンズ群12の光学的パワーが弱過ぎて、コンパクト性を確保した状態で約2〜3倍程度の変倍比を得ることが困難となり、そして、条件式(5)の下限を下回ると、第2レンズ群12の偏芯誤差感度が非常に高くなって、製造が困難となる。そして、コンパクト化の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(5’)を満たすことがより一層好ましい。
0.6<f2/fw<1.1 ・・・(5’)
If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the optical power of the
0.6 <f2 / fw <1.1 (5 ′)
条件式(5’)の上限を上回ると、第2レンズ群12の光学的パワーが弱くなるため、変倍移動量が増大し、この結果、光学全長が増加してしまう。
If the upper limit of conditional expression (5 ′) is exceeded, the optical power of the
また、このような構成の変倍光学系1において、変倍光学系1における最像側レンズの屈折率をNi、および、変倍光学系1における最像側レンズのアッベ数をviとする場合に、軸外光線角度調整および倍率色収差補正の観点から、変倍光学系1の最像側レンズは、下記(6)および(7)の条件式を満たすことが好ましい。
1.5<Ni ・・・(6)
vi<40 ・・・(7)
In the variable power
1.5 <Ni (6)
vi <40 (7)
条件式(6)の下限を下回ると、像面に入射する軸外光線角度を調整することが困難となり、そして、条件式(7)の上限を上回ると、高画素撮像素子に対応する点で、倍率色収差を充分に補正することが困難となる。そして、倍率色収差補正の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(7’)を満たすことがより一層好ましく、さらに、下記条件式(7”)を満たすことがさらにより一層好ましい。
vi<35 ・・・(7’)
条件式(7’)を満たすことによって、倍率色収差の補正がより充分となる。
vi<30 ・・・(7”)
If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it is difficult to adjust the off-axis ray angle incident on the image plane, and if the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, it corresponds to a high pixel imaging device. This makes it difficult to sufficiently correct the lateral chromatic aberration. From the viewpoint of correcting chromatic aberration of magnification, the zoom
vi <35 (7 ')
By satisfying conditional expression (7 ′), the chromatic aberration of magnification is more sufficiently corrected.
vi <30 (7 ")
条件式(7”)を満たすことによって、使用可能な硝材として屈折率の比較的高い硝材が選択可能となるため、倍率色収差の補正と像面入射角の調整との両立がより容易となる。 By satisfying conditional expression (7 ″), it is possible to select a glass material having a relatively high refractive index as a usable glass material. This makes it easier to achieve both correction of lateral chromatic aberration and adjustment of the image plane incident angle.
また、このような構成の変倍光学系1において、第3レンズ群13の合成焦点距離をf3とする場合に、コンパクト化および偏芯誤差感度の観点から、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う場合に、第3レンズ群13が移動し、下記(8)の条件式を満たすことが好ましい。
0.8<|f3/fw|<1.5 ・・・(8)
Further, in the variable magnification
0.8 <| f3 / fw | <1.5 (8)
条件式(8)の上限を上回ると、第3レンズ群13の光学的パワーが弱まり、フォーカスの場合に第3レンズ群13の移動量が増大してしまい、コンパクト化の妨げとなり、そして、条件式(8)の下限を下回ると、第3レンズ群13の偏芯誤差感度が非常に高くなり、製造が困難となる。
If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the optical power of the
また、このような構成の変倍光学系1において、変倍光学系における最物体側レンズ面の最大有効半径をRg1とする場合に、下記(9)の条件式を満たすことが好ましい。
0.1<Rg1/TLw<0.3 ・・・(9)
In the variable magnification
0.1 <Rg1 / TLw <0.3 (9)
条件式(9)の上限を上回ると、変倍光学系1の断面積が増加するため、光学全長が短縮しても変倍光学系1の体積減少の妨げとなり、そして、条件式(9)の下限を下回ると、第1レンズ群11の光学的パワーが強くなり過ぎて偏芯誤差感度が非常に高くなり、製造が困難となる。そして、体積減少の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(9’)を満たすことがより一層好ましい。
0.15<Rg1/TLw<0.25 ・・・(9’)
If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the cross-sectional area of the variable magnification
0.15 <Rg1 / TLw <0.25 (9 ′)
条件式(9’)を満たすことによって、変倍光学系1の体積を最小化することが可能となる。
By satisfying conditional expression (9 ′), the volume of the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、望遠端での第1レンズ群11と第2レンズ群12との間の光軸上距離をT12、および、望遠端での全光学系の合成焦点距離をftとする場合に、変倍移動量の観点から、望遠端において、下記(10)の条件式を満たすことが好ましい。
T12/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(10)
In the variable magnification
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (10)
条件式(10)の上限を上回ると、第2レンズ群12の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第2レンズ群12の光学的パワーが強くなって、製造が難しくなる。そして、偏芯誤差感度の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(10’)を満たすことがより一層好ましい。
T12/(fw×ft)1/2<0.15 ・・・(10’)
If the upper limit of the conditional expression (10) is exceeded, the substantial zooming movement amount of the
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.15 (10 ′)
条件式(10’)の上限を上回ると、第2レンズ群12の各レンズ121〜123の光学的パワーが増加するため、偏芯誤差感度が高くなってレンズ間の調整が必要、あるいは精度が要求され、コストアップの要因となる。
If the upper limit of conditional expression (10 ′) is exceeded, the optical power of each of the
また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群における最物体側レンズの物体側面の曲率半径をRfg2、および、第2レンズ群における最物体側レンズの像側面の曲率半径をRrgとする場合に、製造誤差感度の観点から、第2レンズ群12の最物体側レンズは、下記(11)の条件式を満たすことが好ましい。
−0.4<Rfg2/Rrg2<−0.2 ・・・(11)
In the variable magnification
−0.4 <Rfg2 / Rrg2 <−0.2 (11)
一般的に、コンパクト化を図ると変倍群の移動量を抑えるために第2レンズ群12内の各レンズ121〜123の光学的パワーが増加し、その結果、誤差感度が高くなり過ぎて製造が困難となる。特に、最物体側レンズ121は、第2レンズ群12内の中でも最も光学的パワーが強くなる。変倍光学系1が条件式(11)を満たすことによって第2レンズ群12の最物体側レンズ121の製造誤差感度を抑制することが可能となる。
In general, when downsizing is performed, the optical power of each of the
また、このような構成の変倍光学系1において、望遠端におけるバックフォーカス(空気換算長)をLbとする場合に、軸外収差補正およびコンパクト化の観点から、下記(12)の条件式を満たすことが好ましい。
1.0<Lb/fw<1.5 ・・・(12)
In the variable magnification
1.0 <Lb / fw <1.5 (12)
条件式(12)の上限を上回ると、第1レンズ群11における負レンズの光学的パワーが強くなり過ぎて、第1レンズ群11で発生する軸外収差を他のレンズ群で補正することが困難となり、そして、条件式(12)の下限を下回ると、第3レンズ群13の変倍負担が低くなって光学全長が増大してしまい、コンパクト化の妨げとなる。
If the upper limit of conditional expression (12) is exceeded, the optical power of the negative lens in the
また、このような構成の変倍光学系1において、第3レンズ群13の像側に、正の光学的パワーを有する第4レンズ群をさらに備えることが好ましい。このように第3レンズ群14の像側に第4レンズ群を配置することによって、撮像面に入射する光線のテレセントリック性を高めることが可能となる。そして、変倍光学系1が第1ないし第4レンズ群のみから構成されて成る場合では、光学全長の短縮化とテレセントリック性の保持との両立が比較的容易となる。さらに、この第4レンズ群をさらに備える変倍光学系1において、第2レンズ群12の最物体側レンズは、下記(13)の条件式を満たすことが好ましい。
0.3<Rfg2/Rrg2<0.6 ・・・(13)
In the variable magnification
0.3 <Rfg2 / Rrg2 <0.6 (13)
第4レンズ群をさらに備える場合において、条件式(13)を満たすことによって第2レンズ群12の最物体側レンズの製造誤差感度を抑制することが可能となる。
In the case where the fourth lens group is further provided, it is possible to suppress the manufacturing error sensitivity of the most object side lens of the
また、このような構成の変倍光学系1において、下記(14)の条件式を満たすことが好ましい。
0.2<Lb/fw<0.4 ・・・(14)
In the variable magnification
0.2 <Lb / fw <0.4 (14)
条件式(14)の上限を上回ると、望遠端において、像面への軸外光線入射角度のテレセントリック性が崩れて周辺照度が低下してしまい、好ましくなく、そして、条件式(14)の下限を下回ると、広角端および望遠端での像面への軸外光線入射角度の差が大きくなり過ぎていずれかで周辺照度が低下してしまい、好ましくない。 If the upper limit of conditional expression (14) is exceeded, the telecentricity of the off-axis ray incident angle on the image plane will be lost at the telephoto end, and the peripheral illuminance will decrease, which is not preferable, and the lower limit of conditional expression (14) If it is less than 1, the difference in off-axis light incident angle on the image plane at the wide-angle end and the telephoto end becomes too large, and the ambient illuminance is reduced at any point, which is not preferable.
また、このような構成の変倍光学系1において、変倍比および製造誤差感度の観点から、下記(15)の条件式を満たすことが好ましい。
0.2<f2/ft<0.5 ・・・(15)
In the variable magnification
0.2 <f2 / ft <0.5 (15)
条件式(15)の上限を上回ると、第2レンズ群12の光学的パワーが弱過ぎて約2〜3倍程度の変倍比を得ることが困難であり、そして、条件式(15)の下限を下回ると、第2レンズ群12の製造誤差感度が非常に高くなり、製造が困難となる。そして、光学全長および偏芯誤差感度の観点から、変倍光学系1は、下記条件式(15’)を満たすことがより一層好ましい。
0.3<f2/ft<0.4 ・・・(15’)
If the upper limit of conditional expression (15) is exceeded, the optical power of the
0.3 <f2 / ft <0.4 (15 ′)
条件式(15’)の上限を上回ると、第2レンズ群12の光学的パワーが弱いため、約2〜3倍程度の変倍に必要な移動量が増加して光学全長が長くなってしまい、コンパクト化の妨げとなり、そして、条件式(15’)の下限を下回ると、第2レンズ群12の偏芯誤差感度が高くなってレンズ間の調整が必要、あるいは精度が要求され、コストアップの要因となる。
If the upper limit of conditional expression (15 ′) is exceeded, the optical power of the
また、このような構成の変倍光学系1において、開口絞りは、第2レンズ群12の最像側レンズ面よりも像側に配置されることが好ましい。開口絞りを第2レンズ群12の最像側レンズ面よりも像側に配置することによって、軸外収差を補正することが可能となる。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、物体側から像側へ順に、負レンズから成る第1レンズ群と、両凸または物体側に凸の正レンズおよび正レンズと負レンズとの接合レンズから成る第2レンズ群と、負レンズ1枚または物体側から順に負レンズと正レンズとの2枚のレンズから成る第3レンズ群とを備えて構成されることが好ましい。第1レンズ群を1枚で構成することによってコンパクト化が容易となり、第2レンズ群を正正負の3枚で構成することによって、2枚の正レンズで製造誤差感度を低減すると共に、レンズ調整を行う場合の誤差感度を最適にバランスさせることが可能となり、そして、第3レンズ群を負レンズまたは負レンズ、正レンズで構成することによって、光学全長の短縮化と非点収差の補正とを両立することが可能となる。
Further, in the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、樹脂材料製レンズを用いる場合では、樹脂材料中に最大長が30ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであることが好ましい。
Further, in the variable magnification
一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合させると、光が散乱し透過率が低下するので、光学材料として使用することが困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長よりも小さくすることによって、光は、実質的に散乱しない。そして、樹脂材料は、温度上昇に伴って屈折率が低下してしまうが、無機粒子は、逆に、温度上昇に伴って屈折率が上昇する。このため、このような温度依存性を利用して互いに打ち消し合うように作用させることで、温度変化に対して屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。より具体的には、母材となる樹脂材料に最大長で30ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることによって、屈折率の温度依存性を低減した樹脂材料となる。例えば、アクリルに酸化ニオブ(Nb2O5)の微粒子を分散させる。このような構成の変倍光学系1において、少なくとも1枚のレンズに、このような無機微粒子を分散させた樹脂材料製レンズを用いることによって、変倍光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑えることが可能となる。
In general, mixing fine particles with a transparent resin material scatters light and reduces the transmittance, making it difficult to use as an optical material. However, the size of the fine particles should be smaller than the wavelength of the transmitted light beam. The light is not substantially scattered. And although a resin material will have a refractive index falling with a temperature rise, an inorganic particle will raise a refractive index with a temperature rise conversely. For this reason, it is possible to make the refractive index change hardly occur with respect to the temperature change by acting so as to cancel each other by utilizing such temperature dependency. More specifically, by dispersing inorganic fine particles having a maximum length of 30 nanometers or less in a resin material as a base material, a resin material with reduced temperature dependency of the refractive index is obtained. For example, fine particles of niobium oxide (Nb 2 O 5 ) are dispersed in acrylic. In the variable magnification
このような無機微粒子を分散させた樹脂材料製レンズは、以下のように成形されることが好ましい。 Such a lens made of a resin material in which inorganic fine particles are dispersed is preferably molded as follows.
屈折率の温度変化について説明すると、屈折率の温度変化n(T)は、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率nを温度Tで微分することによって式16で表される。
n(T)=((n2+2)×(n2−1))/6n×(−3α+(1/[R])×(∂[R]/∂T)) ・・・(16)
ただし、αは、線膨張係数であり、[R]は、分子屈折である。
Describing the temperature change of the refractive index, the temperature change n (T) of the refractive index is expressed by
n (T) = ((n2 + 2) × (n2-1)) / 6n × (−3α + (1 / [R]) × (∂ [R] / ∂T)) (16)
Where α is a linear expansion coefficient and [R] is molecular refraction.
樹脂材料の場合では、一般に、屈折率の温度依存性に対する寄与は、式16中の第1項に較べて第2項が小さく、ほぼ無視することができる。例えば、PMMA樹脂の場合では、線膨張係数αは、7×10−5であって、式16に代入すると、n(T)=−1.2×10−4(/℃)となり、実測値と略一致する。
In the case of a resin material, in general, the contribution of the refractive index to the temperature dependency is smaller in the second term than in the first term in
変倍光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑える観点から、屈折率の温度変化n(T)は、絶対値で8×10−5(/℃)未満であることが好ましく、さらに、絶対値で6×10−5(/℃)未満であることが好ましい。屈折率の温度変化n(T)が絶対値で6×10−5(/℃)未満である場合には、変倍光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれ量は、約半分に抑えられる。
From the viewpoint of minimizing the back focus shift accompanying the environmental temperature change of the variable magnification
よって、このような樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂材料やポリカーボネイト系の樹脂材料が好ましい。ポリオレフィン系の樹脂材料では、屈折率の温度変化n(T)は、約−11×10−5(/℃)となり、ポリカーボネイト系の樹脂材料では、屈折率の温度変化n(T)は、約−14×10−5(/℃)となる。 Therefore, as such a resin material, a polyolefin-based resin material or a polycarbonate-based resin material is preferable. In the polyolefin resin material, the refractive index temperature change n (T) is about −11 × 10 −5 (/ ° C.), and in the polycarbonate resin material, the refractive index temperature change n (T) is about −14 × 10 −5 (/ ° C.).
また、このような構成の変倍光学系1において、各レンズ群11、12、13や光学絞り14などの駆動には、カムやステッピングモータなどが用いられても良いし、あるいは、圧電アクチュエータが用いられても良い。圧電アクチュエータを用いる場合では、駆動装置の体積および消費電力の増加を抑制することが可能となる。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、空気と面している全てのレンズ面が非球面であることが好ましい。この構成によってコンパクト化と高画質化との両立が可能となる。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、非球面を有するガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ(球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの)であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、各レンズ群11、12、13は、3枚以下のレンズで構成することが好ましい。この構成によって、レンズ枚数の削減によってコストを低減することが可能となる。
In the variable magnification
また、このような構成の変倍光学系1において、2枚以上のレンズが樹脂材料製レンズで構成されてもよい。この構成によって、コストを低減し、生産性を向上することが可能となる。
Further, in the variable magnification
<変倍光学系を組み込んだデジタル機器の説明>
次に、上述の変倍光学系1が組み込まれたデジタル機器について説明する。
<Description of digital equipment incorporating variable magnification optical system>
Next, a digital apparatus in which the above-described variable magnification
図2は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。デジタル機器3は、撮像機能のために、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35、記憶部36およびI/F部37を備えて構成される。デジタル機器3としては、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ(モニタカメラ)、携帯電話機や携帯情報端末(PDA)等の携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器(例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど)を含んでよい。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the digital device according to the embodiment. The
撮像部30は、撮像装置21と撮像素子16とを備えて構成される。撮像装置21は、図1に示したような変倍光学系1と、光軸方向にレンズを駆動し変倍およびフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等とを備えて構成される。被写体からの光線は、変倍光学系1によって撮像素子16の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
The
撮像素子16は、上述したように、変倍光学系1により結像された被写体の光学像をR,G,Bの色成分の電気信号(画像信号)に変換し、R,G,B各色の画像信号として画像生成部31に出力する。撮像素子16は、制御部35によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子16における各画素の出力信号の読出し(水平同期、垂直同期、転送)などの撮像動作が制御される。
As described above, the
画像生成部31は、撮像素子16からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理などを行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整(WB調整)、輪郭補正および色ムラ補正などの周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部31で生成された画像データは、画像データバッファ32に出力される。
The
画像データバッファ32は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部33によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるRAM(Random Access Memory)などで構成される。
The
画像処理部33は、画像データバッファ32の画像データに対し、解像度変換などの画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部33に、変倍光学系1では補正しきれなかった収差を補正させるように構成することも可能である。
The
駆動部34は、制御部35から出力される制御信号に基づいて図略の前記レンズ駆動装置を動作させることによって、所望の変倍およびフォーカシングを行わせるように変倍光学系1における1または複数のレンズ群を駆動する。
The driving
制御部35は、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、記憶部36およびI/F部37の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部35によって、撮像装置21は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。
The
記憶部36は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)や、RAMなどを備えて構成される。つまり、記憶部36は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。
The
I/F部37は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、USBやIEEE1394などの規格に準拠したインターフェースである。
The I /
このような構成のデジタル機器3の撮像動作に次について説明する。
Next, the imaging operation of the
静止画を撮影する場合は、制御部35は、撮像装置21に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して撮像装置21の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子16の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ(不図示)に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆるシャッターボタン(不図示)が押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部36に画像データが格納され、静止画像が得られる。
When shooting a still image, the
この場合において、被写体が撮像装置21から離れた位置にある、あるいは近くの被写体を拡大したいためズーム撮影を行う場合には、制御部35は、変倍のためのレンズ駆動を実行し、変倍光学系1に連続的にズーミングを行わせる。これによって、撮影者から離れた被写体であっても拡大率を調節することによって、通常の等倍撮影と同様、主被写体がその画面中の所望の位置に収まるように調整し、拡大された静止画像を得ることができる。
In this case, when zoom shooting is performed to magnify the subject at a position away from the
また、動画撮影を行う場合は、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイ(不図示)を参照することで、撮像装置21を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この場合において、静止画撮影と同様に、被写体像の拡大率を調節することができ、前記シャッターボタン(不図示)を押すことによって、動画撮影が開始される。この撮影中において被写体の拡大率を随時変えることも可能である。
In addition, when performing moving image shooting, the
動画撮影時、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して撮像装置21の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子16の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ(不図示)に表示される。そして、もう一度前記シャッターボタン(不図示)を押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部36に導かれて格納される。
At the time of moving image shooting, the
このような撮像装置21およびデジタル機器3では、コンパクトでありながら、球面収差、色収差および非点収差などの諸収差を背景技術に較べてより補正することができる変倍光学系1を備えるので、小型化を図りつつ高画素な撮像素子16を採用することができる。特に、変倍光学系1が小型で高画素撮像素子に適用可能であるので、高画素化や高機能化が進む携帯端末に好適である。その一例として、携帯電話機に撮像装置21を搭載した場合について、以下に説明する。
Since the
図3は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図3(A)は、携帯電話機の操作面を示し、図3(B)は、操作面の裏面、つまり背面を示す。 FIG. 3 is an external configuration diagram of a camera-equipped cellular phone showing an embodiment of a digital device. 3A shows an operation surface of the mobile phone, and FIG. 3B shows a back surface of the operation surface, that is, a back surface.
図3において、携帯電話機5には、上部にアンテナ51が備えられ、その操作面には、図3(A)に示すように、長方形のディスプレイ52、画像撮影モードの起動および静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタン53、変倍(ズーミング)を制御する変倍ボタン54、シャッタボタン55およびダイヤルボタン56が備えられている。
In FIG. 3, the
そして、この携帯電話機5には、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35および記憶部36が内蔵されており、撮像部30の撮像装置21が背面に臨んでいる。
The
画像撮影ボタン53が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。変倍ボタン54は、例えば、2接点式のスイッチ等で構成され、その上端部分に望遠を表す「T」の印字がされ、下端部分に広角を表す「W」の印字がされている。そして、変倍ボタン54の印字位置が押下されることによって、それぞれの変倍動作を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その変倍動作に応じた動作を実行する。そして、シャッタボタン55が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。
When the
<変倍光学系のより具体的な実施形態の説明>
以下、図1に示したような変倍光学系1、すなわち図2に示したようなデジタル機器3に搭載される撮像装置21に備えられる変倍光学系1の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
<Description of More Specific Embodiment of Variable-Magnification Optical System>
A specific configuration of the variable power
図4は、実施例1における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図9は、変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。Wは、広角端の場合を示し、Mは、中間点の場合を示し、そして、Tは、望遠端の場合を示している。なお、図9は、実施例1の場合だけでなく、後述の実施例4の場合も示している。図11は、実施例1の広角端におけるレンズ群の収差図である。図12は、実施例1の中間点におけるレンズ群の収差図である。図13は、実施例1の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing how the lens groups move during zooming. W indicates the case at the wide-angle end, M indicates the case at the intermediate point, and T indicates the case at the telephoto end. FIG. 9 shows not only the case of the first embodiment but also the case of a fourth embodiment described later. FIG. 11 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 1. FIG. 12 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 1. FIG. 13 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 1.
実施例1の変倍光学系1Aは、図4に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として負の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)とからなる負・正・負の3成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図9に示すように、第1レンズ群(Gr1)が固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第2レンズ群(Gr2)と共に移動する。
As shown in FIG. 4, the variable magnification
より詳しくは、実施例1の変倍光学系1Aは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
More specifically, in the variable magnification
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)からなる。 The first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1).
第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズ(第2レンズL2)、両凸の正レンズ(第3レンズL3)および像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)からなる。第2レンズL2は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。なお、第2レンズL2は、例えば、ガラスモールド非球面レンズなどでもよい。例えば、ガラスモールド非球面レンズで形成することによって、高屈折率の硝材や低分散の硝材を選ぶ自由度が増え、収差補正の自由度が増えるので、好ましい。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。 The second lens group (Gr2) includes a biconvex positive lens (second lens L2), a biconvex positive lens (third lens L3), and a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the image side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The second lens L2 may be, for example, a glass mold aspheric lens. For example, forming with a glass mold aspherical lens is preferable because the degree of freedom in selecting a glass material having a high refractive index and a glass material having a low dispersion increases, and the degree of freedom in aberration correction increases. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses.
第3レンズ群(Gr3)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)および物体側に凸の負メニスカスレンズ(第6レンズL6)からなる。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a negative meniscus lens (fifth lens L5) convex toward the object side and a negative meniscus lens (sixth lens L6) convex toward the object side. The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第2レンズ群(Gr2)の像側には、光学絞りSTが第2レンズ群(Gr2)と共に移動するように配置される。そして、第3レンズ群(Gr3)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 On the image side of the second lens group (Gr2), the optical aperture stop ST is arranged so as to move together with the second lens group (Gr2). Then, on the image side of the third lens group (Gr3), the light receiving surface of the image sensor SR is disposed via a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
図4において、各レンズ面に付されている番号ri(i=1,2,3,・・・)は、物体側から数えた場合のi番目のレンズ面(ただし、レンズの接合面は1つの面として数えるものとする。)であり、riに「*」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、光学絞りST、平行平板FTの両面および撮像素子SRの受光面も1つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、後述の実施例2ないし実施例5についても同様である(図5ないし図8)。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例1〜5の各図4〜8を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号(r1)が付されているが、これらの曲率などが各実施例1〜5を通じて同一であるという意味ではない。 In FIG. 4, the number ri (i = 1, 2, 3,...) Given to each lens surface is the i-th lens surface when counted from the object side. It is assumed that a surface marked with “*” in ri is an aspherical surface. The optical diaphragm ST, both surfaces of the parallel plate FT, and the light receiving surface of the image sensor SR are also handled as one surface. The meaning of such handling and symbols is the same for Examples 2 to 5 described later (FIGS. 5 to 8). However, it does not mean that they are exactly the same. For example, in FIGS. 4 to 8 of each of the first to fifth embodiments, the lens surface arranged closest to the object side is assigned the same symbol (r1). However, this does not mean that these curvatures are the same throughout the first to fifth embodiments.
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸AXに沿って、順に第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)、光学絞りST、第3レンズ群(Gr3)および平行平板FTを通過し、撮像素子SRの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子SRでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。 Under such a configuration, a light beam incident from the object side sequentially has a first lens group (Gr1), a second lens group (Gr2), an optical aperture stop ST, and a third lens group (Gr3) along the optical axis AX. ) And the parallel plate FT, and an optical image of the object is formed on the light receiving surface of the image sensor SR. In the image sensor SR, the optical image is converted into an electrical signal. This electrical signal is subjected to predetermined digital image processing as necessary, and recorded as a digital video signal, for example, in a memory of a digital device such as a digital camera or transmitted to another digital device by wired or wireless communication. Or
この実施例1の変倍光学系1Aでは、広角端(W)から中間(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図9に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第2レンズ群(Gr2)と共に移動し、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the zoom
実施例1の変倍光学系1Aにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the variable magnification
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ 可変
1 -24.260 0.500 1.63854 55.43
2 6.606 可変
3* 4.344 2.469 1.58913 61.24
4* -14.558 1.000
5 12.354 1.599 1.58913 61.24
6 -3.937 0.694 1.80518 25.46
7 -7.824 0.100
8(絞り) ∞ 可変
9 41.692 0.500 1.48749 70.45
10 3.463 0.987
11* 7.844 0.955 1.60700 27.10
12* 6.428 可変
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.558
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=0.00000E+00,A4=-1.64290E-03,A6=-3.19260E-05,A8=-4.62610E-06,A10=4.40630E-07
第4面
K=0.00000E+00,A4=5.03200E-04,A6=3.06090E-06,A8=4.18580E-06,A10=1.14100E-07
第11面
K=0.00000E+00,A4=-1.86660E-02,A6=1.36960E-04,A8=6.34070E-04,A10=-1.48570E-04
第12面
K=0.00000E+00,A4=-1.88730E-02,A6=1.06400E-03,A8=6.78240E-05,A10=-1.98940E-05
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.78
広角 中間 望遠
焦点距離 5.080 8.415 14.104
Fナンバー 3.256 4.855 7.117
画角 35.323 23.160 14.319
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 16.867 16.867 16.867
BF 1.694 4.488 6.330
d2 5.381 3.096 0.500
d8 0.987 0.479 1.232
d12 0.807 3.600 5.443
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -8.080
2 3 8 4.747
3 9 12 -6.667
上記の面データにおいて、面番号は、図4に示した各レンズ面に付した符号ri(i=1,2,3,…)の番号iが対応する。番号iに*が付された面は、非球面(非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面)であることを示す。
Numerical example 1
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Surface ∞ Variable 1 -24.260 0.500 1.63854 55.43
2 6.606
4 * -14.558 1.000
5 12.354 1.599 1.58913 61.24
6 -3.937 0.694 1.80518 25.46
7 -7.824 0.100
8 (Aperture) ∞
10 3.463 0.987
11 * 7.844 0.955 1.60700 27.10
12 * 6.428 Variable 13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.558
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface K = 0.000000 + 00, A4 = -1.64290E-03, A6 = -3.19260E-05, A8 = -4.62610E-06, A10 = 4.40630E-07
4th surface K = 0.00000E + 00, A4 = 5.03200E-04, A6 = 3.06090E-06, A8 = 4.18580E-06, A10 = 1.14100E-07
11th surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.86660E-02, A6 = 1.36960E-04, A8 = 6.34070E-04, A10 = -1.48570E-04
12th surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.88730E-02, A6 = 1.06400E-03, A8 = 6.78240E-05, A10 = -1.98940E-05
Various data zoom data Zoom ratio 2.78
Wide angle Medium Telephoto focal length 5.080 8.415 14.104
F number 3.256 4.855 7.117
Angle of view 35.323 23.160 14.319
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 16.867 16.867 16.867
BF 1.694 4.488 6.330
d2 5.381 3.096 0.500
d8 0.987 0.479 1.232
d12 0.807 3.600 5.443
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 8 4.747
3 9 12 -6.667
In the above surface data, the surface number corresponds to the number i of the symbol ri (i = 1, 2, 3,...) Given to each lens surface shown in FIG. The surface marked with * in the number i indicates an aspherical surface (aspherical refractive optical surface or a surface having a refractive action equivalent to an aspherical surface).
また、“r”は、各面の曲率半径(単位はmm)、“d”は、無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔(軸上面間隔)、“nd”は、各レンズのd線(波長587.56nm)に対する屈折率、“νd”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、光学絞りST、平行平面板FTの両面、撮像素子SRの受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞(無限大)である。 Also, “r” is the radius of curvature of each surface (unit is mm), “d” is the distance between the lens surfaces on the optical axis in the infinite focus state (axis upper surface distance), and “nd” is The refractive index “νd” of each lens with respect to the d-line (wavelength 587.56 nm) indicates the Abbe number. Since each surface of the optical aperture stop ST, both surfaces of the parallel flat plate FT, and the light receiving surface of the image sensor SR is a flat surface, the radius of curvature thereof is ∞ (infinite).
上記の非球面データは、非球面とされている面(面データにおいて番号iに*が付された面)の2次曲面パラメータ(円錐係数K)と非球面係数Ai(i=4,6,8,10,12)の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをz軸の正の方向とするローカルな直交座標系(x,y,z)を用い、次式により定義している。
z(h)=ch2/[1+√{1−(1+K)c2h2}]+ΣAi・hi
ただし、z(h):高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2)
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
Ai:i次の非球面係数
K:2次曲面パラメータ(円錐係数)
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例1の変倍光学系1Aにおける各収差を図11、図12および図13にそれぞれ示す。図11は、広角端(W)における各収差を表し、図12は、中間点(M)における各収差を表し、図13は、望遠端(T)における各収差を表している。図11(A)、図12(A)および図13(A)の各図において左から順に、球面収差(正弦条件)(LONGITUDINAL SPHERICAL ABERRATION)、非点収差(ASTIGMATIC FIELD CURVER)および歪曲収差(DISTORTION)をそれぞれ示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、像高をmm単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合(%)で表しており、縦軸は、その像高をmm単位で表している。また、非点収差の図中、破線は、タンジェンシャル(メリディオナル)面、実線は、サジタル(ラディアル)面における結果をそれぞれ表している。
The above-mentioned aspheric surface data includes the quadric surface parameter (cone coefficient K) and the aspheric surface coefficient Ai (i = 4, 6, 6) of the surface that is an aspheric surface (the surface with the number i added to * in the surface data). 8, 10, 12). The aspherical shape of the optical surface is defined by the following equation using a local orthogonal coordinate system (x, y, z) in which the surface vertex is the origin and the direction from the object toward the image sensor is the positive z-axis direction. doing.
z (h) = ch 2 / [1 + √ {1− (1 + K) c 2 h 2 }] + ΣAi · hi
However, z (h): Amount of displacement in the z-axis direction at the position of height h (based on the surface vertex)
h: height in a direction perpendicular to the z-axis (h 2 = x 2 + y 2 )
c: Paraxial curvature (= 1 / radius of curvature)
Ai: i-th order aspheric coefficient
K: quadratic surface parameter (cone coefficient)
Each aberration in the variable magnification
そして、図11(B)、図12(B)および図13(B)に横収差を示し、左側がタンジェンシャル(TANGENTIAL)(メリディオナル)面の場合を示し、右側がサジタル(SAGITAL)(ラディアル)面の場合を示し、上から順に、最大画角の場合、中間画角の場合および軸上の場合をそれぞれ示す。横収差の横軸は、主光線に対する入射光線高さをmm単位で表しており、その縦軸は、像面での主光線からのずれをmm単位で表している。 11 (B), 12 (B), and 13 (B) show lateral aberration, the left side shows a TANGENTIAL (meridional) plane, and the right side shows SAGITAL (radial). The case of a surface is shown, and the case of the maximum field angle, the case of an intermediate field angle, and the case of an axis are respectively shown from the top. The horizontal axis of the lateral aberration represents the height of the incident light with respect to the principal ray in mm, and the vertical axis represents the deviation from the principal ray on the image plane in mm.
球面収差および横収差の図には、実線でd線(波長587.56nm)、破線でg線(波長435.84nm)、一点鎖線でC線(波長656.28nm)の3つの光の収差をそれぞれ示してある。非点収差および歪曲収差の図は、上記d線(波長587.56nm)を用いた場合の結果である。 In the spherical aberration and lateral aberration diagrams, three light aberrations, d-line (wavelength 587.56 nm) with a solid line, g-line (wavelength 435.84 nm) with a broken line, and C-line (wavelength 656.28 nm) with a dashed-dotted line, are shown. Each is shown. The diagrams of astigmatism and distortion are the results when the d-line (wavelength 587.56 nm) is used.
以上のような扱いは、以下に示す実施例2〜5にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図14〜図25においても同様である。 The above handling is the same in the construction data according to Examples 2 to 5 shown below and FIGS. 14 to 25 showing the respective aberrations.
図5は、実施例2における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図10は、変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。Wは、広角端の場合を示し、Mは、中間点の場合を示し、そして、Tは、望遠端の場合を示している。なお、図10は、実施例2の場合だけでなく、後述の実施例3および実施例5の場合も示している。図14は、実施例2の広角端におけるレンズ群の収差図である。図15は、実施例2の中間点におけるレンズ群の収差図である。図16は、実施例2の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the second embodiment. FIG. 10 is a diagram illustrating how the lens groups move during zooming. W indicates the case at the wide-angle end, M indicates the case at the intermediate point, and T indicates the case at the telephoto end. FIG. 10 shows not only the case of the second embodiment but also the cases of a third embodiment and a fifth embodiment described later. FIG. 14 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 2. FIG. 15 is an aberration diagram of the lens unit at the intermediate point in Example 2. FIG. 16 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 2.
実施例2の変倍光学系1Bは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、図略の光学絞りSTと、全体として負の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)とからなる負・正・負・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図10に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTが第2レンズ群(Gr2)と共に移動する。
The variable magnification
より詳しくは、実施例2の変倍光学系1Bは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
More specifically, in the variable magnification
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)からなる。第1レンズL1は、両面が非球面である。 The first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces.
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)、両凸の正レンズ(第3レンズL3)および像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)からなる。第2レンズL2は、両面が非球面である。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens convex to the object side (second lens L2), a positive biconvex lens (third lens L3), and a negative meniscus lens convex to the image side (fourth lens L4). Consists of. The second lens L2 has two aspheric surfaces. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses.
第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)からなる。第5レンズL5は、両面が非球面である。 The third lens group (Gr3) is composed of a negative meniscus lens (fifth lens L5) convex toward the image side. The fifth lens L5 has two aspheric surfaces.
第4レンズ群(Gr4)は、像側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)からなる。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。 The fourth lens group (Gr4) is composed of a positive meniscus lens (sixth lens L6) convex toward the image side. The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第2レンズ群(Gr2)の像側には、図略の前記光学絞りSTが第2レンズ群(Gr2)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 On the image side of the second lens group (Gr2), the optical diaphragm ST (not shown) is arranged so as to move together with the second lens group (Gr2). Then, on the image side of the fourth lens group (Gr4), the light receiving surface of the image sensor SR is arranged via a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
この実施例2の変倍光学系1Bでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図10に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第2レンズ群(Gr2)と共に移動し、第3レンズ群(Gr3)は、中間点(M)で屈曲しつつ物体に近づく方向に直線的に移動され、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the variable magnification
実施例2の変倍光学系1Bにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the variable magnification
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -31.582 0.800 1.48749 70.45
2* 2.971 可変
3* 4.814 1.115 1.68893 31.16
4* 12.311 0.772
5 3.566 1.419 1.49700 81.61
6 -3.000 0.898 1.80518 25.46
7(絞り) -4.216 可変
8* -2.248 0.612 1.80518 25.46
9* -7.266 可変
10* -9.301 2.409 1.60700 27.10
11* -3.081 0.740
12 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
13 ∞ 0.540
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.00000E+00,A4=-4.30750E-04,A6=1.28310E-04,A8=-1.19050E-05,A10=3.86730E-07
第2面
K=0.00000E+00,A4=-1.06110E-03,A6=-1.74300E-04,A8=1.47710E-05.A10=-8.13400E-06
第3面
K=0.00000E+00,A4=4.01850E-03,A6=6.35570E-04,A8=-8.52930E-05,A10=2.23090E-05
第4面
K=0.00000E+00,A4=6.88740E-03,A6=1.47210E-03,A8=-3.06720E-04,A10=9.46280E-05
第8面
K=-1.00000E+00,A4=2.26580E-02,A6=-2.61500E-03,A8=-2.73250E-03,A10=6.14200E-04
第9面
K=-1.00000E+00,A4=3.08990E-02,A6=-1.55140E-03,A8=-9.22300E-04,A10=1.64140E-04
第10面
K=-1.00000E+00,A4=5.30140E-04,A6=-4.36910E-04,A8=5.05870E-05,A10=-1.36730E-06
第11面
K=-1.00000E+00,A4=3.83340E-03,A6=-4.98730E-04,A8=1.80110E-05,A10=1.26540E-07
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.73
広角 中間 望遠
焦点距離 4.400 7.682 12.001
Fナンバー 3.658 5.339 7.100
画角 40.815 26.320 17.570
像高 3.800 3.800 3.800
レンズ全長 18.938 18.938 18.937
BF 1.477 1.477 1.477
d2 6.067 3.415 1.396
d7 1.764 2.002 2.818
d9 1.604 4.018 5.221
d13 0.540 0.540 0.539
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -5.528
2 3 7 3.980
3 8 9 -4.276
4 10 11 6.620
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例2の変倍光学系1Bにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図14、図15および図16にそれぞれ示す。図14は、広角端(W)における各収差を表し、図15は、中間点(M)における各収差を表し、図16は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical example 2
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -31.582 0.800 1.48749 70.45
2 * 2.971
4 * 12.311 0.772
5 3.566 1.419 1.49700 81.61
6 -3.000 0.898 1.80518 25.46
7 (Aperture) -4.216
9 * -7.266
11 * -3.081 0.740
12 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
13 ∞ 0.540
Image plane ∞
Aspheric data 1st surface K = 0.000000 + 00, A4 = -4.30750E-04, A6 = 1.28310E-04, A8 = -1.19050E-05, A10 = 3.886730E-07
Second surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.06110E-03, A6 = -1.74300E-04, A8 = 1.47710E-05. A10 = -8.13400E-06
3rd surface K = 0.00000E + 00, A4 = 4.01850E-03, A6 = 6.35570E-04, A8 = -8.52930E-05, A10 = 2.23090E-05
4th surface K = 0.00000E + 00, A4 = 6.88740E-03, A6 = 1.47210E-03, A8 = -3.06720E-04, A10 = 9.46280E-05
8th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 2.6580E-02, A6 = -2.61500E-03, A8 = -2.73250E-03, A10 = 6.14200E-04
9th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 3.08990E-02, A6 = -1.55140E-03, A8 = -9.22300E-04, A10 = 1.64140E-04
10th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 5.30140E-04, A6 = -4.36910E-04, A8 = 5.05870E-05, A10 = -1.36730E-06
11th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 3.83340E-03, A6 = -4.98730E-04, A8 = 1.80110E-05, A10 = 1.26540E-07
Various data zoom data Zoom ratio 2.73
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.400 7.682 12.001
F number 3.658 5.339 7.100
Angle of view 40.815 26.320 17.570
Image height 3.800 3.800 3.800
Total lens length 18.938 18.938 18.937
BF 1.477 1.477 1.477
d2 6.067 3.415 1.396
d7 1.764 2.002 2.818
d9 1.604 4.018 5.221
d13 0.540 0.540 0.539
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 7 3.980
3 8 9 -4.276
4 10 11 6.620
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion, and lateral aberration in the variable magnification
図6は、実施例3における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図17は、実施例3の広角端におけるレンズ群の収差図である。図18は、実施例3の中間点におけるレンズ群の収差図である。図19は、実施例3の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the third embodiment. FIG. 17 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 3. FIG. 18 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 3. FIG. 19 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 3.
実施例3の変倍光学系1Cは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として負の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)とからなる負・正・負・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図10に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTが第2レンズ群(Gr2)と共に移動する。 The variable magnification optical system 1C of Example 3 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2, Gr3, Gr4) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side. A second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, an optical aperture stop ST, a third lens group (Gr3) having a negative optical power as a whole, and a positive optical power as a whole. The zoom lens has a negative / positive / negative / positive four-component zoom configuration including the fourth lens group (Gr4). As shown in FIG. 10, the first lens group (Gr1) and the fourth lens group are used during zooming. (Gr4) is fixed, the second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) move, and the optical aperture stop ST moves together with the second lens group (Gr2).
より詳しくは、実施例3の変倍光学系1Cは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。 More specifically, in the variable magnification optical system 1C of Example 3, each lens group (Gr1, Gr2, Gr3, Gr4) is configured as follows in order from the object side to the image side.
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)からなる。第1レンズL1は、両面が非球面である。 The first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces.
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)、両凸の正レンズ(第3レンズL3)および像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL3)からなる。第2レンズL2は、両面が非球面である。第3および第4レンズL3、L4は、片面非球面レンズである。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens convex to the object side (second lens L2), a positive biconvex lens (third lens L3), and a negative meniscus lens convex to the image side (fourth lens L3). Consists of. The second lens L2 has two aspheric surfaces. The third and fourth lenses L3 and L4 are single-sided aspheric lenses. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses.
第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)からなる。第5レンズL5は、両面が非球面である。 The third lens group (Gr3) is composed of a negative meniscus lens (fifth lens L5) convex toward the image side. The fifth lens L5 has two aspheric surfaces.
第4レンズ群(Gr4)は、像側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)からなる。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。 The fourth lens group (Gr4) is composed of a positive meniscus lens (sixth lens L6) convex toward the image side. The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第2レンズ群(Gr2)の像側には、光学絞りSTが第2レンズ群(Gr2)と共に移動するように配置される。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 On the image side of the second lens group (Gr2), the optical aperture stop ST is arranged so as to move together with the second lens group (Gr2). Then, on the image side of the fourth lens group (Gr4), the light receiving surface of the image sensor SR is arranged via a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
この実施例3の変倍光学系1Cでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図10に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第2レンズ群(Gr2)と共に移動し、第3レンズ群(Gr3)は、中間点(M)で屈曲しつつ物体に近づく方向に直線的に移動され、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動する。 In the variable magnification optical system 1C of the third embodiment, as shown in FIG. 10, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T) through the intermediate point (M), the first lens group (Gr1) Is fixed, the second lens group (Gr2) is linearly moved in the direction approaching the object, the optical aperture stop ST is moved together with the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) is The fourth lens group (Gr4) is fixed by moving linearly in a direction approaching the object while bending at the intermediate point (M). Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them becomes narrow.
実施例3の変倍光学系1Cにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。 The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1C of Example 3 is shown below.
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -14.565 0.800 1.49700 81.61
2* 3.536 可変
3* 5.034 1.345 1.77502 47.83
4* 13.473 1.887
5* 3.987 1.486 1.49700 81.61
6 -3.052 0.897 1.80518 25.46
7* -4.306 0.100
8(絞り) ∞ 可変
9* -2.609 0.600 1.69310 37.40
10* -17.038 可変
11* -12.620 2.050 1.58340 30.23
12* -3.454 0.500
13 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
14 ∞ 0.538
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.00000E+00,A4=9.12840E-05,A6=8.81860E-05,A8=-6.68400E-06,A10=1.42570E-07
第2面
K=0.00000E+00,A4=-1.09860E-03,A6=-4.76200E-05,A8=2.12090E-05,A10=-3.94890E-06
第3面
K=0.00000E+00,A4=3.02580E-04,A6=-2.46500E-05,A8=3.30410E-05,A10=-4.67630E-07
第4面
K=0.00000E+00,A4=7.49640E-04,A6=1.22710E-05,A8=7.96580E-05,A10=-2.10300E-06
第5面
K=0.00000E+00,A4=-3.64720E-03,A6=-7.02560E-04,A8=2.47930E-04,A10=-5.63210E-05
第7面
K=0.00000E+00,A4=-7.38510E-04,A6=-5.73940E-05,A8=-3.98740E-06,A10=4.06880E-06
第9面
K=-1.00000E+00,A4=1.08980E-03,A6=1.25700E-02,A8=-8.51470E-03,A10=1.76440E-03
第10面
K=-1.00000E+00,A4=1.16990E-02,A6=6.28370E-03,A8=-2.91340E-03,A10=4.11370E-04
第11面
K=-1.00000E+00,A4=-1.13490E-03,A6=-6.24460E-04,A8=9.41400E-05,A10=-2.83160E-06
第12面
K=-1.00000E+00,A4=4.22860E-03,A6=-7.42800E-04,A8=3.02430E-05,A10=5.77310E-07
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.74
広角 中間 望遠
焦点距離 4.522 7.910 12.392
Fナンバー 3.385 5.143 7.100
画角 40.043 25.660 17.047
像高 3.800 3.800 3.800
レンズ全長 18.936 18.936 18.936
BF 1.236 1.236 1.236
d2 5.438 2.782 0.639
d8 1.908 2.197 3.302
d10 1.189 3.555 4.594
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -5.642
2 3 8 4.562
3 9 10 -4.522
4 11 12 7.532
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例3の変倍光学系1Cにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図17、図18および図19にそれぞれ示す。図17は、広角端(W)における各収差を表し、図18は、中間点(M)における各収差を表し、図19は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 3
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -14.565 0.800 1.49700 81.61
2 * 3.536
4 * 13.473 1.887
5 * 3.987 1.486 1.49700 81.61
6 -3.052 0.897 1.80518 25.46
7 * -4.306 0.100
8 (Aperture) ∞
10 * -17.038
12 * -3.454 0.500
13 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
14 ∞ 0.538
Image plane ∞
Aspheric data 1st surface K = 0.000000 + 00, A4 = 9.12840E-05, A6 = 8.81860E-05, A8 = -6.68400E-06, A10 = 1.42570E-07
Second surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.09860E-03, A6 = -4.76200E-05, A8 = 2.12090E-05, A10 = -3.94890E-06
Third surface K = 0.00000E + 00, A4 = 3.02580E-04, A6 = -2.46500E-05, A8 = 3.30410E-05, A10 = -4.67630E-07
4th surface K = 0.00000E + 00, A4 = 7.49640E-04, A6 = 1.22710E-05, A8 = 7.96580E-05, A10 = -2.10300E-06
5th surface K = 0.00000E + 00, A4 = -3.64720E-03, A6 = -7.02560E-04, A8 = 2.47930E-04, A10 = -5.63210E-05
7th surface K = 0.00000E + 00, A4 = -7.38510E-04, A6 = -5.73940E-05, A8 = -3.98740E-06, A10 = 4.06880E-06
9th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 1.08980E-03, A6 = 1.25700E-02, A8 = -8.51470E-03, A10 = 1.76440E-03
10th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 1.69990E-02, A6 = 6.28370E-03, A8 = -2.91340E-03, A10 = 4.11370E-04
11th surface K = -1.00000E + 00, A4 = -1.13490E-03, A6 = -6.24460E-04, A8 = 9.41400E-05, A10 = -2.83160E-06
12th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 4.22860E-03, A6 = -7.42800E-04, A8 = 3.02430E-05, A10 = 5.77310E-07
Various data zoom data Zoom ratio 2.74
Wide angle intermediate telephoto focal length 4.522 7.910 12.392
F number 3.385 5.143 7.100
Angle of View 40.043 25.660 17.047
Image height 3.800 3.800 3.800
Total lens length 18.936 18.936 18.936
BF 1.236 1.236 1.236
d2 5.438 2.782 0.639
d8 1.908 2.197 3.302
d10 1.189 3.555 4.594
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 8 4.562
3 9 10 -4.522
4 11 12 7.532
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification optical system 1C of Example 3 under the lens arrangement and configuration as described above are shown in FIGS. Respectively. 17 represents each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 18 represents each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 19 represents each aberration at the telephoto end (T).
図7は、実施例4における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図20は、実施例4の広角端におけるレンズ群の収差図である。図21は、実施例4の中間点におけるレンズ群の収差図である。図22は、実施例4の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the fourth embodiment. FIG. 20 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 4. FIG. 21 is an aberration diagram of a lens unit at an intermediate point in Example 4. FIG. 22 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to the fourth embodiment.
実施例4の変倍光学系1Dは、図7に示すように、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、光学絞りSTと、全体として負の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)とからなる負・正・負の3成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図9に示すように、第1レンズ群(Gr1)が固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動し、光学絞りSTは、第2レンズ群(Gr2)と共に移動する。 As shown in FIG. 7, the variable magnification optical system 1D of the fourth embodiment includes a first lens group in which each lens group (Gr1, Gr2, Gr3) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side. (Gr1), a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, an optical aperture stop ST, and a third lens group (Gr3) having a negative optical power as a whole. A negative three-component zoom configuration, and during zooming, as shown in FIG. 9, the first lens group (Gr1) is fixed, and the second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) And the optical aperture stop ST moves together with the second lens group (Gr2).
より詳しくは、実施例4の変倍光学系1Dは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。 More specifically, in the variable magnification optical system 1D of Example 4, each lens group (Gr1, Gr2, Gr3) is configured as follows in order from the object side to the image side.
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)からなる。 The first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1).
第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズ(第2レンズL2)および像側に凸の負メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。第2および第3レンズL2、L3は、両面が非球面である。 The second lens group (Gr2) includes a biconvex positive lens (second lens L2) and a negative meniscus lens (third lens L3) convex on the image side. The second and third lenses L2, L3 are aspheric on both sides.
第3レンズ群(Gr3)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL4)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第5レンズL5)からなる。第5レンズL5は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex toward the object side and a positive meniscus lens (fifth lens L5) convex toward the object side. The fifth lens L5 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第2レンズ群(Gr2)の像側には、光学絞りSTが第2レンズ群(Gr2)と共に移動するように配置される。そして、第3レンズ群(Gr3)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 On the image side of the second lens group (Gr2), the optical aperture stop ST is arranged so as to move together with the second lens group (Gr2). Then, on the image side of the third lens group (Gr3), the light receiving surface of the image sensor SR is disposed via a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
この実施例4の変倍光学系1Dでは、広角端(W)から中間(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図9に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、第2レンズ群(Gr2)と共に移動し、第3レンズ群(Gr3)は、物体に近づく方向に曲線的(物体側に凸となる曲線)に移動される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動する。 In the zoom optical system 1D of Embodiment 4, when zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T) through the middle (M), the first lens group (Gr1) is as shown in FIG. The second lens group (Gr2) is linearly moved in a direction approaching the object, the optical aperture stop ST is moved together with the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) is Is moved in a curvilinear direction (curve that is convex toward the object side). Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them becomes narrow.
実施例4の変倍光学系1Dにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。 The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1D of Example 4 is shown below.
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 -9.097 0.600 1.49700 81.61
2 14.443 可変
3* 2.995 1.757 1.58913 61.24
4* -10.654 0.300
5* -9.257 0.978 1.82184 23.25
6* -152.329 0.837
7(絞り) ∞ 可変
8 14.352 0.600 1.48749 70.45
9 4.097 1.450
10* 6.284 0.600 1.60700 27.10
11* 6.967 可変
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.549
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=0.00000E+00,A4=-1.11540E-03,A6=-2.66330E-05,A8=-3.54200E-05,A10=1.02070E-06
第4面
K=0.00000E+00,A4=2.74860E-03,A6=7.81740E-05,A8=2.08550E-05,A10=-2.06030E-06
第5面
K=0.00000E+00,A4=6.28480E-03,A6=6.45850E-04,A8=-2.30860E-05,A10=-6.12960E-06
第6面
K=0.00000E+00,A4=1.08450E-02,A6=2.00890E-03,A8=-3.16080E-04,A10=1.37720E-04
第10面
K=0.00000E+00,A4=-1.44380E-02,A6=1.72190E-03,A8=-2.16800E-04,A10=-5.15960E-06
第11面
K=0.00000E+00,A4=-1.62580E-02,A6=1.57780E-03,A8=-1.85610E-04,A10=8.87260E-08
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.77
広角 中間 望遠
焦点距離 6.168 10.218 17.098
Fナンバー 3.445 5.013 7.100
画角 30.271 19.408 11.890
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 16.879 16.879 16.879
BF 1.232 5.707 7.966
d2 6.347 3.585 0.500
d7 2.177 0.464 1.290
d11 0.353 4.828 7.087
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -11.136
2 3 7 5.548
3 8 11 -13.858
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例4の変倍光学系1Dにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図20、図21および図22にそれぞれ示す。図20は、広角端(W)における各収差を表し、図21は、中間点(M)における各収差を表し、図22は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 4
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 -9.097 0.600 1.49700 81.61
2 14.443
4 * -10.654 0.300
5 * -9.257 0.978 1.82184 23.25
6 * -152.329 0.837
7 (Aperture) ∞
9 4.097 1.450
10 * 6.284 0.600 1.60700 27.10
11 * 6.967 Variable 12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.549
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.11540E-03, A6 = -2.666330E-05, A8 = -3.54200E-05, A10 = 1.02070E-06
4th surface K = 0.00000E + 00, A4 = 2.74860E-03, A6 = 7.81740E-05, A8 = 2.08550E-05, A10 = -2.06030E-06
5th surface K = 0.00000E + 00, A4 = 6.28480E-03, A6 = 6.45850E-04, A8 = -2.30860E-05, A10 = -6.12960E-06
6th surface K = 0.00000E + 00, A4 = 1.84450E-02, A6 = 2.00890E-03, A8 = -3.16080E-04, A10 = 1.37720E-04
10th surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.44380E-02, A6 = 1.72190E-03, A8 = -2.16800E-04, A10 = -5.15960E-06
11th surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.62580E-02, A6 = 1.57780E-03, A8 = -1.85610E-04, A10 = 8.87260E-08
Various data zoom data Zoom ratio 2.77
Wide angle Medium telephoto focal length 6.168 10.218 17.098
F number 3.445 5.013 7.100
Angle of view 30.271 19.408 11.890
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 16.879 16.879 16.879
BF 1.232 5.707 7.966
d2 6.347 3.585 0.500
d7 2.177 0.464 1.290
d11 0.353 4.828 7.087
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 7 5.548
3 8 11 -13.858
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification optical system 1D of Example 4 under the lens arrangement and configuration as described above are shown in FIGS. 20, 21, and 22. Respectively. 20 shows each aberration at the wide angle end (W), FIG. 21 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 22 shows each aberration at the telephoto end (T).
図8は、実施例5における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図23は、実施例5の広角端におけるレンズ群の収差図である。図24は、実施例5の中間点におけるレンズ群の収差図である。図25は、実施例5の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the fifth embodiment. FIG. 23 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 5. FIG. 24 is an aberration diagram of the lens unit at the intermediate point according to Example 5. FIG. 25 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 5.
実施例5の変倍光学系1Eは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)と、全体として負の光学的パワーを有する第3レンズ群(Gr3)と、全体として正の光学的パワーを有する第4レンズ群(Gr4)とからなる負・正・負・正の4成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図10に示すように、第1レンズ群(Gr1)と第4レンズ群(Gr4)とが固定され、第2レンズ群(Gr2)と第3レンズ群(Gr3)とが移動する。
The variable magnification
より詳しくは、実施例5の変倍光学系1Eは、各レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3、Gr4)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
More specifically, in the variable magnification
第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(第1レンズL1)からなる。第1レンズL1は、両面が非球面である。 The first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces.
第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第2レンズL2)、図略の光学絞りST、両凸の正レンズ(第3レンズL3)および像側に凸の負メニスカスレンズ(第4レンズL3)からなる。第2レンズL2は、両面が非球面である。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合レンズである。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens convex on the object side (second lens L2), an optical aperture stop ST not shown, a biconvex positive lens (third lens L3), and a negative meniscus convex on the image side. It consists of a lens (fourth lens L3). The second lens L2 has two aspheric surfaces. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses.
第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)からなる。第5レンズL5は、両面が非球面である。 The third lens group (Gr3) is composed of a negative meniscus lens (fifth lens L5) convex toward the image side. The fifth lens L5 has two aspheric surfaces.
第4レンズ群(Gr4)は、像側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)からなる。第6レンズL6は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。 The fourth lens group (Gr4) is composed of a positive meniscus lens (sixth lens L6) convex toward the image side. The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第2レンズ群(Gr2)内には、図略の前記光学絞りSTが配置され、第2レンズ群(Gr2)の移動に伴って移動する。そして、第4レンズ群(Gr4)の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 The optical diaphragm ST (not shown) is disposed in the second lens group (Gr2), and moves with the movement of the second lens group (Gr2). Then, on the image side of the fourth lens group (Gr4), the light receiving surface of the image sensor SR is arranged via a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
この実施例5の変倍光学系1Eでは、広角端(W)から中間点(M)を経て望遠端(T)への変倍時に、図10に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、固定され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、図略の前記光学絞りSTは、第2レンズ群(Gr2)と共に移動し、第3レンズ群(Gr3)は、中間点(M)で屈曲しつつ物体に近づく方向に直線的に移動され、第4レンズ群(Gr4)は、固定される。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the variable magnification
実施例5の変倍光学系1Eにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the variable magnification
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -28.547 0.800 1.48749 70.45
2* 3.005 可変
3* 3.946 1.455 1.68893 31.16
4*(絞り) 6.916 0.100
5 3.229 1.337 1.49700 81.61
6 -3.000 0.942 1.80518 25.46
7 -4.473 可変
8* -3.084 0.600 1.80518 25.46
9* -53.885 可変
10* -9.667 2.424 1.60700 27.10
11* -3.116 0.647
12 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
13 ∞ 0.547
像面 ∞
非球面データ
第1面
K=0.00000E+00,A4=-5.69180E-04,A6=1.16960E-04,A8=-1.27640E-05,A10=4.87460E-07
第2面
K=0.00000E+00,A4=-1.31070E-03,A6=-1.36840E-04,A8=-2.70270E-05,A10=-3.42390E-06
第3面
K=0.00000E+00,A4=3.92090E-03,A6=3.41370E-04,A8=-7.15350E-06,A10=4.66360E-06
第4面
K=0.00000E+00,A4=9.35020E-03,A6=3.94040E-04,A8=4.94440E-04,A10=-9.06130E-05
第8面
K=-1.00000E+00,A4=1.86900E-02,A6=-3.90470E-03,A8=-2.63880E-03,A10=7.09920E-04
第9面
K=-1.00000E+00,A4=3.01210E-02,A6=-3.03800E-03,A8=-9.00900E-04,A10=2.08980E-04
第10面
K=-1.00000E+00,A4=9.94240E-04,A6=-4.14290E-04,A8=4.97280E-05,A10=-1.34980E-06
第11面
K=-1.00000E+00,A4=4.29750E-03,A6=-5.32660E-04,A8=1.88000E-05,A10=2.38550E-07
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.72
広角 中間 望遠
焦点距離 4.437 7.743 12.061
Fナンバー 3.956 5.574 7.100
画角 40.576 26.141 17.488
像高 3.800 3.800 3.800
レンズ全長 18.944 18.944 18.944
BF 1.391 1.391 1.391
d2 6.582 3.989 2.007
d7 1.655 1.879 2.649
d9 1.658 4.028 5.240
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
1 1 2 -5.531
2 3 7 3.925
3 8 9 -4.084
4 10 11 6.646
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例5の変倍光学系1Eにおける球面収差(正弦条件)、非点収差、歪曲収差および横収差を、図23、図24および図25にそれぞれ示す。図23は、広角端(W)における各収差を表し、図24は、中間点(M)における各収差を表し、図25は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 5
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -28.547 0.800 1.48749 70.45
2 * 3.005
4 * (Aperture) 6.916 0.100
5 3.229 1.337 1.49700 81.61
6 -3.000 0.942 1.80518 25.46
7 -4.473
9 * -53.885
11 * -3.116 0.647
12 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
13 ∞ 0.547
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000E + 00, A4 = -5.69180E-04, A6 = 1.16960E-04, A8 = -1.27640E-05, A10 = 4.87460E-07
Second surface K = 0.00000E + 00, A4 = -1.31070E-03, A6 = -1.36840E-04, A8 = -2.70270E-05, A10 = -3.42390E-06
3rd surface K = 0.00000E + 00, A4 = 3.92090E-03, A6 = 3.41370E-04, A8 = -7.15350E-06, A10 = 4.66360E-06
4th surface K = 0.00000E + 00, A4 = 9.35020E-03, A6 = 3.994040E-04, A8 = 4.94440E-04, A10 = -9.06130E-05
8th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 1.86900E-02, A6 = -3.90470E-03, A8 = -2.63880E-03, A10 = 7.09920E-04
9th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 3.01210E-02, A6 = -3.03800E-03, A8 = -9.00900E-04, A10 = 2.08980E-04
10th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 9.94240E-04, A6 = -4.14290E-04, A8 = 4.97280E-05, A10 = -1.34980E-06
11th surface K = -1.00000E + 00, A4 = 4.29750E-03, A6 = -5.32660E-04, A8 = 1.88000E-05, A10 = 2.38550E-07
Various data zoom data Zoom ratio 2.72
Wide angle Medium telephoto focal length 4.437 7.743 12.061
F number 3.956 5.574 7.100
Angle of view 40.576 26.141 17.488
Image height 3.800 3.800 3.800
Total lens length 18.944 18.944 18.944
BF 1.391 1.391 1.391
d2 6.582 3.989 2.007
d7 1.655 1.879 2.649
d9 1.658 4.028 5.240
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 7 3.925
3 8 9 -4.084
4 10 11 6.646
FIG. 23, FIG. 24 and FIG. 25 show the spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
上記に列挙した実施例1〜5の変倍光学系1A〜1Eに、上述した条件式(1)〜(15)を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表1に示す。
Table 1 shows numerical values when the above-described conditional expressions (1) to (15) are applied to the variable magnification
以上、説明したように、上記実施例1〜5における変倍光学系1A〜1Eは、本発明に係る要件を満足している結果、変倍比が約2〜3倍程度の変倍域全域に亘って収差が良好に補正され、そして、デジタル機器に搭載する上で、特に携帯端末に搭載する上で小型化が充分に達成され、また、低廉化が可能である。
As described above, the variable power
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Accordingly, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not limited to the scope of the claims. To be construed as inclusive.
AX 光軸
1、1A〜1E 変倍光学系
3 デジタル機器
5 携帯電話機
11、Gr1 第1レンズ群
12、Gr2 第2レンズ群
13、Gr3 第3レンズ群
14、ST 絞り
16、SR 撮像素子
21 撮像装置
Claims (29)
広角端から望遠端への変倍において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とは、互いの間隔を狭くするよう移動し、
前記第1レンズ群は、1枚の負レンズから構成されて成り、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを備えて構成されてなり、
下記(1)の条件式を満たすことを特徴とする変倍光学系。
|Hg2|/Rg2>0.15 ・・・(1)
ただし、
Hg2:広角端において、前記第2レンズ群の最物体側レンズ面での最大像高に対応する光束の主光線高さ(光軸からの距離)
Rg2:前記第2レンズ群の最物体側レンズ面の最大有効半径 In order from the object side to the image side, a first lens group having negative optical power, a second lens group having positive optical power, and a third lens group having negative optical power,
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group and the second lens group move so as to narrow the distance between each other,
The first lens group is composed of one negative lens,
The second lens group includes at least one positive lens and at least one negative lens,
A variable magnification optical system characterized by satisfying conditional expression (1) below.
| Hg2 | / Rg2> 0.15 (1)
However,
Hg2: the principal ray height (distance from the optical axis) of the light beam corresponding to the maximum image height on the most object side lens surface of the second lens group at the wide angle end
Rg2: Maximum effective radius of the lens surface closest to the object side in the second lens group
を特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。 Variable-power optical system according to claim 1, characterized in further including that the aperture stop disposed on the image side of the most object side lens surface of the second lens group.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の変倍光学系。 The zoom lens system according to claim 1 or 2, wherein the most object side lens of the second lens group has a positive optical power.
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の変倍光学系。 4. The variable power optical system according to claim 1, wherein the first lens group is fixed at the variable power. 5.
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の変倍光学系。
|Hg2|/TLw>0.01 ・・・(2)
ただし、
TLw:物体距離無限大の場合に、広角端での最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは、空気換算長である) 5. The zoom optical system according to claim 1, wherein at the wide-angle end, the following conditional expression (2) is satisfied: 5.
| Hg2 | / TLw> 0.01 (2)
However,
TLw: Distance on the optical axis from the surface vertex of the lens surface closest to the object side to the image plane at the wide-angle end when the object distance is infinite (however, the back focus is the air equivalent length)
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の変倍光学系。
N1<1.65 ・・・(3)
v1>50 ・・・(4)
ただし、
N1:第1レンズ群における負レンズの屈折率
v1:第1レンズ群における負レンズのアッベ数 The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein the negative lens of the first lens group satisfies the following conditional expressions (3) and (4).
N1 <1.65 (3)
v1> 50 (4)
However,
N1: Refractive index of the negative lens in the first lens group v1: Abbe number of the negative lens in the first lens group
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の変倍光学系。
0.6<f2/fw<1.5 ・・・(5)
ただし、
f2:第2レンズ群の合成焦点距離
fw:広角端での全光学系の合成焦点距離 The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein the second lens group satisfies the following conditional expression (5).
0.6 <f2 / fw <1.5 (5)
However,
f2: Composite focal length of the second lens group fw: Composite focal length of the entire optical system at the wide angle end
を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の変倍光学系。
1.5<Ni ・・・(6)
vi<40 ・・・(7)
ただし、
Ni:変倍光学系における最像側レンズの屈折率
vi:変倍光学系における最像側レンズのアッベ数 The variable power optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the most image side lens of the variable power optical system satisfies the following conditional expressions (6) and (7).
1.5 <Ni (6)
vi <40 (7)
However,
Ni: Refractive index of the most image side lens in the variable magnification optical system vi: Abbe number of the most image side lens in the variable magnification optical system
下記(8)の条件式を満たすこと
を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の変倍光学系。
0.8<|f3/fw|<1.5 ・・・(8)
ただし、
f3:第3レンズ群の合成焦点距離
fw:広角端での全光学系の合成焦点距離 When focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the third lens group moves,
The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (8) is satisfied.
0.8 <| f3 / fw | <1.5 (8)
However,
f3: Composite focal length of the third lens group fw: Composite focal length of the entire optical system at the wide angle end
を特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の変倍光学系。
0.1<Rg1/TLw<0.3 ・・・(9)
ただし、
Rg1:変倍光学系における最物体側レンズ面の最大有効半径
TLw:物体距離無限大の場合に、広角端での最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは、空気換算長である) The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (9) is satisfied.
0.1 <Rg1 / TLw <0.3 (9)
However,
Rg1: Maximum effective radius of the most object side lens surface in the variable magnification optical system TLw: Distance on the optical axis from the surface vertex of the most object side lens surface to the image plane at the wide angle end when the object distance is infinite (however, The back focus is the air equivalent length)
を特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の変倍光学系。
T12/(fw×ft)1/2<0.2 ・・・(10)
ただし、
T12:望遠端での第1レンズ群と第2レンズ群との間の光軸上距離
fw:広角端での全光学系の合成焦点距離
ft:望遠端での全光学系の合成焦点距離 The zoom lens system according to any one of claims 1 to 10, wherein at the telephoto end, the following conditional expression (10) is satisfied.
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (10)
However,
T12: Distance on the optical axis between the first lens group and the second lens group at the telephoto end fw: Composite focal length of all optical systems at the wide angle end ft: Composite focal length of all optical systems at the telephoto end
を特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の変倍光学系。 The variable power optical system according to any one of claims 1 to 11, wherein the zoom lens system includes only the first to third lens groups.
を特徴とする請求項12に記載の変倍光学系。
−0.4<Rfg2/Rrg2<−0.2 ・・・(11)
ただし、
Rfg2:第2レンズ群における最物体側レンズの物体側面の曲率半径
Rrg2:第2レンズ群における最物体側レンズの像側面の曲率半径 The zoom lens system according to claim 12, wherein the most object side lens of the second lens group satisfies the following conditional expression (11).
−0.4 <Rfg2 / Rrg2 <−0.2 (11)
However,
Rfg2: radius of curvature of the object side surface of the most object side lens in the second lens group Rrg2: radius of curvature of the image side surface of the most object side lens in the second lens group
を特徴とする請求項12または請求項13に記載の変倍光学系。
1.0<Lb/fw<1.5 ・・・(12)
ただし、
Lb:望遠端におけるバックフォーカス(空気換算長)
fw:広角端での全光学系の合成焦点距離 The zoom lens system according to claim 12 or 13, wherein the following conditional expression (12) is satisfied.
1.0 <Lb / fw <1.5 (12)
However,
Lb: Back focus at telephoto end (air equivalent length)
fw: Composite focal length of all optical systems at the wide-angle end
を特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の変倍光学系。 The variable power optical system according to any one of claims 1 to 11, further comprising a fourth lens group having a positive optical power on an image side of the third lens group.
を特徴とする請求項15に記載の変倍光学系。 16. The variable magnification optical system according to claim 15, comprising only the first to fourth lens groups.
を特徴とする請求項15または請求項16に記載の変倍光学系。
0.3<Rfg2/Rrg2<0.6 ・・・(13)
ただし、
Rfg2:第2レンズ群における最物体側レンズの物体側面の曲率半径
Rrg2:第2レンズ群における最物体側レンズの像側面の曲率半径 The zoom lens system according to claim 15 or 16, wherein the most object side lens of the second lens group satisfies the following conditional expression (13).
0.3 <Rfg2 / Rrg2 <0.6 (13)
However,
Rfg2: radius of curvature of the object side surface of the most object side lens in the second lens group Rrg2: radius of curvature of the image side surface of the most object side lens in the second lens group
を特徴とする請求項15ないし請求項17のいずれか1項に記載の変倍光学系。
0.2<Lb/fw<0.4 ・・・(14)
ただし、
Lb:望遠端におけるバックフォーカス(空気換算長)
fw:広角端での全光学系の合成焦点距離 The zoom lens system according to any one of claims 15 to 17, wherein the following conditional expression (14) is satisfied.
0.2 <Lb / fw <0.4 (14)
However,
Lb: Back focus at telephoto end (air equivalent length)
fw: Composite focal length of all optical systems at the wide-angle end
を特徴とする請求項2に記載の変倍光学系。 The variable aperture optical system according to claim 2, wherein the aperture stop is disposed on the image side with respect to the most image side lens surface of the second lens group.
を特徴とする請求項1ないし請求項19のいずれか1項に記載の変倍光学系。 The zoom lens system according to any one of claims 1 to 19, wherein there are only two movable lens groups in the zooming.
を特徴とする請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の変倍光学系。 21. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the third lens group includes at least one aspherical surface.
を特徴とする請求項1ないし請求項21のいずれか1項に記載の変倍光学系。 The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 21, further comprising at least one lens made of a resin material.
を特徴とする請求項1ないし請求項22のいずれか1項に記載の変倍光学系。 The at least one lens made of a resin material is disposed in the third lens group or closer to the image side than the third lens group. The variable power optical system described.
を特徴とする請求項1ないし請求項23のいずれか1項に記載の変倍光学系。 24. The second lens group is configured to move toward the object side during the zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and includes three or less lenses. The zoom optical system according to any one of the above.
を特徴とする請求項1ないし請求項24のいずれか1項に記載の変倍光学系。 The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 24, wherein the second lens group includes a cemented lens.
を特徴とする請求項1ないし請求項25のいずれか1項に記載の変倍光学系。 The variable power optical system according to any one of claims 1 to 25, wherein the third lens group includes two or more lenses.
光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていること
を特徴とする撮像装置。 A variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 26;
An image sensor that converts an optical image into an electrical signal,
An image pickup apparatus, wherein the variable magnification optical system is capable of forming an optical image of an object on a light receiving surface of the image pickup device.
前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、
前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていること
を特徴とするデジタル機器。 An imaging device according to claim 27;
A controller that causes the imaging device to perform at least one of still image shooting and moving image shooting of a subject;
A digital apparatus, wherein a variable magnification optical system of the imaging apparatus is assembled so that an optical image of the subject can be formed on a light receiving surface of the imaging element.
を特徴とする請求項28に記載のデジタル機器。 The digital device according to claim 28, comprising a mobile terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007185819A JP5050700B2 (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007185819A JP5050700B2 (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009025380A JP2009025380A (en) | 2009-02-05 |
JP5050700B2 true JP5050700B2 (en) | 2012-10-17 |
Family
ID=40397267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007185819A Expired - Fee Related JP5050700B2 (en) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5050700B2 (en) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5270267B2 (en) * | 2008-09-04 | 2013-08-21 | シャープ株式会社 | Zoom lens, zoom lens unit, and electronic device |
WO2012026088A1 (en) | 2010-08-24 | 2012-03-01 | パナソニック株式会社 | Zoom lens system, interchangeable lens device, and camera system |
KR101217745B1 (en) * | 2010-12-30 | 2013-01-02 | 주식회사 세코닉스 | Projection Lens Unit for Pico-Projector |
JP5714925B2 (en) * | 2011-01-31 | 2015-05-07 | ソニー株式会社 | Inner focus lens |
TWI452329B (en) | 2012-08-30 | 2014-09-11 | Largan Precision Co Ltd | Optical image capturing lens assembly |
TWI440883B (en) * | 2012-08-30 | 2014-06-11 | Largan Precision Co Ltd | Imaging lens assembly |
WO2014129156A1 (en) | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 株式会社ニコン | Optical system, optical apparatus, and method for manufacturing optical system |
JP6174344B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-08-02 | 日立マクセル株式会社 | Wide angle lens and imaging device |
JP6598465B2 (en) * | 2015-01-30 | 2019-10-30 | キヤノン株式会社 | Imaging device |
KR101792345B1 (en) | 2015-10-19 | 2017-11-01 | 삼성전기주식회사 | Optical Imaging System |
KR101831203B1 (en) * | 2016-10-25 | 2018-02-22 | 엘컴텍 주식회사 | Lens optical system |
JP2017182096A (en) * | 2017-07-04 | 2017-10-05 | 日立マクセル株式会社 | Doublet |
JP7055652B2 (en) * | 2018-02-01 | 2022-04-18 | 株式会社タムロン | Zoom lens and image pickup device |
JP7234034B2 (en) * | 2019-05-22 | 2023-03-07 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and optical equipment having same |
CN110208926B (en) * | 2019-07-05 | 2024-04-19 | 浙江舜宇光学有限公司 | Optical imaging lens |
CN112305736B (en) * | 2019-07-31 | 2022-05-17 | Oppo广东移动通信有限公司 | Zoom lens, camera module and electronic device |
CN111880291B (en) * | 2020-09-28 | 2020-12-08 | 宁波永新光学股份有限公司 | Six-piece type vehicle-mounted optical imaging system |
CN113296232B (en) * | 2021-05-11 | 2022-08-30 | 江西晶超光学有限公司 | Optical zoom system, zoom module and electronic equipment |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4048904B2 (en) * | 2002-10-08 | 2008-02-20 | ソニー株式会社 | Imaging lens |
JP3757223B2 (en) * | 2003-08-29 | 2006-03-22 | 京セラ株式会社 | Variable magnification imaging lens |
JP4624065B2 (en) * | 2004-10-13 | 2011-02-02 | オリンパス株式会社 | Imaging device |
JP2007148137A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Kyocera Corp | Variable power imaging lens, optical module and personal digital assistant |
-
2007
- 2007-07-17 JP JP2007185819A patent/JP5050700B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009025380A (en) | 2009-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5050700B2 (en) | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5251884B2 (en) | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5029185B2 (en) | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5445307B2 (en) | Variable magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5083219B2 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5321670B2 (en) | Variable magnification optical system and digital equipment | |
JP6237106B2 (en) | Zoom lens and imaging device | |
JP5082604B2 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP5578275B2 (en) | Imaging optical system, imaging apparatus, and digital device | |
JP4802658B2 (en) | Magnification optical system, imaging lens device, and digital device | |
JP2009047722A (en) | Variable power optical system, imaging device and digital device | |
JPWO2008072466A1 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JPWO2008075566A1 (en) | Variable-magnification optical system, imaging device, and digital device | |
JP2008310133A (en) | Variable power optical system, imaging apparatus and digital equipment | |
JP2008281927A (en) | Variable magnification optical system, imaging apparatus and digital equipment | |
JP2008233611A (en) | Variable power optical system, imaging apparatus and digital equipment | |
JP2005292403A (en) | Variable power optical system, imaging lens device and digital apparatus | |
JP2009217167A (en) | Zoom optical system and imaging apparatus | |
JP2010191214A (en) | Zoom lens and imaging apparatus | |
JP2006163075A (en) | Variable power optical system, imaging lens device, and digital equipment | |
JP2008310035A (en) | Variable power optical system, imaging apparatus and digital equipment | |
JP2006154481A (en) | Variable power optical system, imaging lens device and digital equipment | |
JP2012042557A (en) | Imaging unit and imaging device | |
US20120236418A1 (en) | Zoom lens and imaging apparatus | |
JP2012252278A (en) | Zoom lens and imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120410 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120608 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120626 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120709 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |