JP2009047722A - Variable power optical system, imaging device and digital device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変倍光学系に関し、特に、小型化の可能な変倍光学系に関する。 The present invention relates to a variable magnification optical system, and more particularly to a variable magnification optical system that can be miniaturized.
近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等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例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の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、単体のいわゆる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, portable terminals equipped with portable communication functions such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) have been widely used, and still photography and moving picture photography such as digital still cameras and digital video cameras that are compact in these devices. Often a possible imaging device is built in. In general, image pickup apparatuses mounted on these devices are severely limited in size (size) and cost. For this reason, as compared with a so-called digital camera, an image pickup apparatus having a single focal point optical system composed of about 2 to 4 plastic lenses and using a small image sensor with a small pixel is generally employed. Yes. 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が挙げられる。特許文献１に開示の変倍光学系は、負正正３成分の変倍光学系であり、第１レンズ群を変倍の際に固定とすることによって簡易な構成としている。
しかしながら、この特許文献１に開示の変倍光学系は、変倍比が１．９倍程度と低く、光学全長も大きいため、更なる高変倍化とコンパクト化（小型化）を両立することが困難である。特に、このタイプでは、第２レンズ群が変倍の大部分を担う構成のため、変倍移動量の観点から、小型化には限界がある。
However, since the variable magnification optical system disclosed in
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、２〜３倍程度の変倍比と小型化とを両立しつつ、球面収差、色収差および非点収差等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 achieve various aberrations such as spherical aberration, chromatic aberration, and astigmatism while achieving both a zoom ratio of about 2 to 3 times and a reduction in size. To provide a variable magnification optical system capable of correcting aberrations more than in the background art, an imaging apparatus including the same, and a digital device.
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、正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少なくとも前記第２および第３レンズ群が移動し、前記第１レンズ群に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズを有し、β２＝β２ｔ／β２ｗ、β３＝β３ｔ／β３ｗとする場合に、下記（１）の条件式を満足することを特徴とする。
β２／β３＜１．０ ・・・（１）
ただし、β２ｔは、前記望遠端での前記第２レンズ群の結像倍率であり、β２ｗは、前記広角端での前記第２レンズ群の結像倍率であり、β３ｔは、前記望遠端での前記第３レンズ群の結像倍率であり、そして、β３ｗは、前記広角端での前記第３レンズ群の結像倍率である。
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 positive optical A third lens group having an objective power, and at least the second and third lens groups move during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and at least one lens made of a resin material is disposed on the first lens group. When β2 = β2t / β2w and β3 = β3t / β3w, the following conditional expression (1) is satisfied.
β2 / β3 <1.0 (1)
Where β2t is the imaging magnification of the second lens group at the telephoto end, β2w is the imaging magnification of the second lens group at the wide-angle end, and β3t is the imaging magnification of the second lens group. The image forming magnification of the third lens group, and β3w is the image forming magnification of the third lens group at the wide angle end.
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正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（小型化）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。第１レンズ群に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズを有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第１レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、変倍時に少なくとも第２および第３レンズ群が所定の変倍負担で移動することによってトータルの変倍移動量を抑えることが可能となる。上記条件式（１）は、その変倍負担を定めたものであり、上記条件式（１）の上限を上回ると第２レンズ群の変倍移動量が大きくなり過ぎるため、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となる。 In this configuration, the zoom lens having a zoom ratio of about 2 to 3 includes a negative positive / positive optical system that is an optical system of a negative lead that is advantageous in terms of the overall optical length, the front lens diameter, and error sensitivity. Accordingly, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration, chromatic aberration, and astigmatism while maintaining compactness (miniaturization) of the zooming optical system by shortening the zooming movement amount. By having at least one lens made of a resin material in the first lens group, it is possible to greatly reduce the lens cost of the first lens group, which tends to be expensive because the lens outer diameter is large. In addition, at the time of zooming, at least the second and third lens groups move with a predetermined zooming load, whereby the total zooming movement amount can be suppressed. Conditional expression (1) defines the zooming load, and if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the zooming movement amount of the second lens group becomes too large, so the zooming ratio is ensured. In this state, it becomes difficult to shorten the optical total length.
また、この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、下記（２）の条件式を満足することを特徴とする。
１．０＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜２．０ ・・・（２）
ただし、ｆ１は、前記第１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 first lens group satisfies the following conditional expression (2).
1.0 <| f1 / fw | <2.0 (2)
Here, f1 is the combined focal length of the first 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、上記条件式（２）の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となり、上記条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズ群の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded, it becomes difficult to correct distortion, and if the lower limit of the conditional expression (2) is not reached, the manufacturing error sensitivity to the decentration error of the first lens group is high. 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２レンズ群は、下記（３）の条件式を満たすことを特徴とする。
２．０＜ｆ２／ｆｗ＜４．０ ・・・（３）
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 (3).
2.0 <f2 / fw <4.0 (3)
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、上記条件式（３）の上限を上回ると、特に広角端での非点収差の補正が困難となり、上記条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, it is difficult to correct astigmatism, particularly at the wide-angle end, and if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the decentration error of the second lens group becomes difficult. The manufacturing error sensitivity to is increased, 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、正メニスカスレンズを有することを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the second lens group includes a positive meniscus lens.
この構成によれば、第２レンズ群に正メニスカスレンズを有することによって、特に広角端での非点収差を良好に補正することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to satisfactorily correct astigmatism particularly at the wide-angle end by having the positive meniscus 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２レンズ群は、樹脂材料製レンズを有することを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the second lens group includes a lens made of a resin material.
この構成によれば、第２レンズ群に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズを有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第２レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。 According to this configuration, by having at least one lens made of a resin material in the second lens group, it is possible to greatly reduce the lens cost of the second lens group, which tends to be expensive due to the large outer diameter of the lens. 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、１枚の樹脂材料製レンズから成り、下記（４）および（５）の条件式を満足することを特徴とする。
Ｎ２ｐ＞１．５５ ・・・（４）
ｖ２ｐ＜３５ ・・・（５）
ただし、Ｎ２ｐは、前記第２レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率であり、ｖ２ｐは、前記第２レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the second lens group includes one lens made of a resin material, and satisfies the following conditional expressions (4) and (5). .
N2p> 1.55 (4)
v2p <35 (5)
Here, N2p is the refractive index of the resin material lens in the second lens group, and v2p is the Abbe number of the resin material lens in the second lens group.
この構成によれば、第２レンズ群を１枚の樹脂材料製レンズで構成することによって、当該レンズ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。そして、上記条件式（４）を満たすことによって、ペッツバール和を適切に設定することが可能となり、第１レンズ群で発生する非点収差を良好に補正することが可能となる。上記条件式（５）を満たすことによって、第１レンズ群で発生する倍率色収差を良好に補正することが可能となる。 According to this configuration, by configuring the second lens group with a single lens made of a resin material, it is possible to reduce the load on the driving device that drives the lens. When the conditional expression (4) is satisfied, the Petzval sum can be set appropriately, and astigmatism generated in the first lens group can be corrected satisfactorily. By satisfying the conditional expression (5), it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration that occurs in the first 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、接合レンズを有することを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the third lens group includes a cemented lens.
この構成によれば、第３レンズ群が接合レンズを有することによって、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。 According to this configuration, since the third lens group includes the cemented lens, it is possible to satisfactorily correct axial chromatic aberration.
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、下記（６）の条件式を満足することを特徴とする。
１．０＜ｆ３／ｆｗ＜２．０ ・・・（６）
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, it is preferable that the third lens group satisfies the following conditional expression (6).
1.0 <f3 / fw <2.0 (6)
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、上記条件式（６）の上限を上回ると、第３レンズ群の変倍移動量が増加し、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となる。上記条件式（６）の下限を下回ると、第３レンズ群内における各レンズの偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなり過ぎ、調整を行ったとしても周辺性能を確保することが困難となる。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the zoom movement amount of the third lens group increases, and it becomes difficult to shorten the optical total length while securing the zoom ratio. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the manufacturing error sensitivity to the eccentricity error of each lens in the third lens group becomes too high, and it becomes difficult to ensure peripheral performance even if adjustment is performed.
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レンズ群を有することを特徴とする。 The above-described variable magnification optical system preferably includes a fourth lens group having a positive optical power on the image side of the third lens group.
この構成によれば、第３レンズ群の像側に正の第４レンズ群を配置することによって、像面へ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 arranging the positive fourth lens group on the image side of the third lens group, it is possible to improve telecentricity to the image plane.
また、この上述の変倍光学系において、好ましくは、前記第４レンズ群は、下記（７）の条件式を満足することを特徴とする。
２．０＜ｆ４／ｆｗ＜６．０ ・・・（７）
ただし、ｆ４は、前記第４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 fourth lens group satisfies the following conditional expression (7).
2.0 <f4 / fw <6.0 (7)
Here, f4 is the combined focal length of the fourth 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、上記条件式（７）の上限を上回ると、像面へのテレセントリック性が悪化するため好ましくなく、上記条件式（７）の下限を下回ると、広角端と望遠端での像面への入射角の差が大きくなり過ぎていずれかで周辺照度低下を招いてしまい、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of the conditional expression (7) is exceeded, the telecentricity to the image plane deteriorates, which is not preferable. If the lower limit of the conditional expression (7) is not reached, the image planes at the wide-angle end and the telephoto end are not preferable. The difference in the incident angle with respect to becomes too large, which causes a decrease in ambient illuminance, 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４レンズ群は、樹脂材料製レンズを有することを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the fourth lens group includes a lens made of a resin material.
この構成によれば、第４レンズ群に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズを有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第４レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。 According to this configuration, by having at least one lens made of a resin material in the fourth lens group, it is possible to greatly reduce the lens cost of the fourth lens group, which tends to be expensive due to the large outer diameter of the lens. 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４レンズ群は、１枚の樹脂材料製レンズから成り、下記（８）および（９）の条件式を満足することを特徴とする。
Ｎ４ｐ＞１．５５ ・・・（８）
ｖ４ｐ＜３５ ・・・（９）
ただし、Ｎ４ｐは、前記第４レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率であり、ｖ４ｐは、前記第４レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the fourth lens group includes one lens made of a resin material and satisfies the following conditional expressions (8) and (9). .
N4p> 1.55 (8)
v4p <35 (9)
Here, N4p is the refractive index of the resin-made lens in the fourth lens group, and v4p is the Abbe number of the resin-made lens in the fourth lens group.
この構成によれば、第４レンズ群を１枚の樹脂材料製レンズで構成することによって、光学性能への影響を最小限に抑えつつ、レンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、上記条件式（８）の下限を下回ると、低分散の樹脂材料しか存在しなくなり、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなる。上記条件式（９）の上限を上回ると、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなる。 According to this configuration, by configuring the fourth lens group with one resin material lens, it is possible to significantly reduce the lens cost while minimizing the influence on the optical performance. If the lower limit of conditional expression (8) is not reached, only a low-dispersion resin material is present, and the correction of lateral chromatic aberration cannot be sufficiently performed to cope with an increase in the number of pixels and an increase in functionality. When the value exceeds the upper limit of the conditional expression (9), the lateral chromatic aberration cannot be sufficiently corrected to cope with an increase in the number of pixels and an increase in functionality.
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４レンズ群は、前記変倍の場合に固定であることを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the fourth lens group is fixed in the case of the variable magnification.
この構成によれば、第４レンズ群を変倍の際に固定とすることによって、レンズ外径の大きい第４レンズ群のメカ機構を大幅に簡略化することができ、レンズユニットの断面積を狭小化することが可能となる。 According to this configuration, by fixing the fourth lens group at the time of zooming, the mechanical mechanism of the fourth lens group having a large lens outer diameter can be greatly simplified, and the cross-sectional area of the lens unit can be reduced. It becomes possible to narrow down.
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４つのレンズ群のみから構成されることを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the zoom lens system includes only four lens groups of 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つのレンズ群のみで構成することによって、光学全長の短縮とコストダウンとの両立を図ることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to achieve both shortening of the optical total length and cost reduction by configuring with only the four lens groups of the first to fourth lens groups.
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、前記変倍の場合に固定であることを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the first lens group is fixed in the case of the variable magnification.
この構成によれば、第１レンズ群を固定にすることによって、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レンズ群が可動の場合には、第１レンズ群の外側に第１レンズ群を駆動する駆動装置を配置しなければならないため、外径方向のサイズアップに繋がるので、固定にすることは外形方向の小型化に対して非常に効果がある。 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, a driving device for driving the first lens group must be disposed outside the first lens group, which leads to an increase in size in the outer diameter direction. Is very effective for downsizing in the outer direction.
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、１枚の樹脂材料製レンズから成り、下記（１０）の条件式を満足することを特徴とする。
ｖ１ｎ＞４０ ・・・（１０）
ただし、ｖ１ｎは、前記第１レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数である。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the first lens group includes a single lens made of a resin material, and satisfies the following conditional expression (10).
v1n> 40 (10)
However, v1n is the Abbe number of the resin-made lens in the first lens group.
この構成によれば、第１レンズ群を１枚の樹脂材料製レンズで構成することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第１レンズ群のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、上記条件式（１０）を満たすことによって、倍率色収差の発生を最小限に抑えることができる。 According to this configuration, by configuring the first lens group with a single lens made of resin material, it is possible to significantly reduce the lens cost of the first lens group, which tends to be expensive due to the large outer diameter of the lens. It becomes possible. By satisfying the conditional expression (10), it is possible to minimize the occurrence of lateral chromatic aberration.
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レンズ群を除くレンズ群は、全て樹脂材料製レンズで構成されることを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that all of the lens groups except the third lens group are made of resin material lenses.
本発明にかかる変倍光学系では、第３レンズ群が最も変倍負担が大きいため、第３レンズ群を構成するレンズの光学的パワーも当然大きくなる。このため、第３レンズ群を樹脂材料にて構成すると環境温度が変化した場合にバックフォーカスの変動量が大きくなり、それに伴ってフォーカス群の移動量も増加してしまい光学全長の増加に繋がってしまう。上記構成によれば、環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動量が小さい第３レンズ群以外のレンズ群のレンズを全て樹脂材料にて構成することによって、大幅なコストダウンと小型化との両立が可能となる。 In the zoom optical system according to the present invention, since the third lens group has the largest zooming burden, the optical power of the lenses constituting the third lens group naturally increases. For this reason, if the third lens group is made of a resin material, the amount of back focus fluctuation increases when the environmental temperature changes, and the amount of movement of the focus group increases accordingly, leading to an increase in the total optical length. End up. According to the above configuration, all the lenses in the lens group other than the third lens group, which have a small back focus variation when the environmental temperature changes, are all made of a resin material, thereby significantly reducing cost and size. Coexistence is possible.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、下記（１１）の条件式を満足することを特徴とする。
Ｙ’／ＴＬ＞０．１５ ・・・（１１）
ただし、Ｙ’は、最大像高であり、ＴＬは、前記望遠端における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。
In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the following conditional expression (11) is satisfied.
Y ′ / TL> 0.15 (11)
However, Y ′ is the maximum image height, and TL is the distance on the optical axis from the surface vertex of the most object side lens surface at the telephoto end to the image plane (however, the back focus is the air conversion length).
この構成において、上記条件式（１１）を満たすことにより、変倍光学系は、超コンパクト性が求められる機器へ好適に搭載可能となる。 In this configuration, when the conditional expression (11) is satisfied, the variable magnification optical system can be suitably mounted on a device that requires ultracompactness.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記望遠端において、下記（１２）および（１３）の条件式を満たすことを特徴とする。
Ｔ１２／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．２ ・・・（１２）
Ｔ２３／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．２ ・・・（１３）
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、Ｔ２３は、前記望遠端での前記第２レンズ群と前記第３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 expressions (12) and (13) are satisfied at the telephoto end.
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (12)
T23 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (13)
Where T12 is the distance on the optical axis between the first lens group and the second lens group at the telephoto end, and T23 is the second lens group and the third lens at the telephoto end. It is the distance on the optical axis between the group, fw is the combined focal length of the entire optical system at the wide-angle end, and ft is the combined focal length of the entire optical system at the telephoto end.
この構成において、上記条件式（１２）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り、製造難易度が高くなって好ましくない。上記条件式（１３）の上限を上回ると、第３レンズ群の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第３レンズ群の光学的パワーが強くなり、製造難易度が高くなって好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of the conditional expression (12) 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 manufacturing difficulty is high. It is not preferable. If the upper limit of the conditional expression (13) is exceeded, the substantial zooming movement amount of the third lens group becomes small, so that the optical power of the third lens group becomes strong and the manufacturing difficulty increases, 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（１４）の条件式を満たすことを特徴とする。
Ｌｂ／ｆｗ＜１．５ ・・・（１４）
ただし、Ｌｂは、前記望遠端でのバックフォーカス（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.
Lb / fw <1.5 (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、上記条件式（１４）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、第１レンズ群で発生する軸外収差を他の群で補正することが困難となる。 In this configuration, when the upper limit of the conditional expression (14) is exceeded, the optical power of the negative lens in the first lens group becomes too strong, and the off-axis aberration generated in the first lens group is corrected in the other group. It becomes difficult.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、前記変倍の場合における可動群は、２つのみであることを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that the number of movable groups in the case of the variable magnification is only two.
この構成によれば、変倍の場合における可動群を、変倍群とズーミングによる像面補正群との２つに限定することによって、可動群を駆動する駆動装置における占有体積が減少し、またメカ機構も簡略化するため、レンズユニットのサイズを小型化することが可能となる。 According to this configuration, by limiting the movable group in the case of zooming to two of the zooming group and the image plane correction group by zooming, the occupied volume in the drive device that drives the movable group is reduced, and Since the mechanical mechanism is also simplified, the size of the lens unit 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、少なくとも１枚の前記樹脂材料製レンズは、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を特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, preferably, at least one lens made of the resin material is a lens molded using a material in which particles having a maximum length of 30 nanometers or less are dispersed in the resin material. It is characterized by being.
一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合すると光の散乱が生じて透過率が低下するため、光学材料として使用することが困難であった。しかしながら、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることによって、散乱が実質的に発生しないように樹脂材料を構成することできる。樹脂材料は、温度の上昇によって屈折率が低下するが、無機粒子は、温度の上昇によって屈折率が上昇する。このため、これらの温度依存性を利用することによって、互いにその温度依存性を打ち消し合うように作用させることによって、屈折率変化がほとんど生じないように樹脂材料を構成することができる。例えば、母材となる樹脂材料に最大長が３０ナノメートル以下の無機粒子を分散することによって、屈折率の温度依存性の極めて低い樹脂材料を構成することが可能となる。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とによって、温度変化による屈折率変化の小さい材料を生成することが可能となる。上記構成によれば、少なくとも１枚のレンズに、このような無機粒子を分散させた樹脂材料を用いることによって、本変倍光学系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, when fine particles are mixed with a transparent resin material, light scattering occurs and the transmittance decreases, so that it has been difficult to use as an optical material. However, by making the size of the fine particles smaller than the wavelength of the transmitted light beam, the resin material can be configured so that scattering does not substantially occur. Resin materials have a refractive index that decreases with increasing temperature, while inorganic particles have a refractive index that increases with increasing temperature. For this reason, by utilizing these temperature dependencies, the resin material can be configured so that the refractive index hardly changes by causing the temperature dependencies to cancel each other. For example, by dispersing inorganic particles having a maximum length of 30 nanometers or less in a resin material as a base material, it is possible to configure a resin material with extremely low temperature dependence of the refractive index. For example, by dispersing fine particles of niobium oxide (Nb 2 O 5 ) in acrylic, a material having a small refractive index change due to a temperature change can be generated. According to the above configuration, by using a resin material in which such inorganic particles are dispersed in at least one lens, it is possible to suppress a back focus shift due to an environmental temperature change of the present variable magnification optical system. It becomes.
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レンズ群内または前記第３レンズ群内の樹脂材料製レンズが、前記成形レンズであることを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that a lens made of a resin material in the second lens group or the third lens group is the molded lens.
本発明にかかる変倍光学系では、第３レンズ群が最も変倍負担が大きく、次に第２レンズ群の変倍負担が大きい。この構成によれば、前記成形レンズがこれらの群に用いられることによって、他の群に用いられた場合よりも環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動を抑制する効果が大きくなる。 In the variable magnification optical system according to the present invention, the third lens group has the largest variable magnification burden, and the second lens group has the largest variable magnification burden. According to this configuration, when the molded lens is used for these groups, the effect of suppressing back focus fluctuation when the environmental temperature changes is greater than when the molded lens is used for other groups.
また、これら上述の変倍光学系において、好ましくは、各群に少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする。 In the above-described variable magnification optical system, it is preferable that each group has at least one aspherical surface.
この構成によれば、各群に少なくとも１面の非球面を有することによって、球面収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差を良好に補正することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration, astigmatism, coma aberration, and distortion by having at least one aspheric surface in each group.
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、２〜３倍程度の変倍比と小型化とを両立しつつ、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, a variable power optical system that can correct various aberrations of spherical aberration, chromatic aberration, and astigmatism as compared with the background art while achieving both a zoom ratio of about 2 to 3 times and a reduction in size. System, imaging device and digital device can be provided.
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.
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。 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、正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、少なくとも第２および第３レンズ群１２、１３が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、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、変倍において移動し、物体側に凸の正メニスカスレンズ１２１から構成されて成り、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、両凸の正レンズ１３１と、像側に凸の負メニスカスレンズ１３２と、図略の光学絞りと、像側に凸の負メニスカスレンズ１３３とから構成される例を示している。そして、図１に示す変倍光学系１は、変倍において固定され、両凸の正レンズ１４１から構成されて成る第４レンズ群１４をさらに有している。第１レンズ群１１の負レンズ１１１、第２レンズ群１２の正メニスカスレンズ１２１、第３レンズ群１３の負メニスカスレンズ１３３および第４レンズ群１４の正レンズ１４１は、それぞれ、両面が非球面である。第３レンズ群１１３の正レンズ１３１は、片面が非球面である。そして、第１レンズ群１１の負レンズ１１１、第２レンズ群１２の正メニスカスレンズ１２１、第３レンズ群１３の負メニスカスレンズ１３３および第４レンズ群１４の正レンズ１４１は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。第３レンズ群１３の正レンズ１３１と負メニスカスレンズ１３２とは、固定的に一体化された接合レンズである。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。
In FIG. 1, the
このように変倍光学系１は、広角端から望遠端への変倍において少なくとも第２および第３レンズ群１２、１３が移動し、第１レンズ群１１に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズを有している。なお、上記のように変倍光学系１は、コストや生産性の観点から、２枚以上のレンズが樹脂材料製レンズであってもよい。
As described above, in the zoom
さらに、変倍光学系１は、望遠端での第２レンズ群１２の結像倍率をβ２ｔとし、広角端での第２レンズ群１２の結像倍率をβ２ｗとし、望遠端での第３レンズ群１３の結像倍率をβ３ｔとし、広角端での第３レンズ群１３の結像倍率をβ３ｗとし、β２＝β２ｔ／β２ｗ、β３＝β３ｔ／β３ｗとする場合に、下記（１）の条件式を満たすものとされる。
β２／β３＜１．０ ・・・（１）
Further, the variable magnification
β2 / β3 <1.0 (1)
またこの構成の変倍光学系１は、物体側から順に「負・正・正・正」の４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から有利となる負正正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（小型化）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。
The variable magnification
そして、第１レンズ群１１に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズ（図１に示す例では負レンズ１１１）を有することによって、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第１レンズ群１１のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。変倍時に少なくとも第２および第３レンズ群１２、１３が所定の変倍負担で移動することによってトータルの変倍移動量を抑えることが可能となる。上記条件式（１）は、その変倍負担を定めたものであり、上記条件式（１）の上限を上回ると第２レンズ群１２の変倍移動量が大きくなり過ぎるため、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となる。
The
また、製造工程低減の観点から、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く、下記条件式（１”）を満たすことがさらにより一層好ましくい。
β２／β３＜０．７ ・・・（１’）
条件式（１’）の上限を上回ると、第２レンズ群１２の偏芯誤差感度が高くなるため、全系状態での第２レンズ群１２の位置調整が必要となってしまい好ましくない。
Further, from the viewpoint of reducing the manufacturing process, the variable magnification
β2 / β3 <0.7 (1 ′)
If the upper limit of conditional expression (1 ′) is exceeded, the decentering error sensitivity of the
β２／β３＜０．７ ・・・（１”）
条件式（１”）を満たすことによって、第２および第３レンズ群１２、１３の変倍負担が最も適切となる。
β2 / β3 <0.7 (1 ")
By satisfying the conditional expression (1 ″), the variable magnification burden of the second and
さらに、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。
Further, a
また、この変倍光学系１では、第１レンズ群１１は、変倍の場合に固定である。このように第１レンズ群１１が変倍の際に固定されるので、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。また第１レンズ群１１が可動の場合には、第１レンズ群１１の外側に第１レンズ群１１を駆動する駆動装置を配置しなければならないため、外径方向のサイズアップに繋がるので、固定にすることは外形方向の小型化に対して非常に効果がある。
In the variable magnification
また、この変倍光学系１では、第２レンズ群１２は、正メニスカスレンズ１２１を有している。このように第２レンズ群１２に正メニスカスレンズ１２１が配置されているので、特に広角端での非点収差を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、樹脂材料製レンズの正メニスカスレンズ１２１を有している。このように第２レンズ群１２に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズが配置されているので、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第２レンズ群１２のレンズコストを大幅に低減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３レンズ群１３は、正レンズ、図１に示す例では正レンズ１３１に非球面が設けられている。このように第３レンズ群１３内の正レンズに非球面が設けられるので、コンパクト化に伴う第３レンズ群１３のパワー増大によって発生する球面収差とコマ収差とを良好に補正することができる。
In the variable magnification
また、この変倍光学系１では、第３レンズ群１３の最物体側レンズは、図１に示す例では正レンズ１３１が両凸形状の正レンズ１３１である。このように形状に第３レンズ群１３の最物体側レンズが両凸の正レンズであるので、両凸の正レンズにおける前後面の相対偏芯により発生する収差を抑えることが可能となる。
Further, in the variable magnification
また、この変倍光学系１では、第３レンズ群１３は、接合レンズ、図１に示す例では正レンズ１３１と負メニスカスレンズ１３２とから成る接合レンズを有している。このように第３レンズ群１３が接合レンズを有することによって、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。またこのように変倍光学系１は、少なくとも1組の接合レンズを有している。このため、コンパクト化と誤差感度の低減とを両立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、変倍の場合における可動群が第２および第３レンズ群１２、１３の２つのみである。このように変倍の際の可動群が変倍群とズーミングによる像面補正群との２つに限定されるので、可動群を駆動する駆動装置における占有体積が減少し、またメカ機構も簡略化するため、レンズユニットのサイズを小型化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１４を有している。このように第３レンズ群１３の像側に正の第４レンズ群１４が配置されるので、像面へのテレセントリック性を高めることが可能となる。
Further, the variable magnification
また、この変倍光学系１では、第４レンズ群１４は、樹脂材料製レンズの正レンズ１４１を有している。このように第４レンズ群１４に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズが配置されているので、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第４レンズ群１４のレンズコストを大幅に低減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４レンズ群１４は、変倍の場合に固定である。このように第４レンズ群１４が変倍の際に固定されるので、レンズ外径の大きい第４レンズ群１４のメカ機構を大幅に簡略化することができ、レンズユニットの断面積を狭小化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１ないし第４レンズ群１１〜１４の４つのレンズ群のみから構成されている。このように変倍光学系１が第１ないし第４レンズ群１１〜１４の４つのレンズ群のみで構成されるので、光学全長の短縮とコストダウンとの両立を図ることが可能となる。
Further, the variable magnification
また、この変倍光学系１では、第３レンズ群１３を除くレンズ群、図１に示す例では第１、第２および第４レンズ群１１、１２、１４は、全て樹脂材料製レンズで構成されている。本実施形態にかかる変倍光学系１では、第３レンズ群１３が最も変倍負担が大きいため、第３レンズ群１３を構成するレンズの光学的パワーも当然に大きくなる。このため、第３レンズ群１３を樹脂材料によって構成すると環境温度が変化した場合にバックフォーカスの変動量が大きくなり、それに伴ってフォーカス群の移動量も増加してしまい光学全長の増加に繋がってしまう。したがって、このような構成の変倍光学系１では、環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動量が小さい第３レンズ群１３以外の第１、第２および第４レンズ群１１、１２、１４のレンズ１１１、１２１、１４１を全て樹脂材料によって構成することによって、大幅なコストダウンと小型化との両立が可能となる。
In this variable magnification
また、この変倍光学系１では、第１ないし第４レンズ群１１〜１４の各群に少なくとも１面の非球面を有している。このように各群１１〜１４が少なくとも１面の非球面を有しているので、球面収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差を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１ないし第４レンズ群１１〜１４の各群は、３枚以下のレンズで構成されている。このように各群１１〜１４が３枚以下のレンズで構成されているので、レンズ枚数の削減によるコスト低減を達成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、第１レンズ群１１の合成焦点距離をｆ１とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、第１レンズ群１１は、下記（２）の条件式を満足することが好ましい。
１．０＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜２．０ ・・・（２）
In the variable magnification
1.0 <| f1 / fw | <2.0 (2)
この条件式（２）の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズ群１１の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。
Exceeding the upper limit of the conditional expression (2) is not preferable because it becomes difficult to correct distortion, and if the lower limit of the conditional expression (2) is not reached, the manufacturing error sensitivity to the decentration error 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１２の合成焦点距離をｆ２とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、第２レンズ群１２は、下記（３）の条件式を満たすことが好ましい。
２．０＜ｆ２／ｆｗ＜４．０ ・・・（３）
In the variable magnification
2.0 <f2 / fw <4.0 (3)
この条件式（３）の上限を上回ると、特に広角端での非点収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群１２の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなって好ましくない。 Exceeding the upper limit of conditional expression (3) is not preferable because correction of astigmatism at the wide-angle end becomes difficult, and if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it is not preferable. The manufacturing error sensitivity to the error is increased, which is not preferable.
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は、１枚の樹脂材料製レンズ、図１に示す例では正メニスカスレンズ１２１から成り、第２レンズ群１２における樹脂材料製レンズの屈折率をＮ２ｐとし、第２レンズ群１２における樹脂材料製レンズのアッベ数をｖ２ｐとする場合に、第２レンズ群１２は、下記（４）および（５）の条件式を満足することがより一層好ましい。
Ｎ２ｐ＞１．５５ ・・・（４）
ｖ２ｐ＜３５ ・・・（５）
Further, in the variable magnification
N2p> 1.55 (4)
v2p <35 (5)
このように第２レンズ群１２が１枚の樹脂材料製レンズで構成されるので、当該レンズ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。そして、この条件式（４）を満たすことによって、ペッツバール和を適切に設定することが可能となり、第１レンズ群１１で発生する非点収差を良好に補正することが可能となる。この条件式（５）を満たすことによって、第１レンズ群１１で発生する倍率色収差を良好に補正することが可能となる。そして、変倍光学系１の第２レンズ群１２は、下記（４’）および（５’）の条件式を満足することがさらにより一層好ましい。
Ｎ２ｐ＞１．６ ・・・（４’）
ｖ２ｐ＜３０ ・・・（５’）
As described above, since the
N2p> 1.6 (4 ′)
v2p <30 (5 ')
この条件式（４’）の下限を下回ると、レンズの曲率がきつくなるため、第２レンズ群１２の前後における間隔を変倍全域で充分に確保することが困難となって好ましくない。この条件式（５’）を満たすことによって、第１レンズ群１１で発生する倍率色収差を最適に補正することが可能となる。
If the lower limit of the conditional expression (4 ′) is not reached, the curvature of the lens becomes tight, which makes it difficult to sufficiently secure the distance before and after 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の合成焦点距離をｆ３とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、第３レンズ群１３は、下記（６）の条件式を満足することがより好ましい。
１．０＜ｆ３／ｆｗ＜２．０ ・・・（６）
In the variable magnification
1.0 <f3 / fw <2.0 (6)
この条件式（６）の上限を上回ると、第３レンズ群１３の変倍移動量が増加し、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となって好ましくない。この条件式（６）の下限を下回ると、第３レンズ群１３内における各レンズの偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなり過ぎ、調整を行ったとしても周辺性能を確保することが困難となって好ましくない。
Exceeding the upper limit of conditional expression (6) is not preferable because the zoom movement amount of the
また、このような構成の変倍光学系１において、第４レンズ群１４の合成焦点距離をｆ４とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、第４レンズ群１４は、下記（７）の条件式を満足することがより一層好ましい。
２．０＜ｆ４／ｆｗ＜６．０ ・・・（７）
In the variable power
2.0 <f4 / fw <6.0 (7)
この条件式（７）の上限を上回ると、像面へのテレセントリック性が悪化するため好ましくなく、この条件式（７）の下限を下回ると、広角端と望遠端での像面への入射角の差が大きくなり過ぎていずれかで周辺照度の低下を招いてしまい、好ましくない。 If the upper limit of the conditional expression (7) is exceeded, the telecentricity to the image plane deteriorates, which is not preferable. If the lower limit of the conditional expression (7) is not reached, the incident angles to the image plane at the wide angle end and the telephoto end are not preferable. The difference between the two becomes too large, which causes a decrease in ambient illuminance, which is not preferable.
また、このような構成の変倍光学系１において、第４レンズ群１４は、１枚の樹脂材料製レンズ、図１に示す例では正レンズ１４１から成り、第４レンズ群１４における樹脂材料製レンズの屈折率をＮ４ｐとし、第４レンズ群１４における樹脂材料製レンズのアッベ数をｖ４ｐとする場合に、下記（８）および（９）の条件式を満足することが好ましい。
Ｎ４ｐ＞１．５５ ・・・（８）
ｖ４ｐ＜３５ ・・・（９）
Further, in the variable magnification
N4p> 1.55 (8)
v4p <35 (9)
このように第４レンズ群１４が１枚の樹脂材料製レンズで構成されるので、光学性能への影響を最小限に抑えつつ、レンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、この条件式（８）の下限を下回ると、低分散の樹脂材料しか存在しなくなり、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなって好ましくない。この条件式（９）の上限を上回ると、倍率色収差の補正を高画素化や高機能化に対応する上で充分に行うことができなくなって好ましくない。そして、変倍光学系１の第４レンズ群１４は、下記（８’）および（９’）の条件式を満足することがさらにより一層好ましい。
Ｎ４ｐ＞１．６ ・・・（８’）
ｖ４ｐ＜３０ ・・・（９’）
As described above, since the
N4p> 1.6 (8 ′)
v4p <30 (9 ')
この条件式（８’）の下限を下回ると、レンズの曲率がきつくなるため、第４レンズ群１４の前後における間隔を変倍全域で充分に確保することが困難となって好ましくない。この条件式（９’）を満たすことによって、第４レンズ群１４で発生する倍率色収差を最適に補正することが可能となる。
If the lower limit of conditional expression (8 ') is not reached, the curvature of the lens becomes tight, which makes it difficult to sufficiently secure the distance before and after 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における樹脂材料製レンズのアッベ数をｖ１ｎとする場合に、第１レンズ群１１は、１枚の樹脂材料製レンズ、図１に示す例では負レンズ１１１から成り、下記（１０）の条件式を満足することが好ましい。
ｖ１ｎ＞４０ ・・・（１０）
In the variable magnification
v1n> 40 (10)
このように第１レンズ群１１が１枚の樹脂材料製レンズで構成されるので、レンズ外径が大きいためコストが高くなりがちな第１レンズ群１１のレンズコストを大幅に低減することが可能となる。そして、この条件式（１０）を満たすことによって、倍率色収差の発生を最小限に抑えることができる。
As described above, since the
また、このような構成の変倍光学系１において、最大像高をＹ’とし、望遠端における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）をＴＬとする場合に、下記（１１）の条件式を満足することがより一層好ましい。
Ｙ’／ＴＬ＞０．１５ ・・・（１１）
In the variable magnification
Y ′ / TL> 0.15 (11)
この条件式（１１）を満たすことによって、変倍光学系１は、超コンパクト性が求められる機器へ好適に搭載可能となる。
By satisfying this conditional expression (11), 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とし、望遠端での第２レンズ群１２と第３レンズ群１３との間の光軸上距離をＴ２３とし、広角端での全光学系の合成焦点距離をｆｗとし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をｆｔとする場合に、望遠端において、下記（１２）および（１３）の条件式を満たすことがより一層好ましい。
Ｔ１２／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．２ ・・・（１２）
Ｔ２３／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．２ ・・・（１３）
In the variable magnification
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (12)
T23 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (13)
この条件式（１２）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り、製造難易度が高くなって好ましくない。この条件式（１３）の上限を上回ると、第３レンズ群１３の実質的な変倍移動量が小さくなるため、第３レンズ群１３の光学的パワーが強くなり、製造難易度が高くなって好ましくない。そして、製造工程低減の観点から、そして、変倍光学系１は、望遠端において、下記（１２’）および（１３’）の条件式を満足することがさらにより一層好ましい。
Ｔ１２／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．１８ ・・・（１２’）
Ｔ２３／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．１８ ・・・（１３’）
If the upper limit of the conditional expression (12) is exceeded, the substantial zooming movement amount of the
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.18 (12 ′)
T23 / (fw × ft) 1/2 <0.18 (13 ′)
この条件式（１２’）の上限を上回ると、第２レンズ群１２における各レンズの光学的パワーが増加するので、偏芯誤差感度が高くなるため、レンズ間の位置調整が必要となってコストがかかってしまい好ましくない。この条件式（１３’）の上限を上回ると、第３レンズ群１３における各レンズの光学的パワーが増加するので、偏芯誤差感度が高くなるため、レンズ間の位置調整が必要となってコストがかかってしまい好ましくない。
If the upper limit of the conditional expression (12 ′) is exceeded, the optical power of each lens in the
また、このような構成の変倍光学系１において、望遠端でのバックフォーカス（空気換算長）をＬｂとし、広角端での全光学系の合成焦点距離をｆｗとする場合に、下記（１４）の条件式を満たすことがより一層好ましい。
Ｌｂ／ｆｗ＜１．５ ・・・（１４）
In the variable magnification
Lb / fw <1.5 (14)
この条件式（１４）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、第１レンズ群１１で発生する軸外収差を他の群で補正することが困難となる。
If the upper limit of conditional expression (14) 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２レンズ群１２内または第３レンズ群１３内の樹脂材料製レンズが上述した樹脂材料中にナノ粒子を分散させた素材を用いて成形した成形レンズであることがより一層好ましい。本実施形態の変倍光学系１では、第３レンズ群１３が最も変倍負担が大きく、次に第２レンズ群１２の変倍負担が大きい。このような構成では、上記成形レンズがこれらの群に用いられることによって、他の群に用いられた場合よりも環境温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変動を抑制する効果が大きくなる。
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、第１レンズ群１１の樹脂材料製レンズの屈折率をＮ１ｎとする場合に、第１レンズ群１１は、１枚の樹脂材料製レンズ、図１に示す例では負レンズ１１１から成り、下記（１５）の条件式を満たすことがより一層好ましい。
Ｎ１ｎ＞１．５５ ・・・（１５）
In the variable magnification
N1n> 1.55 (15)
この条件式（１５）を満たすことによって、樹脂材料製レンズの像側面の製造難易度を抑制することが可能となる。 By satisfying the conditional expression (15), it is possible to suppress the difficulty in manufacturing the image side surface of the lens made of a resin material.
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の合成焦点距離をｆ１とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をｆｔとする場合に、第１レンズ群１１は、下記（１６）の条件式を満たすことがより一層好ましい。
０．４＜｜ｆ１／ｆｔ｜＜０．６ ・・・（１６）
In the variable magnification
0.4 <| f1 / ft | <0.6 (16)
この条件式（１６）の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式（１６）の下限を下回ると、第１レンズ群１１の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなってしまい好ましくない。
If the upper limit of the conditional expression (16) is exceeded, it is not preferable because correction of distortion is difficult, and if the lower limit of the conditional expression (16) is not reached, the manufacturing error sensitivity to the decentration error 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１２の合成焦点距離をｆ２とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をｆｔとする場合に、第２レンズ群１２は、下記（１７）の条件式を満たすことがより一層好ましい。
０．７＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜１．３ ・・・（１７）
In the variable magnification
0.7 <| f2 / ft | <1.3 (17)
この条件式（１７）の上限を上回ると、特に広角端での非点収差の補正が困難となって好ましくなく、この条件式（１７）の下限を下回ると、第２レンズ群１２の偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなってしまい好ましくない。 Exceeding the upper limit of conditional expression (17) is not preferable because it becomes difficult to correct astigmatism, particularly at the wide-angle end. If the lower limit of conditional expression (17) is not reached, it is not preferable. The manufacturing error sensitivity to the error is increased, which is not preferable.
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とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をｆｔとする場合に、第３レンズ群１３は、下記（１８）の条件式を満たすことがより一層好ましい。
０．４＜｜ｆ３／ｆｔ｜＜０．７ ・・・（１８）
In the variable magnification
0.4 <| f3 / ft | <0.7 (18)
この条件式（１８）の上限を上回ると、第３レンズ群１３の変倍移動量が増加し、変倍比を確保した状態で光学全長を短縮することが困難となって好ましくなく、この条件式（１８）の下限を下回ると、第３レンズ群１３内における各レンズの偏芯誤差に対する製造誤差感度が高くなりすぎ、調整を行ったとしても周辺性能を確保することが困難となって好ましくない。
If the upper limit of conditional expression (18) is exceeded, the amount of zoom movement of the
また、このような構成の変倍光学系１において、第４レンズ群１４の合成焦点距離をｆ４とし、望遠端での全光学系の合成焦点距離をｆｔとする場合に、第４レンズ群１４は、下記（１９）の条件式を満たすことがより一層好ましい。
０．９＜｜ｆ４／ｆｔ｜＜２．０ ・・・（１９）
In the variable power
0.9 <| f4 / ft | <2.0 (19)
この条件式（１９）の上限を上回ると、像面へのテレセントリック性が悪化して好ましくなく、この条件式（１９）の下限を下回ると、広角端と望遠端での像面への入射角の差が大きくなり過ぎ、いずれかで周辺照度低下を招いてしまい好ましくない。 If the upper limit of the conditional expression (19) is exceeded, the telecentricity on the image plane deteriorates, which is not preferable. If the lower limit of the conditional expression (19) is not reached, the incident angles to the image plane at the wide-angle end and the telephoto end are not preferable. This is not preferable because the difference between the two becomes too large, which causes a decrease in ambient illuminance.
また、このような構成の変倍光学系１において、図略の前記光学絞りは、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、第２および第３レンズ群１２、１３や図略の前記光学絞り等の駆動には、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、物体側から順に、両凹の負レンズまたは物体側に凸の負メニスカスレンズから構成されて成る第１レンズ群と、物体側に凸の正メニスカスレンズから構成されて成る第２レンズ群と、１組の接合レンズを含みかつ両凸の正レンズを有して成る第３レンズ群と、両凸の正レンズまたは像側に凸の正メニスカスレンズから構成されて成る第４レンズ群とを含む構成とすることがより一層好ましい。このように、第１レンズ群が１枚の負レンズで構成されることによって、光学全長を抑えることが可能となる。第２レンズ群が正メニスカスレンズで構成されることによって、倍率色収差および非点収差の補正を充分に行うことが可能となる。第３レンズ群が接合レンズを含むことによって、軸上色収差を抑制し、かつ誤差感度低減を行うことが可能となる。第３レンズ群が両凸のレンズを有することによって、第３レンズ群の光学的パワーを充分に確保することが可能となる。そして、第４レンズ群が１枚の正レンズで構成されることによって、像面に対するテレセン性を確保しつつ、コストダウンを図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、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の種類が多いため、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。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用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、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より一層好ましい。
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２０で表される。
ｎ（Ｔ）＝（（ｎ２＋２）×（ｎ２−１））／６ｎ×（−３α＋（１／［Ｒ］）×（∂［Ｒ］／∂Ｔ）） ・・・（２０）
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 Equation 20 by differentiating the refractive index n with respect to the temperature T based on the Lorentz-Lorentz equation.
n (T) = ((n2 + 2) × (n2-1)) / 6n × (−3α + (1 / [R]) × (∂ [R] / ∂T)) (20)
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２０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２０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 dependence is smaller in the second term than in the first term in Equation 20, and can be almost ignored. For example, in the case of PMMA resin, the linear expansion coefficient α is 7 × 10 −5 , and when substituted into Equation 20, n (T) = − 1.2 × 10 −4 (/ ° C.), which is an actually measured value. Is approximately the same.
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.).
＜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５は、実施例１の変倍光学系の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５は、実施例２ないし実施例９および実施例１３ないし実施例１５の場合も示している。図２６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２７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２８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. 5 is a diagram illustrating a state of movement of each lens unit in zooming of the zooming optical system of Example 1. 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. 5 also shows the cases of Examples 2 to 9 and Examples 13 to 15. FIG. 26 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 1. FIG. 27 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 1. FIG. 28 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、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を含む全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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、図略の前記光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）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、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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、物体側の面（片面）が非球面である。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。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とは接合レンズである。第３レンズ群（Ｇｒ３）には、図略の前記光学絞りＳＴが含まれ、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動するように第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間に配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens convex to the image side (fourth lens L4), and a negative meniscus lens convex to the image side (fifth lens). L5). The third lens L3 has an aspheric object side surface (one surface). The fifth lens L5 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses. The third lens group (Gr3) includes the optical diaphragm ST (not shown), and is disposed between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 so as to move together with the third lens group (Gr3). .
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
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。 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.
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１７についても同様である（図６ないし図１４、図１６、図１８、および、図２０ないし図２４）。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１〜１７の各図４、６〜１４、１６、１８、２０〜２４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１〜１７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 (however, the cemented surface of the lens is 1). 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 meanings of such handling and symbols are the same for Examples 2 to 17 described later (FIGS. 6 to 14, FIG. 16, FIG. 18, and FIGS. 20 to 24). However, it does not mean that they are exactly the same. For example, in FIGS. 4, 6 to 14, 16, 18, and 20 to 24 of each of Examples 1 to 17, the lens surface disposed closest to the object side Although the same symbol (r1) is attached, it does not mean that these curvatures and the like are the same throughout each of Examples 1-17.
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）、第３レンズ群（Ｇｒ３）（途中、前記光学絞りＳＴを含む）、第４レンズ群（Ｇｒ４）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, light rays incident from the object side are sequentially arranged along the optical axis AX in the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) (on the way, The optical aperture ST is included), the fourth lens group (Gr4) 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）から中間点（Ｍ）を経て望遠端（Ｔ）への変倍時に、図５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、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 ∞ ∞
１＊ -15.692 0.600 1.53048 55.72
２＊ 4.198 可変
３＊ 4.971 1.151 1.60700 27.10
４＊ 10.207 可変
５＊ 3.557 2.015 1.68966 52.97
６ -5.135 0.939 1.84666 23.78
７（絞り） -147.991 2.749
８＊ -2.187 0.600 1.53048 55.72
９＊ -3.886 可変
１０＊ 21.779 1.425 1.60700 27.10
１１＊ -17.813 0.500
１２ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝9.1389e-004，Ａ６＝-1.1471e-005，Ａ８＝-3.1556e-007，Ａ１０＝-1.1908e-007
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-8.7951e-004，Ａ６＝2.6615e-005，Ａ８＝1.5182e-006，Ａ１０＝-8.0850e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.4114e-004，Ａ６＝-6.5084e-006，Ａ８＝-4.6724e-006，Ａ１０＝3.7699e-008
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.4053e-003，Ａ６＝-1.1503e-004，Ａ８＝4.6380e-006，Ａ１０＝-1.0744e-007
第５面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-8.3845e-004，Ａ６＝-7.8376e-005，Ａ８＝-1.5352e-005，Ａ１０＝4.3093e-006
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.7119e-002，Ａ６＝5.8848e-003，Ａ８＝-1.2644e-003，Ａ１０＝1.0955e-004
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-9.1546e-003，Ａ６＝3.8357e-003，Ａ８＝-4.4549e-004，Ａ１０＝4.0317e-005
第１０面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.3685e-004，Ａ６＝-9.8203e-004，Ａ８＝1.2912e-004，Ａ１０＝-4.6775e-006
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝4.8182e-003，Ａ６＝-2.3581e-003，Ａ８＝2.5235e-004，Ａ１０＝-8.1578e-006
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 4.479 8.563 12.396
Ｆナンバ 3.426 5.622 7.113
画角 38.789 22.803 16.194
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 4.116 1.314 1.289
ｄ４ 4.404 3.474 0.960
ｄ９ 0.500 4.232 6.770
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.178
２ ３ ４ 14.739
３ ５ ９ 6.847
４ １０ １１ 16.365
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
Object ∞ ∞
1 * -15.692 0.600 1.53048 55.72
2 * 4.198
4 * 10.207
6 -5.135 0.939 1.84666 23.78
7 (Aperture) -147.991 2.749
8 * -2.187 0.600 1.53048 55.72
9 * -3.886
11 * -17.813 0.500
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 9.1389e-004, A6 = -1.1471e-005, A8 = -3.1556e-007, A10 = -1.1908e-007
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = −8.7951e-004, A6 = 2.6615e-005, A8 = 1.5182e-006, A10 = −8.0850e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.4114e-004, A6 = -6.5084e-006, A8 = -4.6724e-006, A10 = 3.7699e-008
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.4053e-003, A6 = -1.1503e-004, A8 = 4.6380e-006, A10 = -1.0744e-007
5th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -8.3845e-004, A6 = -7.8376e-005, A8 = -1.5352e-005, A10 = 4.3093e-006
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.7119e-002, A6 = 5.8848e-003, A8 = -1.2644e-003, A10 = 1.0955e-004
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -9.1546e-003, A6 = 3.8357e-003, A8 = -4.4549e-004, A10 = 4.0317e-005
10th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.3685e-004, A6 = -9.8203e-004, A8 = 1.2912e-004, A10 = -4.6775e-006
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 4.8182e-003, A6 = −2.33581e-003, A8 = 2.5235e-004, A10 = −8.1578e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.77
Wide angle intermediate telephoto focal length 4.479 8.563 12.396
F number 3.426 5.622 7.113
Angle of view 38.789 22.803 16.194
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.830 19.830 19.830
BF 1.330 1.330 1.330
d2 4.116 1.314 1.289
d4 4.404 3.474 0.960
d9 0.500 4.232 6.770
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 14.739
3 5 9 6.847
4 10 11 16.365
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２６、図２７および図２８にそれぞれ示す。図２６は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図２７は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図２８は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。図２６（Ａ）、図２７（Ａ）および図２８（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（ASTIGMATISM 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. is 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２６（Ｂ）、図２７（Ｂ）および図２８（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。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ずれをｍｍ単位で表している。 26 (B), 27 (B), and 28 (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 incident ray height with respect to the chief ray is expressed in mm, and the vertical axis represents the deviation from the chief 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２〜１７にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図２９〜図７６においても同様である。 The above handling is the same for the construction data according to Examples 2 to 17 and FIGS. 29 to 76 showing the respective aberrations.
図６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２９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３０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３１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. 6 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the second embodiment. FIG. 29 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 2. FIG. 30 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 2. FIG. 31 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to the second embodiment.
実施例２の変倍光学系１Ｂは、図６に示すように、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を含む全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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、図略の前記光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 6, 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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、物体側の面（片面）が非球面である。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。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とは接合レンズである。第３レンズ群（Ｇｒ３）には、図略の前記光学絞りＳＴが含まれ、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動するように第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間に配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens convex to the image side (fourth lens L4), and a negative meniscus lens convex to the image side (fifth lens). L5). The third lens L3 has an aspheric object side surface (one surface). The fifth lens L5 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses. The third lens group (Gr3) includes the optical diaphragm ST (not shown), and is disposed between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 so as to move together with the third lens group (Gr3). .
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
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。 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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、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＊ -15.736 0.600 1.56200 45.00
２＊ 4.227 可変
３＊ 4.943 1.281 1.60700 27.10
４＊ 11.513 可変
５＊ 3.578 2.531 1.68966 52.97
６ -5.000 0.600 1.84666 23.78
７（絞り） -169.146 2.593
８＊ -2.243 0.600 1.53048 55.72
９＊ -3.990 可変
１０＊ 33.750 1.373 1.60700 27.10
１１＊ -15.824 0.500
１２ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.3888e-004，Ａ６＝-8.7451e-006，Ａ８＝-2.8550e-007，Ａ１０＝-5.5739e-009
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.1121e-003，Ａ６＝2.6079e-005，Ａ８＝1.0053e-006，Ａ１０＝-7.4012e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.5529e-004，Ａ６＝-1.4750e-005，Ａ８＝-3.9770e-006，Ａ１０＝8.8426e-008
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.3811e-003，Ａ６＝-1.1829e-004，Ａ８＝5.5867e-006，Ａ１０＝-7.1832e-008
第５面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-9.0305e-004，Ａ６＝-6.3508e-005，Ａ８＝-1.8241e-005，Ａ１０＝3.5254e-006
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.6749e-002，Ａ６＝5.6394e-003，Ａ８＝-1.1796e-003，Ａ１０＝6.1027e-005
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-8.5099e-003，Ａ６＝3.7945e-003，Ａ８＝-4.4544e-004，Ａ１０＝3.7935e-005
第１０面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.0569e-003，Ａ６＝-9.2783e-004，Ａ８＝1.3635e-004，Ａ１０＝-5.2426e-006
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.0612e-003，Ａ６＝-2.1684e-003，Ａ８＝2.5058e-004，Ａ１０＝-8.4657e-006
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 4.524 8.644 12.514
Ｆナンバ 3.367 5.606 7.115
画角 38.513 22.610 16.049
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.832 1.280 1.235
ｄ４ 4.589 3.391 0.905
ｄ９ 0.500 4.251 6.782
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -5.865
２ ３ ４ 13.292
３ ５ ９ 6.854
４ １０ １１ 17.935
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２９、図３０および図３１にそれぞれ示す。図２９は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図３０は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図３１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 * -15.736 0.600 1.56200 45.00
2 * 4.227
4 * 11.513
6 -5.000 0.600 1.84666 23.78
7 (Aperture) -169.146 2.593
8 * -2.243 0.600 1.53048 55.72
9 * -3.990
11 * -15.824 0.500
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.3888e-004, A6 = -8.7451e-006, A8 = -2.8550e-007, A10 = -5.5739e-009
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.1121e-003, A6 = 2.6079e-005, A8 = 1.0053e-006, A10 = -7.4012e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.5529e-004, A6 = -1.4750e-005, A8 = -3.9770e-006, A10 = 8.8426e-008
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.3811e-003, A6 = -1.1829e-004, A8 = 5.5867e-006, A10 = -7.1832e-008
5th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -9.0305e-004, A6 = -6.3508e-005, A8 = -1.8241e-005, A10 = 3.5254e-006
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.6749e-002, A6 = 5.6394e-003, A8 = -1.1796e-003, A10 = 6.1027e-005
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -8.5099e-003, A6 = 3.7945e-003, A8 = -4.4544e-004, A10 = 3.7935e-005
10th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.0569e-003, A6 = -9.2783e-004, A8 = 1.3635e-004, A10 = -5.2426e-006
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.0612e-003, A6 = −2.1684e-003, A8 = 2.5058e-004, A10 = −8.4657e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.77
Wide angle Medium telephoto focal length 4.524 8.644 12.514
F number 3.367 5.606 7.115
Angle of view 38.513 22.610 16.049
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.830 19.830 19.830
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.832 1.280 1.235
d4 4.589 3.391 0.905
d9 0.500 4.251 6.782
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 13.292
3 5 9 6.854
4 10 11 17.935
29, 30 and 31 show spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図７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３２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３３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３４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. 7 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the third embodiment. FIG. 32 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 3. FIG. 33 is an aberration diagram of a lens unit at an intermediate point in Example 3. FIG. 34 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、図７に示すように、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を含む全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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、図略の前記光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 7, the variable magnification
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
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凹の負レンズ（第１レンズＬ１）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。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。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とは接合レンズである。第３レンズ群（Ｇｒ３）には、図略の前記光学絞りＳＴが含まれ、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動するように第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間に配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens convex to the image side (fourth lens L4), and a negative meniscus lens convex to the image side (fifth lens). L5). The fifth lens L5 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses. The third lens group (Gr3) includes the optical diaphragm ST (not shown), and is disposed between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 so as to move together with the third lens group (Gr3). .
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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) includes a positive 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.
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。 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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、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
数値実施例３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -18.663 0.600 1.53048 55.72
２＊ 4.142 可変
３＊ 5.135 1.060 1.63219 23.42
４＊ 11.135 可変
５ 3.899 1.388 1.71569 52.97
６ -4.313 1.318 1.89631 25.84
７（絞り） -36.555 2.933
８＊ -2.226 0.600 1.53048 55.72
９＊ -3.619 可変
１０＊ 11.659 1.232 1.63219 23.42
１１＊ 45.554 0.607
１２ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.1477e-003，Ａ６＝-1.7920e-005，Ａ８＝-6.1512e-007，Ａ＝1.7363e-008
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-5.7644e-004，Ａ６＝5.0570e-005，Ａ８＝-3.8873e-006，Ａ１０＝-4.5793e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.7133e-005，Ａ６＝-3.8908e-005，Ａ８＝-3.2575e-006，Ａ１０＝1.3750e-007
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.1285e-003，Ａ６＝-1.6758e-004，Ａ８＝1.1108e-005，Ａ１０＝-3.8656e-007
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-9.0404e-003，Ａ６＝2.2302e-003，Ａ８＝1.2713e-003，Ａ１０＝-3.6164e-004
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-4.8193e-003，Ａ６＝2.3738e-003，Ａ８＝9.3974e-005，Ａ１０＝-3.3523e-005
第１０面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.7700e-003，Ａ６＝-1.5355e-003，Ａ８＝1.6588e-004，Ａ１０＝-5.5918e-006
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝7.9188e-003，Ａ６＝-2.9539e-003，Ａ８＝2.8872e-004，Ａ１０＝-9.0032e-006
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 4.454 8.542 12.392
Ｆナンバ 3.481 5.629 7.112
画角 38.946 22.853 16.200
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
ＢＦ 1.437 1.437 1.437
ｄ２ 4.608 1.401 1.173
ｄ４ 4.019 3.378 0.951
ｄ９ 0.635 4.484 7.139
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.332
２ ３ ４ 14.109
３ ５ ９ 7.337
４ １０ １１ 24.442
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３２、図３３および図３４にそれぞれ示す。図３２は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図３３は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図３４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 * -18.663 0.600 1.53048 55.72
2 * 4.142
4 * 11.135
6 -4.313 1.318 1.89631 25.84
7 (Aperture) -36.555 2.933
8 * -2.226 0.600 1.53048 55.72
9 * -3.619
11 * 45.554 0.607
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.1477e-003, A6 = -1.7920e-005, A8 = -6.1512e-007, A = 1.7363e-008
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = −5.7644e-004, A6 = 5.0570e-005, A8 = −3.8873e-006, A10 = −4.5793e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.7133e-005, A6 = -3.8908e-005, A8 = -3.2575e-006, A10 = 1.3750e-007
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.1285e-003, A6 = -1.6758e-004, A8 = 1.1108e-005, A10 = -3.8656e-007
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -9.0404e-003, A6 = 2.2302e-003, A8 = 1.713e-003, A10 = -3.6164e-004
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = −4.8193e-003, A6 = 2.3738e-003, A8 = 9.3974e-005, A10 = −3.3523e-005
10th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.7700e-003, A6 = -1.5355e-003, A8 = 1.6588e-004, A10 = -5.5918e-006
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 7.9188e-003, A6 = -2.9539e-003, A8 = 2.8872e-004, A10 = -9.0032e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.77
Wide angle Medium telephoto focal length 4.454 8.542 12.392
F number 3.481 5.629 7.112
Angle of view 38.946 22.853 16.200
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.830 19.830 19.830
BF 1.437 1.437 1.437
d2 4.608 1.401 1.173
d4 4.019 3.378 0.951
d9 0.635 4.484 7.139
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 14.109
3 5 9 7.337
4 10 11 24.442
32, FIG. 33 and FIG. 34 show the spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図８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３５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３６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３７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. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the fourth embodiment. FIG. 35 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 4. FIG. 36 is an aberration diagram of a lens unit at an intermediate point in Example 4. FIG. 37 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 4.
実施例４の変倍光学系１Ｄは、図８に示すように、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を含む全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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、図略の前記光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 8, the variable magnification
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、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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、両凹の負レンズ（第４レンズＬ４）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。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。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とは接合レンズである。第３レンズ群（Ｇｒ３）には、図略の前記光学絞りＳＴが含まれ、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動するように第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間に配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a biconcave negative lens (fourth lens L4), and a negative meniscus lens (fifth lens L5) convex to the image side. Consists of. The fifth lens L5 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses. The third lens group (Gr3) includes the optical diaphragm ST (not shown), and is disposed between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 so as to move together with the third lens group (Gr3). .
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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) includes a positive 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.
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。 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４の変倍光学系１Ｄ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、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
数値実施例４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -35.293 0.600 1.53500 56.00
２＊ 4.184 可変
３＊ 5.194 0.947 1.62206 23.93
４＊ 10.188 可変
５ 3.552 1.429 1.75450 51.57
６ -5.332 1.646 1.92677 26.17
７（絞り） 58.925 2.069
８＊ -1.961 0.920 1.56200 45.00
９＊ -3.079 可変
１０＊ 10.215 1.503 1.53500 56.00
１１＊ 76.664 0.740
１２ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝6.2778e-004，Ａ６＝-1.0141e-006，Ａ８＝-1.2777e-006，Ａ１０＝2.9962e-008
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-8.3701e-004，Ａ６＝4.5830e-005，Ａ８＝-6.8115e-006，Ａ１０＝-2.8402e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-6.9159e-005，Ａ６＝-1.0999e-004，Ａ８＝5.0801e-006，Ａ１０＝-2.0538e-007
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝6.9923e-004，Ａ６＝-2.3048e-004，Ａ８＝2.2631e-005，Ａ１０＝-9.6492e-007
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.1449e-002，Ａ６＝8.0386e-003，Ａ８＝-2.6118e-003，Ａ１０＝4.5063e-004
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-3.6321e-003，Ａ６＝2.6926e-003，Ａ８＝-2.2932e-004，Ａ１０＝2.9553e-005
第１０面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-6.5782e-004，Ａ６＝-1.1217e-003，Ａ８＝1.3757e-004，Ａ１０＝-4.9522e-006
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.3760e-003，Ａ６＝-2.2707e-003，Ａ８＝2.3947e-004，Ａ１０＝-7.6234e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.79
広角 中間 望遠
焦点距離 4.454 8.548 12.403
Ｆナンバ 3.501 5.635 7.116
画角 38.950 22.839 16.185
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
ＢＦ 1.571 1.570 1.570
ｄ２ 5.019 1.226 0.950
ｄ４ 3.628 3.522 1.090
ｄ９ 0.500 4.398 7.106
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.955
２ ３ ４ 15.880
３ ５ ９ 7.466
４ １０ １１ 21.855
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３５、図３６および図３７にそれぞれ示す。図３５は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図３６は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図３７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 * -35.293 0.600 1.53500 56.00
2 * 4.184
4 * 10.188
6 -5.332 1.646 1.92677 26.17
7 (aperture) 58.925 2.069
8 * -1.961 0.920 1.56200 45.00
9 * -3.079
11 * 76.664 0.740
12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 6.2778e-004, A6 = -1.0141e-006, A8 = -1.2777e-006, A10 = 2.9962e-008
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = −8.3701e-004, A6 = 4.5830e-005, A8 = −6.8115e-006, A10 = −2.8402e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = −6.9159e-005, A6 = −1.0999e-004, A8 = 5.0801e-006, A10 = −2.0538e-007
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 6.9923e-004, A6 = -2.3048e-004, A8 = 2.2631e-005, A10 = -9.6492e-007
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.1449e-002, A6 = 8.0386e-003, A8 = -2.6118e-003, A10 = 4.5063e-004
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -3.6321e-003, A6 = 2.6926e-003, A8 = -2.2932e-004, A10 = 2.9553e-005
10th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -6.5782e-004, A6 = -1.1217e-003, A8 = 1.3757e-004, A10 = -4.9522e-006
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.3760e-003, A6 = -2.2707e-003, A8 = 2.3947e-004, A10 = -7.6234e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.79
Wide angle Medium telephoto focal length 4.454 8.548 12.403
F number 3.501 5.635 7.116
Angle of view 38.950 22.839 16.185
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.830 19.830 19.830
BF 1.571 1.570 1.570
d2 5.019 1.226 0.950
d4 3.628 3.522 1.090
d9 0.500 4.398 7.106
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 15.880
3 5 9 7.466
4 10 11 21.855
FIG. 35, FIG. 36 and FIG. 37 show the spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図９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３８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３９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４０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. 9 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the fifth embodiment. FIG. 38 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 5. FIG. 39 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 5. FIG. 40 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to the fifth embodiment.
実施例５の変倍光学系１Ｅは、図９に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 9, 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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the object side, and a positive meniscus lens (fifth lens) convex on the object side. L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。第６レンズＬ６は、両面が非球面である。 The fourth lens group (Gr4) is composed of a biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、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＊ -28.397 0.800 1.56200 45.00
２＊ 4.080 可変
３＊ 5.487 1.363 1.63219 23.42
４＊ 13.515 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.493 0.873 1.64982 55.98
７＊ -15.819 0.100
８ 5.138 0.834 2.00240 28.28
９ 1.891 0.956 1.75935 50.74
１０ 2.608 可変
１１＊ 27.147 1.234 1.79850 22.60
１２＊ -17.576 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝4.5445e-004，Ａ６＝3.0571e-006，Ａ８＝-2.1250e-007，Ａ１０＝-1.0183e-008
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-8.4371e-004，Ａ６＝8.7075e-005，Ａ８＝-1.0617e-005，Ａ１０＝-1.6578e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-9.2997e-004，Ａ６＝4.3916e-005，Ａ８＝-4.6851e-005，Ａ１０＝3.2490e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.9674e-004，Ａ６＝-2.3798e-004，Ａ８＝-3.5194e-006，Ａ１０＝1.7967e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.2750e-003，Ａ６＝-4.2532e-004，Ａ８＝1.5998e-004，Ａ１０＝-4.5548e-005
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.1398e-003，Ａ６＝-5.1589e-004，Ａ８＝3.3494e-004，Ａ１０＝-9.4742e-005
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝7.6708e-004，Ａ６＝-4.8119e-004，Ａ８＝5.0498e-005，Ａ１０＝-1.5608e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.6265e-003，Ａ６＝-7.2314e-004，Ａ８＝7.3299e-005，Ａ１０＝-2.2196e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.79
広角 中間 望遠
焦点距離 4.756 8.880 13.697
Ｆナンバ 3.552 5.507 7.098
画角 37.125 22.068 14.726
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.829 19.829 19.829
ＢＦ 1.329 1.328 1.327
ｄ２ 3.451 0.902 0.927
ｄ４ 5.318 4.088 0.987
ｄ１０ 3.572 7.352 10.427
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.292
２ ３ ４ 13.710
３ ５ １０ 7.018
４ １１ １２ 13.527
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３８、図３９および図４０にそれぞれ示す。図３８は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図３９は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図４０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 * -28.397 0.800 1.56200 45.00
2 * 4.080
4 * 13.515 Variable 5 (Aperture) ∞ 0.000
6 * 3.493 0.873 1.64982 55.98
7 * -15.819 0.100
8 5.138 0.834 2.00240 28.28
9 1.891 0.956 1.75935 50.74
10 2.608
12 * -17.576 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 4.5445e-004, A6 = 3.0571e-006, A8 = -2.1250e-007, A10 = -1.0183e-008
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = −8.4371e-004, A6 = 8.7075e-005, A8 = −1.0617e-005, A10 = −1.6578e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = −9.2997e-004, A6 = 4.3916e-005, A8 = −4.6851e-005, A10 = 3.2490e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.9674e-004, A6 = -2.3798e-004, A8 = -3.5194e-006, A10 = 1.7967e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.2750e-003, A6 = -4.2532e-004, A8 = 1.5998e-004, A10 = -4.5548e-005
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.1398e-003, A6 = -5.1589e-004, A8 = 3.3494e-004, A10 = -9.4742e-005
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 7.6708e-004, A6 = -4.8119e-004, A8 = 5.0498e-005, A10 = -1.5608e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.6265e-003, A6 = -7.2314e-004, A8 = 7.3299e-005, A10 = -2.2196e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.79
Wide angle Medium telephoto focal length 4.756 8.880 13.697
F number 3.552 5.507 7.098
Angle of view 37.125 22.068 14.726
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.829 19.829 19.829
BF 1.329 1.328 1.327
d2 3.451 0.902 0.927
d4 5.318 4.088 0.987
d10 3.572 7.352 10.427
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 13.710
3 5 10 7.018
4 11 12 13.527
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図１０は、実施例６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４１は、実施例６の広角端におけるレンズ群の収差図である。図４２は、実施例６の中間点におけるレンズ群の収差図である。図４３は、実施例６の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the sixth embodiment. FIG. 41 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 6. FIG. 42 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 6. FIG. 43 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to the sixth embodiment.
実施例６の変倍光学系１Ｆは、図１０に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 10, the variable magnification
より詳しくは、実施例６の変倍光学系１Ｆ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 zoom
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凹の負レンズ（第１レンズＬ１）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。第２レンズＬ２は、両面が非球面である。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the object side, and a positive meniscus lens (fifth lens) convex on the object side. L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。第６レンズＬ６は、両面が非球面である。 The fourth lens group (Gr4) is composed of a biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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６の変倍光学系１Ｆ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the variable magnification
実施例６の変倍光学系１Ｆ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６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -21.698 0.800 1.56200 45.00
２＊ 4.088 可変
３＊ 6.006 1.294 1.78968 26.85
４＊ 14.620 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.664 1.094 1.64165 56.42
７＊ -15.586 0.100
８ 5.107 0.800 2.00330 28.30
９ 1.983 0.948 1.75107 51.68
１０ 2.709 可変
１１＊ 27.327 1.257 1.69702 26.74
１２＊ -16.072 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝5.7512e-004，Ａ６＝2.5756e-006，Ａ８＝-3.2671e-007，Ａ１０＝-8.3058e-009
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.0697e-003，Ａ６＝1.1491e-004，Ａ８＝-1.2523e-005，Ａ１０＝-1.1449e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.0360e-003，Ａ６＝4.8358e-005，Ａ８＝-4.0550e-005，Ａ１０＝2.7572e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-4.8068e-004，Ａ６＝-1.8178e-004，Ａ８＝-7.3923e-006，Ａ１０＝1.7046e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.1690e-003，Ａ６＝-2.2591e-004，Ａ８＝3.3589e-005，Ａ１０＝-9.2453e-006
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝9.7843e-004，Ａ６＝-4.1651e-004，Ａ８＝2.4911e-004，Ａ１０＝-6.6099e-005
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝4.7217e-004，Ａ６＝-4.7438e-004，Ａ８＝5.0892e-005，Ａ１０＝-1.5944e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.2354e-003，Ａ６＝-7.0781e-004，Ａ８＝7.3472e-005，Ａ１０＝-2.2484e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.746 8.869 13.687
Ｆナンバ 3.499 5.480 7.105
画角 37.179 22.092 14.737
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.520 1.032 0.897
ｄ４ 5.375 4.052 1.069
ｄ１０ 3.303 7.113 10.232
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.053
２ ３ ４ 12.106
３ ５ １０ 7.288
４ １１ １２ 14.694
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例６の変倍光学系１Ｆ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４１、図４２および図４３にそれぞれ示す。図４１は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図４２は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図４３は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 6
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -21.698 0.800 1.56200 45.00
2 * 4.088
4 * 14.620 Variable 5 (Aperture) ∞ 0.000
6 * 3.664 1.094 1.64165 56.42
7 * -15.586 0.100
8 5.107 0.800 2.00330 28.30
9 1.983 0.948 1.75107 51.68
10 2.709
12 * -16.072 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 5.7512e-004, A6 = 2.5756e-006, A8 = -3.2671e-007, A10 = -8.3058e-009
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.0697e-003, A6 = 1.1491e-004, A8 = -1.2523e-005, A10 = -1.1449e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.0360e-003, A6 = 4.8358e-005, A8 = -4.0550e-005, A10 = 2.7572e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -4.8068e-004, A6 = -1.8178e-004, A8 = -7.3923e-006, A10 = 1.7046e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.1690e-003, A6 = -2.2591e-004, A8 = 3.3589e-005, A10 = -9.2453e-006
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 9.77843e-004, A6 = -4.1651e-004, A8 = 2.4911e-004, A10 = -6.6099e-005
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 4.7217e-004, A6 = -4.7438e-004, A8 = 5.0892e-005, A10 = -1.5944e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.354e-003, A6 = −7.0781e-004, A8 = 7.3472e-005, A10 = −2.2484e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium telephoto focal length 4.746 8.869 13.687
F number 3.499 5.480 7.105
Angle of view 37.179 22.092 14.737
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.520 1.032 0.897
d4 5.375 4.052 1.069
d10 3.303 7.113 10.232
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 12.106
3 5 10 7.288
4 11 12 14.694
41, 42, and 43 show spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion, and lateral aberration in the variable magnification
図１１は、実施例７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４４は、実施例７の広角端におけるレンズ群の収差図である。図４５は、実施例７の中間点におけるレンズ群の収差図である。図４６は、実施例７の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 11 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the seventh embodiment. FIG. 44 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 7. FIG. 45 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 7. FIG. 46 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 7.
実施例７の変倍光学系１Ｇは、図１１に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。 As shown in FIG. 11, the variable magnification optical system 1G of Example 7 includes a first optical unit 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 lens group (Gr1), a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, an optical stop ST, a third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole, and as a whole This is a negative / positive / positive / positive four-component zoom configuration comprising a fourth lens group (Gr4) having a positive optical power. During zooming, as shown in FIG. 5, the first lens group (Gr1) ) And the fourth lens group (Gr4) are fixed, the second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) are moved, and the optical aperture stop ST is moved together with the third lens group (Gr3).
より詳しくは、実施例７の変倍光学系１Ｇ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 1G of Example 7, 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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。第２レンズＬ２は、両面が非球面である。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the object side, and a positive meniscus lens (fifth lens) convex on the object side. L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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７の変倍光学系１Ｇ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。 In the variable magnification optical system 1G of Example 7, as shown in FIG. 5, 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 moved in a curve (curve convex toward the object side) in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linear in the direction approaching the object. The optical aperture stop ST moves together with the third lens group (Gr3), and the fourth lens group (Gr4) is fixed. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), each of the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) , Move so that the distance between each other becomes narrower.
実施例７の変倍光学系１Ｇ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 1G of Example 7 is shown below.
数値実施例７
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -20.638 0.800 1.56200 45.00
２＊ 4.069 可変
３＊ 6.025 1.269 1.84380 26.62
４＊ 13.451 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.730 1.207 1.65159 55.88
７＊ -15.083 0.100
８ 5.243 0.800 2.00330 28.30
９ 1.976 0.960 1.75292 51.62
１０ 2.780 可変
１１＊ 24.906 1.307 1.62206 23.93
１２＊ -14.893 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝6.8169e-004，Ａ６＝9.2223e-007，Ａ８＝-4.4900e-007，Ａ１０＝-5.2971e-009
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.0292e-003，Ａ６＝1.2968e-004，Ａ８＝-1.3710e-005，Ａ１０＝-1.4939e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-9.4782e-004，Ａ６＝4.2602e-005，Ａ８＝-4.0174e-005，Ａ１０＝2.7335e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-3.8376e-004，Ａ６＝-1.9506e-004，Ａ８＝-7.3268e-006，Ａ１０＝1.7509e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.1524e-003，Ａ６＝-9.2192e-005，Ａ８＝-4.2585e-005，Ａ１０＝8.3128e-006
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝9.0241e-004，Ａ６＝-2.1345e-004，Ａ８＝1.2276e-004，Ａ１０＝-3.6650e-005
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.6693e-004，Ａ６＝-4.5786e-004，Ａ８＝4.9952e-005，Ａ１０＝-1.5761e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.1535e-003，Ａ６＝-7.0277e-004，Ａ８＝7.4100e-005，Ａ１０＝-2.2865e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.748 8.871 13.690
Ｆナンバ 3.504 5.488 7.106
画角 37.172 22.089 14.733
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.436 1.024 0.923
ｄ４ 5.427 4.034 1.038
ｄ１０ 3.184 6.989 10.086
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -5.978
２ ３ ４ 11.995
３ ５ １０ 7.196
４ １１ １２ 15.173
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例７の変倍光学系１Ｇ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４４、図４５および図４６にそれぞれ示す。図４４は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図４５は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図４６は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 7
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -20.638 0.800 1.56200 45.00
2 * 4.069
4 * 13.451 Variable 5 (Aperture) ∞ 0.000
6 * 3.730 1.207 1.65159 55.88
7 * -15.083 0.100
8 5.243 0.800 2.00330 28.30
9 1.976 0.960 1.75292 51.62
10 2.780
12 * -14.893 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 6.8169e-004, A6 = 9.2223e-007, A8 = -4.4900e-007, A10 = -5.2971e-009
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.0292e-003, A6 = 1.2968e-004, A8 = -1.3710e-005, A10 = -1.4939e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = -9.4782e-004, A6 = 4.2602e-005, A8 = -4.0174e-005, A10 = 2.7335e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -3.8376e-004, A6 = -1.9506e-004, A8 = -7.3268e-006, A10 = 1.7509e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.1524e-003, A6 = -9.2192e-005, A8 = -4.2585e-005, A10 = 8.3128e-006
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 9.0241e-004, A6 = -2.1345e-004, A8 = 1.2276e-004, A10 = -3.6650e-005
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.6693e-004, A6 = -4.5786e-004, A8 = 4.9952e-005, A10 = -1.5761e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.1535e-003, A6 = -7.0277e-004, A8 = 7.4100e-005, A10 = -2.2865e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium telephoto focal length 4.748 8.871 13.690
F number 3.504 5.488 7.106
Angle of view 37.172 22.089 14.733
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.436 1.024 0.923
d4 5.427 4.034 1.038
d10 3.184 6.989 10.086
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 11.995
3 5 10 7.196
4 11 12 15.173
44, 45, and 46 show the spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion, and lateral aberration in the variable magnification optical system 1G of Example 7 under the lens arrangement and configuration as described above. Respectively. 44 shows each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 45 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 46 shows each aberration at the telephoto end (T).
図１２は、実施例８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４７は、実施例８の広角端におけるレンズ群の収差図である。図４８は、実施例８の中間点におけるレンズ群の収差図である。図４９は、実施例８の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the eighth embodiment. FIG. 47 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 8. FIG. 48 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 8. FIG. 49 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 8.
実施例８の変倍光学系１Ｈは、図１２に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 12, in the variable magnification
より詳しくは、実施例８の変倍光学系１Ｈ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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the object side, and a positive meniscus lens (fifth lens) convex on the object side. L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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８の変倍光学系１Ｈ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the variable power
実施例８の変倍光学系１Ｈ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８
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -22.193 0.800 1.56200 45.00
２＊ 4.165 可変
３＊ 5.583 1.329 1.63219 23.42
４＊ 14.387 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.524 0.866 1.66731 55.09
７＊ -15.959 0.100
８ 5.289 0.814 2.00330 28.30
９ 1.923 1.042 1.75644 51.23
１０ 2.593 可変
１１＊ 25.019 1.409 1.62206 23.93
１２＊ -11.960 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝7.2947e-004，Ａ６＝2.2629e-007，Ａ８＝-4.7074e-007，Ａ１０＝-2.0175e-009
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-5.7871e-004，Ａ６＝1.2066e-004，Ａ８＝-1.1405e-005，Ａ１０＝-1.2216e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-8.9895e-004，Ａ６＝3.9065e-005，Ａ８＝-4.4546e-005，Ａ１０＝2.9806e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.2051e-004，Ａ６＝-2.4631e-004，Ａ８＝-2.4454e-006，Ａ１０＝1.5389e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.3484e-003，Ａ６＝-2.9348e-004，Ａ８＝8.3184e-005，Ａ１０＝-2.7965e-005
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝9.9152e-004，Ａ６＝-3.3774e-004，Ａ８＝2.2153e-004，Ａ１０＝-6.7554e-005
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝5.4287e-004，Ａ６＝-4.5740e-004，Ａ８＝4.9793e-005，Ａ１０＝-1.5972e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.6929e-003，Ａ６＝-7.1668e-004，Ａ８＝7.3875e-005，Ａ１０＝-2.2884e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.751 8.870 13.676
Ｆナンバ 3.588 5.516 7.094
画角 37.153 22.090 14.748
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.254 0.860 0.940
ｄ４ 5.497 4.104 0.959
ｄ１０ 3.378 7.165 10.230
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.173
２ ３ ４ 13.634
３ ５ １０ 6.948
４ １１ １２ 13.201
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例８の変倍光学系１Ｈ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４７、図４８および図４９にそれぞれ示す。図４７は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図４８は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図４９は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 8
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -22.193 0.800 1.56200 45.00
2 * 4.165
4 * 14.387 Variable 5 (Aperture) ∞ 0.000
6 * 3.524 0.866 1.66731 55.09
7 * -15.959 0.100
8 5.289 0.814 2.00330 28.30
9 1.923 1.042 1.75644 51.23
10 2.593
12 * -11.960 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.000e + 000, A4 = 7.2947e-004, A6 = 2.2629e-007, A8 = -4.7074e-007, A10 = -2.0175e-009
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = -5.7871e-004, A6 = 1.2066e-004, A8 = -1.1405e-005, A10 = -1.2216e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = −8.9895e-004, A6 = 3.9065e-005, A8 = −4.4546e-005, A10 = 2.9806e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.2051e-004, A6 = -2.4631e-004, A8 = -2.4454e-006, A10 = 1.5389e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.3484e-003, A6 = -2.9348e-004, A8 = 8.3184e-005, A10 = -2.7965e-005
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 9.9152e-004, A6 = -3.3774e-004, A8 = 2.2153e-004, A10 = -6.7554e-005
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 5.4287e-004, A6 = -4.5740e-004, A8 = 4.9793e-005, A10 = -1.5972e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.6929e-003, A6 = -7.1668e-004, A8 = 7.3875e-005, A10 = -2.2884e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium telephoto focal length 4.751 8.870 13.676
F number 3.588 5.516 7.094
Angle of view 37.153 22.090 14.748
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.254 0.860 0.940
d4 5.497 4.104 0.959
d10 3.378 7.165 10.230
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 13.634
3 5 10 6.948
4 11 12 13.201
47, 48 and 49 show spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図１３は、実施例９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５０は、実施例９の広角端におけるレンズ群の収差図である。図５１は、実施例９の中間点におけるレンズ群の収差図である。図５２は、実施例９の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 13 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the ninth embodiment. FIG. 50 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 9. FIG. 51 is an aberration diagram of a lens unit at an intermediate point in Example 9. FIG. 52 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 9.
実施例９の変倍光学系１Ｉは、図１３に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。 As shown in FIG. 13, the variable magnification optical system 1I according to the ninth embodiment includes a first optical unit 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 lens group (Gr1), a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, an optical stop ST, a third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole, and as a whole This is a negative / positive / positive / positive four-component zoom configuration comprising a fourth lens group (Gr4) having a positive optical power. During zooming, as shown in FIG. 5, the first lens group (Gr1) ) And the fourth lens group (Gr4) are fixed, the second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) are moved, and the optical aperture stop ST is moved together with the third lens group (Gr3).
より詳しくは、実施例９の変倍光学系１Ｉ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 1I of Example 9, 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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens convex to the object side (fourth lens L4), and a positive meniscus lens convex to the object side (fifth lens). L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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９の変倍光学系１Ｉ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。 In the variable magnification optical system 1I of Example 9, as shown in FIG. 5, 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 moved in a curve (curve convex toward the object side) in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linear in the direction approaching the object. The optical aperture stop ST moves together with the third lens group (Gr3), and the fourth lens group (Gr4) is fixed. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), each of the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) , Move so that the distance between each other becomes narrower.
実施例９の変倍光学系１Ｉ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 1I of Example 9 is shown below.
数値実施例９
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -22.214 0.800 1.56200 45.00
２＊ 4.155 可変
３＊ 5.903 1.302 1.63219 23.42
４＊ 16.502 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.361 0.800 1.53048 55.72
７＊ -10.713 0.100
８ 4.827 0.800 1.96100 27.13
９ 1.881 1.141 1.78887 46.39
１０ 2.517 可変
１１＊ 21.509 1.347 1.62206 23.93
１２＊ -14.703 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.2318e-004，Ａ６＝-1.3616e-006，Ａ８＝-4.0366e-007，Ａ１０＝-6.9672e-009
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-5.1801e-004，Ａ６＝1.4854e-004，Ａ８＝-1.3227e-005，Ａ１０＝-1.1573e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.1200e-003，Ａ６＝2.0824e-005，Ａ８＝-5.5172e-005，Ａ１０＝3.8337e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-4.1291e-004，Ａ６＝-3.3622e-004，Ａ８＝1.7020e-006，Ａ１０＝1.5885e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.5825e-003，Ａ６＝-7.9069e-004，Ａ８＝4.4697e-004，Ａ１０＝-1.2103e-004
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.4718e-003，Ａ６＝-7.6658e-004，Ａ８＝5.7107e-004，Ａ１０＝-1.5602e-004
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝7.5836e-004，Ａ６＝-4.4780e-004，Ａ８＝4.8304e-005，Ａ１０＝-1.5091e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.0933e-003，Ａ６＝-7.6979e-004，Ａ８＝7.8137e-005，Ａ１０＝-2.3889e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.749 8.870 13.680
Ｆナンバ 3.570 5.519 7.097
画角 37.166 22.090 14.744
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.223 0.816 0.921
ｄ４ 5.519 4.138 0.967
ｄ１０ 3.458 7.247 10.312
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.161
２ ３ ４ 13.878
３ ５ １０ 6.922
４ １１ １２ 14.242
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例９の変倍光学系１Ｉ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５０、図５１および図５２にそれぞれ示す。図５０は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図５１は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図５２は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 9
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -22.214 0.800 1.56200 45.00
2 * 4.155
4 * 16.502 Variable 5 (Aperture) ∞ 0.000
6 * 3.361 0.800 1.53048 55.72
7 * -10.713 0.100
8 4.827 0.800 1.96100 27.13
9 1.881 1.141 1.78887 46.39
10 2.517
12 * -14.703 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.2318e-004, A6 = -1.3616e-006, A8 = -4.0366e-007, A10 = -6.9672e-009
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = −5.1801e-004, A6 = 1.4854e-004, A8 = −1.3227e-005, A10 = −1.1573e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.1200e-003, A6 = 2.0824e-005, A8 = -5.5172e-005, A10 = 3.8337e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -4.1291e-004, A6 = -3.3622e-004, A8 = 1.7020e-006, A10 = 1.5885e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.5825e-003, A6 = -7.9069e-004, A8 = 4.4697e-004, A10 = -1.2103e-004
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.4718e-003, A6 = -7.6658e-004, A8 = 5.7107e-004, A10 = -1.5602e-004
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 7.5836e-004, A6 = -4.4780e-004, A8 = 4.8304e-005, A10 = -1.5091e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.0933e-003, A6 = -7.6979e-004, A8 = 7.8137e-005, A10 = -2.3889e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium telephoto focal length 4.749 8.870 13.680
F number 3.570 5.519 7.097
Angle of view 37.166 22.090 14.744
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.223 0.816 0.921
d4 5.519 4.138 0.967
d10 3.458 7.247 10.312
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 13.878
3 5 10 6.922
4 11 12 14.242
FIG. 50, FIG. 51 and FIG. 52 show the spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification optical system 1I of Example 9 under the lens arrangement and configuration as described above. Respectively. 50 shows each aberration at the wide angle end (W), FIG. 51 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 52 shows each aberration at the telephoto end (T).
図１４は、実施例１０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１５は、実施例１０の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。なお、図１５は、実施例１６の場合も示している。図５３は、実施例１０の広角端におけるレンズ群の収差図である。図５４は、実施例１０の中間点におけるレンズ群の収差図である。図５５は、実施例１０の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the tenth embodiment. FIG. 15 is a diagram illustrating the movement of each lens unit during zooming of the zooming optical system according to Example 10. FIG. 15 also shows the case of Example 16. FIG. 53 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 10. FIG. 54 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 10. FIG. 55 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to the tenth embodiment.
実施例１０の変倍光学系１Ｊは、図１４に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動し、第４レンズ群（Ｇｒ４）が固定され、光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 14, the variable magnification
より詳しくは、実施例１０の変倍光学系１Ｊ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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the object side, and a positive meniscus lens (fifth lens) convex on the object side. L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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１０の変倍光学系１Ｊ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１５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、像面に対して接離するように曲線的（中間点をピークに像側に凸となる曲線）に移動され、第２レンズ群（Ｇｒ２）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、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the variable magnification
実施例１０の変倍光学系１Ｊ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１０
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -23.543 0.800 1.56200 45.00
２＊ 4.333 可変
３＊ 5.834 1.281 1.63219 23.42
４＊ 14.598 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.581 0.926 1.70964 53.21
７＊ -17.326 0.100
８ 5.583 0.842 2.00330 28.30
９ 1.890 0.956 1.75450 51.57
１０ 2.657 可変
１１＊ 27.352 1.366 1.62206 23.93
１２＊ -11.796 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.0397e-004，Ａ６＝-7.9202e-007，Ａ８＝-2.9238e-007，Ａ１０＝-1.0527e-008
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.0253e-004，Ａ６＝1.0917e-004，Ａ８＝-7.9442e-006，Ａ１０＝-1.7950e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-9.1030e-004，Ａ６＝1.4886e-007，Ａ８＝-5.5620e-005，Ａ１０＝4.0843e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-3.3234e-004，Ａ６＝-3.3707e-004，Ａ８＝-1.8032e-006，Ａ１０＝2.0772e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.2965e-003，Ａ６＝-1.8695e-004，Ａ８＝4.2233e-005，Ａ１０＝-2.3538e-005
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝9.5874e-004，Ａ６＝-2.1037e-004，Ａ８＝1.5668e-004，Ａ１０＝-5.8480e-005
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.1991e-004，Ａ６＝-4.4143e-004，Ａ８＝4.7456e-005，Ａ１０＝-1.5284e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.5696e-003，Ａ６＝-7.7278e-004，Ａ８＝7.5362e-005，Ａ１０＝-2.3086e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.754 8.865 13.681
Ｆナンバ 3.601 5.434 7.096
画角 37.136 22.103 14.742
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.040 19.416
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.427 1.100 0.958
ｄ４ 5.393 3.453 0.809
ｄ１０ 3.400 6.889 10.050
ｄ１４ 0.501 0.500 0.500
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.445
２ ３ ４ 14.546
３ ５ １０ 6.940
４ １１ １２ 13.428
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１０の変倍光学系１Ｊ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５３、図５４および図５５にそれぞれ示す。図５３は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図５４は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図５５は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 10
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -23.543 0.800 1.56200 45.00
2 * 4.333
4 * 14.598 Variable 5 (aperture) ∞ 0.000
6 * 3.581 0.926 1.70964 53.21
7 * -17.326 0.100
8 5.583 0.842 2.00330 28.30
9 1.890 0.956 1.75450 51.57
10 2.657
12 * -11.796 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.0397e-004, A6 = −7.9202e-007, A8 = −2.9238e-007, A10 = −1.0527e-008
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.0253e-004, A6 = 1.0917e-004, A8 = -7.9442e-006, A10 = -1.7950e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = −9.1030e-004, A6 = 1.4886e-007, A8 = −5.5620e-005, A10 = 4.0843e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -3.3234e-004, A6 = -3.3707e-004, A8 = -1.8032e-006, A10 = 2.0772e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.2965e-003, A6 = -1.8695e-004, A8 = 4.2233e-005, A10 = -2.3538e-005
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 9.5874e-004, A6 = -2.1037e-004, A8 = 1.5668e-004, A10 = -5.8480e-005
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.1991e-004, A6 = -4.4143e-004, A8 = 4.7456e-005, A10 = -1.5284e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.5696e-003, A6 = -7.7278e-004, A8 = 7.5362e-005, A10 = -2.3086e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium telephoto focal length 4.754 8.865 13.681
F number 3.601 5.434 7.096
Angle of view 37.136 22.103 14.742
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.040 19.416
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.427 1.100 0.958
d4 5.393 3.453 0.809
d10 3.400 6.889 10.050
d14 0.501 0.500 0.500
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 14.546
3 5 10 6.940
4 11 12 13.428
53, 54 and 55 show the spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図１６は、実施例１１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１１の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図５６は、実施例１１の広角端におけるレンズ群の収差図である。図５７は、実施例１１の中間点におけるレンズ群の収差図である。図５８は、実施例１１の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 16 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the eleventh embodiment. FIG. 17 is a diagram illustrating the movement of each lens unit in zooming of the zooming optical system of Example 11. FIG. 56 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 11. FIG. 57 is an aberration diagram of the lens unit at the intermediate point according to Example 11. 58 is an aberration diagram of a lens unit at a telephoto end according to Example 11. FIG.
実施例１１の変倍光学系１Ｋは、図１６に示すように、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を含む全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１７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）と第４レンズ群（Ｇｒ４）とが移動し、光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 16, the zoom
より詳しくは、実施例１１の変倍光学系１Ｋ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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。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。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とは接合レンズである。第３レンズ群（Ｇｒ３）には、図略の前記光学絞りＳＴが含まれ、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動するように第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間に配置されている。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens convex to the image side (fourth lens L4), and a negative meniscus lens convex to the image side (fifth lens). L5). The fifth lens L5 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented lenses. The third lens group (Gr3) includes the optical diaphragm ST (not shown), and is disposed between the fourth lens L4 and the fifth lens L5 so as to move together with the third lens group (Gr3). .
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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) includes a positive 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.
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。 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１１の変倍光学系１Ｋ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１７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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、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、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。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、第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とは、互いの間隔が狭くなるように、第３レンズ群（Ｇｒ３）と第４レンズ群（Ｇｒ４）とは、互いの間隔が広くなるように移動する。
In the variable magnification
実施例１１の変倍光学系１Ｋ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１１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -17.093 0.600 1.53048 55.72
２＊ 4.257 可変
３＊ 5.807 1.053 1.63219 23.42
４＊ 19.032 可変
５ 4.444 1.973 1.64320 56.33
６ -4.117 1.102 1.84412 23.87
７（絞り） -13.205 2.402
８＊ -3.400 0.600 1.53048 55.72
９＊ -5.576 可変
１０＊ 7.699 2.506 1.63219 23.42
１１＊ 8.263 可変
１２ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１３ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.2935e-003，Ａ６＝-3.3550e-005，Ａ８＝1.3068e-007，Ａ１０＝1.0676e-009
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.5399e-004，Ａ６＝-1.4162e-004，Ａ８＝9.3343e-006，Ａ１０＝-7.5239e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.8119e-004，Ａ６＝-2.2234e-004，Ａ８＝2.6788e-005，Ａ１０＝-1.1071e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.3521e-004，Ａ６＝-2.1964e-004，Ａ８＝3.1288e-005，Ａ１０＝-1.4433e-006
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-7.2113e-003，Ａ６＝3.4253e-003，Ａ８＝-6.7455e-004，Ａ１０＝8.7810e-005
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-9.9217e-003，Ａ６＝2.9746e-003，Ａ８＝-3.5106e-004，Ａ１０＝5.0516e-005
第１０面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.0605e-002，Ａ６＝4.5917e-004，Ａ８＝-7.9913e-005，Ａ１０＝9.6833e-006
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.0112e-002，Ａ６＝5.1419e-004，Ａ８＝-3.4663e-005，Ａ１０＝1.8936e-006
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 4.467 8.535 12.419
Ｆナンバ 3.488 5.621 7.130
画角 38.864 22.869 16.165
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.830 19.830 19.830
ＢＦ 1.330 3.404 5.354
ｄ２ 4.348 0.940 0.496
ｄ４ 3.415 3.095 0.956
ｄ９ 0.500 2.154 2.787
ｄ１１ 0.500 2.574 4.524
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.363
２ ３ ４ 12.823
３ ５ ９ 7.953
４ １０ １１ 65.586
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１１の変倍光学系１Ｋ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５６、図５７および図５８にそれぞれ示す。図５６は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図５７は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図５８は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 11
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -17.093 0.600 1.53048 55.72
2 * 4.257
4 * 19.032
6 -4.117 1.102 1.84412 23.87
7 (Aperture) -13.205 2.402
8 * -3.400 0.600 1.53048 55.72
9 * -5.576
11 * 8.263 Variable 12 ∞ 0.500 1.51680 64.20
13 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.935e-003, A6 = −3.3550e-005, A8 = 1.068e-007, A10 = 1.0676e-009
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.5399e-004, A6 = -1.4162e-004, A8 = 9.3343e-006, A10 = -7.5239e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.8119e-004, A6 = -2.2234e-004, A8 = 2.6788e-005, A10 = -1.1071e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.3521e-004, A6 = -2.1964e-004, A8 = 3.1288e-005, A10 = -1.4433e-006
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -7.2113e-003, A6 = 3.4253e-003, A8 = -6.7455e-004, A10 = 8.7810e-005
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -9.9217e-003, A6 = 2.9746e-003, A8 = -3.5106e-004, A10 = 5.0516e-005
10th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.0605e-002, A6 = 4.5917e-004, A8 = -7.9913e-005, A10 = 9.6833e-006
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.0112e-002, A6 = 5.1419e-004, A8 = -3.4663e-005, A10 = 1.8936e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.78
Wide angle Medium telephoto focal length 4.467 8.535 12.419
F number 3.488 5.621 7.130
Angle of view 38.864 22.869 16.165
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.830 19.830 19.830
BF 1.330 3.404 5.354
d2 4.348 0.940 0.496
d4 3.415 3.095 0.956
d9 0.500 2.154 2.787
d11 0.500 2.574 4.524
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 12.823
3 5 9 7.953
4 10 11 65.586
FIG. 56, FIG. 57, and FIG. 58 show the spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion, and lateral aberration in the variable magnification
図１８は、実施例１２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１９は、実施例１２の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図５９は、実施例１２の広角端におけるレンズ群の収差図である。図６０は、実施例１２の中間点におけるレンズ群の収差図である。図６１は、実施例１２の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 18 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the twelfth embodiment. FIG. 19 is a diagram illustrating the movement of each lens unit during zooming of the zooming optical system according to the twelfth embodiment. FIG. 59 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 12. 60 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 12. FIG. 61 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 12. FIG.
実施例１２の変倍光学系１Ｌは、図１８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、全体として正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・正の３成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１９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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。 As shown in FIG. 18, the variable magnification optical system 1L of Example 12 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 positive optical power as a whole. A positive three-component zoom configuration, and during zooming, as shown in FIG. 19, 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 third lens group (Gr3).
より詳しくは、実施例１２の変倍光学系１Ｌ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 zoom optical system 1L of Example 12, 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、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）から構成されて成る。第１レンズＬ１は、両面が非球面である。第２レンズＬ２も両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。 The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens (first lens L1) convex toward the object side and a negative meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The first lens L1 has two aspheric surfaces. The second lens L2 is also aspherical on both sides, and is, for example, a resin material lens.
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (third lens L3) convex toward the object side. The third lens L3 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凸の正レンズ（第５レンズＬ５）と、両凹の負レンズ（第６レンズＬ６）とから構成されて成る。第４レンズＬ４は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (fourth lens L4), a biconvex positive lens (fifth lens L5), and a biconcave negative lens (sixth lens L6). It consists of The fourth lens L4 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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１２の変倍光学系１Ｌ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１９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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。 In the variable magnification optical system 1L of Example 12, as shown in FIG. 19, 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 moved in a curve (curve convex toward the object side) in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linear in the direction approaching the object. The optical aperture stop ST moves together with the third lens group (Gr3). Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), each of the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) , Move so that the distance between each other becomes narrower.
実施例１２の変倍光学系１Ｌ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 1L of Example 12 is shown below.
数値実施例１２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 11.061 0.800 2.00330 28.30
２＊ 4.590 1.002
３＊ 5.042 0.942 1.53048 55.72
４＊ 3.667 可変
５＊ 4.290 1.412 1.83093 25.19
６＊ 6.328 可変
７（絞り） ∞ 0.000
８＊ 3.589 0.935 1.53048 55.72
９＊ -6.371 0.100
１０ 4.414 0.800 1.69739 52.28
１１ -11.472 0.796 1.93913 31.84
１２ 2.668 可変
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝6.7096e-004，Ａ６＝-1.8221e-006，Ａ８＝2.5571e-006，Ａ１０＝-1.0110e-007
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.9996e-003，Ａ６＝-6.2926e-006，Ａ８＝1.2468e-005，Ａ１０＝9.6167e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝6.4592e-004，Ａ６＝-2.5705e-004，Ａ８＝1.8010e-005，Ａ１０＝-1.8278e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-5.2121e-003，Ａ６＝-2.1504e-004，Ａ８＝-7.2861e-006，Ａ１０＝-1.6885e-006
第５面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝7.6853e-005，Ａ６＝-1.7847e-004，Ａ８＝3.9742e-005，Ａ１０＝-7.6750e-007
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.7486e-003，Ａ６＝-3.5155e-004，Ａ８＝1.4226e-004，Ａ１０＝-4.8161e-006
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.5760e-003，Ａ６＝-1.0137e-003，Ａ８＝5.8644e-004，Ａ１０＝-1.2501e-004
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.0979e-003，Ａ６＝-6.1812e-004，Ａ８＝4.5945e-004，Ａ１０＝-1.0471e-004
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.92
広角 中間 望遠
焦点距離 4.694 8.865 13.693
Ｆナンバ 3.486 5.452 7.113
画角 37.488 22.102 14.731
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 4.985 8.434 11.296
ｄ４ 4.222 1.147 0.834
ｄ６ 3.825 3.452 0.903
ｄ１２ 4.156 7.605 10.466
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ４ -6.127
２ ５ ６ 12.197
３ ７ １２ 6.803
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１２の変倍光学系１Ｌ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５９、図６０および図６１にそれぞれ示す。図５９は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図６０は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図６１は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical example 12
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * 11.061 0.800 2.00330 28.30
2 * 4.590 1.002
3 * 5.042 0.942 1.53048 55.72
4 * 3.667
6 * 6.328 Variable 7 (aperture) ∞ 0.000
8 * 3.589 0.935 1.53048 55.72
9 * -6.371 0.100
10 4.414 0.800 1.69739 52.28
11 -11.472 0.796 1.93913 31.84
12 2.668 Variable 13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 6.7096e-004, A6 = -1.8221e-006, A8 = 2.5571e-006, A10 = -1.0110e-007
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.9996e-003, A6 = -6.2926e-006, A8 = 1.2468e-005, A10 = 9.6167e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = 6.4592e-004, A6 = -2.5705e-004, A8 = 1.8010e-005, A10 = -1.8278e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -5.2121e-003, A6 = -2.1504e-004, A8 = -7.2861e-006, A10 = -1.6885e-006
5th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 7.6853e-005, A6 = -1.7847e-004, A8 = 3.9742e-005, A10 = -7.6750e-007
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.7486e-003, A6 = -3.5155e-004, A8 = 1.4226e-004, A10 = -4.8161e-006
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.5760e-003, A6 = -1.0137e-003, A8 = 5.8644e-004, A10 = -1.2501e-004
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.0979e-003, A6 = -6.1812e-004, A8 = 4.5945e-004, A10 = -1.0471e-004
Various data zoom data Zoom ratio 2.92
Wide angle Medium telephoto focal length 4.694 8.865 13.693
F number 3.486 5.452 7.113
Angle of view 37.488 22.102 14.731
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 4.985 8.434 11.296
d4 4.222 1.147 0.834
d6 3.825 3.452 0.903
d12 4.156 7.605 10.466
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 5 6 12.197
3 7 12 6.803
59, 60 and 61 show spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification optical system 1L of Example 12 under the lens arrangement and configuration as described above. Respectively. 59 represents each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 60 represents each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 61 represents each aberration at the telephoto end (T).
図２０は、実施例１３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６２は、実施例１３の広角端におけるレンズ群の収差図である。図６３は、実施例１３の中間点におけるレンズ群の収差図である。図６４は、実施例１３の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 20 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the thirteenth embodiment. FIG. 62 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 13. FIG. 63 is an aberration diagram of the lens unit at the intermediate point according to Example 13. FIG. 64 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 13.
実施例１３の変倍光学系１Ｍは、図２０に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 20, the variable magnification
より詳しくは、実施例１３の変倍光学系１Ｍ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、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a negative meniscus lens (first lens L1) convex toward the object side and a negative meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (third lens L3) convex toward the object side. The third lens L3 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第６レンズＬ６）とから構成されて成る。第４レンズＬ４は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (fourth lens L4), a negative meniscus lens convex to the object side (fifth lens L5), and a positive meniscus lens convex to the object side (sixth lens). L6). The fourth lens L4 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第７レンズＬ７）から構成されて成る。第７レンズＬ７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 (seventh lens L7) convex toward the image side. The seventh lens L7 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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１３の変倍光学系１Ｍ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the zoom
実施例１３の変倍光学系１Ｍ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１３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 1098.977 0.800 1.53048 55.72
２＊ 27.736 0.270
３＊ 217.964 0.800 1.84596 40.38
４＊ 5.878 可変
５＊ 4.201 1.356 1.70453 26.83
６＊ 7.192 可変
７（絞り） ∞ 0.000
８＊ 3.808 0.896 1.53048 55.72
９＊ -9.048 0.100
１０ 5.398 0.800 1.90413 26.03
１１ 1.737 1.243 1.88490 36.17
１２ 2.531 可変
１３＊ -17.410 1.349 1.62206 23.93
１４＊ -6.043 0.500
１５ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１６ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝7.8416e-004，Ａ６＝1.0889e-005，Ａ８＝-1.3183e-006，Ａ１０＝-1.0977e-008
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.3839e-004，Ａ６＝1.2737e-005，Ａ８＝-1.2643e-006，Ａ１０＝1.3614e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.1206e-004，Ａ６＝4.1870e-006，Ａ８＝1.8896e-006，Ａ１０＝2.5958e-008
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.5869e-004，Ａ６＝1.0712e-004，Ａ８＝-1.2427e-005，Ａ１０＝4.6824e-007
第５面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-7.6311e-005，Ａ６＝1.3754e-004，Ａ８＝-5.6011e-005，Ａ１０＝5.6202e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.8305e-003，Ａ６＝-6.7805e-005，Ａ８＝-2.2830e-005，Ａ１０＝8.3847e-006
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.1671e-003，Ａ６＝-6.0932e-004，Ａ８＝3.2304e-004，Ａ１０＝-8.6581e-005
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.5556e-003，Ａ６＝-6.3131e-004，Ａ８＝4.3149e-004，Ａ１０＝-1.1547e-004
第１３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-4.5932e-003，Ａ６＝-1.8094e-004，Ａ８＝7.8625e-005，Ａ１０＝-5.1683e-006
第１４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-4.9825e-003，Ａ６＝2.6431e-004，Ａ８＝2.7294e-005，Ａ１０＝-2.4796e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.89
広角 中間 望遠
焦点距離 4.737 8.867 13.691
Ｆナンバ 3.509 5.458 7.094
画角 37.235 22.097 14.732
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ４ 3.785 1.072 0.867
ｄ６ 4.376 3.649 0.999
ｄ１２ 2.715 6.156 9.011
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ４ -6.240
２ ５ ６ 12.074
３ ７ １２ 6.718
４ １３ １４ 14.231
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１３の変倍光学系１Ｍ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６２、図６３および図６４にそれぞれ示す。図６２は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図６３は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図６４は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 13
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * 1098.977 0.800 1.53048 55.72
2 * 27.736 0.270
3 * 217.964 0.800 1.84596 40.38
4 * 5.878
6 * 7.192 Variable 7 (Aperture) ∞ 0.000
8 * 3.808 0.896 1.53048 55.72
9 * -9.048 0.100
10 5.398 0.800 1.90413 26.03
11 1.737 1.243 1.88490 36.17
12 2.531
14 * -6.043 0.500
15 ∞ 0.500 1.51680 64.20
16 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 7.8416e-004, A6 = 1.0889e-005, A8 = -1.3183e-006, A10 = -1.0977e-008
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.3839e-004, A6 = 1.2737e-005, A8 = -1.2643e-006, A10 = 1.3614e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = −2.1206e-004, A6 = 4.1870e-006, A8 = 1.8896e-006, A10 = 2.5958e-008
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.5869e-004, A6 = 1.0712e-004, A8 = -1.2427e-005, A10 = 4.6824e-007
5th surface K = 0.0000e + 000, A4 = −7.6311e-005, A6 = 1.3754e-004, A8 = −5.60111e-005, A10 = 5.6202e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.8305e-003, A6 = -6.7805e-005, A8 = -2.2830e-005, A10 = 8.3847e-006
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.1671e-003, A6 = -6.0932e-004, A8 = 3.2304e-004, A10 = -8.6581e-005
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.5556e-003, A6 = -6.3131e-004, A8 = 4.3149e-004, A10 = -1.1547e-004
13th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -4.5932e-003, A6 = -1.8094e-004, A8 = 7.8625e-005, A10 = -5.1683e-006
14th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -4.9825e-003, A6 = 2.6431e-004, A8 = 2.7294e-005, A10 = -2.4796e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.89
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.737 8.867 13.691
F number 3.509 5.458 7.094
Angle of view 37.235 22.097 14.732
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d4 3.785 1.072 0.867
d6 4.376 3.649 0.999
d12 2.715 6.156 9.011
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 5 6 12.074
3 7 12 6.718
4 13 14 14.231
FIG. 62, FIG. 63 and FIG. 64 show the spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図２１は、実施例１４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６５は、実施例１４の広角端におけるレンズ群の収差図である。図６６は、実施例１４の中間点におけるレンズ群の収差図である。図６７は、実施例１４の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 21 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the fourteenth embodiment. FIG. 65 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 14. FIG. 66 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 14. 67 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 14. FIG.
実施例１４の変倍光学系１Ｎは、図２１に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。 As shown in FIG. 21, the zoom optical system 1N according to the fourteenth embodiment includes a first optical unit in which each lens group (Gr1, Gr2, Gr3, Gr4) has negative optical power in order from the object side to the image side. A lens group (Gr1), a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, an optical stop ST, a third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole, and as a whole This is a negative / positive / positive / positive four-component zoom configuration comprising a fourth lens group (Gr4) having a positive optical power. During zooming, as shown in FIG. 5, the first lens group (Gr1) ) And the fourth lens group (Gr4) are fixed, the second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) are moved, and the optical aperture stop ST is moved together with the third lens group (Gr3).
より詳しくは、実施例１４の変倍光学系１Ｎ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 zoom optical system 1N of Example 14, 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、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。第１レンズＬ１は、両面が非球面である。第２レンズＬ２も両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。 The first lens group (Gr1) is composed of a negative meniscus lens (first lens L1) convex toward the object side and a negative meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The first lens L1 has two aspheric surfaces. The second lens L2 is also aspherical on both sides, and is, for example, a resin material lens.
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (third lens L3) convex toward the object side. The third lens L3 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凸の正レンズ（第５レンズＬ５）と、両凹の負レンズ（第６レンズＬ６）とから構成されて成る。第４レンズＬ４は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (fourth lens L4), a biconvex positive lens (fifth lens L5), and a biconcave negative lens (sixth lens L6). It consists of The fourth lens L4 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第７レンズＬ７）から構成されて成る。第７レンズＬ７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 (seventh lens L7) convex toward the image side. The seventh lens L7 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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１４の変倍光学系１Ｎ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。 In the variable magnification optical system 1N of the fourteenth embodiment, as shown in FIG. 5, 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 moved in a curve (curve convex toward the object side) in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linear in the direction approaching the object. The optical aperture stop ST moves together with the third lens group (Gr3), and the fourth lens group (Gr4) is fixed. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), each of the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) , Move so that the distance between each other becomes narrower.
実施例１４の変倍光学系１Ｎ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 1N of Example 14 is shown below.
数値実施例１４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 20.424 0.800 1.91295 33.73
２＊ 5.436 0.595
３＊ 4.785 1.041 1.53048 55.72
４＊ 3.614 可変
５＊ 4.482 1.309 1.83107 23.51
６＊ 6.547 可変
７（絞り） ∞ 0.000
８＊ 3.595 0.866 1.53048 55.72
９＊ -6.950 0.100
１０ 3.741 0.811 1.69067 54.01
１１ -12.964 0.926 1.94570 31.41
１２ 2.372 可変
１３＊ -10.681 1.163 1.62206 23.93
１４＊ -5.046 0.500
１５ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１６ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝6.3889e-004，Ａ６＝7.0022e-007，Ａ８＝2.6207e-006，Ａ１０＝-1.1486e-007
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.0631e-003，Ａ６＝1.6265e-005，Ａ８＝1.3056e-005，Ａ１０＝8.8978e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝4.4346e-004，Ａ６＝-2.1576e-004，Ａ８＝1.7617e-005，Ａ１０＝-1.8181e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-5.0254e-003，Ａ６＝-2.4820e-004，Ａ８＝-8.2631e-006，Ａ１０＝-1.8423e-006
第５面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.5911e-004，Ａ６＝-1.7279e-004，Ａ８＝3.4367e-005，Ａ１０＝-9.7083e-007
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.6031e-003，Ａ６＝-4.1557e-004，Ａ８＝1.4022e-004，Ａ１０＝-7.6545e-006
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.0429e-003，Ａ６＝-7.7456e-004，Ａ８＝4.9846e-004，Ａ１０＝-1.4046e-004
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.0104e-003，Ａ６＝-5.9621e-004，Ａ８＝4.8558e-004，Ａ１０＝-1.4101e-004
第１３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.5830e-004，Ａ６＝-5.8444e-004，Ａ８＝9.7617e-005，Ａ１０＝-5.0657e-006
第１４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝4.5977e-003，Ａ６＝-8.8522e-004，Ａ８＝1.0354e-004，Ａ１０＝-4.2523e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.89
広角 中間 望遠
焦点距離 4.726 8.857 13.648
Ｆナンバ 3.510 5.468 7.092
画角 37.298 22.120 14.776
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ４ 3.741 0.936 0.841
ｄ６ 4.161 3.592 0.913
ｄ１２ 2.976 6.350 9.124
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ４ -6.319
２ ５ ６ 13.278
３ ７ １２ 6.443
４ １３ １４ 14.246
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１４の変倍光学系１Ｎ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６５、図６６および図６７にそれぞれ示す。図６５は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図６６は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図６７は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical example 14
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * 20.424 0.800 1.91295 33.73
2 * 5.436 0.595
3 * 4.785 1.041 1.53048 55.72
4 * 3.614
6 * 6.547 Variable 7 (aperture) ∞ 0.000
8 * 3.595 0.866 1.53048 55.72
9 * -6.950 0.100
10 3.741 0.811 1.69067 54.01
11 -12.964 0.926 1.94570 31.41
12 2.372
14 * -5.046 0.500
15 ∞ 0.500 1.51680 64.20
16 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 6.3889e-004, A6 = 7.0022e-007, A8 = 2.6207e-006, A10 = -1.1486e-007
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.0631e-003, A6 = 1.660e-005, A8 = 1.3056e-005, A10 = 8.8978e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = 4.4346e-004, A6 = -2.1576e-004, A8 = 1.7617e-005, A10 = -1.8181e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -5.0254e-003, A6 = -2.4820e-004, A8 = -8.2631e-006, A10 = -1.8423e-006
5th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.5911e-004, A6 = -1.7279e-004, A8 = 3.4367e-005, A10 = -9.7083e-007
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.6031e-003, A6 = −4.1557e-004, A8 = 1.4022e-004, A10 = −7.6545e-006
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.0429e-003, A6 = -7.7456e-004, A8 = 4.9846e-004, A10 = -1.4046e-004
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.0104e-003, A6 = -5.9621e-004, A8 = 4.8558e-004, A10 = -1.4101e-004
13th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.5830e-004, A6 = -5.8444e-004, A8 = 9.7617e-005, A10 = -5.0657e-006
14th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 4.5977e-003, A6 = -8.8522e-004, A8 = 1.0354e-004, A10 = -4.2523e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.89
Wide angle Medium telephoto focal length 4.726 8.857 13.648
F number 3.510 5.468 7.092
Angle of view 37.298 22.120 14.776
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d4 3.741 0.936 0.841
d6 4.161 3.592 0.913
d12 2.976 6.350 9.124
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 5 6 13.278
3 7 12 6.443
4 13 14 14.246
65, 66, and 67 show the spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion, and lateral aberration in the variable magnification optical system 1N of Example 14 under the lens arrangement and configuration as described above. Respectively. 65 represents each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 66 represents each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 67 represents each aberration at the telephoto end (T).
図２２は、実施例１５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６８は、実施例１５の広角端におけるレンズ群の収差図である。図６９は、実施例１５の中間点におけるレンズ群の収差図である。図７０は、実施例１５の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 22 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the fifteenth embodiment. FIG. 68 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 15. FIG. 69 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 15. FIG. 70 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 15.
実施例１５の変倍光学系１Ｏは、図２２に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図５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は、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。 As shown in FIG. 22, the zoom optical system 1O according to the fifteenth embodiment includes a first optical unit 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 lens group (Gr1), a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, an optical stop ST, a third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole, and as a whole This is a negative / positive / positive / positive four-component zoom configuration comprising a fourth lens group (Gr4) having a positive optical power. During zooming, as shown in FIG. 5, the first lens group (Gr1) ) And the fourth lens group (Gr4) are fixed, the second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) are moved, and the optical aperture stop ST is moved together with the third lens group (Gr3).
より詳しくは、実施例１５の変倍光学系１Ｏ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 zoom optical system 1O according to the fifteenth embodiment, 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）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the object side, and a positive meniscus lens (fifth lens) convex on the object side. L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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１５の変倍光学系１Ｏ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５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曲線的（物体側に凸となる曲線）に移動され、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。 In the zoom optical system 1O of the fifteenth embodiment, as shown in FIG. 5, the first lens group (Gr1) is zoomed from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T) through the intermediate point (M). Is fixed, the second lens group (Gr2) is moved in a curve (curve convex toward the object side) in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linear in the direction approaching the object. The optical aperture stop ST moves together with the third lens group (Gr3), and the fourth lens group (Gr4) is fixed. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), each of the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) , Move so that the distance between each other becomes narrower.
実施例１５の変倍光学系１Ｏ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 1O of Example 15 is shown below.
数値実施例１５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -20.948 0.800 1.56200 45.00
２＊ 4.144 可変
３＊ 5.896 1.324 1.64000 23.00
４＊ 17.555 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.363 0.827 1.53048 55.72
７＊ -10.717 0.100
８ 4.900 0.800 1.95563 26.98
９ 1.867 1.103 1.79884 45.15
１０ 2.531 可変
１１＊ 21.970 1.312 1.64000 23.00
１２＊ -15.714 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.6052e-004，Ａ６＝-2.1187e-006，Ａ８＝-4.0405e-007，Ａ１０＝-6.5316e-009
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-5.6278e-004，Ａ６＝1.4980e-004，Ａ８＝-1.4291e-005，Ａ１０＝-4.7956e-008
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.1366e-003，Ａ６＝1.8300e-005，Ａ８＝-5.5052e-005，Ａ１０＝3.8029e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-4.1736e-004，Ａ６＝-3.3528e-004，Ａ８＝1.5104e-006，Ａ１０＝1.5527e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.7784e-003，Ａ６＝-2.6438e-004，Ａ８＝5.4241e-005，Ａ１０＝-2.3461e-005
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.3789e-003，Ａ６＝-3.5804e-004，Ａ８＝2.4528e-004，Ａ１０＝-7.2373e-005
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.2570e-004，Ａ６＝-4.5793e-004，Ａ８＝4.8641e-005，Ａ１０＝-1.5099e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.1754e-003，Ａ６＝-7.8648e-004，Ａ８＝7.8777e-005，Ａ１０＝-2.3928e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.750 8.872 13.685
Ｆナンバ 3.553 5.512 7.098
画角 37.160 22.086 14.738
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 19.820 19.820
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.222 0.830 0.879
ｄ４ 5.536 4.119 0.989
ｄ１０ 3.466 7.274 10.355
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.086
２ ３ ４ 13.283
３ ５ １０ 7.007
４ １１ １２ 14.512
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１５の変倍光学系１Ｏ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６８、図６９および図７０にそれぞれ示す。図６８は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図６９は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図７０は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical example 15
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -20.948 0.800 1.56200 45.00
2 * 4.144
4 * 17.555 Variable 5 (Aperture) ∞ 0.000
6 * 3.363 0.827 1.53048 55.72
7 * -10.717 0.100
8 4.900 0.800 1.95563 26.98
9 1.867 1.103 1.79884 45.15
10 2.531
12 * -15.714 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.6052e-004, A6 = −2.1187e-006, A8 = −4.0405e-007, A10 = −6.5316e-009
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = −5.6278e-004, A6 = 1.4980e-004, A8 = −1.4291e-005, A10 = −4.77956e-008
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.1366e-003, A6 = 1.8300e-005, A8 = -5.5052e-005, A10 = 3.8029e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -4.1736e-004, A6 = -3.3528e-004, A8 = 1.5104e-006, A10 = 1.5527e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.7784e-003, A6 = -2.6438e-004, A8 = 5.4241e-005, A10 = -2.3461e-005
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.3789e-003, A6 = -3.5804e-004, A8 = 2.4528e-004, A10 = -7.2373e-005
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.2570e-004, A6 = -4.5793e-004, A8 = 4.8641e-005, A10 = -1.5099e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.1754e-003, A6 = -7.8648e-004, A8 = 7.8777e-005, A10 = -2.3928e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.750 8.872 13.685
F number 3.553 5.512 7.098
Angle of view 37.160 22.086 14.738
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 19.820 19.820
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.222 0.830 0.879
d4 5.536 4.119 0.989
d10 3.466 7.274 10.355
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 13.283
3 5 10 7.007
4 11 12 14.512
68, 69 and 70 show spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification optical system 1O of Example 15 under the lens arrangement and configuration as described above. Respectively. 68 shows each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 69 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 70 shows each aberration at the telephoto end (T).
図２３は、実施例１６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７１は、実施例１６の広角端におけるレンズ群の収差図である。図７２は、実施例１６の中間点におけるレンズ群の収差図である。図７３は、実施例１６の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 23 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the sixteenth embodiment. FIG. 71 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 16. FIG. 72 is an aberration diagram of the lens unit at the midpoint of Example 16. FIG. 73 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to the sixteenth embodiment.
実施例１６の変倍光学系１Ｐは、図２３に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図１５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動し、第４レンズ群（Ｇｒ４）が固定され、光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 23, the variable magnification
より詳しくは、実施例１６の変倍光学系１Ｐ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 zoom
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凹の負レンズ（第１レンズＬ１）から構成されて成る。第１レンズＬ１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 first lens group (Gr1) is composed of a biconcave negative lens (first lens L1). The first lens L1 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
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）から構成されて成る。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。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The second lens L2 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (third lens L3), a negative meniscus lens (fourth lens L4) convex on the object side, and a positive meniscus lens (fifth lens) convex on the object side. L5). The third lens L3 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、両凸の正レンズ（第６レンズＬ６）から構成されて成る。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 biconvex positive lens (sixth lens L6). The sixth lens L6 has two aspheric surfaces, and is, for example, a resin material lens.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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１６の変倍光学系１Ｐ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２３に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、像面に対して接離するように曲線的（中間点をピークに像側に凸となる曲線）に移動され、第２レンズ群（Ｇｒ２）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、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the variable magnification
実施例１６の変倍光学系１Ｐ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１６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -28.507 0.800 1.62206 23.93
２＊ 4.609 可変
３＊ 8.864 1.145 1.75000 12.00
４＊ 35.372 可変
５（絞り） ∞ 0.000
６＊ 3.465 1.090 1.53048 55.72
７＊ -9.209 0.100
８ 5.217 0.800 1.96063 27.12
９ 1.817 1.270 1.80336 44.61
１０ 2.692 可変
１１＊ 118.794 1.133 1.64000 23.00
１２＊ -10.874 0.500
１３ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１４ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝8.6930e-004，Ａ６＝1.4840e-006，Ａ８＝-1.2848e-007，Ａ１０＝-3.3831e-008
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.4737e-004，Ａ６＝1.3364e-004，Ａ８＝-5.8966e-006，Ａ１０＝-3.3740e-007
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.8480e-003，Ａ６＝-1.1226e-004，Ａ８＝-5.4174e-005，Ａ１０＝4.5449e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.7889e-003，Ａ６＝-4.1307e-004，Ａ８＝1.3300e-005，Ａ１０＝9.8996e-007
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-2.8574e-003，Ａ６＝-5.7860e-005，Ａ８＝-4.6358e-005，Ａ１０＝-3.1573e-007
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.4806e-003，Ａ６＝-1.8259e-004，Ａ８＝1.3967e-004，Ａ１０＝-5.0059e-005
第１１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.1353e-003，Ａ６＝-3.9076e-004，Ａ８＝4.8483e-005，Ａ１０＝-1.7654e-006
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.7784e-003，Ａ６＝-7.5097e-004，Ａ８＝7.5601e-005，Ａ１０＝-2.5420e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.753 8.870 13.704
Ｆナンバ 3.655 5.431 7.102
画角 37.142 22.091 14.719
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.820 18.758 19.212
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ２ 3.125 1.014 0.907
ｄ４ 5.608 3.361 0.820
ｄ１０ 3.418 6.715 9.816
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -6.320
２ ３ ４ 15.484
３ ５ １０ 6.650
４ １１ １２ 15.619
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１６の変倍光学系１Ｐ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７１、図７２および図７３にそれぞれ示す。図７１は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図７２は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図７３は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 16
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * -28.507 0.800 1.62206 23.93
2 * 4.609
4 * 35.372 Variable 5 (Aperture) ∞ 0.000
6 * 3.465 1.090 1.53048 55.72
7 * -9.209 0.100
8 5.217 0.800 1.96063 27.12
9 1.817 1.270 1.80336 44.61
10 2.692
12 * -10.874 0.500
13 ∞ 0.500 1.51680 64.20
14 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 8.6930e-004, A6 = 1.4840e-006, A8 = -1.2848e-007, A10 = -3.3831e-008
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.4737e-004, A6 = 1.3364e-004, A8 = -5.8966e-006, A10 = -3.3740e-007
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.8480e-003, A6 = -1.1226e-004, A8 = -5.4174e-005, A10 = 4.5449e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.7889e-003, A6 = -4.1307e-004, A8 = 1.3300e-005, A10 = 9.8996e-007
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -2.8574e-003, A6 = -5.7860e-005, A8 = -4.6358e-005, A10 = -3.1573e-007
7th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.4806e-003, A6 = -1.8259e-004, A8 = 1.3967e-004, A10 = -5.0059e-005
11th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.1353e-003, A6 = -3.9076e-004, A8 = 4.8483e-005, A10 = -1.7654e-006
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.7784e-003, A6 = -7.5097e-004, A8 = 7.5601e-005, A10 = -2.5420e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium telephoto focal length 4.753 8.870 13.704
F number 3.655 5.431 7.102
Angle of view 37.142 22.091 14.719
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.820 18.758 19.212
BF 1.330 1.330 1.330
d2 3.125 1.014 0.907
d4 5.608 3.361 0.820
d10 3.418 6.715 9.816
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 3 4 15.484
3 5 10 6.650
4 11 12 15.619
FIG. 71, FIG. 72 and FIG. 73 show the spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism, distortion and lateral aberration in the variable magnification
図２４は、実施例１７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２５は、実施例１７の変倍光学系の変倍における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図７４は、実施例１７の広角端におけるレンズ群の収差図である。図７５は、実施例１７の中間点におけるレンズ群の収差図である。図７６は、実施例１７の望遠端におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 24 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the seventeenth embodiment. FIG. 25 is a diagram illustrating the movement of each lens unit in zooming of the zooming optical system of Example 17. FIG. 74 is an aberration diagram of the lens unit at the wide-angle end according to Example 17. FIG. 75 is an aberration diagram of a lens unit at an intermediate point in Example 17. FIG. 76 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 17.
実施例１７の変倍光学系１Ｑは、図２４に示すように、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、全体として正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）からなる負・正・正・正の４成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図２５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）と第２レンズ群（Ｇｒ２）と第３レンズ群（Ｇｒ３）とが移動し、第４レンズ群（Ｇｒ４）が固定され、光学絞りＳＴは、第３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動する。
As shown in FIG. 24, the variable magnification
より詳しくは、実施例１７の変倍光学系１Ｑ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 zoom
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。第１レンズＬ１および第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。 The first lens group (Gr1) is composed of a negative meniscus lens (first lens L1) convex toward the object side and a negative meniscus lens (second lens L2) convex toward the object side. The first lens L1 and the second lens L2 are aspheric on both surfaces, and are, for example, lenses made of a resin material.
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。第３レンズＬ３は、両面が非球面である。 The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (third lens L3) convex toward the object side. The third lens L3 has two aspheric surfaces.
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凸の正レンズ（第５レンズＬ５）と、両凹の負レンズ（第６レンズＬ６）とから構成されて成る。第４レンズＬ４は、両面が非球面であり、例えば、樹脂材料製レンズである。第５レンズＬ５は、片面、すなわち物体側の面が非球面であり、片面非球面レンズである。第６レンズＬ６は、片面、すなわち像側の面が非球面であり、片面非球面レンズである。第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とは接合レンズである。 The third lens group (Gr3) includes a biconvex positive lens (fourth lens L4), a biconvex positive lens (fifth lens L5), and a biconcave negative lens (sixth lens L6). It consists of The fourth lens L4 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example. The fifth lens L5 is a single-sided aspherical lens whose one side, that is, the object side surface is aspherical. The sixth lens L6 is a single-sided aspherical lens having a single-sided surface, that is, an image-side surface. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses.
第４レンズ群（Ｇｒ４）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第７レンズＬ７）から構成されて成る。第７レンズＬ７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 (seventh lens L7) convex toward the image side. The seventh lens L7 has two aspheric surfaces, and is a resin material lens, for example.
第３レンズ群（Ｇｒ３）の物体には、光学絞りＳＴが第３レンズ群（Ｇｒ３）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。 An optical aperture stop ST is arranged on the object of the third lens group (Gr3) so as to move together with the third lens group (Gr3). 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１７の変倍光学系１Ｑ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２５に示すように、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、像面に対して接離するように曲線的（中間点をピークに像側に凸となる曲線）に移動され、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、第３レンズ群（Ｇｒ３）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３レンズ群（Ｇｒ３）と共に移動し、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）および第３レンズ群（Ｇｒ３）のぞれぞれとは、互いの間隔が狭くなるように移動する。
In the zoom
実施例１７の変倍光学系１Ｑ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１７
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 15.797 0.800 1.62206 23.93
２＊ 6.753 1.733
３＊ 10.825 0.834 1.53048 55.72
４＊ 4.136 可変
５＊ 3.625 1.087 1.98063 27.67
６＊ 4.718 可変
７（絞り） ∞ 0.000
８＊ 4.011 0.808 1.53048 55.72
９＊ -5.026 0.233
１０＊ 5.353 0.821 1.75505 51.47
１１ -3.612 0.579 1.87275 32.87
１２＊ 2.431 可変
１３＊ -20.788 1.179 1.62206 23.93
１４＊ -6.409 0.500
１５ ∞ 0.500 1.51680 64.20
１６ ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.6922e-003，Ａ６＝2.0174e-005，Ａ８＝1.6219e-006，Ａ１０＝-1.1883e-007
第２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.4257e-003，Ａ６＝2.1186e-004，Ａ８＝-8.6722e-006，Ａ１０＝3.0640e-006
第３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-3.2194e-003，Ａ６＝-8.4961e-006，Ａ８＝1.3941e-005，Ａ１０＝-1.5521e-006
第４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-7.2905e-003，Ａ６＝-3.7465e-004，Ａ８＝1.6014e-005，Ａ１０＝-7.4805e-007
第５面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-1.1051e-003，Ａ６＝-3.6892e-004，Ａ８＝8.1376e-006，Ａ１０＝-6.8563e-006
第６面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.9998e-004，Ａ６＝-4.5458e-004，Ａ８＝-1.7020e-005，Ａ１０＝-8.8147e-006
第８面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.9772e-003，Ａ６＝2.3611e-003，Ａ８＝-2.4920e-003，Ａ１０＝4.3640e-004
第９面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝3.2406e-002，Ａ６＝-1.7456e-002，Ａ８＝4.0450e-003，Ａ１０＝-4.6844e-004
第１０面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.6768e-002，Ａ６＝-1.5568e-002，Ａ８＝3.9516e-003，Ａ１０＝-4.5330e-004
第１２面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝-5.9519e-003，Ａ６＝-3.2817e-003，Ａ８＝-4.7139e-004，Ａ１０＝1.7196e-004
第１３面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝2.6332e-003，Ａ６＝-7.5689e-004，Ａ８＝8.2756e-005，Ａ１０＝-2.1848e-006
第１４面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝5.6789e-003，Ａ６＝-1.1665e-003，Ａ８＝9.8895e-005，Ａ１０＝-1.9143e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 4.790 8.876 13.684
Ｆナンバ 3.486 5.205 7.095
画角 36.929 22.076 14.740
像高 3.600 3.600 3.600
レンズ全長 19.829 18.495 19.668
ＢＦ 1.330 1.330 1.330
ｄ４ 5.193 1.968 0.796
ｄ６ 2.608 1.603 0.800
ｄ１２ 2.624 5.520 8.668
ズームレンズ群データ
群 始面 終面 焦点距離
１ １ ４ -7.377
２ ５ ６ 10.689
３ ７ １２ 8.894
４ １３ １４ 14.440
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１７の変倍光学系１Ｑ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７４、図７５および図７６にそれぞれ示す。図７４は、広角端（Ｗ）における各収差を表し、図７５は、中間点（Ｍ）における各収差を表し、図７６は、望遠端（Ｔ）における各収差を表している。
Numerical Example 17
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 * 15.797 0.800 1.62206 23.93
2 * 6.753 1.733
3 * 10.825 0.834 1.53048 55.72
4 * 4.136
6 * 4.718 Variable 7 (Aperture) ∞ 0.000
8 * 4.011 0.808 1.53048 55.72
9 * -5.026 0.233
10 * 5.353 0.821 1.75505 51.47
11 -3.612 0.579 1.87275 32.87
12 * 2.431 Variable 13 * -20.788 1.179 1.62206 23.93
14 * -6.409 0.500
15 ∞ 0.500 1.51680 64.20
16 ∞ 0.500
Image plane ∞
Aspherical data first surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.6922e-003, A6 = 2.0174e-005, A8 = 1.6219e-006, A10 = -1.1883e-007
Second surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.4257e-003, A6 = 2.1186e-004, A8 = -8.6722e-006, A10 = 3.0640e-006
Third surface K = 0.0000e + 000, A4 = −3.2194e-003, A6 = −8.4961e-006, A8 = 1.3941e-005, A10 = −1.5521e-006
4th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -7.2905e-003, A6 = -3.7465e-004, A8 = 1.006e-005, A10 = -7.4805e-007
5th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -1.1051e-003, A6 = -3.6892e-004, A8 = 8.1376e-006, A10 = -6.8563e-006
6th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.9998e-004, A6 = -4.5458e-004, A8 = -1.7020e-005, A10 = -8.8147e-006
8th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.7772e-003, A6 = 2.3611e-003, A8 = -2.4920e-003, A10 = 4.3640e-004
9th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 3.2406e-002, A6 = -1.7456e-002, A8 = 4.0450e-003, A10 = -4.6844e-004
10th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 1.6768e-002, A6 = -1.5568e-002, A8 = 3.9516e-003, A10 = -4.5330e-004
12th surface K = 0.0000e + 000, A4 = -5.9519e-003, A6 = -3.2817e-003, A8 = -4.7139e-004, A10 = 1.7196e-004
13th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 2.6332e-003, A6 = -7.5689e-004, A8 = 8.2756e-005, A10 = -2.1848e-006
14th surface K = 0.0000e + 000, A4 = 5.6789e-003, A6 = -1.1665e-003, A8 = 9.8895e-005, A10 = -1.9143e-006
Various data zoom data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium telephoto focal length 4.790 8.876 13.684
F number 3.486 5.205 7.095
Angle of view 36.929 22.076 14.740
Image height 3.600 3.600 3.600
Total lens length 19.829 18.495 19.668
BF 1.330 1.330 1.330
d4 5.193 1.968 0.796
d6 2.608 1.603 0.800
d12 2.624 5.520 8.668
Zoom lens group data group Start surface End surface
2 5 6 10.689
3 7 12 8.894
4 13 14 14.440
FIG. 74, FIG. 75, and FIG. 76 show the spherical aberration (sine condition), astigmatism, distortion, and lateral aberration in the variable magnification
上記に列挙した実施例１〜１７の変倍光学系１Ａ〜１Ｑに、上述した条件式（１）〜（１９）を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表１および表２に示す。
Tables 1 and 2 show respective numerical values when the above-described conditional expressions (1) to (19) are applied to the variable magnification
以上、説明したように、上記実施例１〜１７における変倍光学系１Ａ〜１Ｑ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諸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 zooming
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〜１Ｑ 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
１６、ＳＲ 撮像素子
２１ 撮像装置
Claims (27)
広角端から望遠端への変倍において少なくとも前記第２および第３レンズ群が移動し、
前記第１レンズ群に少なくとも１枚の樹脂材料製レンズを有し、
β２＝β２ｔ／β２ｗ、β３＝β３ｔ／β３ｗとする場合に、下記（１）の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
β２／β３＜１．０ ・・・（１）
ただし、
β２ｔ：望遠端での第２レンズ群の結像倍率
β２ｗ：広角端での第２レンズ群の結像倍率
β３ｔ：望遠端での第３レンズ群の結像倍率
β３ｗ：広角端での第３レンズ群の結像倍率 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 positive optical power,
At least the second and third lens units move during zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
Having at least one lens made of a resin material in the first lens group;
A variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression (1) when β2 = β2t / β2w and β3 = β3t / β3w.
β2 / β3 <1.0 (1)
However,
β2t: Image forming magnification of the second lens group at the telephoto end β2w: Image forming magnification of the second lens group at the wide angle end β3t: Image forming magnification of the third lens group at the telephoto end β3w: Third image forming at the wide angle end Lens group imaging magnification
を特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
１．０＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜２．０ ・・・（２）
ただし、
ｆ１：第１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 claim 1, wherein the first lens group satisfies the following conditional expression (2).
1.0 <| f1 / fw | <2.0 (2)
However,
f1: Combined focal length of the first lens group fw: Combined focal length of the entire optical system at the wide angle end
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。
２．０＜ｆ２／ｆｗ＜４．０ ・・・（３）
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 claim 1, wherein the second lens group satisfies the following conditional expression (3).
2.0 <f2 / fw <4.0 (3)
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３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 3, wherein the second lens group includes a positive meniscus lens.
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。 The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the second lens group includes a lens made of a resin material.
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。
Ｎ２ｐ＞１．５５ ・・・（４）
ｖ２ｐ＜３５ ・・・（５）
ただし、
Ｎ２ｐ：第２レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率
ｖ２ｐ：第２レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数 The said 2nd lens group consists of a lens of the resin material of 1 sheet, and satisfies the following conditional expression (4) and (5), The any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Variable magnification optical system.
N2p> 1.55 (4)
v2p <35 (5)
However,
N2p: Refractive index of the resin material lens in the second lens group v2p: Abbe number of the resin material lens in the second 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。 The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein the third lens group includes a cemented lens.
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。
１．０＜ｆ３／ｆｗ＜２．０ ・・・（６）
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 The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the third lens group satisfies the following conditional expression (6).
1.0 <f3 / fw <2.0 (6)
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８のいずれか１項に記載の変倍光学系。 9. The variable power optical system according to claim 1, 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９に記載の変倍光学系。
２．０＜ｆ４／ｆｗ＜６．０ ・・・（７）
ただし、
ｆ４：第４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 power optical system according to claim 9, wherein the fourth lens group satisfies the following conditional expression (7).
2.0 <f4 / fw <6.0 (7)
However,
f4: Composite focal length of the fourth 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９または請求項１０に記載の変倍光学系。 The variable power optical system according to claim 9 or 10, wherein the fourth lens group includes a lens made of a resin material.
を特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の変倍光学系。
Ｎ４ｐ＞１．５５ ・・・（８）
ｖ４ｐ＜３５ ・・・（９）
ただし、
Ｎ４ｐ：第４レンズ群における樹脂材料製レンズの屈折率
ｖ４ｐ：第４レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数 The fourth lens group includes one lens made of a resin material, and satisfies the following conditional expressions (8) and (9): Variable magnification optical system.
N4p> 1.55 (8)
v4p <35 (9)
However,
N4p: Refractive index of the resin material lens in the fourth lens group v4p: Abbe number of the resin material lens in the fourth lens group
を特徴とする請求項９ないし請求項１２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 9 to 12, wherein the fourth lens group is fixed in the case of the variable magnification.
を特徴とする請求項９ないし請求項１３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 9 to 13, comprising only four lens groups of the first to fourth lens groups.
を特徴とする請求項１ないし請求項１４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 14, wherein the first lens group is fixed in the case of the variable magnification.
を特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の変倍光学系。
ｖ１ｎ＞４０ ・・・（１０）
ただし、
ｖ１ｎ：第１レンズ群における樹脂材料製レンズのアッベ数 The variable power optical system according to any one of claims 1 to 15, wherein the first lens group includes one lens made of a resin material, and satisfies the following conditional expression (10). system.
v1n> 40 (10)
However,
v1n: Abbe number of lens made of resin material in the first lens group
を特徴とする請求項１ないし請求項１６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 16, wherein all of the lens groups except for the third lens group are made of a resin material lens.
を特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１項に記載の変倍光学系。
Ｙ’／ＴＬ＞０．１５ ・・・（１１）
ただし、
Ｙ’：最大像高
ＴＬ：望遠端における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） The zoom lens system according to any one of claims 1 to 17, wherein the following conditional expression (11) is satisfied.
Y ′ / TL> 0.15 (11)
However,
Y ′: Maximum image height TL: Distance on the optical axis from the surface vertex of the lens surface closest to the object side to the image surface at the telephoto end (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１８のいずれか１項に記載の変倍光学系。
Ｔ１２／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．２ ・・・（１２）
Ｔ２３／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜０．２ ・・・（１３）
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
Ｔ２３：望遠端での第２レンズ群と第３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 18, wherein the telephoto end satisfies the following conditional expressions (12) and (13).
T12 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (12)
T23 / (fw × ft) 1/2 <0.2 (13)
However,
T12: Optical axis distance between the first lens group and the second lens group at the telephoto end T23: Optical axis distance between the second lens group and the third lens group at the telephoto end fw: Wide angle end Ft: total focal length of all optical systems at the telephoto end
を特徴とする請求項９ないし請求項１９のいずれか１項に記載の変倍光学系。
Ｌｂ／ｆｗ＜１．５ ・・・（１４）
ただし、
Ｌｂ：望遠端でのバックフォーカス（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 9 to 19, wherein the following conditional expression (14) is satisfied.
Lb / fw <1.5 (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１ないし請求項２０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 20, wherein there are only two movable groups in the case of the variable power.
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 lens according to any one of claims 1 to 21, wherein the at least one lens made of a resin material is a lens molded using a material in which particles having a maximum length of 30 nanometers or less are dispersed in a resin material. The zoom optical system according to any one of the above.
を特徴とする請求項２２に記載の変倍光学系。 23. The variable magnification optical system according to claim 22, wherein the lens made of a resin material in the second lens group or the third lens group is the molded lens.
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。 The variable power optical system according to any one of claims 1 to 23, wherein each group has at least one aspherical surface.
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 24;
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 25;
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２６に記載のデジタル機器。 27. The digital device according to claim 26, comprising a mobile terminal.
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