JP5565010B2 - Zoom lens, camera device, and portable information terminal device - Google Patents
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Description
この発明は、ズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置に関する。 The present invention relates to a zoom lens, a camera device, and a portable information terminal device.
近年、普及の著しいデジタルカメラは、さらなる高性能化・小型化が求められ、撮影レンズとして搭載されるズームレンズにも高性能化と小型化の両立が求められている。
ズームレンズは、小型化の面では、まず使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することが必要であり、また各レンズ群の厚みを短縮して「収納時の全長」を抑えることも小型化を実現する重要な要素である。
In recent years, digital cameras that are remarkably widespread are required to have higher performance and smaller size, and zoom lenses mounted as photographing lenses are also required to have both higher performance and smaller size.
In terms of miniaturization, first of all, it is necessary to shorten the overall lens length (distance from the lens surface closest to the object side to the image plane) when using the zoom lens. It is also an important factor to realize miniaturization to suppress the “total length during storage”.
ズームレンズの高性能化は、少なくとも１０００万画素、望ましくは１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を「全ズーム域にわたって有する」ことが必要である。 In order to improve the performance of a zoom lens, it is necessary to have “resolving power over the entire zoom range” corresponding to an image sensor having at least 10 million pixels, preferably 15 million pixels.
さらに、撮影レンズの広画角化を望むユーザも多く、ズームレンズの広角端の半画角は３８度以上であることが望ましい。半画角：３８度は、３５ｍｍ判銀塩カメラ（所謂「ライカ版」）換算の焦点距離で２８ｍｍに相当する。 Furthermore, there are many users who desire a wider angle of view of the photographing lens, and it is desirable that the half angle of view at the wide angle end of the zoom lens is 38 degrees or more. Half angle of view: 38 degrees corresponds to a focal length of 28 mm in terms of a 35 mm size silver salt camera (so-called “Leica version”).
また、大きな変倍比に対する要望も強く、３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離で２８〜２００ｍｍ相当程度（約７．１倍）のズームレンズであれば、一般的な撮影の殆ど全てをこなすことが可能と考えられるが、３５ｍｍ銀塩カメラ換算の焦点距離で２８〜３００ｍｍ相当程度（約１０．７倍）を望む声も高い。 In addition, there is a strong demand for a large zoom ratio, and a zoom lens equivalent to about 28 to 200 mm (about 7.1 times) with a focal length equivalent to a 35 mm silver salt camera can handle almost all general photographing. Although it is considered possible, there is a high voice that desires about 28 to 300 mm (about 10.7 times) at a focal length equivalent to a 35 mm silver salt camera.
デジタルカメラ用のズームレンズには、多くの種類が考えられるが、高変倍化に適したタイプとして「物体側より順に、正の焦点距離を持つ第１レンズ群、負の焦点距離を持つ第２レンズ群、正の焦点距離を持つ第３レンズ群、正の焦点距離を持つ第４レンズ群を配してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するものがある。 There are many types of zoom lenses for digital cameras. However, as a type suitable for high zoom ratio, “the first lens group having a positive focal length and the first lens having a negative focal length in order from the object side”. Two lens groups, a third lens group having a positive focal length, and a fourth lens group having a positive focal length are arranged, and the first lens group and the second lens are used for zooming from the wide angle end to the telephoto end. In some cases, the distance between the groups increases, the distance between the second lens group and the third lens group decreases, and the distance between the third lens group and the fourth lens group changes.
このタイプのズームレンズとして、変倍に際して第１レンズ群が「像側に凸の弧を描くように往復動」するものがあるが、このタイプでは、高変倍化のために「変倍作用の多くを負担する第２レンズ群の移動量」を大きく確保しようとすると、第３レンズ群近傍に配設される絞りが「広角端においても第１レンズ群から離れる」ことになり、広角を実現しようとすると、第１レンズ群が非常に大きなものとなってしまう。 As a zoom lens of this type, there is a zoom lens in which the first lens unit “reciprocates so as to draw a convex arc on the image side” at the time of zooming. In order to secure a large amount of movement of the second lens group that bears a large amount of the aperture, the diaphragm disposed in the vicinity of the third lens group will be “away from the first lens group even at the wide angle end”, and the wide angle If it is to be realized, the first lens group will be very large.
従って、広角・高変倍で、なおかつ小型のズームレンズを実現するためには、第１レンズ群が、望遠端において「広角端におけるよりも物体側に位置する」ように移動するタイプが望ましい。 Therefore, in order to realize a zoom lens having a wide angle and a high zoom ratio and a small size, it is desirable that the first lens group be moved so as to be “located closer to the object side than at the wide angle end” at the telephoto end.
また「広角端でのレンズ全長」を、望遠端での全長よりも短くすることにより、第１レンズ群の大型化を抑制しつつ「十分な広角化」が可能となる。
一方、高変倍化や長焦点化に伴って発生し易くなる色収差の補正には「異常分散性を有するレンズ」の使用が効果的であることが知られている。
物体側より順に、正の焦点距離を持つ第１レンズ群、負の焦点距離を持つ第２レンズ群、正の焦点距離を持つ第３レンズ群、正の焦点距離を持つ第４レンズ群を配置してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化するズームレンズに「異常分散性を有するレンズ」を使用したものを開示した特許文献として、特許文献１〜４が知られている。
Further, by making the “lens total length at the wide-angle end” shorter than the total length at the telephoto end, it is possible to “enoughly wide-angle” while suppressing an increase in the size of the first lens group.
On the other hand, it is known that the use of a “lens having anomalous dispersion” is effective in correcting chromatic aberration that is likely to occur with a high zoom ratio or a long focal length.
In order from the object side, a first lens group having a positive focal length, a second lens group having a negative focal length, a third lens group having a positive focal length, and a fourth lens group having a positive focal length are arranged. Thus, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group increases, the distance between the second lens group and the third lens group decreases, and the third
これらのうち、特許文献１記載のズームレンズは、変倍に際して第１レンズ群が固定であり、広角端における半画角は２５度であり、広角化の点で十分でない。
特許文献２記載のズームレンズも、正・負・正・正の４群構成の実施例（実施例１、２、６）では「広角端の画角が２９〜３２度程度」で、広角化の点でなお不十分である。
Among these, in the zoom lens described in
In the zoom lens described in
特許文献３記載のズームレンズは、広角端における半画角が３７度程度に広角化されているが、構成レンズ枚数が１４枚と多く、収納時の全長の短縮化や低コスト化が困難である。 The zoom lens described in Patent Document 3 has a half angle of view of about 37 degrees at the wide-angle end. However, the number of constituent lenses is as many as 14, and it is difficult to reduce the total length and reduce the cost of storage. is there.
特許文献４記載のズームレンズは、構成レンズ枚数が９〜１１枚と比較的少なく、簡単な構成で広角化・高変倍化を実現しているが、望遠端における全長が「やや長く」、小型化の面でなお改善の余地がある。 The zoom lens described in Patent Document 4 has a relatively small number of constituent lenses of 9 to 11 and realizes wide angle and high zoom ratio with a simple configuration, but the total length at the telephoto end is “slightly long”. There is still room for improvement in terms of miniaturization.
この発明は上述した事情を鑑み、正・負・正・正の屈折力配分を持つ４レンズ群構成で、広角端の半画角が３８度以上と十分に広画角で、７．１倍以上の変倍比を有し、構成枚数が９枚程度と少なく小型で、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズの実現を目指しつつ、その際に発生しやすくなる色収差、特に、軸上色収差・倍率色収差の良好な補正を可能ならしめることを課題とする。 In view of the above-described circumstances, the present invention has a four-lens group configuration having positive, negative, positive, and positive refractive power distribution, and a half angle of view at a wide-angle end of 38 degrees or more and a sufficiently wide angle of view, 7.1 times. While aiming to realize a zoom lens having the above zoom ratio, a small number of constituent elements of about 9 and having a resolving power corresponding to an image sensor with 10 to 15 million pixels, it tends to occur at that time. It is an object of the present invention to make it possible to satisfactorily correct chromatic aberration, particularly axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
この発明のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配してなる。 The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a positive lens A fourth lens group having refractive power is arranged.
正の屈折力を持つ第１レンズ群は「物体側より順に、負レンズ、物体側に凸面を持つ正レンズを配し」てなる。
負の屈折力を持つ第２レンズ群は「物体側より順に、負レンズ、負レンズ、正レンズを配し」てなる。
The first lens group having a positive refractive power is “a negative lens and a positive lens having a convex surface on the object side in order from the object side”.
The second lens group having a negative refractive power includes “a negative lens, a negative lens, and a positive lens arranged in order from the object side”.
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、望遠端においては、第１レンズ群および第３レンズ群が「広角端におけるよりも物体側に位置する」ように移動する。
請求項１記載のズームレンズは、以下の条件（１）〜（４）を満足することを持って、その特徴とする。即ち、
（１） １．５２＜ｎｄＰ＜１．６２
（２） ６０．０＜νｄＰ＜８５．０
（３） ０．００７ ＜ΔＰｇ，ＦＰ＜ ０．０５０
（４） ｜ΔＰｇ，ＦＰ−ΔＰｇ，ＦＮ｜＜ ０．０２５ 。
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group increases, the distance between the second lens group and the third lens group decreases, and at the telephoto end, the first The lens group and the third lens group move so as to be “positioned closer to the object side than at the wide-angle end”.
The zoom lens according to
(1) 1.52 <ndP <1.62
(2) 60.0 <νdP <85.0
(3) 0.007 <ΔPg, FP <0.05
(4) | ΔPg, FP−ΔPg, FN | <0.025.
条件（１）におけるパラメータ：ｎｄＰは、第１レンズ群の正レンズの材料の「ｄ線に対する屈折率」である。
条件（２）におけるパラメータ：νｄＰは、第１レンズ群の正レンズの材料の「分散」である。
Parameter ndP in condition (1) is “refractive index with respect to d-line” of the material of the positive lens in the first lens group.
The parameter νdP in the condition (2) is “dispersion” of the material of the positive lens in the first lens group.
周知の如く、部分分散比：Ｐｇ，Ｆは、レンズ材料のｇ線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折率：ｎｇ、ｎＦ、ｎＣにより次式：
Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
で定義される。
As is well known, the partial dispersion ratios Pg and F are expressed by the following formulas according to the refractive indexes ng, nF and nC for the g-line, F-line and C-line of the lens material:
Pg, F = (ng-nF) / (nF-nC)
Defined by
この部分分散比を、第１レンズ群の正レンズの材料につき「Ｐｇ，ＦＰ」、第１レンズ群の負レンズについて「Ｐｇ，ＦＮ」とする。 This partial dispersion ratio is “Pg, FP” for the positive lens material of the first lens group and “Pg, FN” for the negative lens of the first lens group.
条件（３）のパラメータ：ΔＰｇ，ＦＰは、上記部分分散比：Ｐｇ，ＦＰと、上記分散：νｄＰと、により次式：
ΔＰｇ，ＦＰ＝Ｐｇ，ＦＰ−（−０．００１８０２×νｄＰ＋０．６４８３）
で定義される量である。
Parameter (ΔPg, FP) of condition (3) is expressed by the following equation using the partial dispersion ratio: Pg, FP and the dispersion: νdP.
ΔPg, FP = Pg, FP − (− 0.001802 × νdP + 0.6483)
It is an amount defined by
また、条件（４）におけるパラメータ：ΔＰｇ，ＦＮは、第１レンズ群の負レンズの材料の分散：νｄＮと上記部分分散：Ｐｇ，ＦＮとにより、次式：
ΔＰｇ，ＦＮ＝Ｐｇ，ＦＮ−（−０．００１８０２×νｄＮ＋０．６４８３）
で定義される量である。
In addition, the parameters ΔPg and FN in the condition (4) are expressed by the following equation by the dispersion of the negative lens material: νdN and the partial dispersion: Pg, FN in the first lens group:
ΔPg, FN = Pg, FN− (−0.001802 × νdN + 0.6483)
It is an amount defined by
即ち、請求項１における条件（１）、（２）、（３）は、第１レンズ群の正レンズの材料の屈折率・分散および上記ΔＰｇ，ＦＰの範囲を定め、条件（４）は、これらとともに、第１レンズ群の負レンズの材料の屈折率・分散および上記ΔＰｇ，ＦＮの範囲を定める。
That is, the conditions (1), (2) and (3) in
請求項１記載のズームレンズは、第１レンズ群の正レンズの焦点距離：ｆａｐ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（５） ４．０ ＜ｆａｐ／ｆｗ＜ ８．０
を満足することが好ましい（請求項２）。
In the zoom lens according to
(5) 4.0 <fap / fw <8.0
Is preferably satisfied (claim 2).
請求項１または２記載のズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（６） ５．０ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０
を満足することが好ましい（請求項３）。
In the zoom lens according to
(6) 5.0 <f1 / fw <8.0
Is preferably satisfied (Claim 3).
請求項１〜３の任意の１に記載のズームレンズは、第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第３レンズ群の焦点距離：ｆ３が、条件：
（７） ０．５０ ＜｜ｆ２｜／ｆ３＜ ０．８５
を満足することが好ましい（請求項４）。
The zoom lens according to any one of
(7) 0.50 <| f2 | / f3 <0.85
Is preferably satisfied (claim 4).
請求項１〜４の任意の１に記載のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際する第１レンズ群の総移動量：Ｘ１、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴが、条件：
（８） ０．１０ ＜Ｘ１／ｆＴ＜ ０．３５
を満足することが好ましい（請求項５）。
The zoom lens according to any one of
(8) 0.10 <X1 / fT <0.35
Is preferably satisfied (Claim 5).
請求項１〜５の任意の１に記載のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際する第３レンズ群の総移動量：Ｘ３、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴが、条件：
（９） ０．１０ ＜Ｘ３／ｆＴ＜ ０．３０
を満足することが好ましい（請求項６）。
請求項１〜６の任意の１に記載のズームレンズは、第３レンズ群の、最も像側のレンズを「像側に強い凹面を向けた負レンズ」とし、この負レンズの像側面の曲率半径：ｒ３Ｒ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（１０） ０．５ ＜｜ｒ３Ｒ｜／ｆｗ＜ １．２
を満足することが好ましい（請求項７）。
In the zoom lens according to any one of
(9) 0.10 <X3 / fT <0.30
Is preferably satisfied (claim 6).
The zoom lens according to any one of
(10) 0.5 <| r3R | / fw <1.2
Is preferably satisfied (claim 7).
請求項１〜７の任意の１に記載のズームレンズは「第１レンズ群の正レンズが非球面を有する」ことが好ましく（請求項８）、この場合、第１レンズ群の「負レンズと正レンズが接合されている」ことが好ましい（請求項９）。
It is preferable that the zoom lens according to any one of
この発明のカメラ装置は、請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを「撮影用光学系として有する」ことを特徴とする（請求項１０）。
この発明の携帯情報端末装置は、請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズを「カメラ機能部の撮影用光学系として有する」ことを特徴とする（請求項１１）。
The camera device of the present invention is characterized in that the zoom lens according to any one of
The portable information terminal device according to the present invention is characterized in that the zoom lens according to any one of
説明を補足する。
この発明のズームレンズのように、正・負・正・正の屈折力配分の４レンズ群構成のズームレンズでは、第２レンズ群が主要な変倍作用を負担する「所謂バリエータ」として構成されるのが一般的であるが、この発明のズームレンズにおいては「第３レンズ群にも変倍作用を分担」させることにより第２レンズ群の負担を軽くし、広角化・高変倍化に伴って困難になる収差補正の自由度を確保することを意図している。
Supplement the explanation.
Like the zoom lens of the present invention, in a zoom lens having a four lens group configuration of positive, negative, positive, and positive refractive power distribution, the second lens group is configured as a “so-called variator” that bears a main zooming action. In the zoom lens according to the present invention, it is possible to reduce the burden on the second lens group by “sharing the zooming action also to the third lens group”, and to widen the angle and increase the zoom ratio. It is intended to ensure the degree of freedom of aberration correction that becomes difficult.
また、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群を「大きく物体側へ移動させる」ことにより、広角端において第１レンズ群を通過する光線高さを低くし、広角化に伴う第１レンズ群の大型化を抑制しつつ、望遠端では「第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を大きく確保」して長焦点化の達成を意図している。 Further, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the height of the light beam passing through the first lens group at the wide-angle end is lowered by “moving the first lens group largely toward the object side”, and accompanying the widening of the angle. While suppressing an increase in size of the first lens group, the telephoto end is intended to achieve a long focal length by “maintaining a large distance between the first lens group and the second lens group”.
即ち、広角端から望遠端への変倍に際して「第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を大きくし、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は小さくする」ことにより、第２レンズ群・第３レンズ群の倍率（絶対値）を共に増加させ、変倍作用をこれら第２、第３レンズ群に「互いに分担」させる。 That is, when changing the magnification from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group is increased by increasing the distance between the first lens group and the second lens group and decreasing the distance between the second lens group and the third lens group. Both the magnification (absolute value) of the group and the third lens group are increased, and the zooming action is “shared with each other” by the second and third lens groups.
一般に、高変倍化、特に「望遠端の焦点距離」を長くしようとすると、望遠側における「軸上色収差の２次スペクトル」の補正が困難となる。また、広角端の焦点距離を短くして「より広角化」しようとすると、広角側における「倍率色収差の２次スペクトル」の補正が困難となる。 In general, if the zooming ratio is increased, in particular, the “focal length at the telephoto end” is increased, it is difficult to correct the “secondary spectrum of longitudinal chromatic aberration” on the telephoto side. Further, if the focal length at the wide-angle end is shortened and “more wide-angle” is attempted, it is difficult to correct the “secondary spectrum of lateral chromatic aberration” on the wide-angle side.
請求項１記載のズームレンズは、これらの色収差を「異常分散材料（異常分散性の大きな材料）を用いて補正」しようとするものであるが、その光学特性に大きな特徴がある。 The zoom lens according to the first aspect is intended to “correct the chromatic aberration by using an anomalous dispersion material (a material having a large anomalous dispersion)”, but has a great feature in its optical characteristics.
軸上色収差の２次スペクトルの低減のためには「軸上光線高さが高いレンズ群」に、特殊低分散ガラスを用いると効果が大きい。
特に、少なくとも望遠側においては「第１レンズ群が最も軸上光線高さが高い」ので、第１レンズ群に特殊低分散ガラスを採用することにより「軸上色収差の２次スペクトルを十分に低減する」ことが可能となる。
しかし「特殊低分散ガラス」は一般に、屈折率が低いため、これを用いると「単色収差の補正能力」が低下し易い。このため、第１レンズ群を少ない枚数で構成しつつ「単色収差・色収差をバランス良く低減」しようとする場合には、特殊低分散ガラスの使用は必ずしも十分な効果を上げない。
In order to reduce the secondary spectrum of axial chromatic aberration, the use of special low-dispersion glass for the “lens group having a high axial ray height” is highly effective.
In particular, at least on the telephoto side, “the first lens group has the highest axial ray height”. By using special low dispersion glass for the first lens group, “the secondary spectrum of axial chromatic aberration is sufficiently reduced. To do ".
However, since the “special low dispersion glass” generally has a low refractive index, the “monochromatic aberration correction ability” tends to decrease when it is used. For this reason, the use of special low-dispersion glass does not necessarily provide a sufficient effect when attempting to “reducing monochromatic aberration and chromatic aberration in a balanced manner” while configuring the first lens group with a small number of lenses.
請求項１記載のズームレンズでは、第１レンズ群を、上記条件（１）〜（３）を満足する範囲の「屈折率・アッベ数・異常分散性（ΔＰｇ，ＦＰ）を有する正レンズ」と、それに合わせた条件（４）を満足する「異常分散性（ΔＰｇ，ＦＮ）を有する負レンズ」とで構成した。
このようにすることにより、第１レンズ群を「２枚という少ないレンズ枚数で構成」しつつ色収差の２次スペクトルを低減でき、かつ「単色収差の十分な補正」も可能となる。
In the zoom lens according to
By doing so, it is possible to reduce the secondary spectrum of chromatic aberration while “structuring the first lens group with a small number of lenses of two”, and “sufficient correction of monochromatic aberration” is also possible.
条件（１）の下限値を超えると、単色収差の十分な補正ができなくなり、条件（２）の下限値を超えると「色収差の十分な補正」ができなくなる。 If the lower limit value of the condition (1) is exceeded, sufficient monochromatic aberration cannot be corrected, and if the lower limit value of the condition (2) is exceeded, “sufficient correction of chromatic aberration” cannot be performed.
条件（３）の下限値、もしくは条件（４）の上限値を超えると「色収差の２次スペクトル」を十分に補正することができない。 If the lower limit of condition (3) or the upper limit of condition (4) is exceeded, the “secondary spectrum of chromatic aberration” cannot be corrected sufficiently.
また、条件（１）、（２）、（３）の上限を超えるような光学ガラスは存在しないか、存在したとしても非常に特殊かつ高価でその使用は現実的でない。 Further, there is no optical glass that exceeds the upper limit of the conditions (1), (2), and (3), or even if it exists, it is very special and expensive and its use is not practical.
第１レンズ群の正レンズは、請求項２のように条件（５）を満足することが好ましい。
The positive lens of the first lens group preferably satisfies the condition (5) as in
条件（５）の上限値を超えると「異常分散材料を使用した正レンズの屈折力」が、２次スペクトルを十分に低減するには不十分であり、十分な色収差補正を行えない場合があり、条件（５）式の下限値を越えると「色収差補正と球面収差補正のバランスを取る」ことが難しくなり、第１レンズ群の正レンズの「各面の曲率」が大きくなって加工精度の点でも不利となる。 If the upper limit of condition (5) is exceeded, the “refractive power of a positive lens using an anomalous dispersion material” is insufficient to sufficiently reduce the secondary spectrum, and sufficient chromatic aberration correction may not be performed. If the lower limit value of the condition (5) is exceeded, it becomes difficult to “balance chromatic aberration correction and spherical aberration correction”, and the “curvature of each surface” of the positive lens in the first lens group becomes large, which increases processing accuracy. This is also disadvantageous.
条件（６）は、他の収差を良好に補正しつつ「ズームレンズ全体を小型化する」ために有効な条件である。
条件（６）の下限値を超えると、第２レンズ群の結像倍率が等倍に近付いて変倍効率が上がるので「高変倍化には有利」であるが、第１レンズ群の各レンズに大きな屈折力が必要となり、特に望遠端での色収差が悪化しやすく、第１レンズ群が厚肉化・大口径化して、特に「収納状態における小型化」を実現する上で不利となる。
Condition (6) is an effective condition for “miniaturizing the entire zoom lens” while favorably correcting other aberrations.
If the lower limit value of the condition (6) is exceeded, the imaging magnification of the second lens unit approaches the same magnification and the zooming efficiency increases, which is advantageous for high zooming. The lens requires a large refractive power, and the chromatic aberration at the telephoto end tends to be deteriorated. The first lens unit becomes thicker and has a larger aperture, which is disadvantageous particularly for realizing “downsizing in the storage state”. .
条件（６）の上限値を超えると、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなり、高変倍化が難しくなる。 When the upper limit value of the condition (6) is exceeded, the contribution of the second lens group to zooming becomes small, and high zooming becomes difficult.
条件（７）は、収差補正の観点から「各群の屈折力」を規制するものである。
条件（７）の下限値を超えると、第２レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、逆に上限値を超えると、第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎる。これらいずれの場合にも「変倍に際しての収差変動」が大きくなり易くなる。
Condition (7) regulates “refractive power of each group” from the viewpoint of aberration correction.
When the lower limit of condition (7) is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too strong. Conversely, when the upper limit is exceeded, the refractive power of the third lens group becomes too strong. In any of these cases, “aberration fluctuation during zooming” tends to increase.
条件（８）は、広角化・長焦点化のために重要な「第１レンズ群の移動量」を規制するものである。 Condition (8) regulates the “movement amount of the first lens group” which is important for widening the angle and increasing the focal length.
条件（８）の下限値を超えると、第２レンズ群の変倍への寄与が小さくなって第３レンズ群の負担が増加するか、第１レンズ群・第２レンズ群の屈折力を強めなければならなくなり、いずれにせよ各種収差の悪化を招来し易い。
また「広角端におけるレンズ全長」が長くなり、第１レンズ群を通過する光線高さが増加して第１レンズ群の大型化を招きやすい。
If the lower limit of condition (8) is exceeded, the contribution of the second lens group to zooming will be reduced, increasing the load on the third lens group, or increasing the refractive power of the first lens group and the second lens group. In any case, various aberrations are likely to be deteriorated.
Further, the “lens total length at the wide-angle end” becomes longer, and the height of the light beam passing through the first lens group increases, which tends to increase the size of the first lens group.
条件（８）の上限値を超えると「広角端での全長が短くなりすぎる」か、望遠端での全長が長くなりすぎ易い。広角端での全長が短くなりすぎると「第３レンズ群の移動スペース」が制限されて「第３レンズ群の変倍への寄与」が小さくなり、全体の収差補正が困難となる。
望遠端での全長が長くなりすぎると「全長方向の小型化の妨げ」になり、望遠端での周辺光量確保のために径方向が大型化したり、鏡胴の倒れ等の製作誤差による像性能の劣化も招来し易い。
If the upper limit value of the condition (8) is exceeded, “the total length at the wide-angle end becomes too short” or the total length at the telephoto end tends to be too long. If the total length at the wide-angle end is too short, the “moving space of the third lens group” is limited, and the “contribution to zooming of the third lens group” becomes small, making it difficult to correct the entire aberration.
If the total length at the telephoto end becomes too long, it will be a hindrance to downsizing in the full-length direction, and the image performance due to manufacturing errors such as a large radial direction to secure the peripheral light quantity at the telephoto end or tilting of the lens barrel. It is easy to invite deterioration.
条件（８）のパラメータは、より好適には、以下の条件：
（８Ａ） ０．１５＜Ｘ１／ｆＴ＜ ０．３０
を満足するのが良い。
The parameter of the condition (8) is more preferably the following condition:
(8A) 0.15 <X1 / fT <0.30
Good to be satisfied.
条件（９）は、第２レンズ群と変倍作用を分担する第３レンズ群の移動量を規制するものである。
条件（９）の下限値を超えると「第３レンズ群の変倍への寄与」が小さくなり、変倍作用に対する「第２ンズ群の負担」を増加させるか「第３レンズ群自体の屈折力」を強める必要があり、いずれにせよ各種収差の悪化を招来し易い。
Condition (9) regulates the amount of movement of the third lens group that shares the zooming action with the second lens group.
If the lower limit value of the condition (9) is exceeded, the “contribution to the zooming of the third lens group” becomes small and the “burden of the second lens group” with respect to the zooming action is increased or the refraction of the third lens group itself is increased. It is necessary to increase the “force”, and in any case, various aberrations are easily deteriorated.
条件（９）の上限値を超えると「広角端におけるレンズ全長」が長くなって第１レンズ群を通過する光線高さが増加し、第１レンズ群の大型化を招来し易い。 If the upper limit of condition (9) is exceeded, the “lens total length at the wide-angle end” becomes longer, the height of the light beam passing through the first lens group increases, and the first lens group tends to be enlarged.
条件（９）のパラメータは、より好ましくは、以下の条件：
（９Ａ） ０．１５ ＜Ｘ３／ｆＴ＜ ０．２５
を満足するのが良い。
The parameter of the condition (9) is more preferably the following condition:
(9A) 0.15 <X3 / fT <0.25
Good to be satisfied.
条件（１０）は、さらに良好な収差補正のための条件である。
条件（１０）の下限値を越えると「球面収差が補正過剰」となり易く、上限値を越えると逆に「球面収差が補正不足」となり易い。また、条件（１０）の範囲外では球面収差と同様、コマ収差のバランスも取りにくく、軸外周辺部で外向性または内向性のコマ収差が発生し易くなる。
Condition (10) is a condition for better aberration correction.
If the lower limit of condition (10) is exceeded, “spherical aberration is overcorrected” easily, and if the upper limit is exceeded, conversely, “spherical aberration is undercorrected”. Further, outside the range of the condition (10), similarly to spherical aberration, it is difficult to balance coma, and outward or inward coma tends to occur in the off-axis peripheral part.
条件（１０）のパラメータは、より好適には、以下の条件：
（１０Ａ） ０．７ ＜｜ｒ３Ｒ｜／ｆＷ＜ １．０
を満足するのが良い。
The parameter of the condition (10) is more preferably the following condition:
(10A) 0.7 <| r3R | / fW <1.0
Good to be satisfied.
収差補正の自由度を増加させるため、第１レンズ群の正レンズは少なくとも１面の非球面を有する構成とすることができる（請求項８）。条件（１）〜（３）を満足するような異常分散性を有する光学ガラスには「ガラスモールド技術による非球面成形」に適したものも開発されており、これを使用することによって「低コストで安定した性能の非球面レンズ」を得ることができる。 In order to increase the degree of freedom of aberration correction, the positive lens of the first lens group can be configured to have at least one aspheric surface. Optical glasses having anomalous dispersion that satisfy the conditions (1) to (3) have been developed that are suitable for “aspherical molding by glass molding technology”. And a stable aspheric lens ”.
望遠端時には、第１レンズ群中を「太い光束」が通るため、第１レンズ群の各レンズ面には高い面精度が要求される。モールド品として成型される非球面レンズは、切削品として成型される球面レンズに対して高い面精度の確保が困難であるため、非球面レンズである正レンズと球面レンズである負レンズを接合する（請求項９）ことにより、接合面の面精度低下による像性能の劣化を抑制することができる。 At the telephoto end, since a “thick light beam” passes through the first lens group, high surface accuracy is required for each lens surface of the first lens group. Aspherical lenses molded as molded products are difficult to ensure high surface accuracy with respect to spherical lenses molded as cutting products, so a positive lens that is an aspherical lens and a negative lens that is a spherical lens are joined. (Claim 9) Accordingly, it is possible to suppress deterioration in image performance due to a decrease in surface accuracy of the joint surface.
この発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群と第３レンズ群の間に開口絞りを配設しているが、この開口絞りを「隣接するレンズ群（第２レンズ群・第３レンズ群）とは独立に移動させる」ことができる。
このような構成により、１０倍以上という大きな変倍領域のどのポジションにおいても、より最適な光線経路の選択が可能となるため、特にコマ収差や像面湾曲等の補正の自由度が向上し、軸外性能の向上を達成できる。
In the zoom lens according to the present invention, an aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group. This aperture stop is referred to as “adjacent lens group (second lens group / third lens group)”. Can be moved independently. "
With such a configuration, it becomes possible to select a more optimal ray path at any position in a large zoom region of 10 times or more, and in particular, the degree of freedom in correcting coma aberration and field curvature is improved. Improved off-axis performance can be achieved.
開口絞りと第３レンズ群との間隔は「広角端において望遠端よりも広くなる」ことが好ましい。 The distance between the aperture stop and the third lens group is preferably “wider at the wide-angle end than at the telephoto end”.
異常分散材料を第３レンズ群に使用する場合、第３レンズ群が、広角端において開口絞りから離れ、望遠端において開口絞りに近付くことによって、その異常分散性が広角端では倍率色収差の２次スペクトルの補正に効果的に働き、望遠端では軸上色収差の２次スペクトルの補正に効果的に働く。
従って、変倍の全域において色収差をより良好に補正することが可能となる。
加えて「広角端において開口絞りを第１レンズ群に近づけ、第１レンズ群を通過する光線高さをより低くする」ことが可能となり、第１レンズ群のさらなる小型化を達成できるという効果も生む。
When an anomalous dispersion material is used for the third lens group, the third lens group moves away from the aperture stop at the wide-angle end and approaches the aperture stop at the telephoto end. It works effectively to correct the spectrum, and works effectively to correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration at the telephoto end.
Therefore, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily in the entire zoom range.
In addition, it becomes possible to “close the aperture stop to the first lens group at the wide-angle end and lower the height of the light beam passing through the first lens group”, and to achieve further downsizing of the first lens group. Born.
上述した理由により、開口絞りと第３レンズ群との間隔を「広角端において望遠端よりも広く」する場合、その間隔に関して以下の条件式を満足することが望ましい。 For the reasons described above, when the distance between the aperture stop and the third lens group is “wider than the telephoto end at the wide angle end”, it is desirable to satisfy the following conditional expression regarding the distance.
０．０５ ＜ ｄＳＷ／ｆＴ ＜ ０．２０
ここに、「ｄＳＷ」は、広角端における開口絞りと第３レンズ群の最も物体側の面との軸上間隔を表す。
0.05 <dSW / fT <0.20
Here, “dSW” represents the axial distance between the aperture stop at the wide-angle end and the most object side surface of the third lens group.
「ｄＳＷ／ｆＴ」を０．０５以下とすると、広角端において第３レンズ群を通過する光線高さが小さくなって「広角側における倍率色収差の２次スペクトルの低減」を効果的に行うことが困難になる。また、同じく「広角端において第１レンズ群を通過する光線高さが大きく」なりすぎ、第１レンズ群の大型化を招く。
「ｄＳＷ／ｆＴ」を０．２０以上とすると、広角端において第３レンズ群を通過する光線高さが大きくなりすぎて「像面がオーバーに倒れ」たり、樽型の歪曲収差が大きくなったりして、特に広角域における性能確保が難しくなる。
When “dSW / fT” is 0.05 or less, the height of the light beam passing through the third lens group at the wide-angle end is reduced, and “reduction of the secondary spectrum of lateral chromatic aberration on the wide-angle side” can be effectively performed. It becomes difficult. Similarly, “the height of light passing through the first lens unit at the wide-angle end is too large”, which leads to an increase in the size of the first lens unit.
If “dSW / fT” is 0.20 or more, the height of the light beam passing through the third lens group at the wide-angle end becomes too large, and “the image plane falls over” or barrel distortion becomes large. In particular, it becomes difficult to ensure performance in a wide angle range.
第１レンズ群は、物体側から順に「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズ」の２枚で構成するのが良い。 The first lens group is preferably composed of two lenses in order from the object side: a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a strong convex surface facing the object side.
高変倍化、特に「望遠端の焦点距離を長くする」ためには、望遠端における第２レンズ群・第３レンズ群・第４レンズ群の合成倍率を大きくしなければならず、これに伴い、第１レンズ群で発生した収差が「像面上で拡大される」ことになる。
従って、高変倍化を進めるためには「第１レンズ群で発生する収差量を十分に小さく抑える必要」があり、そのためには第１レンズ群を上述の構成とすることが好ましい。
In order to achieve a high zoom ratio, in particular, "increase the focal length at the telephoto end", the combined magnification of the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group at the telephoto end must be increased. Accordingly, the aberration generated in the first lens group is “enlarged on the image plane”.
Therefore, in order to advance the zooming ratio, it is necessary to “suppress the amount of aberration generated in the first lens group sufficiently small”. For this purpose, the first lens group is preferably configured as described above.
第２レンズ群は「物体側から順に、像側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、像側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、物体側に曲率の大きな面を向けた正レンズの３枚からなる」ことが好ましい。
物体側から順に、負レンズ・負レンズ・正レンズという配置にすることにより「第２レンズ群の主点を像側に位置させる」ことが可能となり、望遠端時の光学系全長の短縮に寄与できる。
The second lens group consists of “a negative lens with a large curvature surface facing the image side, a negative lens with a large curvature surface facing the image side, and a positive lens with a large curvature surface facing the object side. It is preferably “consisting of three”.
By arranging the negative lens, negative lens, and positive lens in order from the object side, it is possible to "position the principal point of the second lens group on the image side", contributing to shortening the total length of the optical system at the telephoto end. it can.
このとき、第２レンズ群の各レンズの材料は以下の条件式を満足するのが良い。 At this time, it is preferable that the material of each lens of the second lens group satisfies the following conditional expression.
１．７５＜Ｎ２１＜２．１０、２５＜ν２１＜５５
１．７５＜Ｎ２２＜２．１０、２５＜ν２２＜５５
１．７５＜Ｎ２３＜２．１０、１５＜ν２３＜３５
「Ｎ２ｉ（ｉ＝１〜３）」は第２群中で物体側から数えてｉ番目のレンズの屈折率であり、「ν２ｉ（ｉ＝１〜３）」は第２群中で物体側から数えてｉ番目のレンズのアッベ数を表す。
1.75 <N21 <2.10, 25 <ν21 <55
1.75 <N22 <2.10, 25 <ν22 <55
1.75 <N23 <2.10, 15 <ν23 <35
“N2i (i = 1 to 3)” is the refractive index of the i-th lens counted from the object side in the second group, and “ν2i (i = 1 to 3)” is from the object side in the second group. Counts the Abbe number of the i-th lens.
このような硝種の選択により「単色収差を十分に小さく抑えつつ、色収差のより良好な補正が可能」となる。 By selecting such a glass type, it is possible to “correctly correct chromatic aberration while suppressing monochromatic aberration sufficiently small”.
第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚で構成することが好ましく、物体側から２番目のレンズと３番目のレンズは適宜接合しても良い。 The third lens group is preferably composed of three lenses in order from the object side: a positive lens, a positive lens, and a negative lens. The second lens and the third lens from the object side may be appropriately joined.
この発明のズームレンズにおける第４レンズ群は「主として射出瞳距離の確保によるテレセントリック性の確保」と、その移動によるフォーカシングのために設けている。ズームレンズ系の小型化のためには、第４レンズ群はなるべく簡単な構成であるのが良く「正レンズ１枚で構成する」ことが好ましい。 The fourth lens group in the zoom lens according to the present invention is provided for “maintaining telecentricity mainly by securing the exit pupil distance” and focusing by its movement. In order to reduce the size of the zoom lens system, it is preferable that the fourth lens group has a simple configuration as much as possible.
なお、この発明のズームレンズは４群構成としているが、第４レンズ群の像側に第５レンズ群を有する構成として、性能確保のために自由度を増加させることも可能である。 Although the zoom lens according to the present invention has a four-group configuration, it is possible to increase the degree of freedom in order to ensure performance by using a fifth lens group on the image side of the fourth lens group.
良好な収差補正を保ちながら「より小型化を進める」ためには非球面が不可欠であり、少なくとも第２レンズ群および第３レンズ群には「それぞれ１面以上の非球面」を有することが好ましい。 An aspherical surface is indispensable in order to “promote further miniaturization” while maintaining good aberration correction, and it is preferable that at least the second lens group and the third lens group each have “one or more aspheric surfaces”. .
特に、第２レンズ群において「最も物体側レンズの物体側面と像側面の双方」を非球面とすると、「広角化に伴って増大しがち」な歪曲収差・非点収差等の補正に高い効果が得られる。 Particularly, in the second lens group, when “both the object side surface and the image side surface of the most object side lens” are aspherical surfaces, it is highly effective in correcting distortion aberration, astigmatism, etc., which tend to increase with widening the angle. Is obtained.
非球面レンズとしては、光学ガラスや光学プラスチックを成型したもの（ガラスモールド非球面、プラスチックモールド非球面）や、ガラスレンズの面上に薄い樹脂層を成型してその表面を非球面としたもの（ハイブリッド非球面、レプリカ非球面等と称される）等を使用できる。 As an aspherical lens, optical glass or plastic is molded (glass molded aspherical surface, plastic molded aspherical surface), or a thin resin layer is molded on the surface of the glass lens to make the surface aspherical ( Hybrid aspherical surfaces, replica aspherical surfaces, etc.) can be used.
「絞りの開放径」は変倍に係わらず一定とするのが機構上簡略であるが、長焦点端の開放径短焦点端に比べて大きくすることにより「変倍に伴うＦナンバの変化を小さくする」こともできる。
また「像面に到達する光量を減少」させる必要があるときには、絞りを小径化しても良いが「絞り径を大きく変えることなくＮＤフィルタ等の挿入により光量を減少」させた方が回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。
Although it is simple in terms of mechanism that the “aperture open diameter” is constant regardless of zooming, it can be made larger than the open focal length of the long focal end compared to the short focal end. It can also be made smaller.
When it is necessary to “reduce the amount of light reaching the image plane”, the diameter of the stop may be reduced. However, it is more difficult to reduce the amount of light by inserting an ND filter or the like without greatly changing the aperture diameter. It is preferable because a decrease in resolution can be prevented.
以上に説明したように、この発明によれば、新規なズームレンズを提供できる。
この発明のズームレンズは、色収差の良好な補正が可能であり、各条件を満足することにより、実施例に示すように、９枚構成で、コンパクトで、広角端での半画角が３９度以上と広角で、性能が良く、７倍以上の変倍比をもち、なおかつ、性能の良好なズームレンズを実現できる。
As described above, according to the present invention, a novel zoom lens can be provided.
The zoom lens of the present invention can correct chromatic aberration satisfactorily, and by satisfying each condition, as shown in the embodiment, it is composed of 9 lenses, is compact, and has a half angle of view of 39 degrees at the wide angle end. A zoom lens having a wide angle, good performance, a zoom ratio of 7 times or more, and good performance can be realized.
以下、実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described.
図１〜図５に「ズームレンズの実施の形態」を示す。繁雑を避けるため、これらの図において「符号を共通化」する。
これらの図に示すズームレンズは、上記図順に従って、後述する実施例１〜５に対応するものである。
1 to 5 show a “zoom lens embodiment”. In order to avoid complications, “common signs” are used in these drawings.
The zoom lenses shown in these drawings correspond to Examples 1 to 5 to be described later according to the above order.
上記各図は、ズームレンズのレンズ及び群構成と、変倍に伴う各レンズ群の移動の様子を示している。各図の最上段は「広角端のレンズ群配置」、最下段は「望遠端におけるレンズ群配置」を示し、広角端から望遠端に至る変倍途上の各レンズ群の「移動の様子」を矢印で示している。 Each of the above drawings shows the lens and group configuration of the zoom lens, and the movement of each lens group accompanying zooming. The top row of each figure shows “lens group arrangement at the wide-angle end”, and the bottom row shows “lens group arrangement at the telephoto end”. The “moving state” of each lens group on the zooming from the wide-angle end to the telephoto end is shown. Shown with arrows.
上記各図に示されたズームレンズは、物体側（図の左方）より像側（図の右方）へ向かって順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４を配し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳを配してなり、各レンズ群が独立に移動してズーミングを行う。 The zoom lens shown in each of the above figures, in order from the object side (left side in the figure) to the image side (right side in the figure), has a first lens group G1 having a positive refractive power and a first lens unit having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and an aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. Thus, each lens group moves independently to perform zooming.
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは、光軸上を単調に物体側へ移動する。 During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 and the third lens group G3 move monotonously on the optical axis toward the object side.
従って、望遠端（図の最下段）における第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３の位置は、広角端（図の最上段）におけるよりも物体側に定められている。 Accordingly, the positions of the first lens group G1 and the third lens group G3 at the telephoto end (the lowermost stage in the figure) are set closer to the object side than at the wide-angle end (the uppermost stage in the figure).
これに対して、第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際して「単調に像側へ移動」し、第４レンズ群Ｇ４は、広角端からの変倍の当初は物体側へ移動し、中間焦点距離を過ぎてから、像側へ回帰するように移動する。 On the other hand, the second lens group “moves monotonously to the image side” upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the fourth lens group G4 moves toward the object side at the beginning of zooming from the wide-angle end. It moves so as to return to the image side after passing the intermediate focal length.
また、開口絞りＳも図示のように「レンズ群とは独立に変位」するが、その変位は広角端から望遠端への変倍に際して「蛇行的な移動」である。 The aperture stop S is also “displaced independently of the lens group” as shown in the figure, but the displacement is “meandering movement” upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、物体側に凸面を持つ正レンズから成り、第２レンズ群Ｇ２は物体側より順に、物体側面よりも像側面の屈折力が大きい両凹の負レンズ、像側に凹面を有する負レンズ、物体側に凸面を有する正レンズからなる。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens that is convex on the object side, and a positive lens that has a convex surface on the object side. The second lens group G2 is refracted on the image side rather than the object side in order from the object side. It consists of a biconcave negative lens having a large force, a negative lens having a concave surface on the image side, and a positive lens having a convex surface on the object side.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚で構成されるが、像側の「正レンズと負レンズ」は接合レンズである。 The third lens group G3 includes three lenses in order from the object side: a positive lens, a positive lens, and a negative lens. The “positive lens and negative lens” on the image side are cemented lenses.
第４レンズ群Ｇ４は、単一の正レンズである。 The fourth lens group G4 is a single positive lens.
後述する具体的な実施例１〜５に示すように、これら図１〜図５のズームレンズは、条件（１）〜（１０）を満足する。 As shown in specific Examples 1 to 5 to be described later, the zoom lenses of FIGS. 1 to 5 satisfy the conditions (1) to (10).
なお、図１〜図５における符号「Ｆ」は、第４レンズ群Ｇ４の像面側に配設される「各種フィルタ（光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等）」や、ＣＣＤセンサ等の撮像素子の「カバーガラス（シールガラス）」をこれらに等価な１枚の透明平行平板として示したものである。 1 to 5, “F” denotes “various filters (such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter)” disposed on the image plane side of the fourth lens group G4, a CCD sensor, and the like. The “cover glass (seal glass)” of the element is shown as one transparent parallel plate equivalent to these.
図２１は「携帯情報端末装置」の実施の１形態を説明するための図である。
図２１（Ａ）は、装置の正面側と上部面とを示す図、図２１（Ｂ）は装置の背面側を示す図である。符号１は撮影レンズを示す。撮影レンズ１はズームレンズである。符号２はファインダ、符号３はストロボ、符号４はシャッタボタン、符号６は電源スイッチ、符号７は液晶モニタをそれぞれ示す。
図２２は「携帯情報端末装置のシステム構成」を示す図である。
図２２に示す携帯情報端末装置は「ズームレンズ」である撮影レンズ１と「撮像素子」である受光素子１３を有し、撮影レンズ１によって形成される撮影対象物の像を受光素子１３によって読取るように構成され、受光素子１３からの出力を、中央演算装置１１の制御を受ける信号処理装置１４によって処理してデジタル情報に変換する。
FIG. 21 is a diagram for explaining one embodiment of a “portable information terminal device”.
FIG. 21A is a diagram showing the front side and the upper surface of the device, and FIG. 21B is a diagram showing the back side of the device.
FIG. 22 is a diagram showing a “system configuration of a portable information terminal device”.
The portable information terminal device shown in FIG. 22 includes a photographing
デジタル情報に変換された画像は、液晶モニタ７に表示され、半導体メモリ１５に記憶され、あるいは通信カード１６により外部への通信に供される。この通信機能を除いた部分は「カメラ装置」を構成する。
The image converted into digital information is displayed on the
撮影レンズ１としては、請求項１〜９の任意の１に記載のズームレンズ、具体的には後述する実施例１〜５のズームレンズを用いる。
As the photographing
液晶モニタ７には「撮影中の画像」を表示することもできるし、半導体メモリ１５に記録されている画像を表示することもできる。
The “monitored image” can be displayed on the liquid crystal monitor 7 or an image recorded in the
撮影レンズはカメラの携帯時には、図２１（Ａ）に示すように「沈胴状態」にあり、電源スイッチの操作により電源が入ると鏡胴が繰り出される。このとき、鏡胴内部でズームレンズの各群は「例えば広角端の配置」となっており、図示されないズームレバーを操作することで各群の配置が変化し、望遠端への変倍を行うことができる。
このとき、ファインダ２も撮影レンズ１の画角の変化に連動して変倍する。
When the camera is carried with the camera, it is in the “collapsed state” as shown in FIG. 21A, and the lens barrel is extended when the power is turned on by operating the power switch. At this time, each group of zoom lenses is “arranged at the wide-angle end” inside the lens barrel, and the arrangement of each group is changed by operating a zoom lever (not shown), and zooming to the telephoto end is performed. be able to.
At this time, the
シャッタボタン４の半押しによりフォーカシングがなされる。 Focusing is performed by half-pressing the shutter button 4.
前述の如く、フォーカシングは第４レンズ群の移動、もしくは「受光素子の移動」によって行われる。シャッタボタン４をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上記の処理がなされる。 As described above, focusing is performed by moving the fourth lens group or “moving the light receiving element”. When the shutter button 4 is further pressed, shooting is performed, and thereafter the above processing is performed.
半導体メモリ１５に記録した画像を液晶モニタ７に表示したり、通信カード１６等を使用して外部へ送信したりする際は、操作ボタン８を使用して行う。半導体メモリ１５および通信カード１６等は、それぞれ専用または汎用のスロット９に挿入して使用される。
When the image recorded in the
撮影レンズが「沈胴状態」にあるとき、ズームレンズの各レンズ群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、第３レンズ群および／または第４レンズ群が、光軸上から退避して「他のレンズ群と並列に収納される」如き機構とすれば、携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。 When the photographic lens is in the “collapsed state”, the lens groups of the zoom lens do not necessarily have to be arranged on the optical axis. For example, if the third lens group and / or the fourth lens group is retracted from the optical axis and “stored in parallel with other lens groups”, the mobile information terminal device can be made thinner. it can.
以下に、ズームレンズの具体的な実施例を５例挙げる。
全ての実施例において、最大像高は３．８５０ｍｍであるが、広角端においては「発生させた負の歪曲収差分だけ、画像を拡大して生成する歪曲補正画像処理」を適用するため、以下のように、歪曲収差量を考慮して像高を小さく設定してある。
Hereinafter, five specific examples of the zoom lens will be described.
In all the examples, the maximum image height is 3.850 mm, but at the wide-angle end, “distortion correction image processing for enlarging and generating an image corresponding to the generated negative distortion aberration” is applied. As described above, the image height is set small in consideration of the amount of distortion.
広角端における歪曲収差量 広角端における像高
実施例１ −１０．４％ ３．７１７
実施例２ −１０．３％ ３．７１７
実施例３ −１０．３％ ３．７１７
実施例４ −１４．８％ ３．５１１
実施例５ −１６．３％ ３．４７０ 。
Distortion at the wide-angle end Image height at the wide-angle end
Example 1-10.4% 3.717
Example 2 10.30% 3.717
Example 3-10.3% 3.717
Example 4-14.8% 3.511
Example 5 -16.3% 3.470.
各実施例において、第４レンズ群の像面側に配設される平行平板は「光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、ＣＣＤセンサ等の受光素子のカバーガラス（シールガラス）」を想定したものである。 In each embodiment, the parallel plate disposed on the image plane side of the fourth lens group is “various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of a light receiving element such as a CCD sensor”. Is assumed.
レンズの材質は、全実施例において「第４レンズ群が有する正レンズが光学プラスチックである」以外は全て光学ガラスとなっている。 The materials of the lenses are all optical glass except for “the positive lens of the fourth lens group is an optical plastic” in all the examples.
各実施例における記号の意味は以下の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Fno：Fナンバ
R：曲率半径
D：面間隔
Nd：d線における屈折率
νd：アッベ数
K：非球面の円錐定数
A4：4次の非球面係数
A6：6次の非球面係数
A8：8次の非球面係数
A10：10次の非球面係数
A12：12次の非球面係数
A14：14次の非球面係数 。
The meanings of symbols in each embodiment are as follows.
f: Focal length of the entire system
Fno: F number
R: radius of curvature
D: Face spacing
Nd: Refractive index at d-line
νd: Abbe number
K: Aspheric conical constant
A4: Fourth-order aspheric coefficient
A6: 6th-order aspheric coefficient
A8: 8th-order aspheric coefficient
A10: 10th-order aspheric coefficient
A12: 12th-order aspheric coefficient
A14: 14th-order aspheric coefficient.
非球面は、光軸方向のデプスを「X」、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）を「C」、光軸からの高さを「H」、上記円錐定数、非球面係数を用いて、周知の式：
X = CH2/{1+√(1-(1+K)C2H2)}
+A4・H4 +A6・H6+A8・H8 +A10・H10 +A12・H12+A14・H14 。
で表される。硝種は「ＨＯＹＡ株式会社」、「株式会社オハラ」および「株式会社住田光学ガラス」の光学硝種名である。長さの次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「ｍｍ」である。
For an aspherical surface, the depth in the optical axis direction is “X”, the reciprocal of the paraxial radius of curvature (paraxial curvature) is “C”, the height from the optical axis is “H”, and the above conic constant and aspheric coefficient are used. Well-known formula:
X = CH 2 / {1 + √ (1- (1 + K) C 2 H 2 )}
+ A4 ・ H 4 + A6 ・ H 6 + A8 ・ H 8 + A10 ・ H 10 + A12 ・ H 12 + A14 ・ H 14 .
It is represented by The glass type is an optical glass type name of “HOYA Corporation”, “Ohara Corporation” and “Sumita Optical Glass Co., Ltd.”. The unit of quantity having a length dimension is “mm” unless otherwise specified.
実施例中の硝材は、HOYA株式会社（HOYA）、株式会社住田光学ガラス（SUMITA）、株式会社オハラ（OHARA）の光学硝種名である。 The glass materials in the examples are optical glass types of HOYA Corporation (HOYA), Sumita Optical Glass Corporation (SUMITA), and OHARA Corporation.
「実施例１」
f=5.05〜52.00、 F=3.68〜5.79、 ω=39.39〜4.13
面番号 R D Nd νd 硝種
1 20.155 0.9 1.80809 22.76 S-NPH1(OHARA)
2 14.968 3.9 1.59201 67.02 M-PCD51(HOYA)
3* -112.112 可変（A）
4* 119.295 0.81 1.86400 40.58 L-LAH83(OHARA)
5* 4.938 1.92
6 ∞ 0.8 1.71700 47.93 S-LAM3(OHARA)
7 12.15 0.1
8 8.021 1.43 1.92286 18.90 S-NPH2(OHARA)
9 21.106 可変（B）
10 絞り 可変（C）
11* 5.485 2.74 1.55332 71.68 M-FCD500(HOYA)
12* -9.162 0.1
13 8.021 1.97 1.64850 53.02 S-BSM71(OHARA)
14 -7.737 0.81 1.91082 35.25 TAFD35(HOYA)
15 4.365 可変（D）
16* 9.962 2.53 1.52528 56.2 光学樹脂
17 360.115 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 各種フィルタ
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 各種フィルタ
20 ∞ 。
"Example 1"
f = 5.05 ~ 52.00, F = 3.68 ~ 5.79, ω = 39.39 ~ 4.13
Surface number RD Nd νd Glass type
1 20.155 0.9 1.80809 22.76 S-NPH1 (OHARA)
2 14.968 3.9 1.59201 67.02 M-PCD51 (HOYA)
3 * -112.112 Variable (A)
4 * 119.295 0.81 1.86400 40.58 L-LAH83 (OHARA)
5 * 4.938 1.92
6 ∞ 0.8 1.71700 47.93 S-LAM3 (OHARA)
7 12.15 0.1
8 8.021 1.43 1.92286 18.90 S-NPH2 (OHARA)
9 21.106 Variable (B)
10 Aperture variable (C)
11 * 5.485 2.74 1.55332 71.68 M-FCD500 (HOYA)
12 * -9.162 0.1
13 8.021 1.97 1.64850 53.02 S-BSM71 (OHARA)
14 -7.737 0.81 1.91082 35.25 TAFD35 (HOYA)
15 4.365 Variable (D)
16 * 9.962 2.53 1.52528 56.2 Optical resin
17 360.115 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 Various filters
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 Various filters
20 ∞.
なお、上の表記において「＊印」を付した面番号のレンズ面が非球面である。他の実施例においても同様である。 In the above notation, the lens surface with the surface number marked with “*” is an aspherical surface. The same applies to other embodiments.
「非球面」
第3面
K=0.0, A4=1.09635E-05, A6=9.10281E-08, A8=-3.46715E-09,
A10=5.91674E-11, A12=-5.25291E-13, A14=1.91404E-15
第4面
K=0.0, A4=-6.37154E-04, A6=4.15580E-05, A8=-1.17226E-06,
A10=1.27640E-08, A12=6.91443E-11, A14=-2.21332E-12
第5面
K=-1.00544, A4=8.06488E-05, A6=5.17980E-05, A8=1.08845E-06,
A10=-1.82076E-09, A12=-7.99599E-10, A14=1.91470E-11
第11面
K=-0.53335, A4=-4.35750E-04, A6=-8.76444E-06, A8=1.57593E-06,
A10=-3.66583E-08, A12=-3.08470E-09,
第12面
K=3.42935, A4=1.02373E-03, A6=1.94730E-05, A8=1.11171E-06
第16面
K=2.33691, A4=-3.72766E-04, A6=1.43074E-05, A8=-1.71770E-06,
A10=5.43386E-08, A12=-5.37347E-10, A14=-2.06217E-11
上の表記において、例えば「-2.06217E-11」は、「-2.06217×10-11」を表す。以下の実施例においても同様である。
"Aspherical surface"
Third side
K = 0.0, A4 = 1.09635E-05, A6 = 9.10281E-08, A8 = -3.46715E-09,
A10 = 5.91674E-11, A12 = -5.25291E-13, A14 = 1.91404E-15
4th page
K = 0.0, A4 = -6.37154E-04, A6 = 4.15580E-05, A8 = -1.17226E-06,
A10 = 1.27640E-08, A12 = 6.91443E-11, A14 = -2.21332E-12
5th page
K = -1.00544, A4 = 8.06488E-05, A6 = 5.17980E-05, A8 = 1.08845E-06,
A10 = -1.82076E-09, A12 = -7.99599E-10, A14 = 1.91470E-11
11th page
K = -0.53335, A4 = -4.35750E-04, A6 = -8.76444E-06, A8 = 1.57593E-06,
A10 = -3.66583E-08, A12 = -3.08470E-09,
12th page
K = 3.42935, A4 = 1.02373E-03, A6 = 1.94730E-05, A8 = 1.11171E-06
16th page
K = 2.33691, A4 = -3.72766E-04, A6 = 1.43074E-05, A8 = -1.71770E-06,
A10 = 5.43386E-08, A12 = -5.37347E-10, A14 = -2.06217E-11
In the above notation, for example, “-2.06217E-11” represents “-2.06217 × 10 −11 ”. The same applies to the following embodiments.
「可変量」
広角端 中間焦点距離 望遠端
f=5.05 f=16.22 f=52.00
A 0.5 9.8486 18.0925
B 8.7 3.2982 1.246
C 7.3208 3.8766 0.598
D 3.2178 6.2365 12.5522 。
"Variable amount"
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.05 f = 16.22 f = 52.00
A 0.5 9.8486 18.0925
B 8.7 3.2982 1.246
C 7.3208 3.8766 0.598
D 3.2178 6.2365 12.5522.
「条件式のパラメータの値」
（1） 1.59201
（2） 67.02
（3） 0.0082
（4） 0.0152
（5） 4.47
（6） 6.43
（7） 0.662
（8） 0.24
（9） 0.17
（10） 0.86 。
"Parameter values for conditional expressions"
(1) 1.59201
(2) 67.02
(3) 0.0082
(4) 0.0152
(5) 4.47
(6) 6.43
(7) 0.662
(8) 0.24
(9) 0.17
(10) 0.86.
「実施例２」
f=5.05〜51.96、 F=3.67〜5.79、 ω=39.37〜4.11
面番号 R D Nd νd 硝種
1 19.448 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2(OHARA)
2 15.882 3.79 1.55332 71.68 M-FCD500(HOYA)
3 -88.47 可変（A）
4 43.841 0.94 1.864 40.58 L-LAH83(OHARA)
5 5.243 2.27
6 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3(OHARA)
7 12.048 0.23
8 8.706 1.52 1.92286 18.9 S-NPH2(OHARA)
9 21.397 可変（B）
10 絞り 可変（C）
11 5.736 2.77 1.5067 70.5 K-PG325(SUMITA)
12 -10.08 0.1
13 7.051 1.22 1.6485 53.02 S-BSM71(OHARA)
14 -8.233 0.8 1.91082 35.25 TAFD35(HOAY)
15 4.427 可変（D）
16 8.807 2.1 1.51633 64.06 L-BSL7(OHARA)
17 43.21 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 各種フィルタ
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 各種フィルタ
20 ∞ 。
"Example 2"
f = 5.05-51.96, F = 3.67-5.79, ω = 39.37-4.11
Surface number RD Nd νd Glass type
1 19.448 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2 (OHARA)
2 15.882 3.79 1.55332 71.68 M-FCD500 (HOYA)
3 -88.47 Variable (A)
4 43.841 0.94 1.864 40.58 L-LAH83 (OHARA)
5 5.243 2.27
6 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3 (OHARA)
7 12.048 0.23
8 8.706 1.52 1.92286 18.9 S-NPH2 (OHARA)
9 21.397 Variable (B)
10 Aperture variable (C)
11 5.736 2.77 1.5067 70.5 K-PG325 (SUMITA)
12 -10.08 0.1
13 7.051 1.22 1.6485 53.02 S-BSM71 (OHARA)
14 -8.233 0.8 1.91082 35.25 TAFD35 (HOAY)
15 4.427 Variable (D)
16 8.807 2.1 1.51633 64.06 L-BSL7 (OHARA)
17 43.21 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 Various filters
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 Various filters
20 ∞.
「非球面」
第3面
K=0.0, A4=1.35278E-05, A6=8.95766E-08, A8=-3.86146E-09,
A10=7.00278E-11, A12=-6.45039E-13, A14=2.40481E-15
第4面
K=0.0, A4=-9.49729E-04, A6=5.87289E-05, A8=-2.10477E-06,
A10=4.59402E-08, A12=-5.65777E-10, A14=2.97364E-12
第5面
K=-1.54431, A4=0.0, A6=6.84929E-05, A8=-1.22038E-06,
A10=3.54747E-08, A12=-7.99599E-10, A14=1.91470E-11
第11面
K=-0.68526, A4=-1.94678E-03, A6=-2.25620E-06, A8=6.15466E-07,
A10=1.06755E-08, A12=-3.08470E-09,
第12面
K=3.96979, A4=7.82420E-04, A6=1.72482E-05, A8=6.54876E-07
第16面
K=1.55318, A4=-4.41398E-04, A6=1.41931E-05, A8=-1.72608E-06,
A10=5.49424E-08, A12=-5.37347E-10, A14=-2.06217E-11 。
"Aspherical surface"
Third side
K = 0.0, A4 = 1.35278E-05, A6 = 8.95766E-08, A8 = -3.86146E-09,
A10 = 7.00278E-11, A12 = -6.45039E-13, A14 = 2.40481E-15
4th page
K = 0.0, A4 = -9.49729E-04, A6 = 5.87289E-05, A8 = -2.10477E-06,
A10 = 4.59402E-08, A12 = -5.65777E-10, A14 = 2.97364E-12
5th page
K = -1.54431, A4 = 0.0, A6 = 6.84929E-05, A8 = -1.22038E-06,
A10 = 3.54747E-08, A12 = -7.99599E-10, A14 = 1.91470E-11
11th page
K = -0.68526, A4 = -1.94678E-03, A6 = -2.25620E-06, A8 = 6.15466E-07,
A10 = 1.06755E-08, A12 = -3.08470E-09,
12th page
K = 3.96979, A4 = 7.82420E-04, A6 = 1.72482E-05, A8 = 6.54876E-07
16th page
K = 1.55318, A4 = -4.41398E-04, A6 = 1.41931E-05, A8 = -1.72608E-06,
A10 = 5.49424E-08, A12 = -5.37347E-10, A14 = -2.06217E-11.
「可変量」
広角端 中間焦点距離 望遠端
f=5.05 f=16.20 f=51.96
A 0.0361 8.6979 17.2961
B 11.431 4.5782 1.3807
C 7.9465 3.4865 0.4738
D 4.2177 6.9111 13.3587 。
"Variable amount"
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.05 f = 16.20 f = 51.96
A 0.0361 8.6979 17.2961
B 11.431 4.5782 1.3807
C 7.9465 3.4865 0.4738
D 4.2177 6.9111 13.3587.
「条件式のパラメータの値」
（1） 1.55332
（2） 71.68
（3） 0.0211
（4） 0.0142
（5） 4.88
（6） 6.50
（7） 0.671
（8） 0.17
（9） 0.18
（10） 0.88 。
"Parameter values for conditional expressions"
(1) 1.55332
(2) 71.68
(3) 0.0211
(4) 0.0142
(5) 4.88
(6) 6.50
(7) 0.671
(8) 0.17
(9) 0.18
(10) 0.88.
「実施例３」
f=5.04〜51.95、 F=3.67〜5.78、 ω=39.41〜4.40
面番号 R D Nd νd 硝種
1 21.183 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2(OHARA)
2 17.733 0.1
3 16.751 4.05 1.4971 81.56 M-FCD1(HOYA)
4* -64.303 可変（A）
5* -279.537 0.8 1.864 40.58 L-LAH83(OHARA)
6* 5.84 1.98
7 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3(OHARA)
8 13.746 0.45
9 10.15 1.46 1.92286 18.9 S-NPH2(OHARA)
10 30.838 可変（B）
11 絞り 可変（C）
12* 6.05 2.90 1.50670 70.50 K^PG325(Sumita)
13* -10.252 0.1
14 7.065 2.26 1.6485 53.02 K-LaSFn22(Sumita)
15 -10.603 0.8 1.89800 34.00 TAFD35(HOYA)
16 4.39 可変（D）
17* 8.826 2.08 1.51633 64.06 L-BSL7(OHARA)
18 37.674
19 ∞ 0.28 1.53770 66.60 各種フィルタ
20 ∞ 0.5 1.50000 64.00 各種フィルタ
21 ∞ 。
"Example 3"
f = 5.04-51.95, F = 3.67-5.78, ω = 39.41-4.40
Surface number RD Nd νd Glass type
1 21.183 0.95 1.92286 18.9 S-NPH2 (OHARA)
2 17.733 0.1
3 16.751 4.05 1.4971 81.56 M-FCD1 (HOYA)
4 * -64.303 Variable (A)
5 * -279.537 0.8 1.864 40.58 L-LAH83 (OHARA)
6 * 5.84 1.98
7 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3 (OHARA)
8 13.746 0.45
9 10.15 1.46 1.92286 18.9 S-NPH2 (OHARA)
10 30.838 Variable (B)
11 Aperture variable (C)
12 * 6.05 2.90 1.50670 70.50 K ^ PG325 (Sumita)
13 * -10.252 0.1
14 7.065 2.26 1.6485 53.02 K-LaSFn22 (Sumita)
15 -10.603 0.8 1.89800 34.00 TAFD35 (HOYA)
16 4.39 Variable (D)
17 * 8.826 2.08 1.51633 64.06 L-BSL7 (OHARA)
18 37.674
19 ∞ 0.28 1.53770 66.60 Various filters
20 ∞ 0.5 1.50000 64.00 Various filters
21 ∞.
「非球面」
第4面
K=0.0, A4= 1.89263E-05, A6= 7.63543E-09, A8=-1.03114E-09,
A10= 1.67737E-11, A12=-1.35683E-13, A14= 4.58110E-16
第5面
K=0.0, A4=-4.60509E-04, A6= 3.18741E-05, A8=-9.05550E-07,
A10= 6.92725E-09, A12= 1.78659E-10, A14=-3.03736E-12
第6面
K= -1.21503, A4=0.0, A6= 4.55742E-05, A8= -5.75514E-07,
A10= 9.00201E-09, A12= -7.99599E-10, A14= 1.91470E-11
第12面
K=-0.65789, A4= -2.72916E-04, A6= -4.11415E-06, A8= 5.58797E-07,
A10= 6.86253E-09, A12= -3.08470E-09
第13面
K= 4.09080, A4= 7.22197E-04, A6= 1.61233E-05, A8= 4.79318E-07
第17面
K= 1.62889, A4= -4.20155E-04, A6= 1.04371E-05, A8= -1.42634E-06,
A10= 4.66226E-08, A12= -5.37347E-10, A14= -2.06217E-11
「可変量」
広角端 中間焦点距離 望遠端
f=5.04 f=16.18 f=51.95
A 0.5 9.7308 19.0942
B 11.5 4.4286 1.0791
C 8.1809 3.4384 0.7423
D 4.8769 7.3168 13.5601 。
"Aspherical surface"
4th page
K = 0.0, A4 = 1.89263E-05, A6 = 7.63543E-09, A8 = -1.03114E-09,
A10 = 1.67737E-11, A12 = -1.35683E-13, A14 = 4.58110E-16
5th page
K = 0.0, A4 = -4.60509E-04, A6 = 3.18741E-05, A8 = -9.05550E-07,
A10 = 6.92725E-09, A12 = 1.78659E-10, A14 = -3.03736E-12
6th page
K = -1.21503, A4 = 0.0, A6 = 4.55742E-05, A8 = -5.75514E-07,
A10 = 9.00201E-09, A12 = -7.99599E-10, A14 = 1.91470E-11
12th page
K = -0.65789, A4 = -2.72916E-04, A6 = -4.11415E-06, A8 = 5.58797E-07,
A10 = 6.86253E-09, A12 = -3.08470E-09
K = 4.09080, A4 = 7.22197E-04, A6 = 1.61233E-05, A8 = 4.79318E-07
17th page
K = 1.62889, A4 = -4.20155E-04, A6 = 1.04371E-05, A8 = -1.42634E-06,
A10 = 4.66226E-08, A12 = -5.37347E-10, A14 = -2.06217E-11
"Variable amount"
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.04 f = 16.18 f = 51.95
A 0.5 9.7308 19.0942
B 11.5 4.4286 1.0791
C 8.1809 3.4384 0.7423
D 4.8769 7.3168 13.5601.
「条件式のパラメータの値」
（1） 1.49710
（2） 81.56
（3） 0.0370
（4） 0.0017
（5） 5.39
（6） 6.88
（7） 0.679
（8） 0.18
（9） 0.17
（10） 0.87 。
"Parameter values for conditional expressions"
(1) 1.49710
(2) 81.56
(3) 0.0370
(4) 0.0017
(5) 5.39
(6) 6.88
(7) 0.679
(8) 0.18
(9) 0.17
(10) 0.87.
「実施例４」
f=5.05〜52.00、 F=3.67〜5.79、 ω=39.20〜4.40
面番号 R D Nd νd 硝種
1 21.448 0.9 1.80809 22.76 S-NPH1(OHARA)
2 15.315 3.61 1.61881 63.85 M-PCD4(HOYA)
3* -99.245 可変（A）
4* -123.285 0.87 1.864 40.58 L-LAH83(OHARA)
5* 6.343 1.85
6 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3(OHARA)
7 9.517 0.25
8 8.525 1.55 1.92286 18.9 S-NPH2(OHARA)
9 25.133 可変（B）
10 絞り 可変（C）
11* 5.931 2.55 1.5532 71.68 M-FCD500(HOYA)
12* -10.424 0.1
13 6.909 1.94 1.6485 53.02 S-BSM71(OHARA)
14 -9.82 0.8 1.91082 35.25 TAFD35(HOYA)
15 4.316 可変（D）
16* 9.076 1.96 1.52528 56.2 光学樹脂
17 40.176 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 各種フィルタ
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 各種フィルタ
20 ∞ 。
Example 4
f = 5.05 ~ 52.00, F = 3.67 ~ 5.79, ω = 39.20 ~ 4.40
Surface number RD Nd νd Glass type
1 21.448 0.9 1.80809 22.76 S-NPH1 (OHARA)
2 15.315 3.61 1.61881 63.85 M-PCD4 (HOYA)
3 * -99.245 Variable (A)
4 * -123.285 0.87 1.864 40.58 L-LAH83 (OHARA)
5 * 6.343 1.85
6 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3 (OHARA)
7 9.517 0.25
8 8.525 1.55 1.92286 18.9 S-NPH2 (OHARA)
9 25.133 Variable (B)
10 Aperture variable (C)
11 * 5.931 2.55 1.5532 71.68 M-FCD500 (HOYA)
12 * -10.424 0.1
13 6.909 1.94 1.6485 53.02 S-BSM71 (OHARA)
14 -9.82 0.8 1.91082 35.25 TAFD35 (HOYA)
15 4.316 Variable (D)
16 * 9.076 1.96 1.52528 56.2 Optical resin
17 40.176 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 Various filters
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 Various filters
20 ∞.
「非球面」
第3面
K=0.0, A4= 9.73599E-06, A6= 5.28612E-08, A8= -2.65333E-09,
A10= 5.44143E-11, A12= -5.62764E-13, A14= 2.33013E-15
第4面
K=0.0, A4= -1.23735E-03, A6= 9.06315E-05, A8= -2.67392E-06,
A10= 3.95821E-08, A12= -2.58346E-10, A14= 2.42344E-13
第5面
K= -2.12985, A4= -4.84873E-04, A6= 8.51764E-05, A8= 1.45184E-07,
A10= 1.91653E-08, A12= -7.99599E-10, A14= 1.91470E-11
第11面
K= -0.69091, A4 -3.59874E-04, A6= 4.67829E-06,A8= -1.72488E-06,
A10= 2.00195E-08, A12= -3.08470E-09
第12面
K= 3.41449, A4= 5.00059E-04, A6= 1.87686E-05, A8= -2.01509E-06
第16面
K= 1.77976, A4= -3.60125E-04, A6= 5.64619E-06, A8= -1.30489E-06,
A10= 4.54423E-08, A12= -5.37347E-10, A14= -2.06217E-11 。
"Aspherical surface"
Third side
K = 0.0, A4 = 9.73599E-06, A6 = 5.28612E-08, A8 = -2.65333E-09,
A10 = 5.44143E-11, A12 = -5.62764E-13, A14 = 2.33013E-15
4th page
K = 0.0, A4 = -1.23735E-03, A6 = 9.06315E-05, A8 = -2.67392E-06,
A10 = 3.95821E-08, A12 = -2.58346E-10, A14 = 2.42344E-13
5th page
K = -2.12985, A4 = -4.84873E-04, A6 = 8.51764E-05, A8 = 1.45184E-07,
A10 = 1.91653E-08, A12 = -7.99599E-10, A14 = 1.91470E-11
11th page
K = -0.69091, A4 -3.59874E-04, A6 = 4.67829E-06, A8 = -1.72488E-06,
A10 = 2.00195E-08, A12 = -3.08470E-09
12th page
K = 3.41449, A4 = 5.00059E-04, A6 = 1.87686E-05, A8 = -2.01509E-06
16th page
K = 1.77976, A4 = -3.60125E-04, A6 = 5.64619E-06, A8 = -1.30489E-06,
A10 = 4.54423E-08, A12 = -5.37347E-10, A14 = -2.06217E-11.
「可変量」
広角端 中間焦点距離 望遠端
f=5.05 f=16.21 f=52.00
A 0.5 9.5004 17.2711
B 9.7483 4.2388 1.74
C 8.3865 3.5434 0.1
D 5.0891 7.0465 13.845 。
"Variable amount"
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.05 f = 16.21 f = 52.00
A 0.5 9.5004 17.2711
B 9.7483 4.2388 1.74
C 8.3865 3.5434 0.1
D 5.0891 7.0465 13.845.
「条件式のパラメータの値」
（1） 1.61881
（2） 63.85
（3） 0.0084
（4） 0.0151
（5） 4.30
（6） 6.32
（7） 0.657
（8） 0.19
（9） 0.18
（10） 0.85 。
"Parameter values for conditional expressions"
(1) 1.61881
(2) 63.85
(3) 0.0084
(4) 0.0151
(5) 4.30
(6) 6.32
(7) 0.657
(8) 0.19
(9) 0.18
(10) 0.85.
「実施例５」
f=5.04〜51.95、 F=3.67〜5.78、 ω=39.46〜4.44
面番号 R D Nd νd 硝種
1 21.191 0.9 1.80809 22.76 S-NPH1(OHARA)
2 15.852 3.9 1.61881 63.85 M-PCD4(HOYA)
3* -143.017 可変（A）
4* 419.225 4.59 1.864 40.58 L-LAH83(OHARA)
5* 5.285 1.93
6 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3(OHARA)
7 12.486 0.1
8 8.54 1.52 1.92286 18.9 S-NPH2(OHARA)
9 24.016 可変（B）
10 絞り 可変（C）
11* 5.457 2.66 1.55332 71.68 M-FCD500(HOYA)
12* -9.278 0.1
13 8.008 1.98 1.6485 53.02 S-BSM71(OHARA)
14 -7.943 0.81 1.91082 35.25 TAFD35(HOYA)
15 4.377 可変（D）
16* 10.077 2.4 1.52528 56.2 光学樹脂
17 262.531 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 各種フィルタ
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 各種フィルタ
20 ∞ 。
「非球面」
第3面
K=0.0, A4=7.26830E-06, A6=9.21053E-08, A8=-3.38760E-09,
A10=5.94058E-11, A12=-5.29773E-13, A14=1.89355E-15
第4面
K=0.0, A4= -6.99380E-04, A6= 4.09819E-05, A8= -1.17604E-06,
A10= 1.37789E-08, A12= 4.22536E-11, A14=-1.74611E-12
第5面
K= -1.22065, A4= -1.16244E-04, A6= 6.79551E-05, A8= -4.05946E-07,
A10= -1.43926E-08, A12= -7.99599E-10, A14= 1.91470E-11
第11面
K= -0.53812, A4= -4.44378E-04, A6= -6.28155E-06, A8= 1.52390E-06,
A10= -4.41932E-08, A12= -3.08470E-09
第12面
K= 3.51770, A4= 1.01912E-03, A6= 2.16533E-05, A8= 8.68286E-07
第16面
K= 2.37946, A4= -2.75993E-04, A6= 8.38270E-06, A8= -1.50942E-06,
A10= 5.29442E-08, A12= -5.37347E-10, A14= -2.06217E-11 。
"Example 5"
f = 5.04 ~ 51.95, F = 3.67 ~ 5.78, ω = 39.46 ~ 4.44
Surface number RD Nd νd Glass type
1 21.191 0.9 1.80809 22.76 S-NPH1 (OHARA)
2 15.852 3.9 1.61881 63.85 M-PCD4 (HOYA)
3 * -143.017 Variable (A)
4 * 419.225 4.59 1.864 40.58 L-LAH83 (OHARA)
5 * 5.285 1.93
6 ∞ 0.8 1.717 47.93 S-LAM3 (OHARA)
7 12.486 0.1
8 8.54 1.52 1.92286 18.9 S-NPH2 (OHARA)
9 24.016 Variable (B)
10 Aperture variable (C)
11 * 5.457 2.66 1.55332 71.68 M-FCD500 (HOYA)
12 * -9.278 0.1
13 8.008 1.98 1.6485 53.02 S-BSM71 (OHARA)
14 -7.943 0.81 1.91082 35.25 TAFD35 (HOYA)
15 4.377 Variable (D)
16 * 10.077 2.4 1.52528 56.2 Optical resin
17 262.531 1
18 ∞ 0.28 1.53770 66.60 Various filters
19 ∞ 0.5 1.50000 64.00 Various filters
20 ∞.
"Aspherical surface"
Third side
K = 0.0, A4 = 7.26830E-06, A6 = 9.21053E-08, A8 = -3.38760E-09,
A10 = 5.94058E-11, A12 = -5.29773E-13, A14 = 1.89355E-15
4th page
K = 0.0, A4 = -6.99380E-04, A6 = 4.09819E-05, A8 = -1.17604E-06,
A10 = 1.37789E-08, A12 = 4.22536E-11, A14 = -1.74611E-12
5th page
K = -1.22065, A4 = -1.16244E-04, A6 = 6.79551E-05, A8 = -4.05946E-07,
A10 = -1.43926E-08, A12 = -7.99599E-10, A14 = 1.91470E-11
11th page
K = -0.53812, A4 = -4.44378E-04, A6 = -6.28155E-06, A8 = 1.52390E-06,
A10 = -4.41932E-08, A12 = -3.08470E-09
12th page
K = 3.51770, A4 = 1.01912E-03, A6 = 2.16533E-05, A8 = 8.68286E-07
16th page
K = 2.37946, A4 = -2.75993E-04, A6 = 8.38270E-06, A8 = -1.50942E-06,
A10 = 5.29442E-08, A12 = -5.37347E-10, A14 = -2.06217E-11.
「可変量」
広角端 中間焦点距離 望遠端
f=5.04 f=16.17 f=51.95
A 0.807 10.3187 19.0991
B 9.9606 3.5458 1.5091
C 7.0147 3.272 0.3289
D 3.9433 5.5042 13.0884 。
"Variable amount"
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.04 f = 16.17 f = 51.95
A 0.807 10.3187 19.0991
B 9.9606 3.5458 1.5091
C 7.0147 3.272 0.3289
D 3.9433 5.5042 13.0884.
「条件式のパラメータの値」
（1） 1.61881
（2） 63.85
（3） 0.0084
（4） 0.0151
（5） 4.62
（6） 6.95
（7） 0.695
（8） 0.24
（9） 0.18
（10） 0.87 。
"Parameter values for conditional expressions"
(1) 1.61881
(2) 63.85
(3) 0.0084
(4) 0.0151
(5) 4.62
(6) 6.95
(7) 0.695
(8) 0.24
(9) 0.18
(10) 0.87.
図６、図７、図８に順次、実施例１の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。図９、図１０、図１１に順次、実施例２の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。図１２、図１３、図１４に順次、実施例３の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。 6, 7, and 8 sequentially show aberration diagrams of the first embodiment at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end. FIG. 9, FIG. 10, and FIG. 11 show aberration diagrams in Example 2 at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively. FIG. 12, FIG. 13, and FIG. 14 show aberration diagrams of Example 3 at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively.
図１５、図１６、図１７に順次、実施例４の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。図１８、図１９、図２０に順次、実施例５の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。 FIG. 15, FIG. 16, and FIG. 17 show aberration diagrams in Example 4 at the wide-angle end, intermediate focal length, and telephoto end, respectively. FIG. 18, FIG. 19, and FIG. 20 show aberration diagrams in Example 5 at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively.
これらの収差図において、球面収差の図中の破線は正弦条件を表す。非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルを表す。また、収差図に示す各曲線のうち「太い実線はｇ線のメリディオナル断面収差」、「太い破線はｇ線のサジタル断面収差」、「実線はｄ線にメリディオナル断面収差」、「破線はｄ線にサジタル断面収差」を示す。 In these aberration diagrams, the broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition. In the figure of astigmatism, the solid line represents sagittal and the broken line represents meridional. Also, among the curves shown in the aberration diagrams, “the thick solid line is g-line meridional sectional aberration”, “thick broken line is g-line sagittal sectional aberration”, “solid line is d-line meridional sectional aberration”, “dashed line is d-line Shows the sagittal sectional aberration.
実施例の収差は十分に補正されており、１０００万〜１５００万画素の受光素子に対応可能となっている。この発明のようにズームレンズを構成することにより、十分な小型化を達成しながら非常に良好な像性能を確保し得ることが上記実施例より明らかである。 The aberration in the example is sufficiently corrected, and can be applied to a light receiving element having 10 to 15 million pixels. It is clear from the above embodiment that by configuring the zoom lens as in the present invention, a very good image performance can be secured while achieving a sufficiently small size.
Ｇ１：第１レンズ群
Ｇ２：第２レンズ群
Ｇ３：第３レンズ群
Ｇ４：第４レンズ群
Ｓ：絞り
Ｆ：各種フィルタ
G1: First lens group G2: Second lens group G3: Third lens group G4: Fourth lens group S: Aperture F: Various filters
Claims (11)
第１レンズ群が、物体側より順に、負レンズ、物体側に凸面を持つ正レンズからなり、
第２レンズ群が、物体側より順に、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、
望遠端において、第１レンズ群および第３レンズ群が、広角端におけるよりも物体側に位置するように移動するズームレンズにおいて、
第１レンズ群の正レンズの材料のｄ線に対する屈折率：ｎｄＰおよび分散：νｄＰが、条件：
（１） １．５２＜ｎｄＰ＜１．６２
（２） ６０．０＜νｄＰ＜８５．０
を満足し、
レンズ材料のｇ線，Ｆ線，Ｃ線に対する屈折率：ｎｇ，ｎＦ，ｎＣにより次式：
Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
で定義される部分分散比を、第１レンズ群の正レンズの材料につきＰｇ，ＦＰ、第１レンズ群の負レンズについてＰｇ，ＦＮとするとき、部分分散比：Ｐｇ，ＦＰと、上記分散：νｄＰとにより次式：
ΔＰｇ，ＦＰ＝Ｐｇ，ＦＰ−（−０．００１８０２×νｄＰ＋０．６４８３）
で定義される量：ΔＰｇ，ＦＰが、条件：
（３） ０．００７＜ΔＰｇ，ＦＰ＜ ０．０５０
を満足し、上記第１レンズ群の負レンズの材料の分散：νｄＮと上記部分分散：Ｐｇ，ＦＮとにより、次式：
ΔＰｇ，ＦＮ＝Ｐｇ，ＦＮ−（−０．００１８０２×νｄＮ＋０．６４８３）
で定義される量：ΔＰｇ，ＦＮと上記量：ΔＰｇ，ＦＰとが、条件：
（４） ｜ΔＰｇ，ＦＰ−ΔＰｇ，ＦＮ｜＜０．０２５
を満足することを特徴とするズームレンズ。 In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power A group,
The first lens group includes, in order from the object side, a negative lens and a positive lens having a convex surface on the object side,
The second lens group includes, in order from the object side, a negative lens, a negative lens, and a positive lens.
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased,
In the zoom lens in which the first lens group and the third lens group move so as to be positioned closer to the object side than at the wide angle end at the telephoto end,
The refractive index for the d-line of the material of the positive lens of the first lens group: ndP and dispersion: νdP are the conditions:
(1) 1.52 <ndP <1.62
(2) 60.0 <νdP <85.0
Satisfied,
Refractive index for lens material with respect to g-line, F-line, and C-line: ng, nF, nC
Pg, F = (ng-nF) / (nF-nC)
Is defined as Pg and FP for the positive lens material of the first lens group, and Pg and FN for the negative lens of the first lens group, the partial dispersion ratio: Pg, FP, and the above dispersion: With νdP, the following formula:
ΔPg, FP = Pg, FP − (− 0.001802 × νdP + 0.6483)
The amount defined by: ΔPg, FP is the condition:
(3) 0.007 <ΔPg, FP <0.05
And the dispersion of the negative lens material of the first lens group: νdN and the partial dispersion: Pg, FN, the following formula:
ΔPg, FN = Pg, FN− (−0.001802 × νdN + 0.6483)
The amount defined by: ΔPg, FN and the above amount: ΔPg, FP are the conditions:
(4) | ΔPg, FP−ΔPg, FN | <0.025
A zoom lens characterized by satisfying
第１レンズ群の正レンズの焦点距離：ｆａｐ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（５） ４．０ ＜ｆａｐ／ｆｗ＜ ８．０
を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1.
The focal length of the positive lens in the first lens group: fap, and the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw.
(5) 4.0 <fap / fw <8.0
A zoom lens characterized by satisfying
第１レンズ群の焦点距離：ｆ１、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（６） ５．０ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ８．０
を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1 or 2,
The focal length of the first lens group: f1, and the focal length of the entire system at the wide-angle end: fw are the conditions:
(6) 5.0 <f1 / fw <8.0
A zoom lens characterized by satisfying
第２レンズ群の焦点距離：ｆ２、第３レンズ群の焦点距離：ｆ３が、条件：
（７） ０．５０ ＜｜ｆ２｜／ｆ３＜ ０．８５
を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 3,
The focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the third lens group is f3.
(7) 0.50 <| f2 | / f3 <0.85
A zoom lens characterized by satisfying
広角端から望遠端への変倍に際する第１レンズ群の総移動量：Ｘ１、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴが、条件：
（８） ０．１０ ＜Ｘ１／ｆＴ＜ ０．３５
を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 4,
The total movement amount of the first lens unit during zooming from the wide-angle end to the telephoto end: X1, and the focal length of the entire system at the telephoto end: fT are:
(8) 0.10 <X1 / fT <0.35
A zoom lens characterized by satisfying
広角端から望遠端への変倍に際する第３レンズ群の総移動量：Ｘ３、望遠端における全系の焦点距離：ｆＴが、条件：
（９） ０．１０ ＜Ｘ３／ｆＴ＜ ０．３０
を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 5,
The total amount of movement of the third lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end: X3, and the focal length of the entire system at the telephoto end: fT are:
(9) 0.10 <X3 / fT <0.30
A zoom lens characterized by satisfying
第３レンズ群の最も像側のレンズが、像側に強い凹面を向けた負レンズであり、この負レンズの像側面の曲率半径：ｒ３Ｒ、広角端における全系の焦点距離：ｆｗが、条件：
（１０） ０．５ ＜｜ｒ３Ｒ｜／ｆｗ＜ １．２
を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 6,
The lens on the most image side of the third lens group is a negative lens having a strong concave surface facing the image side. The radius of curvature of the image side surface of this negative lens is r3R, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw. :
(10) 0.5 <| r3R | / fw <1.2
A zoom lens characterized by satisfying
第１レンズ群の正レンズが非球面を有することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 7,
A zoom lens, wherein the positive lens of the first lens group has an aspherical surface.
第１レンズ群の負レンズと正レンズが接合されていることを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to claim 8.
A zoom lens, wherein a negative lens and a positive lens of the first lens group are cemented.
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