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WO2006095544A1 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及び撮像装置 Download PDF

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Publication number
WO2006095544A1
WO2006095544A1 PCT/JP2006/302663 JP2006302663W WO2006095544A1 WO 2006095544 A1 WO2006095544 A1 WO 2006095544A1 JP 2006302663 W JP2006302663 W JP 2006302663W WO 2006095544 A1 WO2006095544 A1 WO 2006095544A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
lens group
group
positive
refractive power
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/302663
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daisuke Kuroda
Masafumi Sueyoshi
Original Assignee
Sony Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corporation filed Critical Sony Corporation
Priority to US11/587,859 priority Critical patent/US7649693B2/en
Priority to EP06713804A priority patent/EP1857851A4/en
Priority to JP2007507023A priority patent/JP4840354B2/ja
Publication of WO2006095544A1 publication Critical patent/WO2006095544A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144105—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-+-
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses

Definitions

  • the present invention relates to a novel zoom lens and an imaging device. More specifically, the shooting angle of view at the wide-angle end is suitable for shooting optical systems of digital input / output devices such as digital still cameras and digital video cameras, and includes a wide angle of view of 60 to LOO degree.
  • the present invention relates to a zoom lens having a small front lens diameter and small size, about 3 to 6 times, excellent in compactness, and having high imaging performance, and an imaging device provided with the zoom lens.
  • imaging devices using individual imaging devices such as digital still cameras are in widespread use.
  • digital still cameras With the spread of digital still cameras, there is a demand for zoom lenses having high imaging performance while being excellent in compactness and covering from the ultra-wide-angle side to the telephoto side with a single lens.
  • the zoom lens is designed to have a wide angle by using a zoom configuration preceding the negative lens group.
  • the zoom ratio is small and the limit is about 2 to 3 times, and it is difficult to make a high zoom ratio.
  • the zoom lens in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9 5629 and 7-318805, the zoom lens has a wide-angle as well as a zoom lens with a positive lens group leading zoom construction.
  • the photographing angle of view is limited to about 80 degrees, and it is difficult to further widen the angle.
  • the number of lenses in the first lens unit having a large lens diameter increases, the size is not high enough, and the weight also increases. I do not want.
  • the present invention provides a front lens with a wide angle of view including a wide angle of view of 60 to LOO degree at a wide angle end used for video cameras and digital still cameras. It is an object of the present invention to provide a zoom lens having a small diameter, excellent compactness, high image forming performance, and an image pickup apparatus provided with the zoom lens.
  • the zoom lens according to the present invention is composed of a plurality of groups and is variable in magnification by changing the group interval, and the first lens group GR1 having positive refractive power arranged in order from the object side. And a second lens group GR2 having a negative refractive power, a third lens group GR3 having a positive refractive power, and a final lens group GRR arranged closest to the image plane and having a negative refractive power,
  • the first lens group GR1 is composed of one positive lens
  • Ymax is the maximum image height on the imaging surface
  • FW is the focal length at the wide-angle end of the entire lens system
  • VdGl is the d-line of the first lens group GR1.
  • a zoom lens that is composed of a plurality of groups and that performs magnification change by changing a group interval
  • the zoom lens includes a first lens group GR1 having a positive refractive power and a second lens group GR2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side.
  • Ymax is the maximum image height on the imaging plane
  • FW is the focal length at the wide-angle end of the entire lens system
  • VdGl is the Abbe number at the d-line of the first lens group GR1.
  • the photographing angle of view at the wide-angle end includes a wide angle of view of 60 to LOO degrees, and the power is also 3 to 6 times the magnification ratio, and the front lens diameter S is small. Excellent, high imaging performance.
  • the imaging device according to the present invention is capable of capturing a wide angle of view of about 60 to LOO degrees by including the zoom lens according to the present invention, and an arbitrary image within the magnification ratio of 3 to 6 times. It is possible to shoot by angle and obtain high quality images with high imaging performance.
  • the zoom lens of the present invention it is possible to achieve a zoom ratio of about 3 to 6 times while including a wide angle of view of 60 to: LOO degree at the photographing angle of view at the wide angle end.
  • the image is enlarged by the final lens group, it is possible to make the front lens diameter of the first lens group GR1 small, and the marginal (1) passes through the first lens group GR1 at the telephoto end.
  • the first lens group GR1 most affected by axial chromatic aberration can be made up of only one positive single lens; It is possible to achieve downsizing and weight reduction of the entire lens system while maintaining a field angle of 100 ° and a magnification ratio of about 3 to 6 times.
  • the image pickup apparatus of the present invention is capable of capturing a wide angle of view of about 60 to L00 degrees while being small and lightweight by including the zoom lens of the present invention, and within a magnification ratio of 3 to 6 times. It is possible to capture images at any angle of view, and obtain high quality images with high imaging performance.
  • F1 is the focal length of the first lens group GR1
  • FT is the telephoto end of the entire lens system. Since the focal length at and FW.FT is the square root of the product of FW and FT, the conditional expression (3) 2 F1Z FW • FT ⁇ 15 is satisfied, so that various aberrations including spherical aberration are corrected even better. In addition to being able to do this, it will be possible to make it smaller and lighter.
  • the final lens group GRR has a negative lens GRn on the most object side and a positive lens GRp on the most image side, j8 G RRT the magnification of the final lens group GRR at the telephoto end, Twb back focus at the wide angle end (air equivalent length), VdGRRn the negative lens GRn Abbe number at the d line, VdGRRp the positive lens GRp at the d line
  • VdGRRn the negative lens GRn Abbe number at the d line
  • VdGRRp the positive lens GRp at the d line
  • the lens on the most object side (constituting the first lens group GR1) and the lens on the most object side of the second lens group GR2 and the last lens group GRR are the lenses on the most object side GRn and the most image plane side.
  • Lens GRp is symmetrical in lens configuration, that is, has a positive, negative: negative, positive relationship across the aperture stop, and distortion can be suppressed while achieving a wide angle.
  • At least one lens surface of the second lens group GR2 is formed by an aspheric surface, and F2 is a second lens group GR2.
  • the focal length satisfies the conditional expression (7) 0.4 ⁇ IF2 / FW / FT> ⁇ 1.0, it is possible to effectively correct the radial comatic aberration at the wide-angle end And high performance can be achieved simultaneously.
  • the third lens group GR3 has at least one positive lens and one negative lens, and at least one lens surface is It is composed of an aspheric surface, and VdGR3p satisfies the conditional expression (8) VdGR3p> 50 as the average value of Abbe number at the d-line of the positive lens in the third lens group GR3. High optical performance can be maintained throughout. Further, by forming at least one lens surface as an aspheric surface, it is possible to suppress the occurrence of various aberrations such as spherical aberration and coma aberration, and maintain high optical performance over the entire zoom range.
  • FIG. 1 is a view showing a lens configuration of a first embodiment of a zoom lens according to the present invention.
  • FIG. 2 shows various aberration diagrams of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment of the zoom lens of the present invention, together with FIG. 3 and FIG. It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the end.
  • Fig. 3 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at an intermediate focal length.
  • FIG. 4 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 5 is a view showing a lens configuration of a second embodiment of a zoom lens according to the present invention.
  • FIG. 6 shows various aberration diagrams of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment of the zoom lens of the present invention, together with FIG. 7 and FIG. At the end Show spherical aberration, astigmatism and distortion.
  • Fig. 7 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at an intermediate focal length.
  • FIG. 8 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 9 is a view showing a lens configuration of a third embodiment of the zoom lens of the present invention.
  • FIG. 10 shows various aberration diagrams of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment of the zoom lens of the present invention, together with FIG. 11 and FIG. It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide-angle end.
  • FIG. 11 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at an intermediate focal length.
  • FIG. 12 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 13 is a view showing a lens configuration of a fourth embodiment of a zoom lens according to the present invention.
  • FIG. 14 shows various aberration diagrams of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment of the zoom lens of the present invention, together with FIG. 15 and FIG. It shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide-angle end.
  • FIG. 15 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at an intermediate focal length.
  • FIG. 16 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
  • the zoom lens according to the present invention is a zoom lens that changes magnification by changing a plurality of group forces and group intervals, and a first lens group GR 1 having a positive refractive power and arranged in order from the object side
  • Lens group GR1 is composed of one positive lens and satisfies the following conditional expressions (1) and (2) (1) 0.5 times Ymax / FW degree 1.
  • VdGl Abbe number at d-line of the first lens group GR1
  • the zoom lens according to the present invention it is possible to achieve a zoom ratio of about 3 to 6 times while including a wide angle of view of 60 to L00 degrees at the photographing angle of view at the wide angle end. Further, since the image is enlarged by the final lens group G RR, the front lens diameter of the first lens group GR1 can be made compact, and the first lens group which is a positive lens group at the telephoto end is formed. Since the height of marginal (peripheral) rays passing through GR1 can also be made lower than that of a normal zoom lens, the first lens group GR1 that most affects axial chromatic aberration is configured with only one positive single lens. It is possible to achieve downsizing and weight reduction of the entire lens system while maintaining the angle of view of 60 to L00 degrees and the magnification ratio of about 3 to 6 times.
  • conditional expression (1) defines the ratio between the maximum image height on the imaging surface and the focal length at the wide-angle end of the entire lens system.
  • the range of 0.8 ⁇ Ymax / FW ⁇ l.20 should be satisfied.
  • the conditional expression (2) defines the amount of chromatic aberration generated in the first lens unit which is a positive single lens.
  • VdGl is 40 or less, the influence of axial chromatic aberration on the telephoto side becomes too large, and it becomes difficult to correct this even in the entire lens system.
  • the first lens group GRl satisfies the following conditional expression (3).
  • F1 Focal length of the first lens group GR1
  • the above conditional expression (3) defines the ratio of the focal length of the first lens group GR1 having positive refractive power and composed of one positive single lens to the focal length of the intermediate region in the entire lens system. .
  • F1Z FW'FT is 2 or less
  • the refractive power of the first lens group GR1 becomes too strong, and the effects of various aberrations including spherical aberration become large, and it is difficult to correct this even with the entire lens system. become.
  • F1Z FW'FT is 15 or more, the refractive power of the first lens group GR1 becomes too weak, making it difficult to achieve high magnification and reducing the size and weight.
  • the final lens group GRR preferably has a negative lens GRn on the most object side and a positive lens GRP on the most image plane side, and preferably satisfies the following conditional expressions (4), (5), and (6).
  • Twbf Back focus at the wide angle end (air equivalent length)
  • VdGRRn Abbe number at the d-line of the negative lens GRn
  • VdGRRp Abbe number at d line of positive lens GRp
  • the final lens group GRR has a negative lens GRn on the most object side and a positive lens GRp on the image plane side, so that peripheral rays are bounced up by the negative lens GRn and suppressed by the positive lens GRp.
  • the angle of incidence on the image pickup element can be made gentle.
  • the lens closest to the object side (constituting the first lens group GR1) and the second lens
  • the lens on the most object side of the lens group GR2 and the lens GRn on the most object side in the final lens group GRR and the lens GRp on the most image plane side are symmetrical in lens configuration, that is, positive, negative: negative, positive across the aperture stop It is possible to suppress distortion while achieving a wide angle.
  • the conditional expression (4) defines the magnification of the final lens group GRR at the telephoto end.
  • the final lens unit GRR decreases the magnification of the first lens unit, and the first lens unit, which is the front lens, increases in size, and the ray passing through the first lens unit GR1 at the telephoto end
  • the height of the lens also increases, and the effects of axial chromatic aberration and spherical aberration increase, making it impossible to maintain performance with only one single lens.
  • jS GRRT is 1.8 or more
  • the magnification of the final lens group GRR is large, which is advantageous for the reduction in size and weight, but it remains in the lens group before the final lens group GRR.
  • the various aberrations will also expand, making it difficult to achieve high performance, and the assembly accuracy will also become severe.
  • the conditional expression (5) defines the ratio of the BF (back focus) length at the wide angle end to the focal length of the entire lens system at the wide angle end. That is, when the value of Twbf / FW is 0.2 or less, the LPF (low pass filter) or IR (infrared) cut glass becomes very close to the imaging surface, and defects of the LPF or IR cut glass or these at the minimum aperture. Attached dust becomes noticeable. In addition, when the value of Twbf / FW is 1.2 or more, the diameter of the lens in front of the lens becomes large, making it difficult to miniaturize, making it difficult to achieve a wide angle.
  • Condition (6) defines the amount of chromatic aberration of the final lens group GRR. If this condition is not satisfied, the amount of chromatic aberration of magnification generated in the final group becomes large, and it becomes difficult to correct this even in the entire lens system.
  • At least one lens surface of the second lens group GR2 be formed by an aspheric surface, and the following conditional expression (7) be satisfied.
  • the second lens unit GR2 has at least one aspheric surface, so that The coma in the radial direction can be effectively corrected, and miniaturization and high performance can be achieved simultaneously.
  • the conditional expression (7) defines the ratio of the focal length of the second lens unit GR2 having negative refractive power to the focal length of the intermediate region in the entire lens system.
  • F2Z FW'FT is less than or equal to 0.4
  • the refractive power of the second lens group GR2 becomes too strong, which makes it difficult to correct field curvature and peripheral coma.
  • F1Z FW'FT is 1.0 or more
  • the refractive power of the second lens group GR2 becomes too weak and it becomes difficult to obtain a high magnification ratio, or the second lens group GR2 for obtaining a predetermined magnification.
  • the range of movement of the lens becomes large, making it difficult to miniaturize.
  • the third lens group GR3 has at least one positive lens and one negative lens, and at least one of the lens surfaces is aspheric, and the following conditional expression (8) is satisfied: Is desirable.
  • VdGR3p Average value of Abbe number at the d-line of the positive lens in the third lens group GR3
  • the occurrence of chromatic aberration can be suppressed and high optical performance can be maintained over the entire area.
  • it is characterized in that at least one surface of the lens surfaces constituting the third lens group GR3 is formed of an aspheric surface.
  • At least one surface be an aspheric surface. This is because it is possible to effectively correct distortion and curvature of field in the peripheral area.
  • variable magnification ratio be about 4 to 5 in order to simultaneously achieve wide angle and compactness.
  • FIG. 1 shows the lens arrangement according to a first embodiment 1 of the zoom lens system of the present invention, and from the object side, a first lens group GR1 having a positive refractive power, and a second lens having a negative refractive power.
  • Lens group GR2 a third lens group GR3 having a positive refractive power, a fourth lens group GR4 having a positive refractive power, a fifth lens group GR5 having a negative refractive power, a sixth lens having a negative refractive power
  • the group GR6 is arranged. Then, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves on the optical axis, as shown by a solid arrow in FIG.
  • the first lens group GR1 is composed of a single lens G11 having positive refractive power.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative lens G12 having a compound aspheric surface on the object side, a negative lens G13, and a positive lens G14.
  • the third lens group GR3 is composed of a positive lens G15 having an aspheric surface on both sides, a stop S and a negative lens G16.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a cemented lens of a positive lens G17 and a negative lens G18.
  • the fifth lens group GR5 is composed of a negative lens G19 having an aspheric surface on the object side.
  • the sixth lens group GR6 is composed of a negative lens G110, a positive lens Gl 11 and a positive lens G112!
  • a plane-parallel low-pass filter LPF is disposed between the final lens surface and the imaging surface IMG. It is arranged.
  • a birefringent low-pass filter made of quartz or the like whose crystal axis direction is adjusted in a predetermined direction or a required optical cutoff frequency characteristic is achieved by the diffraction effect. It is possible to apply a phase-type low-pass filter or the like.
  • Table 1 shows values of various items in Numerical Embodiment 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment described above.
  • the surface No. in the specification table of this numerical embodiment 1 and each numerical embodiment to be described later indicates the i-th surface from the object side
  • R is the radius of curvature of the i-th surface
  • D is the i-th surface
  • Vd is the i-th surface on the object side
  • the Abbe number for the d-line of the glass material having the second surface is shown.
  • the surface indicated by "ASP" is aspheric.
  • the radius of curvature “INFINITY” indicates a plane.
  • the third, tenth, eleventh, and eighteenth lens surfaces are aspheric, and the aspheric coefficients are as shown in Table 3.
  • E ⁇ i is an exponential expression with a base of 10, that is, “10 _i ”, for example, “0.1 2345E-05J” 0.12345 x 10 "represents 5 J! /.
  • Figures 2 to 4 show the various aberrations in the infinity in-focus condition of the above-mentioned numerical example 1.
  • Figure 3 shows the middle between the wide-angle end and the telephoto end.
  • the vertical axis represents the ratio to the open F value
  • the horizontal axis takes defocus
  • the solid line represents the spherical aberration at the d line
  • the dashed dotted line represents the dotted line Represents.
  • the vertical axis represents image height
  • the horizontal axis represents focus
  • the solid line S represents sagittal
  • the dotted line M represents the original image plane.
  • the distortion is represented by the image height on the vertical axis and% on the horizontal axis.
  • conditional expressions (1) to (8) are given as shown in Table 13 described later. Satisfyingly, as shown in the respective aberration diagrams, each aberration is well corrected with no distortion, at the wide angle end, at an intermediate focal length between the wide angle end and the telephoto end, and at the telephoto end.
  • FIG. 5 shows a lens configuration according to a second embodiment 2 of the zoom lens of the present invention, and in order from the object side, a first lens group GR1 having positive refractive power, and a second lens having negative refractive power.
  • a group GR2, a third lens group GR3 having a positive refractive power, a fourth lens group GR4 having a positive refractive power, and a fifth lens group GR5 having a negative refractive power are arranged. Then, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves on the optical axis as shown by a solid arrow in FIG.
  • the first lens group GR1 is composed of a single lens G21 having positive refractive power.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative lens G22 having a compound aspheric surface on the object side, a negative lens G23, a positive lens G24 and a negative lens G25.
  • the third lens group GR3 is composed of a stop S, a positive lens G26 having aspheric surfaces on both sides, and a cemented lens of a positive lens G27 and a negative lens G28.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive lens G29 having aspheric surfaces on both sides, and a cemented lens of a negative lens G210 and a positive lens G211.
  • the fifth lens group GR5 is composed of a negative lens G212 and a positive lens G213 having an aspheric surface on the object side !.
  • Table 4 shows the values of various items of numerical value example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment described above.
  • Table 5 shows the values at the wide-angle end, the intermediate focal length between the wide-angle end and the telephoto end, and the values at the telephoto end of the above-mentioned surface distances as f, f-number. And Fno. And a half angle of view ⁇ .
  • Figures 6 to 8 show various aberration diagrams in the infinity in-focus condition of the above-mentioned numerical example 2.
  • Figure 7 shows the middle between the wide-angle end and the telephoto end.
  • the vertical axis represents the ratio to the open F value, and the horizontal axis takes defocus
  • the solid line represents the spherical aberration at the d line, the dashed dotted line, and the dotted line.
  • the vertical axis represents image height
  • the horizontal axis represents focus
  • the solid line S represents sagittal
  • the dotted line M represents the original image plane.
  • the distortion is represented by the image height on the vertical axis and% on the horizontal axis.
  • FIG. 9 shows a lens configuration according to a third embodiment 3 of the zoom lens of the present invention, and from the object side, a first lens group GR1 having positive refractive power, and a second lens having negative refractive power in order A group GR2, a third lens group GR3 having a positive refractive power, a fourth lens group GR4 having a positive refractive power, and a fifth lens group GR5 having a negative refractive power are arranged. Then, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves on the optical axis, as shown by a solid arrow in FIG.
  • the first lens group GR1 is composed of a single lens G31 having positive refractive power.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative lens G32 having a compound aspheric surface on the object side, a negative lens G33, a positive lens G34, and a negative lens G35.
  • the third lens group GR3 is composed of a stop S, a positive lens G36 having aspheric surfaces on both sides, and a cemented lens of a positive lens G37 and a negative lens G38.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive lens G39 having aspheric surfaces on both sides, and a cemented lens of a negative lens G310 and a positive lens G311.
  • the fifth lens group GR5 is composed of a negative lens G312 and a positive lens G313 having an aspheric surface on the object side !.
  • Table 7 shows values of various items of numerical value example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment described above.
  • the lens surfaces of the third, thirteenth, fourteenth, eighteenth, nineteenth and twenty-fifth surfaces are aspheric, and the aspheric coefficients are as shown in Table 9.
  • Figures 10 to 12 show the various aberrations in infinity in-focus condition of the above numerical example 3.
  • Figure 11 shows the middle between the wide-angle end and the telephoto end.
  • the vertical axis represents the ratio to the open F value, and the horizontal axis takes defocus
  • the solid line represents the spherical aberration at the d line
  • the dashed dotted line and the dotted line
  • the vertical axis is the image height
  • the horizontal axis is the focus
  • the solid line S represents the sagittal, dotted M-plane image plane.
  • the distortion is represented by the image height on the vertical axis and% on the horizontal axis.
  • FIG. 13 shows a lens arrangement according to a fourth embodiment 4 of the zoom lens of the present invention, which comprises, in order from the object side, a first lens group GR1 having positive refractive power, and a second lens having negative refractive power.
  • Group GR2 third lens group GR3 having positive refractive power
  • fourth lens group GR4 having negative refractive power
  • fifth lens group GR5 having positive refractive power
  • sixth lens group having negative refractive power GR6 is arranged. Then, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves on the optical axis as shown by the solid line arrow in FIG.
  • the first lens group GR1 is composed of a single lens G41 having positive refractive power.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative lens G42 having an aspheric surface on the object side, a negative lens G43 having a compound aspheric surface on the imaging surface side, and a positive lens G44.
  • the third lens group GR3 is formed of a cemented lens of a positive lens G45 having a compound aspheric surface on the object side, a stop S and a negative lens G46, and a positive lens G47 having an aspheric surface on the imaging surface side.
  • the fourth lens unit GR4 is composed of a negative lens G48.
  • the fifth lens group GR5 is composed of a positive lens G49 having aspheric surfaces on both sides.
  • the sixth lens group GR6 is composed of a cemented lens of a negative lens G410 and a positive lens G411 and a positive lens G412!
  • Table 10 shows values of various items of numerical example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment described above.
  • the lens surfaces of the third, seventh, tenth, sixteenth, nineteenth and twentieth surfaces are aspheric, and the aspheric coefficients are as shown in Table 12.
  • Figures 14 to 16 show the respective aberrations in infinity in-focus condition of the above-mentioned numerical example 4.
  • Figure 15 shows the middle between the wide-angle end and the telephoto end.
  • the vertical axis represents the ratio to the open F value
  • the horizontal axis takes defocus
  • the solid line represents the spherical aberration at the d line
  • the dotted line represents the spherical aberration at the d line
  • the dashed dotted line represents the dotted line
  • the dotted line represents the spherical aberration at the d line
  • the dotted line Represents
  • the vertical axis is the image height
  • the horizontal axis is the focus
  • the solid line S represents the sagittal, dotted M-plane image plane.
  • the distortion is represented by the image height on the vertical axis and% on the horizontal axis.
  • each lens group of the zoom lens shown in each of the above embodiments is only a refractive lens that deflects incident light by refraction (that is, a lens of a type in which deflection is performed at the interface between media having different refractive indices)
  • a refractive lens that deflects incident light by refraction that is, a lens of a type in which deflection is performed at the interface between media having different refractive indices
  • a diffraction type lens that deflects an incident light beam by diffraction
  • a refraction and diffraction hybrid type lens that deflects an incident light beam by a combination of a diffractive action and a refractive action
  • Each lens group may be configured of a refractive index distribution type lens or the like which is deflected by a refractive index distribution in a medium.
  • the optical path may be bent before or after the zoom lens system by arranging in the optical path a surface having no optical power (for example, a reflective surface, a refracting surface, or a diffractive surface). It is possible to achieve an apparent thinning of the camera by properly bending the light path if the bending position is set as needed.
  • a surface having no optical power for example, a reflective surface, a refracting surface, or a diffractive surface.
  • one or more lens groups or a part of one lens group is shifted in a direction substantially perpendicular to the optical axis. It is also possible to shift the image, a detection system for detecting camera shake, a drive system for shifting the lens group, and a control system and a control system for giving a shift amount to the drive system according to the output of the detection system. By combining them, it is possible to function as an anti-vibration optical system.
  • FIG. 17 shows an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
  • the imaging device 10 includes a zoom lens 20 and includes an imaging element 30 that converts an optical image formed by the zoom lens 20 into an electrical signal.
  • the imaging device 30 for example, one using a photoelectric conversion device such as a C CD (a heavy-duty device) or a CMu; 5 (a supplementary metal-oxide semiconductor) is applicable.
  • the zoom lens according to the present invention can be applied to the zoom lens 20, and in FIG. 17, the lens group of the zoom lens according to the first embodiment shown in FIG. 1 is simplified to a single lens. It is shown.
  • the zoom lens of the present invention can be used.
  • the electric signal formed by the image pickup device 30 is sent to the control circuit 50 by the video separation circuit 40 for the focus control signal, and the video signal is sent to the video processing circuit.
  • the signal sent to the video processing circuit is converted into a form suitable for the subsequent processing, and is subjected to various processing such as display by a display device, recording on a recording medium, transfer by a communication means, and the like.
  • an operation signal from the outside such as an operation of a zoom button
  • various processing is performed according to the operation signal.
  • the drive unit 70 is operated via the driver circuit 60 sliding with the focal length state based on the command to move each lens group to a predetermined position.
  • the positional information of each lens group obtained by each sensor 80 is input to the control circuit 50 and is referred to when outputting a command signal to the driver circuit 60.
  • the control circuit 50 checks the focus state based on the signal sent from the video separation circuit 40, and performs control so as to obtain an optimal focus state.
  • the imaging device 10 described above can take various forms as a specific product.
  • the present invention can be widely applied as a camera unit of digital input / output devices such as digital still cameras, digital video cameras, mobile phones incorporating cameras, PDAs (Personal Digital Assistants) incorporating cameras, and the like.
  • digital input / output devices such as digital still cameras, digital video cameras, mobile phones incorporating cameras, PDAs (Personal Digital Assistants) incorporating cameras, and the like.
  • PDAs Personal Digital Assistants
  • Zooming angle of view at the wide-angle end is 60 to: includes a wide angle of view of LOO degree, and the zoom ratio is 3 to 6 times, the front lens diameter is small, the compactness is excellent, the zoom lens has high imaging performance
  • An imaging device provided with a zoom lens can be provided, and can be widely used for digital video cameras, digital still cameras, and the like.

Landscapes

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Abstract

　ビデオカメラ、デジタルスチルカメラに用いられる広角端の撮影画角が６０～１００度の広画角を含み、しかも変倍比３～６倍程度で前玉径が小さくコンパクト性に優れ、高い結像性能を有するズームレンズ及び該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを課題とする。複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズ（２０）であって、物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３と、最も像面側に配列され負の屈折力を有する最終群ＧＲＲとを備え、上記第１レンズ群ＧＲ１は１枚の正レンズＧ１で構成され、 　以下の条件式（１）、（２）を満足する。 　（１）０．５＜Ymax／ＦＷ＜１．３ 　（２）ＶｄＧ1＞４０ 但し、 　Ymax：撮像面上の最大像高 　ＦＷ：レンズ全系の広角端での焦点距離 　ＶｄＧ１：第１レンズ群ＧＲ１のｄ線でのアッベ数 とする。

Description

明 細 書
ズームレンズ及び撮像装置
技術分野
[0001] 本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、デジタルスチルカ メラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適な、広角 端の撮影画角が 60〜： LOO度の広画角を含み、し力も変倍比が 3〜6倍程度で前玉 径が小さくコンパクト性に優れ、高 、結像性能を有するズームレンズ及び該ズームレ ンズを備えた撮像装置に関するものである。
本出願は、 日本国において 2005年 3月 11日に出願された日本特許出願番号 200 5— 068932を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することによ り、本出願に援用される
背景技術
[0002] 近年、デジタルスチルカメラ等の個体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつあ る。そして、デジタルスチルカメラの普及に伴い、コンパクト性に優れ、 1本のレンズで 超広角側から望遠側までをカバーしつつ、高 、結像性能を有するズームレンズが求 められている。
例えば、特開平 7— 261084号公報に記載されたズームレンズにおいては、負レン ズ群先行のズーム構成を用いてズームレンズの広角化を図っている。し力し、この特 開平 7— 261084号公報に記載されたズームレンズでは、変倍比が小さく 2〜3倍程 度が限度であり、高変倍ィ匕が難しい。
一方、特開平 9 5629号公報、特開平 7— 318805号公報に記載されたズームレ ンズにお 、ては、正レンズ群先行のズーム構成を用いてズームレンズの高倍率化とと もに、広角化を図っている。
しかし、上記特開平 9 5629号公報及び特開平 7— 318805号公報に記載された ズームレンズにおいては、撮影画角は 80度程度が限度であり、さらなる広角化が難 しい。また、さらなる広角化を達成できたとしても、レンズ径が大きい第 1レンズ群の構 成枚数が多くなり小型化が十分ではなぐ高コストィヒするとともに重量も重くなり、好ま しくない。
本発明は、上記した問題に鑑み、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラに用いられる 広角端の撮影画角が 60〜： LOO度の広画角を含み、しかも変倍比 3〜6倍程度で前 玉径が小さくコンパクト性に優れ、高 、結像性能を有するズームレンズ及び該ズーム レンズを備えた撮像装置を提供することを課題とする。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、複数の群から成り群間隔 を変えることにより変倍を行い、物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第 1 レンズ群 GR1と、負の屈折力を有する第 2レンズ群 GR2と、正の屈折力を有する第 3 レンズ群 GR3と、最も像面側に配列され負の屈折力を有する最終レンズ群 GRRとを 備え、上記第 1レンズ群 GR1は 1枚の正レンズで構成され、 Ymaxを撮像面上の最大 像高、 FWをレンズ全系の広角端での焦点距離、 VdGlを第 1レンズ群 GR1の d線で のアッベ数として、条件式
(1) 0. 5<Ymax/FW< l. 3、（2) VdGl >40を満足する。
また、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、複数の群から成り群間 隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、上記ズームレンズにより形成された光 学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、上記ズームレンズは、物体側よ り順に配列された、正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR1と、負の屈折力を有する第 2レンズ群 GR2と、正の屈折力を有する第 3レンズ群 GR3と、最も像面側に配列され 負の屈折力を有する最終レンズ群 GRRとを備え、上記第 1レンズ群 GR1は 1枚の正 レンズで構成され、 Ymaxを撮像面上の最大像高、 FWをレンズ全系の広角端での焦 点距離、 VdGlを第 1レンズ群 GR1の d線でのアッベ数として、条件式（1) 0. 5<Ym ax/FW< l. 3、（2) VdGl >40を満足する。
従って、本発明ズームレンズにあっては、広角端の撮影画角が 60〜： LOO度の広画 角を含み、し力も変倍比 3〜6倍程度で前玉径カ S小さくコンパクト性に優れ、高い結 像性能を有する。また、本発明撮像装置は、本発明ズームレンズを備えることにより、 60〜： LOO度程度の広画角の撮影が可能になり、 3〜6倍の変倍比内での任意の画 角による撮影ができるとともに、高い結像性能によって高品質の画像を取得すること ができる。
従って、本発明ズームレンズにあっては、広角端の撮影画角が 60〜： LOO度の広画 角を含みつつ、 3〜6倍程度の変倍比を達成することができる。また、最終レンズ群に よって像を拡大しているため、第 1レンズ群 GR1の前玉径を小型に構成することが可 能になるとともに、望遠端における第 1レンズ群 GR1を通過するマージナル (周辺）光 線の高さも通常のズームレンズに比べ低くすることができるため、軸上色収差に最も 影響がある第 1レンズ群 GR1を正の単レンズ 1枚のみで構成することができ、 60〜1 00度の画角、 3〜6倍程度の変倍比を保ちつつ、レンズ全系の小型化、軽量化を達 成することができる。
また、本発明撮像装置は、本発明ズームレンズを備えることにより、小型且つ軽量 でありながら、 60〜： L00度程度の広画角の撮影が可能になり、 3〜6倍の変倍比内 での任意の画角による撮影ができるとともに、高い結像性能によって高品質の画像を 取得することができる。
請求の範囲第 2項及び請求の範囲第 7項に記載した発明にあっては、上記第 1レ ンズ群 GR1が、 F1を第 1レンズ群 GR1の焦点距離、 FTをレンズ全系の望遠端での 焦点距離、 FW.FTを FWと FTとの積の平方根として、条件式（3) 2く F1Z FW •FT< 15を満足するので、球面収差を始めとする諸収差をさらに良好に補正するこ とができるとともにさらなる小型 ·軽量ィ匕が可能になる。
請求の範囲第 3項及び請求の範囲第 8項に記載した発明にあっては、上記最終レ ンズ群 GRRは最も物体側に負レンズ GRnを、最も像面側に正レンズ GRpを有し、 j8 G RRTを最終レンズ群 GRRの望遠端における倍率、 Twb 広角端におけるバックフォ 一カス（空気換算長）、 VdGRRnを負レンズ GRnの d線でのアッベ数、 VdGRRpを正レ ンズ GRpの d線でのアッベ数として、条件式（4) 1. 2く jS GRRTく 1. 8、 (5) 0. 2<T wbf/FW< l. 2、（6)VdGRRn>VdGRRpを満足するので、最終レンズ群 GRRにお V、て最も物体側にある負レンズで周辺光線を跳ね上げ、最も像面側にある正レンズ で抑えてあげることで撮像素子への入射角度を緩やかにすることができつつ、小型 化、高倍率化、色収差低減による高性能化を図ることができる。また、広角端におい ては、最も物体側のレンズ (第 1レンズ群 GR1を構成している）及び第 2レンズ群 GR2 の最も物体側のレンズと最終レンズ群 GRRにおいて最も物体側のレンズ GRn及び 最も像面側のレンズ GRpとはレンズ構成において対象性すなわち、開口絞りを挟ん で正、負：負、正の関係を備えており、広角化を図りつつも歪曲収差を抑えることがで きる。
請求の範囲第 4項及び請求の範囲第 9項に記載した発明にあっては、上記第 2レ ンズ群 GR2は少なくとも 1つのレンズ面を非球面によって構成され、 F2を第 2レンズ 群 GR2の焦点距離として、条件式 (7) 0. 4< I F2/ FW'FT | < 1. 0を満足す るので、広角端におけるラジアル方向のコマ収差を効果的に補正することができ、小 型化と高性能化を同時に達成することができる。
請求の範囲第 5項及び請求の範囲第 10項に記載した発明にあっては、上記第 3レ ンズ群 GR3は少なくとも 1つずつの正レンズと負レンズを有し、少なくとも 1つのレンズ 面が非球面によって構成され、 VdGR3pを第 3レンズ群 GR3内の正レンズの d線での アッベ数の平均値として、条件式（8)VdGR3p>50を満足するので、色収差の発生を 抑え、全域に亘つて高い光学性能を保つことができる。また、少なくとも 1つのレンズ 面が非球面によって構成されることによって、球面収差、コマ収差など諸収差の発生 を抑え、ズーム全域に亘り高い光学性能を保つことができる。
図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、本発明ズームレンズの第 1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
[図 2]図 2は、図 3及び図 4とともに本発明ズームレンズの第 1の実施の形態に具体的 数値を適用した数値実施例 1の各種収差図を示すものであり、本図は広角端におけ る球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 3]図 3は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであ る。
[図 4]図 4は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 5]図 5は、本発明ズームレンズの第 2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
[図 6]図 6は、図 7及び図 8とともに本発明ズームレンズの第 2の実施の形態に具体的 数値を適用した数値実施例 2の各種収差図を示すものであり、本図は広角端におけ る球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 7]図 7は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであ る。
[図 8]図 8は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 9]図 9は、本発明ズームレンズの第 3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
[図 10]図 10は、図 11及び図 12とともに本発明ズームレンズの第 3の実施の形態に具 体的数値を適用した数値実施例 3の各種収差図を示すものであり、本図は広角端に おける球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 11]図 11は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 12]図 12は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 13]図 13は、本発明ズームレンズの第 4の実施の形態のレンズ構成を示す図であ る。
[図 14]図 14は、図 15及び図 16とともに本発明ズームレンズの第 4の実施の形態に具 体的数値を適用した数値実施例 4の各種収差図を示すものであり、本図は広角端に おける球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 15]図 15は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 16]図 16は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 17]図 17は、本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について 添付図面を参照して説明する。
本発明ズームレンズは、複数の群力 成り群間隔を変えることにより変倍を行うズー ムレンズであって、物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR 1と、負の屈折力を有する第 2レンズ群 GR2と、正の屈折力を有する第 3レンズ群 GR 3と、最も像面側に配列され負の屈折力を有する最終レンズ群 GRRとを備え、上記 第 1レンズ群 GR1は 1枚の正レンズで構成され、以下の条件式（1)、 （2)を満足する (1) 0. 5く Ymax/FWく 1. 3
(2) VdGl >40
但し、
Ymax：撮像面上の最大像高
FW：レンズ全系の広角端での焦点距離
VdGl：第 1レンズ群 GR1の d線でのアッベ数
とする。
従って、本発明ズームレンズにあっては、広角端の撮影画角が 60〜： L00度の広画 角を含みつつ、 3〜6倍程度の変倍比を達成することができる。また、最終レンズ群 G RRによって像を拡大しているため、第 1レンズ群 GR1の前玉径を小型に構成するこ とが可能になるとともに、望遠端における正レンズ群である第 1レンズ群 GR1を通過 するマージナル (周辺）光線の高さも通常のズームレンズに比べ低くすることができる ため、軸上色収差に最も影響がある第 1レンズ群 GR1を正の単レンズ 1枚のみで構 成することができ、 60〜： L00度の画角、 3〜6倍程度の変倍比を保ちつつ、レンズ全 系の小型化、軽量ィ匕を達成することができる。
上記条件式（1)は撮像面上における最大像高とレンズ全系における広角端の焦点 距離との比率を規定するものである。
YmaxZFWの値が 0. 5以下、つまりより望遠化すると、第 1レンズ群 GR1の正のパ ヮ一が強くなりすぎて、望遠側における軸上色収差の影響が大きくなりすぎて、正の 単レンズ 1枚では補正しきれなくなってしまう。また、 YmaxZFWの値が 1. 3以上、つ まりより広角化すると、第 1レンズ群 GR1の正のパワーが弱くなりすぎて、第 1レンズ群 GR1の有効径が大きくなつてしまい、小型 ·軽量ィ匕が困難になる。
好ましくは、 0. 8<Ymax/FW< l. 20の範囲を満たすことが望ましい。
上記条件式（2)は正の単レンズである第 1レンズ群の色収差の発生量を規定するも のである。 VdGlが 40以下の場合は、望遠側における軸上色収差の影響が大きくな りすぎて、これを補正することはレンズ系全体でも困難となる。好ましくは、 VdGl > 5 5の範囲を満たすことが望ま U、。 上記第 1レンズ群 GRlは以下の条件式（3)を満足することが望ましい。
(3) 2く F1/ FW'FTく 15
但し、
F1 :第 1レンズ群 GR1の焦点距離
FT:レンズ全系の望遠端での焦点距離
FW · FT： FWと FTとの積の平方根
とする。
上記条件式（3)は正の単レンズ 1枚で構成された正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR1の焦点距離とレンズ全系における中間域の焦点距離との比率を規定するもので ある。 F1Z FW'FTが 2以下の場合は、第 1レンズ群 GR1の屈折力が強くなりすぎ て、球面収差を始めとする諸収差の影響が大きくなり、これを補正することはレンズ全 系でも困難になる。また、 F1Z FW'FTが 15以上の場合は、第 1レンズ群 GR1の 屈折力が弱くなりすぎて、高倍率ィ匕が難しくなり、小型'軽量化も難しくなつてしまう。 上記最終レンズ群 GRRは最も物体側に負レンズ GRnを、最も像面側に正レンズ GR Pを有し、以下の条件式 (4)、（5)、（6)を満足することが望ましい。
(4) 1. 2く jS GRRTく 1. 8
(5) 0. 2<Twbf/FW< l. 2
(6) VdGRRn>VdGRRp
但し、
β GRRT:最終レンズ群 GRRの望遠端における倍率
Twbf:広角端におけるバックフォーカス (空気換算長）
VdGRRn：負レンズ GRnの d線でのアッベ数
VdGRRp：正レンズ GRpの d線でのアッベ数
とする。
最終レンズ群 GRRが最も物体側に負レンズ GRnを、最も像面側に正レンズ GRpを 有することによって、負レンズ GRnで周辺光線を跳ね上げ、正レンズ GRpで抑えてあ げることで周辺光線の撮像素子への入射角度を緩やかにすることができる。また、広 角端においては、最も物体側のレンズ (第 1レンズ群 GR1を構成している）及び第 2レ ンズ群 GR2の最も物体側のレンズと最終レンズ群 GRRにおいて最も物体側のレンズ GRn及び最も像面側のレンズ GRpとはレンズ構成において対象性すなわち、開口 絞りを挟んで正、負：負、正の関係を備えており、広角化を図りつつも歪曲収差を抑 えることができる。
上記条件式 (4)は最終レンズ群 GRRの望遠端における倍率を規定するものである 。 |8 GRRTが 1. 2以下の場合は、最終レンズ群 GRRによる拡大率が小さくなり前玉で ある第 1レンズ群が大型化するばかりか、望遠端における第 1レンズ群 GR1を通過す る光線の高さも高くなつてしまい、軸上色収差や球面収差などの影響が大きくなり、 単レンズ 1枚のみで性能を維持することが不可能になってしまう。一方、 jS GRRTが 1 . 8以上の場合は、最終レンズ群 GRRによる拡大率が大きくなり、小型'軽量化には 有利であるが、最終レンズ群 GRR以前のレンズ群にぉ 、て残存して 、る諸収差も拡 大することになり、高性能化が難しくなるとともに、組み立て精度も厳しくなる。
上記条件式（5)は広角端における BF (バックフォーカス)長と、広角端におけるレン ズ全系の焦点距離との比率を規定するものである。即ち、 Twbf/FWの値が 0. 2以下 の場合は、 LPF (ローパスフィルタ）や IR (赤外線)カットガラスが撮像面に非常に近く なり、最小絞り時に LPFや IRカットガラスの欠陥やこれらに付着したゴミが目立ちや すくなる。また、 Twbf/FWの値が 1. 2以上の場合は、レンズ前玉径が大きくなり、小型 化が困難になるだけでなぐ広角化が困難になる。
条件式 (6)は最終レンズ群 GRRの色収差の発生量を規定するものである。この条 件を満足しないと、最終群における倍率色収差の発生量が大きくなり、これを補正す ることはレンズ全系でも困難になる。
上記第 2レンズ群 GR2は少なくとも 1つのレンズ面が非球面によって構成され、以 下の条件式 (7)を満足することが望ま 、。
(7) 0. 4< I F2/ FW'FT | < 1. 0
但し、
F2：第 2レンズ群 GR2の焦点距離
とする。
第 2レンズ群 GR2が少なくとも 1つの非球面を有することによって、広角端における ラジアル方向のコマ収差を効果的に補正することができ、小型化と高性能化を同時 に達成することができる。
上記条件式 (7)は負の屈折力を有する第 2レンズ群 GR2の焦点距離とレンズ全系 における中間域の焦点距離との比率を規定するものである。 F2Z FW'FTが 0. 4 以下の場合は、第 2レンズ群 GR2の屈折力が強くなりすぎて、像面湾曲や周辺コマ 収差の補正が困難になる。また、 F1Z FW'FTが 1. 0以上の場合は、第 2レンズ 群 GR2の屈折力が弱くなりすぎて、高倍率ィ匕が難しくなるか、所定の倍率を得るため の第 2レンズ群 GR2の可動範囲が大きくなり小型化が難しくなつてしまう。
上記第 3レンズ群 GR3は少なくとも 1つずつの正レンズと負レンズを有し、各レンズ 面のうちの少なくとも 1つのレンズ面を非球面によって構成され、以下の条件式（8)を 満足することが望ましい。
(8)VdGR3p>50
但し、
VdGR3p：第 3レンズ群 GR3内の正レンズの d線でのアッベ数の平均値
とする。
これによつて、色収差の発生を押さえ、全域に亘つて高い光学性能を保つことがで きる。また、第 3レンズ群 GR3を構成するレンズ各面のうち少なくとも 1つの面を非球 面によって構成することを特長とする。これによつて、球面収差、コマ収差など諸収差 の発生を抑え、ズーム全域に亘り高 、光学性能を保つことができる。
上記最終レンズ群 GRRを構成するレンズの各面のうち、少なくとも 1の面を非球面 によって構成することが望ましい。これにより、周辺域での歪曲収差や像面湾曲を効 果的に補正することが可能であるからである。
また、本発明ズームレンズは、広角化とコンパクトィ匕を同時に達成するには、変倍比 が 4〜5倍程度であることが最も望ま 、。
以下に、本発明ズームレンズの 4つの実施の形態及びこれら実施の形態に具体的 数値を適用した数値実施例について図 1乃至図 16及び表 1乃至表 13を参照して説 明する。
なお、各実施の形態において非球面が用いられるが、非球面形状は次の数 1式に よって表される,
[数 1]
X = ; ~ ^rr r + ^A'' y' ' · ■ ( 1ノ
Ι + - + ίΓ)· y2- cTz
ここで、
y :光軸と垂直な方向の高さ
X：レンズ面頂点からの光軸方向の距離
c：レンズ頂点での近軸曲率
K:コーニック定数
A1:第 i次の非球面係数
である。
図 1は本発明ズームレンズ系の第 1の実施の形態 1によるレンズ構成を示しており、 物体側より順に、正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR1、負の屈折力を有する第 2レ ンズ群 GR2、正の屈折力を有する第 3レンズ群 GR3、正の屈折力を有する第 4レン ズ群 GR4、負の屈折力を有する第 5レンズ群 GR5、負の屈折力を有する第 6レンズ 群 GR6が配列されて成る。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、図 1に実線 矢印で示すように、各レンズ群が光軸上を移動する。
第 1レンズ群 GR1は、正の屈折力を有する単レンズ G11で構成されている。第 2レ ンズ群 GR2は、物体側に複合非球面を有する負レンズ G 12、負レンズ G13及び正レ ンズ G 14で構成されている。第 3レンズ群 GR3は、両面に非球面を有する正レンズ G 15、絞り S及び負レンズ G 16で構成されている。第 4レンズ群 GR4は、正レンズ G17 と負レンズ G18との接合レンズで構成されている。第 5レンズ群 GR5は、物体側に非 球面を有する負レンズ G 19で構成される。第 6レンズ群 GR6は、負レンズ G110、正 レンズ Gl 11及び正レンズ G112で構成されて!、る。
また、この第 1の実施の形態及び後述する第 2、第 3及び第 4の実施の形態におい て、最終レンズ面と撮像面 IMGとの間には平行平面板状のローパスフィルタ LPFが 配置されている。なお、上記ローノ スフィルタ LPFとしては、所定の結晶軸方向が調 整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮 断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等の適用が可能 である。
表 1に上記した第 1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例 1の諸元の 値を示す。この数値実施例 1及び後に説明する各数値実施例の諸元表中の面 No. は物体側から i番目の面を示し、 Rは第 i番目の面の曲率半径、 Dは第 i番目の面と第 i + 1番目の面との間の軸上面間隔、 Ndは物体側に第 i番目の面を有する硝材の d線 ( λ =587.6nm)に対する屈折率、 Vdは物体側に第 i番目の面を有する硝材の d線に 対するアッベ数を示す。また、「ASP」で示した面は非球面であることを示す。曲率半 径「INFINITY」は平面であることを示す。
[表 1]
面 No. R D Nd Vd
1 79.293 5.384 1.4875 70.441
2 22777.974 variable
3 606.965 ASP 0.200 1.5361 41.200
4 147.526 1.500 1.8350 42.984
5 19.773 7.766
6 47107.787 1.100 1.8350 42.984
7 34.902 3.657
8 49.228 3.258 1.9229 20.884
9 805.396 variable
10 16.118 ASP 4.157 1.5831 59.460
11 -62.255 ASP 3.443
絞り INFINITY 3.000
13 28.928 0.900 1.9229 20.884
14 14.588 variable
16 25.650 4.511 1.4970 81.608
16 •10.988 0.900 1.7292 54.674
17 -19.579 variable
18 -199.771 ASP 1.600 1.5831 59.460
19 184.409 variable
20 -12.900 1.000 1.8340 37.345
21 89.461 0.703
22 1121.947 3.379 1.5814 40.888
23 •23.344 0.200
24 50.317 2.956 1.9229 20.884
25 -147.936 variable
26 INFINITY 1.200 1.5168 64.198
27 INFINITY 1.620 1.5523 63.424
28 INFINITY 1.000
29 INFINITY 0.500 1.5567 58.649
30 INFINITY 1.000
i INFINITY 0.000
広角端より望遠端へのレンズ位置状態の変化に伴って、第 1レンズ群 GR1と第 2レ ンズ群 GR2との間の面間隔 D2、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の面間 隔 D9、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の面間隔 D14、第 4レンズ群 GR 4と第 5レンズ群 GR5との間の面間隔 D17、第 5レンズ群 GR5と第 6レンズ群 GR6と の間の面間隔 D19、第 6レンズ群 GR6とローパスフィルタ LPFとの間の面間隔 D25 が変化する。そこで、表 2に上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間 焦点距離及び望遠端における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno.及び半画角 ωと ともに示す。
[表 2]
Figure imgf000015_0001
第 3面、第 10面、第 11面及び第 18面の各レンズ面は非球面で構成されており、非 球面係数は表 3に示す通りである。なお、表 3及び以下の非球面係数を示す表にお いて「E— i」は 10を底とする指数表現、すなわち、「10_i」を表しており、例えば、「0.1 2345E-05Jは「0.12345 X 10"5Jを表して!/、る。
[表 3]
Figure imgf000015_0002
図 2乃至図 4に上記数値実施例 1の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し 、図 2は広角端 (f= 14.73)、図 3は広角端と望遠端との間の中間焦点距離 (f=32.05 )、図 4は望遠端 (f =69.71)における諸収差図を示すものである。
図 2乃至図 4の各収差図において、球面収差では縦軸は開放 F値との割合、横軸 にデフォーカスをとり、実線が d線、一点鎖線力 線、点線力 ½線での球面収差を表わ す。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線 Sがサジタル、点線 Mがメ リジォナルの像面を表わす。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は％で表わす。
上記数値実施例 1にあっては、後述する表 13に示すように、条件式（1)乃至（8)を 満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距 離及び望遠端にぉ 、て、各収差ともノ ランス良く補正されて 、る。
図 5は本発明ズームレンズの第 2の実施の形態 2によるレンズ構成を示しており、物 体側より順に、正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR1、負の屈折力を有する第 2レン ズ群 GR2、正の屈折力を有する第 3レンズ群 GR3、正の屈折力を有する第 4レンズ 群 GR4、負の屈折力を有する第 5レンズ群 GR5が配列されて成る。そして、広角端 から望遠端への変倍に際し、図 5に実線矢印で示すように、各レンズ群が光軸上を 移動する。
第 1レンズ群 GR1は、正の屈折力を有する単レンズ G21で構成されている。第 2レ ンズ群 GR2は、物体側に複合非球面を有する負レンズ G22、負レンズ G23、正レン ズ G 24及び負レンズ G25で構成されている。第 3レンズ群 GR3は、絞り S、両面に非 球面を有する正レンズ G26及び正レンズ G27と負レンズ G28との接合レンズで構成 されている。第 4レンズ群 GR4は、両面に非球面を有する正レンズ G29及び負レンズ G210と正レンズ G211との接合レンズで構成されている。第 5レンズ群 GR5は、負レ ンズ G212及び物体側に非球面を有する正レンズ G213で構成されて!、る。
表 4に上記した第 2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例 2の諸元の 値を示す。
[表 4]
面 No. R D Nd Vd
1 79.571 5.274 1.4875 70.441
2 335.075 variable
3 92.312 ASP 0.300 1.5273 42.316
4 56.834 1.800 1.8350 42.984
5 17.052 9.817
6 -88.533 1.200 1.8350 42.984
7 39.682 2.614
8 60.327 3.853 1.9229 20.884
9 -82.616 1.214
10 -49.685 1.200 1.7292 54.674
11 169.164 variable
絞り INFINITY 2.000
13 23.533 ASP 4.514 1.5831 59.460
14 -43.767 ASP 0.279
15 22.946 4.838 1.4970 81.608
16 -119.965 1.000 1.8340 37.345
17 19.175 variable
18 19.524 ASP 7.171 1.4875 70.441
19 -27.555 ASP 0.300
20 ■94.179 1.200 1.8350 42.984
21 18.000 6.086 1.4875 •70.441
22 ■48.007 variable
23 -18.094 1.200 1.8042 46.503
24 •236.068 0.500
25 37.222 ASP 3.500 1.8467 23.785
26 ■315.162 variable
27 INFINITY 2.000 1.5168 64.198
28 INFINITY 2.000 1.5523 63.424
29 INFINITY 1.000
30 INFINITY 0.500 1.5567 58.649
31 INFINITY 1.000
i INFINITY 0.000
広角端より望遠端へのレンズ位置状態の変化に伴って、第 1レンズ群 GR1と第 2レ ンズ群 GR2との間の面間隔 D2、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の面間 隔 Dl l、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の面間隔 D17、第 4レンズ群 G R4と第 5レンズ群 GR5との間の面間隔 D22、第 5レンズ群 GR5とローパスフィルタ L PFとの間の面間隔 D26が変化する。そこで、表 5に上記各面間隔の広角端、広角端 と望遠端との間の中間焦点距離及び望遠端における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno.及び半画角 ωとともに示す。
[表 5]
Figure imgf000018_0001
第 3面、第 13面、第 14面、第 18面、第 19面及び第 25面の各レンズ面は非球面で 構成されており、非球面係数は表 6に示す通りである。
[表 6]
Figure imgf000018_0002
図 6乃至図 8に上記数値実施例 2の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し 、図 6は広角端 (f= 14.42)、図 7は広角端と望遠端との間の中間焦点距離 (f=31.37 )、図 8は望遠端 (f =68.25)における諸収差図を示すものである。
図 6乃至図 8の各収差図において、球面収差では縦軸は開放 F値との割合、横軸 にデフォーカスをとり、実線が d線、一点鎖線力 線、点線力 ½線での球面収差を表わ す。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線 Sがサジタル、点線 Mがメ リジォナルの像面を表わす。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は％で表わす。
上記数値実施例 2にあっては、後述する表 13に示すように、条件式（1)乃至（8)を 満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距 離及び望遠端にぉ 、て、各収差ともノ ランス良く補正されて 、る。
図 9は本発明ズームレンズの第 3の実施の形態 3によるレンズ構成を示しており、物 体側より順に、正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR1、負の屈折力を有する第 2レン ズ群 GR2、正の屈折力を有する第 3レンズ群 GR3、正の屈折力を有する第 4レンズ 群 GR4、負の屈折力を有する第 5レンズ群 GR5が配列されて成る。そして、広角端 から望遠端への変倍に際し、図 9に実線矢印で示すように、各レンズ群が光軸上を 移動する。
第 1レンズ群 GR1は、正の屈折力を有する単レンズ G31で構成されている。第 2レ ンズ群 GR2は、物体側に複合非球面を有する負レンズ G32、負レンズ G33、正レン ズ G34及び負レンズ G35で構成されている。第 3レンズ群 GR3は、絞り S、両面に非 球面を有する正レンズ G36及び正レンズ G37と負レンズ G38との接合レンズで構成 されている。第 4レンズ群 GR4は、両面に非球面を有する正レンズ G39及び負レンズ G310と正レンズ G311との接合レンズで構成されている。第 5レンズ群 GR5は、負レ ンズ G312及び物体側に非球面を有する正レンズ G313で構成されて!、る。
表 7に上記した第 3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例 3の諸元の 値を示す。
[表 7]
面 No. R D Nd Vd
1 143.348 4.5 1.6968 55.46
2 373.253 variable
3 79.544 ASP 0.2 1.5273 42.315
4 48.173 1.6 1.883 40.805
5 19.849 11.44
6 446.917 1.2 1.835 42.984
7 27.807 8.962
8 59.203 6 1.9229 20.884
9 -196.687 1.641
10 -53.186 2.927 1.7725 49.624
11 -200.818 variable
絞り INFINITY 2
13 24.772 ASP 6 1.4875 70.441
14 -37.719 ASP 1
15 27.651 6 1.497 81.608
16 ■319.491 1 1.834 37.345
17 22.57 variable
18 18.223 ASP 6.888 1.5247 56.238
19 -26.379 ASP 0.8
20 •50.637 1.2 1.883 40.805
21 15 6.84 1.4875 70.441
22 -35.587 variable
23 -19.062 1.2 1.8042 46.503
24 '80 0.5
25 55.153 ASP 3 1.8467 23.785
26 -253.322 variable
27 INFINITY 2 1.5168 64.198
28 INFINITY 2 1.5523 63.424
29 INFINITY 1
30 INFINITY 0.5 1.5567 58.649
31 INFINITY 1
i INFINITY 0
広角端より望遠端へのレンズ位置状態の変化に伴って、第 1レンズ群 GR1と第 2レ ンズ群 GR2との間の面間隔 D2、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の面間 隔 Dl l、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の面間隔 D17、第 4レンズ群 G R4と第 5レンズ群 GR5との間の面間隔 D22、第 5レンズ群 GR5とローパスフィルタ L PFとの間の面間隔 D26が変化する。そこで、表 8に上記各面間隔の広角端、広角端 と望遠端との間の中間焦点距離及び望遠端における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno.及び半画角 ωとともに示す。
[表 8]
Figure imgf000021_0001
第 3面、第 13面、第 14面、第 18面、第 19面及び第 25面の各レンズ面は非球面で 構成されており、非球面係数は表 9に示す通りである。
[表 9]
Figure imgf000021_0002
図 10乃至図 12に上記数値実施例 3の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ 示し、図 10は広角端 (f= 12.10)、図 11は広角端と望遠端との間の中間焦点距離 (f = 24.20)、図 12は望遠端 (f =48.40)における諸収差図を示すものである。
図 10乃至図 12の各収差図において、球面収差では縦軸は開放 F値との割合、横 軸にデフォーカスをとり、実線が d線、一点鎖線力 線、点線力 ½線での球面収差を 表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線 Sがサジタル、点線 Mカ リジォナルの像面を表わす。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は％で表わす。 上記数値実施例 3にあっては、後述する表 13に示すように、条件式（1)乃至（8)を 満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距 離及び望遠端にぉ 、て、各収差ともノ ランス良く補正されて 、る。
図 13は本発明ズームレンズの第 4の実施の形態 4によるレンズ構成を示しており、 物体側より順に、正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR1、負の屈折力を有する第 2レ ンズ群 GR2、正の屈折力を有する第 3レンズ群 GR3、負の屈折力を有する第 4レン ズ群 GR4、正の屈折力を有する第 5レンズ群 GR5、負の屈折力を有する第 6レンズ 群 GR6が配列されて成る。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、図 13に実線 矢印で示すように、各レンズ群が光軸上を移動する。
第 1レンズ群 GR1は、正の屈折力を有する単レンズ G41で構成されている。第 2レ ンズ群 GR2は、物体側に非球面を有する負レンズ G42、撮像面側に複合非球面を 有する負レンズ G43及び正レンズ G44で構成されている。第 3レンズ群 GR3は、物 体側に複合非球面を有する正レンズ G45、絞り S及び負レンズ G46と撮像面側に非 球面を有する正レンズ G47との接合レンズで構成されて!、る。第 4レンズ群 GR4は、 負レンズ G48で構成されている。第 5レンズ群 GR5は、両面に非球面を有する正レン ズ G49で構成される。第 6レンズ群 GR6は、負レンズ G410と正レンズ G411との接合 レンズ及び正レンズ G412で構成されて!、る。
表 10に上記した第 4の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例 4の諸元 の値を示す。
[表 10]
面 No. R D Nd Vd
1 59.370 9.000 1.6180 63.396
2 260.955 vanade
3 133.403 ASP 2.000 1.8350 42.984
4 17.570 6.501
5 472.303 1.700 1.8350 42.984
6 45.831 0.200 1.5361 41.207
7 34.599 ASP 3.013
8 49.990 4.185 1.9229 20.880
9 5000.000 variable
10 19.172 ASP 0.200 1.5146 49.961
11 19.221 4635 1.4875 70.441
12 -300.000 5.000
絞り INFI ITY 3.250
14 20.595 0.900 1.9037 31.312
15 11.395 4.368 1.6230 58.122
16 -60.206 ASP variable
17 ■167.453 1.000 1.9037 31.319
18 24.684 vanaole
19 50.507 ASP 2.400 1.5831 59.461
20 ■51.079 ASP variable
21 -13.347 1.800 1.8830 40.805
22 -5000.000 3.275 1.8467 23.785
23 -36.845 1.000
24 46.259 3.088 1.9229 20.880
25 -500.000 variable
26 INFINITY 2.010 1.5523 63.424
27 INFINITY 2.100
28 INFINITY 0.500 1.5567 58.649
29 INFINITY 1.000
ί INFINITY 0.000
広角端より望遠端へのレンズ位置状態の変化に伴って、第 1レンズ群 GR1と第 2レ ンズ群 GR2との間の面間隔 D2、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の面間 隔 D9、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の面間隔 D16、第 4レンズ群 GR 4と第 5レンズ群 GR5との間の面間隔 D18、第 5レンズ群 GR5と第 6レンズ群 GR6と の間の面間隔 D20、第 6レンズ群 GR6とローパスフィルタ LPFとの間の面間隔 D25 が変化する。そこで、表 11に上記各面間隔の広角端、広角端と望遠端との間の中間 焦点距離及び望遠端における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno.及び半画角 ωと ともに示す。
[表 11]
Figure imgf000024_0001
第 3面、第 7面、第 10面、第 16面、第 19面及び第 20面の各レンズ面は非球面で 構成されており、非球面係数は表 12に示す通りである。
[表 12]
Figure imgf000024_0002
図 14乃至図 16に上記数値実施例 4の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ 示し、図 14は広角端 (f =20.00)、図 15は広角端と望遠端との間の中間焦点距離 (f =41.95)、図 16は望遠端 (f =88.00)における諸収差図を示すものである。
図 14乃至図 16の各収差図において、球面収差では縦軸は開放 F値との割合、横 軸にデフォーカスをとり、実線が d線、一点鎖線力 線、点線力 ½線での球面収差を 表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線 Sがサジタル、点線 Mカ リジォナルの像面を表わす。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は％で表わす。 上記数値実施例 4にあっては、後述する表 13に示すように、条件式（1)乃至（8)を 満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距 離及び望遠端にぉ 、て、各収差ともノ ランス良く補正されて 、る。
[表 13]
Figure imgf000025_0001
なお、上記各実施の形態で示すズームレンズの各レンズ群は、入射光線を屈折に より偏向させる屈折型レンズ (つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向 が行われるタイプのレンズ)のみで構成されている力 これに限らず、例えば、回折に より入射光線を偏向させる回折型レンズ、回折作用と屈折作用との組み合わせで入 射光線を偏向させる屈折，回折ハイブリッド型レンズ、入射光線を媒質内の屈折率分 布により偏向させる屈折率分布型レンズ等で各レンズ群を構成してもよい。
また、光学的なパワーを有しない面 (例えば、反射面、屈折面、回折面)を光路中に 配置することにより、ズームレンズ系の前後又は途中で光路を折り曲げるようにしても よい。折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよぐ光路の適正な折り曲げにより、 カメラの見かけ上の薄型化を達成することが可能である。
また、本発明においては、レンズ系を構成するレンズ群のうち、 1つ又は複数のレン ズ群、あるいは 1つのレンズ群の一部を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることによ り、像をシフトさせることも可能であり、カメラのブレを検出する検出系、上記レンズ群 をシフトさせる駆動系、検出系の出力に従って駆動系にシフト量を与える制御系と組 合せることにより、防振光学系として機能させることが可能である。
図 17に本発明撮像装置の実施の形態を示す。
撮像装置 10はズームレンズ 20を備え、ズームレンズ 20によって形成した光学像を 電気信号に変換する撮像素子 30を有する。なお、撮像素子 30としては、例えば、 C CD (し harge し oupled Device)や CMu;5(し omplementary Metal-Oxide Semiconduct or)等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。上記ズームレンズ 20には 本発明に力かるズームレンズを適用することができ、図 17では、図 1に示した第 1の 実施の形態に力かるズームレンズのレンズ群を単レンズに簡略化して示してある。勿 論、第 1の実施の形態に力かるズームレンズだけでなぐ第 2の実施の形態乃至第 4 の実施の形態に力かるズームレンズや本明細書で示した実施の形態以外の形態で 構成された本発明ズームレンズを使用することができる。
上記撮像素子 30によって形成された電気信号は映像分離回路 40によってフォー カス制御用の信号が制御回路 50に送られ、映像用の信号は映像処理回路へと送ら れる。映像処理回路へ送られた信号は、その後の処理に適した形態にカ卩ェされて、 表示装置による表示、記録媒体への記録、通信手段による転送等々種々の処理に 供される。
制御回路 50には、例えば、ズームボタンの操作等、外部からの操作信号が入力さ れ、該操作信号に応じて種々の処理が為される。例えば、ズームボタンによるズーミ ング指令が入力されると、指令に基づく焦点距離状態とすべぐドライバ回路 60を介 して駆動部 70を動作させて、各レンズ群を所定の位置へと移動させる。各センサ 80 によって得られた各レンズ群の位置情報は制御回路 50に入力されて、ドライバ回路 60へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路 50は上記映像分離回路 40から送られた信号に基づ 、てフォーカス状態をチェックし、最適なフォーカス状態 が得られるように制御する。
上記した撮像装置 10は、具体的製品としては、各種の形態を採りうる。例えば、デ ジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが 組み込まれた PDA (Personal Digital Assistant)等々のデジタル入出力機器のカメラ 部等として、広く適用することができる。 なお、上記した各実施の形態及び数値実施例にお!ヽて示された各部の具体的形 状及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体ィ匕のほんの一例を示した ものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあつ てはならないものである。
産業上の利用可能性
広角端の撮影画角が 60〜： LOO度の広画角を含み、しかも変倍比 3〜6倍程度で前 玉径が小さくコンパクト性に優れ、高 、結像性能を有するズームレンズ及び該ズーム レンズを備えた撮像装置を提供することが出来、デジタルビデオカメラ、デジタルスチ ルカメラ等に広く利用することが出来る。

Claims

請求の範囲 [1] 1.複数の群力 成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、 物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第 1レンズ群 GR1と、負の屈折力 を有する第 2レンズ群 GR2と、正の屈折力を有する第 3レンズ群 GR3と、最も像面側 に配列され負の屈折力を有する最終レンズ群 GRRとを備え、 上記第 1レンズ群 GR1は 1枚の正レンズで構成され、 以下の条件式（1)、 （2)を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1) 0. 5<Ymax/FW< l. 3
(2) VdGl >40
但し、
Ymax：撮像面上の最大像高
FW：レンズ全系の広角端での焦点距離
VdGl：第 1レンズ群 GR1の d線でのアッベ数
とする。
[2] 2.上記第 1レンズ群 GR1は以下の条件式（3)を満足することを特徴とする請求の範 囲第 1項記載のズームレンズ。
(3) 2<F1/ FW'FT< 15
但し、
F1 :第 1レンズ群 GR1の焦点距離
FT:レンズ全系の望遠端での焦点距離
FW · FT： FWと FTとの積の平方根
とする。
[3] 3.上記最終レンズ群 GRRは最も物体側に負レンズ GRnを、最も像面側に正レンズ G Rpを有し、
以下の条件式 (4)、 （5)、 （6)を満足することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の ズームレンズ。
(4) 1. 2く jS GRRTく 1. 8
(5) 0. 2<Twbf/FW< l . 2
(6) VdGRRn>VdGRRp
但し、
β GRRT:最終レンズ群 GRRの望遠端における倍率
Twbf:広角端におけるバックフォーカス (空気換算長）
VdGRRn：負レンズ GRnの d線でのアッベ数
VdGRRp：正レンズ GRpの d線でのアッベ数
とする。
[4] 4.上記第 2レンズ群 GR2は少なくとも 1つのレンズ面を非球面によって構成され、 以下の条件式 (7)を満足することを特徴とする請求の範囲第 1項又は請求の範囲 第 2項記載のズームレンズ。
(7) 0. 4く I F2/ FW.FT | < 1. 0
但し、
F2：第 2レンズ群 GR2の焦点距離
とする。
[5] 5.上記第 3レンズ群 GR3は少なくとも 1つずつの正レンズと負レンズを有し、
各レンズ面のうちの少なくとも 1つのレンズ面を非球面によって構成され、 以下の条件式 (8)を満足することを特徴とする請求の範囲第 1項又は請求の範囲 第 2項記載のズームレンズ。
(8) VdGR3p>50
但し、
VdGR3p：第 3レンズ群 GR3内の正レンズの d線でのアッベ数の平均値
とする。
[6] 6.複数の群力も成り群間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズと、上記ズーム レンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像 装置であって、
上記ズームレンズは、物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第 1レンズ 群 GR1と、負の屈折力を有する第 2レンズ群 GR2と、正の屈折力を有する第 3レンズ 群 GR3と、最も像面側に配列され負の屈折力を有する最終レンズ群 GRRとを備え、 上記第 1レンズ群 GRlは 1枚の正レンズで構成され、
以下の条件式 (9)、（10)を満足することを特徴とする撮像装置。
(9) 0. 5<Ymax/FW< l. 3
(10) VdGl >40
但し、
Ymax：撮像面上の最大像高
FW：レンズ全系の広角端での焦点距離
VdGl：第 1レンズ群 GR1の d線でのアッベ数
とする。
[7] 7.上記第 1レンズ群 GR1は以下の条件式（11)を満足することを特徴とする請求の 範囲第 6項記載の撮像装置。
(11) 2<F1/ FW'FT< 15
但し、
F1 :第 1レンズ群 GR1の焦点距離
FT:レンズ全系の望遠端での焦点距離
FW · FT： FWと FTとの積の平方根
とする。
[8] 8.上記最終レンズ群 GRRは最も物体側に負レンズ GRnを、最も像面側に正レンズ G Rpを有し、
以下の条件式（12)、（13)、（14)を満足することを特徴とする請求の範囲第 7項記 載の撮像装置。
(12) 1. 2く jS GRRTく 1. 8
(13) 0. 2<Twbf/FW< l. 2
(14) VdGRRn>VdGRRp
但し、
β GRRT:最終レンズ群 GRRの望遠端における倍率
Twbf:広角端におけるバックフォーカス (空気換算長）
VdGRRn：負レンズ GRnの d線でのアッベ数 VdGRRp：正レンズ GRpの d線でのアッベ数
とする。
[9] 9.上記第 2レンズ群 GR2は少なくとも 1つのレンズ面を非球面によって構成され、 以下の条件式（15)を満足することを特徴とする請求の範囲第 6項又は請求の範囲 第 7項記載の撮像装置。
(15) 0. 4< I F2Z FW'FT | < 1. 0
但し、
F2：第 2レンズ群 GR2の焦点距離
とする。
[10] 10.上記第 3レンズ群 GR3は少なくとも 1つずつの正レンズと負レンズを有し、
各レンズ面のうちの少なくとも 1つのレンズ面を非球面によって構成され、 以下の条件式（16)を満足することを特徴とする請求の範囲第 6項又は請求の範囲 第 7項記載の撮像装置。
(16) VdGR3p>50
但し、
VdGR3p：第 3レンズ群 GR3内の正レンズの d線でのアッベ数の平均値
とする。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012176413A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176414A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176415A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176435A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176412A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2013218299A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2013218298A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
WO2014013648A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
WO2015004703A1 (ja) * 2013-07-12 2015-01-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2015210384A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2015210386A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2015210385A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2016126226A (ja) * 2015-01-07 2016-07-11 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017211496A (ja) * 2016-05-25 2017-11-30 株式会社シグマ 大口径防振付きズームレンズ
US10234663B2 (en) 2014-04-25 2019-03-19 Nikon Corporation Variable power optical system, optical device, and method of manufacturing variable power optical system
JP2019101286A (ja) * 2017-12-05 2019-06-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JPWO2019049371A1 (ja) * 2017-09-11 2020-10-01 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2315065B1 (en) * 2009-10-26 2015-05-13 Olympus Corporation Microscope
US9551857B2 (en) 2013-09-25 2017-01-24 Google Inc. Wide angle lens assembly
US9083885B1 (en) 2013-11-18 2015-07-14 Google Inc. Fixed focus camera module with near-field image recognition
US9479686B2 (en) * 2014-02-19 2016-10-25 Melvyn H Kreitzer Zoom lens optical system
JP6289709B2 (ja) * 2017-05-19 2018-03-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0749453A (ja) * 1993-08-04 1995-02-21 Canon Inc ズームレンズ
JPH0777656A (ja) 1993-07-14 1995-03-20 Canon Inc ズームレンズ
JPH07151975A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Canon Inc ズームレンズ
JPH07261084A (ja) 1994-03-17 1995-10-13 Canon Inc ズームレンズ
JPH07261086A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Canon Inc ズームレンズ
JPH07318805A (ja) 1994-05-19 1995-12-08 Olympus Optical Co Ltd 広角域を含む高変倍ズームレンズ
JPH095629A (ja) 1995-06-22 1997-01-10 Sigma Corp 高変倍率ズームレンズ
JPH1123969A (ja) 1997-07-03 1999-01-29 Canon Inc ズームレンズ及び防振機能を有したズ−ムレンズ
JP2002296500A (ja) 2001-03-30 2002-10-09 Nikon Corp 実像式変倍ファインダー

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691851A (en) * 1993-07-14 1997-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens
JP4337067B2 (ja) * 1999-03-31 2009-09-30 株式会社ニコン ズーム光学系および該ズーム光学系を備えた露光装置および露光方法
JP2000275522A (ja) 1999-03-23 2000-10-06 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ
JP2002207167A (ja) * 2001-01-10 2002-07-26 Nikon Corp ズーム光学系および該ズーム光学系を備えた露光装置および露光方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0777656A (ja) 1993-07-14 1995-03-20 Canon Inc ズームレンズ
JPH0749453A (ja) * 1993-08-04 1995-02-21 Canon Inc ズームレンズ
JPH07151975A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Canon Inc ズームレンズ
JPH07261084A (ja) 1994-03-17 1995-10-13 Canon Inc ズームレンズ
JPH07261086A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Canon Inc ズームレンズ
JPH07318805A (ja) 1994-05-19 1995-12-08 Olympus Optical Co Ltd 広角域を含む高変倍ズームレンズ
JPH095629A (ja) 1995-06-22 1997-01-10 Sigma Corp 高変倍率ズームレンズ
JPH1123969A (ja) 1997-07-03 1999-01-29 Canon Inc ズームレンズ及び防振機能を有したズ−ムレンズ
JP2002296500A (ja) 2001-03-30 2002-10-09 Nikon Corp 実像式変倍ファインダー

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012176412A1 (ja) * 2011-06-21 2015-02-23 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176414A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176415A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176435A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2012176412A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
US9229203B2 (en) 2011-06-21 2016-01-05 Fujifilm Corporation Zoom lens and imaging apparatus
WO2012176413A1 (ja) * 2011-06-21 2012-12-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
US9013801B2 (en) 2011-06-21 2015-04-21 Fujifilm Corporation Zoom lens and imaging apparatus
US8922904B2 (en) 2011-06-21 2014-12-30 Fujifilm Corporation Zoom lens and imaging apparatus
US9001431B2 (en) 2011-06-21 2015-04-07 Fujifilm Corporation Zoom lens and imaging apparatus
JP2013218298A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2013218299A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JPWO2014013648A1 (ja) * 2012-07-17 2016-06-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
WO2014013648A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
US9500840B2 (en) 2012-07-17 2016-11-22 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Zoom lens system, imaging device and camera
US9904042B2 (en) 2013-07-12 2018-02-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Zoom lens system, imaging device and camera
WO2015004703A1 (ja) * 2013-07-12 2015-01-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2015210385A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2015210386A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2015210384A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
US10234663B2 (en) 2014-04-25 2019-03-19 Nikon Corporation Variable power optical system, optical device, and method of manufacturing variable power optical system
JP2016126226A (ja) * 2015-01-07 2016-07-11 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US10310255B2 (en) 2015-01-07 2019-06-04 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP2017211496A (ja) * 2016-05-25 2017-11-30 株式会社シグマ 大口径防振付きズームレンズ
JPWO2019049371A1 (ja) * 2017-09-11 2020-10-01 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
JP2019101286A (ja) * 2017-12-05 2019-06-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP7158849B2 (ja) 2017-12-05 2022-10-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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