JP2001343588A

JP2001343588A - 撮像レンズ装置

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Publication number: JP2001343588A
Application number: JP2000368343A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yamamoto; 康山本; Hitoshi Hagimori; 仁萩森
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-12-04
Also published as: JP3656089B2; US20010038496A1; US6721106B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトでありながら高変倍率で高画質を
満足する全く新規なズームレンズ系を備えた撮像レンズ
装置を提供する。【解決手段】ズームレンズ系は、物体側から順に、負
のパワーを有する第１群(Gr1)と、負のパワーを有する
第２群(Gr2)と、正のパワーを有する第３群(Gr3)と、正
のパワーを有する第４群(Gr4)と、を有し、各群の間隔
を変化させることによりズーミングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像レンズ装置に関
するものであり、特に被写体の映像を光学系により光学
的に取り込んで撮像素子により電気的な信号として出力
する撮像レンズ装置{例えば、デジタルスチルカメラ；
デジタルビデオカメラ；デジタルビデオユニット，パー
ソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電
話，情報携帯端末(ＰＤＡ：Personal Digital Assistan
t)等に内蔵又は外付けされるカメラの主たる構成要
素}、なかでもコンパクトで高変倍率の小型ズームレン
ズ系を備えた撮像レンズ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等の普及
に伴い、手軽に画像情報をデジタル機器に取り込むこと
ができるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ
等(以下単に「デジタルカメラ」という。)が個人ユーザ
レベルで普及しつつある。このようなデジタルカメラ
は、今後も画像情報の入力機器として益々普及すること
が予想される。

【０００３】ところでデジタルカメラの画質は、一般に
ＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の固体撮像素子の画
素数で決定される。現在、一般向けのデジタルカメラは
100万画素を超える高画素化がなされており、画質の面
で銀塩カメラに近づこうとしている。また、一般向けの
デジタルカメラにおいても画像の変倍(特に画像劣化の
少ない光学変倍)が望まれているため、近年では高変倍
率で高画質を満足するデジタルカメラ用ズームレンズが
要望されるようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
デジタルカメラ用ズームレンズで100万画素を超えるよ
うな高画質を満足するものは、レンズ系として大きいの
が一般的である。このようなデジタルカメラ用ズームレ
ンズとして、近年コンパクト化・高変倍率化が顕著に進
行しているレンズシャッターカメラ用ズームレンズを流
用することが考えられる。しかし、レンズシャッターカ
メラ用ズームレンズをデジタルカメラにそのまま流用し
た場合、固体撮像素子の前面に設けられたマイクロレン
ズの集光性能を十分に満足させることができず、画像中
央部と画像周辺部とで画像の明るさが極端に異なってし
まう。レンズシャッターカメラでは撮影レンズ系の射出
瞳が像面近くに位置するため、撮影レンズ系から射出し
た軸外光束が像面に対して斜めに入射することになるか
らである。この問題を解決するために射出瞳位置を像面
から離そうとすると、どうしても撮影レンズ系全体の大
型化が避けられなくなる。

【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、コンパクトでありながら高変倍率で高画
質を満足する全く新規なズームレンズ系を備えた撮像レ
ンズ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の撮像レンズ装置は、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系
と、そのズームレンズ系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、を備えた撮像レンズ装
置であって、前記ズームレンズ系が、物体側から順に、
負のパワーを有する第１群と、負のパワーを有する第２
群と、正のパワーを有する第３群と、正のパワーを有す
る第４群と、を有し、各群の間隔を変化させることによ
りズーミングを行うことを特徴とする。

【０００７】第２の発明の撮像レンズ装置は、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
ンズ系と、そのズームレンズ系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、を備えた撮像レ
ンズ装置であって、前記ズームレンズ系が、物体側から
順に、負のパワーを有する第１群と、負のパワーを有す
る第２群と、正のパワーを有する第３群と、を少なくと
も有し、前記第１群が１枚のレンズで構成されているこ
とを特徴とする。

【０００８】第３の発明の撮像レンズ装置は、上記第１
又は第２の発明の構成において、前記第１群がズーミン
グにおいて位置固定であることを特徴とする。

【０００９】第４の発明の撮像レンズ装置は、上記第１
又は第２の発明の構成において、さらに以下の条件式
(1)を満足することを特徴とする。 0.5＜f1／f2＜5 …(1) ただし、 f1：第１群の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、である。

【００１０】第５の発明の撮像レンズ装置は、上記第１
又は第２の発明の構成において、さらに以下の条件式
(2)及び(3)を満足することを特徴とする。 1.5＜｜f12／fw｜＜4 …(2) 0.058＜(tanωw)²×fw／TLw＜0.9 …(3) ただし、 f12：ワイド端での第１群と第２群との合成焦点距離、 fw：ワイド端での全系の焦点距離、 tanωw：ワイド端での半画角、 TLw：ワイド端での全長(第１面頂点から像面までの距
離)、である。

【００１１】第６の発明の撮像レンズ装置は、上記第１
又は第２の発明の構成において、以下の条件式(2)及び
(4)を満足することを特徴とする。 1.5＜｜f12／fw｜＜4 …(2) 10＜TLw×Fnt／(fw×tanωw)＜50 …(4) ただし、 f12：ワイド端での第１群と第２群との合成焦点距離、 fw：ワイド端での全系の焦点距離、 TLw：ワイド端での全長(第１面頂点から像面までの距
離)、 Fnt：テレ端でのＦナンバー、 tanωw：ワイド端での半画角、である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した撮像レン
ズ装置を、図面を参照しつつ説明する。被写体の映像を
光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像レ
ンズ装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられ
るカメラ{例えば、デジタルカメラ；ビデオカメラ；デ
ジタルビデオユニット，パーソナルコンピュータ，モバ
イルコンピュータ，携帯電話，情報携帯端末(ＰＤＡ)等
に内蔵又は外付けされるカメラ}の主たる構成要素であ
る。その撮像レンズ装置は、例えば図１９に示すよう
に、物体(被写体)側から順に、物体の光学像を形成する
撮影レンズ系(TL)と、光学的ローパスフィルター等に相
当する平行平面板(PL)と、撮影レンズ系(TL)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(SR)
と、で構成される。

【００１３】後述する各実施の形態では、複数の群から
成るズームレンズ系が撮影レンズ系(TL)として用いら
れ、複数の群が光軸(AX)に沿って移動し、群間隔を変え
ることにより変倍が行われる。撮像素子(SR)としては、
例えば複数の画素から成るＣＣＤやＣＭＯＳ(Complemen
tary Metal Oxide Semiconductor)センサー等の固体撮
像素子が用いられ、ズームレンズ系により形成された光
学像が電気的な信号に変換される。またズームレンズ系
で形成されるべき光学像は、撮像素子(SR)の画素ピッチ
により決定される所定の遮断周波数特性を有する光学的
ローパスフィルター(PL)を通過することにより、電気的
な信号に変換される際に発生するいわゆる折り返しノイ
ズが最小化されるように、空間周波数特性が調整され
る。撮像素子(SR)で生成した信号は、必要に応じて所定
のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されてデジタ
ル映像信号としてメモリー(半導体メモリー，光ディス
ク等)に記録されたり、場合によってはケーブルを介し
たり赤外線信号に変換されたりして他の機器に伝送され
る。

【００１４】図１〜図９は、第１〜第９の実施の形態を
構成するズームレンズ系にそれぞれ対応するレンズ構成
図であり、ワイド端(W)でのレンズ配置を光学断面で示
している。各レンズ構成図中の矢印mj(j=1,2,...)は、
ワイド端(W)からテレ端(T)へのズーミングにおける第ｊ
群(Grj)等の移動をそれぞれ模式的に示している。ま
た、各レンズ構成図中、ri(i=1,2,3,...)が付された面
は物体側から数えてi番目の面であり、riに*印が付され
た面は非球面である。di(i=1,2,3,...)が付された軸上
面間隔は、物体側から数えてi番目の軸上面間隔のう
ち、ズーミングにおいて変化する可変間隔である。

【００１５】各実施の形態のズームレンズ系はいずれ
も、物体側から順に、負のパワーを有する第１群(Gr1)
と、負のパワーを有する第２群(Gr2)と、正のパワーを
有する第３群(Gr3)と、を少なくとも有し、各群の間隔
を変化させることによりズーミングを行うズームレンズ
である。そして、固体撮像素子(例えばＣＣＤ)を備えた
カメラ(例えばデジタルカメラ)に用いられるズームレン
ズ系として、その像面側には光学的ローパスフィルター
等に相当するガラス製の平行平面板、つまりガラス平板
(PL)が配置されている。いずれの実施の形態において
も、第１群(Gr1)とガラス平板(PL)はズーミングにおい
て位置固定であり、また、第３群(Gr3)は最物体側に絞
り(ST)を含んでいる。

【００１６】第１〜第８の実施の形態のズームレンズ系
は負・負・正・正の４群ズームレンズであり、第９の実
施の形態のズームレンズ系は負・負・正の３群ズームレ
ンズである。第１〜第５の実施の形態では、ワイド端
(W)からテレ端(T)へのズーミングにおいて、第２群(Gr
2)は像側へ移動したのち物体側へＵターンし、第３群(G
r3)は物体側へ移動し、第４群(Gr4)は像側へ移動する。
第６〜第８の実施の形態では、ワイド端(W)からテレ端
(T)へのズーミングにおいて、第２群(Gr2)は像側へ移動
したのち物体側へＵターンし、第３群(Gr3)は物体側へ
移動するが、最終群である第４群(Gr4)はガラス平板(P
L)と共に位置固定である。第９の実施の形態では、ワイ
ド端(W)からテレ端(T)へのズーミングにおいて、第２群
(Gr2)は像側へ移動したのち物体側へＵターンし、第３
群(Gr3)は物体側へ移動する。

【００１７】各実施の形態のように、第１群(Gr1)と第
２群(Gr2)が負のパワーを持つ構成にすることで、容易
にレトロフォーカスタイプを構成することができる。デ
ジタルカメラの撮影レンズ系(TL)では像面側へのテレセ
ントリック性が必要条件となるが、負パワーの第１，第
２群(Gr1,Gr2)でレトロフォーカスタイプを構成するこ
とにより、全系のテレセントリック性を容易に達成する
ことが可能となる。また、レトロフォーカスタイプの負
パワーを２つの群(Gr1,Gr2)で構成することにより、第
１群(Gr1)をズーミングにおいて位置固定とすることが
可能になる。第１群(Gr1)が位置固定であることは鏡胴
構成上有利であるため、鏡胴構成が簡単になり、ズーム
レンズ系の低コスト化が可能となる。

【００１８】第１，第２，第６〜第９の実施の形態で
は、第１群(Gr1)が１枚のレンズで構成されている。第
１群(Gr1)を１枚のレンズで構成することにより、構成
枚数の低減によるズームレンズ系の低コスト化を達成す
ることができる。また第１群(Gr1)を１枚のレンズで構
成することにより鏡胴構成の自由度が増えるため、鏡胴
構成が簡単になり、ズームレンズ系の低コスト化が可能
となる。一方、第３〜第５の実施の形態のように、第１
群(Gr1)を２枚のレンズで構成した場合には、相対的な
偏心収差の補正が可能になるので光学性能上有利にな
る。

【００１９】次に、各実施の形態のように負・負・正又
は負・負・正・正で始まるズームレンズ系において満た
すことが望ましい条件を説明する。なお、以下に説明す
る個々の条件をそれぞれ単独に満たせば、それに対応す
る作用効果を達成することは可能であるが、複数の条件
を満たす方が、光学性能，小型化等の観点からより望ま
しいことはいうまでもない。

【００２０】以下の条件式(1)を満足することが望まし
い。 0.5＜f1／f2＜5 …(1) ただし、 f1：第１群(Gr1)の焦点距離、 f2：第２群(Gr2)の焦点距離、である。

【００２１】条件式(1)は、第１，第２群(Gr1,Gr2)の望
ましい焦点距離比を規定している。条件式(1)の下限を
超えると、第１群(Gr1)の焦点距離が短くなりすぎるた
め、歪曲収差(特にワイド側での負の歪曲収差)が著しく
なり、良好な光学性能を確保することが困難になる。逆
に、条件式(1)の上限を超えると、第１群(Gr1)の焦点距
離が長くなりすぎるため、第１群(Gr1)の負のパワーが
弱くなり、第１群(Gr1)のレンズ径の増大を招くことに
なる。したがって、コンパクト化という点で好ましくな
い。

【００２２】以下の条件式(2)を満足することが望まし
い。 1.5＜｜f12／fw｜＜4 …(2) ただし、 f12：ワイド端(W)での第１群(Gr1)と第２群(Gr2)との合
成焦点距離、 fw：ワイド端(W)での全系の焦点距離、である。

【００２３】条件式(2)は、ワイド端(W)での第１，第２
群(Gr1,Gr2)の合成焦点距離に関する望ましい条件を規
定している。条件式(2)の上限を超えると、第１，第２
群(Gr1,Gr2)の合成焦点距離が長くなりすぎるので全長
が大きくなり、また、第１，第２群(Gr1,Gr2)の負の合
成パワーが弱くなるのでレンズの外径が大きくなる。し
たがって、コンパクトなズームレンズ系を得ることはで
きない。逆に、条件式(2)の下限を超えると、第１，第
２群(Gr1,Gr2)の合成焦点距離が短くなりすぎるので、
ワイド端(W)において第１群(Gr1)と第２群(Gr2)で発生
する負の歪曲が大きくなりすぎてしまい、その補正が困
難になる。

【００２４】以下の条件式(3)を満足することが望まし
く、前記条件式(2)と共に条件式(3)を満足することが更
に望ましい。 0.058＜(tanωw)²×fw／TLw＜0.9 …(3) ただし、 tanωw：ワイド端(W)での半画角、 TLw：ワイド端(W)での全長(第１面頂点から像面までの
距離)、である。

【００２５】条件式(3)は、ワイド端(W)での撮影画角と
全長の望ましい条件を規定している。条件式(3)の上限
を超えると、各群のパワーが強くなり、そのため発生す
る収差の補正が困難になる。逆に、条件式(3)の下限を
超えると、全長が大きくなりすぎてしまう。したがっ
て、コンパクト化という点で好ましくない。

【００２６】以下の条件式(4)を満足することが望まし
く、前記条件式(2)と共に条件式(4)を満足することが更
に望ましい。 10＜TLw×Fnt／(fw×tanωw)＜50 …(4) ただし、 Fnt：テレ端(T)でのＦナンバー(FNO)、である。

【００２７】条件式(4)は、ワイド端(W)での全長とテレ
端(T)でのＦナンバーとに関する望ましい条件を規定し
ている。条件式(4)の上限を超えると、ワイド端(W)での
全長が大きくなりすぎるため、コンパクト化という点で
好ましくない。逆に、条件式(4)の下限を超えると、テ
レ端(T)でのＦナンバーが小さくなりすぎるため、この
とき発生する第３群(Gr3)での球面収差の補正が困難に
なる。

【００２８】第３群(Gr3)の構成に関しては、第１〜第
５，第９の実施の形態のように、第３群(Gr3)が少なく
とも２枚の正レンズと１枚の負レンズとから成ることが
望ましく、また各実施の形態のように、第３群(Gr3)の
最像側面が非球面から成ることが更に望ましい。非球面
の最大有効光路半径をYmax、光軸に対して垂直方向の高
さをYとするとき、第３群(Gr3)の最像側面に設ける非球
面は、Y＝0.7Ymaxで以下の条件式(5)を満足することが
望ましく、0.1Ymax≦Y≦0.7Ymaxの範囲にある任意の高
さYに対して条件式(5)を満足することが更に望ましい。

【００２９】 -0.6＜(|X|-|X0|)／{C0・(N'-N)・f3}＜0 …(5) ただし、 X ：非球面の面形状(非球面の光軸に対して垂直方向の
高さYでの光軸方向の変位量；mm)、 X0：非球面の参照球面形状(参照球面の光軸に対して垂
直方向の高さYでの光軸方向の変位量；mm)、C0：非球面の参照球面の曲率(mm
^-1)、 N ：非球面の物体側媒質のｄ線に対する屈折率、 N'：非球面の像側媒質のｄ線に対する屈折率、 f3：第３群(Gr3)の焦点距離(mm)、である。

【００３０】なお、非球面の面形状を表すX，参照球面
の面形状を表すX0は、具体的には以下の式(AS),(RE)で
それぞれ表される。 X＝{C0・Y²}／{1+√(1-ε・C0²・Y²)}+Σ(Ai・Yⁱ) …(AS) X0＝{C0・Y²}／{1+√(1-C0²・Y²)} …(RE) ただし、式(AS)及び(RE)中、 Y：光軸に対して垂直方向の高さ、 ε：２次曲面パラメータ、 Ai：i次の非球面係数、である。

【００３１】条件式(5)は、非球面が第３群(Gr3)中の正
パワーを弱めるような形状であることを意味し、中間焦
点距離域(M)からテレ端(T)までの球面収差を補正するた
めの条件を規定している。条件式(5)の上限を超える
と、球面収差のアンダー側への倒れが大きくなる。逆
に、条件式(5)の下限を超えると、球面収差のオーバー
側への倒れが大きくなる。

【００３２】また各実施の形態のように、最像面側のズ
ーム群が正のパワーを有することが望ましく、その正の
パワーを有するズーム群が少なくとも１枚の正レンズか
ら成ることが望ましい。そして、その正のパワーを有す
るズーム群が、第１，第４，第６〜第８の実施の形態の
ように、１枚の正レンズで構成される場合には、その正
レンズが以下の条件式(6)を満足することが望ましい。 0.05＜(CR1-CR2)／(CR1+CR2)＜5 …(6) ただし、 CR1：物体側面の曲率半径、 CR2：像側面の曲率半径、である。

【００３３】条件式(6)は、最像面側群の正レンズの望
ましい形状を規定している。条件式(6)の上限を超える
と、物体側に強く凹面を向けることになり、物体側の群
との干渉を避けるために間隔を広くとる必要が生じてし
まう。したがって、小型化という点で好ましくない。逆
に、条件式(6)の下限を超えると、正レンズの物体側面
が強い正パワーを発生するため、そこで発生する収差を
補正することが困難になる。

【００３４】また、第１群(Gr1)〜第３群(Gr3)は以下の
条件式(7)を満足することが望ましい。 0.4＜｜f12／f3｜＜1.5 …(7)

【００３５】条件式(7)は、第１，第２群(Gr1,Gr2)の合
成焦点距離と、第３群(Gr3)の焦点距離と、の望ましい
比を規定している。条件式(7)の上限を超えることは、
第１，第２群(Gr1,Gr2)の合成焦点距離が相対的に長く
なることを意味する。したがって条件式(7)の上限を超
えれば、結果的に射出瞳位置が像面側に寄ることになる
ため好ましくない。前述したように、デジタルスチルカ
メラ等ではＣＣＤの条件等から像面への入射光線がテレ
セントリックな光線であることが必要条件としてあり、
射出瞳位置は物体側に寄っていることが望ましいのであ
る。逆に、条件式(7)の下限を超えることは、第１，第
２群(Gr1,Gr2)の合成焦点距離が相対的に短くなること
を意味する。したがって条件式(7)の下限を超えれば、
第１群(Gr1)と第２群(Gr2)で発生する負の歪曲を補正す
ることが困難になる。

【００３６】なお、第１〜第９の実施の形態を構成して
いる各群は、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
が、これに限らない。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、各群を構成してもよい。

【００３７】また各実施の形態において、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てもよい。折り曲げ位置は必要
に応じて設定すればよく、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、ズーミングや沈胴によりカメラの厚さが変
化することのない構成にすることも可能である。例え
ば、変倍時位置固定の第１群(Gr1)の後ろにミラーを配
置し、その反射面で光路を90°折り曲げれば、ズームレ
ンズ系の前後方向の長さが一定になるため、カメラの薄
型化を達成することができる。

【００３８】さらに各実施の形態では、ズームレンズ系
の最終面と撮像素子(SR)との間に配置される平行平面板
(PL)の形状の光学的ローパスフィルターの構成例を示し
たが、このローパスフィルターとしては、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
フィルターや、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ー等
が適用可能である。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施した撮像レンズ装置に用
いられるズームレンズ系の構成等を、コンストラクショ
ンデータ，収差図等を挙げて、更に具体的に説明する。
ここで例として挙げる実施例１〜９は、前述した第１〜
第９の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第９
の実施の形態を表すレンズ構成図(図１〜図９)は、対応
する実施例１〜９のレンズ構成をそれぞれ示している。

【００４０】各実施例のコンストラクションデータにお
いて、ri(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の面の
曲率半径(mm)、di(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番
目の軸上面間隔(mm)を示しており、Ni(i=1,2,3,...),ν
i(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の光学要素の
ｄ線に対する屈折率(Nd),アッベ数(νd)を示している。
曲率半径riに*印が付された面は、非球面で構成された
面であることを示し、非球面の面形状を表わす前記式(A
S)で定義されるものとする。また、コンストラクション
データ中、ズーミングにおいて変化する軸上面間隔は、
ワイド端(短焦点距離端,W)〜ミドル(中間焦点距離状態,
M)〜テレ端(長焦点距離端,T)での可変空気間隔である。
各焦点距離状態(W),(M),(T)に対応する全系の焦点距離
(f,mm)，Ｆナンバー(FNO)及び画角(2ω,°)、並びに非
球面データを他のデータと併せて示し、また、条件式対
応値を表１に示す。

【００４１】図１０〜図１８は実施例１〜実施例９にそ
れぞれ対応する収差図であり、(W)はワイド端，(M)はミ
ドル，(T)はテレ端における諸収差{左から順に、球面収
差等，非点収差，歪曲収差である。Y':最大像高(mm)}を
示している。球面収差図において、実線(d)はｄ線に対
する球面収差、一点鎖線(g)はｇ線に対する球面収差、
破線(SC)は正弦条件を表している。非点収差図におい
て、破線(DM)はメリディオナル面でのｄ線に対する非点
収差を表しており、実線(DS)はサジタル面でのｄ線に対
する非点収差を表わしている。また、歪曲収差図におい
て実線はｄ線に対する歪曲％を表している。

【００４２】《実施例１》 f=4.45〜7.8〜12.7,FNO=2.84〜2.84〜2.90,2ω=75.8〜46.8〜28.9 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 18.401 d1= 0.800 N1= 1.54072 ν1= 47.22 r2= 5.940 d2= 3.275〜6.628〜5.000 r3*= -46.268 d3= 0.800 N2= 1.52200 ν2= 52.20 r4*= 7.744 d4= 1.115 r5= 10.618 d5= 1.784 N3= 1.84666 ν3= 23.82 r6= 29.518 d6= 14.440〜6.151〜2.201 r7= ∞(ST) d7= 0.600 r8= 10.096 d8= 1.673 N4= 1.75450 ν4= 51.57 r9= 35.493 d9= 0.100 r10= 6.646 d10= 2.391 N5= 1.75450 ν5= 51.57 r11= 42.505 d11= 0.436 r12= 372.791 d12= 0.800 N6= 1.84666 ν6= 23.82 r13= 5.188 d13= 0.800 r14= 6.476 d14= 2.091 N7= 1.52200 ν7= 52.20 r15*= 43.112 d15= 1.283〜8.292〜13.780 r16*= -50.000 d16= 2.639 N8= 1.75450 ν8= 51.57 r17*= -9.674 d17= 2.774〜0.700〜0.790 r18= ∞ d18= 2.000 N9= 1.51680 ν9= 64.20 r19= ∞

【００４３】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.66858×10^-3,A6=-0.25227×10^-4,A8= 0.41627×10^-6 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.27983×10^-3,A6=-0.33808×10^-4,A8= 0.43681×10^-6 [第１５面(r15)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.14395×10^-2,A6= 0.21710×10^-4,A8= 0.13202×10^-5 [第１６面(r16)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.39894×10^-3,A6=-0.41378×10^-4,A8= 0.19806×10^-5 [第１７面(r17)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.27510×10^-3,A6=-0.46341×10^-4,A8= 0.17216×10^-5

【００４４】《実施例２》 f=4.45〜7.8〜12.7,FNO=2.67〜2.90〜2.90,2ω=76.9〜46.6〜28.5 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 12.628 d1= 1.000 N1= 1.58913 ν1= 61.25 r2= 5.734 d2= 3.800〜6.823〜4.759 r3*= -17.691 d3= 0.800 N2= 1.52200 ν2= 52.20 r4*= 8.550 d4= 1.669 r5= 14.585 d5= 1.500 N3= 1.84666 ν3= 23.78 r6= 75.547 d6= 12.939〜5.191〜1.490 r7= ∞(ST) d7= 0.600 r8= 10.478 d8= 1.730 N4= 1.78831 ν4= 47.32 r9= 48.647 d9= 0.100 r10= 5.925 d10= 2.491 N5= 1.58913 ν5= 61.25 r11= 20.627 d11= 0.010 N6= 1.51400 ν6= 42.83 r12= 20.627 d12= 0.700 N7= 1.84666 ν7= 23.78 r13= 4.609 d13= 0.632 r14= 4.757 d14= 2.626 N8= 1.52200 ν8= 52.20 r15*= 14.654 d15= 1.439〜7.835〜13.100 r16*= -50.000 d16= 1.000 N9= 1.58340 ν9= 30.23 r17*= 70.535 d17= 0.591 r18= -94.053 d18= 1.802 N10=1.78590 ν10=43.93 r19= -8.643 d19= 2.371〜0.700〜1.200 r20= ∞ d20= 2.000 N11=1.51680 ν11=64.20 r21= ∞

【００４５】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.56623×10^-3,A6=-0.23264×10^-4,A8= 0.30123×10^-6 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.43838×10^-4,A6=-0.28329×10^-4,A8= 0.33275×10^-6 [第１５面(r15)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.21324×10^-2,A6= 0.32366×10^-4,A8= 0.53566×10^-5 [第１６面(r16)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.95453×10^-3,A6=-0.13928×10^-3,A8= 0.43729×10^-5 [第１７面(r17)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.20120×10^-2,A6=-0.13956×10^-3,A8= 0.38295×10^-5

【００４６】《実施例３》 f=4.45〜7.8〜12.7,FNO=2.70〜2.84〜2.89,2ω=76.6〜46.4〜29.1 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 11.274 d1= 1.000 N1= 1.74330 ν1= 49.22 r2= 5.143 d2= 3.500 r3*= 302.871 d3= 1.800 N2= 1.52200 ν2= 52.20 r4*= -39.780 d4= 1.500〜3.907〜1.412 r5= -20.000 d5= 0.800 N3= 1.63854 ν3= 55.45 r6= 10.669 d6= 0.800 r7= 12.450 d7= 1.550 N4= 1.84666 ν4= 23.78 r8= 48.662 d8= 10.824〜3.774〜1.000 r9= ∞(ST) d9= 0.600 r10= 11.059 d10= 1.807 N5= 1.77250 ν5= 49.77 r11= 137.002 d11= 0.100 r12= 7.339 d12= 2.800 N6= 1.75450 ν6= 51.57 r13= -37.431 d13= 0.010 N7= 1.51400 ν7= 42.83 r14= -37.431 d14= 0.712 N8= 1.84666 ν8= 23.78 r15= 6.744 d15= 1.282 r16= 9.773 d16= 1.500 N9= 1.52200 ν9= 52.20 r17*= 33.228 d17= 1.112〜7.313〜12.854 r18*= 22.508 d18= 1.000 N10=1.58340 ν10=30.23 r19*= 8.706 d19= 0.773 r20= 53.706 d20= 1.801 N11=1.78590 ν11=43.93 r21= -10.576 d21= 2.530〜0.971〜0.700 r22= ∞ d22= 2.000 N12=1.51680 ν12=64.20 r23= ∞

【００４７】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.28635×10^-3,A6= 0.15667×10^-4,A8=-0.57168×10^-6 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.17053×10^-3,A6= 0.80129×10^-5,A8=-0.94476×10^-6 [第１７面(r17)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.14359×10^-2,A6= 0.19756×10^-4,A8= 0.24320×10^-5 [第１８面(r18)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.14772×10^-2,A6=-0.28230×10^-4,A8= 0.39925×10^-5 [第１９面(r19)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.12532×10^-2,A6=-0.15384×10^-4,A8= 0.28984×10^-5

【００４８】《実施例４》 f=4.45〜7.8〜12.7,FNO=2.88〜2.81〜2.90,2ω=76.7〜46〜28.9 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 12.938 d1= 1.000 N1= 1.74330 ν1= 49.22 r2= 5.796 d2= 3.500 r3*= 44.528 d3= 1.800 N2= 1.52200 ν2= 52.20 r4*= -104.899 d4= 1.553〜3.953〜1.483 r5= -20.000 d5= 0.800 N3= 1.63854 ν3= 55.45 r6= 10.131 d6= 1.135 r7= 13.404 d7= 2.000 N4= 1.84666 ν4= 23.78 r8= 61.168 d8= 10.984〜3.778〜1.000 r9= ∞(ST) d9= 0.600 r10= 11.382 d10= 2.046 N5= 1.77250 ν5= 49.77 r11= -52.132 d11= 0.100 r12= 7.001 d12= 2.783 N6= 1.75450 ν6= 51.57 r13= -24.543 d13= 0.010 N7= 1.51400 ν7= 42.83 r14= -24.543 d14= 0.700 N8= 1.84666 ν8= 23.78 r15= 6.105 d15= 1.361 r16*= -22.829 d16= 1.641 N9= 1.52200 ν9= 52.20 r17*= -17.058 d17= 1.128〜7.052〜12.841 r18*= -50.000 d18= 2.800 N10=1.74330 ν10=49.22 r19= -10.303 d19= 2.359〜1.241〜0.700 r20= ∞ d20= 2.000 N11=1.51680 ν11=64.20 r21= ∞

【００４９】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.19527×10^-3,A6= 0.57342×10^-8,A8=-0.20853×10^-6 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.17096×10^-3,A6=-0.10072×10^-4,A8=-0.10753×10^-6 [第１６面(r16)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.13142×10^-2,A6= 0.94352×10^-4,A8=-0.12279×10^-5 [第１７面(r17)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.11300×10^-3,A6= 0.11926×10^-3,A8=-0.60390×10^-7 [第１８面(r18)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.50806×10^-3,A6= 0.29779×10^-5,A8=-0.38526×10^-7

【００５０】《実施例５》 f=4.8〜9.7〜15.5,FNO=2.83〜2.85〜3.01,2ω=72.6〜36.8〜23.5 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 11.104 d1= 0.800 N1= 1.74330 ν1= 49.22 r2= 6.378 d2= 2.300 r3*= 14.802 d3= 1.800 N2= 1.52200 ν2= 52.20 r4*= 20.396 d4= 2.430〜5.010〜1.866 r5= -20.000 d5= 0.800 N3= 1.63854 ν3= 55.45 r6= 9.907 d6= 0.800 r7= 10.952 d7= 1.500 N4= 1.84666 ν4= 23.78 r8= 27.854 d8= 11.584〜3.183〜1.000 r9= ∞(ST) d9= 0.600 r10= 16.003 d10= 1.787 N5= 1.77250 ν5= 49.77 r11= -34.803 d11= 0.100 r12= 6.218 d12= 2.784 N6= 1.75450 ν6= 51.57 r13= -93.239 d13= 0.010 N7= 1.51400 ν7= 42.83 r14= -93.241 d14= 0.700 N8= 1.84666 ν8= 23.78 r15= 5.710 d15= 1.002 r16= 11.201 d16= 1.500 N9= 1.52200 ν9= 52.20 r17*= 16.808 d17= 1.180〜7.784〜13.237 r18*= -50.000 d18= 1.000 N10=1.58340 ν10=30.23 r19*= -55.066 d19= 0.515 r20= 37.772 d20= 1.500 N11=1.78590 ν11=43.93 r21= -20.359 d21= 1.609〜0.825〜0.700 r22= ∞ d22= 2.000 N12=1.51680 ν12=64.20 r23= ∞

【００５１】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.68378×10^-4,A6= 0.91459×10^-5,A8=-0.17059×10^-6 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.30623×10^-3,A6= 0.77956×10^-5,A8=-0.26508×10^-6 [第１７面(r17)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.15313×10^-2,A6= 0.48360×10^-4,A8= 0.33469×10^-5 [第１８面(r18)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.33814×10^-2,A6=-0.12472×10^-3,A8= 0.45839×10^-5 [第１９面(r19)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.39759×10^-2,A6=-0.12370×10^-3,A8= 0.47201×10^-5

【００５２】《実施例６》 f=3.0〜5.2〜8.6,FNO=2.30〜3.18〜4.10,2ω=76.7〜46.2〜28.2 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 18.376 d1= 0.750 N1= 1.75450 ν1= 51.57 r2= 5.908 d2= 2.654〜5.660〜2.654 r3*= -38.428 d3= 0.750 N2= 1.52510 ν2= 56.38 r4*= 3.454 d4= 1.298 r5= 6.786 d5= 2.177 N3= 1.58340 ν3= 30.23 r6= -250.470 d6= 9.631〜2.374〜1.000 r7= ∞(ST) d7= 0.600 r8= 4.468 d8= 4.230 N4= 1.76822 ν4= 46.58 r9= -5.283 d9= 0.010 N5= 1.51400 ν5= 42.83 r10= -5.283 d10= 0.750 N6= 1.84666 ν6= 23.82 r11*= 12.622 d11= 2.573〜6.824〜11.205 r12= -17.607 d12= 1.478 N7= 1.52510 ν7= 56.38 r13*= -5.316 d13= 0.500 r14= ∞ d14= 3.400 N8= 1.51680 ν8= 64.20 r15= ∞

【００５３】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.22743×10^-3,A6= 0.81018×10^-4,A8=-0.11992×10^-4 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.34914×10^-2,A6=-0.12871×10^-3,A8=-0.99555×10^-5 [第１１面(r11)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.47689×10^-2,A6= 0.18896×10^-3,A8= 0.77520×10^-4 [第１３面(r13)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.26471×10^-2,A6=-0.51516×10^-4,A8= 0.18942×10^-5

【００５４】《実施例７》 f=2.5〜4.8〜7.3,FNO=2.37〜3.33〜4.10,2ω=72.9〜40.4〜26.7 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 16.241 d1= 0.800 N1= 1.75450 ν1= 51.57 r2= 5.499 d2= 3.085〜5.394〜3.085 r3*= 23.072 d3= 1.000 N2= 1.52510 ν2= 56.38 r4*= 3.156 d4= 1.390 r5= 5.079 d5= 1.653 N3= 1.84666 ν3= 23.82 r6= 7.886 d6= 9.655〜3.023〜1.879 r7= ∞(ST) d7= 0.600 r8= 4.268 d8= 3.824 N4= 1.73299 ν4= 52.32 r9= -5.710 d9= 0.010 N5= 1.51400 ν5= 42.83 r10= -5.710 d10= 0.750 N6= 1.84666 ν6= 23.82 r11*= 27.698 d11= 1.576〜5.899〜9.351 r12= -12.089 d12= 2.546 N7= 1.52510 ν7= 56.38 r13*= -4.510 d13= 0.500 r14= ∞ d14= 3.400 N8= 1.51680 ν8= 64.20 r15= ∞

【００５５】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.11334×10^-2,A6= 0.83390×10^-4,A8=-0.24186×10^-4 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.14398×10^-2,A6=-0.68030×10^-4,A8=-0.49071×10^-4 [第１１面(r11)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.43753×10^-2,A6= 0.23651×10^-3,A8= 0.47406×10^-4 [第１３面(r13)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.35646×10^-2,A6=-0.42883×10^-4,A8= 0.14875×10^-5

【００５６】《実施例８》 f=1.6〜3.0〜4.6,FNO=2.44〜3.37〜4.10,2ω=76.4〜43.8〜28.8 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 7.967 d1= 0.800 N1= 1.75450 ν1= 51.57 r2= 3.205 d2= 2.923〜4.841〜3.019 r3*= 14.015 d3= 1.000 N2= 1.52510 ν2= 56.38 r4*= 2.338 d4= 2.084 r5= 5.334 d5= 3.470 N3= 1.84666 ν3= 23.82 r6= 8.028 d6= 7.717〜2.047〜1.000 r7= ∞(ST) d7= 0.600 r8= 4.296 d8= 3.644 N4= 1.76050 ν4= 50.55 r9= -4.200 d9= 0.010 N5= 1.51400 ν5= 42.83 r10= -4.200 d10= 0.750 N6= 1.84666 ν6= 23.82 r11*=-159.225 d11= 0.897〜4.648〜7.518 r12= -8.166 d12= 2.207 N7= 1.52510 ν7= 56.38 r13*= -3.963 d13= 0.500 r14= ∞ d14= 3.400 N8= 1.51680 ν8= 64.20 r15= ∞

【００５７】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.19149×10^-2,A6= 0.14015×10^-2,A8=-0.37347×10^-3, A10= 0.31010×10^-4 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.67645×10^-2,A6=-0.60143×10^-4,A8=-0.46412×10^-3 [第１１面(r11)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.37565×10^-2,A6= 0.66871×10^-3,A8=-0.80434×10^-4 [第１３面(r13)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.52954×10^-2,A6=-0.75580×10^-3,A8= 0.15734×10^-3

【００５８】《実施例９》 f=4.5〜7.8〜12.7,FNO=3.24〜3.09〜4.13,2ω=76.4〜47.9〜29.6 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 21.240 d1= 1.200 N1= 1.75450 ν1= 51.57 r2= 5.872 d2= 3.000〜8.500〜4.979 r3*= 8.946 d3= 1.000 N2= 1.62112 ν2= 57.62 r4*= 4.431 d4= 2.156 r5= 7.067 d5= 2.000 N3= 1.84666 ν3= 23.82 r6= 9.677 d6= 11.453〜2.003〜1.000 r7= ∞(ST) d7= 0.600 r8*= 5.559 d8= 1.675 N4= 1.57965 ν4= 60.49 r9= 13.046 d9= 0.100 r10= 6.192 d10= 2.500 N5= 1.48749 ν5= 70.44 r11= -11.918 d11= 0.203 r12= -14.208 d12= 3.421 N6= 1.79850 ν6= 22.60 r13*= 21.481 d13= 0.780 r14= 14.579 d14= 4.000 N7= 1.75450 ν7= 51.57 r15*= 12.388 d15= 1.898〜5.848〜10.372 r16= ∞ d16= 2.000 N8= 1.51680 ν8= 64.20 r17= ∞

【００５９】 [第３面(r3)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.13577×10^-2,A6=-0.10949×10^-3,A8= 0.37797×10^-5 [第４面(r4)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.65141×10^-3,A6=-0.18413×10^-3,A8= 0.34984×10^-5 [第８面(r8)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.30607×10^-3,A6=-0.12679×10^-4,A8=-0.66500×10^-6 [第１３面(r13)の非球面データ] ε=1.0000,A4= 0.28699×10^-2,A6= 0.29442×10^-5,A8= 0.14242×10^-4 [第１５面(r15)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.73341×10^-3,A6= 0.14643×10^-3,A8=-0.36100×10^-5

【００６０】

【表１】

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ンパクトでありながら高変倍率で高画質を満足する全く
新規なズームレンズ系を備えた撮像レンズ装置を実現す
ることができる。そして本発明を、デジタルカメラ；ビ
デオカメラ；デジタルビデオユニット，パーソナルコン
ピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，情報携帯
端末(ＰＤＡ)等に内蔵又は外付けされるカメラに適用す
れば、これらの機器のコンパクト化，高変倍化及び高性
能化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成図。

【図２】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成図。

【図３】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成図。

【図４】第４の実施の形態(実施例４)のレンズ構成図。

【図５】第５の実施の形態(実施例５)のレンズ構成図。

【図６】第６の実施の形態(実施例６)のレンズ構成図。

【図７】第７の実施の形態(実施例７)のレンズ構成図。

【図８】第８の実施の形態(実施例８)のレンズ構成図。

【図９】第９の実施の形態(実施例９)のレンズ構成図。

【図１０】実施例１の収差図。

【図１１】実施例２の収差図。

【図１２】実施例３の収差図。

【図１３】実施例４の収差図。

【図１４】実施例５の収差図。

【図１５】実施例６の収差図。

【図１６】実施例７の収差図。

【図１７】実施例８の収差図。

【図１８】実施例９の収差図。

【図１９】本発明に係る撮像レンズ装置の概略光学構成
を示す模式図。

【符号の説明】

TL …撮影レンズ系(ズームレンズ系) SR …撮像素子 Gr1 …第１群 Gr2 …第２群 Gr3 …第３群 Gr4 …第４群 PL …ガラス平板(平行平面板) ST …絞り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H087 KA02 KA03 PA06 PA07 PA08 PA09 PA10 PA17 PB06 PB07 PB08 PB09 PB10 QA02 QA06 QA07 QA17 QA21 QA22 QA25 QA26 QA32 QA34 QA37 QA41 QA42 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA32 RA42 SA14 SA17 SA19 SA24 SA27 SA29 SA32 SA63 SA64 SA65 SA72 SB02 SB03 SB13 SB23 SB25 SB32 SB33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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系と、そのズームレンズ系
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、を備えた撮像レンズ装置であって、前記ズームレンズ系が、物体側から順に、負のパワーを
有する第１群と、負のパワーを有する第２群と、正のパ
ワーを有する第３群と、正のパワーを有する第４群と、
を有し、各群の間隔を変化させることによりズーミング
を行うことを特徴とする撮像レンズ装置。
【請求項２】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系と、そのズームレンズ系
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、を備えた撮像レンズ装置であって、前記ズームレンズ系が、物体側から順に、負のパワーを
有する第１群と、負のパワーを有する第２群と、正のパ
ワーを有する第３群と、を少なくとも有し、前記第１群
が１枚のレンズで構成されていることを特徴とする撮像
レンズ装置。
【請求項３】前記第１群がズーミングにおいて位置固
定であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
撮像レンズ装置。
【請求項４】さらに以下の条件式(1)を満足すること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像レンズ装
置； 0.5＜f1／f2＜5 …(1) ただし、 f1：第１群の焦点距離、 f2：第２群の焦点距離、である。
【請求項５】さらに以下の条件式(2)及び(3)を満足す
ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像レ
ンズ装置； 1.5＜｜f12／fw｜＜4 …(2) 0.058＜(tanωw)²×fw／TLw＜0.9 …(3) ただし、 f12：ワイド端での第１群と第２群との合成焦点距離、 fw：ワイド端での全系の焦点距離、 tanωw：ワイド端での半画角、 TLw：ワイド端での全長(第１面頂点から像面までの距
離)、である。
【請求項６】以下の条件式(2)及び(4)を満足すること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像レンズ装
置； 1.5＜｜f12／fw｜＜4 …(2) 10＜TLw×Fnt／(fw×tanωw)＜50 …(4) ただし、 f12：ワイド端での第１群と第２群との合成焦点距離、 fw：ワイド端での全系の焦点距離、 TLw：ワイド端での全長(第１面頂点から像面までの距
離)、 Fnt：テレ端でのＦナンバー、 tanωw：ワイド端での半画角、である。