JP2002072089A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関する
ものであり、更に詳しくは、特に携帯情報端末や携帯電
話に内蔵される、デジタルカメラやデジタルビデオユニ
ット等の撮像装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus, and more particularly to an image pickup apparatus such as a digital camera and a digital video unit built in a portable information terminal or a portable telephone.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ＰＤＡ（personal digital assis
tant）と呼ばれる携帯情報端末や、携帯電話が爆発的に
普及し、それらに内蔵されるデジタルカメラやデジタル
ビデオユニット等の撮像装置が増えてきている。これら
は撮像素子にＣＣＤやＣＭＯＳセンサーを使い、コンパ
クトなものとなっている。このような撮像素子は、技術
の進歩により年々小型化しており、撮像レンズ系もこれ
に応じてさらなる小型化を図っていく必要がある。2. Description of the Related Art In recent years, PDA (personal digital assis) has been developed.
Portable information terminals called “tant” and mobile phones have exploded, and imaging devices such as digital cameras and digital video units incorporated therein have been increasing. These are compact, using a CCD or CMOS sensor as an image sensor. Such an image sensor has been miniaturized year by year due to technological advances, and it is necessary to further reduce the size of the image pickup lens system accordingly.
【０００３】従来より、物体側から順に、正のパワーを
有する第１レンズ群、負のパワーを有する第２レンズ
群、正のパワーを有する第３レンズ群、正のパワーを有
する第４レンズ群で構成され、ズーミング時には第１レ
ンズ群と第４レンズ群を固定し、第２レンズ群と第３レ
ンズ群を相対的に移動させる事によって、倍率を変化さ
せるズームレンズが用いられている。この構成は、優れ
た結像性を持つ事が可能であるため、様々な仕様のズー
ムレンズとして用いられてきている。Conventionally, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power In zooming, a zoom lens that changes the magnification by fixing the first lens unit and the fourth lens unit and relatively moving the second lens unit and the third lens unit is used. Since this configuration can have excellent image forming properties, it has been used as a zoom lens having various specifications.
【０００４】このような構成の、小型のズームレンズと
しては、例えば特開平１−３１５７１０号公報，特開昭
６２−２４７３１７号公報，特開平２−１１０５０４号
公報に記載されている如く、レンズ枚数の削減等により
小型化を図ったものが開示されている。As a compact zoom lens having such a configuration, for example, as described in JP-A-1-315710, JP-A-62-247317, and JP-A-2-110504, the number of lenses is small. There is disclosed a device that is reduced in size by reducing the number of components.
【０００５】また、例えば特開平１−９７９１３号公
報，特開平２−２８５３１２号公報に記載されている如
く、いずれも屈折率分布型レンズを用いる事によって、
レンズ枚数の削減を図ったものが開示されている。[0005] Further, as described in, for example, JP-A-1-97913 and JP-A-2-285312, by using a refractive index distribution type lens,
There is disclosed a technique for reducing the number of lenses.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１−３１５７１０号公報に記載されているような構
成では、レンズ枚数は７枚から８枚と、多くなってい
る。しかも、フィルター等の、結像性能を持たない光学
部材の厚みが非常に大きく、これによりズームレンズ全
体がかなり大きくなっている。However, in the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-315710, the number of lenses is increased from seven to eight. In addition, the thickness of the optical member having no imaging performance, such as a filter, is very large, so that the entire zoom lens is considerably large.
【０００７】また、上記特開昭６２−２４７３１７号公
報，特開平２−１１０５０４号公報に記載されているよ
うな構成では、レンズ枚数はそれぞれ１０枚，８枚と、
かなり多くなっている。また、上記特開平１−９７９１
３号公報，特開平２−２８５３１２号公報に記載されて
いるような構成では、屈折率分布型レンズを用いている
ため、その製造コストが非常に高くつくものとなってい
る。In the configuration described in JP-A-62-247317 and JP-A-2-110504, the number of lenses is 10 and 8, respectively.
It is much more. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-285285 / 1989, a refractive index distribution type lens is used, so that the manufacturing cost is very high.
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑み、所望
の結像性能を満足しつつ、従来よりも低コストでしかも
コンパクトなズームレンズを備えた撮像装置を提供する
事を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus having a zoom lens which is more cost-effective and more compact than before, while satisfying desired imaging performance.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、物体からの光を光学像として形成する
ズームレンズ系と、そのズームレンズ系によって形成さ
れた前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子と、
を備えた撮像装置であって、前記ズームレンズ系は、物
体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群，負の
パワーを有する第２レンズ群，正のパワーを有する第３
レンズ群，及び正のパワーを有する第４レンズ群より成
り、第１レンズ群，第４レンズ群が固定で、第２レンズ
群，第３レンズ群が、各レンズ群間隔を変えるように光
軸上を移動する事により変倍を行う構成において、第１
レンズ群が均質な単レンズより成り、以下の条件式を満
足する事を特徴とする。 ６．９＜ｆ１／ｆｗ＜２５０ 但し、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。In order to achieve the above object, the present invention provides a zoom lens system for forming light from an object as an optical image and an electronic image formed by the zoom lens system. An image sensor that converts the signal into a signal;
Wherein the zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, and a third lens group having a positive power.
The first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group have an optical axis that changes the distance between the lens groups. In the configuration in which zooming is performed by moving
The lens unit is made up of a homogeneous single lens, and satisfies the following conditional expression. 6.9 <f1 / fw <250 where f1: focal length of the first lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００１０】また、以下の条件式を満足する事を特徴と
する。 ０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．５ 但し、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。The present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied. 0.5 <| f2 | / fw <3.5, where f2: focal length of the second lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００１１】また、前記第３レンズ群は、物体側から順
に、負の単レンズ，正の単レンズより成る事を特徴とす
る。The third lens group is composed of a negative single lens and a positive single lens in order from the object side.
【００１２】また、物体からの光を光学像として形成す
るズームレンズ系と、そのズームレンズ系によって形成
された前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子
と、を備えた撮像装置であって、前記ズームレンズ系
は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ
群，負のパワーを有する第２レンズ群，正のパワーを有
する第３レンズ群，及び正のパワーを有する第４レンズ
群より成り、第１レンズ群，第４レンズ群が固定で、第
２レンズ群，第３レンズ群が、各レンズ群間隔を変える
ように光軸上を移動する事により変倍を行う構成におい
て、第２レンズ群が単レンズより成る事を特徴とする。An image pickup apparatus comprising: a zoom lens system for forming light from an object as an optical image; and an image pickup device for converting the optical image formed by the zoom lens system into an electronic image signal. The zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. The first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis so as to change the distance between the lens groups. , Wherein the second lens group comprises a single lens.
【００１３】また、以下の条件式を満足する事を特徴と
する。 ６．９＜ｆ１／ｆｗ＜２５０ 但し、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。Further, the present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied. 6.9 <f1 / fw <250 where f1: focal length of the first lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００１４】さらに、以下の条件式を満足する事を特徴
とする。 ０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．５ 但し、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。Further, the present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied. 0.5 <| f2 | / fw <3.5, where f2: focal length of the second lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００１５】また、前記第３レンズ群は、物体側から順
に、負の単レンズ，正の単レンズより成る事を特徴とす
る。Further, the third lens group is composed of a negative single lens and a positive single lens in order from the object side.
【００１６】また、物体からの光を光学像として形成す
るズームレンズ系と、そのズームレンズ系によって形成
された前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子
と、を備えた撮像装置であって、前記ズームレンズ系
は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ
群，負のパワーを有する第２レンズ群，正のパワーを有
する第３レンズ群，及び正のパワーを有する第４レンズ
群より成り、第１レンズ群，第４レンズ群が固定で、第
２レンズ群，第３レンズ群が、各レンズ群間隔を変える
ように光軸上を移動する事により変倍を行う構成におい
て、各レンズ群が単レンズより成る事を特徴とする。An image pickup apparatus comprising: a zoom lens system that forms light from an object as an optical image; and an image sensor that converts the optical image formed by the zoom lens system into an electronic image signal. The zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. The first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis so as to change the distance between the lens groups. Wherein each lens group is composed of a single lens.
【００１７】また、以下の条件式を満足する事を特徴と
する。 ６．９＜ｆ１／ｆｗ＜２５０ 但し、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。The present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied. 6.9 <f1 / fw <250 where f1: focal length of the first lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００１８】また、以下の条件式を満足する事を特徴と
する。 ０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．５ 但し、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。The present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied. 0.5 <| f2 | / fw <3.5, where f2: focal length of the second lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００１９】また、物体からの光を光学像として形成す
るズームレンズ系と、そのズームレンズ系によって形成
された前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子
と、を備えた撮像装置であって、前記ズームレンズ系
は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ
群，負のパワーを有する第２レンズ群，正のパワーを有
する第３レンズ群，及び正のパワーを有する第４レンズ
群より成り、第１レンズ群，第４レンズ群が固定で、第
２レンズ群，第３レンズ群が、各レンズ群間隔を変える
ように光軸上を移動する事により変倍を行う構成におい
て、第２レンズ群は１枚のプラスチックレンズより成
り、第３レンズ群或いは第４レンズ群に、少なくとも１
枚の正のパワーを持つプラスチックレンズを配置した事
を特徴とする。An image pickup apparatus comprising: a zoom lens system for forming light from an object as an optical image; and an image sensor for converting the optical image formed by the zoom lens system into an electronic image signal. The zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. The first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis so as to change the distance between the lens groups. , The second lens group comprises one plastic lens, and the third lens group or the fourth lens group
It is characterized by the arrangement of two plastic lenses with positive power.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１〜図４は、それ
ぞれ第１〜第４の実施形態の撮像装置におけるズームレ
ンズの光学系の構成を示している。各図の左側が物体
側、右側が像側である。なお、各図中の矢印は、ズーミ
ング時の各レンズ群の広角端から望遠端への移動の様子
を模式的に表したものである。破線で表す矢印は、移動
しない事を示している。また、各図はそのズーミング時
の広角端の状態を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show the configuration of an optical system of a zoom lens in the imaging apparatus according to the first to fourth embodiments, respectively. The left side of each figure is the object side, and the right side is the image side. The arrows in each drawing schematically show the movement of each lens group from the wide-angle end to the telephoto end during zooming. Arrows represented by broken lines indicate that they do not move. Each figure shows the state at the wide-angle end during zooming.
【００２１】そして、各図に示すように、各実施形態は
正負正正４成分ズームであり、物体側から順に、第１レ
ンズ群Ｇ１，第２レンズ群Ｇ２，第３レンズ群Ｇ３，及
び第４レンズ群Ｇ４から構成され、第１レンズ群，第４
レンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、各
レンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事により
変倍を行うタイプである。As shown in the drawings, each embodiment is a positive / negative / positive / positive four-component zoom, and includes a first lens group G1, a second lens group G2, a third lens group G3, and a The first lens group, the fourth lens group G4, and the fourth lens group G4.
This is a type in which the lens groups are fixed, and the second lens group and the third lens group move on the optical axis so as to change the distance between the lens groups, thereby performing zooming.
【００２２】Ｇ１，Ｇ３，及びＧ４はそれぞれ全体とし
て正のパワーを有する。また、Ｇ２は全体として負のパ
ワーを有する。さらに、物体側から順に、１枚目〜６枚
目のレンズをそれぞれＬ１〜Ｌ６とする。各実施形態の
各レンズ群は、それぞれ各レンズを適宜組み合わせた構
成となっている。そして、Ｇ３には絞りＳが含まれてい
る。なお、像側端部の平行平板はローパスフィルターＬ
ＰＦである。これは、像側に配置される撮像素子（不図
示）のカバーを兼ねても良い。また、光軸をＸとする。G1, G3, and G4 each have a positive power as a whole. G2 has negative power as a whole. Further, the first to sixth lenses are referred to as L1 to L6, respectively, in order from the object side. Each lens group in each embodiment has a configuration in which each lens is appropriately combined. The aperture S is included in G3. The parallel plate at the image side end is a low-pass filter L
PF. This may also serve as a cover for an image sensor (not shown) arranged on the image side. The optical axis is X.
【００２３】なお、第１の実施形態では、図１に示す物
体側から２枚目（Ｌ２），４枚目（Ｌ４），及び５枚目
（Ｌ５）のレンズがプラスチックレンズである。また、
第２の実施形態では、図２に示す物体側から３枚目（Ｌ
３），及び７枚目（Ｌ７）のレンズがプラスチックレン
ズである。また、第３の実施形態では、図３に示す物体
側から２枚目（Ｌ２），及び４枚目（Ｌ４）のレンズが
プラスチックレンズである。また、第４の実施形態で
は、図４に示す物体側から２枚目（Ｌ２），及び４枚目
（Ｌ４）のレンズがプラスチックレンズである。In the first embodiment, the second (L2), fourth (L4), and fifth (L5) lenses from the object side shown in FIG. 1 are plastic lenses. Also,
In the second embodiment, the third sheet (L
The third and seventh (L7) lenses are plastic lenses. In the third embodiment, the second (L2) and fourth (L4) lenses from the object side shown in FIG. 3 are plastic lenses. In the fourth embodiment, the second (L2) and fourth (L4) lenses from the object side shown in FIG. 4 are plastic lenses.
【００２４】以下に、本発明の撮像装置におけるズーム
レンズの光学系についての望ましい条件を記す。本発明
では、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ
群，負のパワーを有する第２レンズ群，正のパワーを有
する第３レンズ群，及び正のパワーを有する第４レンズ
群より成り、第１レンズ群，第４レンズ群が固定で、第
２レンズ群，第３レンズ群が、各レンズ群間隔を変える
ように光軸上を移動する事により変倍を行う構成におい
て、第１レンズ群が均質な単レンズより成り、以下の条
件式（１）を満足する事により、低コストでコンパクト
であり、しかも優れた結像性能を持つズームレンズを実
現する事ができる。Hereinafter, desirable conditions for the optical system of the zoom lens in the image pickup apparatus of the present invention will be described. In the present invention, in order from the object side, the first lens group having positive power, the second lens group having negative power, the third lens group having positive power, and the fourth lens group having positive power In a configuration in which the first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group move on the optical axis so as to change the distance between the lens groups, zooming is performed. By satisfying the following conditional expression (1), one lens group is composed of a uniform single lens, and a zoom lens which is compact at low cost and has excellent image forming performance can be realized.
【００２５】 ６．９＜ｆ１／ｆｗ＜２５０ （１） 但し、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。6.9 <f1 / fw <250 (1) where f1: focal length of the first lens unit fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００２６】特に、有効領域が比較的小さい撮像素子用
の光学系においては、その絶対寸法が小さいものとなる
ため、各レンズ群における光軸上の長さを短くする事
が、光学系全長の短縮に最も効果的となる。そして、各
レンズ群における光軸上の長さを短くするためには、レ
ンズの構成枚数を減らす事が最も効果的である。本発明
では、第１レンズ群を単レンズで構成する事により、コ
ンパクト化を達成する事ができる。また、その単レンズ
を均質な材料で構成する事により、同時に低コスト化も
達成する事ができる。また、各レンズ群に適切なパワー
を配置する事で、コンパクト化を達成しつつ優れた結像
性能を持つズームレンズを実現する事ができる。In particular, in an optical system for an image sensor having a relatively small effective area, the absolute size of the optical system is small. Therefore, shortening the length of each lens unit on the optical axis requires shortening the total length of the optical system. It is most effective for shortening. In order to shorten the length of each lens group on the optical axis, it is most effective to reduce the number of constituent lenses. In the present invention, by forming the first lens group with a single lens, it is possible to achieve compactness. Further, by forming the single lens with a homogeneous material, cost reduction can be achieved at the same time. In addition, by arranging appropriate power in each lens group, it is possible to realize a zoom lens having excellent imaging performance while achieving compactness.
【００２７】条件式（１）の下限値以下になると、第１
レンズ群のパワーが強くなりすぎ、軸外収差が悪化す
る。更に、球面収差が大きくアンダー側に倒れすぎるの
で、第２レンズ群の負の単レンズだけでは、発生した球
面収差を補正しきれなくなる。逆に、上限値以上になる
と、第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎ、軸外収差は
幾分緩和されるものの、光学系全長が長くなってしま
い、コンパクト性を維持する事ができなくなる。When the value becomes lower than the lower limit value of conditional expression (1), the first condition
The power of the lens group becomes too strong, and the off-axis aberration deteriorates. Further, the spherical aberration is so large that it falls down too far, so that it is not possible to correct the generated spherical aberration with only the negative single lens of the second lens group. On the other hand, when the value exceeds the upper limit, the power of the first lens unit becomes too weak, and the off-axis aberration is somewhat alleviated, but the overall length of the optical system becomes longer, and compactness cannot be maintained.
【００２８】さらに本発明では、以下の条件式（２）を
満足する事により、更に良好な結像性能を持つズームレ
ンズを実現する事ができる。 ０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．５ （２） 但し、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。Further, according to the present invention, by satisfying the following conditional expression (2), it is possible to realize a zoom lens having better imaging performance. 0.5 <| f2 | / fw <3.5 (2) where f2: focal length of the second lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
【００２９】条件式（２）の下限値以下になると、第２
レンズ群のパワーが強くなりすぎ、オーバー側の球面収
差が大きく発生してしまうので、第３レンズ群及び第４
レンズ群での収差補正が難しくなる。さらに、パワーを
強くするために曲率が大きくなりすぎて、主に軸外の光
線が強く曲げられる事となり、それによって発生する軸
外収差を補正する事ができなくなる。逆に、条件式
（２）の上限値以上になると、第２レンズ群のパワーが
弱くなりすぎ、バックフォーカスが長くなりすぎるの
で、コンパクト性を維持する事ができなくなる。If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the second condition
Since the power of the lens group becomes too strong and spherical aberration on the over side becomes large, the third lens group and the fourth
It becomes difficult to correct aberrations in the lens group. Further, the curvature becomes too large to increase the power, and mainly off-axis rays are strongly bent, so that off-axis aberrations caused thereby cannot be corrected. On the other hand, when the value is equal to or more than the upper limit value of the conditional expression (2), the power of the second lens group becomes too weak and the back focus becomes too long, so that compactness cannot be maintained.
【００３０】なお、第３レンズ群及び第４レンズ群に関
しては、第２レンズ群の強い負のパワーにより発生した
オーバー側の球面収差を補正し、同時に色収差も補正す
る事ができるように、各々最適な正のパワーが与えられ
る。The third lens unit and the fourth lens unit are respectively adjusted so as to correct the over-side spherical aberration generated by the strong negative power of the second lens unit and simultaneously correct the chromatic aberration. Optimal positive power is provided.
【００３１】さらに本発明では、第３レンズ群を、物体
側から順に負の単レンズ，正の単レンズの２枚で構成す
る事により、最適な長さのバックフォーカスを持つズー
ムレンズを実現する事ができる。本発明のように、第１
レンズ群に正のパワーを持たせると、バックフォーカス
が短くなる傾向が出てくる。そうすると、ローパスフィ
ルターを入れるために必要なスペースを、その部分に確
保する事ができなくなる。そこで、第２レンズ群で発散
された光線を、第３レンズ群において、負レンズで更に
発散させてから、正レンズで収束させる構成とする事に
より、最適な長さのバックフォーカスを持たせる事がで
きる。Further, in the present invention, a zoom lens having an optimum length of back focus is realized by forming the third lens group from the object side in the order of a single negative lens and a single positive lens. Can do things. As in the present invention, the first
When a positive power is given to the lens group, the back focus tends to be shorter. In such a case, it is impossible to secure a space necessary for the low-pass filter in that portion. Therefore, by providing a configuration in which the rays diverged by the second lens group are further diverged by the negative lens in the third lens group and then converged by the positive lens, a back focus having an optimal length is provided. Can be.
【００３２】また本発明では、物体側から順に、正のパ
ワーを有する第１レンズ群，負のパワーを有する第２レ
ンズ群，正のパワーを有する第３レンズ群，及び正のパ
ワーを有する第４レンズ群より成り、第１レンズ群，第
４レンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、
各レンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事によ
り変倍を行う構成において、第２レンズ群が単レンズよ
り成る事により、さらなる低コスト化と同時にコンパク
ト化を達成したズームレンズを実現する事ができる。In the present invention, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power. The first lens unit and the fourth lens unit are fixed, and the second lens unit and the third lens unit are
In a configuration in which zooming is performed by moving on the optical axis so as to change the distance between each lens group, a zoom lens that achieves further cost reduction and compactness is realized by using a single lens as the second lens group. You can do it.
【００３３】さらに本発明では、上記条件式（１）を満
足する事により、コンパクト化を達成しつつ優れた結像
性能を持つズームレンズを実現する事ができる。さらに
本発明では、上記条件式（２）を満足する事により、更
に良好な結像性能を持つズームレンズを実現する事がで
きる。さらに、第３レンズ群を、物体側から順に負の単
レンズ，正の単レンズの２枚で構成する事により、上記
説明したように、最適な長さのバックフォーカスを持つ
ズームレンズを実現する事ができる。Further, according to the present invention, by satisfying the conditional expression (1), it is possible to realize a zoom lens having excellent imaging performance while achieving compactness. Further, in the present invention, by satisfying the conditional expression (2), it is possible to realize a zoom lens having better imaging performance. Further, by forming the third lens group from a negative single lens and a positive single lens in order from the object side, a zoom lens having an optimum length of back focus is realized as described above. Can do things.
【００３４】なお、第３レンズ群及び第４レンズ群に関
しては、上記説明したように、第２レンズ群の強い負の
パワーにより発生したオーバー側の球面収差を補正し、
同時に色収差も補正する事ができるように、各々最適な
正のパワーが与えられる。As described above, the third lens unit and the fourth lens unit correct the spherical aberration on the over side caused by the strong negative power of the second lens unit.
Optimal positive power is given to each so that chromatic aberration can be corrected at the same time.
【００３５】また本発明では、物体側から順に、正のパ
ワーを有する第１レンズ群，負のパワーを有する第２レ
ンズ群，正のパワーを有する第３レンズ群，及び正のパ
ワーを有する第４レンズ群より成り、第１レンズ群，第
４レンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、
各レンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事によ
り変倍を行う構成において、各レンズ群が単レンズより
成る事により、コンパクト化を極限まで達成したズーム
レンズを実現する事ができる。According to the present invention, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power. The first lens unit and the fourth lens unit are fixed, and the second lens unit and the third lens unit are
In a configuration in which zooming is performed by moving on the optical axis so as to change the distance between the lens groups, a zoom lens that is extremely compact can be realized by each lens group being formed of a single lens.
【００３６】上述したように、特に、有効領域が比較的
小さい撮像素子用の光学系においては、その絶対寸法が
小さいものとなるため、各レンズ群における光軸上の長
さを短くする事が、光学系全長の短縮に最も効果的とな
る。そして、各レンズ群における光軸上の長さを短くす
るためには、レンズの構成枚数を減らす事が最も効果的
である。本発明では、各レンズ群を単レンズで構成する
事により、コンパクト化を極限まで達成する事ができ
る。As described above, in particular, in an optical system for an image sensor having a relatively small effective area, the absolute size of the optical system is small, so that the length of each lens unit on the optical axis can be reduced. This is most effective for shortening the entire length of the optical system. In order to shorten the length of each lens group on the optical axis, it is most effective to reduce the number of constituent lenses. In the present invention, since each lens group is constituted by a single lens, the miniaturization can be achieved to the utmost.
【００３７】さらに本発明では、上記条件式（１）を満
足する事により、更に良好な結像性能を持つズームレン
ズを実現する事ができる。さらに、上記条件式（２）を
満足する事により、更に良好な結像性能を持つズームレ
ンズを実現する事ができる。Further, according to the present invention, by satisfying the conditional expression (1), it is possible to realize a zoom lens having better imaging performance. Further, by satisfying conditional expression (2), it is possible to realize a zoom lens having better imaging performance.
【００３８】なお、第３レンズ群及び第４レンズ群に関
しては、上記説明したように、第２レンズ群の強い負の
パワーにより発生したオーバー側の球面収差を補正し、
同時に色収差も補正する事ができるように、各々最適な
正のパワーが与えられる。As described above, the third lens unit and the fourth lens unit correct the over-side spherical aberration generated by the strong negative power of the second lens unit.
Optimal positive power is given to each so that chromatic aberration can be corrected at the same time.
【００３９】また本発明では、物体側から順に、正のパ
ワーを有する第１レンズ群，負のパワーを有する第２レ
ンズ群，正のパワーを有する第３レンズ群，及び正のパ
ワーを有する第４レンズ群より成り、第１レンズ群，第
４レンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、
各レンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事によ
り変倍を行う構成において、第２レンズ群は像面側に強
い曲率を持つ１枚のプラスチックレンズより成り、第３
レンズ群或いは第４レンズ群に、少なくとも１枚の正の
パワーを持つプラスチックレンズを配置する事により、
コストを抑えつつプラスチックレンズの温度特性の問題
を解決したズームレンズを実現する事ができる。According to the present invention, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a third lens group having a positive power. The first lens unit and the fourth lens unit are fixed, and the second lens unit and the third lens unit are
In a configuration in which zooming is performed by moving on the optical axis so as to change the distance between the lens groups, the second lens group is composed of one plastic lens having a strong curvature on the image plane side, and
By arranging at least one plastic lens having a positive power in the lens group or the fourth lens group,
It is possible to realize a zoom lens that solves the problem of the temperature characteristics of a plastic lens while suppressing costs.
【００４０】ここで、低コスト化を優先させるならば、
プラスチックレンズを多用すれば良いが、プラスチック
レンズは温度変化によりレンズバック変動を引き起こ
す。故に、本発明では、第２レンズ群における負レンズ
と、第３レンズ群或いは第４レンズ群における正レンズ
にプラスチックレンズを用いる事により、温度変化によ
るレンズバック変動をうち消している。If priority is given to cost reduction,
It is sufficient to use many plastic lenses, but plastic lenses cause lens back fluctuation due to temperature changes. Therefore, in the present invention, the plastic lens is used for the negative lens in the second lens group and the positive lens in the third lens group or the fourth lens group, thereby canceling out the lens back fluctuation due to the temperature change.
【００４１】なお、第１レンズ群には、通常はガラスレ
ンズが用いられる。これは、第１レンズ群はパワーが弱
いので、プラスチックレンズにするメリットがあまりな
いからである。また、第１レンズ群をプラスチックレン
ズにすると、ズームレンズ前面がプラスチックとなり、
傷が付きやすくなるためである。Incidentally, a glass lens is usually used for the first lens group. This is because the power of the first lens group is weak, so there is not much merit to use a plastic lens. If the first lens group is a plastic lens, the front of the zoom lens will be plastic,
This is because scratches are likely to occur.
【００４２】また、本発明の撮像装置の例（不図示）を
以下に述べておく。本撮像装置において、物体（被写
体）からの光は、光軸に沿ってズームレンズを通過し、
ＣＣＤ或いはＣＭＯＳセンサー等より成る撮像素子に光
学像を形成する。撮像素子は、ズームレンズによって形
成された光学像を光電変換し、電子映像信号として記録
装置等へ出力する。このような構成において、比較的小
さな有効領域を持つ撮像素子を使えば、非常にコンパク
トなデジタルカメラやデジタルビデオユニット等の撮像
装置を実現する事ができる。An example (not shown) of the image pickup apparatus of the present invention will be described below. In this imaging device, light from an object (subject) passes through a zoom lens along the optical axis,
An optical image is formed on an image sensor including a CCD or a CMOS sensor. The imaging device photoelectrically converts an optical image formed by the zoom lens, and outputs it as an electronic video signal to a recording device or the like. In such a configuration, if an imaging device having a relatively small effective area is used, a very compact imaging device such as a digital camera or a digital video unit can be realized.
【００４３】以下、本発明の撮像装置に係るズームレン
ズの光学系の構成を、コンストラクションデータ，収差
図等を挙げて、更に具体的に示す。なお、以下に挙げる
実施例１〜４は、前述した第１〜第４の実施形態にそれ
ぞれ対応しており、第１〜第４の実施形態を表すレンズ
構成図（図１〜図４）は、対応する実施例１〜４のレン
ズ構成をそれぞれ示している。Hereinafter, the configuration of the optical system of the zoom lens according to the imaging apparatus of the present invention will be described more specifically with reference to construction data, aberration diagrams, and the like. The following Examples 1 to 4 correspond to the above-described first to fourth embodiments, respectively. The lens configuration diagrams (FIGS. 1 to 4) representing the first to fourth embodiments are shown in FIGS. , And corresponding lens configurations of Examples 1 to 4, respectively.
【００４４】各実施例において、ri(i=1,2,3...)は、物
体側から数えてi 番目の面及びその曲率半径を示し、di
(i=1,2,3...)は、物体側から数えてi 番目の軸上面間隔
を示し、Ni(i=1,2,3...)，νi(i=1,2,3...) は、それぞ
れ物体側から数えてi 番目のレンズのｄ線に対する屈折
率，アッベ数を示す。また、実施例中の全系の焦点距離
ｆ、並びに第１レンズ群と第２レンズ群との間隔，第２
レンズ群と第３レンズ群との間隔，及び第３レンズ群と
第４レンズ群との間隔は、左から順に、広角端（Ｗ），
中間焦点距離（Ｍ），望遠端（Ｔ）でのそれぞれの値に
対応している。なお、各実施例中、曲率半径に＊印を付
した面は、非球面で構成された面である事を示し、非球
面の面形状を表す式は、以下に定義する。In each embodiment, ri (i = 1, 2, 3,...) Indicates the i-th surface counted from the object side and its radius of curvature.
(i = 1,2,3 ...) indicates the i-th axial distance from the object side, and Ni (i = 1,2,3 ...), νi (i = 1,2, 3 ...) indicate the refractive index and Abbe number of the i-th lens counted from the object side with respect to the d-line. Further, the focal length f of the whole system in the embodiment, the distance between the first lens unit and the second lens unit,
The distance between the lens group and the third lens group and the distance between the third lens group and the fourth lens group are, in order from the left, the wide-angle end (W),
It corresponds to the respective values at the intermediate focal length (M) and the telephoto end (T). In each of the embodiments, a surface with a * mark on the radius of curvature indicates that the surface is constituted by an aspheric surface, and an expression representing the surface shape of the aspheric surface is defined below.
【００４５】 Ｘ＝Ｘ0＋ΣＡiＹi ・・・・・（ａ） Ｘ0 ＝ＣＹ2／｛１＋（１−εＣ2Ｙ2）1/2｝ ・・・・・（ｂ） 但し、 Ｘ ：光軸方向の基準面からの変位量 Ｙ ：光軸と垂直な方向の高さ Ｃ ：近軸曲率 ε ：２次曲面パラメータ Ａi ：ｉ次の非球面係数 である。X = X 0 + {A i Y i ... (A) X 0 = CY 2 / {1+ (1−εC 2 Y 2 ) 1/2 } (b) where X : Displacement amount from the reference plane in the optical axis direction Y: Height in the direction perpendicular to the optical axis C: Paraxial curvature ε: Quadratic surface parameter A i : i-th order aspherical surface coefficient
【００４６】 《実施例１》 ｆ=4.0mm 〜 5.7mm 〜 7.5mm （全系焦点距離） FNO=3.1 （Ｆナンバー） [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)] r1= 13.794 d1= 2.207 N1=1.84666 ν1= 23.82 r2= 31.158 d2= 1.453 〜 2.696 〜 2.402 r3*=-71.536 d3= 1.100 N2=1.52200 ν2= 52.20 r4= 3.207 d4= 9.683 〜 6.622 〜 4.565 r5= ∞(絞り) d5= 0.100 r6= 5.071 d6= 0.900 N3=1.84666 ν3= 23.82 r7= 2.751 d7= 0.100 r8= 2.900 d8= 2.665 N4=1.52200 ν4= 52.20 r9*= -5.566 d9= 1.000 〜 2.818 〜 5.169 r10= 3.822 d10=2.318 N5=1.52200 ν5= 52.20 r11*= 4.056 d11=0.975 r12= ∞ d12=3.400 N6=1.51680 ν6= 64.20 r13= ∞Example 1 f = 4.0 mm to 5.7 mm to 7.5 mm (focal length of the entire system) FNO = 3.1 (F number) [Radius of curvature] [Spacing of the upper surface of the shaft] [Refractive index (Nd)] [Abbe number] (νd)] r1 = 13.794 d1 = 2.207 N1 = 1.84666 ν1 = 23.82 r2 = 31.158 d2 = 1.453 to 2.696 to 2.402 r3 * =-71.536 d3 = 1.100 N2 = 1.52200 ν2 = 52.20 r4 = 3.207 d4 = 9.683 to 6.622 to 4.565 r5 = ∞ (aperture) d5 = 0.100 r6 = 5.071 d6 = 0.900 N3 = 1.84666 ν3 = 23.82 r7 = 2.751 d7 = 0.100 r8 = 2.900 d8 = 2.665 N4 = 1.52200 ν4 = 52.20 r9 * = -5.566 d9 = 1.000 to 2.818 ~ 5.169 r10 = 3.822 d10 = 2.318 N5 = 1.52200 ν5 = 52.20 r11 * = 4.056 d11 = 0.975 r12 = ∞ d12 = 3.400 N6 = 1.51680 ν6 = 64.20 r13 = ∞
【００４７】 [第３面(r3)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.67046×10-3 A6=-0.85504×10-5 A8= 0.13175×10-6 [第９面(r9)の非球面係数] ε= 0.32584×10 A4= 0.11192×10-2 A6=-0.50338×10-3 A8= 0.21166×10-3 [第１１面(r11)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.57301×10-2 A6= 0.47398×10-3 A8= 0.45280×10-4 [Aspherical surface coefficient of third surface (r3)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.67046 × 10 −3 A6 = −0.85504 × 10 −5 A8 = 0.13175 × 10 −6 [of the ninth surface (r9) Aspheric coefficient] ε = 0.32584 × 10 A4 = 0.11192 × 10 -2 A6 = -0.50338 × 10 -3 A8 = 0.21166 × 10 -3 [Aspheric coefficient of the eleventh surface (r11)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.57301 × 10 -2 A6 = 0.47398 × 10 -3 A8 = 0.45280 × 10 -4
【００４８】 《実施例２》 ｆ=4.0mm 〜 7.5mm 〜 9.4mm （全系焦点距離） FNO=2.6 （Ｆナンバー） [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)] r1= 43.600 d1= 1.366 N1=1.84666 ν1= 23.82 r2=-169.229 d2= 1.005 〜 2.106 〜 1.000 r3= 58.755 d3= 1.000 N2=1.75450 ν2= 51.57 r4= 3.340 d4= 1.252 r5= 6.169 d5= 1.451 N3=1.58340 ν3= 30.23 r6*= 10.963 d6= 7.530 〜 2.833 〜 1.600 r7= ∞(絞り) d7= 0.100 r8= 4.845 d8= 1.300 N4=1.84666 ν4= 23.82 r9= 2.800 d9= 0.017 N5=1.51400 ν5= 42.83 r10= 2.800 d10=3.382 N6=1.75450 ν6= 51.57 r11*=-89.728 d11=1.958 〜 5.553 〜 7.893 r12=-28.155 d12=2.839 N7=1.52510 ν7= 56.38 r13*=-6.802 d13=0.300 r14= ∞ d14=3.400 N8=1.51680 ν8= 64.20 r15= ∞Example 2 f = 4.0 mm to 7.5 mm to 9.4 mm (focal length of the entire system) FNO = 2.6 (F number) [Radius of curvature] [Spacing of shaft upper surface] [Refractive index (Nd)] [Abbe number] (νd)] r1 = 43.600 d1 = 1.366 N1 = 1.84666 ν1 = 23.82 r2 = -169.229 d2 = 1.005 〜 2.106 〜 1.000 r3 = 58.755 d3 = 1.000 N2 = 1.75450 ν2 = 51.57 r4 = 3.340 d4 = 1.252 r5 = 6.169 d5 = 1.451 N3 = 1.58340 ν3 = 30.23 r6 * = 10.963 d6 = 7.530 to 2.833 to 1.600 r7 = ∞ (aperture) d7 = 0.100 r8 = 4.845 d8 = 1.300 N4 = 1.84666 ν4 = 23.82 r9 = 2.800 d9 = 0.017 N5 = 1.51400 ν5 = 42.83 r10 = 2.800 d10 = 3.382 N6 = 1.75450 ν6 = 51.57 r11 * =-89.728 d11 = 1.958 to 5.553 to 7.893 r12 = -28.155 d12 = 2.839 N7 = 1.52510 ν7 = 56.38 r13 * =-6.802 d13 = 0.300 r14 = ∞ d14 = 3.400 N8 = 1.51680 ν8 = 64.20 r15 = ∞
【００４９】 [第６面(r6)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4=-0.19267×10-2 A6=-0.38427×10-4 A8=-0.11140×10-4 [第１１面(r11)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.27726×10-2 A6= 0.61874×10-4 A8= 0.17967×10-4 [第１３面(r13)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.20641×10-2 A6=-0.61590×10-4 A8= 0.30067×10-5 [Aspherical surface coefficient of sixth surface (r6)] ε = 0.10000 × 10 A4 = −0.19267 × 10 −2 A6 = −0.338427 × 10 −4 A8 = −0.11140 × 10 −4 [11th surface (r11 Aspherical surface coefficient] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.27726 × 10 -2 A6 = 0.61874 × 10 -4 A8 = 0.17967 × 10 -4 [aspherical surface coefficient of the thirteenth surface (r13)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.20641 × 10 -2 A6 = -0.61590 × 10 -4 A8 = 0.30067 × 10 -5
【００５０】 《実施例３》 ｆ=1.9mm 〜 3.8mm 〜 5.4mm （全系焦点距離） FNO=2.2 （Ｆナンバー） [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)] r1*= 10.231 d1= 3.056 N1=1.83350 ν1= 21.00 r2*= 9.103 d2= 1.406 〜 1.934 〜 0.588 r3*=-303.030 d3= 0.900 N2=1.52200 ν2= 52.20 r4*= 2.510 d4= 5.162 〜 2.068 〜 1.140 r5= ∞(絞り) d5= 0.100 r6*= 2.797 d6= 1.800 N3=1.80518 ν3= 25.43 r7= 2.801 d7= 0.100 r8= 2.808 d8= 1.106 N4=1.52200 ν4= 52.20 r9*= -7.815 d9= 0.400 〜 2.966 〜 5.270 r10= 2.857 d10=1.439 N5=1.58913 ν5= 61.25 r11*=562.702 d11=0.600 r12= ∞ d12=0.700 N6=1.51680 ν6= 64.20 r13= ∞<< Embodiment 3 >> f = 1.9 mm to 3.8 mm to 5.4 mm (focal length of the entire system) FNO = 2.2 (F number) [Radius of curvature] [Shaft upper surface interval] [Refractive index (Nd)] [Abbe number] (νd)] r1 * = 10.231 d1 = 3.056 N1 = 1.83350 ν1 = 21.00 r2 * = 9.103 d2 = 1.406 to 1.934 to 0.588 r3 * =-303.030 d3 = 0.900 N2 = 1.52200 ν2 = 52.20 r4 * = 2.510 d4 = 5.162 to 2.068 to 1.140 r5 = ∞ (aperture) d5 = 0.100 r6 * = 2.797 d6 = 1.800 N3 = 1.80518 ν3 = 25.43 r7 = 2.801 d7 = 0.100 r8 = 2.808 d8 = 1.106 N4 = 1.52200 ν4 = 52.20 r9 * = -7.815 d9 = 0.400-2.966-5.270 r10 = 2.857 d10 = 1.439 N5 = 1.58913 ν5 = 61.25 r11 * = 562.702 d11 = 0.600 r12 = ∞ d12 = 0.700 N6 = 1.51680 ν6 = 64.20 r13 = ∞
【００５１】 [第１面(r1)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.10421×10-3 A6= 0.51425×10-5 A8= 0.27211×10-7 A10=0.36337×10-9 A12=0.40774×10-10 [第２面(r2)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.16786×10-2 A6=-0.12273×10-4 A8= 0.69964×10-6 A10=0.69815×10-7 A12=0.30704×10-8 [第３面(r3)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.15570×10-1 A6=-0.38487×10-3 A8=-0.35492×10-4 A10=0.11400×10-5 [第４面(r4)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.13748×10-1 A6= 0.35032×10-2 A8= 0.18023×10-2 A10=-0.39958×10-3 [第５面(r5)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4=-0.46397×10-2 A6= 0.72362×10-2 A8=-0.49517×10-2 A10=0.92193×10-3 [第８面(r8)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.12156×10-1 A6=-0.25612×10-1 A8= 0.57884×10-1 A10=-0.36294×10-1 [第１０面(r10)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.32791×10-1 A6=-0.19799×10-1 A8= 0.64213×10-2 A10=-0.77403×10-3 [Aspherical surface coefficient of first surface (r1)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.10421 × 10 -3 A6 = 0.51425 × 10 -5 A8 = 0.27211 × 10 -7 A10 = 0.36337 × 10 -9 A12 = 0.40774 × 10 -10 [aspherical coefficients of the second surface (r2)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.16786 × 10 -2 A6 = -0.12273 × 10 -4 A8 = 0.69964 × 10 -6 A10 = 0.69815 × 10 - 7 A12 = 0.30704 × 10 -8 [Aspherical surface coefficient of the third surface (r3)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.15570 × 10 -1 A6 = -0.38487 × 10 -3 A8 = -0.35492 × 10 -4 A10 = 0.11400 × 10 -5 [aspherical coefficients of the fourth surface (r4)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.13748 × 10 -1 A6 = 0.35032 × 10 -2 A8 = 0.18023 × 10 -2 A10 = -0.39958 × 10 - 3 [Aspherical surface coefficient of the fifth surface (r5)] ε = 0.10000 × 10 A4 = -0.46397 × 10 -2 A6 = 0.72362 × 10 -2 A8 = -0.49517 × 10 -2 A10 = 0.92193 × 10 -3 [ Aspherical surface coefficient of 8 surface (r8)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.12156 × 10 -1 A6 = -0.25612 × 10 -1 A8 = 0.57884 × 10 -1 A10 = -0.36294 × 10 -1 [10th surface ( r10) aspheric coefficient] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.32791 × 10 -1 A6 = -0.19799 × 10 -1 A8 = 0.64213 × 10 -2 A10 = -0.77403 × 10 -3
【００５２】 《実施例４》 ｆ=2.0mm 〜 3.9mm 〜 5.7mm （全系焦点距離） FNO=2.2 （Ｆナンバー） [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率(Nd)] [アッベ数(νd)] r1= -20.330 d1= 0.900 N1=1.79850 ν1= 22.60 r2= -14.054 d2= 0.200 〜 1.500 〜 0.760 r3*= -8.000 d3= 0.900 N2=1.52200 ν2= 52.20 r4*= 3.200 d4= 4.885 〜 1.729 〜 0.700 r5= ∞(絞り) d5= 0.100 r6*= 2.300 d6= 2.950 N3=1.58463 ν3= 60.65 r7*=-11.464 d7= 0.800 〜 2.641 〜 4.460 r8*= 4.663 d8= 0.900 N4=1.52200 ν4= 52.20 r9= 13.259 d9= 0.900 r10= ∞ d10=0.800 N5=1.51680 ν5= 64.20 r11= ∞<< Example 4 >> f = 2.0 mm to 3.9 mm to 5.7 mm (focal length of the entire system) FNO = 2.2 (F number) [Radius of curvature] [Shaft upper surface interval] [Refractive index (Nd)] [Abbe number] (νd)] r1 = -20.330 d1 = 0.900 N1 = 1.79850 ν1 = 22.60 r2 = -14.054 d2 = 0.200 〜 1.500 〜 0.760 r3 * = -8.000 d3 = 0.900 N2 = 1.52200 ν2 = 52.20 r4 * = 3.200 d4 = 4.885〜 1.729 to 0.700 r5 = ∞ (aperture) d5 = 0.100 r6 * = 2.300 d6 = 2.950 N3 = 1.58463 ν3 = 60.65 r7 * =-11.464 d7 = 0.800 to 2.641 to 4.460 r8 * = 4.663 d8 = 0.900 N4 = 1.52200 ν4 = 52.20 r9 = 13.259 d9 = 0.900 r10 = ∞ d10 = 0.800 N5 = 1.51680 ν5 = 64.20 r11 =
【００５３】 [第３面(r3)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.17056×10-1 A6=-0.21617×10-2 A8= 0.18205×10-3 A10=-0.64203×10-5 [第４面(r4)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4= 0.88757×10-2 A6= 0.69236×10-2 A8=-0.23439×10-2 A10=0.40771×10-3 [第６面(r6)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4=-0.11661×10-1 A6= 0.38893×10-2 A8=-0.11142×10-2 A10=0.28079×10-5 [第７面(r7)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4=-0.28279×10-2 A6= 0.23795×10-1 A8=-0.17966×10-1 [第８面(r8)の非球面係数] ε= 0.10000×10 A4=-0.73930×10-1 A6= 0.63812×10-1 A8=-0.38206×10-1 A10=0.87726×10-2 [Aspherical surface coefficient of third surface (r3)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.17056 × 10 −1 A6 = −0.21617 × 10 −2 A8 = 0.18205 × 10 -3 A10 = −0.64203 × 10 -5 [Aspherical surface coefficient of fourth surface (r4)] ε = 0.10000 × 10 A4 = 0.88757 × 10 -2 A6 = 0.69236 × 10 -2 A8 = -0.23439 × 10 -2 A10 = 0.40771 × 10 -3 [Sixth surface Aspheric coefficient of (r6)] ε = 0.10000 × 10 A4 = -0.11661 × 10 -1 A6 = 0.38893 × 10 -2 A8 = -0.11142 × 10 -2 A10 = 0.28079 × 10 -5 [Seventh surface (r7) Aspherical surface coefficient] ε = 0.10000 × 10 A4 = −0.28279 × 10 −2 A6 = 0.23795 × 10 −1 A8 = −0.17966 × 10 −1 [aspherical surface coefficient of the eighth surface (r8)] ε = 0.10000 × 10 A4 = -0.73930 × 10 -1 A6 = 0.63812 × 10 -1 A8 = -0.38206 × 10 -1 A10 = 0.87726 × 10 -2
【００５４】また、図５〜図８は、それぞれ前記実施例
１〜４に対応する無限遠の収差図であり、各図におい
て、上段は広角端〔Ｗ〕、中段は中間焦点距離〔Ｍ〕、
下段は望遠端〔Ｔ〕をそれぞれ表している。そして、球
面収差図において、実線（ｄ）はｄ線を表し、一点鎖線
（ｇ）はｇ線を表し、破線（ＳＣ）は正弦条件を表して
いる。また、非点収差図において、実線（ＤＳ）と破線
（ＤＭ）は、それぞれサジタル面とメリディオナル面で
の非点収差を表している。また以下に、各実施例１〜４
における、上記条件式（１），（２）に対応する値を示
す。FIGS. 5 to 8 are aberration diagrams at infinity corresponding to the first to fourth embodiments, respectively. In each of FIGS. 5 to 8, the upper part is the wide-angle end [W], and the middle part is the intermediate focal length [M]. ,
The lower part shows the telephoto end [T]. In the spherical aberration diagram, the solid line (d) represents the d line, the dashed line (g) represents the g line, and the dashed line (SC) represents the sine condition. In the astigmatism diagram, a solid line (DS) and a dashed line (DM) represent astigmatism on a sagittal surface and a meridional surface, respectively. In addition, each of Examples 1 to 4 is described below.
Are the values corresponding to the above conditional expressions (1) and (2).
【００５５】 [0055]
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所望の結像性能を満足しつつ、従来よりも低コストでし
かもコンパクトなズームレンズを備えた撮像装置を提供
する事ができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an imaging apparatus having a compact zoom lens at lower cost than before, while satisfying desired imaging performance.
【００５７】また、このようなズームレンズにより、比
較的小さな有効領域を持つ撮像素子を使って、非常にコ
ンパクトなデジタルカメラやデジタルビデオユニット等
の撮像装置を実現する事ができる。Further, with such a zoom lens, it is possible to realize a very compact imaging device such as a digital camera or a digital video unit using an imaging device having a relatively small effective area.
【図１】第１の実施形態のズームレンズの光学系の構成
を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of a zoom lens according to a first embodiment.
【図２】第２の実施形態のズームレンズの光学系の構成
を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of a zoom lens according to a second embodiment.
【図３】第３の実施形態のズームレンズの光学系の構成
を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of a zoom lens according to a third embodiment.
【図４】第４の実施形態のズームレンズの光学系の構成
を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of a zoom lens according to a fourth embodiment.
【図５】実施例１に対応する無限遠の収差図。FIG. 5 is an aberration diagram at infinity corresponding to the first embodiment.
【図６】実施例２に対応する無限遠の収差図。FIG. 6 is an aberration diagram at infinity corresponding to the second embodiment.
【図７】実施例３に対応する無限遠の収差図。FIG. 7 is an aberration diagram at infinity corresponding to Example 3.
【図８】実施例４に対応する無限遠の収差図。FIG. 8 is an aberration diagram at infinity corresponding to Example 4.
１ 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 Ｌ１〜Ｌ６ レンズ ＬＰＦ ローパスフィルター Ｘ 光軸 Ｓ 絞り 1 G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group L1-L6 Lens LPF Low-pass filter X Optical axis S Aperture
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA01 NA08 PA04 PA05 PA17 PA18 PB04 PB05 PB06 QA02 QA03 QA06 QA07 QA12 QA14 QA17 QA22 QA25 QA26 QA32 QA41 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA36 RA43 RA44 SA23 SA27 SA29 SA32 SA63 SA64 SA72 SA75 SB02 SB12 SB13 SB22 SB23 SB32 UA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H087 KA01 NA08 PA04 PA05 PA17 PA18 PB04 PB05 PB06 QA02 QA03 QA06 QA07 QA12 QA14 QA17 QA22 QA25 QA26 QA32 QA41 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA36 SA43 SA32 SA27 SA27 SA27 SB02 SB12 SB13 SB22 SB23 SB32 UA01
Claims (11)
ームレンズ系と、該ズームレンズ系によって形成された
前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子と、を備
えた撮像装置であって、 前記ズームレンズ系は、物体側から順に、正のパワーを
有する第１レンズ群，負のパワーを有する第２レンズ
群，正のパワーを有する第３レンズ群，及び正のパワー
を有する第４レンズ群より成り、第１レンズ群，第４レ
ンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、各レ
ンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事により変
倍を行う撮像装置において、 第１レンズ群が均質な単レンズより成り、以下の条件式
を満足する事を特徴とする撮像装置； ６．９＜ｆ１／ｆｗ＜２５０ 但し、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。1. An image pickup apparatus comprising: a zoom lens system that forms light from an object as an optical image; and an image sensor that converts the optical image formed by the zoom lens system into an electronic video signal. The zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. An imaging system comprising a lens group, wherein the first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group move on the optical axis so as to change the distance between the respective lens groups, thereby performing imaging. An imaging apparatus wherein the first lens group is formed of a homogeneous single lens and satisfies the following conditional expression: 6.9 <f1 / fw <250, where f1: focal length of the first lens group fw: whole system at wide-angle end Is the focal length of
請求項１に記載の撮像装置； ０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．５ 但し、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied: 0.5 <| f2 | / fw <3.5, where f2: focal length of the second lens group fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
負の単レンズ，正の単レンズより成る事を特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の撮像装置。3. The third lens group includes, in order from the object side,
The imaging device according to claim 1, comprising a negative single lens and a positive single lens.
ームレンズ系と、該ズームレンズ系によって形成された
前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子と、を備
えた撮像装置であって、 前記ズームレンズ系は、物体側から順に、正のパワーを
有する第１レンズ群，負のパワーを有する第２レンズ
群，正のパワーを有する第３レンズ群，及び正のパワー
を有する第４レンズ群より成り、第１レンズ群，第４レ
ンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、各レ
ンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事により変
倍を行う撮像装置において、 第２レンズ群が単レンズより成る事を特徴とする撮像装
置。4. An image pickup apparatus comprising: a zoom lens system that forms light from an object as an optical image; and an image pickup device that converts the optical image formed by the zoom lens system into an electronic image signal. The zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. An imaging system comprising a lens group, wherein the first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group move on the optical axis so as to change the distance between the respective lens groups, thereby performing imaging. An imaging apparatus, wherein the second lens group comprises a single lens.
請求項４に記載の撮像装置； ６．９＜ｆ１／ｆｗ＜２５０ 但し、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。5. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the following conditional expression is satisfied: 6.9 <f1 / fw <250, where f1: focal length of the first lens group fw: wide-angle end Is the focal length of the whole system at.
請求項４又は請求項５に記載の撮像装置； ０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．５ 但し、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。6. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the following conditional expression is satisfied: 0.5 <| f2 | / fw <3.5, where f2: second lens Group focal length fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
負の単レンズ，正の単レンズより成る事を特徴とする請
求項４〜請求項６のいずれかに記載の撮像装置。7. The third lens group includes, in order from the object side,
The imaging device according to claim 4, comprising a negative single lens and a positive single lens.
ームレンズ系と、該ズームレンズ系によって形成された
前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子と、を備
えた撮像装置であって、 前記ズームレンズ系は、物体側から順に、正のパワーを
有する第１レンズ群，負のパワーを有する第２レンズ
群，正のパワーを有する第３レンズ群，及び正のパワー
を有する第４レンズ群より成り、第１レンズ群，第４レ
ンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、各レ
ンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事により変
倍を行う撮像装置において、 各レンズ群が単レンズより成る事を特徴とする撮像装
置。8. An image pickup apparatus comprising: a zoom lens system that forms light from an object as an optical image; and an image sensor that converts the optical image formed by the zoom lens system into an electronic image signal. The zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. An imaging system comprising a lens group, wherein the first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group move on the optical axis so as to change the distance between the respective lens groups, thereby performing imaging. An apparatus according to claim 1, wherein each lens group includes a single lens.
請求項８に記載の撮像装置； ６．９＜ｆ１／ｆｗ＜２５０ 但し、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。9. The imaging apparatus according to claim 8, wherein the following conditional expression is satisfied: 6.9 <f1 / fw <250, where f1: focal length of the first lens group fw: wide-angle end Is the focal length of the whole system at.
る請求項８又は請求項９に記載の撮像装置； ０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．５ 但し、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離 ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 である。10. The imaging apparatus according to claim 8, wherein the following conditional expression is satisfied: 0.5 <| f2 | / fw <3.5, where f2: second lens Group focal length fw: focal length of the entire system at the wide-angle end.
ズームレンズ系と、該ズームレンズ系によって形成され
た前記光学像を電子映像信号に変換する撮像素子と、を
備えた撮像装置であって、 前記ズームレンズ系は、物体側から順に、正のパワーを
有する第１レンズ群，負のパワーを有する第２レンズ
群，正のパワーを有する第３レンズ群，及び正のパワー
を有する第４レンズ群より成り、第１レンズ群，第４レ
ンズ群が固定で、第２レンズ群，第３レンズ群が、各レ
ンズ群間隔を変えるように光軸上を移動する事により変
倍を行う撮像装置において、 第２レンズ群は１枚のプラスチックレンズより成り、第
３レンズ群或いは第４レンズ群に、少なくとも１枚の正
のパワーを持つプラスチックレンズを配置した事を特徴
とする撮像装置。11. An image pickup apparatus comprising: a zoom lens system that forms light from an object as an optical image; and an image sensor that converts the optical image formed by the zoom lens system into an electronic video signal. The zoom lens system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power. An imaging system comprising a lens group, wherein the first lens group and the fourth lens group are fixed, and the second lens group and the third lens group move on the optical axis so as to change the distance between the lens groups, thereby performing imaging. In the apparatus, the second lens group includes one plastic lens, and at least one positive-power plastic lens is disposed in the third lens group or the fourth lens group.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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