JP2004271937A

JP2004271937A - Zoom lens, camera and personal digital assistant using same

Info

Publication number: JP2004271937A
Application number: JP2003062871A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hirakawa; 真平川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a zoom lens providing a very wide viewing angle and a high variable power rate, realizing the small diameter of a first lens group, providing high performance, and having resolving power coping with an imaging device the number of pixels of which is 3,000,000-5,000,000, and a camera and a personal digital assistant using the zoom lens. <P>SOLUTION: The zoom lens has the first negative lens group G1, a second positive lens group G2, a third negative lens group G3, a fourth positive lens group G4 and a fifth positive lens group G5 in order from an object side. It has a diaphragm S integrally moved with the third lens group G3 on the object side of the third lens group G3. The first lens group G1 is constituted of a negative meniscus lens L1 turning its convex surface toward the object side, a biconvex lens L2 and a negative lens L3 in order from the object side. When it is assumed that the refractive index and the Abbe number of the lens L1 of the first lens group G1 are N<SB>1</SB>and ν<SB>1</SB>, and the refractive index and the Abbe number of the lens L2 of the first lens group G1 are N<SB>2</SB>and ν<SB>2</SB>, they satisfy conditions; 1.74<N<SB>1</SB><1.95, 1.80<N<SB>2</SB><1.95 and ν<SB>1</SB>-ν<SB>2</SB>>20. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結像光学系として用いることができるズームレンズ、これを用いたカメラおよび携帯情報端末に関するもので、例えば、デジタルカメラ、銀塩フイルム式カメラ、ビデオカメラなど各種カメラの撮影用光学系として、また、カメラ機能部を有する携帯電話その他の携帯情報端末における上記カメラ機能部の撮影用光学系として用いることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラの市場は非常に大きなものとなっており、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたっている。高画質化、小型化の要望は言うまでもなく、撮影レンズの広画角化の要望も大きい。高画角化に関しては、撮影レンズとして用いるズームレンズの短焦点端の半画角は３８度以上であることが望まれている。一方、撮影レンズの高変倍化への要望も非常に大きく、その場合、撮影レンズとして用いるズームレンズの変倍比は４倍以上であることが望まれている。
【０００３】
デジタルカメラ用ズームレンズの形式には多くのものが考えられるが、広画角化に適したタイプとして、最も物体側に配置された第１レンズ群が負の焦点距離を持つ、いわゆる負先行型のズームレンズがある。具体的には負・正・負・正の焦点距離を持つレンズがこの順に配置された４群構成のズームレンズがある（例えば、特許文献１参照）。また、上記４群構成のレンズの像側に正レンズ群を加えた負・正・負・正・正の５群構成のズームなどがある（例えば、特許文献２、図５参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２８７１６７号公報
【特許文献２】特開２０００−３０５０１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されている「高変倍ズームレンズ」は、負・正・負・正のレンズ群をこの順に配置した４群構成のズームレンズであり、各レンズ群の焦点距離を適切に設定することにより、半画角は４０°以上にすることを可能にするとともに、変倍比も５倍を実現している。しかし、レンズ枚数が１４枚と多いために十分に小型であるとはいえない。
【０００６】
特許文献２に記載されている５群構成の「ズームレンズ」は、負・正・負・正・正のレンズ群をこの順に配置したズームレンズであり、変倍に際して少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群を物体側に移動させるとともに、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が大きくなり、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔は小さくなるようにすることで、広画角化と高変倍化を両立させている。しかし、レンズ枚数が多く、十分に小型であるとはいえない。
【０００７】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、第１の目的は、十分に広画角でありかつ高変倍率でありながら、第１レンズ群の径が小型でかつ高性能であり、例えば３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することにある。
本発明の第２の目的は、十分に高性能でありながら、全長をより小型化することができるズームレンズを提供することにある。
本発明の第３の目的は、より簡素な構造で性能劣化の少ないズームレンズを提供することにある。
本発明の第４の目的は、主として倍率色収差をさらに良好に補正した、より高性能なズームレンズを提供することにある。
本発明の第５の目的は、主として球面収差をさらに良好に補正した、より高性能なズームレンズを提供することにある。
本発明の第６の目的は、十分に小型、広画角でありながら高性能であり、例えば３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質のカメラを提供することにある。
本発明の第７の目的は、十分に小型、広画角でありながら高性能であり、例えば３００万〜５００万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型、広画角で高画質の携帯情報端末を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
図１ないし図６は、本発明にかかるズームレンズの実施例を示す。各実施例にかかるズームレンズはともに、物体側より順に、負の焦点距離を持つ第１レンズ群Ｇ１、正の焦点距離を持つ第２レンズ群Ｇ２、負の焦点距離を持つ第３レンズ群Ｇ３、正の焦点距離を持つ第４レンズ群Ｇ４、そして正の焦点距離を持つ第５レンズ群Ｇ５を有してなる。第３レンズ群Ｇ３の物体側に第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する絞りＳを有している。図１ないし図６に示す各レンズの配置は短焦点端での配置を示しており、矢印は、各レンズ群の短焦点端から長焦点端への移動軌跡を示している。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は像面側に凸の軌跡を描くように、他のレンズ群は像側から物体側にほぼ直線的に移動して各レンズ群の空気間隔を変化させることによって、焦点距離を連続的に変化させるように構成されている。さらに、各請求項記載のズームレンズ、これを用いたカメラおよび携帯情報端末はそれぞれ以下の特徴を持つものである。
【０００９】
請求項１に記載のズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、両凸レンズＬ２、負レンズＬ３からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載のズームレンズは、請求項１に記載のズームレンズにおいて、Ｎ_１およびν_１がそれぞれ第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１の屈折率およびアッベ数を表し、Ｎ_２およびν_２がそれぞれ第１レンズ群Ｇ１の両凸レンズＬ２の屈折率およびアッベ数を表すとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．７４＜Ｎ_１＜１．９５
１．８０＜Ｎ_２＜１．９５
ν_１−ν_２＞２０
【００１１】
請求項３記載のズームレンズは、請求項１から請求項２に記載のズームレンズにおいて、少なくとも第１レンズ群Ｇ１の両凸レンズＬ２とその像側の負レンズＬ３が接合されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載のズームレンズは、請求項３に記載のズームレンズにおいて、Ｒｃおよびｆｗがそれぞれ第１レンズ群Ｇ１の接合面の曲率半径および、広角端での焦点距離を表すとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。
６＜｜Ｒ_ｃ｜／ｆ_ｗ＜２１
【００１３】
請求項５記載のズームレンズは、請求項１から請求項４のいずれかに記載のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１に、像側面が非球面である負レンズを少なくとも一枚有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載のズームレンズは、請求項１から請求項５のいずれかに記載のズームレンズにおいて、第５レンズ群Ｇ５を少なくとも一面が非球面である一枚の正レンズから構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載のズームレンズは、請求項６に記載のズームレンズにおいて、Ｎ_ｇ５およびν_ｇ５がそれぞれ第５レンズ群Ｌ５の正レンズの屈折率およびアッベ数を表すとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．７５＜Ｎ_ｇ５＜１．９０
２０＜ν_ｇ５＜３０
【００１６】
請求項８に記載のズームレンズは、請求項１から７のいずれかに記載のズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載のカメラは、請求項１から請求項８のいずれかに記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の携帯情報端末装置は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のズームレンズを、カメラ機能部を備えた携帯情報端末装置の撮影用光学系として有することを特徴とする。
【００１９】
３５ｍｍサイズのフイルムを用いる銀塩カメラに換算した焦点距離が、例えば２８ｍｍというような広画角から、その４倍以上の焦点距離まで連続して変化させることができる高変倍ズームレンズには、物体側より順に数えて第１レンズ群が負の焦点距離を持ついわゆる負先行型が適している。第１レンズ群が高画角で受け入れて、これを後のレンズ群につなぐことができるからである。この高画角、高倍率を可能にした負先行型ズームレンズには、物体側から順に負・正・負・正のレンズ群からなる４群ズームレンズ、あるいはこの４群の像側に正レンズ群を加えた負・正・負・正・正のレンズ群からなる５群ズームレンズが適している。
これら負レンズ群が先行するズームレンズ構成では、第１レンズ群の径を比較的小さくすることできるが、半画角が４０°近くまで広くなると、さらなる工夫が必要となってくる。
【００２０】
本発明にかかるズームレンズにおいては、第１レンズ群の小径化を達成するために、第１レンズ群を、物体側に凸面を向けた負メニスカスの第１レンズと両凸の第２レンズと負の第３レンズの３枚のレンズで構成した。このように構成すると、図２９に示すように、軸外の下光線は、像面から追跡したときに、第１レンズ群Ｇ１の負の第３レンズＬ３によって一度は外側に広がるものの、両凸の第２レンズＬ２によって内側に曲げられ、それから第１レンズＬ１によって再び外側に広げられる。本発明においては、負のレンズと正のレンズを交互に配置しているので、前玉すなわち物体側から数えて第１番目のレンズＬ１の径が大きくなることを防ぐことができる。第１レンズ群の構成は負メニスカスレンズと両凸レンズの２枚とすることも考えられるが、２枚のレンズだけでは広角端での像性能が劣化する難点がある。
また、本発明にかかるズームレンズにおいては、負・正・負・正・正の５群ズームレンズとすることで、像面位置の補正の自由度を増したため、十分な性能を維持しながら、レンズ枚数を９〜１０枚と低減することが可能となった。
【００２１】
本発明のズームレンズにおいて、全長をより小型化するには、以下の条件式を満足するのが望ましい。
１．７４＜Ｎ_１＜１．９５
１．８０＜Ｎ_２＜１．９５
ν_１−ν_２＞２０
ただし、Ｎ_１およびν_１はそれぞれ第１レンズ群の負メニスカスレンズの屈折率およびアッベ数を、Ｎ_２およびν_２がそれぞれ第１レンズ群の両凸レンズの屈折率およびアッベ数を表す。Ｎ_１、Ｎ_２が１．７４以下になると各レンズのパワーが不足して全長が増大するし、Ｎ_１、Ｎ_２が１．９５以上になると、そのような硝材は高価であるため、急激なコストアップの要因となる。また、ν_１−ν_２の値が２０以下になると軸外において倍率色収差の補正能力が不足し、性能が低下する。さらに望ましくは以下の条件式を満足するのがよい。
１．７４＜Ｎ_１＜１．８５
１．８０＜Ｎ_２＜１．８５
【００２２】
本発明のズームレンズにおいて、レンズの組み付け誤差による性能劣化を減少させるためには、少なくとも第１レンズ群Ｇ１の両凸レンズＬ２とその像側に配置される負レンズＬ３とを接合するとよい。両凸レンズＬ２の像側面と負レンズＬ３の物体側面は互いに打ち消しあう方向の収差が大きく発生している。これら２つのレンズの相対的な偏心による像性能の劣化は特に短焦点側で大きくなる。しかし、これら２つのレンズを接合することで、上記のように収差が打ち消され、像性能の劣化を防止することができる。その際、さらに高性能なズームレンズを得るためには以下の条件式を満足するのがよい。
６＜｜Ｒ_ｃ｜／ｆ_ｗ＜２１
ただし、Ｒ_ｃおよびｆ_ｗはそれぞれ第１レンズ群Ｇ１の接合面の曲率半径および、広角端での焦点距離を表す。｜Ｒ_ｃ｜／ｆ_ｗが「６」以下になると接合面のパワーが大きくなりすぎて収差のバランスが取りにくくなり、「２１」以上になると、パワーが小さくなりすぎて十分な収差補正能力を得られなくなり、ともに良好な収差補正が難しくなる。さらに望ましくは以下の条件式を満たすのがよい。
８＜｜Ｒ_Ｃ｜／ｆ_ｗ＜１２
【００２３】
本発明のズームレンズにおいて、倍率色収差をさらに良好に補正するためには、第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ３の像側面における少なくとも１面を非球面とするのがよい。これら負レンズの像側面は強い凹面すなわち半径の小さい凹面であり、特に短焦点側の軸外光線の収差補正に効果的である。
【００２４】
本発明にかかるズームレンズにおいて、さらなる全長の小型化を図るには、第５レンズ群Ｇ５を、少なくとも非球面を一面有する正の単レンズＬ１０によって構成するのがよい。非球面を用いることで、第５レンズ群Ｇ５の単レンズ化による収差補正能力の低下を最小限に押さえることが可能となる。その際、さらなる小型化を図るには、以下の条件式を満足するのがよい。
１．７５＜Ｎ_Ｇ５＜１．９０
２０＜ν_ｇ５＜３０
ただし、Ｎ_Ｇ５およびν_ｇ５はそれぞれ第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１０の屈折率およびアッベ数を表す。Ｎ_ｇ５が１．７５以下、ν_ｇ５が３０以上になるとレンズのパワーが不足して全長が増大する。Ｎ_ｇ５が１．９０以上、ν_ｇ５が２０以下になると、収差補正上有利ではあるが、硝材が高価になるため、不必要なコストアップを招く。さらに望ましくは以下の条件式を満たすのがよい。
１．８０＜Ｎ_ｇ５＜１．８５
【００２５】
本発明にかかるズームレンズを、さらに簡素で高性能なものとするためには、少なくとも第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズにおける物体側面を非球面とすることが望ましい。第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の面は絞りの近傍であり、マージナル光線が十分な高さを有している上、光線高さのズーミングによる変化が少ないため、ここに非球面を設けることによって、結像性能の基本となる球面収差をより良好に補正することが可能となる。
【００２６】
以下に、本発明にかかるズームレンズの具体的な数値実施例を示す。各実施例にかかるズームレンズの収差は十分に補正されており、３００万画素〜５００万画素の受光素子に対応すること、換言すれば、３００万画素〜５００万画素の高密度受光素子を使用してもその性能を発揮させることが可能となっている。よって、本発明のようにズームレンズを構成することで、十分な小型化を達成しながら良好な像性能の確保を達成することができる。
【００２７】
実施例における記号の意味は以下の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ
ω ：半画角
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎ_ｄ：屈折率
ν_ｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ_４：４次の非球面係数
Ａ_６：６次の非球面係数
Ａ_８：８次の非球面係数
Ａ_１０：１０次の非球面係数
Ａ_１２：１２次の非球面係数
Ａ_１４：１４次の非球面係数
Ａ_１６：１６次の非球面係数
Ａ_１８：１８次の非球面係数
【００２８】
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、以下の式で定義される。

図１ないし図６に示す各実施例において、第５レンズ群Ｇ５の正レンズＬ１０の後ろ側すなわち像面側に配置されている光学部材は、レンズ作用のない平板状のフィルター類である。また、レンズ同士の張り合わせ面は、一方側のレンズ面で代表して示されている。
【００２９】
実施例１
図１は、本発明にかかるズームレンズの第１の実施例を示す。第１レンズ群Ｇ１は、前述の３枚のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３からなる。第２レンズ群Ｇ２は、負メニスカスの第４レンズＬ４とこれに貼り合わせられた凸の第５レンズＬ５と、凸の第６レンズＬ６からなる。第３レンズ群Ｇ３は、凹レンズからなる単独の第７レンズＬ７からなる。第４レンズ群Ｇ４は、凸の第８レンズＬ８と凹メニスカスの第９レンズＬ９からなる。第５レンズ群Ｇ５は、凸の第１０レンズＬ１０と、平板からなる各種フィルターからなる。実施例５までは、以上説明したレンズの配置と変わりがなく、数値が異なる。実施例１の各レンズの数値は以下のとおりである。
ｆ＝５．９５〜２８．１３，Ｆ＝２．６０〜４．６１、ω＝３９．２４〜９．４９

非球面；第２面

【００３０】
可変間隔

条件式数値

実施例１の各種収差、すなわち、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の曲線を図７、図８、図９に示す。図７は短焦点端における収差曲線図、図８は中間焦点距離における収差曲線図、図９は長焦点端における収差曲線図である。球面収差を示している図中の破線は正弦条件を示す。非点収差を示す図中の実線はサジタルを、破線はメリディオナルを示している。以下、実施例２から実施例６までの収差曲線においても同様である。
【００３１】
実施例２
図２は実施例２にかかるズームレンズを示す。実施例２の数値は次のとおりである。

非球面；第２面

【００３２】
可変間隔

条件式数値

実施例２の各種収差、すなわち、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の曲線を図１０、図１１、図１２に示す。図１０は短焦点端における収差曲線図、図１１は中間焦点距離における収差曲線図、図１２は長焦点端における収差曲線図である。
【００３３】
実施例３
図３は実施例３にかかるズームレンズを示す。実施例３の数値は次のとおりである。

非球面；第５面

【００３４】
可変間隔

条件式数値

実施例３の各種収差、すなわち、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の曲線を図１３、図１４、図１５に示す。図１３は短焦点端における収差曲線図、図１４は中間焦点距離における収差曲線図、図１５は長焦点端における収差曲線図である。
【００３５】
実施例４
図４は実施例４にかかるズームレンズを示す。実施例４の数値は次のとおりである。
ｆ＝５．９５〜２８．１３，Ｆ＝２．３６〜４．７６，
ω＝３９．２７〜９．４２

【００３６】
可変間隔

条件式数値

実施例４の各種収差、すなわち、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の曲線を図１６、図１７、図１８に示す。図１６は短焦点端における収差曲線図、図１７は中間焦点距離における収差曲線図、図１８は長焦点端における収差曲線図である。
【００３７】
実施例５
図５は実施例５にかかるズームレンズを示す。実施例５の数値は次のとおりである。

【００３８】
可変間隔

条件式数値

実施例５の各種収差、すなわち、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の曲線を図１９、図２０、図２１に示す。図１９は短焦点端における収差曲線図、図２０は中間焦点距離における収差曲線図、図２１は長焦点端における収差曲線図である。
【００３９】
実施例６
図６は実施例６にかかるズームレンズを示す。実施例６は、実施例１から５にかかるズームレンズと異なり、第３レンズ群Ｇ３の構成を、凹の第７レンズＬ７と、メニスカスの第８レンズＬ８の２枚構成にして、第３レンズ群Ｇ３としては負の焦点距離を持つようにしたものである。第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は、実施例１から５にかかるズームレンズの第４、第５レンズ群Ｇ４，Ｇ６の構成とほぼ同じで、第４レンズ群Ｇ４は、２枚のレンズＬ９、Ｌ１０からなり、第５レンズ群Ｇ５は１枚のレンズＬ１１とフィルター類からなる。
実施例６の数値は次のとおりである。

【００４０】
可変間隔

条件式数値

実施例６の各種収差、すなわち、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の曲線を図２２、図２３、図２４に示す。図２２は短焦点端における収差曲線図、図２３は中間焦点距離における収差曲線図、図２４は長焦点端における収差曲線図である。
【００４１】
これまで説明してきた本発明にかかるズームレンズは、デジタルカメラ、銀塩フイルムカメラ、ビデオカメラ、等々のカメラ、または、カメラ機能つき携帯電話、ＰＤＡなどの携帯情報端末装置などに適用可能である。図２５乃至図２７は、本発明にかかるズームレンズが組み込まれたデジタルカメラの実施例の外観を示す。図示の実施例は撮影レンズ１０として前述の各実施例にかかるズームレンズが用いられていて、この撮影レンズ１０は沈胴式になっている。図２５は撮影レンズ１０をカメラのボディ内に沈胴させた状態を、図６は撮影レンズ１０をカメラのボディから突出させて撮影可能な状態を示している。図２７は、カメラの裏側から見た図である。
【００４２】
図２５乃至図２７において、カメラは、撮影レンズ１０とボディ内に配置された受光素子としてのエリアセンサ、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス：電荷結合素子）を有していて、撮影レンズ１０によって形成される撮影対象物の画像情報を受光素子上で読み取り電気信号に変換するように構成されている。この撮影レンズ１０は、前記実施例１から実施例６にかかるズームレンズのうちのいずれかを用いる。図２５乃至図２７において、符号１２はファインダを、１４はシャッタボタンを、１６は電源スイッチを、１８はストロボ発光器を、２０は液晶パネルからなるモニタを、２２は操作ボタンを、２４はズーム操作レバーをそれぞれ示している。カメラボディの一側部には、カードスロット２６が設けられている。カードスロット２６には、記録媒体としてのメモリーカードまたは通信カードを装填することができる。メモリーカードを装填すれば、このメモリーカードに撮影画像情報を保存することができる。通信カードを装填すれば、カメラと外部機器、例えばパソコンとの間で情報のやり取りを行うことができる。
【００４３】
図２４は、カメラに内蔵されている信号処理系等の例を示す。図２４において、例えばＣＣＤからなる受光素子３６に、撮影レンズ１０によって被写体像が結像されることによって、受光素子３６から被写体像に対応した画像情報信号が出力され、この出力信号は、中央演算装置３０の制御を受ける信号処理装置３８によって処理され、デジタル情報に変換される。信号処理装置３８によってデジタル化された画像情報信号は、中央演算装置３０の制御を受ける画像処理装置４０において所定の画像処理を受けた後、半導体メモリ３４に記録される。液晶モニタ２０には、中央演算装置３０の制御によって撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ３４に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ３４に記録した画像は前述の通信カード等を使用して外部へ送信することも可能である。
【００４４】
撮影レンズ１０は、カメラの携帯時には図２５に示すように沈胴状態にあり、ユーザが電源スイッチ１６を操作して電源を入れると、図２６に示すように撮影レンズ１０の鏡胴が繰り出される。このとき、鏡胴の内部でズームレンズの各レンズ群は例えば短焦点端の配置となっており、ズームレバー２４を操作することで各レンズ群の配置が変化し、長焦点端への変倍を行うことができる。このとき、ファインダ１２も撮影レンズ１０の画角の変化に連動して変倍する。
【００４５】
シャッタボタン１４の半押しによりフォーカシングがなされる。請求項１〜請求項８に記載のズームレンズにおいて、フォーカシングは第５レンズ群Ｇ５の光軸方向への移動、もしくは、受光素子３６の光軸方向への移動によって行うことができる。シャッタボタン１４をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は既述の処理がなされる。
【００４６】
半導体メモリ３４に記録した画像情報信号によって液晶モニタに画像を表示し、あるいは、カード等を使用して画像情報信号を外部へ送信する際は、操作ボタン２２を使用して行う。半導体メモリ３４および通信カード等は、それぞれ専用または汎用の前記スロット２６に挿入して使用される。
【００４７】
前記実施例１から実施例６に示すような本発明にかかるズームレンズは、カメラ付き携帯電話の撮影用光学系として適用することができ、また、カメラ機能部を有する携帯情報端末、例えば、個人向け携帯型情報通信機器（ＰＤＡ）の撮影用光学系として適用することができる。こうすることよって、３００万画素〜５００万画素クラスの受光素子を使用した、高画質で小型のカメラおよび携帯情報端末装置を実現することができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、例えば、３００万〜５００万画素というような画素数の多い撮像素子に対応した解像力を有する高性能のズームレンズを提供することができる。このズームレンズをカメラや携帯情報端末に適用することによって、第１レンズ群の径が小型で広画角かつ高画質のカメラおよび携帯情報端末を実現することができる。
【００４９】
請求項２に記載の発明によれば、全長をより小型化したズームレンズを提供することができる。このズームレンズをカメラや携帯情報端末に適用することによって、全長もより短く、高画質なカメラおよび携帯情報端末を実現することができる。
【００５０】
請求項３ないし請求項４に記載の発明によれば、より簡素な構成で性能劣化の少ないズームレンズを提供することができる。このズームレンズをカメラや携帯情報端末に適用することによって、より性能の安定した小型のカメラおよび携帯情報端末を実現することができる。
【００５１】
請求項５に記載の発明によれば、主として倍率色収差をさらに良好に補正した、より高性能なズームレンズを提供することができる。このズームレンズをカメラや携帯情報端末に適用することによって、より高画質なカメラおよび携帯情報端末を実現することができる。
【００５２】
請求項６ないし請求項７記載の発明によれば、高性能でありながら、十分に小型なズームレンズを提供することができる。このズームレンズをカメラや携帯情報端末に適用することによって、より小型で高画質なカメラおよび携帯情報端末を実現することができる。
【００５３】
請求項８記載の発明によれば、主として球面収差をさらに良好に補正した、より高性能なズームレンズを提供することができる。このズームレンズをカメラや携帯情報端末に適用することによって、より高画質なカメラおよび携帯情報端末を実現することができる。
【００５４】
請求項９記載の発明によれば、十分に小型、広画角でありながら高性能であり、例えば３００万〜５００万画素というような画素数の多い撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用することにより、小型かつ広画角で高画質の、携帯性に優れたカメラを提供することができる。
【００５５】
請求項１０記載の発明によれば、十分に小型、広画角でありながら高性能であり、例えば３００万〜５００万画素というような画素数の多い撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用することにより、小型かつ広画角で高画質の、携帯性に優れた携帯情報端末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のズームレンズの構成を示す光学配置図である。
【図２】実施例２のズームレンズの構成を示す光学配置図である。
【図３】実施例３のズームレンズの構成を示す光学配置図である。
【図４】実施例４のズームレンズの構成を示す光学配置図である。
【図５】実施例５のズームレンズの構成を示す光学配置図である。
【図６】実施例６のズームレンズの構成を示す光学配置図である。
【図７】実施例１のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図８】実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図９】値実施例１のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図１０】実施例２のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図１１】値実施例２のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１２】実施例２のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図１３】実施例３のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図１４】実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１５】実施例３のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図１６】実施例４のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図１７】実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図１８】実施例４のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図１９】実施例５のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図２０】実施例５のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図２１】実施例５のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図２２】実施例６のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。
【図２３】実施例６のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。
【図２４】実施例６のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。
【図２５】本発明にかかるカメラの一実施形態を斜め前方から示す外観斜視図である。
【図２６】上記実施形態の異なる作動態様を斜め前方から示す外観斜視図である。
【図２７】本発明にかかるカメラの一実施形態を斜め後ろから示す外観斜視図である。
【図２８】本発明にかかるカメラ内部の信号処理系統の例を示すブロック図である。
【図２９】本発明における第１レンズ群レンズ部分を拡大して光束が通る様子とともに示す光学配置図である。
【符号の説明】
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
Ｇ５第５レンズ群
Ｌ１第１レンズ
Ｌ２第２レンズ
Ｌ３第３レンズ
１０撮影レンズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens that can be used as an imaging optical system, a camera and a portable information terminal using the same, and for example, an optical system for photographing various cameras such as a digital camera, a silver halide film camera, and a video camera. The present invention can also be used as a photographing optical system of the camera function unit in a mobile phone or other portable information terminal having a camera function unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, the market for digital cameras has become extremely large, and there are many requests from users for digital cameras. Needless to say that there is a demand for higher image quality and a smaller size, and there is also a greater demand for a wider angle of view of the photographing lens. To increase the angle of view, it is desired that the half angle of view at the short focal length end of a zoom lens used as a photographing lens be 38 degrees or more. On the other hand, there is a great demand for a high zoom ratio of the taking lens. In this case, it is desired that the zoom ratio of the zoom lens used as the taking lens is 4 times or more.
[0003]
There are many types of zoom lenses for digital cameras. As a type suitable for widening the angle of view, a so-called negative-lead type in which the first lens group disposed closest to the object side has a negative focal length. There is a zoom lens. Specifically, there is a four-group zoom lens in which lenses having negative, positive, negative, and positive focal lengths are arranged in this order (for example, see Patent Document 1). Further, there is a zoom of a five-group configuration of negative, positive, negative, positive, and positive in which a positive lens group is added to the image side of the lens of the four-group configuration (for example, see Patent Document 2, FIG. 5).
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-287167
[Patent Document 2] JP-A-2000-305017
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The “high-magnification zoom lens” described in Patent Document 1 is a four-group zoom lens in which negative, positive, negative, and positive lens groups are arranged in this order, and the focal length of each lens group is appropriately adjusted. By setting, the half angle of view can be set to 40 ° or more, and the zoom ratio is also 5 times. However, since the number of lenses is as large as fourteen, it cannot be said that the lens is sufficiently small.
[0006]
The “zoom lens” having a five-group configuration described in Patent Document 2 is a zoom lens in which negative, positive, negative, positive, and positive lens groups are arranged in this order. At the time of zooming, at least the second lens group and the By moving the third lens group and the fourth lens group toward the object side, the distance between the second lens group and the third lens group is increased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is reduced. , And achieves both a wide angle of view and a high zoom ratio. However, the number of lenses is large, and it cannot be said that it is sufficiently small.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems of the related art. A first object of the present invention is to provide a lens having a sufficiently wide angle of view and a high magnification ratio, but having a large diameter of the first lens group. It is an object of the present invention to provide a zoom lens which is small and has high performance and has a resolution corresponding to an image sensor having 3 to 5 million pixels, for example.
A second object of the present invention is to provide a zoom lens that has a sufficiently high performance and can be made smaller in overall length.
A third object of the present invention is to provide a zoom lens having a simpler structure and less performance degradation.
A fourth object of the present invention is to provide a higher-performance zoom lens mainly correcting chromatic aberration of magnification more favorably.
A fifth object of the present invention is to provide a higher-performance zoom lens in which mainly spherical aberration is corrected more favorably.
A sixth object of the present invention is to use a zoom lens having a sufficiently small size, a wide angle of view, and high performance, and having a resolving power corresponding to, for example, an image sensor of 3 to 5 million pixels as a photographing optical system. An object of the present invention is to provide a small, wide-angle camera with high image quality.
A seventh object of the present invention is to use a zoom lens having a sufficiently small size, a wide angle of view, and high performance, and having a resolution corresponding to, for example, an image sensor of 3 to 5 million pixels as a photographing optical system. It aims to provide a small, wide-angle, high-quality portable information terminal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
1 to 6 show an embodiment of a zoom lens according to the present invention. In each of the zoom lenses according to the embodiments, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative focal length, a second lens group G2 having a positive focal length, and a third lens group G3 having a negative focal length. , A fourth lens group G4 having a positive focal length, and a fifth lens group G5 having a positive focal length. A stop S that moves integrally with the third lens group G3 is provided on the object side of the third lens group G3. The arrangement of each lens shown in FIGS. 1 to 6 indicates the arrangement at the short focal length end, and the arrows indicate the movement locus of each lens group from the short focal length end to the long focal length end. At the time of zooming from the short focal end to the long focal end, the first lens group G1 moves substantially linearly from the image side to the object side so that the first lens group G1 draws a locus convex on the image plane side. The focal length is continuously changed by changing the air interval between the lens groups. Furthermore, the zoom lens described in each claim, a camera using the same, and a portable information terminal have the following features, respectively.
[0009]
The zoom lens according to the first aspect is characterized in that the first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1, a biconvex lens L2, and a negative lens L3 having a convex surface facing the object side.
[0010]
The zoom lens according to claim 2 is the zoom lens according to claim 1, wherein ₁ And ν ₁ Represents the refractive index and Abbe number of the negative meniscus lens L1 of the first lens group G1, respectively. ₂ And ν ₂ Satisfies the following conditional expressions when represents the refractive index and Abbe number of the biconvex lens L2 of the first lens group G1, respectively.
1.74 <N ₁ <1.95
1.80 <N ₂ <1.95
ν ₁ −ν ₂ > 20
[0011]
A zoom lens according to a third aspect is the zoom lens according to the first or second aspect, wherein at least the biconvex lens L2 of the first lens group G1 and the negative lens L3 on the image side thereof are cemented. I do.
[0012]
The zoom lens according to claim 4 is the zoom lens according to claim 3, wherein Rc and fw represent the radius of curvature of the cemented surface of the first lens group G1 and the focal length at the wide-angle end, respectively. It is characterized by satisfying the expression.
6 <| R _c | / F _w <21
[0013]
A zoom lens according to a fifth aspect is the zoom lens according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first lens group G1 includes at least one negative lens having an aspheric image side surface. And
[0014]
In a zoom lens according to a sixth aspect, in the zoom lens according to any one of the first to fifth aspects, the fifth lens group G5 includes one positive lens having at least one aspheric surface. It is characterized by.
[0015]
The zoom lens according to claim 7 is the zoom lens according to claim 6, wherein _g5 And ν _g5 When each represents the refractive index and Abbe number of the positive lens of the fifth lens unit L5, the following conditional expression is satisfied.
1.75 <N _g5 <1.90
20 <ν _g5 <30
[0016]
The zoom lens according to claim 8 is the zoom lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the most object-side surface of the third lens group G3 is an aspheric surface.
[0017]
A camera according to a ninth aspect has the zoom lens according to any one of the first to eighth aspects as a photographing optical system.
[0018]
A portable information terminal device according to a tenth aspect includes the zoom lens according to any one of the first to eighth aspects as a photographing optical system of a portable information terminal device including a camera function unit. I do.
[0019]
A high-magnification zoom lens capable of continuously changing the focal length in terms of a silver halide camera using a 35 mm size film from a wide angle of view such as 28 mm to a focal length four times or more than that, for example, A so-called negative leading type in which the first lens group has a negative focal length, counted from the object side, is suitable. This is because the first lens group can receive the image at a high angle of view and connect it to the subsequent lens group. The negative-leading zoom lens that enables a high angle of view and a high magnification includes a four-unit zoom lens composed of negative, positive, negative, and positive lens groups in order from the object side, or a positive lens on the image side of the four groups. A five-group zoom lens including a negative, positive, negative, positive, and positive lens group including a group is suitable.
In the zoom lens configuration in which these negative lens groups precede, the diameter of the first lens group can be made relatively small, but if the half angle of view is widened to near 40 °, further measures are required.
[0020]
In the zoom lens according to the present invention, in order to reduce the diameter of the first lens unit, the first lens unit is divided into a negative meniscus first lens having a convex surface facing the object side and a biconvex second lens. The third lens is composed of three lenses. With this configuration, as shown in FIG. 29, when the off-axis lower ray is traced from the image plane, it spreads outward once by the negative third lens L3 of the first lens group G1, but is biconvex. Is bent inward by the second lens L2, and then spread out again by the first lens L1. In the present invention, since the negative lens and the positive lens are alternately arranged, it is possible to prevent the diameter of the front lens, that is, the first lens L1 counted from the object side, from increasing. Although it is conceivable that the configuration of the first lens group includes two lenses, a negative meniscus lens and a biconvex lens, there is a problem that the image performance at the wide angle end is deteriorated by using only two lenses.
Further, in the zoom lens according to the present invention, by using a negative / positive / negative / positive / positive five-unit zoom lens, the degree of freedom in correcting the image plane position is increased, while maintaining sufficient performance. The number of lenses can be reduced to 9 to 10 lenses.
[0021]
In order to further reduce the overall length of the zoom lens of the present invention, it is desirable to satisfy the following conditional expressions.
1.74 <N ₁ <1.95
1.80 <N ₂ <1.95
ν ₁ −ν ₂ > 20
Where N ₁ And ν ₁ Denotes the refractive index and Abbe number of the negative meniscus lens of the first lens group, respectively, ₂ And ν ₂ Represents the refractive index and Abbe number of the biconvex lens of the first lens group, respectively. N ₁ , N ₂ Is less than 1.74, the power of each lens becomes insufficient and the total length increases. ₁ , N ₂ When the ratio is 1.95 or more, such a glass material is expensive, which causes a rapid increase in cost. Also, ν ₁ −ν ₂ Is less than 20, the ability to correct chromatic aberration of magnification outside the axis is insufficient, and the performance is reduced. More preferably, the following condition should be satisfied.
1.74 <N ₁ <1.85
1.80 <N ₂ <1.85
[0022]
In the zoom lens of the present invention, in order to reduce the performance deterioration due to an error in assembling the lens, at least the biconvex lens L2 of the first lens group G1 and the negative lens L3 arranged on the image side thereof are preferably joined. The image side surface of the biconvex lens L2 and the object side surface of the negative lens L3 have large aberrations that cancel each other out. Deterioration of image performance due to relative eccentricity of these two lenses becomes particularly large on the short focal length side. However, by joining these two lenses, aberrations are canceled out as described above, and deterioration of image performance can be prevented. At this time, in order to obtain a higher performance zoom lens, it is preferable to satisfy the following conditional expression.
6 <| R _c | / F _w <21
Where R _c And f _w Represents the radius of curvature of the cemented surface of the first lens group G1 and the focal length at the wide-angle end, respectively. ｜ R _c | / F _w When the value is less than or equal to “6”, the power of the cemented surface becomes too large to make it difficult to balance aberrations. When the value is more than “21”, the power becomes too small to obtain a sufficient aberration correction ability, and both are good. Aberration correction becomes difficult. More preferably, the following conditional expression should be satisfied.
8 <| R _C | / F _w <12
[0023]
In the zoom lens of the present invention, at least one surface on the image side surface of the negative lens L3 of the first lens group G1 is preferably made aspherical in order to more appropriately correct lateral chromatic aberration. The image side surfaces of these negative lenses are strong concave surfaces, that is, concave surfaces having a small radius, and are particularly effective for correcting aberrations of off-axis rays on the short focal length side.
[0024]
In the zoom lens according to the present invention, in order to further reduce the overall length, it is preferable that the fifth lens group G5 is formed of a positive single lens L10 having at least one aspheric surface. By using an aspherical surface, it is possible to minimize a decrease in aberration correction capability due to the formation of the fifth lens group G5 as a single lens. At this time, in order to further reduce the size, it is preferable to satisfy the following conditional expression.
1.75 <N _G5 <1.90
20 <ν _g5 <30
Where N _G5 And ν _g5 Represents the refractive index and Abbe number of the positive lens L10 of the fifth lens group G5, respectively. N _g5 Is 1.75 or less, ν _g5 Is greater than 30, the power of the lens becomes insufficient and the overall length increases. N _g5 Is 1.90 or more, ν _g5 Is 20 or less, which is advantageous for aberration correction, but the cost of the glass material is unnecessarily high, which leads to unnecessary cost increase. More preferably, the following conditional expression should be satisfied.
1.80 <N _g5 <1.85
[0025]
In order to make the zoom lens according to the present invention simpler and higher in performance, it is desirable that at least the object side surface of the lens closest to the object in the third lens group G3 be aspherical. The most object side surface of the third lens group G3 is in the vicinity of the stop. The marginal ray has a sufficient height, and the height of the ray is less changed by zooming. Thereby, it is possible to more favorably correct the spherical aberration that is the basis of the imaging performance.
[0026]
Hereinafter, specific numerical examples of the zoom lens according to the present invention will be described. The aberration of the zoom lens according to each embodiment is sufficiently corrected and corresponds to a light receiving element of 3 to 5 million pixels, in other words, a high-density light receiving element of 3 to 5 million pixels is used. Even so, it is possible to demonstrate its performance. Therefore, by configuring the zoom lens as in the present invention, it is possible to achieve satisfactory image performance while achieving sufficient miniaturization.
[0027]
The meanings of the symbols in the examples are as follows.
f: focal length of the whole system
F: F number
ω: half angle of view
R: radius of curvature
D: Surface spacing
N _d : Refractive index
ν _d : Abbe number
K: Conical constant of aspherical surface
A ₄ : 4th order aspherical coefficient
A ₆ : 6th order aspheric coefficient
A ₈ : 8th order aspherical coefficient
A ₁₀ : 10th order aspherical coefficient
A ₁₂ : 12th order aspheric coefficient
A ₁₄ : 14th order aspherical coefficient
A ₁₆ : 16th order aspherical coefficient
A ₁₈ : 18th order aspherical coefficient
[0028]
However, the aspheric surface used here is defined by the following equation, where C is the reciprocal of the paraxial curvature radius (paraxial curvature) and H is the height from the optical axis.

In the embodiments shown in FIGS. 1 to 6, the optical members disposed behind the positive lens L10 of the fifth lens group G5, that is, on the image surface side, are flat filters having no lens function. In addition, the bonding surfaces of the lenses are represented by one lens surface as a representative.
[0029]
Example 1
FIG. 1 shows a first embodiment of a zoom lens according to the present invention. The first lens group G1 includes the three lenses L1, L2, and L3 described above. The second lens group G2 includes a negative meniscus fourth lens L4, a convex fifth lens L5 bonded thereto, and a convex sixth lens L6. The third lens group G3 is composed of a single seventh lens L7 composed of a concave lens. The fourth lens group G4 includes a convex eighth lens L8 and a concave meniscus ninth lens L9. The fifth lens group G5 includes a tenth convex lens L10 and various filters formed of flat plates. Up to the fifth embodiment, there is no difference from the arrangement of the lenses described above, and the numerical values are different. The numerical values of each lens of the first embodiment are as follows.
f = 5.95-28.13, F = 2.60-4.61, ω = 39.24-9.49

Aspherical surface; second surface

[0030]
Variable interval

Conditional expression

FIGS. 7, 8 and 9 show curves of various aberrations of the first embodiment, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. 7 is an aberration curve at the short focal length end, FIG. 8 is an aberration curve at the intermediate focal length, and FIG. 9 is an aberration curve at the long focal length end. The broken line in the figure showing the spherical aberration indicates a sine condition. The solid line in the figure showing astigmatism indicates sagittal, and the broken line indicates meridional. Hereinafter, the same applies to the aberration curves of Example 2 to Example 6.
[0031]
Example 2
FIG. 2 shows a zoom lens according to a second embodiment. The numerical values of the second embodiment are as follows.

Aspherical surface; second surface

[0032]
Variable interval

Conditional expression

Curves of various aberrations of the second embodiment, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma are shown in FIGS. 10, 11, and 12. FIG. FIG. 10 is an aberration curve at the short focal length end, FIG. 11 is an aberration curve at the intermediate focal length, and FIG. 12 is an aberration curve at the long focal length end.
[0033]
Example 3
FIG. 3 shows a zoom lens according to a third embodiment. The numerical values of the third embodiment are as follows.

Aspheric surface; Fifth surface

[0034]
Variable interval

Conditional expression

FIGS. 13, 14, and 15 show curves of various aberrations of the third embodiment, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. FIG. 13 is an aberration curve at the short focal length end, FIG. 14 is an aberration curve at the intermediate focal length, and FIG. 15 is an aberration curve at the long focal length end.
[0035]
Example 4
FIG. 4 shows a zoom lens according to a fourth embodiment. The numerical values of the fourth embodiment are as follows.
f = 5.95-28.13, F = 2.36-4.76,
ω = 39.27 to 9.42

[0036]
Variable interval

Conditional expression

FIGS. 16, 17, and 18 show curves of various aberrations of the fourth embodiment, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. 16 is an aberration curve at the short focal length end, FIG. 17 is an aberration curve at the intermediate focal length, and FIG. 18 is an aberration curve at the long focal length end.
[0037]
Example 5
FIG. 5 illustrates a zoom lens according to a fifth example. The numerical values of the fifth embodiment are as follows.

[0038]
Variable interval

Conditional expression

19, 20, and 21 show curves of various aberrations of Example 5, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. 19 is an aberration curve at the short focal length end, FIG. 20 is an aberration curve at the intermediate focal length, and FIG. 21 is an aberration curve at the long focal length end.
[0039]
Example 6
FIG. 6 shows a zoom lens according to Example 6. The sixth embodiment differs from the zoom lenses according to the first to fifth embodiments in that the configuration of the third lens group G3 is a two-lens configuration including a concave seventh lens L7 and a meniscus eighth lens L8. The group G3 has a negative focal length. The fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 are almost the same as the configurations of the fourth and fifth lens groups G4 and G6 of the zoom lenses according to the first to fifth embodiments. The fifth lens group G5 includes one lens L11 and filters.
The numerical values of the sixth embodiment are as follows.

[0040]
Variable interval

Conditional expression

FIGS. 22, 23, and 24 show curves of various aberrations of the sixth embodiment, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. FIG. 22 is an aberration curve at the short focal length end, FIG. 23 is an aberration curve at the intermediate focal length, and FIG. 24 is an aberration curve at the long focal length end.
[0041]
The zoom lens according to the present invention described so far can be applied to a camera such as a digital camera, a silver halide film camera, a video camera, and the like, or a portable information terminal device such as a mobile phone with a camera function and a PDA. FIGS. 25 to 27 show the appearance of an embodiment of a digital camera incorporating the zoom lens according to the present invention. In the illustrated embodiment, the zoom lens according to each of the above-described embodiments is used as the taking lens 10, and the taking lens 10 is of a retractable type. FIG. 25 shows a state in which the photographing lens 10 is collapsed in the body of the camera, and FIG. 6 shows a state in which the photographing lens 10 is projected from the body of the camera so that photographing is possible. FIG. 27 is a view seen from the back side of the camera.
[0042]
25 to 27, the camera has a photographic lens 10 and an area sensor as a light receiving element disposed in the body, for example, a CCD (charge coupled device: charge coupled device). The image information of the photographing target formed by the above is read on a light receiving element and is converted into an electric signal. The photographing lens 10 uses any one of the zoom lenses according to the first to sixth embodiments. 25 to 27, reference numeral 12 denotes a finder, 14 denotes a shutter button, 16 denotes a power switch, 18 denotes a strobe light emitter, 20 denotes a monitor composed of a liquid crystal panel, 22 denotes an operation button, and 24 denotes a zoom button. Each of the operation levers is shown. A card slot 26 is provided on one side of the camera body. In the card slot 26, a memory card or a communication card as a recording medium can be inserted. If a memory card is inserted, photographed image information can be stored on the memory card. If a communication card is loaded, information can be exchanged between the camera and an external device, for example, a personal computer.
[0043]
FIG. 24 shows an example of a signal processing system or the like built in the camera. In FIG. 24, when a subject image is formed by the photographing lens 10 on the light receiving element 36 composed of, for example, a CCD, an image information signal corresponding to the subject image is output from the light receiving element 36. The signal is processed by a signal processing device 38 under the control of the device 30 and converted into digital information. The image information signal digitized by the signal processing device 38 is subjected to predetermined image processing in an image processing device 40 controlled by the central processing unit 30 and then recorded in the semiconductor memory 34. The LCD monitor 20 can display an image being photographed under the control of the central processing unit 30, or can display an image recorded in the semiconductor memory 34. Further, the image recorded in the semiconductor memory 34 can be transmitted to the outside by using the above-mentioned communication card or the like.
[0044]
When the camera is carried, the photographing lens 10 is in a collapsed state as shown in FIG. 25. When the user operates the power switch 16 to turn on the power, the lens barrel of the photographing lens 10 is extended as shown in FIG. At this time, the respective lens groups of the zoom lens are arranged, for example, at the short focal length end inside the lens barrel. It can be performed. At this time, the finder 12 also changes magnification in conjunction with a change in the angle of view of the photographing lens 10.
[0045]
Focusing is performed by half-pressing the shutter button 14. In the zoom lens according to any one of claims 1 to 8, focusing can be performed by moving the fifth lens group G5 in the optical axis direction or by moving the light receiving element 36 in the optical axis direction. When the shutter button 14 is further depressed, shooting is performed, and thereafter, the above-described processing is performed.
[0046]
The operation button 22 is used to display an image on the liquid crystal monitor by the image information signal recorded in the semiconductor memory 34 or to transmit the image information signal to the outside using a card or the like. The semiconductor memory 34 and the communication card are used by being inserted into the dedicated or general-purpose slots 26, respectively.
[0047]
The zoom lens according to the present invention as shown in the first to sixth embodiments can be applied as a photographing optical system of a camera-equipped mobile phone, and a portable information terminal having a camera function unit, for example, an individual As a photographing optical system of a portable information communication device (PDA). By doing so, a high-quality, small-sized camera and portable information terminal device using a light-receiving element of 3 to 5 million pixels can be realized.
[0048]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a high-performance zoom lens having a resolving power corresponding to an image sensor having a large number of pixels such as 3 to 5 million pixels. By applying this zoom lens to a camera or a portable information terminal, it is possible to realize a camera and a portable information terminal having a small first lens group, a wide angle of view, and high image quality.
[0049]
According to the second aspect of the invention, it is possible to provide a zoom lens having a smaller overall length. By applying this zoom lens to a camera or a portable information terminal, it is possible to realize a camera and a portable information terminal with a shorter overall length and higher image quality.
[0050]
According to the third and fourth aspects of the invention, it is possible to provide a zoom lens with a simpler configuration and less performance degradation. By applying this zoom lens to a camera or a portable information terminal, a small camera and a portable information terminal with more stable performance can be realized.
[0051]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide a higher-performance zoom lens in which mainly the chromatic aberration of magnification is more preferably corrected. By applying this zoom lens to a camera or a portable information terminal, a camera and a portable information terminal with higher image quality can be realized.
[0052]
According to the inventions described in claims 6 and 7, it is possible to provide a zoom lens that is sufficiently small while having high performance. By applying this zoom lens to a camera or a portable information terminal, a camera and a portable information terminal with smaller size and higher image quality can be realized.
[0053]
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to provide a higher-performance zoom lens in which the spherical aberration is mainly corrected more favorably. By applying this zoom lens to a camera or a portable information terminal, a camera and a portable information terminal with higher image quality can be realized.
[0054]
According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a zoom lens having a sufficiently small size, a wide angle of view, a high performance, and a resolution corresponding to an image pickup device having a large number of pixels such as 3,000,000 to 5,000,000 pixels. By using the camera as a photographing optical system, it is possible to provide a small, wide-angle, high-quality, and highly portable camera.
[0055]
According to the tenth aspect of the present invention, there is provided a zoom lens which has a sufficiently small size and a high performance while having a wide angle of view, and has a resolution corresponding to an imaging element having a large number of pixels such as 3,000,000 to 5,000,000 pixels. By using the portable information terminal as a photographing optical system, a portable information terminal having a small size, a wide angle of view, high image quality, and excellent portability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an optical layout diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to a first embodiment.
FIG. 2 is an optical layout diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to a second embodiment.
FIG. 3 is an optical layout diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to a third embodiment.
FIG. 4 is an optical layout diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to a fourth embodiment.
FIG. 5 is an optical layout diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to a fifth embodiment.
FIG. 6 is an optical arrangement diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to a sixth embodiment.
FIG. 7 is an aberration curve diagram at the short focal length end of the zoom lens according to the first embodiment.
FIG. 8 is an aberration curve diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to the first embodiment.
FIG. 9 is an aberration curve diagram at a long focal length end of a zoom lens according to a value example 1;
FIG. 10 is an aberration curve diagram at the short focal length end of the zoom lens according to the second embodiment.
FIG. 11 is an aberration curve diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 2;
FIG. 12 is an aberration curve diagram at the long focal end of the zoom lens according to the second embodiment.
FIG. 13 is an aberration curve diagram at the short focal length end of the zoom lens according to the third embodiment.
FIG. 14 is an aberration curve diagram of the zoom lens of Example 3 at an intermediate focal length.
FIG. 15 is an aberration curve diagram at the long focal end of the zoom lens according to the third embodiment.
FIG. 16 is an aberration curve diagram at the short focus end of the zoom lens according to the fourth embodiment.
FIG. 17 is an aberration curve diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to the fourth embodiment.
FIG. 18 is an aberration curve diagram at the long focal end of the zoom lens according to Example 4;
FIG. 19 is an aberration curve diagram at the short focal length end of the zoom lens according to Example 5;
FIG. 20 is an aberration curve diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 5;
FIG. 21 is an aberration curve diagram at the long focal end of the zoom lens according to Example 5;
FIG. 22 is an aberration curve diagram at a short focal length end of a zoom lens according to a sixth embodiment.
FIG. 23 is an aberration curve diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 6;
FIG. 24 is an aberration curve diagram at the long focal end of the zoom lens according to Example 6;
FIG. 25 is an external perspective view showing an embodiment of the camera according to the present invention as viewed obliquely from the front.
FIG. 26 is an external perspective view showing a different operation mode of the above embodiment from obliquely forward.
FIG. 27 is an external perspective view showing an embodiment of the camera according to the present invention obliquely from behind.
FIG. 28 is a block diagram showing an example of a signal processing system inside the camera according to the present invention.
FIG. 29 is an optical arrangement diagram showing a first lens group lens portion of the present invention in an enlarged manner together with a state in which a light beam passes.
[Explanation of symbols]
G1 First lens group
G2 Second lens group
G3 Third lens group
G4 4th lens group
G5 5th lens group
L1 First lens
L2 Second lens
L3 Third lens
10 Shooting lens

Claims

In order from the object side, a first lens group having a negative focal length, a second lens group having a positive focal length, a third lens group having a negative focal length, a fourth lens group having a positive focal length, and A fifth lens group having a positive focal length,
An aperture that moves integrally with the third lens group on the object side of the third lens group;
During zooming from the short focal end to the long focal end, the first lens group moves with a locus convex toward the image plane side, and the other lens groups move from the image side to the object side to move the air of each lens group. In a zoom lens that changes the interval,
A zoom lens, wherein the first lens group includes, in order from the object side, a negative meniscus first lens having a convex surface facing the object side, a biconvex second lens, and a negative third lens.

The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
1.74 <N ₁ <1.95
1.74 <N ₂ <1.95
ν ₁ −ν ₂ > 20
Here, N ₁ and ν ₁ represent the refractive index and Abbe number of the first lens of the first lens group, respectively, and N ₂ and ν ₂ represent the refractive index and Abbe number of the second lens of the first lens group, respectively.

3. The zoom lens according to claim 1, wherein at least a second lens and a third lens of the first lens group are cemented.

The zoom lens according to claim 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
6 <| R _c | / _fw <21
However, R _c and f _w represents the focal length of the radius of curvature and a wide-angle end of the bonding surface of the first lens group, respectively.

5. The zoom lens according to claim 1, wherein the first lens group includes at least one negative lens having an aspherical surface on the image side.

The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the fifth lens group includes a single positive lens having at least one aspheric surface.

The zoom lens according to claim 6, wherein the following conditional expression is satisfied.
1.75 <N _g5 <1.90
20 <ν _g5 <30
Here, N _g5 and v _g5 represent the refractive index and Abbe number of the positive lens in the fifth lens group, respectively.

The zoom lens according to any one of claims 1 to 7, wherein a surface of the third lens group closest to the object is an aspherical surface.

9. A camera comprising the zoom lens according to claim 1 as a photographing optical system.

9. A portable information terminal comprising the zoom lens according to claim 1 as a photographing optical system of a camera function unit.