JP2005070437A - Zoom optical system, image input device and personal digital assistant device - Google Patents

Zoom optical system, image input device and personal digital assistant device Download PDF

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JP2005070437A JP2003300141A JP2003300141A JP2005070437A JP 2005070437 A JP2005070437 A JP 2005070437A JP 2003300141 A JP2003300141 A JP 2003300141A JP 2003300141 A JP2003300141 A JP 2003300141A JP 2005070437 A JP2005070437 A JP 2005070437A
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信昭 小野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom optical system capable of suppressing performance degradation, such as eccentricity, constituted of a small number of lenses, made bright, and varying power with high power from a wide angle side, while adopting the configuration of five or more groups whose focal distances are positive, negative, positive, positive and positive in the order starting from the object side. <P>SOLUTION: The zoom optical system is equipped with the 1st group I having the positive focal distance, the 2nd group II having the negative focal distance, the 3rd group III having the positive focal distance, the 4th group IV having the positive focal distance, and the 5th group V having the positive focal distance in order from the object side, and is also equipped with a diaphragm 21 on the object side of the 3rd group III. In the zoom optical system, the 2nd group II is fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ズーム光学系、画像入力装置および情報端末装置に関し、詳細には、5群以上のレンズ群によるズーム光学系の改良に関する。   The present invention relates to a zoom optical system, an image input device, and an information terminal device, and more particularly to an improvement of a zoom optical system using five or more lens groups.

近年、レンズ一体型のデジタルカメラ(画像入力装置として)は、撮影光学系として、画角62度程度から3倍程度の変倍比を有するズーム光学系を備えたものが主流となっている。これは、画角や変倍比をこの程度に抑えることにより、撮影レンズの前玉径やレンズ全長をコンパクトにすることができる、という理由による。   2. Description of the Related Art In recent years, digital cameras with integrated lenses (as an image input device) are mainly provided with a zoom optical system having a zoom ratio of approximately 62 to 3 times as a photographing optical system. This is because the front lens diameter and total lens length of the photographing lens can be made compact by suppressing the angle of view and the zoom ratio to this extent.

しかし、伝統的な銀塩カメラにおいて標準的に使用されているズーム光学系は、デジタルカメラ用のものより広画角である74度程度から3〜5倍程度という高変倍比であり、デジタルカメラ用としても、銀塩カメラ用と同等またはそれ以上のスペック、すなわち広画角かつ高変倍比のズーム光学系が求められている。   However, the zoom optical system that is normally used in traditional silver halide cameras has a high zoom ratio of about 74 to 3 to 5 times, which is a wider angle of view than that for digital cameras. For cameras, there is a demand for zoom optical systems having specifications equivalent to or higher than those for silver halide cameras, that is, a wide angle of view and a high zoom ratio.

ここで、焦点距離(屈折力)が、物体側から順に正、負、正、正、正である5群のズーム光学系としては、例えば、画角64度程度から変倍比3倍程度のズームレンズ(特許文献1)、画角70度程度から変倍比11倍以上のズームレンズ(特許文献2)、画角74度程度から変倍比10倍程度のズームレンズ(特許文献3,4)など種々のものが提案されている。
特開昭57−195213号公報 特許第3352804号公報 特開平10−161028号公報 特開2002−098893号公報
Here, as a zoom optical system of five groups in which the focal length (refractive power) is positive, negative, positive, positive, positive in order from the object side, for example, the angle of view is about 64 degrees and the zoom ratio is about 3 times. A zoom lens (Patent Document 1), a zoom lens (Patent Document 2) with a zoom ratio of 11 times or more from an angle of view of about 70 degrees, and a zoom lens (Patent Documents 3 and 4 with an image angle of about 74 degrees to a zoom ratio of about 10 times) Etc.) have been proposed.
JP-A-57-195213 Japanese Patent No. 3352804 Japanese Patent Laid-Open No. 10-161028 JP 2002-098893 A

ところで、特許文献1に開示されたズームレンズは、18枚以上のレンズによって構成されており、構成レンズ枚数が多いという問題がある。また、変倍比も3倍程度に過ぎず高倍率の要求を満たすことはできない。   Incidentally, the zoom lens disclosed in Patent Document 1 is composed of 18 or more lenses, and there is a problem that the number of constituent lenses is large. Further, the zoom ratio is only about 3 times, and the high magnification requirement cannot be satisfied.

また、特許文献2に開示されたズームレンズは、変倍の際に第1群、第3群および第5群が固定されており、構成レンズ枚数は11枚と少ないものの、ビデオカメラ等動画撮影用としては十分であるものの、スチルカメラ等静止画撮影用としては十分なレンズ性能を有しているとはいえないものである。したがって、この特許文献2に開示されたズームレンズをそのままの構成および屈折力配置で、300万〜500万画素クラスの撮像素子に対応した解像力を得ることは困難である。   In the zoom lens disclosed in Patent Document 2, the first group, the third group, and the fifth group are fixed at the time of zooming, and the number of constituent lenses is as small as 11, but a video camera or the like is photographed. Although it is sufficient for use, it cannot be said that it has sufficient lens performance for still image shooting such as still cameras. Therefore, it is difficult to obtain the resolving power corresponding to the imaging element of 3 to 5 million pixel class with the configuration and refractive power arrangement of the zoom lens disclosed in Patent Document 2 as it is.

一方、特許文献3に開示されたズームレンズは、画角74度程度から変倍比10倍以上であるものの、Fナンバーの最小値は4.1であり暗い。   On the other hand, although the zoom lens disclosed in Patent Document 3 has an angle of view of about 74 degrees and a zoom ratio of 10 times or more, the minimum value of the F-number is 4.1 and is dark.

また、特許文献4に開示されたズームレンズは、変倍の際に、第3群と第4群とが互いに近付く動きがほとんど無いため、焦点距離が物体側から順に、正、負、正、正である4群構成のズーム光学系と実質的に差異がなく、第3群と第4群とを互いに近付けることによる5群構成のメリットが活かされていない。   In the zoom lens disclosed in Patent Document 4, since there is almost no movement in which the third group and the fourth group approach each other at the time of zooming, the focal length is positive, negative, positive in order from the object side. There is substantially no difference from the positive four-group zoom optical system, and the merit of the five-group configuration by bringing the third group and the fourth group close to each other is not utilized.

さらに、例えば特開2002−156581号公報には、画角64度程度から変倍比5倍程度を実現し、構成レンズ枚数も10枚程度と少ないものの、画角の点では、さらなる広角化が望まれる。   Further, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-156581, a zoom ratio of about 5 times is realized from about 64 degrees, and the number of constituent lenses is as small as about 10, but in terms of angle of view, further widening of the angle is possible. desired.

そして、このような性能の向上を実現するには、ズーム光学系とこのズーム光学系が取り付けられる各種筐体との偏心など性能劣化の要因を抑制する必要がある。   In order to realize such an improvement in performance, it is necessary to suppress factors of performance degradation such as eccentricity between the zoom optical system and various housings to which the zoom optical system is attached.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、焦点距離が物体側から順に、正、負、正、正、正である5群以上の構成を採用しつつ、偏心などの性能劣化を抑制することにより、少ない構成レンズ枚数で、明るく、かつ、より広角側から高い倍率で変倍することができるズーム光学系を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses performance deterioration such as eccentricity while adopting a configuration of five or more groups in which the focal length is positive, negative, positive, positive, positive in order from the object side. Accordingly, an object of the present invention is to provide a zoom optical system that is bright and can be changed from a wide angle side at a high magnification with a small number of constituent lenses.

また、本発明は、焦点距離が物体側から順に、正、負、正、正、正である5群以上の構成を採用しつつ、偏心などの性能劣化を抑制することにより、少ない構成レンズ枚数で、明るく、かつ、より広角側から高い倍率で変倍することができるズーム光学系を備えた画像入力装置、およびそのようなズーム光学系を有するカメラ機能部を一部に備えた携帯電話やPDA等の携帯情報端末装置を提供することを目的とする。   In addition, the present invention adopts a configuration of five or more groups in which the focal length is positive, negative, positive, positive, positive in order from the object side, and suppresses performance deterioration such as decentration, thereby reducing the number of constituent lenses. An image input device having a zoom optical system that is bright and capable of zooming at a higher magnification from a wider angle side, and a mobile phone that partially includes a camera function unit having such a zoom optical system. It aims at providing portable information terminal devices, such as PDA.

本発明の請求項1に係るズーム光学系は、物体側から順に、正の焦点距離を有する第1群と、負の焦点距離を有する第2群と、正の焦点距離を有する第3群と、正の焦点距離を有する第4群と、正の焦点距離を有する第5群とを備えるとともに、第3群の物体側に絞りを備えたズーム光学系において、第2群が固定されていることを特徴とする。   The zoom optical system according to claim 1 of the present invention includes, in order from the object side, a first group having a positive focal length, a second group having a negative focal length, and a third group having a positive focal length. The second group is fixed in a zoom optical system having a fourth group having a positive focal length and a fifth group having a positive focal length and having a stop on the object side of the third group. It is characterized by that.

ここで、正の焦点距離を有するとは、正の屈折力を有することと実質的に同義であり、負の焦点距離を有するとは、負の屈折力を有することと実質的に同義である。   Here, having a positive focal length is substantially synonymous with having a positive refractive power, and having a negative focal length is substantially synonymous with having a negative refractive power. .

本発明の請求項2に係るズーム光学系は、請求項1に係るズーム光学系において、前記第1群が、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合された接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる3枚構成であることを特徴とする。   A zoom optical system according to a second aspect of the present invention is the zoom optical system according to the first aspect, wherein the first group includes a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power in order from the object side. Is a three-lens configuration including a cemented lens in which is bonded and a lens having a positive refractive power.

本発明の請求項3に係るズーム光学系は、請求項1または2に係るズーム光学系において、前記第2群の最も物体側のレンズが、下記式(1)を満たすアッベ数νdの硝子材であることを特徴とする。
νd<45 (1)
The zoom optical system according to a third aspect of the present invention is the zoom optical system according to the first or second aspect, wherein the lens on the most object side in the second group has an Abbe number νd satisfying the following formula (1): It is characterized by being.
νd <45 (1)

本発明の請求項4に係るズーム光学系は、請求項1から3のうちいずれか1項に係るズーム光学系において、前記第2群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする。   The zoom optical system according to a fourth aspect of the present invention is the zoom optical system according to any one of the first to third aspects, wherein the most object-side surface of the second group is an aspherical surface. To do.

本発明の請求項5に係るズーム光学系は、請求項1から4のうちいずれか1項に係るズーム光学系において、前記第4群が接合レンズを含むことを特徴とする。   A zoom optical system according to a fifth aspect of the present invention is the zoom optical system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the fourth group includes a cemented lens.

本発明の請求項6に係るズーム光学系は、請求項1から5のうちいずれか1項に係るズーム光学系において、前記第4群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする。   A zoom optical system according to a sixth aspect of the present invention is the zoom optical system according to any one of the first to fifth aspects, wherein the most object-side surface of the fourth group is an aspherical surface. To do.

本発明の請求項7に係るズーム光学系は、請求項1から6のうちいずれか1項に係るズーム光学系において、前記第5群の移動によりフォーカシングを行うことを特徴とする。   A zoom optical system according to a seventh aspect of the present invention is the zoom optical system according to any one of the first to sixth aspects, wherein the focusing is performed by the movement of the fifth group.

本発明に係る画像入力装置は、撮影光学系と撮像デバイスとを備えた画像入力装置において、前記撮影光学系として本発明に係るズーム光学系を備えたことを特徴とする。   An image input apparatus according to the present invention is an image input apparatus including a photographic optical system and an imaging device, and includes the zoom optical system according to the present invention as the photographic optical system.

ここで、画像入力装置とは、代表的には、例えばCCDやCMOS等の撮像デバイスを備えたデジタル(スチル)カメラやデジタルビデオカメラ等のカメラ装置であるが、これらのカメラ装置に限定されるものではなく、デジタル複写機の画像入力部やスキャナ装置等、物体の像を撮像デバイスによって像信号として取得しうる種々の装置を含む。   Here, the image input device is typically a camera device such as a digital (still) camera or a digital video camera provided with an imaging device such as a CCD or CMOS, but is limited to these camera devices. It includes various devices that can acquire an image of an object as an image signal by an imaging device, such as an image input unit or a scanner device of a digital copying machine.

なお、撮像デバイスは、物体の像を少なくとも2次元の像信号として取得しうるデバイスであればよく、このデバイス自体が2次元配列の素子を有するものである必要はなく、例えば1次元状に配列された素子を配列方向と略直交する方向等に走査して時分割することにより2次元の像信号を取得するものであってもよい。また、ホログラム等のように、3次元的に像信号を取得するものであってもよい。   The imaging device only needs to be a device that can acquire an image of an object as at least a two-dimensional image signal, and the device itself does not have to have a two-dimensional array of elements. A two-dimensional image signal may be acquired by scanning the element in a direction substantially orthogonal to the arrangement direction or the like and time-division. Further, a three-dimensional image signal may be acquired such as a hologram.

本発明に係る携帯情報端末装置は、撮影光学系と撮像デバイスとを有するカメラ機能部を一部に備えた携帯情報端末装置において、前記撮影光学系として本発明に係るズーム光学系を備えたことを特徴とする。   The portable information terminal device according to the present invention includes the zoom optical system according to the present invention as the photographing optical system in the portable information terminal device partially including a camera function unit having a photographing optical system and an imaging device. It is characterized by.

ここで、カメラ機能部を一部に備えた携帯情報端末装置とは、代表的には、例えばカメラ機能を備えたPDA(Personal Digital Assistance)や携帯電話(スマートフォン、PHS(Personal Handy-Phone System)等を含む)であるが、その他の携帯情報端末装置、例えば、いわゆるモバイルPC(Personal Computer;パーソナルコンピュータ)、腕時計状に形成された情報端末装置、携帯GPS(Global Positioning System;全地球測位システム)端末装置等についても、上述したカメラ機能を有するものは本発明の携帯情報端末装置に含まれ、さらに携帯性に支障のない限り、そのようなカメラ機能を有するノートPC等も含まれる。   Here, the portable information terminal device having a camera function part is typically a PDA (Personal Digital Assistance) or a mobile phone (smart phone, PHS (Personal Handy-Phone System)) having a camera function, for example. Other portable information terminal devices, such as so-called mobile PCs (Personal Computers), wristwatch-shaped information terminal devices, portable GPSs (Global Positioning Systems) As for the terminal device and the like, those having the above-described camera function are included in the portable information terminal device of the present invention, and a notebook PC or the like having such a camera function is also included as long as portability is not hindered.

また、例えば本体がカメラ機能部そのものであるデジタルカメラ等のカメラ装置であっても、通信カード等を用いることにより通信機能等本来のカメラ機能以外の機能を有するようになっているものは、本発明に係る携帯情報端末装置に含まれる。   For example, even a camera device such as a digital camera whose main body is the camera function unit itself has a function other than the original camera function such as a communication function by using a communication card or the like. It is included in the portable information terminal device according to the invention.

本発明の請求項1に係るズーム光学系によれば、第2群が移動しないため、鏡胴の固定枠等にこのズーム光学系を支持させる部分として、固定されている第2群を適用することができる。そして、この固定枠等は、このズーム光学系が取り付けられるカメラ装置等画像入力装置の筐体やカメラ機能部が設けられる携帯情報端末装置の筐体と直接結合されるため、画像入力装置や携帯情報端末装置のカメラ機能部に設けられた撮像デバイスとの位置関係を精度よく確保することができ、偏心などによる性能劣化の影響を受けにくい。したがって、解像力の高い300万〜500万画素クラスの撮像デバイスを搭載した画像入力装置や携帯情報端末装置に用いた場合にも、撮像デバイスの高解像力の性能を十分に発揮させることができる。   According to the zoom optical system of the first aspect of the present invention, since the second group does not move, the fixed second group is applied as a portion for supporting the zoom optical system on a fixed frame or the like of the lens barrel. be able to. The fixed frame and the like are directly coupled to a housing of an image input device such as a camera device to which the zoom optical system is attached and a housing of a portable information terminal device provided with a camera function unit. The positional relationship with the imaging device provided in the camera function unit of the information terminal device can be ensured with high accuracy and is not easily affected by performance degradation due to eccentricity or the like. Therefore, even when used in an image input device or a portable information terminal device equipped with an imaging device having a high resolution of 3 million to 5 million pixels, the high resolution performance of the imaging device can be sufficiently exhibited.

そして、このような性能劣化の影響を受けにくくなる結果、ズーム光学系自体としても、少ない構成レンズ枚数で、明るく、かつ、より広角側から高倍率で変倍することができる。   As a result of being less susceptible to such performance deterioration, the zoom optical system itself can be brightened with a small number of constituent lenses, and can be zoomed from a wide angle side at a high magnification.

本発明の請求項2に係るズーム光学系によれば、物体側に最も近い第1群を、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合された接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる3枚構成によって、高倍率の変倍比としたときも、長焦点側(望遠側)における球面収差を良好に補正することができる。また、倍率色収差の補正も容易にすることができる。   According to the zoom optical system according to claim 2 of the present invention, the lens having the negative refractive power and the lens having the positive refractive power are joined to the first group closest to the object side in order from the object side. The three-lens configuration including the cemented lens and the lens having positive refractive power can satisfactorily correct the spherical aberration on the long focal side (telephoto side) even when the zoom ratio is high. In addition, correction of lateral chromatic aberration can be facilitated.

本発明の請求項3に係るズーム光学系によれば、第2群の最も物体側のレンズを硝子材とし、しかもそのアッベ数νdを45未満としたことにより、高倍率の変倍比によっても、倍率色収差を良好に補正することができる。   In the zoom optical system according to claim 3 of the present invention, the lens closest to the object side in the second group is made of a glass material, and its Abbe number νd is less than 45, so that even with a high magnification ratio. The chromatic aberration of magnification can be corrected satisfactorily.

なお、請求項3の条件範囲外では倍率色収差が大きくなって、例えば像側に解像力の高い300万〜500万画素クラスの撮像デバイスを配設したとき、色ごとの像が撮像デバイスの異なる画素に結像し易く、すなわち撮像デバイスの画素をまたがって結像し易くなり、画質の低下を招きやすい。   In addition, the chromatic aberration of magnification increases outside the condition range of claim 3, and for example, when an imaging device of 3 million to 5 million pixel class having a high resolving power is disposed on the image side, the image for each color is a different pixel of the imaging device. It is easy to form an image, that is, it is easy to form an image across the pixels of the imaging device, and the image quality is likely to be deteriorated.

本発明の請求項4に係るズーム光学系によれば、第2群の最も物体側の面が非球面であるため、広角側における歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の各収差を、効率よく補正することができる。すなわち、歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の各収差は、光軸外から入射する光線束の主光線の光路に起因するものであり、レンズの光入射面を非球面に形成することによって、この光路を任意に操作し易く、したがって収差を効果的に補正することができる。   With the zoom optical system according to claim 4 of the present invention, since the most object side surface of the second group is an aspheric surface, each aberration such as distortion, curvature of field, astigmatism on the wide angle side, It can be corrected efficiently. That is, each aberration such as distortion, curvature of field, and astigmatism is caused by the optical path of the principal ray of the light bundle incident from outside the optical axis, and the light incident surface of the lens is formed as an aspherical surface. Therefore, it is easy to arbitrarily operate this optical path, and therefore it is possible to effectively correct the aberration.

本発明の請求項5に係るズーム光学系によれば、第4群が接合レンズを含むことにより、色収差と高次収差を補正することができるとともに、偏心による性能劣化を一層抑制することもできる。   According to the zoom optical system of the fifth aspect of the present invention, the fourth group includes the cemented lens, so that chromatic aberration and higher-order aberration can be corrected, and performance deterioration due to decentration can be further suppressed. .

本発明の請求項6に係るズーム光学系によれば、第4群の最も物体側の面が非球面であることにより、変倍の際に生じ得る像面湾曲等の収差を補正することができる。   According to the zoom optical system of the sixth aspect of the present invention, since the most object side surface of the fourth group is an aspherical surface, it is possible to correct aberrations such as field curvature that may occur during zooming. it can.

本発明の請求項7に係るズーム光学系によれば、第5群の移動によりフォーカシングを行うことにより、第5群を少ないレンズ枚数で構成することができるため軽量化を図ることができ、フォーカシング動作を高速化することができる。   According to the zoom optical system of the seventh aspect of the present invention, by performing focusing by moving the fifth group, the fifth group can be configured with a small number of lenses, so that the weight can be reduced, and focusing can be achieved. The operation can be speeded up.

特に、像側にCCDやCMOS等の撮像デバイスを配設する場合は、結像面に入射する光線が平行光であることが望ましく、この結像面に最も近い第5群を正の焦点距離のものとしたことにより、光線を平行光に整え易い。   In particular, when an imaging device such as a CCD or CMOS is provided on the image side, it is desirable that the light incident on the imaging surface is parallel light, and the fifth group closest to the imaging surface is a positive focal length. It is easy to arrange the light beam into parallel light.

なお、合焦群を構成するレンズのうち少なくとも1面を非球面とすることによって、少ないレンズ枚数で、無限遠から近距離まで良好な撮影性能を得るための収差補正の自由度を向上させることができ、好ましい。   By making at least one of the lenses constituting the focusing group an aspherical surface, it is possible to improve the degree of freedom of aberration correction for obtaining good photographing performance from infinity to a short distance with a small number of lenses. It is possible and preferable.

本発明に係る画像入力装置によれば、撮影光学系として上述した本発明に係るズーム光学系を備えているため、ズーム光学系が支持された鏡胴の固定枠等が、この画像入力装置の筐体に直接結合されることになるため、撮像デバイスとの位置関係が精度よく確保され、偏心などによる性能劣化の影響を受けにくいものとなる。したがって、解像力の高い300万〜500万画素クラスの撮像デバイスを搭載した場合にも、撮像デバイスの高解像力の性能を十分に発揮させることができる。   According to the image input device of the present invention, the zoom optical system according to the present invention described above is provided as a photographing optical system, and therefore, a fixed frame of a lens barrel that supports the zoom optical system is included in the image input device. Since it is directly coupled to the housing, the positional relationship with the imaging device is ensured with high accuracy, and is less susceptible to performance degradation due to eccentricity or the like. Accordingly, even when an imaging device having a high resolution of 3 million to 5 million pixels is mounted, the high resolution performance of the imaging device can be sufficiently exhibited.

そして、このような性能劣化の影響を受けにくくなる結果、ズーム光学系自体としても、少ない構成レンズ枚数で、明るく、かつ、より広角側から高倍率で変倍することができるため、高品位の画像を得ることができる。   And as a result of being less susceptible to such performance degradation, the zoom optical system itself can be brightened with a small number of constituent lenses, and can be zoomed from a wide angle side with a high magnification, so that a high quality is achieved. An image can be obtained.

また、物体側に最も近い第1群を、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合された接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる3枚構成のズーム光学系によって、高倍率の変倍比としたときも、長焦点側(望遠側)における球面収差を良好に補正することができる。また、倍率色収差の補正も容易にすることができる。   Further, the first group closest to the object side is composed of a cemented lens in which a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power are joined in order from the object side, and a lens having a positive refractive power. The three-element zoom optical system can satisfactorily correct spherical aberration on the long focal point side (telephoto side) even when the zoom ratio is high. In addition, correction of lateral chromatic aberration can be facilitated.

さらに、第2群の最も物体側のレンズを硝子材とし、しかもそのアッベ数νdを45未満としたズーム光学系によって、高倍率の変倍比によっても、倍率色収差を良好に補正することができる。   Further, the chromatic aberration of magnification can be satisfactorily corrected even with a high zoom ratio by a zoom optical system in which the most object side lens of the second group is made of a glass material and the Abbe number νd is less than 45. .

また、第2群の最も物体側の面が非球面であるズーム光学系によって、広角側における歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の各収差を、効率よく補正することができる。すなわち、歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の各収差は、光軸外から入射する光線束の主光線の光路に起因するものであり、レンズの光入射面を非球面に形成することによって、この光路を任意に操作し易く、収差を効果的に補正することができる。   In addition, the zoom optical system having the aspherical surface on the most object side in the second group can efficiently correct each aberration such as distortion, curvature of field, and astigmatism on the wide angle side. That is, each aberration such as distortion, curvature of field, and astigmatism is caused by the optical path of the principal ray of the light bundle incident from outside the optical axis, and the light incident surface of the lens is formed as an aspherical surface. Therefore, it is easy to arbitrarily operate this optical path, and the aberration can be corrected effectively.

さらに、第4群が接合レンズを含むズーム光学系によって、色収差と高次収差を補正することができるとともに、偏心による性能劣化を一層抑制することもできる。   Furthermore, the zoom optical system in which the fourth group includes a cemented lens can correct chromatic aberration and higher-order aberration, and can further suppress performance deterioration due to decentration.

また、第4群の最も物体側の面が非球面であるズーム光学系によって、変倍の際に生じ得る像面湾曲等の収差を補正することができる。   In addition, aberrations such as field curvature that can occur during zooming can be corrected by the zoom optical system in which the most object-side surface of the fourth group is an aspherical surface.

さらに、第5群の移動によりフォーカシングを行うズーム光学系によって、第5群を少ないレンズ枚数で構成することができるため軽量化を図ることができ、フォーカシング動作を高速化することができる。   Further, the zoom optical system that performs focusing by moving the fifth group can configure the fifth group with a small number of lenses, so that the weight can be reduced and the focusing operation can be speeded up.

特に、像側にCCDやCMOS等の撮像デバイスを配設する本発明の画像入力装置は、結像面に入射する光線が平行光であることが望ましく、この結像面に最も近い第5群を正の焦点距離のものとしたことにより、光線を平行光に整え易い。   In particular, in the image input apparatus of the present invention in which an image pickup device such as a CCD or CMOS is arranged on the image side, it is desirable that the light incident on the imaging surface is parallel light, and the fifth group closest to the imaging surface. Since the light beam has a positive focal length, the light beam can be easily adjusted to parallel light.

なお、合焦群を構成するレンズのうち少なくとも1面を非球面とすることによって、少ないレンズ枚数で、無限遠から近距離まで良好な撮影性能を得るための収差補正の自由度を向上させることができ、好ましい。   By making at least one of the lenses constituting the focusing group an aspherical surface, it is possible to improve the degree of freedom of aberration correction for obtaining good photographing performance from infinity to a short distance with a small number of lenses. It is possible and preferable.

このように、本発明に係る画像入力装置によれば、小型で高変倍かつ高画質の画像を得ることができ、携帯性に優れるともに、300万〜500万画素クラスの高解像力を発揮する撮像デバイスにも対応することができる。   As described above, according to the image input device of the present invention, it is possible to obtain a small, high-magnification and high-quality image, excellent portability, and high resolution of 3 to 5 million pixel class. An imaging device can also be supported.

本発明の請求項9に係る携帯情報端末装置によれば、カメラ機能部の撮影光学系として上述した本発明に係るズーム光学系を備えているため、ズーム光学系が支持された鏡胴の固定枠等が、このカメラ機能部あるいは携帯情報端末装置の筐体に直接結合されることになるため、撮像デバイスとの位置関係が精度よく確保され、偏心などによる性能劣化の影響を受けにくいものとなる。したがって、解像力の高い300万〜500万画素クラスの撮像デバイスを搭載した場合にも、撮像デバイスの高解像力の性能を十分に発揮させることができる。   According to the portable information terminal device of the ninth aspect of the present invention, since the zoom optical system according to the present invention is provided as the photographing optical system of the camera function unit, the lens barrel supporting the zoom optical system is fixed. Since the frame and the like are directly coupled to the camera function unit or the casing of the portable information terminal device, the positional relationship with the imaging device is ensured with high accuracy and is not easily affected by performance deterioration due to eccentricity or the like. Become. Accordingly, even when an imaging device having a high resolution of 3 million to 5 million pixels is mounted, the high resolution performance of the imaging device can be sufficiently exhibited.

そして、このような性能劣化の影響を受けにくくなる結果、ズーム光学系自体としても、少ない構成レンズ枚数で、明るく、かつ、より広角側から高倍率で変倍することができるため、高品位の画像を得ることができる。   And as a result of being less susceptible to such performance degradation, the zoom optical system itself can be brightened with a small number of constituent lenses, and can be zoomed from a wide angle side with a high magnification, so that a high quality is achieved. An image can be obtained.

また、物体側に最も近い第1群を、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合された接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる3枚構成のズーム光学系によって、高倍率の変倍比としたときも、長焦点側(望遠側)における球面収差を良好に補正することができる。また、倍率色収差の補正も容易にすることができる。   Further, the first group closest to the object side is composed of a cemented lens in which a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power are joined in order from the object side, and a lens having a positive refractive power. The three-element zoom optical system can satisfactorily correct spherical aberration on the long focal point side (telephoto side) even when the zoom ratio is high. In addition, correction of lateral chromatic aberration can be facilitated.

さらに、第2群の最も物体側のレンズを硝子材とし、しかもそのアッベ数νdを45未満としたズーム光学系によって、高倍率の変倍比によっても、倍率色収差を良好に補正することができる。   Further, the chromatic aberration of magnification can be satisfactorily corrected even with a high zoom ratio by a zoom optical system in which the most object side lens of the second group is made of a glass material and the Abbe number νd is less than 45. .

また、第2群の最も物体側の面が非球面であるズーム光学系によって、広角側における歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の各収差を、効率よく補正することができる。すなわち、歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の各収差は、光軸外から入射する光線束の主光線の光路に起因するものであり、レンズの光入射面を非球面に形成することによって、この光路を任意に操作し易く、収差を効果的に補正することができる。   In addition, the zoom optical system having the aspherical surface on the most object side in the second group can efficiently correct each aberration such as distortion, curvature of field, and astigmatism on the wide angle side. That is, each aberration such as distortion, curvature of field, and astigmatism is caused by the optical path of the principal ray of the light bundle incident from outside the optical axis, and the light incident surface of the lens is formed as an aspherical surface. Therefore, it is easy to arbitrarily operate this optical path, and the aberration can be corrected effectively.

さらに、第4群が接合レンズを含むズーム光学系によって、色収差と高次収差を補正することができるとともに、偏心による性能劣化を一層抑制することもできる。   Furthermore, the zoom optical system in which the fourth group includes a cemented lens can correct chromatic aberration and higher-order aberration, and can further suppress performance deterioration due to decentration.

また、第4群の最も物体側の面が非球面であるズーム光学系によって、変倍の際に生じ得る像面湾曲等の収差を補正することができる。   In addition, aberrations such as field curvature that can occur during zooming can be corrected by the zoom optical system in which the most object-side surface of the fourth group is an aspherical surface.

さらに、第5群の移動によりフォーカシングを行うズーム光学系によって、第5群を少ないレンズ枚数で構成することができるため軽量化を図ることができ、フォーカシング動作を高速化することができる。   Further, the zoom optical system that performs focusing by moving the fifth group can configure the fifth group with a small number of lenses, so that the weight can be reduced and the focusing operation can be speeded up.

特に、像側にCCDやCMOS等の撮像デバイスを配設するカメラ機能部を有する本発明の携帯情報端末装置は、結像面に入射する光線が平行光であることが望ましく、この結像面に最も近い第5群を正の焦点距離のものとしたことにより、光線を平行光に整え易い。   In particular, in the portable information terminal device of the present invention having a camera function unit in which an imaging device such as a CCD or CMOS is disposed on the image side, it is desirable that the light incident on the imaging surface is parallel light. By making the fifth group closest to the one having a positive focal length, it is easy to arrange the light into parallel light.

なお、合焦群を構成するレンズのうち少なくとも1面を非球面とすることによって、少ないレンズ枚数で、無限遠から近距離まで良好な撮影性能を得るための収差補正の自由度を向上させることができ、好ましい。   By making at least one of the lenses constituting the focusing group an aspherical surface, it is possible to improve the degree of freedom of aberration correction for obtaining good photographing performance from infinity to a short distance with a small number of lenses. It is possible and preferable.

このように、本発明に係る携帯情報端末装置によれば、小型で高変倍かつ高画質のカメラ機能部を有するものとすることができ、携帯性に優れるとともに、300万〜500万画素クラスの高解像力を発揮する撮像デバイスにも対応することができる。さらに、携帯情報端末装置が携帯電話のように通信機能部を有するものであれば、カメラ機能部で得られた画像をこの通信機能部によって外部に容易に送出することができる。   As described above, according to the portable information terminal device of the present invention, it is possible to have a small, high-magnification and high-quality camera function unit, which is excellent in portability and has a class of 3 to 5 million pixels. It is also possible to deal with an imaging device that exhibits high resolution. Furthermore, if the portable information terminal device has a communication function unit such as a mobile phone, an image obtained by the camera function unit can be easily transmitted to the outside by the communication function unit.

なお、本発明に係るズーム光学系、本発明に係る画像入力装置および携帯情報端末装置に用いられるズーム光学系を構成する全てのレンズを、化学的に安定で鉛や砒素等の有害物質を含まない光学硝子材によって形成するのが好ましい。材料の光学硝子材は、リサイクル化が可能であり、かつ加工時の廃液による水質汚染の懸念がなく、地球環境保全に資することができるからである。   It should be noted that all lenses constituting the zoom optical system according to the present invention and the zoom optical system used in the image input device and the portable information terminal device according to the present invention are chemically stable and contain noxious substances such as lead and arsenic. It is preferable to form with no optical glass material. This is because the optical glass material can be recycled, and there is no concern about water pollution due to waste liquid during processing, which can contribute to global environmental conservation.

以下、本発明に係るズーム光学系、画像入力装置および携帯情報端末装置についての最良の実施形態について、図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a zoom optical system, an image input device, and a portable information terminal device according to the invention will be described with reference to the drawings.

図1,2,3は、本発明の画像入力装置の一態様であるデジタルカメラの一実施形態を示した図であり、図1,2は前面を含む斜視図、図3は背面を含む斜視図である。図示のデジタルカメラ100の前面21a側には、筐体としてのカメラボディ21の左右方向中央よりも左側の上部に設けられたファインダ22と、左右方向中央よりも右側に設けられたフラッシュ23と、複数のレンズ群からなり、各レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行うとともに、所定のレンズ群を変位させてフォーカシングを行う撮影光学系としてのズームレンズ24とを備えている。   1, 2 and 3 are diagrams showing an embodiment of a digital camera which is an aspect of the image input device of the present invention. FIGS. 1 and 2 are perspective views including a front surface, and FIG. 3 is a perspective view including a rear surface. FIG. On the front surface 21a side of the illustrated digital camera 100, a finder 22 provided on the upper left side of the left and right center of the camera body 21 as a housing, a flash 23 provided on the right side of the left and right center, The zoom lens 24 includes a plurality of lens groups, and performs zooming by changing the interval between the lens groups, and also includes a zoom lens 24 as a photographing optical system that performs focusing by displacing a predetermined lens group.

また、カメラボディ21の上面21bには、電源スイッチ25とシャッターボタン26とが設けられている。さらに、カメラボディ21の背面21c側には、スライド式のズームレバー27と、液晶モニタ(表示装置)29と、複数の操作ボタン30とが設けられている。このズームレバー27は、矢印28で示したように左右方向にスライド操作することにより、短焦点端W(Wide;広角端)と長焦点端T(Tele;望遠端)との間でスライドするようになっている。   A power switch 25 and a shutter button 26 are provided on the upper surface 21 b of the camera body 21. Further, a slide-type zoom lever 27, a liquid crystal monitor (display device) 29, and a plurality of operation buttons 30 are provided on the back surface 21 c side of the camera body 21. The zoom lever 27 is slid between the short focal end W (Wide; wide angle end) and the long focal end T (Tele; telephoto end) by sliding in the left-right direction as indicated by an arrow 28. It has become.

また、カメラボディ21の側面21dにはカードスロット31が設けられている。このカードスロット31は、メモリカードや通信カード等を利用できる汎用のスロットとして設けられている。そして、図3においては、例えばメモリカードとしての半導体メモリ32がカードスロット31に挿抜可能に挿入されている。   A card slot 31 is provided on the side surface 21 d of the camera body 21. The card slot 31 is provided as a general-purpose slot that can use a memory card, a communication card, or the like. In FIG. 3, for example, a semiconductor memory 32 as a memory card is inserted into the card slot 31 so as to be insertable / removable.

液晶モニタ(表示装置)29は、図4(a)に示したように中央演算装置を有する演算制御回路(制御装置)33により作動制御されるようになっている。この演算制御回路33には、ズームレバー27によって操作されるスイッチ27a、電源スイッチ25、複数の操作ボタン30、カードスロット31に挿入された半導体メモリ32がそれぞれ接続されている。さらに、シャッターボタン26によって操作されるスイッチ26a,26bも、演算制御回路33に接続されている。   The operation of the liquid crystal monitor (display device) 29 is controlled by an arithmetic control circuit (control device) 33 having a central arithmetic unit as shown in FIG. The arithmetic control circuit 33 is connected to a switch 27 a operated by the zoom lever 27, a power switch 25, a plurality of operation buttons 30, and a semiconductor memory 32 inserted in the card slot 31. Furthermore, switches 26 a and 26 b operated by the shutter button 26 are also connected to the arithmetic control circuit 33.

ここで、シャッターボタン26を半押しするとスイッチ26aがOFFからONに切り替えられ、このスイッチ26aのON信号が演算制御回路33に入力されて、演算制御回路33はフォーカシング動作を開始するように制御する。また、シャッターボタン26を全押しするとスイッチ26bがOFFからONに切り替えられ、このスイッチ26bのON信号が演算制御回路33に入力されて、演算制御回路33はフォーカシング動作完了後に撮影を実行する。なお、この構成は周知の構成であるため、詳細な説明は省略する。   Here, when the shutter button 26 is half-pressed, the switch 26a is switched from OFF to ON, and the ON signal of the switch 26a is input to the arithmetic control circuit 33, and the arithmetic control circuit 33 performs control so as to start the focusing operation. . Further, when the shutter button 26 is fully pressed, the switch 26b is switched from OFF to ON, and an ON signal of the switch 26b is input to the arithmetic control circuit 33. The arithmetic control circuit 33 executes photographing after the focusing operation is completed. In addition, since this structure is a known structure, detailed description is abbreviate | omitted.

さらに、演算制御回路33は、ズームレバー27に入力された操作量に応じて、ズームレンズ24の鏡胴24aを伸縮駆動させるパルスモータや超音波モータ等の駆動装置34を駆動制御することにより、ズーム動作を制御する。   Further, the arithmetic control circuit 33 drives and controls a driving device 34 such as a pulse motor or an ultrasonic motor that drives the lens barrel 24a of the zoom lens 24 to extend and contract according to the operation amount input to the zoom lever 27. Controls the zoom operation.

また、カメラボディ21内には、ズームレンズ24によって投影された被写体像を光電変換して像信号として出力するCCD等の撮像デバイス35が配設されている。この撮像デバイス35から出力された電気信号である像信号は、信号処理装置36および画像処理装置37を介して演算制御回路33に入力される。そして、演算制御回路33は、画像処理装置37から出力された像信号を、可視画像として液晶モニタ29に表示させる。   In the camera body 21, an imaging device 35 such as a CCD that photoelectrically converts a subject image projected by the zoom lens 24 and outputs the image as an image signal is disposed. An image signal that is an electrical signal output from the imaging device 35 is input to the arithmetic control circuit 33 via the signal processing device 36 and the image processing device 37. Then, the arithmetic control circuit 33 displays the image signal output from the image processing device 37 on the liquid crystal monitor 29 as a visible image.

ここで、本実施形態の画像入力装置であるデジタルカメラ100に、撮影光学系として用いられるズームレンズ24の詳細について説明する。なお、このズームレンズ24は、本発明に係るズーム光学系の一実施形態に相当する。   Here, details of the zoom lens 24 used as a photographing optical system in the digital camera 100 which is the image input apparatus of the present embodiment will be described. The zoom lens 24 corresponds to an embodiment of the zoom optical system according to the present invention.

ズームレンズ24は、例えば図5,9,13,17に示すように、物体(被写体)側から順に、正の焦点距離を有する第1群(第1レンズ群)Iと、負の焦点距離を有する第2群(第2レンズ群)IIと、正の焦点距離を有する第3群(第3レンズ群)IIIと、正の焦点距離を有する第4群(第4レンズ群)IVと、正の焦点距離を有する第5群(第5レンズ群)Vとを備えるとともに第3群IIIの物体側に絞り21を備え、第2群IIは固定されている。また、第5群Vの像側には、フィルタ22とカバーガラス23とが配設されている。   For example, as shown in FIGS. 5, 9, 13, and 17, the zoom lens 24 has, in order from the object (subject) side, a first group (first lens group) I having a positive focal length and a negative focal length. A second group (second lens group) II, a third group (third lens group) III having a positive focal length, a fourth group (fourth lens group) IV having a positive focal length, And a fifth group (fifth lens group) V having a focal length of 5 mm, a diaphragm 21 on the object side of the third group III, and the second group II being fixed. A filter 22 and a cover glass 23 are disposed on the image side of the fifth group V.

なお、図5,9,13,17において、第1群Iと第2群IIとの間の光軸P上における間隔(A)、第2群IIと絞り21との間の光軸P上における間隔(B)、第3群IIIと第4群IVとの間の光軸P上における間隔(C)、第4群IVと第5群Vとの間の光軸P上における間隔(D)、第5群Vとフィルタ22との間の光軸P上における間隔(E)は、それぞれ可変となっており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第2群II以外の各群I,III,IV,Vの一部または全部が、矢印で示した方向の光軸Pに沿った成分方向に変位する。   5, 9, 13, and 17, the distance (A) on the optical axis P between the first group I and the second group II, and on the optical axis P between the second group II and the stop 21. (B), an interval (C) on the optical axis P between the third group III and the fourth group IV, an interval (D) on the optical axis P between the fourth group IV and the fifth group V ), The distance (E) on the optical axis P between the fifth group V and the filter 22 is variable, and other than the second group II when zooming from the short focal end to the long focal end. Part or all of each group I, III, IV, V is displaced in the component direction along the optical axis P in the direction indicated by the arrow.

また、このズームレンズ24の第1群Iは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ1と正の屈折力を有する第2レンズ2とが接合された接合レンズと、正の屈折力を有する第3レンズ3とからなる3枚構成である。   The first lens group I of the zoom lens 24 includes, in order from the object side, a cemented lens in which a first lens 1 having a negative refractive power and a second lens 2 having a positive refractive power are cemented, and a positive lens. This is a three-lens configuration including the third lens 3 having refractive power.

さらに、第2群IIの最も物体側の第4レンズ4が、下記式(1)を満たすアッベ数νdの硝子材によって形成されている。
νd<45 (1)
Further, the fourth lens 4 on the most object side in the second group II is formed of a glass material having an Abbe number νd that satisfies the following formula (1).
νd <45 (1)

また、ズームレンズ24の第2群IIの最も物体側の面(後述する面番号7)は、非球面に形成されている。この非球面は、例えば球面に形成された第4レンズ4の物体面(面番号8)側に、その像側の面が第4レンズ4の物体側の面(面番号7)と一致するとともに、その物体側の面が非球面に形成された樹脂層4aを積層する等して形成されている。   The most object side surface (surface number 7 described later) of the second lens group II of the zoom lens 24 is formed as an aspherical surface. This aspherical surface is, for example, on the object surface (surface number 8) side of the fourth lens 4 formed into a spherical surface, and its image-side surface coincides with the object-side surface (surface number 7) of the fourth lens 4. The object side surface is formed by laminating a resin layer 4a having an aspherical surface.

なお、この樹脂層4aを始めとして後述する各樹脂層3a,7a,8a,11a(図5,9),12a(図13,17)は、隣接する各レンズ4,3,7,8,11,12と一体的に形成された非球面レンズ一部を構成するものであってもよいが、本明細書において、第2群IIの最も物体側のレンズとしての第4レンズ4の材質およびアッベ数νdについて言及するときは、樹脂層4aは第4レンズ4の一部を構成するものではないものとする。   The resin layers 3a, 7a, 8a, and 11a (FIGS. 5 and 9) and 12a (FIGS. 13 and 17), which will be described later, including the resin layer 4a, are adjacent lenses 4, 3, 7, 8, and 11 respectively. , 12 may constitute a part of the aspherical lens, but in this specification, the material and Abbe of the fourth lens 4 as the lens closest to the object side in the second group II are used. When referring to the number νd, it is assumed that the resin layer 4 a does not constitute a part of the fourth lens 4.

また、ズームレンズ24の第4群IVは、接合レンズを含んでいる。   The fourth group IV of the zoom lens 24 includes a cemented lens.

さらに、ズームレンズ24の第4群IVの最も物体側の面(面番号14)は、非球面に形成されている。この非球面についても、例えば球面に形成された第8レンズ8の物体面側に、その像側の面が第8レンズ8の物体側の面と一致するとともに、その物体側の面が非球面に形成された樹脂層8aを積層する等して形成されている。   Further, the most object side surface (surface number 14) of the fourth lens group IV of the zoom lens 24 is formed as an aspherical surface. Also for this aspherical surface, for example, on the object surface side of the eighth lens 8 formed on the spherical surface, the image-side surface coincides with the object-side surface of the eighth lens 8, and the object-side surface is aspherical. The resin layer 8a is formed by laminating the resin layer 8a.

また、ズームレンズ24は、第5群Vの移動(光軸P方向に沿った方向への移動)により、フォーカシング動作を行う。   The zoom lens 24 performs a focusing operation by moving the fifth group V (moving in the direction along the optical axis P direction).

次に、本実施形態のデジタルカメラ100の作用を説明する。   Next, the operation of the digital camera 100 of this embodiment will be described.

まず、電源スイッチ25がOFFの状態にあるときは、ズームレンズ24は図1に示すように沈胴状態となっている。そして、このデジタルカメラ100は、通常この沈胴状態で携行される。また、ユーザが電源スイッチ25を操作してON状態に切り替えると、図2に示すように、鏡胴24aが被写体側に繰り出される。この際、鏡胴24aの内部でズームレンズ24の各群は、図5,9,13,17に示したように短焦点端の配置となっている。   First, when the power switch 25 is in an OFF state, the zoom lens 24 is in a retracted state as shown in FIG. The digital camera 100 is usually carried in this retracted state. When the user operates the power switch 25 to switch to the ON state, the lens barrel 24a is extended to the subject side as shown in FIG. At this time, each group of the zoom lens 24 inside the lens barrel 24a is arranged at the short focal end as shown in FIGS.

ここで、ズームレバー27を長焦点端T方向に摺動操作することにより、第2群IIを除く各群I,III〜Vの配置が矢印で示したように変位し、長焦点方向への変倍を行うことができる。なお、ファインダ22も、ズームレンズ24の画角(2ω)の変化に連動して変倍する。   Here, when the zoom lever 27 is slid in the long focal end T direction, the arrangement of each of the groups I and III to V except for the second group II is displaced as indicated by the arrows, and is moved in the long focal direction. Scaling can be performed. The viewfinder 22 also scales in conjunction with the change in the angle of view (2ω) of the zoom lens 24.

そして、ズームレンズ24は、被写体の像を撮像デバイス35に投影する。この被写体像は撮像デバイス35によって電気信号に変換され、演算制御回路33の制御を受ける信号処理装置36によってデジタル化された画像情報に変換処理される。そして、デジタル化された画像情報は、演算制御回路13の制御を受ける画像処理装置37によって所定の画像処理が施された後、被写体の可視像として、液晶モニタ29に略リアルタイムに表示される。   Then, the zoom lens 24 projects an image of the subject on the imaging device 35. The subject image is converted into an electrical signal by the imaging device 35 and converted into digitized image information by the signal processing device 36 under the control of the arithmetic control circuit 33. The digitized image information is subjected to predetermined image processing by the image processing device 37 under the control of the arithmetic control circuit 13 and then displayed on the liquid crystal monitor 29 as a visible image of the subject in substantially real time. .

この状態で、シャッターボタン26が半押しされると、スイッチ26aがONに切り替えられて、被写体に対するズームレンズ24のフォーカシング動作がなされる。すなわち、演算制御回路33は、シャッターボタン26が半押しされてスイッチ26aがONに切り替えられると、駆動装置34を制御して第5群Vを光軸Pに沿った方向に移動制御し、撮像デバイス35上に被写体像が適切なピント状態で結像するように、フォーカシング動作を行わせる。   In this state, when the shutter button 26 is half-pressed, the switch 26a is turned on, and the zoom lens 24 is focused on the subject. That is, when the shutter button 26 is half-pressed and the switch 26a is turned ON, the arithmetic control circuit 33 controls the driving device 34 to control the movement of the fifth group V in the direction along the optical axis P, and to capture an image. A focusing operation is performed so that the subject image is focused on the device 35 in an appropriate focus state.

また、演算制御回路33は、このフォーカシング動作とともに、ホワイトバランスや露出、シャッタースピード等を決定する。この際、撮像デバイス35に到達する光量をコントロールするため、絞りの変更やNDフィルタの挿脱がなされる場合もある。これにより、適切なピント状態の被写体像が撮像デバイス35上に結像され、液晶モニタ9には、このときの被写体像が表示される。   In addition, the arithmetic control circuit 33 determines white balance, exposure, shutter speed, and the like together with this focusing operation. At this time, in order to control the amount of light reaching the imaging device 35, the aperture may be changed or the ND filter may be inserted / removed. As a result, a subject image in an appropriate focus state is formed on the imaging device 35, and the subject image at this time is displayed on the liquid crystal monitor 9.

シャッターボタン26をさらに押下(全押し)すると、スイッチ26bがONに切り替えられて撮影が実行される。すなわち、演算制御回路33は、シャッターボタン26が全押しされると、画像処理装置37から出力された画像情報を半導体メモリ32に記録させる。   When the shutter button 26 is further pressed (fully pressed), the switch 26b is switched on and shooting is performed. That is, the arithmetic control circuit 33 causes the semiconductor memory 32 to record the image information output from the image processing device 37 when the shutter button 26 is fully pressed.

また、図3に示したカードスロット31に通信カード32aが挿入され、図4(b)に示したように、通信カード32aが演算制御回路33に接続されている場合には、撮影された被写体像を表す像信号を、通信カード32aの通信機能によって、外部へ送信することができる。この場合には、図1〜3に示したデジタルカメラ100は、通信カード32aを主とし、ズームレンズ24および撮像デバイス35等を含むカメラ機能部を従とした携帯情報端末装置と捉えることもでき、そのような携帯情報端末装置は本発明に係る携帯情報端末装置の一形態とすることができる。   When the communication card 32a is inserted into the card slot 31 shown in FIG. 3 and the communication card 32a is connected to the arithmetic control circuit 33 as shown in FIG. An image signal representing an image can be transmitted to the outside by the communication function of the communication card 32a. In this case, the digital camera 100 shown in FIGS. 1 to 3 can be regarded as a portable information terminal device mainly including the communication card 32a and the camera function unit including the zoom lens 24, the imaging device 35, and the like. Such a portable information terminal device can be an embodiment of the portable information terminal device according to the present invention.

次に、図5に示したズームレンズ24の具体的な数値実施例1を示す。なお、以下の各実施例1〜4において、fは全系の焦点距離(mm)、FはFナンバー、ωは半画角(度)、Rは曲率半径(mm)、Dは軸上面間隔(mm)、Ndは屈折率、νdはアッベ数をそれぞれ表す。   Next, a specific numerical example 1 of the zoom lens 24 shown in FIG. 5 will be described. In Examples 1 to 4 below, f is the focal length (mm) of the entire system, F is the F number, ω is the half angle of view (degrees), R is the radius of curvature (mm), and D is the distance between the top surfaces of the shafts. (Mm), Nd represents a refractive index, and νd represents an Abbe number.

また、非球面の形状は下記式(2)により定義され、非球面頂点(光軸P上)における曲率(近軸曲率半径の逆数)をC、円錐定数をK、4次の非球面係数をA4、6次の非球面係数をA6、8次の非球面係数をA8、10次の非球面係数をA10としたとき、光軸Pからの高さHと、光軸Pから高さHの非球面上の点から非球面頂点における接平面(光軸Pに垂直の平面)に下ろした垂線の長さXとの関係を表す。
X=[C・H2/{1+{1−(1+K)・C2・H21/2}]
+A4・H4+A6・H6+A8・H8+A10・H10 (2)
The shape of the aspherical surface is defined by the following equation (2). The curvature (reciprocal of the paraxial radius of curvature) at the aspherical vertex (on the optical axis P) is C, the conic constant is K, and the fourth-order aspherical coefficient is A 4 , where the sixth-order aspheric coefficient is A 6 , the eighth-order aspheric coefficient is A 8 , and the tenth-order aspheric coefficient is A 10 , the height H from the optical axis P and the optical axis P This represents the relationship with the length X of a perpendicular line drawn from a point on the aspherical surface of height H to a tangential plane (a plane perpendicular to the optical axis P) at the aspherical vertex.
X = [C · H 2 / {1+ {1− (1 + K) · C 2 · H 2 } 1/2 }]
+ A 4 · H 4 + A 6 · H 6 + A 8 · H 8 + A 10 · H 10 (2)

実施例1のズームレンズ24は、5群11枚のレンズ構成であり、物体側から像側に向かう順番の面番号にしたがって、各レンズの諸元(曲率半径R、屈折率Nd、アッベ数νd)と、光軸P上における面間隔Dを、<表1−1>に示す。   The zoom lens 24 according to the first exemplary embodiment has eleven elements in five groups, and the specifications of each lens (the radius of curvature R, the refractive index Nd, the Abbe number νd) according to the surface numbers in order from the object side to the image side. ) And the surface distance D on the optical axis P are shown in Table 1-1.

この<表1−1>中において、※印が付されているのは、その※印が付された曲率半径Rに対応する面番号(6,7,14,17,24)の面が式(2)で表される非球面であることを表し、また、その曲率半径Rの値は、光軸P上における曲率半径の値を示している。   In this <Table 1-1>, the mark * indicates that the surface of the surface number (6, 7, 14, 17, 24) corresponding to the radius of curvature R marked with the * mark is an expression. The aspherical surface represented by (2) is shown, and the value of the radius of curvature R indicates the value of the radius of curvature on the optical axis P.

また、第3レンズ3の像側の面(面番号5)に隣接する樹脂層3a(図5参照。以下、同じ。)、第4レンズ4の物体側の面(面番号8)に隣接する樹脂層4a、第7レンズ7の物体側の面(面番号15)に隣接する樹脂層7a、第8レンズ8の物体側の面(面番号18)に隣接する樹脂層8a、第11レンズ11の物体側の面(面番号25)に隣接する樹脂層11aは、それぞれ対応して隣接する各レンズ3,4,7,8,11の上記各面番号の面上に重ね合されて非球面レンズを形成している。   Further, the resin layer 3a (see FIG. 5; the same applies hereinafter) adjacent to the image side surface (surface number 5) of the third lens 3 and the object side surface (surface number 8) of the fourth lens 4 are adjacent. Resin layer 4a, resin layer 7a adjacent to the object side surface (surface number 15) of the seventh lens 7, resin layer 8a adjacent to the object side surface (surface number 18) of the eighth lens 8, eleventh lens 11 The resin layer 11a adjacent to the object-side surface (surface number 25) is superposed on the surface of each surface number of each of the adjacent lenses 3, 4, 7, 8, and 11 to correspond to an aspheric surface. A lens is formed.

そして、各非球面の面(面番号6,7,14,17,24)についての、式(2)における円錐定数K、非球面係数A4,A6,A8,A10の値を<表1−2>に示す。 The values of the conic constant K and the aspheric coefficients A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 in Equation (2) for each aspheric surface (surface numbers 6, 7, 14, 17, 24) are < Shown in Table 1-2>.

また、<表1−1>中における軸上面間隔Dのうち、可変(A),可変(B),可変(C),可変(D),可変(E)で表された群間の面間隔Dの値を、ズームレンズ24の全系の焦点距離が、短焦点端(Wide)であるとき、中間焦点距離(Mean)にあるとき、長焦点端(Tele)にあるとき、のそれぞれに対応して<表1−3>に示す。   Further, among the shaft upper surface distance D in <Table 1-1>, the surface distance between groups represented by variable (A), variable (B), variable (C), variable (D), and variable (E). The value of D corresponds to when the focal length of the entire system of the zoom lens 24 is at the short focal end (Wide), at the intermediate focal length (Mean), or at the long focal end (Tele). The results are shown in <Table 1-3>.

Figure 2005070437
Figure 2005070437

このように構成された実施例1のズームレンズ24によると、図6〜図8に示す収差が得られた。ここで、図6は短焦点端(広角端)における収差曲線図、図7は中間焦点距離における収差曲線図(絞り径は短焦点端と同一)、図8は長焦点端(望遠端)における収差曲線図である。   According to the zoom lens 24 of Example 1 configured as described above, the aberrations shown in FIGS. 6 to 8 were obtained. 6 is an aberration curve diagram at the short focal end (wide angle end), FIG. 7 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length (the aperture diameter is the same as the short focus end), and FIG. 8 is at the long focal end (telephoto end). It is an aberration curve diagram.

図6〜8の収差曲線図に示すように、本実施例1に係るズームレンズは、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の各収差が、それぞれ十分に補正されていることが確認された。   As shown in the aberration curve diagrams of FIGS. 6 to 8, it is confirmed that the zoom lens according to Example 1 sufficiently corrects each aberration of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. It was done.

そして、本実施例1のようにズームレンズを構成することにより、十分な広画角化と高変倍比化とをバランスよく実現することができ、非常に良好な像性能を確保することができた。   By configuring the zoom lens as in the first embodiment, a sufficiently wide angle of view and a high zoom ratio can be achieved in a balanced manner, and very good image performance can be ensured. did it.

次に、図9に示したズームレンズ24の具体的な数値実施例2を示す。実施例2のズームレンズ24は、5群11枚のレンズ構成であり、物体側から像側に向かう順番の面番号にしたがって、各レンズの諸元(曲率半径R、屈折率Nd、アッベ数νd)と、光軸P上における面間隔Dを、<表2−1>に示す。   Next, specific numerical example 2 of the zoom lens 24 shown in FIG. 9 will be described. The zoom lens 24 according to the second exemplary embodiment has an eleven lens group in five groups, and the specifications of each lens (the radius of curvature R, the refractive index Nd, the Abbe number νd) according to the surface numbers in order from the object side to the image side. ) And the surface interval D on the optical axis P are shown in Table 2-1.

この<表2−1>中において、※印が付されているのは、その※印が付された曲率半径Rに対応する面番号(6,7,14,17,24)の面が式(2)で表される非球面であることを表し、また、その曲率半径Rの値は、光軸P上における曲率半径の値を示している。   In this <Table 2-1>, the mark * indicates that the surface of the surface number (6, 7, 14, 17, 24) corresponding to the radius of curvature R marked with the * mark is an expression. The aspherical surface represented by (2) is shown, and the value of the radius of curvature R indicates the value of the radius of curvature on the optical axis P.

また、第3レンズ3の像側の面(面番号5)に隣接する樹脂層3a(図9参照。以下、同じ。)、第4レンズ4の物体側の面(面番号8)に隣接する樹脂層4a、第7レンズ7の物体側の面(面番号15)に隣接する樹脂層7a、第8レンズ8の物体側の面(面番号18)に隣接する樹脂層8a、第11レンズ11の物体側の面(面番号25)に隣接する樹脂層11aは、それぞれ対応して隣接する各レンズ3,4,7,8,11の上記各面番号の面上に重ね合されて非球面レンズを形成している。   Further, the resin layer 3a (see FIG. 9; the same applies hereinafter) adjacent to the image side surface (surface number 5) of the third lens 3 and the object side surface (surface number 8) of the fourth lens 4 are adjacent to each other. Resin layer 4a, resin layer 7a adjacent to the object side surface (surface number 15) of the seventh lens 7, resin layer 8a adjacent to the object side surface (surface number 18) of the eighth lens 8, eleventh lens 11 The resin layer 11a adjacent to the object-side surface (surface number 25) is superposed on the surface of each surface number of each of the adjacent lenses 3, 4, 7, 8, and 11 to correspond to an aspheric surface. A lens is formed.

そして、各非球面の面(面番号6,7,14,17,24)についての、式(2)における円錐定数K、非球面係数A4,A6,A8,A10の値を<表2−2>に示す。 The values of the conic constant K and the aspheric coefficients A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 in Equation (2) for each aspheric surface (surface numbers 6, 7, 14, 17, 24) are < Table 2-2> shows.

また、<表2−1>中における軸上面間隔Dのうち、可変(A),可変(B),可変(C),可変(D),可変(E)で表された群間の面間隔Dの値を、ズームレンズ24の全系の焦点距離が、短焦点端(Wide)であるとき、中間焦点距離(Mean)にあるとき、長焦点端(Tele)にあるとき、のそれぞれに対応して<表2−3>に示す。   Further, among the shaft upper surface distance D in <Table 2-1>, the surface distance between groups represented by variable (A), variable (B), variable (C), variable (D), and variable (E). The value of D corresponds to when the focal length of the entire system of the zoom lens 24 is the short focal end (Wide), the intermediate focal length (Mean), or the long focal end (Tele), respectively. The results are shown in <Table 2-3>.

Figure 2005070437
Figure 2005070437

このように構成された実施例2のズームレンズ24によると、図10〜図12に示す収差が得られた。ここで、図10は短焦点端(広角端)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(絞り径は短焦点端と同一)、図12は長焦点端(望遠端)における収差曲線図である。   According to the zoom lens 24 of Example 2 configured as described above, the aberrations shown in FIGS. 10 to 12 were obtained. Here, FIG. 10 is an aberration curve diagram at the short focal end (wide angle end), FIG. 11 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length (the aperture diameter is the same as the short focus end), and FIG. 12 is at the long focal end (telephoto end). It is an aberration curve diagram.

図10〜12の収差曲線図に示すように、本実施例2に係るズームレンズは、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の各収差が、それぞれ十分に補正されていることが確認された。したがって、300万〜500万画素クラスの撮像素子の解像度に対応することが確認された。   As shown in the aberration curve diagrams of FIGS. 10 to 12, it is confirmed that the zoom lens according to Example 2 sufficiently corrects each aberration of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. It was done. Therefore, it was confirmed that it corresponds to the resolution of an image sensor of 3 million to 5 million pixel class.

そして、本実施例2のようにズームレンズを構成することにより、十分な広画角化と高変倍比化とをバランスよく実現することができ、非常に良好な像性能を確保することができた。   By configuring the zoom lens as in the second embodiment, a sufficiently wide angle of view and a high zoom ratio can be realized in a balanced manner, and very good image performance can be ensured. did it.

次に、図13に示したズームレンズ24の具体的な数値実施例3を示す。実施例3のズームレンズ24は、5群12枚のレンズ構成であり、物体側から像側に向かう順番の面番号にしたがって、各レンズの諸元(曲率半径R、屈折率Nd、アッベ数νd)と、光軸P上における面間隔Dを、<表3−1>に示す。   Next, a specific numerical example 3 of the zoom lens 24 shown in FIG. 13 is shown. The zoom lens 24 of Embodiment 3 has a lens configuration of 12 elements in 5 groups, and the specifications of each lens (the radius of curvature R, the refractive index Nd, the Abbe number νd) according to the surface numbers in order from the object side to the image side. ) And the surface distance D on the optical axis P are shown in Table 3-1.

この<表3−1>中において、※印が付されているのは、その※印が付された曲率半径Rに対応する面番号(6,7,14,17,25)の面が式(2)で表される非球面であることを表し、また、その曲率半径Rの値は、光軸P上における曲率半径の値を示している。   In this <Table 3-1>, the mark * indicates that the surface of the surface number (6, 7, 14, 17, 25) corresponding to the radius of curvature R marked with the * mark is an expression. The aspherical surface represented by (2) is shown, and the value of the radius of curvature R indicates the value of the radius of curvature on the optical axis P.

また、第3レンズ3の像側の面(面番号5)に隣接する樹脂層3a(図13参照。以下、同じ。)、第4レンズ4の物体側の面(面番号8)に隣接する樹脂層4a、第7レンズ7の物体側の面(面番号15)に隣接する樹脂層7a、第8レンズ8の物体側の面(面番号18)に隣接する樹脂層8a、第12レンズ12の物体側の面(面番号26)に隣接する樹脂層12aは、それぞれ対応して隣接する各レンズ3,4,7,8,12の上記各面番号の面上に重ね合されて非球面レンズを形成している。   Further, the resin layer 3a (see FIG. 13; the same applies hereinafter) adjacent to the image side surface (surface number 5) of the third lens 3 and the object side surface (surface number 8) of the fourth lens 4 are adjacent to each other. Resin layer 4a, resin layer 7a adjacent to the object side surface (surface number 15) of the seventh lens 7, resin layer 8a adjacent to the object side surface (surface number 18) of the eighth lens 8, and twelfth lens 12 The resin layer 12a adjacent to the object side surface (surface number 26) is superposed on the surface of each surface number corresponding to each of the adjacent lenses 3, 4, 7, 8, and 12 and is aspherical. A lens is formed.

そして、各非球面の面(面番号6,7,14,17,25)についての、式(2)における円錐定数K、非球面係数A4,A6,A8,A10の値を<表3−2>に示す。 The values of the conic constant K and the aspheric coefficients A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 in Equation (2) for each aspheric surface (surface numbers 6, 7, 14, 17, 25) are < Shown in Table 3-2>.

また、<表3−1>中における軸上面間隔Dのうち、可変(A),可変(B),可変(C),可変(D),可変(E)で表された群間の面間隔Dの値を、ズームレンズ24の全系の焦点距離が、短焦点端(Wide)であるとき、中間焦点距離(Mean)にあるとき、長焦点端(Tele)にあるとき、のそれぞれに対応して<表3−3>に示す。   Further, among the shaft upper surface distance D in <Table 3-1>, the surface distance between groups represented by variable (A), variable (B), variable (C), variable (D), and variable (E). The value of D corresponds to when the focal length of the entire system of the zoom lens 24 is at the short focal end (Wide), at the intermediate focal length (Mean), or at the long focal end (Tele). The results are shown in <Table 3-3>.

Figure 2005070437
Figure 2005070437

このように構成された実施例3のズームレンズ24によると、図14〜図16に示す収差が得られた。ここで、図14は短焦点端(広角端)における収差曲線図、図15は中間焦点距離における収差曲線図(絞り径は短焦点端と同一)、図16は長焦点端(望遠端)における収差曲線図である。   According to the zoom lens 24 of Example 3 configured as above, the aberrations shown in FIGS. 14 to 16 were obtained. 14 is an aberration curve diagram at the short focal end (wide angle end), FIG. 15 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length (the aperture diameter is the same as the short focus end), and FIG. 16 is at the long focal end (telephoto end). It is an aberration curve diagram.

図14〜16の収差曲線図に示すように、本実施例3に係るズームレンズは、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の各収差が、それぞれ十分に補正されていることが確認された。したがって、300万〜500万画素クラスの撮像素子の解像度に対応することが確認された。   As shown in the aberration curve diagrams of FIGS. 14 to 16, it is confirmed that the zoom lens according to the third example is sufficiently corrected for spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. It was done. Therefore, it was confirmed that it corresponds to the resolution of an image sensor of 3 million to 5 million pixel class.

そして、本実施例3のようにズームレンズを構成することにより、十分な広画角化と高変倍比化とをバランスよく実現することができ、非常に良好な像性能を確保することができた。   By configuring the zoom lens as in the third embodiment, a sufficiently wide angle of view and a high zoom ratio can be realized in a balanced manner, and very good image performance can be ensured. did it.

次に、図17に示したズームレンズ24の具体的な数値実施例4を示す。実施例4のズームレンズ24は、5群12枚のレンズ構成であり、物体側から像側に向かう順番の面番号にしたがって、各レンズの諸元(曲率半径R、屈折率Nd、アッベ数νd)と、光軸P上における面間隔Dを、<表4−1>に示す。   Next, specific numerical value example 4 of the zoom lens 24 shown in FIG. 17 will be described. The zoom lens 24 of Example 4 has a lens configuration of 12 elements in 5 groups, and the specifications of each lens (the radius of curvature R, the refractive index Nd, the Abbe number νd) according to the surface numbers in order from the object side to the image side. ) And the surface interval D on the optical axis P are shown in <Table 4-1>.

この<表4−1>中において、※印が付されているのは、その※印が付された曲率半径Rに対応する面番号(6,7,14,17,25)の面が式(2)で表される非球面であることを表し、また、その曲率半径Rの値は、光軸P上における曲率半径の値を示している。   In this <Table 4-1>, the mark * indicates that the surface of the surface number (6, 7, 14, 17, 25) corresponding to the radius of curvature R marked with the * is an expression. The aspherical surface represented by (2) is shown, and the value of the radius of curvature R indicates the value of the radius of curvature on the optical axis P.

また、第3レンズ3の像側の面(面番号5)に隣接する樹脂層3a(図17参照。以下、同じ。)、第4レンズ4の物体側の面(面番号8)に隣接する樹脂層4a、第7レンズ7の物体側の面(面番号15)に隣接する樹脂層7a、第8レンズ8の物体側の面(面番号18)に隣接する樹脂層8a、第12レンズ12の物体側の面(面番号26)に隣接する樹脂層12aは、それぞれ対応して隣接する各レンズ3,4,7,8,12の上記各面番号の面上に重ね合されて非球面レンズを形成している。   Further, the resin layer 3a (see FIG. 17; the same applies hereinafter) adjacent to the image side surface (surface number 5) of the third lens 3 and the object side surface (surface number 8) of the fourth lens 4 are adjacent. Resin layer 4a, resin layer 7a adjacent to the object side surface (surface number 15) of the seventh lens 7, resin layer 8a adjacent to the object side surface (surface number 18) of the eighth lens 8, and twelfth lens 12 The resin layer 12a adjacent to the object side surface (surface number 26) is superposed on the surface of each surface number corresponding to each of the adjacent lenses 3, 4, 7, 8, and 12 and is aspherical. A lens is formed.

そして、各非球面の面(面番号6,7,14,17,25)についての、式(2)における円錐定数K、非球面係数A4,A6,A8,A10の値を<表4−2>に示す。 The values of the conic constant K and the aspheric coefficients A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 in Equation (2) for each aspheric surface (surface numbers 6, 7, 14, 17, 25) are < Shown in Table 4-2>.

また、<表4−1>中における軸上面間隔Dのうち、可変(A),可変(B),可変(C),可変(D),可変(E)で表された群間の面間隔Dの値を、ズームレンズ24の全系の焦点距離が、短焦点端(Wide)であるとき、中間焦点距離(Mean)にあるとき、長焦点端(Tele)にあるとき、のそれぞれに対応して<表4−3>に示す。   Further, among the shaft upper surface distances D in <Table 4-1>, the surface distances between groups represented by variable (A), variable (B), variable (C), variable (D), and variable (E). The value of D corresponds to when the focal length of the entire system of the zoom lens 24 is at the short focal end (Wide), at the intermediate focal length (Mean), or at the long focal end (Tele). The results are shown in <Table 4-3>.

Figure 2005070437
Figure 2005070437

このように構成された実施例4のズームレンズ24によると、図18〜図20に示す収差が得られた。ここで、図18は短焦点端(広角端)における収差曲線図、図19は中間焦点距離における収差曲線図(絞り径は短焦点端と同一)、図20は長焦点端(望遠端)における収差曲線図である。   According to the zoom lens 24 of Example 4 configured in this way, the aberrations shown in FIGS. 18 to 20 were obtained. 18 is an aberration curve diagram at the short focal end (wide angle end), FIG. 19 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length (the aperture diameter is the same as the short focus end), and FIG. 20 is at the long focal end (telephoto end). It is an aberration curve diagram.

図18〜20の収差曲線図に示すように、本実施例4に係るズームレンズは、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差の各収差が、それぞれ十分に補正されていることが確認された。したがって、300万〜500万画素クラスの撮像素子の解像度に対応することが確認された。   As shown in the aberration curve diagrams of FIGS. 18 to 20, it is confirmed that the zoom lens according to the fourth example is sufficiently corrected for spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma. It was done. Therefore, it was confirmed that it corresponds to the resolution of an image sensor of 3 million to 5 million pixel class.

そして、本実施例4のようにズームレンズを構成することにより、十分な広画角化と高変倍比化とをバランスよく実現することができ、非常に良好な像性能を確保することができた。
(変形例1)
上述した実施形態の画像入力装置あるいは携帯情報端末装置としてのデジタルカメラ100は、図3に示したように、メモリカードや通信カード等を利用できる汎用のスロット31をカメラボディ21の側面21dに設けた形態であるが、本発明の画像入力装置や携帯情報端末装置は必ずしもこの形態に限定されるものではない。
By configuring the zoom lens as in the fourth embodiment, a sufficiently wide angle of view and a high zoom ratio can be realized in a balanced manner, and very good image performance can be ensured. did it.
(Modification 1)
As shown in FIG. 3, the digital camera 100 as the image input device or the portable information terminal device according to the embodiment described above is provided with a general-purpose slot 31 that can use a memory card, a communication card, or the like on the side surface 21 d of the camera body 21. However, the image input device and the portable information terminal device of the present invention are not necessarily limited to this mode.

すなわち、例えば図21に示すように、メモリカードとしての半導体メモリ32のためのメモリカードスロット41および通信カード32aのための通信カードスロット42をカメラボディ21の側面21dにそれぞれ各別に設けた構成としてもよい。   That is, for example, as shown in FIG. 21, a memory card slot 41 for the semiconductor memory 32 as a memory card and a communication card slot 42 for the communication card 32a are provided on the side surface 21d of the camera body 21 respectively. Also good.

これらカードの種類毎に専用のカードスロット41,42を有するデジタルカメラ100は、例えば図22に示すように、半導体メモリ32および通信カード32aが演算制御回路33にそれぞれ接続される。   In the digital camera 100 having dedicated card slots 41 and 42 for each type of card, for example, as shown in FIG. 22, a semiconductor memory 32 and a communication card 32a are connected to an arithmetic control circuit 33, respectively.

そして、演算制御回路33は、複数の操作ボタン30のいずれかの操作により、半導体メモリ32に記憶して蓄積された被写体像の像信号(画像情報)を読み出し、この読み出された像信号を通信カード32aによって外部に送信することができる。   Then, the arithmetic control circuit 33 reads out the image signal (image information) of the subject image stored and accumulated in the semiconductor memory 32 by operating any one of the plurality of operation buttons 30, and the read image signal is read out. It can be transmitted to the outside by the communication card 32a.

以上、詳細に説明したように、本発明の実施形態(数値実施例1〜4を含む)に係るズームレンズ(ズーム光学系)24によれば、第2群IIが移動しないため、鏡胴24aの固定枠等(図示せず)にこのズームレンズ24を支持させる部分として、固定されている第2群IIを適用することができる。そして、この固定枠等は、このズームレンズ24が取り付けられるデジタルカメラ100のカメラボディ21と直接結合されるため、ズームレンズ24とデジタルカメラ100の撮像デバイス35との位置関係を精度よく確保することができ、偏心などによる性能劣化の影響を受けにくい。したがって、解像力の高い300万〜500万画素クラスの撮像デバイス35を搭載したデジタルカメラ100に用いた場合にも、撮像デバイス35の高解像力の性能を十分に発揮させることができる。   As described above in detail, according to the zoom lens (zoom optical system) 24 according to the embodiment (including numerical examples 1 to 4) of the present invention, the second lens group II does not move, and therefore the lens barrel 24a. As a portion for supporting the zoom lens 24 on a fixed frame or the like (not shown), the second group II that is fixed can be applied. Since the fixed frame and the like are directly coupled to the camera body 21 of the digital camera 100 to which the zoom lens 24 is attached, the positional relationship between the zoom lens 24 and the imaging device 35 of the digital camera 100 is ensured with high accuracy. It is less susceptible to performance degradation due to eccentricity. Therefore, even when used in the digital camera 100 equipped with the 3 to 5 million pixel class imaging device 35 having a high resolving power, the high resolving power performance of the imaging device 35 can be sufficiently exhibited.

そして、このような性能劣化の影響を受けにくくなる結果、ズームレンズ24自体としても、少ない構成レンズ枚数で、明るく、かつ、より広角側から高倍率で変倍することができる。   As a result of being less susceptible to such performance degradation, the zoom lens 24 itself can be brightened with a small number of constituent lenses, and can be zoomed from a wide angle side at a high magnification.

また、物体側に最も近い第1群Iを、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ1と正の屈折力を有する第2レンズ2とが接合された接合レンズと、正の屈折力を有する第3レンズ3とからなる3枚構成によって、高倍率の変倍比としたときも、長焦点側(望遠側)における球面収差を良好に補正することができる。また、倍率色収差の補正も容易にすることができる。   Further, the first lens group I closest to the object side is joined in order from the object side, a cemented lens in which a first lens 1 having a negative refractive power and a second lens 2 having a positive refractive power are cemented; The three-lens configuration including the third lens 3 having refractive power can satisfactorily correct spherical aberration on the long focal side (telephoto side) even when the zoom ratio is high. In addition, correction of lateral chromatic aberration can be facilitated.

さらに、第2群IIの最も物体側の第4レンズ4を硝子材とし、しかもそのアッベ数νdを45未満としたことにより、高倍率の変倍比によっても、倍率色収差を良好に補正することができる。   Furthermore, the fourth lens 4 on the most object side in the second group II is made of a glass material, and its Abbe number νd is less than 45, so that the chromatic aberration of magnification can be corrected well even with a high zoom ratio. Can do.

また、第2群IIの最も物体側の面(面番号7)が非球面であるため、広角側における歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の各収差を、効率よく補正することができ、第4群IVが接合レンズを含むことにより、色収差と高次収差を補正することができるとともに、偏心による性能劣化を一層抑制することもできる。   In addition, since the most object side surface (surface number 7) of the second group II is an aspherical surface, each aberration such as distortion, curvature of field, astigmatism on the wide angle side can be efficiently corrected. By including the cemented lens in the fourth group IV, it is possible to correct chromatic aberration and higher-order aberration, and to further suppress performance deterioration due to decentration.

さらに、第4群IVの最も物体側の面(面番号17)が非球面であることにより、変倍の際に生じ得る像面湾曲等の収差を補正することができ、第5群Vの移動によりフォーカシングを行うことにより、第5群Vを少ないレンズ枚数で構成することができるため軽量化を図ることができ、フォーカシング動作を高速化することができる。   Further, since the most object-side surface (surface number 17) of the fourth lens group IV is an aspherical surface, aberrations such as field curvature that can occur during zooming can be corrected. By performing focusing by movement, the fifth group V can be configured with a small number of lenses, so that the weight can be reduced and the focusing operation can be speeded up.

特に、像側に撮像デバイスを配設する場合は、結像面に入射する光線が平行光であることが望ましく、この結像面に最も近い第5群Vを正の焦点距離のものとしたことにより、光線を平行光に整え易い。   In particular, when an imaging device is disposed on the image side, it is desirable that the light incident on the imaging plane is parallel light, and the fifth group V closest to the imaging plane has a positive focal length. Therefore, it is easy to arrange the light into parallel light.

また、上記実施形態および変形例1に係るデジタルカメラ100によれば、小型で高変倍かつ高画質の画像を得ることができ、携帯性に優れるともに、300万〜500万画素クラスの高解像力を発揮する撮像デバイス35にも対応することができる。   In addition, according to the digital camera 100 according to the above-described embodiment and the first modification, it is possible to obtain a small, high-magnification and high-quality image, excellent portability, and high resolution of 3 to 5 million pixel class. It can also correspond to the imaging device 35 that exhibits the above.

なお、上記実施形態のズームレンズ24を構成する全てのレンズを、化学的に安定で鉛や砒素等を含まない光学硝子材によって形成した場合には、材料をリサイクルすることが可能であり、かつ加工時の廃液による水質汚染の懸念がなく、地球環境保全に資することができる。   In addition, when all the lenses constituting the zoom lens 24 of the above embodiment are formed of an optical glass material that is chemically stable and does not contain lead, arsenic, or the like, the material can be recycled, and There is no concern about water pollution due to waste liquid during processing, and it can contribute to global environmental conservation.

また、上述した実施形態および変形例に係るデジタルカメラ100は、本発明に係る画像入力装置または携帯情報端末装置の一形態であるが、本発明に係る携帯情報端末装置としては、このデジタルカメラ100の形態の他、少なくともズームレンズ24および撮像デバイス35をカメラ機能部として本体の一部に有する携帯電話やPDA等の形態も含むものであり、このような携帯電話等も、小型で高変倍かつ高画質のカメラ機能部を有するものとすることができ、携帯性に優れるともに、300万〜500万画素クラスの高解像力を発揮する撮像デバイスにも対応することができる。さらに、カメラ機能部で得られた画像を通信機能部によって外部に容易に送出することができる。   The digital camera 100 according to the embodiment and the modification described above is an embodiment of the image input device or the portable information terminal device according to the present invention. The digital camera 100 is used as the portable information terminal device according to the present invention. In addition to the above embodiment, the mobile phone or PDA having at least the zoom lens 24 and the imaging device 35 as a camera function part as a camera function unit is also included. Such a mobile phone is also small and has a high zoom ratio. In addition, it can have a high-quality camera function unit, is excellent in portability, and can also be applied to an imaging device that exhibits high resolution of 3 million to 5 million pixel class. Furthermore, the image obtained by the camera function unit can be easily transmitted to the outside by the communication function unit.

本発明の一実施形態に係るズームレンズを備えた一実施形態に係るデジタルカメラの前面側からの斜視図である。It is a perspective view from the front side of a digital camera concerning one embodiment provided with a zoom lens concerning one embodiment of the present invention. 図1に示したデジタルカメラの、ズームレンズの鏡胴が被写体側に伸長した状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the lens barrel of the zoom lens of the digital camera shown in FIG. 1 is extended toward the subject side. 図1に示したデジタルカメラの背面側からの斜視図である。It is a perspective view from the back side of the digital camera shown in FIG. (a)はカードスロットにメモリカードを挿入したときの制御回路を示すブロック図、(b)はカードスロットに通信カードを挿入したときの制御回路を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing a control circuit when a memory card is inserted into the card slot, and (b) is a block diagram showing a control circuit when a communication card is inserted into the card slot. 図1,2に示したデジタルカメラが備えたズームレンズのレンズ構成(実施例1)を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a lens configuration (Example 1) of a zoom lens included in the digital camera illustrated in FIGS. 実施例1に係るズームレンズの短焦点端における各収差曲線図である。FIG. 6 is a diagram of aberration curves at the short focal end of the zoom lens according to Example 1; 実施例1に係るズームレンズの中間焦点距離における各収差曲線図である。FIG. 4 is a diagram of aberration curves at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 1; 実施例1に係るズームレンズの長焦点端における各収差曲線図である。FIG. 6 is a diagram of aberration curves at the long focal end of the zoom lens according to Example 1; 図1,2に示したデジタルカメラが備えたズームレンズのレンズ構成(実施例2)を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a lens configuration (Example 2) of a zoom lens included in the digital camera illustrated in FIGS. 実施例2に係るズームレンズの短焦点端における各収差曲線図である。FIG. 9 is a diagram illustrating aberration curves at the short focal point of the zoom lens according to Example 2; 実施例2に係るズームレンズの中間焦点距離における各収差曲線図である。FIG. 10 is a diagram of aberration curves at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 2; 実施例2に係るズームレンズの長焦点端における各収差曲線図である。FIG. 9 is a diagram of aberration curves at the long focal end of the zoom lens according to Example 2; 図1,2に示したデジタルカメラが備えたズームレンズのレンズ構成(実施例3)を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a lens configuration (Example 3) of a zoom lens included in the digital camera illustrated in FIGS. 実施例3に係るズームレンズの短焦点端における各収差曲線図である。FIG. 10 is a diagram of aberration curves at the short focal point of the zoom lens according to Example 3; 実施例3に係るズームレンズの中間焦点距離における各収差曲線図である。FIG. 9 is a diagram of aberration curves at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 3; 実施例3に係るズームレンズの長焦点端における各収差曲線図である。FIG. 10 is a diagram of aberration curves at the long focal end of the zoom lens according to Example 3; 図1,2に示したデジタルカメラが備えたズームレンズのレンズ構成(実施例4)を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a lens configuration (Example 4) of a zoom lens included in the digital camera illustrated in FIGS. 実施例4に係るズームレンズの短焦点端における各収差曲線図である。FIG. 10 is a diagram of aberration curves at the short focal end of the zoom lens according to Example 4; 実施例4に係るズームレンズの中間焦点距離における各収差曲線図である。FIG. 9 is a diagram of aberration curves at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 4; 実施例4に係るズームレンズの長焦点端における各収差曲線図である。FIG. 10 is a diagram of aberration curves at the long focal end of the zoom lens according to Example 4; 他の実施形態に係るデジタルカメラを示す図3相当の斜視図である。It is a perspective view equivalent to FIG. 3 which shows the digital camera which concerns on other embodiment. 図21に示したデジタルカメラの制御回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control circuit of the digital camera shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

I 第1群
II 第2群
III 第3群
IV 第4群
V 第5群
1〜11 第1〜第11レンズ
21 絞り
22 フィルタ
23 カバーガラス
R 曲率半径
(A)〜(B) 可変軸上面間隔
P 光軸
I Group 1
II Second group
III Group 3
IV 4th group V 5th group 1 to 11 1st to 11th lens 21 Aperture 22 Filter 23 Cover glass R Curvature radius (A) to (B) Variable axis upper surface distance P Optical axis

Claims (9)

物体側から順に、正の焦点距離を有する第1群と、負の焦点距離を有する第2群と、正の焦点距離を有する第3群と、正の焦点距離を有する第4群と、正の焦点距離を有する第5群とを備えるとともに、第3群の物体側に絞りを備えたズーム光学系において、第2群が固定されていることを特徴とするズーム光学系。   In order from the object side, a first group having a positive focal length, a second group having a negative focal length, a third group having a positive focal length, a fourth group having a positive focal length, A zoom optical system comprising: a fifth group having a focal length of 5 mm; and a zoom optical system having a stop on the object side of the third group, wherein the second group is fixed. 前記第1群が、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合された接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる3枚構成であることを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。   The first group has a three-lens configuration including, in order from the object side, a cemented lens in which a lens having negative refractive power and a lens having positive refractive power are cemented, and a lens having positive refractive power. The zoom optical system according to claim 1. 前記第2群の最も物体側のレンズが、下記式を満たすアッベ数νdの硝子材であることを特徴とする請求項1または2に記載のズーム光学系。
νd<45
3. The zoom optical system according to claim 1, wherein the lens on the most object side in the second group is a glass material having an Abbe number νd satisfying the following formula.
νd <45
前記第2群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項に記載のズーム光学系。   4. The zoom optical system according to claim 1, wherein the most object-side surface of the second group is an aspherical surface. 5. 前記第4群が接合レンズを含むことを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項に記載のズーム光学系。   The zoom optical system according to claim 1, wherein the fourth group includes a cemented lens. 前記第4群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項1から5のうちいずれか1項に記載のズーム光学系。   6. The zoom optical system according to claim 1, wherein the most object side surface of the fourth group is an aspherical surface. 前記第5群の移動によりフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1から6のうちいずれか1項に記載のズーム光学系。   The zoom optical system according to claim 1, wherein focusing is performed by moving the fifth group. 撮影光学系と撮像デバイスとを備えた画像入力装置において、前記撮影光学系として請求項1から7のうちいずれか1項に記載のズーム光学系を備えたことを特徴とする画像入力装置。   An image input apparatus comprising a photographic optical system and an imaging device, comprising the zoom optical system according to claim 1 as the photographic optical system. 撮影光学系と撮像デバイスとを有するカメラ機能部を一部に備えた携帯情報端末装置において、前記撮影光学系として請求項1から7のうちいずれか1項に記載のズーム光学系を備えたことを特徴とする携帯情報端末装置。
8. A portable information terminal device including a camera function unit having a photographing optical system and an imaging device in part, wherein the zoom optical system according to any one of claims 1 to 7 is provided as the photographing optical system. A portable information terminal device.
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