JP2006119319A - Variable power optical system, imaging lens device and digital equipment - Google Patents

Variable power optical system, imaging lens device and digital equipment Download PDF

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聡 大澤
Keiji Matsuzaka
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    • G02B15/143507Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -++

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable power optical system having a variable power ratio of approximately two to three times and also having a small size and high accuracy, and to provide an imaging lens device having the variable power optical system, and digital equipment equipped with the imaging lens device. <P>SOLUTION: The variable power optical system comprising a plurality of lens groups and varies a power by changing distances between the lens groups in the direction of its optical axis. The variable power optical system includes, in order from the object side, two or more lens groups whose optical power are negative and positive. Where an angle to a normal set in an image plane of the main light ray at a wide angle end and that at a telephoto end are represented by α<SB>W</SB>and α<SB>T</SB>respectively, the absolute value of a difference between them satisfies the following relation: 15°<¾α<SB>W</SB>-α<SB>T</SB>¾<30°. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数のレンズ群からなり、光軸方向に各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行う変倍光学系と、その変倍光学系を備える撮像レンズ装置及びその撮像レンズ装置を搭載したデジタル機器に関する。   The present invention includes a variable magnification optical system that includes a plurality of lens groups and performs zooming by changing the interval between the lens groups in the optical axis direction, an imaging lens device including the zooming optical system, and the imaging lens device. It relates to the installed digital equipment.

近年、携帯電話機や携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)の普及が目覚しく、しかもこれらの機器に、コンパクトなデジタルスチルカメラユニットやデジタルビデオユニットが内蔵される仕様が一般化してきている。これらの機器ではサイズやコストの制約が厳しいことから、独立した商品であるデジタルスチルカメラ等に比べて低画素数で小型の撮像素子と、プラスチックレンズ1〜3枚程度から成る単焦点光学系を備えた撮像レンズ装置とが一般的に用いられている。   In recent years, mobile phones and personal digital assistants (PDAs) have become widespread, and specifications for incorporating compact digital still camera units and digital video units into these devices have become common. Since these devices are severely limited in size and cost, they have a small image sensor with a small number of pixels and a single-focus optical system consisting of about 1 to 3 plastic lenses compared to digital still cameras that are independent products. An imaging lens device provided is generally used.

しかしながら、単焦点光学系の倍率は目視と同程度であるため、撮影できる対象が撮影者の近くのものに限られてしまっていた。この点において、撮像素子の高画素化・高機能化が急激に進んでいる現在、高画素撮像素子に対応でき、かつ撮影者から離れた被写体をも撮影可能とする、携帯電話機等に搭載できるコンパクトな変倍光学系が要求されている。   However, since the magnification of the single-focus optical system is similar to that of visual observation, the object that can be photographed is limited to that near the photographer. In this respect, with the rapid increase in the number of pixels and the functionality of image sensors, it can be mounted on a mobile phone or the like that can handle a high pixel image sensor and can photograph a subject away from the photographer. A compact variable magnification optical system is required.

コンパクトな構成の変倍光学系としては、例えば、特許文献1において、物体側から順に配置される、負の光学的パワーを有する第1レンズ群、正の光学的パワーを有する第2レンズ群、正の光学的パワーを有する第3レンズ群及び第4レンズ群よりなる、4成分の変倍光学系が提案されている。この特許文献1に開示されている技術では、光学全長を短くするために、最も像側のレンズ群(第4レンズ群)を常時固定とし、この直前のレンズ群(第3レンズ群)がフォーカスのために移動する、いわゆるリアフォーカス式を採用している。さらに、レンズエレメントを薄くすることにより、沈胴時の薄型化を達成している。
特開2002−90624号公報
As a variable magnification optical system having a compact configuration, for example, in Patent Document 1, a first lens group having negative optical power, a second lens group having positive optical power, which are sequentially arranged from the object side, A four-component variable magnification optical system composed of a third lens group and a fourth lens group having positive optical power has been proposed. In the technique disclosed in Patent Document 1, in order to shorten the optical total length, the lens group (fourth lens group) closest to the image side is always fixed, and the lens group (third lens group) immediately before this is focused. So-called rear focus type that moves for the purpose is adopted. Furthermore, the lens element is thinned to achieve a reduction in thickness when retracted.
JP 2002-90624 A

しかしながら、携帯電話機等の携帯端末では求められる耐衝撃性が厳しく、沈胴することは難しい。さらに、特許文献1に係る変倍光学系では、構成レンズ群が4成分と多いため、総レンズ枚数を減らすことが困難である。それに加え、レンズ群が多いことによりレンズの支持部材やレンズ駆動系の数もそれに伴って増加し、その変倍光学系を備えた撮像レンズ装置全体をコンパクトにすることが困難である。そのため、特許文献1に係る変倍光学系では、使用時の光学全長が長く、携帯端末への搭載は難しい。   However, a portable terminal such as a cellular phone has a severe impact resistance required, and it is difficult to retract. Furthermore, in the variable magnification optical system according to Patent Document 1, the number of constituent lenses is as large as four components, so it is difficult to reduce the total number of lenses. In addition, since the number of lens groups is large, the number of lens support members and lens drive systems also increases accordingly, and it is difficult to make the entire imaging lens device including the variable magnification optical system compact. Therefore, the variable magnification optical system according to Patent Document 1 has a long optical total length when used and is difficult to mount on a portable terminal.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、2〜3倍程度の変倍が可能でありながら使用時の光学全長が短く、かつ収差が良好に補正された、超小型な変倍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 such a situation, and is an ultra-compact change in which an optical total length in use is short and aberrations are well corrected while being able to be changed by about 2 to 3 times. An object of the present invention is to provide a double optical system.

請求項1記載の発明は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子の受光面上に被写体の光学像を形成し、光軸方向に各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行う変倍光学系であって、物体側から順に配置される、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群とを含み、広角端から望遠端への変倍時に前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が狭められる構成を備えると共に、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
15 °< |α W − α T < 30 ° ・・・(1)
4.0 mm < T W × f W / fT < 9.0 mm ・・・(2)
ただし、
α W:広角端での、主光線の像面に立てた垂線に対する角度(度)
α T:望遠端での、主光線の像面に立てた垂線に対する角度(度)
W:広角端での全光学系の合成焦点距離(mm)
T:望遠端での全光学系の合成焦点距離(mm)
W:広角端での全光学系の光学全長(mm)
である。
According to the first aspect of the present invention, an optical image of a subject is formed on a light receiving surface of an image sensor that converts an optical image into an electrical signal, and zooming is performed by changing the interval of each lens group in the optical axis direction. A variable power optical system including a first lens group having negative optical power and a second lens group having positive optical power, which are arranged in order from the object side, and from the wide-angle end to the telephoto end The zoom lens has a configuration in which the distance between the first lens group and the second lens group is reduced at the time of zooming, and the following conditional expression is satisfied.
15 ° <| α W − α T | <30 ° (1)
4.0 mm <T W × f W / f T <9.0 mm (2)
However,
α W : Angle (in degrees) with respect to the perpendicular to the principal ray image plane at the wide-angle end
α T : Angle (degrees) at the telephoto end with respect to the perpendicular to the principal ray image plane
f W : Total focal length of all optical systems at the wide angle end (mm)
f T : Total focal length of all optical systems at the telephoto end (mm)
T W : Optical total length of all optical systems at the wide-angle end (mm)
It is.

この構成によれば、最も物体側に位置する第1レンズ群が負の光学的パワーを持った、いわゆる負リードの構成になっている。このため、物体側から大きな角度で入射してくる光線を、この第1レンズ群の負の光学的パワーによりいち早く緩め得る。さらに、負リードの構成では、サイズを小さくしても誤差感度の上昇を抑制し得る。   According to this configuration, the first lens unit located closest to the object side has a so-called negative lead configuration in which negative optical power is provided. For this reason, a light ray incident at a large angle from the object side can be quickly relaxed by the negative optical power of the first lens group. Further, in the negative lead configuration, an increase in error sensitivity can be suppressed even if the size is reduced.

ここで、条件式(1)における像面入射角は、図20に示す方向を正の方向と定義する。つまり、図20の左側を物体側、右側を像面側として、射出瞳位置が像面より物体側にある場合の主光線角度を正方向とする。   Here, the image plane incident angle in conditional expression (1) defines the direction shown in FIG. 20 as the positive direction. That is, the principal ray angle when the left side of FIG. 20 is the object side and the right side is the image plane side and the exit pupil position is on the object side from the image plane is the positive direction.

ここで、条件式(1)の下限を下回ると絞りを含むレンズ群の変倍への寄与が少なくなり、2〜3倍程度の変倍比を得ることが困難となる。あるいは、条件式(1)の下限を下回る条件で十分な変倍を得ようとすると、絞りを含むレンズ群の移動量が大きくなるか、又は射出瞳の移動量が大きくなってしまい、いずれにしても全長がコンパクトでなくなる。それに対して、条件式(1)の上限を越えると撮像素子へ入射する角度が広角端と望遠端とで大きく異なるため、撮像素子上に配置されたマイクロレンズでの光線ケラレが過大となり、周辺光量落ちが大きくなる。つまり、条件式(1)を満たすことで、広角端及び望遠端での撮像素子への光線の入射角が適切な値となるため、周辺光量落ちを小さく抑えたままで、使用時の光学全長を短くし得る。   Here, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the contribution to the zooming of the lens unit including the stop is reduced, and it becomes difficult to obtain a zooming ratio of about 2 to 3 times. Alternatively, if an attempt is made to obtain sufficient zooming under conditions that fall below the lower limit of conditional expression (1), the amount of movement of the lens unit including the aperture will increase, or the amount of movement of the exit pupil will increase. But the overall length is not compact. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the angle of incidence on the image sensor is greatly different between the wide-angle end and the telephoto end, resulting in excessive light vignetting at the microlens arranged on the image sensor. The drop in light intensity increases. In other words, by satisfying conditional expression (1), the incident angle of the light beam to the image sensor at the wide-angle end and the telephoto end becomes an appropriate value. Can be shortened.

また、条件式(2)の下限を下回ると広角端での全長が短くなり、変倍を担うレンズ群の光学的パワーが過大となるため像面湾曲や球面収差の補正が困難となる。それに対して、条件式(2)の上限を超えると広角端での全長が長くなり、コンパクトでなくなる。   If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the total length at the wide-angle end is shortened, and the optical power of the lens group responsible for zooming becomes excessive, making it difficult to correct field curvature and spherical aberration. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the total length at the wide-angle end becomes long, and it is not compact.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の変倍光学系であって、以下の条件式をさらに満たすことを特徴とする。
0.1 < Lb /fW < 0.9 ・・・(3)
ただし、
b:望遠端での、最も撮像素子側に位置する光学的パワーを有するレンズ面の面頂点から撮像素子面までの光軸上距離(レンズバック)
である。
A second aspect of the present invention is the variable magnification optical system according to the first aspect of the present invention, further satisfying the following conditional expression.
0.1 <L b / f W < 0.9 ··· (3)
However,
L b : Distance on the optical axis from the surface apex of the lens surface having the optical power closest to the image sensor to the image sensor surface at the telephoto end (lens back)
It is.

ここで、条件式(3)の下限を下回ると撮像素子と像面側のレンズとの距離が近すぎて、撮像素子の取り付けが困難となる。それに対して、条件式(3)の上限を超えると望遠端でのレンズバックが長くなり、変倍に必要な第2レンズ群の移動量を確保することが困難となる。   Here, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the distance between the image sensor and the lens on the image plane side is too short, making it difficult to mount the image sensor. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the lens back at the telephoto end becomes long, and it becomes difficult to secure the amount of movement of the second lens group necessary for zooming.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の変倍光学系であって、以下の条件式をさらに満たすことを特徴とする。
0 °< α W < 30 ° ・・・(4)
ここで、条件式(4)の上限を超えると撮像素子上のマイクロレンズによる軸外光のケラレが大きくなり、それに起因する周辺光量落ちが大きくなる。それに対して、条件式(4)の下限を下回ると最も像面側に配置されるレンズに必要とされる光学的パワーが強くなり、歪曲収差や像面湾曲の補正が困難となる。
A third aspect of the invention is the variable magnification optical system according to the first or second aspect of the invention, and further satisfies the following conditional expression.
0 ° <α W <30 ° (4)
Here, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the vignetting of off-axis light by the microlens on the image sensor increases, and the peripheral light amount drop resulting therefrom increases. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the optical power required for the lens arranged closest to the image plane becomes strong, and it becomes difficult to correct distortion and curvature of field.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の変倍光学系であって、以下の条件式をさらに満たすことを特徴とする。
0.2 <fW /fbg < 2.0 ・・・(5)
ただし、
bg:最も像面側のレンズ群の焦点距離
である。
A fourth aspect of the present invention is the variable magnification optical system according to any one of the first to third aspects, further satisfying the following conditional expression.
0.2 <f W / f bg <2.0 (5)
However,
f bg : the focal length of the lens unit closest to the image plane side.

ここで、条件式(5)の下限を下回ると最も像面側のレンズ群の正の光学的パワーが弱くなるため、軸外光線が撮像素子に入射する角度が大きくなり、射出瞳が撮像素子に近づきすぎてしまう。そのため、撮像素子のマイクロレンズによるケラレが発生し撮像素子を含めた周辺光量が少なくなる。それに対して、条件式(5)の上限を超えると最も像面側のレンズ群の光学的パワーが大きくなり、そのレンズ群で発生する像面湾曲と歪曲収差を補正することが困難となる。   Here, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the positive optical power of the lens unit closest to the image plane is weakened, so the angle at which off-axis rays are incident on the image sensor increases, and the exit pupil becomes the image sensor. Too close. For this reason, vignetting due to the microlens of the image sensor occurs, and the amount of peripheral light including the image sensor decreases. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the optical power of the lens unit closest to the image plane increases, and it becomes difficult to correct curvature of field and distortion generated in the lens unit.

請求項5記載の発明は、撮像レンズ装置であって、請求項1乃至4のいずれかに記載の変倍光学系を備え、前記変倍光学系が所定の結像面上に被写体の光学像を形成可能な構成とされていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an imaging lens device comprising the variable magnification optical system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the variable magnification optical system is an optical image of a subject on a predetermined imaging surface. It is the structure which can be formed.

この構成によれば、携帯電話機や携帯情報端末等に搭載可能なコンパクトで、高精細な撮像レンズ装置において、2〜3倍程度の変倍を行わせることが可能となる。   According to this configuration, in a compact and high-definition imaging lens device that can be mounted on a mobile phone, a portable information terminal, or the like, it is possible to perform zooming about 2 to 3 times.

請求項6記載の発明は、デジタル機器であって、請求項5に記載の撮像レンズ装置と、撮像素子と、前記物体側の被写体の静止画撮影及び動画撮影の少なくとも一方の撮影を前記撮像レンズ装置及び撮像素子に実行させる機能部とを具備することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is a digital device, and the imaging lens device according to claim 5, the imaging element, and at least one of still image shooting and moving image shooting of the object on the object side is captured by the imaging lens. And a functional unit to be executed by the apparatus and the image sensor.

この構成によれば、携帯電話機や携帯情報端末等のデジタル機器において、高精細を保ったままで変倍を実現し得る。   According to this configuration, zooming can be realized in a digital device such as a mobile phone or a portable information terminal while maintaining high definition.

請求項1記載の発明によれば、最も物体側に位置する第1レンズ群が負の光学的パワーを持った、いわゆる負リードの構成になっている。このため、物体側から大きな角度で入射してくる光線を、この第1レンズ群の負の光学的パワーによりいち早く緩めることができる。また、負リードの構成では光学全長を短くすることも可能であるので、正リードのものに比べ全体的にコンパクト化が可能となる。さらに、負リードの構成ではサイズを小さくしても誤差感度の上昇が抑制されるため、レンズ面の加工精度やレンズを鏡筒に配置する際の位置精度等に課される条件を緩くしても、高い光学性能を達成することができる。つまり、製造が容易となる。   According to the first aspect of the present invention, the first lens group located closest to the object side has a so-called negative lead configuration having negative optical power. For this reason, a light ray incident at a large angle from the object side can be quickly relaxed by the negative optical power of the first lens group. In addition, since the optical total length can be shortened in the negative lead configuration, the overall size can be reduced as compared with the positive lead. Furthermore, the negative lead configuration suppresses an increase in error sensitivity even if the size is reduced, so the conditions imposed on the processing accuracy of the lens surface and the positional accuracy when the lens is placed on the lens barrel are relaxed. Also, high optical performance can be achieved. That is, manufacture becomes easy.

また、条件式(1)を満たすため、変倍を担うレンズ群の寄与が適切となり、2〜3倍程度の変倍比を得ることが可能となる。さらに、広角端及び望遠端での撮像素子への光線の入射角が適切な値となるため、周辺光量落ちを小さく抑えたままで、使用時の光学全長を短くできる。   Further, since the conditional expression (1) is satisfied, the contribution of the lens group responsible for zooming becomes appropriate, and a zoom ratio of about 2-3 times can be obtained. Furthermore, since the incident angle of the light beam to the image sensor at the wide-angle end and the telephoto end becomes an appropriate value, the total optical length in use can be shortened while keeping the peripheral light amount from being reduced.

さらに、条件式(2)を満たすため、変倍を担うレンズ群の光学的パワーが適切となり、像面湾曲や球面収差の補正が良好に行える。それに加え、広角端での全長を抑えることができるので、コンパクト化が可能となる。   Furthermore, since the conditional expression (2) is satisfied, the optical power of the lens group responsible for zooming becomes appropriate, and correction of field curvature and spherical aberration can be performed satisfactorily. In addition, since the total length at the wide-angle end can be suppressed, downsizing is possible.

請求項2記載の発明によれば、撮像素子と像面側のレンズとの距離が適切となり、撮像素子の取り付けが容易に行える。さらに、望遠端でのレンズバックを短く抑えられるので、変倍に必要な第2レンズ群の移動量を確保することが可能となる。   According to the second aspect of the invention, the distance between the image sensor and the lens on the image plane side is appropriate, and the image sensor can be easily attached. Furthermore, since the lens back at the telephoto end can be kept short, it is possible to ensure the amount of movement of the second lens group necessary for zooming.

請求項3記載の発明によれば、撮像素子上のマイクロレンズによる軸外光のケラレが小さく、周辺光量落ちを小さく抑えることができる。さらに、最も像面側に配置されるレンズに必要とされる光学的パワーが適切となるので、歪曲収差や像面湾曲の補正が良好に行える。   According to the third aspect of the invention, the vignetting of off-axis light by the microlens on the image sensor is small, and the peripheral light amount drop can be suppressed small. Furthermore, since the optical power required for the lens arranged closest to the image plane is appropriate, distortion and field curvature can be corrected satisfactorily.

請求項4記載の発明によれば、最も像面側のレンズ群の正の光学的パワーが適切となるので、軸外光線が撮像素子に入射する角度が適切となる。そのため、撮像素子のマイクロレンズによるケラレが小さくなり、周辺光量落ちを小さく抑えることができる。さらに、最も像面側のレンズ群の光学的パワーが適切となるので、そのレンズ群で発生する像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することが可能となる。   According to the fourth aspect of the invention, since the positive optical power of the lens unit closest to the image plane is appropriate, the angle at which the off-axis ray is incident on the image sensor is appropriate. Therefore, the vignetting by the microlens of the image sensor is reduced, and the peripheral light amount drop can be suppressed small. Furthermore, since the optical power of the lens group closest to the image plane is appropriate, it is possible to satisfactorily correct field curvature and distortion occurring in the lens group.

請求項5記載の発明によれば、2〜3倍程度の変倍を行うことが可能で、さらに携帯電話機や携帯情報端末等に搭載可能な、コンパクトかつ高精細な撮像レンズ装置が実現できる。   According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to realize a compact and high-definition image pickup lens device that can perform a magnification change of about 2 to 3 times and can be mounted on a mobile phone or a portable information terminal.

請求項6記載の発明によれば、高精細を保ったままで、被写体の静止画撮影又は動画撮影における変倍(ズーミング)が可能な、携帯電話機や携帯情報端末等のデジタル機器が実現できる。   According to the invention described in claim 6, it is possible to realize a digital device such as a mobile phone or a portable information terminal capable of zooming in still image shooting or moving image shooting of a subject while maintaining high definition.

図21は、本発明に係るデジタル機器の一実施形態を示す、カメラ付携帯電話機の外観構成図である。尚、本発明において、デジタル機器としては、上記携帯電話機以外に、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、又はこれらの周辺機器を含むものとする。デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラは、被写体の映像を光学的に取り込んだ後、その映像を半導体素子を使って電気信号に変換し、デジタルデータとしてフラッシュメモリ等の記憶媒体に記憶する撮像レンズ装置である。さらに本発明では、被写体の静止又は動きのある映像を光学的に取り込む、コンパクトな撮像レンズ装置を内蔵する仕様を備えた携帯電話機、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、又はこれらの周辺機器も含んでいる。   FIG. 21 is an external configuration diagram of a camera-equipped mobile phone showing an embodiment of a digital device according to the present invention. In the present invention, the digital device includes a digital still camera, a digital video camera, a personal digital assistant (PDA), a personal computer, a mobile computer, or peripheral devices in addition to the mobile phone. . Digital still cameras and digital video cameras are imaging lens devices that optically capture an image of a subject, then convert the image to an electrical signal using a semiconductor element, and store it as a digital data in a storage medium such as a flash memory. is there. Furthermore, in the present invention, a mobile phone, a personal digital assistant, a personal computer, a mobile computer, or a peripheral device having a specification that incorporates a compact imaging lens device that optically captures a still or moving image of a subject. Contains.

図21(a)は携帯電話機の操作面を、図21(b)は操作面の裏面、つまり背面を表している。携帯電話機本体200には、上部にアンテナ201、操作面にはディスプレイ202、画像撮影モードの起動及び静止画と動画撮影の切り替えを行う画像切替ボタン203、本発明に係る変倍(ズーミング)を制御する変倍ボタン204、シャッターボタン205、そしてダイヤルボタン206が備えられている。変倍ボタン204は、その上端部分に望遠端を表す「T」の印字が、下端部分に広角端を表す「W」の印字がされ、印字位置が押下されることで、それぞれの変倍動作が指示可能な2接点式のスイッチ等で構成されている。さらに携帯電話機本体200には、本発明に係る変倍光学系によって構成された撮像レンズ装置(カメラ)207が内装され、撮影レンズが背面に露呈している。   21A shows the operation surface of the mobile phone, and FIG. 21B shows the back surface of the operation surface, that is, the back surface. The mobile phone main body 200 has an antenna 201 on the top, a display 202 on the operation surface, an image switching button 203 for starting an image shooting mode and switching between still image and moving image shooting, and zooming according to the present invention. A scaling button 204, a shutter button 205, and a dial button 206 are provided. The enlargement / reduction button 204 is printed with “T” representing the telephoto end at the upper end portion and “W” representing the wide-angle end at the lower end portion, and each enlargement operation is performed by pressing the print position. Is configured with a two-contact type switch or the like. Further, the mobile phone body 200 includes an imaging lens device (camera) 207 configured by the variable magnification optical system according to the present invention, and the imaging lens is exposed on the back surface.

静止画を撮影するときは、まず、画像切替ボタン203を押すことで、画像撮影モードを起動する。ここでは、画像切替ボタン203を一度押すことで静止画撮影モードが起動し、その状態でもう一度画像切替ボタン203を押すことで動画撮影モードに切り替わるとする。つまり、画像切替ボタン203からの指示を受けた携帯電話機本体200の制御部(図略)は、物体側の被写体の静止画撮影及び動画撮影の少なくとも一方の撮影を撮像レンズ装置及び撮像素子に実行させる機能を有する。   When shooting a still image, first, the image switching mode 203 is pressed to activate the image shooting mode. Here, it is assumed that the still image shooting mode is activated by pressing the image switching button 203 once, and the moving image shooting mode is switched by pressing the image switching button 203 again in this state. That is, upon receiving an instruction from the image switching button 203, the control unit (not shown) of the mobile phone body 200 executes at least one of still image shooting and moving image shooting of the object on the object side on the imaging lens device and the imaging element. It has a function to make it.

静止画撮影モードが起動すると、撮像レンズ装置207を通して被写体の像がCCD等の撮像素子で周期的にくり返し撮像され、表示用メモリに転送された後に、ディスプレイ202に導かれる。ディスプレイ202を覗くことで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この状態でシャッターボタン205を押すことで、静止画像を得ることができる、すなわち、静止画用のメモリに画像データが格納される。   When the still image shooting mode is activated, an image of a subject is periodically and repeatedly imaged by an imaging element such as a CCD through the imaging lens device 207, transferred to the display memory, and then guided to the display 202. By looking through the display 202, it is possible to adjust the main subject so as to be in a desired position on the screen. By pressing the shutter button 205 in this state, a still image can be obtained, that is, image data is stored in a still image memory.

このとき、被写体が撮影者から離れた位置にある、あるいは近くの被写体を拡大したいためズーム撮影を行うときには、変倍ボタン204の上端「T」の印字部分を押すと、その状態が検出され、押している時間に応じて変倍のためのレンズ駆動が実行されて、連続的にズーミングが行われる。また、ズーミングし過ぎた場合など、被写体の拡大率を下げたい場合には、変倍ボタン204の下端「W」の印字部分を押すことで、その状態が検出され、押している時間に応じて連続的に変倍が行われる。このようにして、撮影者から離れた被写体であっても、変倍ボタン204を用いてその拡大率を調節することができる。そして、通常の等倍撮影と同様、主被写体がその画面中の所望の位置に収まるように調整し、シャッターボタン205を押すことで、拡大された静止画像を得ることができる。   At this time, when zoom shooting is performed because the subject is at a position away from the photographer or a close subject is to be enlarged, the state is detected by pressing the upper end “T” of the magnification button 204, The lens drive for zooming is executed according to the pressing time, and zooming is continuously performed. In addition, when it is desired to reduce the enlargement ratio of the subject, such as when zooming is excessive, the state is detected by pressing the lower end “W” printed portion of the scaling button 204, and continuously depending on the pressing time. Therefore, zooming is performed. In this way, the enlargement ratio can be adjusted using the zoom button 204 even for a subject away from the photographer. Then, as in normal normal shooting, an enlarged still image can be obtained by adjusting the main subject so that it falls within a desired position on the screen and pressing the shutter button 205.

また、動画撮影を行う場合には、画像切替ボタン203を一度押すことで静止画撮影モードを起動した後、もう一度画像切替ボタン203を押して動画撮影モードに切り替える。後は静止画撮影のときと同様にして、ディスプレイ202を覗き、撮像レンズ装置207を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整する。このとき、変倍ボタン204を用いて被写体像の拡大率を調節することができる。この状態でシャッターボタン205を押すことで、動画撮影が開始される。この撮影中、変倍ボタン204により、被写体の拡大率を随時変えることも可能である。ここで、もう一度シャッターボタン205を押すことで、動画撮影は終了する。動画像は、ディスプレイ202のための表示メモリに導かれると共に、動画像用のメモリに導かれて格納される。   In addition, when performing moving image shooting, the still image shooting mode is activated by pressing the image switching button 203 once, and then the image switching button 203 is pressed again to switch to the moving image shooting mode. After that, as in the case of still image shooting, the display 202 is looked into, and the subject image obtained through the imaging lens device 207 is adjusted so as to be in a desired position on the screen. At this time, the enlargement ratio of the subject image can be adjusted using the scaling button 204. By pressing the shutter button 205 in this state, moving image shooting is started. During this shooting, the enlargement ratio of the subject can be changed at any time by the zoom button 204. Here, when the shutter button 205 is pressed again, the moving image shooting ends. The moving image is guided to a display memory for the display 202 and is also stored in a moving image memory.

本発明に係る変倍ボタン204はこの実施形態に限られることなく、既設のダイヤルボタン206を利用するようにしてもよいし、また、ダイヤルボタン設置面に回転軸を持つような回転式のダイヤル等、拡大と縮小の2方向の変倍を可能とする機能を備える態様としたものでもよい。   The scaling button 204 according to the present invention is not limited to this embodiment, and an existing dial button 206 may be used, or a rotary dial having a rotary shaft on the dial button installation surface. For example, a mode having a function of enabling scaling in two directions of enlargement and reduction may be used.

また、本発明は携帯電話機に制限されることなく、それ以外のデジタル機器、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、又はこれらの周辺機器にも適用することができる。   Further, the present invention is not limited to a mobile phone, and can be applied to other digital devices such as a digital still camera, a digital video camera, a personal digital assistant, a personal computer, a mobile computer, or peripheral devices thereof. it can.

図21(b)に示した、本発明に係る撮像レンズ装置207におけるレンズ系としては、撮影者から離れた被写体も撮影可能とするために、ズーミングが可能で、高性能かつコンパクトな変倍光学系への要求が強い。変倍光学系においては、複数のレンズ群が前記レンズ系を構成しており、光軸方向に各レンズ群の間隔を変えることにより変倍及びフォーカシングを行う仕組みになっている。本発明は、この変倍光学系、そしてその変倍光学系を用い、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子の受光面上に被写体の光学像を形成する撮像レンズ装置、さらにはその撮像レンズ装置と、撮像素子とを含み、静止画又は動画の撮影を実行する機能を有するデジタル機器に関するものである。   As the lens system in the imaging lens device 207 according to the present invention shown in FIG. 21B, zooming is possible so that a subject away from the photographer can be photographed. There is a strong demand for the system. In the variable magnification optical system, a plurality of lens groups constitutes the lens system, and the variable magnification and focusing are performed by changing the distance between the lens groups in the optical axis direction. The present invention provides an image pickup lens device that forms an optical image of a subject on a light receiving surface of an image pickup device that converts the optical image into an electrical signal by using the zoom optical system, and the zoom optical system. The present invention relates to a digital device that includes an imaging lens device and an imaging element and has a function of performing still image or moving image shooting.

以下、図21(b)に示したカメラ付携帯電話機の撮像レンズ装置207を構成する、本発明に係る変倍光学系を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a variable power optical system according to the present invention, which constitutes the imaging lens device 207 of the camera-equipped mobile phone shown in FIG. 21B, will be described with reference to the drawings.

また、本明細書を通じて、接合レンズを構成している各単レンズの光学的パワーは、その単レンズのレンズ面の両側が空気との界面を備えている、つまりその単レンズが単独で存在しているときのパワーを指すものとする。   In addition, throughout this specification, the optical power of each single lens constituting the cemented lens is such that both sides of the lens surface of the single lens have an interface with air, that is, the single lens exists alone. It refers to the power when you are.

[実施形態1]
図1は、実施形態1の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この図1及び以下に示す図2〜図9においては、広角端(W)でのレンズ配置を示している。本実施形態を通じてこれらのレンズ群は、図の物体側(図1における左側)から順に、全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)、正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)、及び正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)とから構成されている。また、各実施形態において、第2レンズ群(Gr2)の第1レンズ群(Gr1)側には、光量を調節するための光学絞り(ST)が備えられている。そして、物体側から最も離れたレンズ群のさらに物体から離れる側には、平行平面板(PL)及び撮像素子(SR)が配置されている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to Embodiment 1 along the optical axis (AX). In FIG. 1 and FIGS. 2 to 9 shown below, the lens arrangement at the wide angle end (W) is shown. Throughout this embodiment, these lens groups are, in order from the object side (left side in FIG. 1) in the figure, a first lens group (Gr1) having a negative optical power as a whole, and a second lens having a positive optical power. It is composed of a group (Gr2) and a third lens group (Gr3) having a positive optical power. In each embodiment, an optical aperture (ST) for adjusting the amount of light is provided on the first lens group (Gr1) side of the second lens group (Gr2). A plane parallel plate (PL) and an image sensor (SR) are arranged on the side farther from the object of the lens group farthest from the object side.

以下本明細書においては、レンズについて、「凹」、「凸」又は「メニスカス」という術語を用いるが、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているものであり、レンズ全体又はレンズの端付近の形状を表しているのではない。このことは、球面レンズでは問題にならないが、非球面レンズでは一般に、レンズの中心付近と端付近での形状が異なるので注意が必要である。   Hereinafter, in this specification, the terms “concave”, “convex” or “meniscus” are used for the lens, and these represent the lens shape in the vicinity of the optical axis (near the center of the lens), It does not represent the shape of the entire lens or near the end of the lens. This is not a problem with a spherical lens, but with an aspherical lens, it should be noted that generally the shape near the center and the end of the lens is different.

図1に示した実施形態1の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズ(負の光学的パワーを持つレンズ)と物体側に凸の正メニスカスレンズ(正の光学的パワーを持つレンズ)とから成る。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズである。そして、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズである。また、図1に示した番号ri(i=1,2,3,・・・)は、物体側から数えたときのi番目のレンズ面(ただし、レンズの接合面は1つの面として数えている。)であり、riに*が付された面は非球面である。   In the variable power optical system of Embodiment 1 shown in FIG. 1, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having negative optical power as a whole includes a biconcave negative lens (lens having negative optical power) and a positive meniscus lens convex to the object side (having positive optical power). Lens). The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. The third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a biconvex positive lens. The number ri (i = 1, 2, 3,...) Shown in FIG. 1 is the i-th lens surface when counted from the object side (however, the cemented surface of the lens is counted as one surface). The surface with ri attached with * is an aspherical surface.

ここで、接合レンズにおけるレンズ枚数は、接合レンズ全体で1枚ではなく、接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すこととする。例えば、3枚の単レンズで構成される接合レンズのレンズ枚数は、1枚ではなく3枚と数える。   Here, the number of lenses in the cemented lens is not represented by one for the entire cemented lens, but by the number of single lenses constituting the cemented lens. For example, the number of lenses of a cemented lens composed of three single lenses is counted as three instead of one.

このような構成の下で、図の物体側から入射した光線は、順に、第1、第2及び第3レンズ群(Gr1、Gr2、Gr3)を通過し、そこで物体の光学像を形成する。そして、このレンズ群で形成された光学像は、第3レンズ群(Gr3)に隣り合って配置された平行平面板(PL)を通過する。このとき、光学像は、撮像素子(SR)において電気的な信号に変換される際に発生する、いわゆる折り返しノイズが最小化されるように修正される。この平行平面板(PL)は、光学的ローパスフィルター、赤外カットフィルター、撮像素子のカバーガラス等に相当するものである。最後に、撮像素子(SR)において、平行平面板(PL)において修正された光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されて、デジタル映像信号として携帯電話機や携帯情報端末等のメモリに記録されたり、有線あるいは無線により他のデジタル機器に伝送されたりする。   Under such a configuration, light rays incident from the object side in the figure sequentially pass through the first, second, and third lens groups (Gr1, Gr2, Gr3), and form an optical image of the object there. The optical image formed by this lens group passes through a plane parallel plate (PL) arranged adjacent to the third lens group (Gr3). At this time, the optical image is corrected so as to minimize so-called aliasing noise that occurs when the image is converted into an electrical signal in the imaging element (SR). The plane parallel plate (PL) corresponds to an optical low-pass filter, an infrared cut filter, a cover glass of an image sensor, or the like. Finally, in the image sensor (SR), the optical image corrected in the plane parallel plate (PL) is converted into an electrical signal. This electric signal is subjected to predetermined digital image processing, image compression processing, and the like as necessary, and is recorded as a digital video signal in a memory of a mobile phone, a portable information terminal, or other digital device by wire or wirelessly Or transmitted to.

図10は、これらレンズ群の変倍時における移動のさせ方を表した模式図であり、実施形態1のみならず、後述する実施形態2以降の各レンズ群の移動のさせ方も同時に示してある。この図10においてもこれまでと同様左側が物体側であり、その物体側から第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)の順に並んで配置されている。この図において、符号Wは焦点距離が最も短い、すなわち画角が最も大きい広角端を示しており、符号Tは焦点距離が最も長い、すなわち画角が最も小さい望遠端を示している。また、符号Mは焦点距離が広角端(W)と望遠端(T)との真中(以下、中間点と呼ぶ)を表している。実際のレンズ群は光軸に沿った直線上を移動させられるが、この図においては、広角端(W)、中間点(M)及び望遠端(T)におけるレンズ群の位置を、図の上から下へ並べる形で表している。   FIG. 10 is a schematic diagram showing how to move these lens groups at the time of zooming, and shows not only the first embodiment but also how to move each lens group in the second and later embodiments described later. is there. In FIG. 10, the left side is the object side as before, and the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) are arranged in this order from the object side. Yes. In this figure, the symbol W indicates the wide angle end with the shortest focal length, that is, the largest angle of view, and the symbol T indicates the telephoto end with the longest focal length, that is, the smallest angle of view. The symbol M represents the middle (hereinafter referred to as an intermediate point) between the wide angle end (W) and the telephoto end (T). The actual lens group is moved on a straight line along the optical axis. In this figure, the positions of the lens group at the wide-angle end (W), the intermediate point (M), and the telephoto end (T) are It is shown in the form of arranging from the bottom.

本実施形態で扱うような、光学的パワーが負正正の3成分を含む変倍光学系においては、変倍を担うのはほとんどが第2レンズ群(Gr2)である。そのため、主に第2レンズ群(Gr2)が光学的パワーを有することになる。しかしながら、本発明に係るコンパクトな変倍光学系においては、第2レンズ群(Gr2)の移動だけでは2〜3倍程度の変倍比を確保することが困難となる。そのため、第2レンズ群(Gr2)以外のレンズ群にも変倍を担わせる構成としている。図1のようなレンズ構成の実施形態1では、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、第1レンズ群(Gr1)及び第2レンズ群(Gr2)は物体に近づく方向に、それと反対に第3レンズ群(Gr3)は物体から離れる方向に直線的に移動させられる。そして、これら第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)が主に変倍を担うことになる。   In the variable power optical system including three components having negative and positive optical powers as handled in the present embodiment, the second lens group (Gr2) is responsible for the variable power. Therefore, the second lens group (Gr2) mainly has optical power. However, in the compact variable power optical system according to the present invention, it is difficult to ensure a zoom ratio of about 2 to 3 times only by moving the second lens group (Gr2). Therefore, the lens group other than the second lens group (Gr2) is configured to be responsible for zooming. In Embodiment 1 having a lens configuration as shown in FIG. 1, the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) approach the object when zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T). On the other hand, the third lens group (Gr3) is linearly moved away from the object. The second lens group (Gr2) and the third lens group (Gr3) are mainly responsible for zooming.

以下、図面を参照しながら、実施形態1と同様にして、実施形態2から実施形態9までのレンズ構成を順に説明していく。このとき、図2から図9までの図中の符号の意味は、図1と同様とする。   Hereinafter, the lens configurations from the second embodiment to the ninth embodiment will be described in order as in the first embodiment with reference to the drawings. At this time, the meanings of the reference numerals in FIGS. 2 to 9 are the same as those in FIG.

[実施形態2]
図2は、実施形態2の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施形態2の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズ、及び両凹の負レンズとから成る。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズである。そして、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の正メニスカスレンズである。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to Embodiment 2 taken along the optical axis (AX). In the variable magnification optical system according to the second embodiment, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having negative optical power as a whole is composed of a cemented lens of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side, and a biconcave negative lens. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. The third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a positive meniscus lens convex to the image side.

このようなレンズ構成の実施形態2においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図10に示したように、第1レンズ群(Gr1)は像側に凸の軌道を描くように移動させられる。つまり、広角端(W)から中間点(M)への途中で一端像側に近づけられた後、物体側に移動させられ、望遠端(T)では広角端(W)での位置より若干像側になる。そして、第2レンズ群(Gr2)は物体に近づく方向に、それと反対に第3レンズ群(Gr3)は物体から離れる方向に直線的に移動させられる。   In Embodiment 2 having such a lens configuration, as shown in FIG. 10, the first lens group (Gr1) is convex on the image side at the time of zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T). Moved to draw a trajectory. In other words, after being moved closer to the image side on the way from the wide-angle end (W) to the intermediate point (M), it is moved toward the object side, and the image at the telephoto end (T) is slightly larger than the position at the wide-angle end (W). Become side. Then, the second lens group (Gr2) is linearly moved in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linearly moved away from the object.

[実施形態3]
図3は、実施形態3の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。図3に示した実施形態3の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズである。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズである。そして、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の正メニスカスレンズと像側に凸の負メニスカスレンズとの接合レンズである。
[Embodiment 3]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system of Embodiment 3, with the optical axis (AX) cut longitudinally. In the variable power optical system of Embodiment 3 shown in FIG. 3, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having a negative optical power as a whole is a cemented lens of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. The third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a cemented lens of a positive meniscus lens convex on the image side and a negative meniscus lens convex on the image side.

このようなレンズ構成の実施形態3においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図10に示したように、第1レンズ群(Gr1)は像側に凸の軌道を描くように移動させられる。つまり、広角端(W)から中間点(M)への途中で一端像側に近づけられた後、物体側に移動させられ、望遠端(T)では広角端(W)での位置より若干物体側になる。そして、第2レンズ群(Gr2)は物体に近づく方向に、それと反対に第3レンズ群(Gr3)は物体から離れる方向に直線的に移動させられる。   In Embodiment 3 having such a lens configuration, when zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 10, the first lens group (Gr1) is convex on the image side. Moved to draw a trajectory. In other words, after being moved closer to the image side in the middle from the wide-angle end (W) to the intermediate point (M), it is moved to the object side, and the object at the telephoto end (T) is slightly more than the position at the wide-angle end (W). Become side. Then, the second lens group (Gr2) is linearly moved in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linearly moved away from the object.

[実施形態4]
図4は、実施形態4の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。本実施形態4における第2レンズは、複合型非球面レンズ(基板となる球面ガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズ)となっている。この複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材としては取扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も1枚と考える。その際、レンズ屈折率も、基板となっているガラス材料の屈折率と定義する。
[Embodiment 4]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to Embodiment 4 taken along the optical axis (AX). The second lens in the fourth embodiment is a composite aspherical lens (a lens that is aspherical by applying a thin resin material on a spherical glass material to be a substrate). Since the resin material used for this composite aspherical lens has only an additional function of the substrate glass material, it is not handled as a single optical member, but is treated as if the substrate glass material has an aspherical surface, and the number of lenses is also Think of it as one. At this time, the lens refractive index is also defined as the refractive index of the glass material serving as the substrate.

図4に示した実施形態4の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズである。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズである。そして、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の正メニスカスレンズである。   In the variable power optical system of Embodiment 4 shown in FIG. 4, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having negative optical power as a whole is a cemented lens of a negative meniscus lens convex on the object side and a positive meniscus lens convex on the object side. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. The third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a positive meniscus lens convex to the image side.

このようなレンズ構成の実施形態4においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図10に示したように、第1レンズ群(Gr1)は像側に凸のUターン軌道を描くように移動させられる。つまり、中間点(M)付近で最も像側に近づけられた後、物体側に移動させられ、望遠端(T)と広角端(W)での位置はほぼ等しい。そして、第2レンズ群(Gr2)は物体に近づく方向に、それと反対に第3レンズ群(Gr3)は物体から離れる方向に直線的に移動させられる。   In Embodiment 4 having such a lens configuration, when zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 10, the first lens group (Gr1) is convex on the image side. Moved to draw a U-turn trajectory. That is, it is moved closer to the image side in the vicinity of the intermediate point (M) and then moved to the object side, and the positions at the telephoto end (T) and the wide-angle end (W) are substantially equal. Then, the second lens group (Gr2) is linearly moved in the direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linearly moved away from the object.

[実施形態5]
図5は、実施形態5の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施形態5の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズである。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと両凹の負レンズとから成る。さらに、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズである。
[Embodiment 5]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system of Embodiment 5 taken along the optical axis (AX). In the variable power optical system of Embodiment 5, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having a negative optical power as a whole is a cemented lens of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is composed of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. Furthermore, the third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a biconvex positive lens.

このようなレンズ構成の実施形態5においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図10に示したように、第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)は、前述の実施形態4と同じ軌道を描くように移動させられる。   In Embodiment 5 having such a lens configuration, as shown in FIG. 10, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1), the second lens group ( Gr2) and the third lens group (Gr3) are moved so as to draw the same trajectory as in the fourth embodiment.

[実施形態6]
図6は、実施形態6の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施形態6の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズである。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとの3枚接合レンズである。さらに、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の正メニスカスレンズである。
[Embodiment 6]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the lens group in the variable magnification optical system according to the sixth embodiment, taken along the optical axis (AX). In the zoom optical system of Embodiment 6, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having negative optical power as a whole is a cemented lens of a negative meniscus lens convex on the object side and a positive meniscus lens convex on the object side. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is a three-piece cemented lens including a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a positive meniscus lens convex on the object side. Further, the third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a positive meniscus lens convex to the image side.

このようなレンズ構成の実施形態6においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図10に示したように、第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)は、前述の実施形態4及び5と同じ軌道を描くように移動させられる。   In Embodiment 6 having such a lens configuration, when zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 10, the first lens group (Gr1), the second lens group ( Gr2) and the third lens group (Gr3) are moved so as to draw the same trajectory as in Embodiments 4 and 5 described above.

[実施形態7]
図7は、実施形態7の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施形態7の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとから成る。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと物体側に凸の負メニスカスレンズとから成る。さらに、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズである。
[Embodiment 7]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system of Embodiment 7, with the optical axis (AX) taken longitudinally. In the variable magnification optical system of the seventh embodiment, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having negative optical power as a whole is composed of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole includes a biconvex positive lens and a negative meniscus lens convex on the object side. Furthermore, the third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a biconvex positive lens.

このようなレンズ構成の実施形態7においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図10に示したように、第1レンズ群(Gr1)は像側に凸の軌道を描くように移動させられる。つまり、広角端(W)から中間点(M)への途中で一端像側に近づけられた後、物体側に移動させられ、望遠端(T)では広角端(W)での位置より若干物体側になる。そして、第2レンズ群(Gr2)は物体に近づく方向に直線的に移動させられ、第3レンズ群(Gr3)の位置は固定されている。   In Embodiment 7 having such a lens configuration, as shown in FIG. 10, the first lens group (Gr1) is convex on the image side at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T). Moved to draw a trajectory. In other words, after being moved closer to the image side in the middle from the wide-angle end (W) to the intermediate point (M), it is moved to the object side, and the object at the telephoto end (T) is slightly more than the position at the wide-angle end (W). Become side. The second lens group (Gr2) is linearly moved in the direction approaching the object, and the position of the third lens group (Gr3) is fixed.

[実施形態8]
図8は、実施形態8の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施形態8の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとから成る。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと物体側に凸の負メニスカスレンズとの接合レンズである。さらに、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、両凸の正レンズである。
[Embodiment 8]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the lens group in the variable magnification optical system according to the eighth embodiment, taken along the optical axis (AX). In the variable magnification optical system according to the eighth embodiment, each lens unit is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having negative optical power as a whole is composed of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is a cemented lens of a biconvex positive lens and a negative meniscus lens convex on the object side. Furthermore, the third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a biconvex positive lens.

このようなレンズ構成の実施形態8においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図10に示したように、第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)は、前述の実施形態7と同様の軌道を描くように移動させられる。   In Embodiment 8 having such a lens configuration, as shown in FIG. 10, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1), the second lens group ( Gr2) and the third lens group (Gr3) are moved so as to draw the same trajectory as in the seventh embodiment.

[実施形態9]
図9は、実施形態9の変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す、光軸(AX)を縦断した断面図である。この実施形態9の変倍光学系は、各レンズ群が物体側から順に、以下のように構成されている。全体として負の光学的パワーを持つ第1レンズ群(Gr1)は、両凹の負レンズと物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズである。また、全体として正の光学的パワーを持つ第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズと両凹の負レンズとの接合レンズである。さらに、全体として正の光学的パワーを持つ第3レンズ群(Gr3)は、像側に凸の正メニスカスレンズである。
[Embodiment 9]
FIG. 9 is a cross-sectional view of the lens group in the variable magnification optical system according to the ninth embodiment, taken along the optical axis (AX). In the variable magnification optical system according to the ninth embodiment, each lens group is configured as follows in order from the object side. The first lens group (Gr1) having a negative optical power as a whole is a cemented lens of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens convex on the object side. The second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole is a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. Further, the third lens group (Gr3) having a positive optical power as a whole is a positive meniscus lens convex to the image side.

このようなレンズ構成の実施形態9においては、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図9に示したように、第1レンズ群(Gr1)の位置は固定されている。そして、第2レンズ群(Gr2)は物体に近づく方向に、第3レンズ群(Gr3)は物体から離れる方向に直線的に移動させられる。   In Embodiment 9 having such a lens configuration, as shown in FIG. 9, the position of the first lens group (Gr1) is fixed at the time of zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T). Yes. The second lens group (Gr2) is linearly moved in a direction approaching the object, and the third lens group (Gr3) is linearly moved in a direction away from the object.

以上説明した実施形態1〜6及び9においては、第3レンズ群(Gr3)は物体から離れる方向に直線的に移動するとしたが、Uターン形状に移動させてもよい。   In Embodiments 1 to 6 and 9 described above, the third lens group (Gr3) is linearly moved in the direction away from the object, but may be moved in a U-turn shape.

以上説明した実施形態1〜9においては、最も物体側に位置する第1レンズ群が負の光学的パワーを持った、いわゆる負リードの構成になっている。このため、物体側から大きな角度で入射してくる光線を、この第1レンズ群の負の光学的パワーによりいち早く緩めることができる。また、負リードの構成では光学全長を短くすることも可能であるので、正リードのものに比べ全体的にコンパクト化が可能となる。さらに、負リードの構成ではサイズを小さくしても誤差感度の上昇が抑制されるため、レンズ面の加工精度やレンズを鏡筒に配置する際の位置精度等に課される条件を緩くしても、高い光学性能を達成することができる。つまり、製造が容易となる。   In the first to ninth embodiments described above, the first lens group located closest to the object side has a so-called negative lead configuration having negative optical power. For this reason, a light ray incident at a large angle from the object side can be quickly relaxed by the negative optical power of the first lens group. In addition, since the optical total length can be shortened in the negative lead configuration, the overall size can be reduced as compared with the positive lead. Furthermore, the negative lead configuration suppresses an increase in error sensitivity even if the size is reduced, so the conditions imposed on the processing accuracy of the lens surface and the positional accuracy when the lens is placed on the lens barrel are relaxed. Also, high optical performance can be achieved. That is, manufacture becomes easy.

また、以上説明した実施形態1〜9においては、光学絞り(ST)はいずれも最も移動量の大きい第2レンズ群(Gr2)と共に移動させられている。そのため、第2レンズ群(Gr2)の実効的なレンズ外径の増大を抑制できる。さらに、この構成によれば、光学絞り専用の駆動装置を設ける必要がないので、レンズ駆動装置の構成が簡易になり、撮像レンズ装置全体のコンパクト化が可能となる。   In the first to ninth embodiments described above, the optical diaphragm (ST) is moved together with the second lens group (Gr2) having the largest movement amount. Therefore, an increase in the effective lens outer diameter of the second lens group (Gr2) can be suppressed. Furthermore, according to this configuration, since it is not necessary to provide a drive device dedicated to the optical diaphragm, the configuration of the lens drive device is simplified, and the entire imaging lens device can be made compact.

しかし、本発明はこれに限られることなく、光学絞り(ST)はレンズ群とは独立に移動させられてもよい。この構成によれば、広角端から望遠端への変倍時において、光学絞り(ST)により撮像素子への軸外光線入射角を適切にコントロールすることができる。   However, the present invention is not limited to this, and the optical diaphragm (ST) may be moved independently of the lens group. According to this configuration, at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is possible to appropriately control the off-axis ray incident angle to the image pickup device by the optical aperture (ST).

以下、本発明に係る変倍光学系を構成するレンズ系に求められる光学特性の条件、又は条件式を列挙し、その条件の根拠(又は、数値範囲の根拠)について説明していく。   Hereinafter, conditions or conditional expressions for optical characteristics required for the lens system constituting the variable magnification optical system according to the present invention will be listed, and the grounds for the conditions (or grounds for numerical ranges) will be described.

物体側から順に配置される、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群とを含み、光軸方向に各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行う変倍光学系において、撮像面への入射光線のうち、有効像円径での主光線の入射角度は、以下の条件式を満たすことがより望ましい。
15 °< |αW − αT < 25 ° ・・・(1)’
この構成とすることで、マイクロレンズと撮像素子の製造上の位置誤差を大きくできるため、撮像素子の製造が簡単になり撮像素子の製造コストを低減できるためである。
A first lens group having negative optical power and a second lens group having positive optical power, which are arranged in order from the object side, are changed by changing the distance between the lens groups in the optical axis direction. In the variable magnification optical system that performs magnification, it is more desirable that the incident angle of the principal ray at the effective image circle diameter among the incident rays on the imaging surface satisfies the following conditional expression.
15 ° <| α W − α T | <25 ° ・ ・ ・ (1) '
With this configuration, the positional error in manufacturing the microlens and the image sensor can be increased, so that the image sensor can be easily manufactured and the manufacturing cost of the image sensor can be reduced.

また、上記変倍光学系は、以下の条件式を満たすことがより望ましい。
0.3 < Lb /fW < 0.7 ・・・(3)’
これは、条件式(3)’の下限を下回ると撮像素子と像面側のレンズとの距離が近すぎて、撮像素子の取り付けが困難となるからである。それに対して、条件式(3)’の上限を超えると望遠端でのレンズバックが長くなり、変倍に必要な第2レンズ群の移動量を確保することが困難となる。
The variable magnification optical system more preferably satisfies the following conditional expression.
0.3 <L b / f W <0.7 (3) ′
This is because, if the lower limit of conditional expression (3) ′ is not reached, the distance between the image sensor and the lens on the image plane side is too short, making it difficult to mount the image sensor. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (3) ′ is exceeded, the lens back at the telephoto end becomes long, and it becomes difficult to secure the amount of movement of the second lens group necessary for zooming.

また、上記変倍光学系は、以下の条件式を満たすことがより望ましい。
0 °< αW < 20 ° ・・・(4)’
この構成とすることで、マイクロレンズと撮像素子の製造上の位置誤差を大きくできるため、撮像素子の製造が簡単になり製造コストを低減できるからである。
The variable magnification optical system more preferably satisfies the following conditional expression.
0 ° <α W <20 ° ・ ・ ・ (4) '
This is because the position error in manufacturing the microlens and the image sensor can be increased by using this configuration, so that the image sensor can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced.

また、上記変倍光学系は、
0.2 <fW /fbg < 1.0 ・・・(5)'
を満たすことがより望ましく、さらには、
0.4 <fW /fbg < 0.7 ・・・(5)''
を満たすことがより望ましい。これは、条件式(5)'の上限を超えると最も像面側のレンズ群の誤差感度が高くなり、製造が困難となるためである。また、条件式(5)’の下限を下回ると、撮像素子への軸外光の入射角を小さくできなくなり、撮像素子上のマイクロレンズによる光線のケラレを含んだ光量落ちが大きくなりすぎてしまう。
The variable magnification optical system is
0.2 <f W / f bg <1.0 (5) ′
It is more desirable to satisfy
0.4 <f W / f bg <0.7 (5) ''
It is more desirable to satisfy. This is because if the upper limit of conditional expression (5) ′ is exceeded, the error sensitivity of the lens unit closest to the image plane becomes high, and manufacturing becomes difficult. If the lower limit of conditional expression (5) ′ is not reached, the incident angle of off-axis light to the image sensor cannot be reduced, and the amount of light loss including vignetting by the microlens on the image sensor becomes too large. .

また、上記変倍光学系は、
−4.0 < f1g / fw < −1.0 ・・・(6)
を満たすことがより望ましく、さらには、
−3.3 < f1g / fw < −2.0 ・・・(6)’
を満たすことがより望ましい。
ただし、
1g:第1レンズ群(Gr1)の焦点距離
である。
The variable magnification optical system is
-4.0 <f 1g / f w < -1.0 ··· (6)
It is more desirable to satisfy
-3.3 <f 1g / f w < -2.0 ··· (6) '
It is more desirable to satisfy.
However,
f 1g is the focal length of the first lens group (Gr1).

これは、条件式(6)の下限を下回ると第1レンズ群(Gr1)の負の光学的パワーが弱くなるため変倍に必要な移動量が大きくなり、レンズ全長がコンパクトでなくなるためである。それに対して、条件式(6)の上限を超えると第1レンズ群(Gr1)の光学的パワーが強くなり、第1レンズ群(Gr1)で発生する像面湾曲の補正が困難となると共に、第1レンズ群(Gr1)内の誤差感度が過大となり製造が困難となる。   This is because, if the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the negative optical power of the first lens group (Gr1) becomes weak, so that the amount of movement necessary for zooming becomes large, and the total lens length becomes not compact. . On the other hand, when the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the optical power of the first lens group (Gr1) becomes strong, and it becomes difficult to correct the field curvature generated in the first lens group (Gr1). The error sensitivity in the first lens group (Gr1) becomes excessive, making manufacturing difficult.

また、条件式(6)’の下限を下回ると第1レンズ群(Gr1)の負の光学的パワーが弱くなりすぎ、第1レンズ群(Gr1)のレンズ径が大きくなり径方向にコンパクトでなくなる。それに対して、条件式(6)’の上限を越えると第1レンズ群(Gr1)内の負レンズの光学的パワーが強くなりすぎ、負レンズの凹面形状がきつくなるため、負レンズの製造コストが上昇する。   On the other hand, if the lower limit of conditional expression (6) ′ is not reached, the negative optical power of the first lens group (Gr1) becomes too weak, the lens diameter of the first lens group (Gr1) becomes large, and it is not compact in the radial direction. . On the other hand, if the upper limit of conditional expression (6) ′ is exceeded, the optical power of the negative lens in the first lens group (Gr1) becomes too strong, and the concave shape of the negative lens becomes tight. Rises.

また、上記変倍光学系は、
0.5 < f2g / fw < 3.0 ・・・(7)
を満たすことがより望ましく、さらには、
1.0 < f2g / fw < 1.9 ・・・(7)’
を満たすことがより望ましい。
ただし、
2g:第2レンズ群(Gr2)の焦点距離
である。
The variable magnification optical system is
0.5 < f2g / fw <3.0 (7)
It is more desirable to satisfy
1.0 < f2g / fw <1.9 (7) '
It is more desirable to satisfy.
However,
f 2g is the focal length of the second lens group (Gr2).

これは、条件式(7)の下限を下回ると第2レンズ群(Gr2)の正の光学的パワーが強くなり、第2レンズ群(Gr2)で発生する軸上色収差や球面収差の補正が困難となると共に第2レンズ群(Gr2)内の誤差感度が過大となり製造が困難となるからである。それに対して、条件式(7)の上限を超えると第2レンズ群(Gr2)の光学的パワーが弱くなり、変倍に必要な移動量が大きくなるためレンズ全長がコンパクトでなくなる。   This is because if the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the positive optical power of the second lens group (Gr2) becomes stronger, and it is difficult to correct axial chromatic aberration and spherical aberration generated in the second lens group (Gr2). This is because the error sensitivity in the second lens group (Gr2) becomes excessive and manufacturing becomes difficult. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the optical power of the second lens group (Gr2) becomes weak, and the amount of movement necessary for zooming becomes large, so the total lens length is not compact.

また、条件式(7)’の下限を下回ると第2レンズ群(Gr2)内の誤差感度が大きくなり、高画素の撮像素子で良好な性能を得るためにはレンズ位置を調整することが必要となり、製造コストが高くなる。それに対して、条件式(7)’の上限を超えると第2レンズ群(Gr2)の光学的パワーが弱くなり、変倍に必要な移動量が大きくなるためレンズ全長がコンパクトでなくなる。   If the lower limit of conditional expression (7) ′ is not reached, the error sensitivity in the second lens group (Gr2) increases, and it is necessary to adjust the lens position in order to obtain good performance with a high-pixel imaging device. This increases the manufacturing cost. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (7) 'is exceeded, the optical power of the second lens group (Gr2) becomes weak and the amount of movement required for zooming becomes large, so that the total lens length is not compact.

また、上記変倍光学系は、
-5 °< αT < 15 ° ・・・(8)
を満たすことがより望ましく、さらには、
-4 °< αT < 7 ° ・・・(8)’
を満たすことがより望ましい。
The variable magnification optical system is
-5 ° <α T <15 ° (8)
It is more desirable to satisfy
-4 ° <α T <7 ° (8) '
It is more desirable to satisfy.

これは、条件式(8)の下限を下回ると撮像素子に近接したレンズ径が大きくなりレンズユニットの径方向の大きさがコンパクトでなくなるためである。それに対して、条件式(8)の上限を上回ると広角端において撮像素子上のマイクロレンズによる軸外光のケラレが大きくなり、それに起因する周辺光量落ちが大きくなる。   This is because, if the lower limit of conditional expression (8) is not reached, the lens diameter close to the image sensor increases and the size of the lens unit in the radial direction is not compact. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the vignetting of off-axis light by the microlens on the image sensor increases at the wide-angle end, and the peripheral light amount drop resulting therefrom increases.

また、条件式(8)’を満たすと撮像素子上のマイクロレンズと受光素子との位置許容誤差を大きく取ることが可能となり、より高精細な撮像素子を用いてもマイクロレンズによる軸外光のケラレが防げるため、高画素化に適している。   Further, when the conditional expression (8) ′ is satisfied, it becomes possible to increase a positional tolerance between the microlens and the light receiving element on the image sensor, and even if a higher-definition image sensor is used, the off-axis light of the microlens is reduced. Since vignetting can be prevented, it is suitable for increasing the number of pixels.

また、上記変倍光学系において、第2レンズ群(Gr2)又は第2レンズ群より像側のレンズ群を単独で又は複数群動かすことによりフォーカシングすることが望ましい。本発明に係る変倍光学系は、携帯電話機等に搭載可能なコンパクトサイズであるため、第1レンズ群(Gr1)を繰り出すことによりフォーカシングを行うことは、光学全長の観点から不利であるからである。また、第1レンズ群(Gr1)にてフォーカシングすると、周辺光量を確保するために前玉径の増大を招くことになり望ましくない。   In the variable magnification optical system, it is desirable to perform focusing by moving the second lens group (Gr2) or the lens group on the image side of the second lens group alone or by moving a plurality of groups. Since the variable magnification optical system according to the present invention is a compact size that can be mounted on a mobile phone or the like, performing focusing by extending the first lens group (Gr1) is disadvantageous from the viewpoint of the total optical length. is there. Further, focusing with the first lens group (Gr1) is not desirable because it causes an increase in the front lens diameter in order to secure the peripheral light amount.

本実施形態における変倍光学系のように、レンズ群の光学的パワーが物体側から順に負正正を含む構成の場合、第3レンズ群は他のレンズ群に比べ光学的パワーが弱く、収差補正に与える効果は大きくない。そのため、1枚又は2枚で構成することが望ましい。そして、2枚で構成したときは、レンズ面間に空気間隙を持つように配置してもよいし、レンズ面を密着させて配置してもよい。さらには、固定的に一体化して、接合レンズとしてもよい。   When the optical power of the lens group includes negative positive / negative in order from the object side as in the variable magnification optical system in the present embodiment, the third lens group has weaker optical power than other lens groups, and aberrations The effect on the correction is not great. For this reason, it is desirable to use one or two sheets. And when comprised with two sheets, you may arrange | position so that there may be an air gap between lens surfaces, and you may arrange | position with a lens surface closely_contact | adhered. Furthermore, it may be fixedly integrated into a cemented lens.

また、いずれのレンズ群においても、レンズ面を密着させる場合には、そのレンズ面間に紫外線硬化樹脂等の接着剤を介在させてもよい。   In any lens group, when the lens surfaces are brought into close contact, an adhesive such as an ultraviolet curable resin may be interposed between the lens surfaces.

また、以上説明した実施形態においては、いずれのレンズ群も非球面を有する構成としたが、それに限られることはない。例えば、第1レンズ群(Gr1)に非球面を配置すると軸外収差、特に非点収差と歪曲収差の補正を有効に行える。また、例えば、第2レンズ群(Gr2)に非球面を配置すると軸上収差、特に球面収差の補正を有効に行える。   In the embodiment described above, each lens group has an aspherical surface, but is not limited thereto. For example, if an aspherical surface is disposed in the first lens group (Gr1), it is possible to effectively correct off-axis aberrations, particularly astigmatism and distortion. Further, for example, if an aspheric surface is arranged in the second lens group (Gr2), it is possible to effectively correct axial aberrations, particularly spherical aberration.

さらに、気体との界面を備えるすべてのレンズ面を非球面とすると、非球面の効果を有効に発揮させることができるのでより望ましい。これにより、コンパクト化と高画質化の両立を図ることができる。   Furthermore, it is more desirable to make all lens surfaces having an interface with gas aspherical because the aspherical effect can be effectively exhibited. As a result, both compactness and high image quality can be achieved.

また、負レンズ、正レンズの各々1枚以上を樹脂材料で構成することが望ましい。この場合、温度変化で生じる樹脂材料の膨張又は収縮に伴う変形及び屈折率変化によるバックフォーカスずれを負レンズと正レンズとで打ち消し、小さく抑えることができる。   Moreover, it is desirable that at least one of the negative lens and the positive lens is made of a resin material. In this case, the deformation caused by the expansion or contraction of the resin material caused by the temperature change and the back focus shift due to the refractive index change can be canceled out by the negative lens and the positive lens, and can be suppressed to a small level.

さらに、非球面を有するレンズは、モールドで成形しても構わないし、あるいはガラス材料と樹脂材料との複合型としても勿論構わない。モールドタイプは大量生産に向く反面、硝材が限定されてしまう。一方の複合型は、基板と成り得るガラス材料が非常に多く、設計の自由度が高い利点がある。   Furthermore, the lens having an aspherical surface may be molded by a mold, or of course a composite type of a glass material and a resin material. The mold type is suitable for mass production, but the glass material is limited. On the other hand, the composite type has the advantage that there are many glass materials that can be used as a substrate and the degree of freedom in design is high.

また、広角端(W)での射出瞳位置は撮像素子面よりも物体側に配置することが望ましい。これにより、広画角を確保しつつ、コンパクト化を図ることが可能となるからである。   Further, it is desirable that the exit pupil position at the wide-angle end (W) be arranged on the object side with respect to the imaging element surface. This is because it is possible to achieve a compact size while ensuring a wide angle of view.

さらに、本実施形態は連続的な変倍光学系であるが、これに限定されるものではなく、より一層のコンパクト化を図るために、同一の光学構成で2焦点切り替え光学系としてもよい。特に広角端から望遠端への変倍時に第1群の移動軌跡がUターンし、結果として広角端と望遠端での光学全長が同一となる場合には、2焦点切り替え変倍光学系とすることで、第1レンズ群(Gr1)が固定群となるため駆動機構を含めたユニットサイズの小型化に大きな効果がある。   Furthermore, although the present embodiment is a continuous variable magnification optical system, the present invention is not limited to this, and a bifocal switching optical system having the same optical configuration may be used in order to further reduce the size. In particular, when the zoom movement from the wide-angle end to the telephoto end makes the U-turn of the first group and the optical total length at the wide-angle end and the telephoto end is the same, a two-focus switching variable magnification optical system is obtained. Thus, since the first lens group (Gr1) is a fixed group, there is a great effect in reducing the unit size including the drive mechanism.

さらに、上記実施形態において、光学絞り(ST)として、撮像素子(SR)に対して遮光を行う機能を有するメカニカルシャッターを配置してもよい。メカニカルシャッターは、例えば撮像素子としてCCD方式を用いた場合のスミア防止にも効果がある。   Furthermore, in the above embodiment, a mechanical shutter having a function of shielding light from the image sensor (SR) may be disposed as the optical diaphragm (ST). The mechanical shutter is also effective in preventing smear when, for example, a CCD system is used as an image sensor.

尚、各実施形態を構成している変倍光学系には、入射光線を屈折作用により偏向させる屈折型レンズ(つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ)が用いられているが、使用可能なレンズはこれに限らない。例えば、回折作用により入射光線を偏向させる回折型レンズ、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等を用いてもよい。また、光学絞り(ST)の他に光束規制板等を必要に応じて配置してもよい。   The variable power optical system constituting each embodiment includes a refractive lens that deflects incident light by refraction (that is, a lens that deflects at the interface between media having different refractive indexes). Although used, the lens which can be used is not restricted to this. For example, a diffractive lens that deflects incident light by diffracting action, a refractive / diffractive hybrid lens that deflects incident light by combining diffractive action and refracting action, and a refractive index distribution that deflects incident light by a refractive index distribution in the medium A mold lens or the like may be used. Further, in addition to the optical aperture (ST), a light beam restricting plate or the like may be arranged as necessary.

以上説明したように本発明は、超小型で安価、かつ高精細な変倍光学系に関するものである。そして、光学系全体は2成分以上のレンズ群から構成されており、光軸方向に各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行う仕組みになっている。   As described above, the present invention relates to an ultra-compact, inexpensive, and high-definition variable magnification optical system. The entire optical system is composed of lens groups having two or more components, and has a mechanism for changing the magnification by changing the distance between the lens groups in the optical axis direction.

このとき、上記実施形態において示したように、すべてのレンズ群が単レンズ又は接合レンズから成ることが望ましい。この構成によれば、レンズを支持する部材をレンズ群内に複数設ける必要がなくなる。その結果、メカ機構が簡略化でき、撮像レンズ装置全体をよりコンパクトにできる。   At this time, as shown in the above embodiment, it is desirable that all the lens groups are composed of single lenses or cemented lenses. According to this configuration, it is not necessary to provide a plurality of members for supporting the lens in the lens group. As a result, the mechanical mechanism can be simplified and the entire imaging lens device can be made more compact.

また、接合レンズの場合には、レンズを支持するための支持部材の機械精度ではなく、レンズ接合時の精度に保つことが可能となる。その結果、長期の使用によりレンズ群内で光軸がずれたりするような経年劣化が発生せず、光学的な調整も容易となる。さらに接合により、偏芯による誤差感度を低減することが可能である。それに加えて、接合によりレンズ面間に間隙が存在しないので、不要な面間反射光を抑えることが可能となり、良好な光学像が得られる。   In the case of a cemented lens, it is possible to maintain the accuracy at the time of lens cementing rather than the mechanical accuracy of the support member for supporting the lens. As a result, aged deterioration that the optical axis shifts within the lens group due to long-term use does not occur, and optical adjustment becomes easy. Furthermore, the error sensitivity due to eccentricity can be reduced by bonding. In addition, since there is no gap between the lens surfaces due to the cementing, unnecessary inter-surface reflected light can be suppressed, and a good optical image can be obtained.

そして、第1レンズ群(Gr1)は、物体側から順に配置される、1枚の負レンズと1枚の正レンズとから構成されることが望ましい。これにより、第1レンズ群(Gr1)内の色収差を補正することができるため、レンズ群の高性能化が可能となる。また、物体側に負レンズを配置することで正の第2レンズに入射する軸外光の角度を小さくできるため、誤差感度を低減することができる。さらに、第1レンズ群(Gr1)を2枚で構成することで、3枚以上で構成するより薄型にできるため、レンズ全長をコンパクトにできる。以上に加えて、さらに第1レンズ群(Gr1)には非球面を配置することが望ましく、この構成とすることで第1レンズ群(Gr1)内で発生する像面湾曲収差の補正が可能となる。   The first lens group (Gr1) is preferably composed of one negative lens and one positive lens arranged in order from the object side. Thereby, since the chromatic aberration in the first lens group (Gr1) can be corrected, the performance of the lens group can be improved. In addition, by disposing a negative lens on the object side, the angle of off-axis light incident on the positive second lens can be reduced, so that error sensitivity can be reduced. Furthermore, since the first lens group (Gr1) is composed of two lenses, the lens can be made thinner than that of three or more lenses, so that the total lens length can be reduced. In addition to the above, it is desirable that an aspherical surface be disposed in the first lens group (Gr1). With this configuration, it is possible to correct field curvature aberration generated in the first lens group (Gr1). Become.

また、第2レンズ群(Gr2)は、物体側から順に配置される、1枚の正レンズと1枚の負レンズとから構成されることが望ましい。これにより、第2レンズ群(Gr2)内の色収差を補正することができるため、レンズ群の高性能化が可能となる。また、物体側に正レンズを配置することで負レンズに入射する軸上光の高さを小さくできるため、球面収差の誤差感度を低減することができる。さらに、第2レンズ群(Gr2)を2枚で構成することで、3枚以上で構成するより薄型にできるため、レンズ全長をコンパクトにできる。以上に加えて、さらに第2レンズ群(Gr2)には非球面を配置することが望ましく、この構成とすることで第2レンズ群(Gr2)内で発生する球面収差の補正が可能となる。   The second lens group (Gr2) is preferably composed of one positive lens and one negative lens arranged in order from the object side. Thereby, since the chromatic aberration in the second lens group (Gr2) can be corrected, the performance of the lens group can be improved. In addition, since the height of the on-axis light incident on the negative lens can be reduced by arranging the positive lens on the object side, the error sensitivity of spherical aberration can be reduced. Furthermore, since the second lens group (Gr2) is composed of two lenses, it can be made thinner than that of three or more lenses, so that the total lens length can be reduced. In addition to the above, it is desirable to dispose an aspherical surface in the second lens group (Gr2). With this configuration, it is possible to correct spherical aberration occurring in the second lens group (Gr2).

さらに、最も撮像素子よりに配置されたレンズに、少なくとも1面の非球面を配置することが望ましい。この構成とすることで、歪曲収差補正が可能となり、さらに各像高での射出瞳位置のコントロールが可能となることにより、各像高での射出瞳位置の変動を小さくできるため、撮像素子上のマイクロレンズの配置を簡単にできる。そのため、マイクロレンズを備えた撮像素子の製造コストを低減できる。   Furthermore, it is desirable to dispose at least one aspherical surface on the lens disposed closest to the image sensor. With this configuration, distortion aberration correction is possible, and the exit pupil position at each image height can be controlled, so that fluctuations in the exit pupil position at each image height can be reduced. The arrangement of microlenses can be simplified. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost of the image sensor including the microlens.

次に、本発明に係る変倍光学系を組み込んだ撮像レンズ装置の、具体的な実施形態の一例につき、図を参照しながら説明する。   Next, an example of a specific embodiment of an imaging lens device incorporating the variable magnification optical system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図22は、撮像レンズ装置10の内部構成の一例を示す斜視図である。ただし、ここでは、変倍光学系を構成するレンズ群、及びレンズ群の駆動装置等を合わせた撮像レンズ装置の他に、図略の撮像素子を含めた形で示している。この実施例では、変倍光学系は3つのレンズ群から構成されるとしている。さらに、変倍の際に、第2レンズ群102及び第3レンズ群103を移動させ変倍及びフォーカシングを行い、第1レンズ群101の位置は固定しておくことを想定している。これは、図10に示した実施形態9の動きに対応するものである。   FIG. 22 is a perspective view illustrating an example of an internal configuration of the imaging lens device 10. However, here, in addition to the imaging lens device that combines the lens group constituting the variable magnification optical system, the driving device for the lens group, etc., it is shown in a form including an imaging element (not shown). In this embodiment, the variable magnification optical system is composed of three lens groups. Further, it is assumed that when zooming, the second lens group 102 and the third lens group 103 are moved to zoom and focus, and the position of the first lens group 101 is fixed. This corresponds to the movement of the ninth embodiment shown in FIG.

この図22に示すように、撮像レンズ装置10は、被写体(物体)側から第1レンズ群101、第2レンズ群102、及び第3レンズ群103が、各々の光軸を一致させて配列されて構成されている。そして、第1、第2及び第3レンズ群101〜103は、それぞれ支持部材104〜106に支持されている。図略の平行平面板及び撮像素子は固定部材107に支持されて、その固定部材107の中心部分に固定されている。この固定部材107は、図略の携帯電話機本体部に固設されている。第1、第2及び第3レンズ群の支持部材104〜106には、棒状のガイド部材108が貫通されている。   As shown in FIG. 22, in the imaging lens device 10, a first lens group 101, a second lens group 102, and a third lens group 103 are arranged from the subject (object) side so that their optical axes coincide with each other. Configured. The first, second and third lens groups 101 to 103 are supported by support members 104 to 106, respectively. The parallel plane plate and the image sensor (not shown) are supported by a fixing member 107 and are fixed to the central portion of the fixing member 107. The fixing member 107 is fixed to a mobile phone body (not shown). A rod-shaped guide member 108 is passed through the support members 104 to 106 of the first, second, and third lens groups.

また、第3レンズ群の支持部材106には、例えばインパクト型圧電アクチュエータから成る駆動ユニット20が取り付けられており、第3レンズ群103はこの駆動ユニット20を含む駆動装置により、支持部材106を介して光軸に沿って駆動される。駆動ユニット20は、より具体的には、支持部材21、圧電素子22、駆動部材23及び係合部材24により構成されている。支持部材21は、図略の携帯電話機本体部に固定され、圧電素子22及び駆動部材23を保持するものである。圧電素子22は、その分極方向である伸縮方向を支持部材21の軸方向と一致させて設置されている。そして、駆動部材23の一端は圧電素子22に、他端は係合部材24の側面に固着されている。また、第2レンズ群の支持部材105及び係合部材24には、それぞれ係合部105a、106aが適所に設けられている。   In addition, a drive unit 20 made of, for example, an impact-type piezoelectric actuator is attached to the support member 106 of the third lens group. Driven along the optical axis. More specifically, the drive unit 20 includes a support member 21, a piezoelectric element 22, a drive member 23, and an engagement member 24. The support member 21 is fixed to a mobile phone body (not shown) and holds the piezoelectric element 22 and the drive member 23. The piezoelectric element 22 is installed such that the direction of expansion and contraction, which is the polarization direction, coincides with the axial direction of the support member 21. One end of the drive member 23 is fixed to the piezoelectric element 22, and the other end is fixed to the side surface of the engagement member 24. Further, the support members 105 and the engaging member 24 of the second lens group are respectively provided with engaging portions 105a and 106a at appropriate positions.

以上のような構成で、図略の駆動手段により圧電素子22に電圧が加えられると、圧電素子22はその電圧の向きにより、光軸方向に伸展又は収縮する。そして、その伸び又は縮みは、駆動部材23を介して接合されている係合部材24に伝えられる。この係合部材24は、第3レンズ群の支持部材106に接合されているので、これにより第3レンズ群103を移動させることが可能になる。このとき、係合部105a、106aを図略のカム部材等にそれぞれ係合させることで、第2、第3レンズ群102、103に、変倍及びフォーカシング等に必要な所望の動きをさせることが可能となる。また、第1レンズ群の支持部材104に、係合部105a、106aと同様の係合部を設けることにより、3つのレンズ群を同時に駆動させ、変倍及びフォーカシングを行わせることも可能である。さらに、同様の構成により、2つ、あるいは4つ以上のレンズ群を設け、それぞれを独立に又は相関を持たせて駆動させ、変倍及びフォーカシングを行わせることも可能である。   With the above configuration, when a voltage is applied to the piezoelectric element 22 by a driving means (not shown), the piezoelectric element 22 extends or contracts in the optical axis direction depending on the direction of the voltage. Then, the expansion or contraction is transmitted to the engaging member 24 joined through the driving member 23. Since the engaging member 24 is bonded to the support member 106 of the third lens group, the third lens group 103 can be moved thereby. At this time, the engaging portions 105a and 106a are engaged with cam members or the like (not shown) to cause the second and third lens groups 102 and 103 to perform desired movements necessary for zooming and focusing. Is possible. Further, by providing an engaging portion similar to the engaging portions 105a and 106a on the support member 104 of the first lens group, it is possible to simultaneously drive the three lens groups to perform zooming and focusing. . Furthermore, with the same configuration, it is possible to provide two or four or more lens groups and drive them independently or with correlation to perform zooming and focusing.

このような撮像レンズ装置において、被写体側から入射した光線は、順に、第1、第2及び第3レンズ群101〜103を通過する。そして、第3レンズ群103に隣り合って配置された図略の平行平面板を通過する。このとき、光学像は、撮像素子において電気的な信号に変換される際に発生する、いわゆる折り返しノイズが最小化されるように修正される。この平行平面板は、光学的ローパスフィルター、赤外カットフィルター、撮像素子のカバーガラス等に相当するものである。最後に、図略の撮像素子受光面に物体の光学像が形成され、その後、光学像は電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されて、デジタル映像信号として携帯電話機や携帯情報端末等のメモリに記録されたり、有線あるいは無線により他のデジタル機器に伝送されたりする。   In such an imaging lens device, a light beam incident from the subject side sequentially passes through the first, second, and third lens groups 101 to 103. Then, the light passes through a parallel plane plate (not shown) arranged adjacent to the third lens group 103. At this time, the optical image is corrected so as to minimize so-called aliasing noise that occurs when the image is converted into an electrical signal in the image sensor. This parallel plane plate corresponds to an optical low-pass filter, an infrared cut filter, a cover glass of an image sensor, or the like. Finally, an optical image of the object is formed on the light-receiving surface of the imaging element (not shown), and then the optical image is converted into an electrical signal. This electric signal is subjected to predetermined digital image processing, image compression processing, and the like as necessary, and is recorded as a digital video signal in a memory of a mobile phone, a portable information terminal, or other digital device by wire or wirelessly Or transmitted to.

尚、各レンズ群や光学絞りを駆動させるには、ステッピングモーター等を用いてもよい。あるいは、移動量が小さい場合やレンズ群の重量が軽い場合には、超小型の圧電アクチュエータを各レンズ群に独立に用いてもよい。これにより、各レンズ群を独立に駆動することが可能になるばかりでなく、駆動部の体積や電力消費の増加を抑えつつ、撮像レンズ装置全体のさらなるコンパクト化が図れる。   A stepping motor or the like may be used to drive each lens group and the optical aperture. Alternatively, when the moving amount is small or the weight of the lens group is light, an ultra-small piezoelectric actuator may be used independently for each lens group. Thereby, not only can each lens group be driven independently, but also the entire imaging lens device can be made more compact while suppressing an increase in volume and power consumption of the drive unit.

以下、本発明に係る変倍光学系の実施例を、コンストラクション(構成)データ、収差図等を挙げて、さらに具体的に説明する。   Hereinafter, examples of the variable magnification optical system according to the present invention will be described in more detail with reference to construction data, aberration diagrams, and the like.

実施形態1(実施例1)における、各レンズのコンストラクションデータを表1及び表2に示す。尚、本実施例においては、第1及び第5レンズ、つまり第1レンズ群(Gr1)における物体側のレンズ及び第3レンズ群(Gr3)がプラスチックレンズ(樹脂製レンズ)である。   The construction data of each lens in Embodiment 1 (Example 1) is shown in Tables 1 and 2. In the present embodiment, the first and fifth lenses, that is, the object side lens and the third lens group (Gr3) in the first lens group (Gr1) are plastic lenses (resin lenses).

Figure 2006119319
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Figure 2006119319
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表1に示したものは、左から順に、各レンズ面の番号、各面の曲率半径(単位はmm)、広角端(W)、中間点(M)そして望遠端(T)における光軸上での各レンズ面の間隔(軸上面間隔)(単位はmm)、各レンズの屈折率、そしてアッべ数である。軸上面間隔M、Tの空欄は、左のW欄の値と同じであることを表している。ここで、各レンズ面の番号ri(i=1,2,3,・・・)は、図1にも示したように、物体側から数えてi番目のレンズ面であり、riに*が付された面は非球面である。   Table 1 shows, in order from the left, the number of each lens surface, the radius of curvature (unit: mm) of each surface, the wide angle end (W), the intermediate point (M), and the optical axis at the telephoto end (T). The distance between each lens surface (axis top surface distance) (unit: mm), the refractive index of each lens, and the Abbe number. The blanks for the axial top surface spacings M and T indicate that they are the same as the values in the left W column. Here, the number ri (i = 1, 2, 3,...) Of each lens surface is the i-th lens surface counted from the object side, as shown in FIG. The attached surface is an aspherical surface.

この表1からわかるように、この実施例1では、第1レンズ(物体側から数えて1番目のレンズ)(第1レンズ群(Gr1))の両面、第2レンズ(第1レンズ群(Gr1))の像側の面、第2レンズ群(Gr2)を構成するそれぞれの接合レンズの両端面(外気に面している面)、及び第5レンズ(第3レンズ群(Gr3))の両面が非球面である。また、光学絞り(ST)、平行平面板(PL)の両面、そして撮像素子(SR)の受光面の各面は平面であるために、それらの曲率半径は∞である。   As can be seen from Table 1, in Example 1, both surfaces of the first lens (first lens counted from the object side) (first lens group (Gr1)), the second lens (first lens group (Gr1)). )) Image side surface, both end surfaces (surfaces facing the outside air) of each cemented lens constituting the second lens group (Gr2), and both surfaces of the fifth lens (third lens group (Gr3)). Is an aspherical surface. In addition, since each surface of the optical diaphragm (ST), both surfaces of the plane parallel plate (PL), and the light receiving surface of the image sensor (SR) is a flat surface, the radius of curvature thereof is ∞.

レンズの非球面形状は、面頂点を原点とし、物体から撮像素子に向かう向きをz軸の正の向きとするローカルな直交座標系(x,y,z)を用いた以下の式で定義する。   The aspherical shape of the lens is defined by the following equation using a local orthogonal coordinate system (x, y, z) in which the surface vertex is the origin and the direction from the object toward the image sensor is the positive direction of the z axis. .

Figure 2006119319
Figure 2006119319

ただし、
z:高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
A,B,C,D,E,F,G,H,J:それぞれ4,6,8,10,12,14,16,18,20次の非球面係数
k:円錐係数
である。表2には、円錐係数kと非球面係数A,B,C,Dのみを示したが、それ以外の非球面係数E,F,G,H,Jは0である。この数1からわかるように、表1に示した非球面レンズに対する曲率半径は、レンズの中心付近の値を示している。
However,
z: Amount of displacement in the z-axis direction at the position of height h (based on the surface vertex)
h: Height in the direction perpendicular to the z-axis (h 2 = x 2 + y 2 )
c: Paraxial curvature (= 1 / radius of curvature)
A, B, C, D, E, F, G, H, J: 4th, 6th, 8th, 10th, 12th, 14th, 16th, 18th, and 20th-order aspherical coefficients k: conic coefficients. Table 2 shows only the conical coefficient k and the aspheric coefficients A, B, C, and D, but the other aspheric coefficients E, F, G, H, and J are zero. As can be seen from Equation 1, the radius of curvature for the aspherical lens shown in Table 1 shows a value near the center of the lens.

以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、本実施例1の全光学系(第1、第2及び第3レンズ群を合わせたもの)の球面収差(LONGITUDINAL SPHERICAL ABERRATION)、非点収差(ASTIGMATISM)そして歪曲収差(DISTORTION)を、図11の左側から順に示す。この図において、上段は広角端(W)、中段は中間点(M)、下段は望遠端(T)における各収差を表している。また、球面収差と非点収差の横軸は焦点位置のずれをmm単位で表しており、歪曲収差の横軸は歪量を全体に対する%で表している。球面収差の縦軸は、入射高で規格化した値で示してあるが、非点収差と歪曲収差の縦軸は像の高さ(像高)(単位mm)で表してある。さらに球面収差の図には、一点鎖線で赤色(波長656.27nm)、実線で黄色(いわゆるd線;波長587.56nm)、そして破線で青色(波長435.83nm)と、波長の異なる3つの光を用いた場合の収差がそれぞれ示してある。また、非点収差の図中、符号SとTはそれぞれサジタル(ラディアル)面、タンジェンシャル(メリディオナル)面における結果を表している。さらに、非点収差及び歪曲収差の図は、上記黄線(d線)を用いた場合の結果である。この図11からわかるように、本実施例1のレンズ群は、広角端(W)、中間点(M)、望遠端(T)のいずれにおいても、球面収差、非点収差がほぼ0.1mm以内、歪曲収差もほぼ5%以内と優れた光学特性を示している。また、この実施例1における広角端(W)、中間点(M)、そして望遠端(T)における焦点距離(単位mm)及びF値を、表19及び表20にそれぞれ示す。これらの表から、本発明では、短焦点で明るい光学系が実現できていることがわかる。   Spherical aberration (LONGITUDINAL SPHERICAL ABERRATION) and astigmatism of the entire optical system of Example 1 (a combination of the first, second, and third lens groups) under the lens arrangement and configuration as described above. (ASTIGMATISM) and distortion (DISTORTION) are shown in order from the left side of FIG. In this figure, the upper part represents the aberration at the wide-angle end (W), the middle part represents the aberration at the intermediate point (M), and the lower part represents the aberration at the telephoto end (T). Further, the horizontal axis of spherical aberration and astigmatism represents the shift of the focal position in mm, and the horizontal axis of distortion aberration represents the amount of distortion as a percentage of the whole. The vertical axis of spherical aberration is indicated by a value normalized by the incident height, while the vertical axis of astigmatism and distortion is indicated by the height of the image (image height) (unit: mm). Further, the spherical aberration diagram shows three different wavelengths: red (wavelength 656.27 nm) with a dashed line, yellow (so-called d line; wavelength 587.56 nm) with a solid line, and blue (wavelength 435.83 nm) with a broken line. The aberrations when using light are shown respectively. In the figure of astigmatism, symbols S and T represent results on a sagittal (radial) surface and a tangential (meridional) surface, respectively. Further, the diagrams of astigmatism and distortion are the results when the yellow line (d line) is used. As can be seen from FIG. 11, the lens group of Example 1 has a spherical aberration and astigmatism of approximately 0.1 mm at any of the wide angle end (W), the intermediate point (M), and the telephoto end (T). In addition, the distortion aberration is excellent within about 5%. Further, Table 19 and Table 20 show the focal length (unit: mm) and the F value at the wide angle end (W), the intermediate point (M), and the telephoto end (T) in Example 1, respectively. From these tables, it can be seen that in the present invention, a bright optical system with a short focus can be realized.

次に、実施形態2(実施例2)における、各レンズのコンストラクションデータを表3及び表4に示す。これらの表からわかるように、この実施例2では、第1レンズ(第1レンズ群(Gr1))の最も物体側の面、第2レンズ群(Gr2)を構成するそれぞれの接合レンズの両端面(外気に面している面)、及び第6レンズ(第3レンズ群(Gr3))の両側の面が非球面である。尚、本実施例においては、構成レンズはすべてガラス製である。   Next, construction data of each lens in Embodiment 2 (Example 2) are shown in Tables 3 and 4. As can be seen from these tables, in Example 2, the most object-side surface of the first lens (first lens group (Gr1)) and both end surfaces of each cemented lens constituting the second lens group (Gr2) (Surface facing the outside air) and both surfaces of the sixth lens (third lens group (Gr3)) are aspherical surfaces. In this embodiment, all the constituent lenses are made of glass.

Figure 2006119319
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Figure 2006119319
Figure 2006119319

実施形態3(実施例3)における、各レンズのコンストラクションデータを表5及び表6に示す。これらの表からわかるように、この実施例3では、第2レンズ(第1レンズ群(Gr1))の像側の面、第2レンズ群(Gr2)を構成するそれぞれの接合レンズの両端面(外気に面している面)、及び第6レンズ(第3レンズ群(Gr3))の像側の面が非球面である。つまり、外気に面しているすべてのレンズ面が非球面である。尚、本実施例においては、構成レンズはすべてガラス製である。   Construction data of each lens in Embodiment 3 (Example 3) is shown in Tables 5 and 6. As can be seen from these tables, in Example 3, the image-side surface of the second lens (first lens group (Gr1)) and both end surfaces of the cemented lenses constituting the second lens group (Gr2) ( The surface facing the outside air) and the image side surface of the sixth lens (third lens group (Gr3)) are aspherical. That is, all lens surfaces facing the outside air are aspheric. In this embodiment, all the constituent lenses are made of glass.

Figure 2006119319
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実施形態4(実施例4)における、各レンズのコンストラクションデータを表7及び表8に示す。これらの表からわかるように、実施例4においては、第1レンズ群(Gr1)及び第2レンズ群(Gr2)を構成するそれぞれの接合レンズの両端面(外気に面している面)、第5レンズ(第3レンズ群(Gr3))の両面が非球面である。つまり、外気に面しているすべてのレンズ面が非球面である。また特に、第2レンズの像側の面は、複合型非球面レンズである。尚、本実施例においては、構成レンズはすべてガラス製である。   The construction data of each lens in Embodiment 4 (Example 4) is shown in Table 7 and Table 8. As can be seen from these tables, in Example 4, both end surfaces (surfaces facing the outside air) of the respective cemented lenses constituting the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2), the first Both surfaces of the five lenses (third lens group (Gr3)) are aspherical. That is, all lens surfaces facing the outside air are aspheric. In particular, the image side surface of the second lens is a composite aspherical lens. In this embodiment, all the constituent lenses are made of glass.

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実施形態5(実施例5)における、各レンズのコンストラクションデータを表9及び表10に示す。これらの表からわかるように、実施例5においては、第1レンズ群(Gr1)及び第2レンズ群(Gr2)を構成するそれぞれの接合レンズの両端面(外気に面している面)、及び第5レンズ(第3レンズ群(Gr3))の両面が非球面である。つまり、外気に面しているすべてのレンズ面が非球面である。尚、本実施例においては、第1、第2及び第5レンズ、つまり第1レンズ群(Gr1)及び第3レンズ群(Gr3)がプラスチックレンズである。   Construction data of each lens in Embodiment 5 (Example 5) is shown in Table 9 and Table 10. As can be seen from these tables, in Example 5, both end surfaces (surfaces facing the outside air) of the cemented lenses constituting the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2), and Both surfaces of the fifth lens (third lens group (Gr3)) are aspheric. That is, all lens surfaces facing the outside air are aspheric. In the present embodiment, the first, second and fifth lenses, that is, the first lens group (Gr1) and the third lens group (Gr3) are plastic lenses.

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実施形態6(実施例6)における、各レンズのコンストラクションデータを表11及び表12に示す。これらの表からわかるように、実施例6においては、第1レンズ群(Gr1)及び第2レンズ群(Gr2)を構成するそれぞれの接合レンズの両端面(外気に面している面)、及び第6レンズ(第3レンズ群(Gr3))の両面が非球面である。つまり、外気に面しているすべてのレンズ面が非球面である。   The construction data of each lens in Embodiment 6 (Example 6) is shown in Table 11 and Table 12. As can be seen from these tables, in Example 6, both end faces (surfaces facing the outside air) of the cemented lenses constituting the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2), and Both surfaces of the sixth lens (third lens group (Gr3)) are aspheric. That is, all lens surfaces facing the outside air are aspheric.

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実施形態7(実施例7)における、各レンズのコンストラクションデータを表13及び表14に示す。これらの表からわかるように、実施例7においては、第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)を構成するすべてのレンズの両面が非球面である。つまり、外気に面しているすべてのレンズ面が非球面である。尚、本実施例においては、構成レンズはすべてガラス製である。   Construction data of each lens in Embodiment 7 (Example 7) is shown in Table 13 and Table 14. As can be seen from these tables, in Example 7, both surfaces of all the lenses constituting the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) are aspherical. . That is, all lens surfaces facing the outside air are aspheric. In this embodiment, all the constituent lenses are made of glass.

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実施形態8(実施例8)における、各レンズのコンストラクションデータを表15及び表16に示す。これらの表からわかるように、実施例8においては、第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)を構成するすべてのレンズの両面が非球面である。つまり、外気に面しているすべてのレンズ面が非球面である。尚、本実施例においては、構成レンズはすべてガラス製である。   Table 15 and Table 16 show construction data of each lens in the eighth embodiment (Example 8). As can be seen from these tables, in Example 8, both surfaces of all the lenses constituting the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) are aspherical. . That is, all lens surfaces facing the outside air are aspheric. In this embodiment, all the constituent lenses are made of glass.

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実施形態9(実施例9)における、各レンズのコンストラクションデータを表17及び表18に示す。これらの表からわかるように、この実施例9では、第1レンズ群(Gr1)、第2レンズ群(Gr2)及び第3レンズ群(Gr3)を構成するそれぞれのレンズ群の両端面(外気に面している面)が非球面である。つまり、外気に面しているすべてのレンズ面が非球面である。尚、本実施例においては、構成レンズはすべてガラス製である。   Table 17 and Table 18 show construction data of each lens in the ninth embodiment (Example 9). As can be seen from these tables, in Example 9, both end surfaces of the respective lens groups constituting the first lens group (Gr1), the second lens group (Gr2), and the third lens group (Gr3) (external air) The facing surface) is aspherical. That is, all lens surfaces facing the outside air are aspheric. In this embodiment, all the constituent lenses are made of glass.

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以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、本実施例2〜9の全光学系(第1、第2及び第3レンズ群を合わせたもの。)の球面収差、非点収差、そして歪曲収差を図12〜図19にそれぞれ示す。いずれの実施例におけるレンズ群も、広角端(W)、中間点(M)、望遠端(T)のいずれにおいても、球面収差、非点収差ともにほぼ0.1mm以内、歪曲収差もほぼ5%以内と優れた光学特性を示している。また、この実施例2〜9における広角端(W)、中間点(M)、そして望遠端(T)における焦点距離(単位mm)及びF値を、表19及び表20にそれぞれ示す。これらの表から、実施例1同様、短焦点で、明るい光学系が実現できていることがわかる。   The spherical aberration, astigmatism, and astigmatism of all the optical systems of Examples 2 to 9 (combining the first, second, and third lens groups) under the lens arrangement and configuration as described above. The distortion aberration is shown in FIGS. In any of the embodiments, the lens group has both spherical aberration and astigmatism within approximately 0.1 mm and distortion of approximately 5% at the wide-angle end (W), the intermediate point (M), and the telephoto end (T). It shows excellent optical properties. In addition, Tables 19 and 20 show focal lengths (unit: mm) and F values at the wide-angle end (W), the intermediate point (M), and the telephoto end (T) in Examples 2 to 9, respectively. From these tables, it can be seen that, similarly to Example 1, a bright optical system with a short focal point can be realized.

さらに、これら実施例1〜9において得られた、前記条件式(1)〜(17)の値を表21に示す。本実施例はいずれの条件式においても、前述した望ましい値が得られていることがわかる。   Further, Table 21 shows values of the conditional expressions (1) to (17) obtained in Examples 1 to 9. In this example, it can be seen that the above-described desirable value is obtained in any conditional expression.

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以上説明したように、本実施例は主にガラスレンズを用いて構成しており、実施例1及び5において、それに加えプラスチックレンズを併用している。しかし、本発明はこれらに限定されることなく、1枚以上のレンズをプラスチックレンズとすることが可能である。特に第1レンズ群(Gr1)は他のレンズ群に比べレンズ径が大きいので、プラスチック製とすることによる軽量化の効果が最も大きい。また、本発明に係る変倍光学系においては、第2レンズ群(Gr2)の移動量が最も大きいが、これをプラスチック製とすることで、レンズ駆動装置の負荷を低減することができる。   As described above, the present embodiment is mainly configured by using a glass lens. In the first and fifth embodiments, a plastic lens is used in combination. However, the present invention is not limited to these, and one or more lenses can be plastic lenses. In particular, since the first lens group (Gr1) has a larger lens diameter than the other lens groups, the effect of weight reduction by using plastic is the greatest. Further, in the variable magnification optical system according to the present invention, the amount of movement of the second lens group (Gr2) is the largest. However, by making it the plastic, the load on the lens driving device can be reduced.

さらに、他のレンズ群に比べ第3レンズ群(Gr3)の光学的パワーは弱いので、良好な収差補正を保ったまま、プラスチック製とすることが可能である。いずれの場合もプラスチックレンズとすることで、レンズ駆動装置の小型化、結果としてレンズ群及びレンズ駆動装置を含めた撮像レンズ装置全体のさらなるコンパクト化が実現できる。さらに、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べコストや生産性の点で優れている。   Furthermore, since the optical power of the third lens group (Gr3) is weaker than other lens groups, it can be made of plastic while maintaining good aberration correction. In any case, by using a plastic lens, the lens driving device can be downsized, and as a result, the entire imaging lens device including the lens group and the lens driving device can be further downsized. Furthermore, plastic lenses are superior in terms of cost and productivity compared to glass lenses.

以上説明したように、本発明に係る変倍光学系を組み込んだ撮像レンズ装置は、小型・軽量であるために、携帯電話機等のデジタル機器に搭載することが可能である。これにより、静止画又は動画撮影を所望の拡大率で行えるようになる。さらに、200万画素クラス以上の高画素撮像素子にも対応できる高い光学性能を保持しているので、補間を必要とする電子ズーム方式に対しても高い優位性を保っている。   As described above, since the imaging lens device incorporating the variable magnification optical system according to the present invention is small and lightweight, it can be mounted on a digital device such as a cellular phone. As a result, still image or moving image shooting can be performed at a desired magnification. Furthermore, since it has high optical performance that can be applied to a high-pixel imaging device of 2 million pixel class or higher, it has a high advantage over an electronic zoom method that requires interpolation.

実施形態1の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system according to Embodiment 1 is longitudinally cut. 実施形態2の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system of Embodiment 2 is vertically cut. 実施形態3の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system of Embodiment 3 is cut longitudinally. 実施形態4の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system of Embodiment 4 is vertically cut. 実施形態5の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system of Embodiment 5 is cut longitudinally. 実施形態6の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in which an optical axis in a variable magnification optical system according to Embodiment 6 is vertically cut. 実施形態7の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system of Embodiment 7 is cut longitudinally. 実施形態8の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system according to Embodiment 8 is vertically cut. 実施形態9の変倍光学系における光軸を縦断した断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view in which the optical axis in the variable magnification optical system of Embodiment 9 is cut longitudinally. 実施形態1〜9の変倍光学系におけるレンズ群の移動のさせ方を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows how to move the lens group in the variable magnification optical system of Embodiments 1-9. 実施例1の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 1. 実施例2の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 2. 実施例3の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 3. 実施例4の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 4; 実施例5の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 5. 実施例6の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。10 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 6. FIG. 実施例7の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。10 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 7. FIG. 実施例8の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。10 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 8. FIG. 実施例9の変倍光学系におけるレンズ群の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。10 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the lens group in the variable magnification optical system of Example 9. FIG. 主光線の像面入射角の定義を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the definition of the image surface incident angle of a chief ray. (a)は本発明に係る変倍光学系を搭載したカメラ付携帯電話機の操作面を示す外観構成図である。(b)は本発明に係る変倍光学系を搭載したカメラ付携帯電話機の操作面の裏面を示す外観構成図である。(A) is an external appearance block diagram which shows the operation surface of the mobile telephone with a camera carrying the variable magnification optical system based on this invention. (B) is an external appearance block diagram which shows the back surface of the operation surface of the mobile telephone with a camera carrying the variable magnification optical system based on this invention. 本発明に係る変倍光学系と撮像素子とを備えた撮像レンズ装置の、内部構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of an internal structure of the imaging lens apparatus provided with the variable magnification optical system and imaging device which concern on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

Gr1 第1レンズ群
Gr2 第2レンズ群
Gr3 第3レンズ群
Gr4 第4レンズ群
ST 光学絞り
PL 平行平面板
SR 撮像素子
AX 光軸
10 撮像レンズ装置
101 第1レンズ群
102 第2レンズ群
103 第3レンズ群
104 第1レンズ群の支持部材
105 第2レンズ群の支持部材
106 第3レンズ群の支持部材
107 撮像素子の固定部材
105a 第2レンズ群用支持部材の係合部
106a 係合部
108 ガイド部材
20 駆動ユニット
21 支持部材
22 圧電素子
23 駆動部材
24 係合部材
200 携帯電話機本体
201 アンテナ
202 ディスプレイ
203 画像切替ボタン
204 変倍ボタン
205 シャッターボタン
206 ダイヤルボタン
207 撮像レンズ装置(カメラ)
Gr1 1st lens group Gr2 2nd lens group Gr3 3rd lens group Gr4 4th lens group ST Optical aperture PL Parallel plane plate SR Image sensor AX Optical axis 10 Imaging lens device 101 1st lens group 102 2nd lens group 103 3rd Lens Group 104 First Lens Group Support Member 105 Second Lens Group Support Member 106 Third Lens Group Support Member 107 Imaging Element Fixing Member 105a Second Lens Group Support Member Engagement Part 106a Engagement Part 108 Guide Member 20 Drive unit 21 Support member 22 Piezoelectric element 23 Drive member 24 Engagement member 200 Mobile phone body 201 Antenna 202 Display 203 Image switching button 204 Scaling button 205 Shutter button 206 Dial button 207 Imaging lens device (camera)

Claims (6)

光学像を電気的な信号に変換する撮像素子の受光面上に被写体の光学像を形成し、光軸方向に各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行う変倍光学系であって、
物体側から順に配置される、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群とを含み、広角端から望遠端への変倍時に前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が狭められる構成を備えると共に、以下の条件式を満たすことを特徴とする変倍光学系。
15 °< |αW − αT < 30 °
4.0 mm < T W × f W / fT < 9.0 mm
αW:広角端での、主光線の像面に立てた垂線に対する角度(度)
αT:望遠端での、主光線の像面に立てた垂線に対する角度(度)
W:広角端での全光学系の合成焦点距離(mm)
T:望遠端での全光学系の合成焦点距離(mm)
W:広角端での全光学系の光学全長(mm)
A variable power optical system that forms an optical image of a subject on a light receiving surface of an image sensor that converts an optical image into an electrical signal, and performs zooming by changing the interval of each lens group in the optical axis direction,
The first lens includes a first lens group having negative optical power and a second lens group having positive optical power, which are arranged in order from the object side, and at the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end. A variable magnification optical system having a configuration in which a distance between the first lens group and the second lens group is reduced and satisfying the following conditional expression.
15 ° <| α W − α T | <30 °
4.0 mm <T W × f W / f T <9.0 mm
α W : Angle (in degrees) with respect to the perpendicular to the principal ray image plane at the wide-angle end
α T : Angle (degrees) at the telephoto end with respect to the perpendicular to the principal ray image plane
f W : Total focal length of all optical systems at the wide angle end (mm)
f T : Total focal length of all optical systems at the telephoto end (mm)
T W : Optical total length of all optical systems at the wide-angle end (mm)
以下の条件式をさらに満たすことを特徴とする請求項1記載の変倍光学系。
0.1 < Lb /fW < 0.9
b:望遠端での、最も撮像素子側に位置する光学的パワーを有するレンズ面の面頂点から撮像素子面までの光軸上距離
The variable magnification optical system according to claim 1, further satisfying the following conditional expression:
0.1 <L b / f W < 0.9
L b : Distance on the optical axis from the surface apex of the lens surface having the optical power closest to the image sensor to the image sensor surface at the telephoto end
以下の条件式をさらに満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の変倍光学系。
0 °< αW < 30 °
The zoom lens system according to claim 1, further satisfying the following conditional expression:
0 ° <α W <30 °
以下の条件式をさらに満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の変倍光学系。
0.2 <fW /fbg < 2.0
bg:最も像面側のレンズ群の焦点距離
4. The variable magnification optical system according to claim 1, further satisfying the following conditional expression.
0.2 <f W / f bg <2.0
f bg : Focal length of the lens unit closest to the image plane
請求項1乃至4のいずれかに記載の変倍光学系を備え、前記変倍光学系が所定の結像面上に被写体の光学像を形成可能な構成とされていることを特徴とする撮像レンズ装置。   5. An imaging system comprising the variable magnification optical system according to claim 1, wherein the variable magnification optical system is capable of forming an optical image of a subject on a predetermined imaging surface. Lens device. 請求項5に記載の撮像レンズ装置と、撮像素子と、前記物体側の被写体の静止画撮影及び動画撮影の少なくとも一方の撮影を前記撮像レンズ装置及び撮像素子に実行させる機能部とを具備することを特徴とするデジタル機器。   6. The image pickup lens device according to claim 5, an image pickup device, and a functional unit that causes the image pickup lens device and the image pickup device to perform at least one of still image shooting and moving image shooting of the object on the object side. A digital device characterized by
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