JP2006330675A - Zoom optical system and electronic equipment using the same - Google Patents

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JP2006330675A
JP2006330675A JP2006014829A JP2006014829A JP2006330675A JP 2006330675 A JP2006330675 A JP 2006330675A JP 2006014829 A JP2006014829 A JP 2006014829A JP 2006014829 A JP2006014829 A JP 2006014829A JP 2006330675 A JP2006330675 A JP 2006330675A
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negative
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Noriyuki Iyama
紀之 猪山
Fumiyoshi Imamura
文美 今村
Yuko Kobayashi
祐子 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom optical system which reduces a burden of distortion correction imposed on an optical system, realizes a wide angle of view while retaining a suitable high zooming ratio, is small-sized and secures a high image-quality performance, and to provide electronic equipment provided with the zoom optical system. <P>SOLUTION: The zoom optical system comprises: a first lens unit having a negative refractive power; a second lens unit having a positive refractive power; and a third lens unit having a positive refractive power which are arranged in order from an object side, an interval between the lens units being changed to vary magnification, wherein distortion of the zoom optical system satisfies the following condition: -35≤DTmin≤-10% wherein DTmin is a minimum value (%) of distortion. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、変倍光学系及びそれを搭載した電子機器に関するものであり、特にコンパクトな変倍光学系及びコンパクトな変倍光学系を含む電子機器(例えば、デジタルカメラ,ビデオカメラ、デジタルビデオユニット,パーソナルコンピュータ,モバイルコンピュータ,携帯電話,情報携帯端末等に内蔵又は外付けされる)に関する。   The present invention relates to a variable magnification optical system and an electronic apparatus equipped with the variable magnification optical system, and in particular, an electronic apparatus including a compact variable magnification optical system and a compact variable magnification optical system (for example, a digital camera, a video camera, and a digital video unit). , Personal computer, mobile computer, mobile phone, portable information terminal, etc.).

近年、PDAと呼ばれる情報携帯端末や携帯電話が爆発的に普及し、撮像素子にCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサーを使ったコンパクトなデジタルカメラやデジタルビデオユニットを内蔵したものも増えてきている。さらに、最近では、比較的小さなサイズで高画素(メガピクセル)な撮像素子が開発されるようになり、小型で高性能な光学系が必要とされるようになった。そのような光学系として、例えば、小型な光学系の一つとして、負正正の3レンズ群構成の変倍光学系が挙げられる(特許文献1参照)。
特開2003−177315号公報
In recent years, portable information terminals and mobile phones called PDAs have exploded, and built-in compact digital cameras and digital video units using CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensors in the image sensor. Things are also increasing. Furthermore, recently, an image sensor having a relatively small size and a high pixel (megapixel) has been developed, and a small and high-performance optical system has been required. As such an optical system, for example, as one of small optical systems, there is a variable magnification optical system having a negative-positive-positive three-lens group configuration (see Patent Document 1).
JP 2003-177315 A

ところで、負レンズ群先行のレトロフォーカスタイプの光学系においては、通常、負の屈折力を有する第一レンズ群で歪曲収差及びコマ収差をバランスよく補正できるような構成としている。しかしながら、これら両収差を第一レンズ群で同時に補正しようとすると、特に広角端における収差補正に対するレンズ負担が増大してしまうという問題が生じる。このため、両収差をバランスよく補正するためには、第一レンズ群のレンズ枚数を増やす等してレンズ構成を複雑にする、光学系の全長を長くする、仕様をそれほど高くしない等の対応が必要であった。   By the way, a retrofocus type optical system preceding the negative lens group is usually configured such that distortion and coma can be corrected in a balanced manner by the first lens group having negative refractive power. However, if both of these aberrations are corrected simultaneously by the first lens group, there arises a problem that the lens burden for aberration correction particularly at the wide angle end increases. For this reason, in order to correct both aberrations in a well-balanced manner, the number of lenses in the first lens group must be increased to complicate the lens configuration, the overall length of the optical system should be lengthened, and the specifications should not be so high. It was necessary.

しかし、特許文献1に開示された如き変倍光学系は、光学系を構成するレンズの枚数が4枚と少ないが、ズーム比が2.4倍と比較的小さい上、画角も小さく、性能を確保しつつ広画角化を図ることが出来ないという問題点がある。   However, the variable power optical system as disclosed in Patent Document 1 has a small number of lenses constituting the optical system, such as four, but the zoom ratio is relatively small at 2.4 times and the angle of view is also small. However, there is a problem that it is impossible to widen the angle of view while securing the image quality.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、光学系の収差補正への負担を軽減し、適度な変倍比を保ちつつ広画角化が実現でき、小型で高画質性能を確保した変倍光学系及びそれを搭載した電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and can reduce the burden on aberration correction of the optical system, and can realize a wide angle of view while maintaining an appropriate zoom ratio. An object of the present invention is to provide a variable magnification optical system that secures performance and an electronic apparatus equipped with the same.

上記目的を達成するため、本発明による変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力の第一レンズ群と、正の屈折力の第二レンズ群と、正の屈折力の第三レンズ群よりなり、前記各レンズ群間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、歪曲収差が下記条件(1)を満足することを特徴とする。
−35(%) ≦ DTmin ≦ −10(%) (1)
但し、DTminは最小歪曲収差量(%)である。
In order to achieve the above object, a variable magnification optical system according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens having a positive refractive power. A variable power optical system that includes lens groups and performs zooming by changing the interval between the lens groups, wherein the distortion satisfies the following condition (1).
−35 (%) ≦ DTmin ≦ −10 (%) (1)
However, DTmin is the minimum distortion aberration amount (%).

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群が負レンズ1枚で構成されていることを特徴とする。   In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the first lens group is composed of one negative lens.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群が負レンズ1枚で構成されていて、該負レンズが下記条件(2)を満足することを特徴とする。
−4.5 < r1/fw < −1.0 (2)
但し、r1は第一レンズ群を構成する負レンズの最も物体側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the first lens group is composed of one negative lens, and the negative lens satisfies the following condition (2).
−4.5 <r1 / fw <−1.0 (2)
Here, r1 is the radius of curvature of the most object-side surface of the negative lens constituting the first lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群が負レンズ1枚で、前記第二レンズ群が物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、前記第三レンズ群が正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、下記条件(3)を満足することを特徴とする。
−5.0 < (r5+r6)/(r5−r6) < 2.0 (3)
但し、r5は第二レンズ群の正レンズの像側の曲率半径、r6は第二レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the first lens group is one negative lens, the second lens group is one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens. Each group consists of one positive lens and satisfies the following condition (3).
-5.0 <(r5 + r6) / (r5-r6) <2.0 (3)
Here, r5 is the radius of curvature of the positive lens of the second lens group on the image side, and r6 is the radius of curvature of the negative lens of the second lens group on the object side.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群が負レンズ1枚で、前記第二レンズ群が物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、前記第三レンズ群が正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、前記第二レンズ群の像側に位置する負レンズが下記条件(4)を満足することを特徴とする。
−0.1 < (r6+r7)/(r6−r7) < 5.0 (4)
但し、r6はは第二レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径、r7は第二レンズ群の負レンズの像側の曲率半径である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the first lens group is one negative lens, the second lens group is one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens. The group is composed of one positive lens, and the negative lens located on the image side of the second lens group satisfies the following condition (4).
−0.1 <(r6 + r7) / (r6-r7) <5.0 (4)
Here, r6 is the radius of curvature of the negative lens of the second lens group on the object side, and r7 is the radius of curvature of the negative lens of the second lens group on the image side.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群が負レンズ1枚で、前記第二レンズ群が物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、前記第三レンズ群が正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、前記条件式(3)及び(4)を同時に満足することを特徴とする。   In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the first lens group is one negative lens, the second lens group is one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens. Each group is composed of one positive lens, and satisfies the conditional expressions (3) and (4) at the same time.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第二レンズ群を構成する正レンズが下記条件(5)を満足することを特徴とする。
0.53 ≦ r4/fw < 1.2 (5)
但し、r4は第二レンズ群を構成する正レンズの最も物体側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that a positive lens constituting the second lens group satisfies the following condition (5).
0.53 ≦ r4 / fw <1.2 (5)
Here, r4 is the radius of curvature of the most object side surface of the positive lens constituting the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第二レンズ群を構成する負レンズが下記条件(6)を満足することを特徴とする。
0.1 < r7/fw ≦ 1.1 (6)
但し、r7は第二レンズ群を構成する負レンズの最も像側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the negative lens constituting the second lens group satisfies the following condition (6).
0.1 <r7 / fw ≦ 1.1 (6)
Here, r7 is the radius of curvature of the surface closest to the image side of the negative lens constituting the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群を構成する負レンズのアッベ数νd1が下記条件(7)を満足することを特徴とする。
50 < νd1 (7)
The variable magnification optical system according to the present invention is preferably characterized in that the Abbe number νd1 of the negative lens constituting the first lens group satisfies the following condition (7).
50 <νd1 (7)

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第二レンズ群を構成する正レンズのアッベ数νd2が下記条件(8)を満足することを特徴とする。
50 < νd2 (8)
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the Abbe number νd2 of the positive lens constituting the second lens group satisfies the following condition (8).
50 <νd2 (8)

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第二レンズ群を構成する正レンズの屈折率N2Pが下記条件(9)を満足することを特徴とする。
1.5 < N2P (9)
In the zoom optical system according to the present invention, preferably, the refractive index N2P of the positive lens constituting the second lens group satisfies the following condition (9).
1.5 <N2P (9)

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、少なくとも1枚のプラスチックレンズを使用していることを特徴とする。   The variable magnification optical system according to the present invention preferably uses at least one plastic lens.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第三レンズ群を構成する正レンズに赤外カット機能を有するコーティングがされていることを特徴とする。   The variable magnification optical system according to the present invention is preferably characterized in that the positive lens constituting the third lens group is coated with an infrared cut function.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第三レンズ群が1枚の硝子レンズで構成されていることを特徴とする。   In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the third lens group is composed of one glass lens.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群と前記第二レンズ群がそれぞれ少なくとも1枚の硝子レンズを有することを特徴とする。   In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that each of the first lens group and the second lens group has at least one glass lens.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第二レンズ群の正レンズが硝子レンズからなることを特徴とする。   In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the positive lens of the second lens group is a glass lens.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第三レンズ群の正レンズが下記条件(10)を満足することを特徴とする。
0.3 < (r8+r9)/(r8−r9) < 3.0 (10)
但し、r8は第三レンズ群の正レンズの物体側の面の曲率半径、r9は第三レンズ群の正レンズの像側の面の曲率半径である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the positive lens of the third lens group satisfies the following condition (10).
0.3 <(r8 + r9) / (r8-r9) <3.0 (10)
Where r8 is the radius of curvature of the object side surface of the positive lens of the third lens group, and r9 is the radius of curvature of the image side surface of the positive lens of the third lens group.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第二レンズ群が下記条件(11)を満足することを特徴とする。
0.8 < f2/fw < 1.6 (11)
但し、f2は第二レンズ群の焦点距離、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the second lens group satisfies the following condition (11).
0.8 <f2 / fw <1.6 (11)
Here, f2 is the focal length of the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第三レンズ群が下記条件(12)を満足することを特徴とする。
1.3 < f3/fw < 4.0 (12)
但し、f3は第三レンズ群の焦点距離、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the third lens group satisfies the following condition (12).
1.3 <f3 / fw <4.0 (12)
Here, f3 is the focal length of the third lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第一レンズ群の負レンズを移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする。   The variable magnification optical system according to the present invention is preferably characterized in that focusing is performed by moving the negative lens of the first lens group.

また、本発明による変倍光学系は、好ましくは、前記第三レンズ群を移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする。   In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that focusing is performed by moving the third lens group.

また、本発明による電子撮像装置は、前記何れかの変倍光学系と、該変倍光学系の像側に配置された電子撮像素子と、該電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させる画像処理部を有する。   An electronic imaging apparatus according to the present invention electrically connects any one of the variable magnification optical systems, an electronic imaging element disposed on the image side of the variable magnification optical system, and image data captured by the electronic imaging element. An image processing unit that changes the shape by processing.

また、本発明による電子撮像装置は、好ましくは、前記何れかの変倍光学系と、該変倍光学系の像側に配置された電子撮像素子とを備え、前記第二レンズ群を構成するレンズの肉厚の総和G2Lが下記条件を満足することを特徴とする。
0.6 < (G2L)/Y’ < 1.16 (13)
但し、Y’は電子撮像素子における有効撮像領域の対角長の半分の長さである。
The electronic imaging apparatus according to the present invention preferably includes any one of the variable magnification optical systems and an electronic imaging element disposed on the image side of the variable magnification optical system, and constitutes the second lens group. The total thickness G2L of the lens satisfies the following condition.
0.6 <(G2L) / Y ′ <1.16 (13)
However, Y ′ is half the diagonal length of the effective imaging region in the electronic imaging device.

本発明によれば、光学系の収差補正への負担を軽減し、適度な変倍比を保ちつつ広画角化が実現でき、小型で高画質性能を確保した変倍光学系及びそれを搭載した電子機器を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the burden on the aberration correction of the optical system, realize a wide angle of view while maintaining an appropriate zoom ratio, and is equipped with a zoom optical system that is small in size and ensures high image quality performance and the same. An electronic device can be provided.

以下、本発明の実施例の説明に先立ち本発明の作用効果について説明する。   Prior to the description of the embodiments of the present invention, the operational effects of the present invention will be described.

携帯電話の如き電子機器に搭載する光学系は、比較的長いバックフォーカスが必要であるので、負先行のレトロフォーカス構成が最適である。小型でかつ高変倍光学系を実現するには、物体側から順に、負の屈折力の第一レンズ群と、正の屈折力の第二レンズ群と、正の屈折力の第三レンズ群よりなり、各レンズ群間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、歪曲収差が以下の条件式(1)を満足するような構成とすることが望ましい。
−35(%) ≦ DTmin ≦ −10(%) (1)
但し、DTminは最小歪曲収差量(%)である。
Since an optical system mounted on an electronic device such as a mobile phone requires a relatively long back focus, a negative lead retrofocus configuration is optimal. To realize a compact and high-magnification optical system, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power It is desirable that the zoom optical system perform zooming by changing the interval between the lens groups, and that the distortion satisfies the following conditional expression (1).
−35 (%) ≦ DTmin ≦ −10 (%) (1)
However, DTmin is the minimum distortion aberration amount (%).

即ち、第一レンズ群に負の屈折力を配置することよって、広角化及び比較的長いバックフォーカスを得るのに有利な構成とすることができる。また、第三レンズ群に正の屈折力を配置して、射出瞳の位置を像面から遠ざける構成とすることができる。一方、広角化で補正が困難になる要素として歪曲収差とコマ収差があるが、歪曲収差を条件式(1)を満足する程度に発生させることによって、特に第一レンズ群のレンズ形状や材質をコマ収差の補正に対応させることができ、収差補正の負担を軽減させつつ広角化が可能となる。このとき、広角端においてマイナスの歪曲収差を発生させることにより、歪曲収差外の収差補正に光学系の負担を集中させることができ、コマ収差等を良好に補正できる構成とすることができる。上記構成は、歪曲収差を電気的に補正する場合に特に有効であり、条件式(1)を満たすことで電気的に歪曲収差を補正した際、良好な画質で広画角化が実現できる。   That is, by disposing negative refractive power in the first lens group, it is possible to obtain an advantageous configuration for obtaining a wide angle and a relatively long back focus. Further, a positive refractive power is arranged in the third lens group so that the position of the exit pupil is away from the image plane. On the other hand, there are distortion aberration and coma aberration as elements that are difficult to correct by widening the angle. By generating distortion aberration to the extent that satisfies the conditional expression (1), the lens shape and material of the first lens group can be changed. It is possible to cope with correction of coma aberration, and it is possible to widen the angle while reducing the burden of aberration correction. At this time, by generating a negative distortion at the wide-angle end, it is possible to concentrate the burden on the optical system on the correction of aberrations outside the distortion, and it is possible to achieve a configuration that can correct coma aberration and the like satisfactorily. The above configuration is particularly effective when the distortion aberration is electrically corrected. When the distortion aberration is electrically corrected by satisfying the conditional expression (1), a wide angle of view can be realized with good image quality.

なお、条件式(1)の上限値を上回ると、主に広角時に発生する負の歪曲収差をコマ収差と同時に小さくする場合、レンズ構成枚数が多くなったり、光学系が大きく(撮影時の全長が長く)なってしまう。また、下限値を下回ると、画像最周辺の引き伸ばし倍率が大きくなり、歪曲収差を電気的に補正した後の画像が粗くなり好ましくない。なお、電気的な補正は、前記変倍光学系と一体的に配置された画像処理過程を有する装置で行っても良いし、別の装置で行っても良い。   If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the negative distortion that occurs mainly at wide-angle will be reduced simultaneously with coma, the number of lens components will increase, and the optical system will become larger (the total length during shooting). Will be long). On the other hand, if the value is below the lower limit, the enlargement magnification at the outermost periphery of the image becomes large, and the image after the distortion aberration is electrically corrected becomes rough, which is not preferable. The electrical correction may be performed by an apparatus having an image processing process arranged integrally with the zoom optical system, or may be performed by another apparatus.

また、第一レンズ群を負レンズ1枚で構成することが好ましい。   Further, it is preferable that the first lens group is composed of one negative lens.

即ち、第一レンズ群を構成するレンズの枚数を少なくすることによって、結像性能を確保しつつ、光学系全系の構成枚数を少なくしてその全長をより短くすることができ、同時に第一レンズ群の径の大きさを小さく抑えることができる。   That is, by reducing the number of lenses constituting the first lens group, it is possible to reduce the total number of components of the entire optical system while ensuring imaging performance, and to shorten the total length. The size of the lens group can be kept small.

また、第一レンズ群を構成している1枚の負レンズが、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
−4.5 < r1/fw < −1.0 (2)
但し、r1は第一レンズ群を構成する負レンズの最も物体側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
Further, it is preferable that one negative lens constituting the first lens group satisfies the following conditional expression (2).
−4.5 <r1 / fw <−1.0 (2)
Here, r1 is the radius of curvature of the most object-side surface of the negative lens constituting the first lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

即ち、特に広角化、小型化をした際に、条件式(2)の上限を上回ると、軸外の特定のコマ収差補正が困難になる。下限を下回ると、第一レンズ群の屈折力が弱くなり、光学系が大型化してしまう。屈折力を保とうとすると該負レンズの像側の像側の面での収差発生量が増え、像面湾曲収差とコマ収差補正が困難になるため好ましくない。   That is, especially when the angle is increased and the size is reduced, if the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded, it is difficult to correct specific off-axis coma aberration. Below the lower limit, the refractive power of the first lens group becomes weak, and the optical system becomes large. It is not preferable to maintain the refractive power because the amount of aberration generated on the image side surface of the negative lens increases, and it becomes difficult to correct field curvature aberration and coma aberration.

なお、歪曲収差を電気的に補正することが可能となると、特に該負レンズでの発生歪曲収差を抑える必要が無くなり、更に小型化(撮影時の全長の短縮化)を図ることができる。   If it becomes possible to electrically correct distortion, it is not necessary to suppress distortion generated particularly in the negative lens, and further downsizing (shortening of the total length during photographing) can be achieved.

また、第一レンズ群が負レンズ1枚で、第二レンズ群が物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、第三レンズ群が正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、下記条件(3)を満足することが好ましい。
−5.0 < (r5+r6)/(r5−r6) < 2.0 (3)
但し、r5は第二レンズ群の正レンズの像側の曲率半径、r6は第二レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径である。
The first lens group is composed of one negative lens, the second lens group is composed of one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens group is composed of one positive lens. It is preferable to satisfy (3).
-5.0 <(r5 + r6) / (r5-r6) <2.0 (3)
Where r5 is the radius of curvature of the positive lens in the second lens group on the image side, and r6 is the radius of curvature of the negative lens in the second lens group on the object side.

即ち、第一レンズ群に負の屈折力を配置することによって、広角化及び比較的長いバックフォーカスを得るのに有利な構成とすることができる。また、第一レンズ群を1枚のレンズで構成する事によって、全長をより短くすることができる。さらに、第二レンズ群は総合で正の屈折力を持ち、物体側から順に正負レンズ構成とする事によって、小型ながら各種収差を効果的に補正することができる。特に像面湾曲収差、色収差を効果的に補正することができる。そして、第三レンズ群に正の屈折力を配置し、射出瞳の位置を像面から遠ざける構成とし、該第三レンズ群を1枚のレンズ構成とする事によって、全長をより短くできる。   That is, by disposing negative refractive power in the first lens group, it is possible to obtain an advantageous configuration for obtaining a wide angle and a relatively long back focus. In addition, the overall length can be further shortened by configuring the first lens group with a single lens. Furthermore, the second lens group has a positive refractive power as a whole, and by making a positive and negative lens configuration in order from the object side, various aberrations can be effectively corrected despite being small. In particular, field curvature aberration and chromatic aberration can be effectively corrected. Further, by arranging a positive refractive power in the third lens group so that the position of the exit pupil is away from the image plane, and the third lens group has a single lens configuration, the overall length can be further shortened.

なお、条件式(3)は、像面湾曲収差とコマ収差をバランスよく補正するための条件である。前述の構成に加え、第二レンズ群内での空気レンズのシェイピングファクターを条件式(3)の範囲内とする事によって、第二レンズ群内で発生する諸収差、特に像面湾曲収差とコマ収差を良好に補正することができ、高画質(メガピクセル)対応の性能を確保するこができる。また、該条件を満足することで、第二レンズ群を比較的強いパワーとする事が可能となり、同じ群間隔でも高変倍を実現する事が可能となる。条件式(3)の上限を上回ると、第二レンズ群の負レンズの物体側の面において発生する収差量が大きいため、像面湾曲収差の補正が困難となってしまうため好ましくない。下限を下回ると、像面湾曲収差とコマ収差の補正が困難となってしまうため好ましくない。   Conditional expression (3) is a condition for correcting field curvature aberration and coma with a good balance. In addition to the above-described configuration, by setting the shaping factor of the air lens in the second lens group within the range of the conditional expression (3), various aberrations generated in the second lens group, particularly field curvature aberration and coma Aberration can be corrected satisfactorily, and high image quality (megapixel) compatible performance can be ensured. Further, by satisfying this condition, it is possible to make the second lens group have a relatively strong power, and it is possible to realize high zooming even with the same group interval. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the amount of aberration generated on the object-side surface of the negative lens in the second lens group is large, which makes correction of field curvature aberration difficult, which is not preferable. Below the lower limit, correction of field curvature aberration and coma becomes difficult, which is not preferable.

なお、本発明において下記条件(3−1)を満足することが更に好ましい。
−3.8 < (r5+r6)/(r5−r6) < 0 (3−1)
In the present invention, it is more preferable that the following condition (3-1) is satisfied.
-3.8 <(r5 + r6) / (r5-r6) <0 (3-1)

また、第一レンズ群が負レンズ1枚で、第二レンズ群が物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、第三レンズ群が正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、第二レンズ群の像側に位置する負レンズが下記条件式(4)を満足することが好ましい。
−0.1 < (r6+r7)/(r6−r7) < 5.0 (4)
但し、r6はは第二レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径、r7は第二レンズ群の負レンズの像側の曲率半径である。
The first lens group includes one negative lens, the second lens group includes one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens group includes one positive lens. It is preferable that the negative lens located on the image side of the lens group satisfies the following conditional expression (4).
−0.1 <(r6 + r7) / (r6-r7) <5.0 (4)
Here, r6 is the radius of curvature of the negative lens of the second lens group on the object side, and r7 is the radius of curvature of the negative lens of the second lens group on the image side.

即ち、第一レンズ群に負の屈折力を配置することによって、広角化及び比較的長いバックフォーカスを得るのに有利な構成とすることができる。また、第一レンズ群を1枚のレンズで構成する事によって、全長をより短くすることができる。さらに、第二レンズ群は総合で正の屈折力を持ち、物体側から順に正負レンズ構成とする事によって、小型ながら各種収差を効果的に補正することができる。特に像面湾曲収差、色収差を効果的に補正することができる。そして、第三レンズ群に正の屈折力を配置し、射出瞳の位置を像面から遠ざける構成とし、該第三レンズ群を1枚のレンズ構成とする事によって、全長をより短くできる。   That is, by disposing negative refractive power in the first lens group, it is possible to obtain an advantageous configuration for obtaining a wide angle and a relatively long back focus. In addition, the overall length can be further shortened by configuring the first lens group with a single lens. Furthermore, the second lens group has a positive refractive power as a whole, and by making a positive and negative lens configuration in order from the object side, various aberrations can be effectively corrected despite being small. In particular, field curvature aberration and chromatic aberration can be effectively corrected. Further, by arranging a positive refractive power in the third lens group so that the position of the exit pupil is away from the image plane, and the third lens group has a single lens configuration, the overall length can be further shortened.

なお、条件式(4)は、諸収差を補正しつつ小型化に寄与するための条件である。前述の構成に加え、条件式(4)を満たすことによって第二レンズ群の主点位置をより物体側に配置することができ、小型化に有利となる。条件式(4)の上限を上回ると、第二レンズ群の像側に位置する負レンズの像側の面で発生する軸外諸収差の変動が大きくなり、収差補正上好ましくない。下限を下回ると、第二レンズ群内の主点間隔が大きくなり、第二レンズ群の全長が長くなり、光学系の全長が長くなり好ましくない。   Conditional expression (4) is a condition for contributing to miniaturization while correcting various aberrations. In addition to the above-described configuration, by satisfying conditional expression (4), the principal point position of the second lens group can be arranged closer to the object side, which is advantageous for downsizing. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, fluctuations in off-axis aberrations that occur on the image side surface of the negative lens located on the image side of the second lens group become large, which is not preferable for aberration correction. Below the lower limit, the distance between principal points in the second lens group becomes large, the total length of the second lens group becomes long, and the total length of the optical system becomes long.

なお、本発明において下記条件(4−1)を満足することが更に好ましい。
0.1 < (r6+r7)/(r6−r7) < 1.81 (4−1)
In the present invention, it is more preferable that the following condition (4-1) is satisfied.
0.1 <(r6 + r7) / (r6-r7) <1.81 (4-1)

また、前記第一レンズ群が負レンズ1枚で、前記第二レンズ群が物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、前記第三レンズ群が正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、前記条件式(3)又は(3−1)及び(4)又は(4−1)を同時に満足することが好ましい。   The first lens group includes one negative lens, the second lens group includes one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens group includes one positive lens. It is preferable that the conditional expressions (3) or (3-1) and (4) or (4-1) are satisfied simultaneously.

即ち、条件式(3)又は(3−1)及び(4)又は(4−1)を同時に満足することによって、適度な変倍比を保ちつつ、高性能化と小型化とが両立した光学系を構成することができる。   That is, by satisfying the conditional expressions (3) or (3-1) and (4) or (4-1) at the same time, an optical device that achieves both high performance and miniaturization while maintaining an appropriate zoom ratio. A system can be constructed.

また、第二レンズ群を構成する正レンズが下記条件式(5)を満足することが好ましい。
0.53 ≦ r4/fw < 1.2 (5)
但し、r4は第二レンズ群を構成する正レンズの最も物体側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In addition, it is preferable that the positive lens constituting the second lens group satisfies the following conditional expression (5).
0.53 ≦ r4 / fw <1.2 (5)
Here, r4 is the radius of curvature of the most object side surface of the positive lens constituting the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

即ち、条件式(5)は、球面収差を補正しつつ、小型化に寄与するための条件である。条件式(5)の上限を上回ると、第二レンズ群を構成する正レンズの屈折力が弱くなり、光学系の大型化の一因となる。下限を下回ると、第二レンズ群を構成する正レンズの最も物体側の面における球面収差の発生量が増大し、高画質化を確保する性能を確保できない。   That is, conditional expression (5) is a condition for contributing to miniaturization while correcting spherical aberration. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the refractive power of the positive lens constituting the second lens group will be weak, which will contribute to an increase in the size of the optical system. Below the lower limit, the amount of spherical aberration generated on the most object-side surface of the positive lens constituting the second lens group increases, and it is impossible to ensure the performance of ensuring high image quality.

なお、本発明において下記条件(5−1)を満足することが更に好ましい。
0.55 ≦ r4/fw < 0.95 (5−1)
In the present invention, it is more preferable that the following condition (5-1) is satisfied.
0.55 ≦ r4 / fw <0.95 (5-1)

また、第二レンズ群を構成する負レンズが下記条件式(6)を満足することが好ましい。
0.1 < r7/fw ≦ 1.1 (6)
但し、r7は第二レンズ群を構成する負レンズの最も像側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In addition, it is preferable that the negative lens constituting the second lens group satisfies the following conditional expression (6).
0.1 <r7 / fw ≦ 1.1 (6)
Here, r7 is the radius of curvature of the surface closest to the image side of the negative lens constituting the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

即ち、条件式(6)はコマ収差と球面収差をバランス良く補正するための条件である。条件式(6)の上限を上回ると、第二レンズ群を構成する負レンズの最も像側の面での負成分収差が小さくなりすぎてしまい、他のレンズ要素で発生する正成分の球面収差を補正しきれなくなり好ましくない。下限を下回ると、該面でのコマ収差発生量が増大し、周辺部の性能悪化の一因となる。   That is, conditional expression (6) is a condition for correcting coma aberration and spherical aberration with good balance. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the negative component aberration on the surface closest to the image side of the negative lens constituting the second lens group becomes too small, and positive spherical aberration that occurs in other lens elements. This is not preferable because it cannot be corrected. Below the lower limit, the amount of coma aberration generated on the surface increases, which contributes to deterioration of the performance of the peripheral portion.

なお、本発明において下記条件(6−1)を満足することが更に好ましい。
0.23 < r7/fw ≦ 1.0 (6−1)
In the present invention, it is more preferable that the following condition (6-1) is satisfied.
0.23 <r7 / fw ≦ 1.0 (6-1)

また、第一レンズ群を構成する負レンズのアッベ数νd1が下記条件式(7)を満足することが好ましい。
50 < νd1 (7)
Moreover, it is preferable that the Abbe number νd1 of the negative lens constituting the first lens group satisfies the following conditional expression (7).
50 <νd1 (7)

即ち、条件式(7)を満足することにより色収差を良好にすることが可能である。なお、νd1の値は、レンズを形成する材質の製作限界で決定される。硝子材料により該レンズを形成する場合、低分散の異常分散性の硝子材料を用いることが好ましく、これにより軸上色収差のズームによる変動をより小さく抑えることが可能となる。条件式(7)の下限を下回ると、光学系全体での色収差補正が困難となる。   That is, chromatic aberration can be improved by satisfying conditional expression (7). The value of νd1 is determined by the manufacturing limit of the material forming the lens. When the lens is formed of a glass material, it is preferable to use a low-dispersion anomalous dispersion glass material, which makes it possible to suppress the variation in axial chromatic aberration due to zooming. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, it will be difficult to correct chromatic aberration in the entire optical system.

なお、本発明において下記条件(7−1)を満足することが更に好ましい。
50 < νd1 < 100 (7−1)
In the present invention, it is more preferable that the following condition (7-1) is satisfied.
50 <νd1 <100 (7-1)

また、第二レンズ群を構成する正レンズのアッベ数νd2が下記条件式(8)を満足することが好ましい。
50 < νd2 (8)
Further, it is preferable that the Abbe number νd2 of the positive lens constituting the second lens group satisfies the following conditional expression (8).
50 <νd2 (8)

即ち、条件式(8)を満足することにより色収差を良好にすることが可能である。なお、νd2の値は、レンズを形成する材質の製作限界で決定される。硝子材料により該レンズを形成する場合、低分散の異常分散性の硝子材料を用いることが好ましく、これにより軸上色収差のズームによる変動をより小さく抑えることが可能となる。   That is, chromatic aberration can be improved by satisfying conditional expression (8). Note that the value of νd2 is determined by the manufacturing limit of the material forming the lens. When the lens is formed of a glass material, it is preferable to use a low-dispersion anomalous dispersion glass material, which makes it possible to suppress the variation in axial chromatic aberration due to zooming.

なお、本発明において下記条件(8−1)を満足することが更に好ましい。
50 < νd2 < 100 (8−1)
In the present invention, it is more preferable that the following condition (8-1) is satisfied.
50 <νd2 <100 (8-1)

また、第二レンズ群を構成する正レンズの屈折率N2Pが下記条件式(9)を満足することが好ましい
1.5 < N2P (9)
Further, it is preferable that the refractive index N2P of the positive lens constituting the second lens group satisfies the following conditional expression (9): 1.5 <N2P (9)

即ち、第二レンズ群を構成する正レンズを形成する材料として、1.5を超える高屈折率の硝子材料を選択する事によって、該レンズで発生するペッツバール和を小さく抑える事が可能となる。なお、条件式(9)の上限は、レンズを形成するガラスの材質の製作限界で決定される。第二レンズ群を構成する正レンズを形成する材料として、適切なアッベ数を持つ硝子材料を選択する事によって、特に望遠時において大きくなる軸上の色収差を小さくすることが可能となる。   That is, by selecting a glass material having a high refractive index exceeding 1.5 as a material for forming the positive lens constituting the second lens group, the Petzval sum generated in the lens can be reduced. The upper limit of conditional expression (9) is determined by the production limit of the glass material forming the lens. By selecting a glass material having an appropriate Abbe number as a material for forming the positive lens constituting the second lens group, it is possible to reduce the axial chromatic aberration that becomes large especially at the time of telephoto.

また、少なくとも1枚のプラスチックレンズを使用していることが好ましい。   Moreover, it is preferable to use at least one plastic lens.

即ち、プラスチックレンズを用いることによって、低コストで光学系の軽量化を実現することができる。   That is, by using a plastic lens, it is possible to reduce the weight of the optical system at low cost.

また、第三レンズ群を構成する正レンズに赤外カット機能を有するコーティングがされていることが好ましい。   Further, it is preferable that the positive lens constituting the third lens group is coated with an infrared cut function.

即ち、第三レンズ群を構成する正レンズに赤外カット機能を有するコーティングがされていることによって、赤外カットフィルターが必要なくなり、光学系の更なる小型化が可能になる。特に、CCD等の電子撮像素子の特性上射出瞳がある程度離れている光学系においては、像面に近いレンズに赤外カット機能を有するコーティングをすることによって、安定した赤外カット効果を得やすい。また、赤外カット機能を有するコーティングをするレンズはプラスチック材料であっても良いし、硝子材料であっても良い。プラスチックレンズを用いる場合は、より軽量化が容易であり、一方ガラスレンズを用いる場合は、製造が容易である。即ち、硝子材料は熱による変形が少なく、また、吸湿がほとんどないため、コーティングの層数が増やしやすく、赤外カット機能を有するコーティングを比較的容易に行うことができる。   That is, since the positive lens constituting the third lens group is coated with an infrared cut function, an infrared cut filter is not required, and the optical system can be further miniaturized. In particular, in an optical system in which the exit pupil is separated to some extent due to the characteristics of an electronic imaging device such as a CCD, a stable infrared cut effect can be easily obtained by coating the lens close to the image plane with an infrared cut function. . Further, the lens for coating having an infrared cut function may be a plastic material or a glass material. When a plastic lens is used, the weight can be reduced more easily, whereas when a glass lens is used, manufacturing is easy. That is, since the glass material is hardly deformed by heat and hardly absorbs moisture, the number of coating layers can be easily increased, and coating having an infrared cut function can be performed relatively easily.

また、第三レンズ群が1枚の硝子レンズで構成されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the third lens group is composed of one glass lens.

即ち、第三レンズ群の少なくとも1枚のレンズを硝子レンズで構成する事によって、軸外収差特に像面湾曲収差をより良好に補正することができる。つまり、屈折率とアッベ数を自由に選択することができる。さらに、硝子レンズは、樹脂レンズに比べてレンズ面の精度を高く且つ縁肉を薄く構成できるので、高屈折率の選択の効果も合わせ、必要なレンズパワーを確保しつつレンズを薄く構成でき全系の小型化に寄与させることができる。   That is, by configuring at least one lens of the third lens group with a glass lens, off-axis aberrations, particularly field curvature aberrations can be corrected more satisfactorily. That is, the refractive index and Abbe number can be freely selected. In addition, the glass lens can be constructed with a higher precision on the lens surface and a thinner rim than the resin lens. Therefore, the glass lens can be made thinner while ensuring the necessary lens power. This can contribute to the miniaturization of the system.

また、第一レンズ群と第二レンズ群がそれぞれ少なくとも1枚の硝子レンズを有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that each of the first lens group and the second lens group has at least one glass lens.

即ち、第一レンズ群と第二レンズ群を構成する硝子レンズとして、それぞれ少なくとも1枚の高屈折率の硝材を選ぶ事によって、該レンズで発生するぺッツバール和を小さく抑える事が可能となる。また、該少なくとも2つのレンズを硝子レンズとする事によって、変倍時の収差変動量を小さく抑え、特に軸上色収差をより良好に保つ事が可能となる。   That is, by selecting at least one glass material having a high refractive index as the glass lenses constituting the first lens group and the second lens group, it is possible to reduce the Petzval sum generated in the lenses. Further, by using the at least two lenses as a glass lens, it is possible to suppress the amount of aberration fluctuation at the time of zooming, and in particular to keep axial chromatic aberration better.

さらに、第二レンズ群の正レンズが硝子レンズからなることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the positive lens of the second lens group is made of a glass lens.

即ち、負正の異なった屈折力のレンズを硝子レンズとする事によって、温度変化による像面ズレをより小さく抑える事が可能となる。   That is, by using a glass lens with negative and positive refractive powers different from each other, it is possible to further suppress image plane deviation due to temperature change.

また、第三レンズ群の正レンズが下記条件式(10)を満足することが好ましい。
0.3 < (r8+r9)/(r8−r9) < 3.0 (10)
但し、r8は第三レンズ群の正レンズの物体側の面の曲率半径、r9は第三レンズ群の正レンズの像側の面の曲率半径である。
Moreover, it is preferable that the positive lens of the third lens group satisfies the following conditional expression (10).
0.3 <(r8 + r9) / (r8-r9) <3.0 (10)
Where r8 is the radius of curvature of the object side surface of the positive lens of the third lens group, and r9 is the radius of curvature of the image side surface of the positive lens of the third lens group.

即ち、条件式(10)は、軸外光束の射出角度をあまり大きくせずに、かつ全長の短い光学系を提供するための条件である。条件式(10)の上限を上回ると、軸外光束の射出角度が大きくなりすぎてしまい、周辺部の光量不足の一因となる。また、軸外収差の悪化、特にコマ収差が良好に補正できなくなる。下限を下回ると、光学系の全長が長くなりやすく小型化には不利となる。   That is, conditional expression (10) is a condition for providing an optical system with a short overall length without increasing the exit angle of the off-axis light beam. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the exit angle of the off-axis light beam becomes too large, which contributes to a shortage of light in the peripheral portion. In addition, the deterioration of off-axis aberrations, particularly coma, cannot be corrected satisfactorily. Below the lower limit, the total length of the optical system tends to be long, which is disadvantageous for miniaturization.

また、第二レンズ群が下記条件式(11)を満足することが好ましい。
0.8 < f2/fw < 1.6 (11)
但し、f2は第二レンズ群の焦点距離、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
In addition, it is preferable that the second lens group satisfies the following conditional expression (11).
0.8 <f2 / fw <1.6 (11)
Here, f2 is the focal length of the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

即ち、条件式(11)の上限を上回ると、第二レンズ群の屈折力が弱くなってしまい、高変倍なズームレンズを実現しようとすると光学系が大型化してしまう。下限を下回ると、小型化には有利ではあるが、第二レンズ群での収差発生量が増えてしまい、軸外収差補正上好ましくない。   That is, when the upper limit of conditional expression (11) is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes weak, and the optical system becomes large when trying to realize a zoom lens with a high zoom ratio. If the value is below the lower limit, it is advantageous for downsizing, but the amount of aberration generated in the second lens group increases, which is not preferable for off-axis aberration correction.

また、前記第三レンズ群が下記条件式(12)を満足することが好ましい。
1.3 < f3/fw < 4.0 (12)
但し、f3は第三レンズ群の焦点距離、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
Further, it is preferable that the third lens group satisfies the following conditional expression (12).
1.3 <f3 / fw <4.0 (12)
Here, f3 is the focal length of the third lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.

即ち、条件式(12)の上限を上回ると、バックフォーカスの確保や収差補正には有利となるが、光学系の全長が長くなり、小型化には不利である。下限を下回ると、軸外収差の悪化を招き、特にコマ収差が補正しきれなくなってしまう。   That is, if the upper limit of conditional expression (12) is exceeded, it is advantageous for securing the back focus and correcting the aberration, but the total length of the optical system becomes long, which is disadvantageous for miniaturization. Below the lower limit, off-axis aberrations are worsened, and in particular, coma cannot be corrected.

また、第一レンズ群の負レンズを移動させてフォーカシングを行うことが好ましい。   Further, it is preferable to perform focusing by moving the negative lens of the first lens group.

即ち、第一レンズ群である負レンズを移動させてフォーカシングを行うと、距離変化に対しての収差変動を少なくすることができる。   In other words, if the focusing is performed by moving the negative lens that is the first lens group, it is possible to reduce the aberration fluctuation with respect to the distance change.

もしくは、第三レンズ群を移動させてフォーカシングを行うことが好ましい。   Alternatively, focusing is preferably performed by moving the third lens group.

即ち、第三レンズ群を移動させてフォーカシングを行うと、駆動上の優位性等を得ることができる。   That is, when focusing is performed by moving the third lens group, it is possible to obtain driving superiority.

なお、本発明の光学系においては、第三レンズ群を固定する事で、可動群を減らし、枠機構をシンプルにする構成とする事も可能であるし、第三レンズ群を可動とし、軸外収差、特に像面湾曲収差補正に対して有利に、かつ周辺部画質をよりよくすることも可能である。これらは、求められる特性に応じて適宜選択することが望ましい。   In the optical system of the present invention, by fixing the third lens group, the movable group can be reduced and the frame mechanism can be simplified. It is advantageous for correcting external aberrations, particularly field curvature aberration, and it is possible to improve the peripheral image quality. These are preferably selected as appropriate according to the required characteristics.

前記何れかの変倍光学系を用いて電子撮像装置を構成する場合には、該変倍光学系に加え、該変倍光学系の像側に配置された電子撮像素子と、該電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させる画像処理部を有することが望ましい。   When an electronic imaging device is configured using any of the above-described variable-power optical systems, in addition to the variable-power optical system, an electronic image-capturing device disposed on the image side of the variable-power optical system, and the electronic image-capturing device It is desirable to have an image processing unit that electrically processes the image data picked up in step 1 and changes its shape.

画像処理部で歪曲収差を補正した画像データを出力できれば、電気的に加工してその形状を変化させる画像処理部を有さないプリンターやディスプレーを用いても良好な画像を得ることができる。   If image data in which distortion is corrected can be output by the image processing unit, a good image can be obtained even using a printer or display that does not have an image processing unit that is electrically processed to change its shape.

また、前記の電子撮像装置は、前記何れかの変倍光学系と、該変倍光学系の像側に配置された電子撮像素子とを備え、第二レンズ群を構成するレンズの肉厚の総和G2Lが下記条件式を満足することが好ましい。
0.6 < (G2L)/Y’ < 1.16 (13)
但し、Y’は電子撮像素子における有効撮像領域の対角長の半分の長さである。
Further, the electronic imaging device includes any one of the variable magnification optical systems and an electronic imaging element disposed on the image side of the variable magnification optical system, and has a thickness of a lens constituting the second lens group. The total G2L preferably satisfies the following conditional expression.
0.6 <(G2L) / Y ′ <1.16 (13)
However, Y ′ is half the diagonal length of the effective imaging region in the electronic imaging device.

即ち、条件式(13)の上限を上回ると、第二レンズ群の全長が長くなってしまい、光学系の全体の大型化の一因となる。下限を下回ると、径に対しレンズが薄くなり破損しやすくなるため、加工組み立て上望ましくない。   That is, if the upper limit of conditional expression (13) is exceeded, the total length of the second lens group becomes longer, which contributes to an increase in the size of the entire optical system. If the value is below the lower limit, the lens becomes thin with respect to the diameter and is likely to be damaged, which is not desirable for processing and assembly.

次に、像の歪曲をデジタル補正するための基本概念について説明する。   Next, a basic concept for digitally correcting image distortion will be described.

例えば、図1に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の短辺に内接する半径Rの円周上(像高)での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径r(ω)の円周上(像高)の各点をほぼ放射方向に移動させて、半径r'(ω)となるように同心円状に移動させることで補正する。例えば、図1において、半径Rの円の内側に位置する任意の半径r1(ω)の円周上の点P1は、円の中心に向けて補正すべき半径r1'(ω)円周上の点P2に移動させる。また、半径Rの円の外側に位置する任意の半径r2(ω)の円周上の点Q1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径r2'(ω)の円周上の点Q2に移動させる。ここで、r'(ω)は次のように表わすことができる。
r'(ω) = αftanω (0≦α≦1)
但し、ωは被写体半画角、fは結像光学系(本発明ではズーム光学系)の焦点距離である。
ここで、前記半径Rの円上(像高)に対応する理想像高をYとすると、
α=R/Y=R/ftanω
となる。
For example, as shown in FIG. 1, the magnification on the circumference (image height) of the radius R inscribed in the short side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface is fixed, and this circumference is The standard for correction. Then, correction is performed by moving each point on the circumference (image height) of any other radius r (ω) substantially in the radial direction and concentrically so as to have the radius r ′ (ω). To do. For example, in FIG. 1, a point P 1 on the circumference of an arbitrary radius r 1 (ω) located inside the circle of radius R is a radius r 1 ′ (ω) circle to be corrected toward the center of the circle. Move to point P 2 on the circumference. A point Q 1 on the circumference of an arbitrary radius r 2 (ω) located outside the circle of radius R is a circle of radius r 2 ′ (ω) to be corrected in a direction away from the center of the circle. Move to point Q 2 on the circumference. Here, r ′ (ω) can be expressed as follows.
r ′ (ω) = αf tan ω (0 ≦ α ≦ 1)
However, ω is a subject half angle of view, and f is a focal length of an imaging optical system (a zoom optical system in the present invention).
Here, if the ideal image height corresponding to the circle (image height) of the radius R is Y,
α = R / Y = R / ftanω
It becomes.

光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。従って、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Rの円の円周上(像高)の倍率を固定して、それ以外の半径r(ω)の円周上(像高)の各点をほぼ放射方向に移動させて、半径r'(ω)となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。   The optical system is ideally rotationally symmetric with respect to the optical axis, that is, distortion is also generated rotationally symmetric with respect to the optical axis. Therefore, as described above, when the optically generated distortion aberration is electrically corrected, the radius inscribed in the long side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface on the reproduced image. The magnification on the circumference of the circle of R (image height) is fixed, and the other points on the circumference of the circle (image height) of radius r (ω) are moved substantially in the radial direction to obtain radius r ′ ( If correction can be performed by moving the concentric circles so that ω), it is considered advantageous in terms of data amount and calculation amount.

本発明の電子撮像装置では、補正量r'(ω)−r(ω)を計算するために、r(ω)即ち半画角と像高との関係、或いは、実像高rと理想像高r'/αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としても良い。   In the electronic imaging apparatus of the present invention, in order to calculate the correction amount r ′ (ω) −r (ω), r (ω), that is, the relationship between the half angle of view and the image height, or the real image height r and the ideal image height. The relationship with r ′ / α may be recorded on a recording medium built in the electronic imaging apparatus.

なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割し補正する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍でほぼ
r'(ω)=αftanω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した1つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による即手に基づいて決定しておけば良い。そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍でほぼ
r'(ω)=αftanω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
The focal length section that needs to be corrected is corrected by dividing it into several focal zones. Then, in the vicinity of the telephoto end in the divided focal zone, approximately r ′ (ω) = αf tan ω
You may correct | amend with the same correction amount as the case where the correction result which satisfies is obtained. However, in that case, some barrel distortion remains at the wide-angle end in the divided focal zone. Further, if the number of divided zones is increased, it becomes unnecessary to store extraneous data necessary for correction on the recording medium, which is not preferable. Therefore, one or several coefficients related to each focal length in the divided focal zone are calculated in advance. This coefficient may be determined based on a simulation or an actual operation. In the vicinity of the telephoto end in the divided zone, approximately r ′ (ω) = αf tan ω
It is also possible to calculate a correction amount when a correction result satisfying the above is obtained, and uniformly multiply the correction amount for each focal distance to obtain a final correction amount.

ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
f=y/tanω
が成立する。
但し、yは像点の光軸からの高さ(像高)、fは結像系(本発明ではズーム光学系)の焦点距離、ωは前記撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度(被写体半画角)である。
結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
f>y/tanω
となる。
つまり、結像系の焦点距離f、像高yとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
By the way, if there is no distortion in the image obtained by imaging an object at infinity,
f = y / tan ω
Is established.
Where y is the height of the image point from the optical axis (image height), f is the focal length of the imaging system (in the present invention, the zoom optical system), and ω is the image connected from the center on the imaging surface to the y position. This is an angle (subject half field angle) with respect to the optical axis in the object direction corresponding to the point.
If the imaging system has barrel distortion,
f> y / tan ω
It becomes.
That is, if the focal length f and the image height y of the imaging system are constant, the value of ω increases.

下記条件式はズーム光学系の広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。
0.85 < y07/(fw・tanω07w) < 0.97
但し、fwは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離、y07は電子撮像素子の有効撮像面内(撮像可能な面内)で中心から最も遠い点までの距離(最大像高)をy10としたときに0.7y10で表される像高、ω0.7wは広角端における電子撮像素子の有効撮像面上の中心からy07の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。より詳しくは、図2に示すように、ω0.7wは、像高y07の位置を通過する主光線と光軸とがなす物体側における角度であって、物体側からズーム光学系の前側主点位置に向かう主光線が光軸となす角度である。
The following conditional expression defines the degree of barrel distortion at the wide-angle end of the zoom optical system.
0.85 <y 07 / (fw · tan ω 07w ) <0.97
Where fw is the focal length of the entire zoom optical system at the wide-angle end, and y 07 is the distance (maximum image height) from the center to the farthest point in the effective imaging plane (in the plane where imaging is possible) of the electronic imaging element. The image height represented by 0.7y 10 when 10 is assumed, and ω 0.7w is the light in the object direction corresponding to the image point connected to the position of y 07 from the center on the effective image pickup surface of the electronic image pickup device at the wide angle end. The angle with respect to the axis. More specifically, as shown in FIG. 2, ω 0.7w is an angle on the object side formed by the principal ray passing through the position of the image height y 07 and the optical axis, and from the object side to the front side principal of the zoom optical system. This is the angle formed by the principal ray toward the point position and the optical axis.

この条件式を満足すれば、光学系の大きさを小型に維持しながら広い視野角に亘って像として取り込むことができ、かつ、上述の電子撮像装置に内蔵されている信号処理系統による画像処理で、画像周辺部の放射方向への引き伸ばし率が高くなることなく画像周辺部の鮮鋭度の劣化も目立たせずに光学系の歪曲収差による画像歪みを補正することができる。   If this conditional expression is satisfied, an image can be captured as an image over a wide viewing angle while keeping the size of the optical system small, and image processing by the signal processing system built in the electronic imaging device described above Thus, the image distortion due to the distortion of the optical system can be corrected without increasing the enlargement ratio in the radial direction of the peripheral portion of the image and without conspicuous the deterioration of the sharpness of the peripheral portion of the image.

本発明において、敢えて光学系で意図的に歪曲収差を出しておき、電子撮像素子で撮像後に電気的に画像処理して歪みを補正するような構成としたのは、光学系の小型化と広角化や高変倍化等を満たすためである。従って、本発明では、光学系自体のサイズに無駄がないように、光学系を選択することも重要である。   In the present invention, the purpose of deliberately generating distortion aberration in the optical system and correcting the distortion by electrically processing the image after taking an image with the electronic image pickup device is the downsizing and wide angle of the optical system. This is because of satisfying the increase in magnification and zooming. Therefore, in the present invention, it is also important to select an optical system so that the size of the optical system itself is not wasted.

以下、図示した実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

なお、以下の各実施例において、Rは各レンズ面の曲率半径、Dは各レンズの肉厚または間隔、Ndは各レンズのd線における屈折率、Vdは各レンズのd線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4,A6,A8は非球面係数、fは全系焦点距離、Fno.はFナンバー、2ωは全画角、D1及びD2は可変間隔をそれぞれ示している。
また、上記各非球面形状は、上記各非球面係数を用いて以下の式で表される。但し、光軸方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)21/2
+A44+A66+A88
なお、非球面係数中、例えば、実施例1の非球面2におけるA4の値、−4.4963E−3は、−4.4963×10-3とも表示され得るが、本数値データ中では、全て前者の形式で表示してある。
In the following examples, R is the radius of curvature of each lens surface, D is the thickness or spacing of each lens, Nd is the refractive index of each lens at the d-line, Vd is the Abbe number of each lens at the d-line, K is the conic coefficient, A 4 , A 6 and A 8 are aspheric coefficients, f is the focal length of the entire system, and Fno. Indicates the F number, 2ω indicates the total angle of view, and D1 and D2 indicate variable intervals.
Each aspheric shape is expressed by the following equation using each aspheric coefficient. However, the coordinate in the optical axis direction is Z, and the coordinate in the direction perpendicular to the optical axis is Y.
Z = (Y 2 / r) / [1+ {1− (1 + K) · (Y / r) 2 } 1/2 ]
+ A 4 Y 4 + A 6 Y 6 + A 8 Y 8
In the aspheric coefficient, for example, the value of A 4 in the aspheric surface 2 of Example 1, −4.4963E-3, can be displayed as −4.4963 × 10 −3, but in this numerical data, All are displayed in the former format.

図3は、本実施例に係る撮影光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。図4は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、横のコマ収差を示す収差図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。   3A and 3B are cross-sectional views along the optical axis showing the configuration of the photographing optical system according to the present embodiment, where FIG. 3A shows a state at the wide-angle end, FIG. 3B shows an intermediate state, and FIG. 3C shows a state at the telephoto end. ing. FIG. 4 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral coma when the zoom lens according to the present embodiment is focused on an object point at infinity. b) shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.

本実施例の変倍光学系は、図3(a)乃至(c)に示すように、負の屈折力の第一レンズ群G1と、正の屈折力の有する第二レンズ群G2と、正の屈折力の有する第三レンズ群G3と、を備えている。 As shown in FIGS. 3A to 3C, the variable magnification optical system of the present embodiment includes a first lens group G 1 having a negative refractive power and a second lens group G 2 having a positive refractive power. And a third lens group G 3 having a positive refractive power.

第一レンズ群G1は、両面が非球面である両凹負レンズL1のみにより構成されている。第二レンズ群G2は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズL21と、像側の面が非球面である両凹負レンズL22とにより構成されている。第三レンズ群G3は、物体側の面に赤外カットコートが施され(不図示)像側の面が非球面である両凸正レンズL3のみにより構成されている。また、Sは絞り、CGはカバーガラスを示している。 The first lens group G 1 is composed only of a biconcave negative lens L 1 having both aspheric surfaces. The second lens group G 2 includes, in order from the object side, both surfaces of a biconvex positive lens L 21 which is a non-spherical surface, the image side surface is composed of a biconcave negative lens L 22 which is a non-spherical surface. The third lens group G 3 is composed only of a biconvex positive lens L 3 having an object-side surface with an infrared cut coat (not shown) and an image-side surface that is an aspherical surface. Further, S indicates a diaphragm, and CG indicates a cover glass.

このように構成された本実施例の変倍光学系では、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Lc上において、第一レンズ群G1が像側に移動した後に再度物体側へと移動し、第二レンズ群G2が物体側へと移動し、第三レンズ群G3は固定である。 In the thus configured variable power optical system of this embodiment, from the wide-angle end in the optical axis Lc when zooming to the telephoto end, the back object side after the first lens group G 1 is moved to the image side The second lens group G 2 moves toward the object side, and the third lens group G 3 is fixed.

次に、本実施例に係る撮影光学系を構成するレンズの数値データを示す。   Next, numerical data of lenses constituting the photographing optical system according to the present example are shown.

焦点距離 3.2mm〜8.5mm
Fno. 2.8〜4.8
画角(2ω) 76.2°〜28.8°
有効撮像領域(対角長) 4.5mm
Focal length 3.2mm-8.5mm
Fno. 2.8 to 4.8
Angle of view (2ω) 76.2 ° to 28.8 °
Effective imaging area (diagonal length) 4.5mm

面 R D Nd Vd
1 * -7.898 0.67 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
2 * 6.245 D1
3(絞り) ∞ 0.75
4 * 2.581 1.40 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
5 * -3.679 1.02
6 -8.795 0.99 1.60687 27.03 (プラスチックレンズ)
7 * 3.222 D2
8 19.576 0.88 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
9 -7.913 1.40
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (撮影面)
*印:非球面
Surface RD Nd Vd
1 * -7.898 0.67 1.52542 55.78 (Plastic lens)
2 * 6.245 D1
3 (Aperture) ∞ 0.75
4 * 2.581 1.40 1.52542 55.78 (plastic lens)
5 * -3.679 1.02
6 -8.795 0.99 1.60687 27.03 (plastic lens)
7 * 3.222 D2
8 19.576 0.88 1.52542 55.78 (Plastic lens)
9 -7.913 1.40
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (Shooting surface)
*: Aspherical surface

非球面係数
面 R k A4 6 8
1 -7.898 0 -4.4963E-3 1.1928E-3 -6.1456E-5
2 6.245 0 -5.9954E-3 1.8182E-3 5.4713E-6
4 2.581 -1.9920 6.8196E-3 -4.6381E-4
5 -3.679 0 1.1181E-2 -1.2020E-3 8.4288E-5
7 3.222 3.1471 -1.3938E-2 4.6177E-3 -1.5879E-3
9 -7.913 -0.7915 6.5630E-3 -1.1630E-5 7.0550E-5
Aspheric coefficient surface R k A 4 A 6 A 8
1 -7.898 0 -4.4963E-3 1.1928E-3 -6.1456E-5
2 6.245 0 -5.9954E-3 1.8182E-3 5.4713E-6
4 2.581 -1.9920 6.8196E-3 -4.6381E-4
5 -3.679 0 1.1181E-2 -1.2020E-3 8.4288E-5
7 3.222 3.1471 -1.3938E-2 4.6177E-3 -1.5879E-3
9 -7.913 -0.7915 6.5630E-3 -1.1630E-5 7.0550E-5

ズームデータ
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 3.2 5.1 8.5
Fno. 2.8 3.5 4.8
D1 5.83 3.30 1.53
D2 0.65 2.25 5.20
Zoom data Zoom status Wide-angle end Medium telephoto end f 3.2 5.1 8.5
Fno. 2.8 3.5 4.8
D1 5.83 3.30 1.53
D2 0.65 2.25 5.20

また、前記各条件式に係る各数値データを以下に示す。
条件式(1) : DTmin = −20.94
条件式(2) : r1/fw = −2.45
条件式(3) : (r5+r6)/(r5−r6) = −2.44
条件式(4) : (r6+r7)/(r6−r7) = 0.46
条件式(5) : r4/fw = 0.80
条件式(6) : r7/fw = 1.00
条件式(7) : νd1 = 55.78
条件式(8) : νd2 = 55.78
条件式(9) : N2P = 1.53
条件式(10) : (r8+r9)/(r8−r9) = 0.42
条件式(11) : f2/fw = 1.36
条件式(12) : f3/fw = 3.37
条件式(13) : (G2L)/Y’ = 1.06
In addition, each numerical data related to each conditional expression is shown below.
Conditional expression (1): DTmin = -20.94
Conditional expression (2): r1 / fw = −2.45
Conditional expression (3): (r5 + r6) / (r5-r6) = − 2.44
Conditional expression (4): (r6 + r7) / (r6-r7) = 0.46
Conditional expression (5): r4 / fw = 0.80
Conditional expression (6): r7 / fw = 1.00
Conditional expression (7): νd1 = 55.78
Conditional expression (8): νd2 = 55.78
Conditional expression (9): N2P = 1.53
Conditional expression (10): (r8 + r9) / (r8-r9) = 0.42
Conditional expression (11): f2 / fw = 1.36
Conditional expression (12): f3 / fw = 3.37
Conditional expression (13): (G2L) /Y′=1.06

図5は、本実施例に係る撮影光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。図6は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、横のコマ収差を示す収差図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。   FIG. 5 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the photographing optical system according to the present embodiment, where (a) shows a state at the wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at the telephoto end. ing. FIG. 6 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral coma aberration when the zoom lens according to the present embodiment is focused on an object point at infinity, and FIG. b) shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.

本実施例の変倍光学系は、図5(a)乃至(c)に示すように、負の屈折力の第一レンズ群G1と、正の屈折力の有する第二レンズ群G2と、正の屈折力の有する第三レンズ群G3と、を備えている。 As shown in FIGS. 5A to 5C, the variable magnification optical system of the present embodiment includes a first lens group G 1 having a negative refractive power and a second lens group G 2 having a positive refractive power. And a third lens group G 3 having a positive refractive power.

第一レンズ群G1は、両面が非球面である両凹負レンズL1のみにより構成されている。第二レンズ群G2は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズL21と、物体側に凸面を向けていて像側の面が非球面である負メニスカスレンズL22とにより構成されている。第三レンズ群G3は、物体側の面に赤外カットコートが施され(不図示)像側に凸面を向けていて像側の面が非球面である正メニスカスレンズL3のみにより構成されている。また、Sは絞り、CGはカバーガラスを示している。 The first lens group G 1 is composed only of a biconcave negative lens L 1 having both aspheric surfaces. The second lens group G 2 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L 21 having two aspheric surfaces, a negative meniscus lens L 22 having a convex surface facing the object side, and an image-side surface being aspheric. It is comprised by. The third lens group G 3 is constituted only by a positive meniscus lens L 3 having an infrared cut coat (not shown) on the object side surface and a convex surface facing the image side, and the image side surface being an aspherical surface. ing. Further, S indicates a diaphragm, and CG indicates a cover glass.

このように構成された本実施例の変倍光学系では、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Lc上において、第一レンズ群G1が像側に移動した後に再度物体側へと移動し、第二レンズ群G2が物体側へと移動し、第三レンズ群G3は固定である。 In the thus configured variable power optical system of this embodiment, from the wide-angle end in the optical axis Lc when zooming to the telephoto end, the back object side after the first lens group G 1 is moved to the image side The second lens group G 2 moves toward the object side, and the third lens group G 3 is fixed.

次に、本実施例に係る撮影光学系を構成するレンズの数値データを示す。   Next, numerical data of lenses constituting the photographing optical system according to the present example are shown.

焦点距離 3.2mm〜8.5mm
Fno. 2.8〜5.2
画角(2ω) 76.2°〜30.0°
有効撮像領域(対角長) 4.5mm
Focal length 3.2mm-8.5mm
Fno. 2.8 to 5.2
Angle of view (2ω) 76.2 ° -30.0 °
Effective imaging area (diagonal length) 4.5mm

面 R D Nd Vd
1 * -6.323 0.44 1.49700 81.54
2 * 4.922 D1
3(絞り) ∞ 0.27
4 * 1.844 0.90 1.51633 64.14
5 * -2.442 0.39
6 40.886 0.71 1.60687 27.03 (プラスチックレンズ)
7 * 1.550 D2
8 -15.137 1.10 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
9 * -2.831 0.20
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (撮影面)
*印:非球面
Surface RD Nd Vd
1 * -6.323 0.44 1.49700 81.54
2 * 4.922 D1
3 (Aperture) ∞ 0.27
4 * 1.844 0.90 1.51633 64.14
5 * -2.442 0.39
6 40.886 0.71 1.60687 27.03 (Plastic lens)
7 * 1.550 D2
8 -15.137 1.10 1.52542 55.78 (Plastic lens)
9 * -2.831 0.20
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (Shooting surface)
*: Aspherical surface

非球面係数
面 R k A4 6 8
1 -6.323 3.5169 -2.1335E-2 6.3053E-3 -5.4714E-4
2 4.922 2.9441 -3.0890E-2 8.0850E-3 -7.3810E-4
4 1.844 -1.4468 4.3351E-3 1.0293E-3 -1.9064E-4
5 -2.442 -0.1228 4.7204E-2 -1.5997E-2 2.8091E-3
7 1.550 -0.6647 -3.2923E-2 7.3056E-2 -2.9607E-2
9 -2.831 -2.1618 2.1542E-2 -6.3161E-3 4.5745E-4
Aspheric coefficient surface R k A 4 A 6 A 8
1 -6.323 3.5169 -2.1335E-2 6.3053E-3 -5.4714E-4
2 4.922 2.9441 -3.0890E-2 8.0850E-3 -7.3810E-4
4 1.844 -1.4468 4.3351E-3 1.0293E-3 -1.9064E-4
5 -2.442 -0.1228 4.7204E-2 -1.5997E-2 2.8091E-3
7 1.550 -0.6647 -3.2923E-2 7.3056E-2 -2.9607E-2
9 -2.831 -2.1618 2.1542E-2 -6.3161E-3 4.5745E-4

ズームデータ
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 3.2 5.0 8.5
Fno. 2.8 3.6 5.2
D1 3.95 2.10 0.78
D2 2.01 3.35 5.88
Zoom data Zoom status Wide-angle end Medium telephoto end f 3.2 5.0 8.5
Fno. 2.8 3.6 5.2
D1 3.95 2.10 0.78
D2 2.01 3.35 5.88

また、前記各条件式に係る各数値データを以下に示す。
条件式(1) : DTmin = −29.90
条件式(2) : r1/fw = −1.97
条件式(3) : (r5+r6)/(r5−r6) = −0.89
条件式(4) : (r6+r7)/(r6−r7) = 1.08
条件式(5) : r4/fw = 0.57
条件式(6) : r7/fw = 0.48
条件式(7) : νd1 = 81.54
条件式(8) : νd2 = 64.14
条件式(9) : N2P = 1.52
条件式(10) : (r8+r9)/(r8−r9) = 1.46
条件式(11) : f2/fw = 1.07
条件式(12) : f3/fw = 2.00
条件式(13) : (G2L)/Y’ = 0.71
In addition, each numerical data related to each conditional expression is shown below.
Conditional expression (1): DTmin = −29.90
Conditional expression (2): r1 / fw = -1.97
Conditional expression (3): (r5 + r6) / (r5-r6) = − 0.89
Conditional expression (4): (r6 + r7) / (r6-r7) = 1.08
Conditional expression (5): r4 / fw = 0.57
Conditional expression (6): r7 / fw = 0.48
Conditional expression (7): νd1 = 81.54
Conditional expression (8): νd2 = 64.14
Conditional expression (9): N2P = 1.52
Conditional expression (10): (r8 + r9) / (r8-r9) = 1.46
Conditional expression (11): f2 / fw = 1.07
Conditional expression (12): f3 / fw = 2.00
Conditional expression (13): (G2L) /Y′=0.71

図7は、本実施例に係る撮影光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。図4は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、横のコマ収差を示す収差図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。   FIG. 7 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the photographing optical system according to the present embodiment, where (a) shows the state at the wide angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end. ing. FIG. 4 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral coma when the zoom lens according to the present embodiment is focused on an object point at infinity. b) shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.

本実施例の変倍光学系は、図7(a)乃至(c)に示すように、負の屈折力の第一レンズ群G1と、正の屈折力の有する第二レンズ群G2と、正の屈折力の有する第三レンズ群G3と、を備えている。 As shown in FIGS. 7A to 7C, the variable magnification optical system of the present embodiment includes a first lens group G 1 having a negative refractive power and a second lens group G 2 having a positive refractive power. And a third lens group G 3 having a positive refractive power.

第一レンズ群G1は、両面が非球面である両凹負レンズL1のみにより構成されている。第二レンズ群G2は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズL21と、像側の面が非球面である両凹負レンズL22とにより構成されている。第三レンズ群G3は、物体側の面に赤外カットコートが施され(不図示)像側の面が非球面である両凸正レンズL3のみにより構成されている。また、Sは絞り、CGはカバーガラスを示している。 The first lens group G 1 is composed only of a biconcave negative lens L 1 having both aspheric surfaces. The second lens group G 2 includes, in order from the object side, both surfaces of a biconvex positive lens L 21 which is a non-spherical surface, the image side surface is composed of a biconcave negative lens L 22 which is a non-spherical surface. The third lens group G 3 is composed only of a biconvex positive lens L 3 having an object-side surface with an infrared cut coat (not shown) and an image-side surface that is an aspherical surface. Further, S indicates a diaphragm, and CG indicates a cover glass.

このように構成された本実施例の変倍光学系では、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Lc上において、第一レンズ群G1が像側に移動した後に再度物体側へと移動し、第二レンズ群G2が物体側へと移動し、第三レンズ群G3は固定である。 In the thus configured variable power optical system of this embodiment, from the wide-angle end in the optical axis Lc when zooming to the telephoto end, the back object side after the first lens group G 1 is moved to the image side The second lens group G 2 moves toward the object side, and the third lens group G 3 is fixed.

次に、本実施例に係る撮影光学系を構成するレンズの数値データを示す。   Next, numerical data of lenses constituting the photographing optical system according to the present example are shown.

焦点距離 3.2mm〜8.5mm
Fno. 2.8〜4.8
画角(2ω) 76.2°〜28.8°
有効撮像領域(対角長) 4.5mm
Focal length 3.2mm-8.5mm
Fno. 2.8 to 4.8
Angle of view (2ω) 76.2 ° to 28.8 °
Effective imaging area (diagonal length) 4.5mm

面 R D Nd Vd
1 * -7.898 0.67 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
2 * 6.245 D1
3(絞り) ∞ 0.75
4 * 2.581 1.40 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
5 * -3.679 1.02
6 -8.795 0.99 1.60687 27.03 (プラスチックレンズ)
7 * 3.222 D2
8 19.576 0.88 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
9 -7.913 1.40
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (撮影面)
*印:非球面
Surface RD Nd Vd
1 * -7.898 0.67 1.52542 55.78 (Plastic lens)
2 * 6.245 D1
3 (Aperture) ∞ 0.75
4 * 2.581 1.40 1.52542 55.78 (plastic lens)
5 * -3.679 1.02
6 -8.795 0.99 1.60687 27.03 (plastic lens)
7 * 3.222 D2
8 19.576 0.88 1.52542 55.78 (Plastic lens)
9 -7.913 1.40
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (Shooting surface)
*: Aspherical surface

非球面係数
面 R k A4 6 8
1 -7.898 0 -4.4963E-3 1.1928E-3 -6.1456E-5
2 6.245 0 -5.9954E-3 1.8182E-3 5.4713E-6
4 2.581 -1.9920 6.8196E-3 -4.6381E-4
5 -3.679 0 1.1181E-2 -1.2020E-3 8.4288E-5
7 3.222 3.1471 -1.3938E-2 4.6177E-3 -1.5879E-3
9 -7.913 -0.7915 6.5630E-3 -1.1630E-3 7.0550E-5
Aspheric coefficient surface R k A 4 A 6 A 8
1 -7.898 0 -4.4963E-3 1.1928E-3 -6.1456E-5
2 6.245 0 -5.9954E-3 1.8182E-3 5.4713E-6
4 2.581 -1.9920 6.8196E-3 -4.6381E-4
5 -3.679 0 1.1181E-2 -1.2020E-3 8.4288E-5
7 3.222 3.1471 -1.3938E-2 4.6177E-3 -1.5879E-3
9 -7.913 -0.7915 6.5630E-3 -1.1630E-3 7.0550E-5

ズームデータ
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 3.2 5.1 8.5
Fno. 2.8 3.5 4.8
D1 5.83 3.30 1.53
D2 0.65 2.25 5.20
Zoom data Zoom status Wide-angle end Medium telephoto end f 3.2 5.1 8.5
Fno. 2.8 3.5 4.8
D1 5.83 3.30 1.53
D2 0.65 2.25 5.20

また、前記各条件式に係る各数値データを以下に示す。
条件式(1) : DTmin = −20.94
条件式(2) : r1/fw = −2.45
条件式(3) : (r5+r6)/(r5−r6) = −2.44
条件式(4) : (r6+r7)/(r6−r7) = 0.46
条件式(5) : r4/fw = 0.80
条件式(6) : r7/fw = 1.00
条件式(7) : νd1 = 55.78
条件式(8) : νd2 = 55.78
条件式(9) : N2P = 1.53
条件式(10) : (r8+r9)/(r8−r9) = 0.42
条件式(11) : f2/fw = 1.36
条件式(12) : f3/fw = 3.37
条件式(13) : (G2L)/Y’ = 1.06
In addition, each numerical data related to each conditional expression is shown below.
Conditional expression (1): DTmin = -20.94
Conditional expression (2): r1 / fw = −2.45
Conditional expression (3): (r5 + r6) / (r5-r6) = − 2.44
Conditional expression (4): (r6 + r7) / (r6-r7) = 0.46
Conditional expression (5): r4 / fw = 0.80
Conditional expression (6): r7 / fw = 1.00
Conditional expression (7): νd1 = 55.78
Conditional expression (8): νd2 = 55.78
Conditional expression (9): N2P = 1.53
Conditional expression (10): (r8 + r9) / (r8-r9) = 0.42
Conditional expression (11): f2 / fw = 1.36
Conditional expression (12): f3 / fw = 3.37
Conditional expression (13): (G2L) /Y′=1.06

図9は、本実施例に係る撮影光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。図6は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、横のコマ収差を示す収差図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。   FIG. 9 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the photographing optical system according to the present embodiment, where (a) shows the state at the wide angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end. ing. FIG. 6 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral coma aberration when the zoom lens according to the present embodiment is focused on an object point at infinity, and FIG. b) shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.

本実施例の変倍光学系は、図9(a)乃至(c)に示すように、負の屈折力の第一レンズ群G1と、正の屈折力の有する第二レンズ群G2と、正の屈折力の有する第三レンズ群G3と、を備えている。 As shown in FIGS. 9A to 9C, the variable magnification optical system of the present embodiment includes a first lens group G 1 having a negative refractive power and a second lens group G 2 having a positive refractive power. And a third lens group G 3 having a positive refractive power.

第一レンズ群G1は、両面が非球面である両凹負レンズL1のみにより構成されている。第二レンズ群G2は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズL21と、物体側に凸面を向けていて像側の面が非球面である負メニスカスレンズL22とにより構成されている。第三レンズ群G3は、物体側の面に赤外カットコートが施され(不図示)像側に凸面を向けていて像側の面が非球面である正メニスカスレンズL3のみにより構成されている。また、Sは絞り、CGはカバーガラスを示している。 The first lens group G 1 is composed only of a biconcave negative lens L 1 having both aspheric surfaces. The second lens group G 2 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L 21 having two aspheric surfaces, a negative meniscus lens L 22 having a convex surface facing the object side, and an image-side surface being aspheric. It is comprised by. The third lens group G 3 is constituted only by a positive meniscus lens L 3 having an infrared cut coat (not shown) on the object side surface and a convex surface facing the image side, and the image side surface being an aspherical surface. ing. Further, S indicates a diaphragm, and CG indicates a cover glass.

このように構成された本実施例の変倍光学系では、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Lc上において、第一レンズ群G1が像側に移動した後に再度物体側へと移動し、第二レンズ群G2が物体側へと移動し、第三レンズ群G3は固定である。 In the thus configured variable power optical system of this embodiment, from the wide-angle end in the optical axis Lc when zooming to the telephoto end, the back object side after the first lens group G 1 is moved to the image side The second lens group G 2 moves toward the object side, and the third lens group G 3 is fixed.

次に、本実施例に係る撮影光学系を構成するレンズの数値データを示す。   Next, numerical data of lenses constituting the photographing optical system according to the present example are shown.

焦点距離 3.2mm〜8.5mm
Fno. 2.8〜5.2
画角(2ω) 76.2°〜30.0°
有効撮像領域(対角長) 4.5mm
Focal length 3.2mm-8.5mm
Fno. 2.8 to 5.2
Angle of view (2ω) 76.2 ° -30.0 °
Effective imaging area (diagonal length) 4.5mm

面 R D Nd Vd
1 * -6.323 0.44 1.49700 81.54
2 * 4.922 D1
3(絞り) ∞ 0.27
4 * 1.844 0.90 1.51633 64.14
5 * -2.442 0.39
6 40.886 0.71 1.60687 27.03 (プラスチックレンズ)
7 * 1.550 D2
8 -15.137 1.10 1.52542 55.78 (プラスチックレンズ)
9 * -2.831 0.20
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (撮影面)
*印:非球面
Surface RD Nd Vd
1 * -6.323 0.44 1.49700 81.54
2 * 4.922 D1
3 (Aperture) ∞ 0.27
4 * 1.844 0.90 1.51633 64.14
5 * -2.442 0.39
6 40.886 0.71 1.60687 27.03 (Plastic lens)
7 * 1.550 D2
8 -15.137 1.10 1.52542 55.78 (Plastic lens)
9 * -2.831 0.20
10 ∞ 0.50 1.51633 64.14
11 ∞ 0.50
12 (Shooting surface)
*: Aspherical surface

非球面係数
面 R k A4 6 8
1 -6.323 3.5169 -2.1335E-2 6.3053E-3 -5.4714E-4
2 4.922 2.9441 -3.0890E-2 8.0850E-3 -7.3810E-4
4 1.844 -1.4468 4.3351E-3 1.0293E-3 -1.9064E-3
5 -2.442 -0.1228 4.7204E-2 -1.5997E-2 2.8091E-3
7 1.550 -0.6647 -3.2923E-2 7.3056E-2 -2.9607E-2
9 -2.831 -2.1618 2.1542E-2 -6.3161E-3 4.5745E-4
Aspheric coefficient surface R k A 4 A 6 A 8
1 -6.323 3.5169 -2.1335E-2 6.3053E-3 -5.4714E-4
2 4.922 2.9441 -3.0890E-2 8.0850E-3 -7.3810E-4
4 1.844 -1.4468 4.3351E-3 1.0293E-3 -1.9064E-3
5 -2.442 -0.1228 4.7204E-2 -1.5997E-2 2.8091E-3
7 1.550 -0.6647 -3.2923E-2 7.3056E-2 -2.9607E-2
9 -2.831 -2.1618 2.1542E-2 -6.3161E-3 4.5745E-4

ズームデータ
ズーム状態 広角端 中間 望遠端
f 3.2 5.0 8.5
Fno. 2.8 3.6 5.2
D1 3.95 2.10 0.78
D2 2.01 3.35 5.88
Zoom data Zoom status Wide-angle end Medium telephoto end f 3.2 5.0 8.5
Fno. 2.8 3.6 5.2
D1 3.95 2.10 0.78
D2 2.01 3.35 5.88

また、前記各条件式に係る各数値データを以下に示す。
条件式(1) : DTmin = −29.90
条件式(2) : r1/fw = −1.97
条件式(3) : (r5+r6)/(r5−r6) = −0.89
条件式(4) : (r6+r7)/(r6−r7) = 1.08
条件式(5) : r4/fw = 0.57
条件式(6) : r7/fw = 0.48
条件式(7) : νd1 = 81.54
条件式(8) : νd2 = 64.14
条件式(9) : N2P = 1.52
条件式(10) : (r8+r9)/(r8−r9) = 1.46
条件式(11) : f2/fw = 1.07
条件式(12) : f3/fw = 2.00
条件式(13) : (G2L)/Y’ = 0.71
In addition, each numerical data related to each conditional expression is shown below.
Conditional expression (1): DTmin = −29.90
Conditional expression (2): r1 / fw = -1.97
Conditional expression (3): (r5 + r6) / (r5-r6) = − 0.89
Conditional expression (4): (r6 + r7) / (r6-r7) = 1.08
Conditional expression (5): r4 / fw = 0.57
Conditional expression (6): r7 / fw = 0.48
Conditional expression (7): νd1 = 81.54
Conditional expression (8): νd2 = 64.14
Conditional expression (9): N2P = 1.52
Conditional expression (10): (r8 + r9) / (r8-r9) = 1.46
Conditional expression (11): f2 / fw = 1.07
Conditional expression (12): f3 / fw = 2.00
Conditional expression (13): (G2L) /Y′=0.71

以上説明した本発明の変倍光学系は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオユニット,パーソナルコンピュータ,モバイルコンピュータ,携帯電話,情報携帯端末等の電子機器に内蔵して適用可能である。例えば、本発明の変倍光学系は、物体像を形成しその像をCCD等の固体撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけ携帯電話の撮影光学系に好適に用いることができる。以下にその実施形態を例示する。   The variable magnification optical system of the present invention described above can be incorporated in an electronic device such as a digital camera, a video camera, a digital video unit, a personal computer, a mobile computer, a mobile phone, and an information portable terminal. For example, the variable magnification optical system of the present invention can be suitably used in an imaging apparatus that forms an object image and receives the image on a solid-state imaging device such as a CCD, and in particular, an imaging optical system for a mobile phone. The embodiment is illustrated below.

図11に持ち運びに便利な携帯電話に本発明の変倍光学系を内蔵した例を示す。
図11(a)は携帯電話400の正面図、図11(b)は側面図、図11(c)は撮影光学系405の断面図である。図11(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、操作者の声を情報として入力するマイク部401と、通話相手の声を出力するスピーカ部402と、操作者が情報を入力する入力ダイアル403と、操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するモニター404と、撮影光学系405と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ406と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段(図示せず)とを有している。ここで、モニター404は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限られない。この撮影光学系405は、撮影光路407上に配置された本発明の変倍光学系からなる対物光学系100と、像を受光する撮像素子チップ162とを有している。これらは、携帯電話400に内蔵されている。
FIG. 11 shows an example in which the variable magnification optical system of the present invention is incorporated in a mobile phone that is convenient to carry.
11A is a front view of the mobile phone 400, FIG. 11B is a side view, and FIG. 11C is a cross-sectional view of the photographing optical system 405. As shown in FIGS. 11A to 11C, a mobile phone 400 includes a microphone unit 401 that inputs an operator's voice as information, a speaker unit 402 that outputs a voice of a call partner, and an operator who receives information. An input dial 403 for inputting information, a monitor 404 for displaying information such as a photographed image and a telephone number of the operator and the other party, a photographing optical system 405, an antenna 406 for transmitting and receiving communication radio waves, and an image And processing means (not shown) for processing information, communication information, input signals, and the like. Here, the monitor 404 is a liquid crystal display element. In the drawing, the arrangement positions of the respective components are not particularly limited to these. The photographing optical system 405 includes an objective optical system 100 that is a variable power optical system of the present invention disposed on a photographing optical path 407 and an image pickup element chip 162 that receives an image. These are built in the mobile phone 400.

ここで、撮像素子チップ162は、対物光学系100の鏡枠101の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物光学系100と撮像素子チップ162の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠101の先端(図示略)には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。なお、鏡枠101中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。   Here, since the imaging element chip 162 can be attached by being fitted to the rear end of the lens frame 101 of the objective optical system 100 with a single touch, the centering of the objective optical system 100 and the imaging element chip 162 and the distance between the surfaces can be adjusted. No adjustment is required and assembly is simple. Further, a cover glass 102 for protecting the objective optical system 100 is disposed at the tip (not shown) of the lens frame 101. The zoom lens driving mechanism in the lens frame 101 is not shown.

撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない処理手段に入力され、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信号処理機能が処理手段には含まれている。   The object image received by the imaging element chip 162 is input to the processing means (not shown) via the terminal 166 and displayed as an electronic image on the monitor 404, the monitor of the communication partner, or both. . Further, when transmitting an image to a communication partner, the processing means includes a signal processing function for converting information of an object image received by the image sensor chip 162 into a signal that can be transmitted.

次に、図12〜図14は本発明の光学系を情報処理装置の他の例であるパソコンに内蔵した構成を示す概念図である。   Next, FIG. 12 to FIG. 14 are conceptual diagrams showing a configuration in which the optical system of the present invention is built in a personal computer which is another example of the information processing apparatus.

図12はパソコン300のカバーを開いた前方斜視図、図13はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図14は図12の状態の側面図である。図12〜図14に示されるように、パソコン300は、外部から繰作者が情報を入力するためのキーボード301と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター302と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系303とを有している。ここで、モニター302は、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、CRTディスプレイ等であってよい。また、図中、撮影光学系303は、モニター302の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター302の周囲や、キーボード301の周囲のどこであってもよい。
この撮影光学系303は、撮影光路304上に、本発明の変倍光学系からなる対物光学系100と、像を受光する撮像素子チップ162とを有している。これらはパソコン300に内蔵されている。
12 is a front perspective view with the cover of the personal computer 300 opened, FIG. 13 is a sectional view of the photographing optical system 303 of the personal computer 300, and FIG. 14 is a side view of the state of FIG. As shown in FIGS. 12 to 14, the personal computer 300 includes a keyboard 301 for a writer to input information from the outside, information processing means and recording means not shown, and a monitor for displaying information to the operator. 302 and a photographing optical system 303 for photographing the operator himself and surrounding images. Here, the monitor 302 may be a transmissive liquid crystal display element that is illuminated from the back by a backlight (not shown), a reflective liquid crystal display element that reflects and displays light from the front, a CRT display, or the like. Further, in the drawing, the photographing optical system 303 is built in the upper right of the monitor 302. However, the imaging optical system 303 is not limited to the place, and may be anywhere around the monitor 302 or the keyboard 301.
The photographing optical system 303 has an objective optical system 100 including a variable magnification optical system according to the present invention and an image pickup element chip 162 that receives an image on a photographing optical path 304. These are built in the personal computer 300.

ここで、撮像素子チップ162は、対物光学系100の鏡枠101の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物光学系100と撮像素子チップ162の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠101の先端(図示略)には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。なお、鏡枠101中のズームレンズの駆動機構等は図示を省いてある。   Here, since the imaging element chip 162 can be attached by being fitted to the rear end of the lens frame 101 of the objective optical system 100 with a single touch, the centering of the objective optical system 100 and the imaging element chip 162 and the distance between the surfaces can be adjusted. No adjustment is required and assembly is simple. Further, a cover glass 102 for protecting the objective optical system 100 is disposed at the tip (not shown) of the lens frame 101. The zoom lens driving mechanism in the lens frame 101 is not shown.

撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力され、電子画像としてモニター302に表示される、図12には、その一例として、操作者の撮影された画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。   The object image received by the image sensor chip 162 is input to the processing means of the personal computer 300 via the terminal 166 and displayed on the monitor 302 as an electronic image. FIG. A rendered image 305 is shown. The image 305 can also be displayed on the personal computer of the communication partner from a remote location via the processing means, the Internet, or the telephone.

図15〜図17は、本発明の変倍光学系を電子カメラの撮影光学系41に組み込んだ構成の概念図を示す。図15は電子カメラ40の外観を示す前方斜視図、図16は同後方斜視図、図17は電子カメラ40の構成を示す断面図である。電子カメラ40は、この例の場合、撮影用光路42を有する撮影光学系41、ファインダー用光路44を有するファインダー光学系43、シャッター45、フラッシュ46、液晶表示モニター47等を含み、カメラ40の上部に配置されたシャッター45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41を通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成された物体像が、ローパスフィルター等のフィルター51を介してCCD49の撮像面50上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、処理手段52を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター47に表示される。また、この処理手段52にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは処理手段52と別体に設けられてもよいし、フロッピー(登録商標)ディスク等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。   15 to 17 are conceptual diagrams of a configuration in which the variable magnification optical system of the present invention is incorporated in the photographing optical system 41 of the electronic camera. 15 is a front perspective view showing the appearance of the electronic camera 40, FIG. 16 is a rear perspective view thereof, and FIG. 17 is a cross-sectional view showing the configuration of the electronic camera 40. In this example, the electronic camera 40 includes a photographing optical system 41 having a photographing optical path 42, a finder optical system 43 having a finder optical path 44, a shutter 45, a flash 46, a liquid crystal display monitor 47, and the like. When the shutter 45 disposed in the position is pressed, photographing is performed through the photographing optical system 41 in conjunction therewith. An object image formed by the photographing optical system 41 is formed on the imaging surface 50 of the CCD 49 through a filter 51 such as a low-pass filter. The object image received by the CCD 49 is displayed as an electronic image on the liquid crystal display monitor 47 provided on the back of the camera via the processing means 52. In addition, the processing means 52 is provided with a memory or the like, and can record a captured electronic image. This memory may be provided separately from the processing means 52, or may be configured to perform recording and writing electronically using a floppy (registered trademark) disk or the like.

さらに、ファインダー用光路44上には、ファインダー用対物光学系53が配置してある。このファインダー用対物光学系53によって形成された結像面67上に形成された物体像は、像正立部材であるポロプリズム55の視野枠57上に形成される。なお、視野枠57は、ポロプリズム55の第一反射面56と第二反射面58との間を分離し、その間に配置されている。このポリプリズム55の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系59が配置されている。なお、撮影光学系41及びファインダー用対物光学系53の入射面、接眼光学系59の射出面にそれぞれカバー部材54が配置されている。   Further, a finder objective optical system 53 is disposed on the finder optical path 44. The object image formed on the imaging surface 67 formed by the finder objective optical system 53 is formed on the field frame 57 of the Porro prism 55 which is an image erecting member. The field frame 57 separates the first reflecting surface 56 and the second reflecting surface 58 of the Porro prism 55 and is disposed therebetween. Behind this polyprism 55 is an eyepiece optical system 59 that guides the erect image to the observer eyeball E. Note that cover members 54 are disposed on the entrance surface of the photographing optical system 41 and the objective optical system 53 for the finder and the exit surface of the eyepiece optical system 59, respectively.

このように構成されたカメラ40は、撮影光学系41が高変倍比であり、収差が良好な変倍光学系であるので、高性能化が実現できると共に、撮影光学系41を少ない光学部材で構成できるため、小型化、低コスト化が実現できる。   In the camera 40 configured in this manner, since the photographing optical system 41 is a variable magnification optical system having a high zoom ratio and good aberration, high performance can be realized, and the photographing optical system 41 can be reduced in number of optical members. Therefore, downsizing and cost reduction can be realized.

なお、図17の構成において、カバー部材54として、平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズとしても良い。   In the configuration of FIG. 17, a parallel plane plate is arranged as the cover member 54, but a lens having power may be used.

次に、図18は、本発明の変倍光学系を電子カメラ40の撮影部の対物光学系48に組み込んだ構成の概念図を示す。この場合は、撮影用光路42上に配置された撮影用対物光学系48に、本発明による変倍光学系を用いている。この撮影用対物光学系48により形成された物体像は、ローパスフィルター等のフィルター51を介してCCD49の撮像面50上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、処理手段52を介し、液晶表示素子(LCD)60上に電子像として表示される。また、この処理手段52は、CCD49で撮影された物体像を電子情報として記録する記録手段61の制御も行う。LCD60に表示された画像は、接眼光学系59を介して観察者眼球Eに導かれる。この接眼光学系59は偏心プリズムからなり、この例では、入射面62と、反射面63と、反射と屈折の兼用面64の3面から構成されている。また、2つの反射作用を持った面63、64の中、少なくとも一方の面、望ましくは両方の面が、光束にパワーを与え、かつ、偏心収差を補正する唯一の対称面を持つ面対称自由曲面にて構成されている。   Next, FIG. 18 shows a conceptual diagram of a configuration in which the variable magnification optical system of the present invention is incorporated in the objective optical system 48 of the photographing unit of the electronic camera 40. In this case, the variable power optical system according to the present invention is used for the photographing objective optical system 48 disposed on the photographing optical path 42. The object image formed by the photographing objective optical system 48 is formed on the imaging surface 50 of the CCD 49 through a filter 51 such as a low-pass filter. The object image received by the CCD 49 is displayed as an electronic image on a liquid crystal display element (LCD) 60 via the processing means 52. The processing means 52 also controls the recording means 61 that records the object image taken by the CCD 49 as electronic information. The image displayed on the LCD 60 is guided to the observer eyeball E through the eyepiece optical system 59. The eyepiece optical system 59 is composed of a decentered prism. In this example, the eyepiece optical system 59 is composed of three surfaces: an incident surface 62, a reflecting surface 63, and a combined reflecting / refracting surface 64. In addition, at least one of the two reflecting surfaces 63 and 64, preferably both surfaces, provides power to the light beam and has a single symmetry plane that corrects decentration aberrations. It consists of a curved surface.

このように構成されたカメラ40は、撮影用対物光学系48が高変倍比であり、収差が良好な変倍光学系であるので、高性能化が実現できると共に、撮影用対物光学系48を少ない光学部材で構成できるため、小型化、低コスト化が実現できる。   The camera 40 configured in this manner is a variable magnification optical system having a high variable magnification ratio and a good aberration ratio, so that high performance can be realized, and the objective optical system 48 for photographing is realized. Therefore, it is possible to realize downsizing and cost reduction.

なお、本例では、撮影用対物光学系48のカバー部材65として、平行平面板を配置しているが、前例と同様に、パワーを持ったレンズを用いてもよい。   In this example, a plane-parallel plate is disposed as the cover member 65 of the photographing objective optical system 48, but a lens having power may be used as in the previous example.

ここで、カバー部材を設けずに、本発明の光学系中の最も物体側に配置された面をカバー部材と兼用することもできる。本例ではその最も物体側の面は第一レンズ群G1の入射面となる。   Here, without providing the cover member, the surface disposed closest to the object side in the optical system of the present invention can also be used as the cover member. In this example, the most object side surface is the entrance surface of the first lens group G1.

図19は、上記携帯電話、パソコン、電子カメラ等の電子機器11の主要部の内部回路の構成ブロック図である。尚、以下の説明では、上記の撮影素子チップ162、CCD49は例えば撮像素子23からなり、処理手段52は例えばCDS/ADC部24、一時記憶メモリ17、画像処理部18等からなり、記録手段61は例えば記憶媒体部19等からなる。   FIG. 19 is a configuration block diagram of an internal circuit of a main part of the electronic device 11 such as the mobile phone, the personal computer, or the electronic camera. In the following description, the imaging element chip 162 and the CCD 49 are composed of, for example, the imaging element 23, and the processing means 52 is composed of, for example, the CDS / ADC section 24, the temporary storage memory 17, the image processing section 18, and the like. Consists of, for example, the storage medium unit 19 and the like.

図19に示すように電子機器11は、操作部12と、この操作部12に接続する制御部13と、この制御部13の制御信号出力ポートにバス14及び15を介して接続された撮像駆動回路16並びに一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21を備えている。   As shown in FIG. 19, the electronic device 11 includes an operation unit 12, a control unit 13 connected to the operation unit 12, and an imaging drive connected to the control signal output port of the control unit 13 via buses 14 and 15. The circuit 16 includes a temporary storage memory 17, an image processing unit 18, a storage medium unit 19, a display unit 20, and a setting information storage memory unit 21.

上記の一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21はバス22を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路16には、撮像素子23とCDS/ADC部24が接続されている。   The temporary storage memory 17, the image processing unit 18, the storage medium unit 19, the display unit 20, and the setting information storage memory unit 21 are configured to be able to input or output data with each other via the bus 22. The imaging drive circuit 16 is connected with an imaging device 23 and a CDS / ADC unit 24.

操作部12は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(電子機器使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。制御部13は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部12を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けて電子機器11全体を制御する回路である。   The operation unit 12 includes various input buttons and switches, and is a circuit that notifies the control unit of event information input from the outside (electronic device user) via these input buttons and switches. The control unit 13 is a central processing unit composed of, for example, a CPU, and has a built-in program memory (not shown). The control unit 13 is input by a camera user via the operation unit 12 according to a program stored in the program memory. This is a circuit that controls the entire electronic device 11 in response to an instruction command.

撮像素子23は、本発明による変倍光学系22を介して形成された物体像を受光する。撮像素子23は、撮像駆動回路16により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部24に出力する撮像素子である。   The image sensor 23 receives an object image formed via the variable magnification optical system 22 according to the present invention. The image pickup device 23 is an image pickup device that is driven and controlled by the image pickup drive circuit 16 and converts the light amount of each pixel of the object image into an electric signal and outputs the electric signal to the CDS / ADC unit 24.

CDS/ADC部24は、撮像素子23から入力する電気信号を増幅し且つアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという)を一時記憶メモリ17に出力する回路である。   The CDS / ADC unit 24 amplifies an electrical signal input from the image sensor 23 and performs analog / digital conversion, and then performs raw video data (Bayer data, hereinafter referred to as RAW data) obtained by performing the amplification and digital conversion. This is a circuit for outputting to the temporary storage memory 17.

一時記憶メモリ17は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部24から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部18は、一時記憶メモリ17に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部19に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部13から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。   The temporary storage memory 17 is a buffer made of, for example, SDRAM or the like, and is a memory device that temporarily stores the RAW data output from the CDS / ADC unit 24. The image processing unit 18 reads out the RAW data stored in the temporary storage memory 17 or the RAW data stored in the storage medium unit 19, and performs various corrections including distortion correction based on the image quality parameter designated by the control unit 13. It is a circuit that performs image processing electrically.

記録媒体部19は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ17から転送されるRAWデータや画像処理部18で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。   The recording medium unit 19 detachably mounts a card-type or stick-type recording medium made of, for example, a flash memory, and the RAW data transferred from the temporary storage memory 17 to the card-type or stick-type flash memory. It is a control circuit of an apparatus that records and holds image data processed by the image processing unit 18.

表示部20は、液晶表示モニター47を備え、その液晶表示モニター47に画像や操作メニューなどを表示する回路である。設定情報記憶メモリ部21には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部12の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部21は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。   The display unit 20 includes a liquid crystal display monitor 47 and is a circuit that displays an image, an operation menu, and the like on the liquid crystal display monitor 47. The setting information storage memory unit 21 stores a ROM unit in which various image quality parameters are stored in advance, and an image quality parameter selected by an input operation of the operation unit 12 among the image quality parameters read from the ROM unit. RAM section is provided. The setting information storage memory unit 21 is a circuit for controlling input / output to / from these memories.

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例において、赤外カットコートを第三レンズ群を構成する正レンズの物体側の面に施している。しかし、本発明はこのような構成に限られず、他のレンズ面やローパスフィルター等のフィルタに赤外カットコートを施しても良い。或いは、赤外カットフィルターを別途設ける構成としても良い。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary of invention. For example, in the above embodiment, the infrared cut coat is applied to the object side surface of the positive lens constituting the third lens group. However, the present invention is not limited to such a configuration, and an infrared cut coat may be applied to other lens surfaces and filters such as a low-pass filter. Or it is good also as a structure which provides an infrared cut filter separately.

像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic concept for carrying out the digital correction of the distortion of an image. 光軸に対する光の入射角度と像高との関係を示すための図である。It is a figure for showing the relation between the incident angle of light with respect to an optical axis, and image height. 本発明の第一実施例にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end. Yes. 本発明の第一実施例にかかるズームレンズの収差曲線図であり(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。FIG. 4A is an aberration curve diagram of the zoom lens according to the first example of the present invention. FIG. 5A illustrates a state at the wide-angle end, FIG. 5B illustrates an intermediate state, and FIG. 本発明の第二実施例にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention, where (a) shows the state at the wide-angle end, (b) shows the state at the middle, and (c) shows the state at the telephoto end. Yes. 本発明の第二実施例にかかるズームレンズの収差曲線図であり(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。FIG. 5A is an aberration curve diagram of a zoom lens according to a second example of the present invention, where FIG. 5A illustrates a state at a wide-angle end, FIG. 5B illustrates an intermediate state, and FIG. 本発明の第三実施例にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。FIG. 6 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of a zoom lens according to a third embodiment of the present invention, where (a) shows the state at the wide-angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end. Yes. 本発明の第三実施例にかかるズームレンズの収差曲線図であり(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。FIG. 6A is an aberration curve diagram of a zoom lens according to a third example of the present invention, where FIG. 5A illustrates a state at a wide angle end, FIG. 5B illustrates an intermediate state, and FIG. 本発明の第四実施例にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。FIG. 6 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of a zoom lens according to a fourth embodiment of the present invention, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end. Yes. 本発明の第四実施例にかかるズームレンズの収差曲線図であり(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態をそれぞれ示している。FIG. 6A is an aberration curve diagram of a zoom lens according to a fourth example of the present invention. FIG. 5A illustrates a state at a wide angle end, FIG. 5B illustrates an intermediate state, and FIG. 本発明の光学系を内蔵した携帯電話を示す図であり、(a)は外観の正面図、(b)は外観の側面図、(c)は内蔵された撮影光学系の断面図であるIt is a figure which shows the mobile phone incorporating the optical system of this invention, (a) is a front view of an external appearance, (b) is a side view of an external appearance, (c) is sectional drawing of the built-in imaging optical system. 本発明の光学系を内蔵したパソコンの外観を示す前方斜視図である。It is a front perspective view which shows the external appearance of the personal computer incorporating the optical system of this invention. 図12のパソコンに内蔵された撮影光学系の断面図である。It is sectional drawing of the imaging optical system incorporated in the personal computer of FIG. 図12のパソコンの外観を示す側面図である。It is a side view which shows the external appearance of the personal computer of FIG. 本発明の光学系を適用した電子カメラの外観を示す前方斜視図である。It is a front perspective view which shows the external appearance of the electronic camera to which the optical system of this invention is applied. 図15の電子カメラの後方斜視図である。FIG. 16 is a rear perspective view of the electronic camera of FIG. 15. 図15の電子カメラの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the electronic camera of FIG. 本発明の光学系を適用した別の電子カメラの概念図である。It is a conceptual diagram of another electronic camera to which the optical system of the present invention is applied. 携帯電話、パソコン、電子カメラ等の電子機器の主要部の内部回路の構成ブロック図である。It is a block diagram of the internal circuit of the main part of an electronic device such as a mobile phone, a personal computer, and an electronic camera.

符号の説明Explanation of symbols

1 第一レンズ群
2 第二レンズ群
3 第三レンズ群
S 絞り
CG カバーガラス
Lc 光軸
100 対物光学系
101 鏡枠
160 撮像ユニット
162 撮像素子チップ
166 端子
180 赤外カットフィルター
400 携帯電話
401 マイク部
402 スピーカ部
403 入力ダイアル
404 モニター
405 撮影光学系
406 アンテナ
407 撮影光路
300 パソコン
301 キーボード
302 モニター
303 撮影光学系
304 撮影光路
305 画像
40 カメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
43 ファインダー光学系
44 ファインダー用光路
45 シャッター
46 フラッシュ
47 液晶表示モニター
48 対物光学系
49 CCD
50 撮像面
51 フィルター
52 処理手段
53 ファインダー用対物光学系
54 カバー部材
55 ポロプリズム
56 第一反射面
57 視野枠
58 第二反射面
59 接眼光学系
60 液晶表示素子(LCD)
61 記録手段
62 入射面
63 反射面
64 反射と屈折の兼用面
65 カバー部材
67 結像面
E 観察者眼球
11 電子機器
12 操作部
13 制御部
14、15、22 バス
16 撮像駆動回路
17 一時記憶メモリ
18 画像処理部
19 記憶媒体部
20 表示部
21 設定情報記憶メモリ部
22 変倍光学系
23 撮像素子
24 CDS/ADC部
G 1 First lens group G 2 Second lens group G 3 Third lens group S Aperture CG Cover glass Lc Optical axis 100 Objective optical system 101 Mirror frame 160 Imaging unit 162 Imaging element chip 166 Terminal 180 Infrared cut filter 400 Mobile phone 401 Microphone unit 402 Speaker unit 403 Input dial 404 Monitor 405 Imaging optics System 406 antenna 407 imaging optical path 300 personal computer 301 keyboard 302 monitor 303 imaging optical system 304 imaging optical path 305 image 40 camera 41 imaging optical system 42 imaging optical path 43 finder optical system 44 finder optical path 45 shutter 46 flash 47 liquid crystal display monitor 48 objective optical Series 49 CCD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Imaging surface 51 Filter 52 Processing means 53 Finder objective optical system 54 Cover member 55 Porro prism 56 1st reflective surface 57 Field frame 58 2nd reflective surface 59 Eyepiece optical system 60 Liquid crystal display element (LCD)
61 Recording means 62 Incident surface 63 Reflecting surface 64 Combined reflection and refraction surface 65 Cover member 67 Imaging surface E Observer eyeball 11 Electronic device 12 Operation unit 13 Control unit 14, 15, 22 Bus 16 Imaging drive circuit 17 Temporary storage memory DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Image processing part 19 Storage medium part 20 Display part 21 Setting information storage memory part 22 Variable magnification optical system 23 Image sensor 24 CDS / ADC part

Claims (23)

物体側から順に、負の屈折力の第一レンズ群と、正の屈折力の第二レンズ群と、正の屈折力の第三レンズ群よりなり、前記各レンズ群間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、歪曲収差が下記条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
−35(%) ≦ DTmin ≦ −10(%)
但し、DTminは最小歪曲収差量(%)である。
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, and by changing the interval between the lens groups. A variable magnification optical system for performing variable magnification, wherein the distortion satisfies the following condition.
−35 (%) ≦ DTmin ≦ −10 (%)
However, DTmin is the minimum distortion aberration amount (%).
前記第一レンズ群は負レンズ1枚で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。   The variable power optical system according to claim 1, wherein the first lens group includes one negative lens. 前記第一レンズ群は負レンズ1枚で構成されていて、該負レンズが下記条件を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の変倍光学系。
−4.5 < r1/fw < −1.0
但し、r1は第一レンズ群を構成する負レンズの最も物体側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
3. The zoom optical system according to claim 1, wherein the first lens group includes one negative lens, and the negative lens satisfies the following condition.
−4.5 <r1 / fw <−1.0
Here, r1 is the radius of curvature of the most object-side surface of the negative lens constituting the first lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.
前記第一レンズ群は負レンズ1枚で、前記第二レンズ群は物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、前記第三レンズ群は正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、下記条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の変倍光学系。
−5.0 < (r5+r6)/(r5−r6) < 2.0
但し、r5は第二レンズ群の正レンズの像側の曲率半径、r6は第二レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径である。
The first lens group includes one negative lens, the second lens group includes one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens group includes one positive lens. The zoom optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein a condition is satisfied.
-5.0 <(r5 + r6) / (r5-r6) <2.0
Where r5 is the radius of curvature of the positive lens in the second lens group on the image side, and r6 is the radius of curvature of the negative lens in the second lens group on the object side.
前記第一レンズ群は負レンズ1枚で、前記第二レンズ群は物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、前記第三レンズ群は正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、前記第二レンズ群の像側に位置する負レンズが下記条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の変倍光学系。
−0.1 < (r6+r7)/(r6−r7) < 5.0
但し、r6は第二レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径、r7は第二レンズ群の負レンズの像側の曲率半径である。
The first lens group includes one negative lens, the second lens group includes one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens group includes one positive lens. 4. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the negative lens positioned on the image side of the second lens group satisfies the following condition.
−0.1 <(r6 + r7) / (r6-r7) <5.0
Here, r6 is the radius of curvature of the negative lens of the second lens group on the object side, and r7 is the radius of curvature of the negative lens of the second lens group on the image side.
前記第一レンズ群は負レンズ1枚で、前記第二レンズ群は物体側より順に正レンズ1枚負レンズ1枚で、前記第三レンズ群は正レンズ1枚でそれぞれ構成されていて、以下の両条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の変倍光学系。
−5.0 < (r5+r6)/(r5−r6) < 2.0
−0.1 < (r6+r7)/(r6−r7) < 5.0
但し、r5は第二レンズ群の正レンズの像側の曲率半径、r6は第二レンズ群の負レンズの物体側の曲率半径、r7は第二レンズ群の負レンズの像側の曲率半径である。
The first lens group includes one negative lens, the second lens group includes one positive lens and one negative lens in order from the object side, and the third lens group includes one positive lens. 6. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein both conditions are satisfied.
-5.0 <(r5 + r6) / (r5-r6) <2.0
−0.1 <(r6 + r7) / (r6-r7) <5.0
Where r5 is the radius of curvature of the positive lens in the second lens group on the image side, r6 is the radius of curvature of the negative lens in the second lens group on the object side, and r7 is the radius of curvature of the negative lens in the second lens group on the image side. is there.
前記第二レンズ群を構成する正レンズが下記条件を満足することを特徴とする請求項4乃至6の何れか1項に記載の変倍光学系。
0.53 ≦ r4/fw < 1.2
但し、r4は第二レンズ群を構成する正レンズの最も物体側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
The variable magnification optical system according to claim 4, wherein the positive lens constituting the second lens group satisfies the following condition.
0.53 ≦ r4 / fw <1.2
Here, r4 is the radius of curvature of the most object side surface of the positive lens constituting the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.
前記第二レンズ群を構成する負レンズが下記条件を満足することを特徴とする請求項4乃至7の何れか1項に記載の変倍光学系。
0.1 < r7/fw ≦ 1.1
但し、r7は第二レンズ群を構成する負レンズの最も像側の面の曲率半径、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
The variable power optical system according to any one of claims 4 to 7, wherein the negative lens constituting the second lens group satisfies the following condition.
0.1 <r7 / fw ≦ 1.1
Here, r7 is the radius of curvature of the surface closest to the image side of the negative lens constituting the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.
前記第一レンズ群を構成する負レンズのアッベ数νd1が下記の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の変倍光学系。
50 < νd1
9. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein an Abbe number νd <b> 1 of the negative lens constituting the first lens group satisfies the following condition.
50 <νd1
前記第二レンズ群を構成する正レンズのアッベ数νd2が下記の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の変倍光学系。
50 < νd2
10. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein an Abbe number νd <b> 2 of the positive lens constituting the second lens group satisfies the following condition.
50 <νd2
前記第二レンズ群を構成する正レンズの屈折率N2Pが下記の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の変倍光学系。
1.5 < N2P
The variable power optical system according to any one of claims 1 to 10, wherein a refractive index N2P of a positive lens constituting the second lens group satisfies the following condition.
1.5 <N2P
少なくとも1枚のプラスチックレンズを使用していることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の変倍光学系。   9. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein at least one plastic lens is used. 前記第三レンズ群を構成する正レンズに赤外カット機能を有するコーティングがされていることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の変倍光学系。   The variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 12, wherein the positive lens constituting the third lens group is coated with an infrared cut function. 前記第三レンズ群は1枚の硝子レンズで構成されていることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の変倍光学系。   The zoom optical system according to any one of claims 1 to 13, wherein the third lens group includes one glass lens. 前記第一レンズ群と前記第二レンズ群がそれぞれ少なくとも1枚の硝子レンズを有することを特徴とする請求項1乃至14の何れか1項に記載の変倍光学系。   15. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein each of the first lens group and the second lens group has at least one glass lens. 前記第二レンズ群の正レンズが硝子レンズからなることを特徴とする請求項15に記載の変倍光学系。   16. The variable magnification optical system according to claim 15, wherein the positive lens of the second lens group is made of a glass lens. 前記第三レンズ群の正レンズが下記の条件を満足することを特徴とする請求項4乃至16の何れか1項に記載の変倍光学系。
0.3 < (r8+r9)/(r8−r9) < 3.0
但し、r8は第三レンズ群の正レンズの物体側の面の曲率半径、r9は第三レンズ群の正レンズの像側の面の曲率半径である。
The variable magnification optical system according to claim 4, wherein the positive lens of the third lens group satisfies the following condition.
0.3 <(r8 + r9) / (r8-r9) <3.0
Where r8 is the radius of curvature of the object side surface of the positive lens of the third lens group, and r9 is the radius of curvature of the image side surface of the positive lens of the third lens group.
前記第二レンズ群が下記の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至17の何れか1項に記載の変倍光学系。
0.8 < f2/fw < 1.6
但し、f2は第二レンズ群の焦点距離であり、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
The variable power optical system according to claim 1, wherein the second lens group satisfies the following condition.
0.8 <f2 / fw <1.6
Here, f2 is the focal length of the second lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.
前記第三レンズ群が下記の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至18の何れか1項に記載の変倍光学系。
1.3 < f3/fw < 4.0
但し、f3は第三レンズ群の焦点距離であり、fwは広角端における変倍光学系全系の焦点距離である。
The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the third lens group satisfies the following condition.
1.3 <f3 / fw <4.0
Here, f3 is the focal length of the third lens group, and fw is the focal length of the entire variable magnification optical system at the wide angle end.
前記第一レンズ群の負レンズを移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1乃至19の何れか1項に記載の変倍光学系。   The variable power optical system according to claim 1, wherein focusing is performed by moving a negative lens of the first lens group. 前記第三レンズ群を移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1乃至19の何れか1項に記載の変倍光学系。   The variable magnification optical system according to claim 1, wherein focusing is performed by moving the third lens group. 請求項1乃至21の何れか1項に記載の変倍光学系と、該変倍光学系の像側に配置された電子撮像素子と、該電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させる画像処理部を有する電子撮像装置。   22. A zoom optical system according to claim 1, an electronic imaging device disposed on an image side of the zoom optical system, and image data captured by the electronic imaging device are electrically processed. An electronic imaging device having an image processing unit that changes its shape. 請求項1乃至21の何れか1項に記載の変倍光学系と、該変倍光学系の像側に配置された電子撮像素子とを備え、前記第二レンズ群を構成するレンズの肉厚の総和G2Lが下記の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
0.6 < (G2L)/Y’ < 1.16
但し、Y’は撮像素子における有効撮像領域の対角長の半分の長さである。
A lens thickness comprising the variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 21 and an electronic imaging device disposed on an image side of the variable magnification optical system, and constituting the second lens group. An electronic imaging device characterized in that the sum G2L satisfies the following condition.
0.6 <(G2L) / Y ′ <1.16
However, Y ′ is half the diagonal length of the effective imaging area in the imaging device.
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