JP2007025373A

JP2007025373A - 変倍レンズ光学系、並びにそれを用いた撮像光学機器及び携帯型情報端末機器

Info

Publication number: JP2007025373A
Application number: JP2005208895A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Miyazaki; 恭一宮崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】少ないレンズ枚数で、かつ、簡単な構成で、小型軽量化を達成しながら、良好な結像性能を得ることのできる変倍レンズ光学系を提供する。
【解決手段】物体側から像面Ｓ側に向かって順に配置された、負のパワーの第１レンズ群１と、正のパワーの第２レンズ群２とにより変倍レンズ光学系を構成し、各レンズ群の間隔を変化させることによって２．２倍以上の変倍を行う。第１レンズ群１を、物体側から像面Ｓ側に向かって順に配置された、負のパワーのレンズ１Ａと、両面に非球面を有する正のパワーのレンズ１Ｂとの２枚のレンズによって構成する。レンズ１Ｂのｄ線に対する屈折率をＮｄ１Ｂ、レンズ１Ｂのｄ線に対するアッベ数をＶｄ１Ｂとして、下記条件式（１）、（２）を満足させる。
１．５５＜Ｎｄ１Ｂ＜１．６０・・・（１）
２５＜Ｖｄ１Ｂ＜３５・・・（２）
【選択図】図１

Description

本発明は、変倍レンズ光学系、並びにそれを用いた撮像光学機器及び携帯型情報端末機器に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに好適な変倍レンズ光学系、並びにそれを用いた撮像光学機器及び携帯型情報端末機器に関する。

近年、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ（以下、単に「デジタルカメラ」という）に代表される撮像光学機器が急速に普及し、記録される画像の画素数が５００万画素を超えるデジタルカメラが多数商品化され、中でも、小型軽量化されたものが広く市場に受け入れられている。そして、その撮像光学機器に搭載されるレンズ光学系においても、性能を向上させつつ、小型軽量化することが強く要望されている。

また、最近では、携帯電話や携帯型情報端末機器においても、３００万画素を超える撮像デバイスや光学的にズーム変倍を行う撮像デバイスを備えたものが商品化され、これら撮像デバイスに搭載されるレンズ光学系においては、小型軽量化と低コスト化が強く要望されている。

レンズ光学系の高性能化、小型軽量化及び低コスト化を両立させるのに適した変倍光学系として、負のパワーを有する第１レンズ群と正のパワーを有する第２レンズ群とを有する２成分ズーム変倍タイプのレンズ光学系があり、従来例として以下のようなレンズ光学系が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１、２に記載されたレンズ光学系は、物体側から像面側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群とを有する２成分ズーム変倍タイプのレンズ光学系であり、レンズ枚数が５枚ないし６枚という少ないレンズ構成で、小型軽量化及び低コスト化が図られている。
特開２００１− ２１８０６号公報特開２００４−１０２２１１号公報

特に特許文献１に記載されたレンズ光学系においては、低コスト化を図るために、３枚構成の第１レンズ群のレンズ全てがプラスチック樹脂レンズ（以下、単に「樹脂レンズ」という）によって構成されている。しかし、樹脂レンズは、種類が限られており、屈折率やアッベ数の可能な値が少ないため、樹脂レンズのみでは、収差補正が不十分となり、記録される画像の画素数が５００万画素を超えるデジタルカメラに搭載される高性能なレンズ光学系を実現することはできない。また、レンズ枚数も多くなり、低コスト、軽量化を図ることはできても、高性能化、小型化の点で問題がある。

また、特許文献２に記載されたレンズ光学系においては、第１レンズ群に２枚のガラスレンズを用いることにより、高性能化と小型化（レンズ枚数が少ない）が図られている。しかし、第１レンズ群は比較的レンズ直径が大きいレンズ群であり、当該第１レンズ群にガラスレンズを２枚用いると、高コスト化に繋がるという問題点がある。そして、高性能化を図るには非球面の使用が必要となるため、第１レンズ群のコストの高さは大きな問題となる。

本発明者は、このような低コスト化、高性能化、小型軽量化という相反する要求を、最適なレンズ構成とすることによって満足させ、撮像光学機器や携帯型情報端末機器に好適な変倍レンズ光学系を得ることを考えた。

まず、低コスト化を図る方法としては、レンズを樹脂によって成形することが知られている（上記した「樹脂レンズ」）。樹脂レンズは、非球面を安価に形成できる点で優れているが、上記したように屈折率の選択自由度が低いため、レンズ枚数を増やす必要がある場合が多い。しかし、それでは、低コスト化の効果が薄れるだけでなく、レンズ光学系の大型化にも繋がり、機器としての優位性が損なわれてしまう。従って、低コスト化、高性能化、小型軽量化という相反する要求を満足させるためには、レンズ枚数を増やすことなく実現できる最適な樹脂レンズを適用することが重要となる。

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、少ないレンズ枚数で、かつ、簡単な構成で、小型軽量化を達成しながら、良好な結像性能を得ることのできる変倍レンズ光学系、並びにそれを用いた撮像光学機器及び携帯型情報端末機器を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る変倍レンズ光学系の構成は、物体側から像面側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群とを備え、各レンズ群の間隔を変化させることによって２．２倍以上の変倍を行う変倍レンズ光学系であって、前記第１レンズ群は、物体側から像面側に向かって順に配置された、負のパワーを有するレンズ１Ａと、両面に非球面を有し、かつ、正のパワーを有するレンズ１Ｂとの２枚のレンズからなり、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。

１．５５＜Ｎｄ１Ｂ＜１．６０・・・（１）
２５＜Ｖｄ１Ｂ＜３５・・・（２）
ここで、
Ｎｄ１Ｂ：前記レンズ１Ｂのｄ線に対する屈折率、
Ｖｄ１Ｂ：前記レンズ１Ｂのｄ線に対するアッベ数、
である。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成においては、前記レンズ１Ａが、下記条件式（３）を満足するのが好ましい。

５０＜Ｖｄ１Ａ＜７５・・・（３）
ここで、
Ｖｄ１Ａ：前記レンズ１Ａのｄ線に対するアッベ数、
である。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成においては、前記レンズ１Ａが、少なくとも１面に非球面を有し、かつ、下記条件式（４）を満足するのが好ましい。

０．５＜（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）＜２．０・・・（４）
ここで、
Ｒ１１：前記レンズ１Ａの物体側の面の曲率半径、
Ｒ１２：前記レンズ１Ａの像面側の面の曲率半径、
である。

上記条件式（４）は、レンズ１Ａのベンディング（bending）の形状係数（shape factor）を示す式であり、特に非点収差及び歪曲収差を良好に補正するために好ましい条件式である。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成においては、前記レンズ１Ｂが、ポリカーボネート樹脂によって成形された樹脂成形レンズであるのが好ましい。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成においては、光軸上で物体側から像面側に向かってX軸を定義したとき、前記レンズ１Ｂの非球面形状が下記（数２）で与えられ、前記レンズ１Ｂの物体側の面、像面側の面ともに、Ｘ（Ｈ）のＨによる２回微分量ｄ² Ｘ（Ｈ）／ｄＨ² が有効径内でゼロとなる変曲点を有するのが好ましい。

ここで、
ＣＲ：光学面の曲率半径、
Ｋ：円錐常数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数（ｎ＝４、６、８、１０、１２、・・・）、
である。

また、本発明に係る撮像光学機器の構成は、物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、前記撮影光学系によって形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備えた撮像光学機器であって、前記撮像光学系は、前記本発明の変倍レンズ光学系であることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型情報端末機器の構成は、物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、前記撮影光学系によって形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備えた携帯型情報端末機器であって、前記撮像光学系は、前記本発明の変倍レンズ光学系であることを特徴とする。

前記本発明の変倍レンズ光学系の構成によれば、少ないレンズ枚数で、かつ、簡単な構成で、小型軽量化を達成しながら、良好な結像性能を得ることのできる変倍レンズ光学系を実現することができる。また、レンズ１Ｂが両面に非球面を有することにより、広角時の球面収差及び非点収差を良好に補正することができる。

上記条件式（１）の下限値を下回ると、レンズ１Ｂの屈折率が小さいために、その曲率半径が小さくなり、当該レンズ１Ｂにおける収差発生量が多くなってしまう。また、上記条件式（１）の上限値を超えると、第１レンズ群としてのペッツヴァルの条件が大きく外れるために、第１レンズ群全体での非点収差量が多くなり、変倍レンズ光学系全体での非点収差の補正が困難となる。

上記条件式（２）の下限値を下回ると、レンズ１Ｂの色分散が大きくなるために、第１レンズ群の色収差が補正過剰（オーバー）となり、変倍レンズ光学系全体として色収差が悪くなる。また、上記条件式（２）の上限値を超えると、第１レンズ群の色収差が補正不足（アンダー）となるため、レンズ１Ａとレンズ１Ｂの互いのパワーを強くする必要がある。そのため、球面収差と非点収差を効果的に補正することができなくなり、結像性能が悪化すると共に、各レンズの偏芯による性能劣化の敏感度が高くなる。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成において、前記レンズ１Ａが、上記条件式（３）を満足するという好ましい例によれば、レンズ１Ａとレンズ１Ｂとに十分な分散の格差を与えて、各レンズのパワーを適当に設定することができるので、色収差を良好に補正することができると共に、各レンズの偏芯による性能劣化の敏感度を低減することができる。

上記条件式（３）の下限値を下回ると、レンズ１Ａとレンズ１Ｂとの分散の格差が不十分となり、色収差を良好に補正することができないと共に、各レンズの偏芯による性能劣化の敏感度が高くなってしまう。また、上記条件式（３）の上限値を超えた場合、色収差を良好に補正し、各レンズの偏芯による性能劣化の敏感度を低減することはできるが、高価な材料を使用する必要があるために、コストの低減を図ることができない。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成において、前記レンズ１Ａが、少なくとも１面に非球面を有し、かつ、上記条件式（４）を満足するという好ましい例によれば、レンズ１Ａとレンズ１Ｂとがそれぞれ発生させる収差を良好に打ち消し合う構成とすることができる。

上記条件式（４）の下限値を下回ると、樽型（負）の歪曲収差が大きくなって、像が大きく歪んでしまう。また、上記条件式（４）の上限値を超えた場合、歪曲収差を良好に補正することはできるが、非点収差が補正不足（アンダー）となってしまう。また、この場合、レンズ１Ａの光軸方向の厚みが大きくなるために、変倍レンズ光学系が大型化してしまう。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成において、前記レンズ１Ｂが、ポリカーボネート樹脂によって成形された成樹脂形レンズであるという好ましい例によれば、良好な収差補正を行って変倍レンズ光学系の高性能化を図ることが可能になる。また、ポリカーボネート樹脂によって成形された成樹脂形レンズは、軽量かつ安価であるため、変倍レンズ光学系の軽量化、低コスト化にも寄与し得る。

また、前記本発明の変倍レンズ光学系の構成において、光軸上で物体側から像面側に向かってX軸を定義したとき、前記レンズ１Ｂの非球面形状が上記（数２）で与えられ、前記レンズ１Ｂの物体側の面、像面側の面ともに、Ｘ（Ｈ）のＨによる２回微分量ｄ² Ｘ（Ｈ）／ｄＨ² が有効径内でゼロとなる変曲点を有するという好ましい例によれば、両面非球面の効力を生かした大きなデビエーションによる収差補正を行うことができる。特に、非点収差においてサジタル像とメリディオナル像とについて高次収差を発生させ、非点収差を軸外まで良好に補正することができる。

また、前記本発明の撮像光学機器の構成によれば、小型軽量で高性能な撮像機能を有する撮像光学機器を実現することができる。

また、前記本発明の携帯型情報端末機器の構成によれば、小型軽量で高性能な撮像機能を有する携帯型情報端末機器を実現することができる。

以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端におけるレンズ構成を示す配置図である。

図１に示すように、本実施の形態の変倍レンズ光学系は、物体側（図１では左側）から像面Ｓ側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ群１と、正のパワーを有する第２レンズ群２とにより構成されており、各レンズ群の間隔を変化させることによって２．２倍以上の変倍が行われる。第２レンズ群２の最も物体側には、光路を規制するための開口絞り３が配置されている。また、第２レンズ群２と像面Ｓとの間には、像面Ｓの近傍に位置して光学ローパスフィルタ４が配置されている。この光学ローパスフィルタ４は、像面Ｓに配置されるＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子のサンプリングによる折返し像を少なくするためのものであり、水晶板等の透明な平行平板を用いて形成されている。図１中、各レンズ群からの矢印は、広角側から望遠側へ変倍する際の各レンズ群の移動経路を示している。

第１レンズ群１は、物体側から像面Ｓ側に向かって順に配置された、負のパワーを有するレンズ１Ａと、両面に非球面を有し、かつ、正のパワーを有するレンズ１Ｂとの２枚のレンズにより構成され、レンズ１Ｂのｄ線に対する屈折率をＮｄ１Ｂ、レンズ１Ｂのｄ線に対するアッベ数をＶｄ１Ｂとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満足する。

１．５５＜Ｎｄ１Ｂ＜１．６０・・・（１）
２５＜Ｖｄ１Ｂ＜３５・・・（２）
以上のような構成とすることにより、少ないレンズ枚数で、かつ、簡単な構成で、小型軽量化を達成しながら、良好な結像性能を得ることのできる変倍レンズ光学系を実現することができる。

上記条件式（１）の下限値を下回ると、レンズ１Ｂの屈折率が小さいために、その曲率半径が小さくなり、当該レンズ１Ｂにおける収差発生量が多くなってしまう。また、上記条件式（１）の上限値を超えると、第１レンズ群１としてのペッツヴァルの条件が大きく外れるために、第１レンズ群１全体での非点収差量が多くなり、変倍レンズ光学系全体での非点収差の補正が困難となる。

上記条件式（２）の下限値を下回ると、レンズ１Ｂの色分散が大きくなるために、第１レンズ群１の色収差が補正過剰（オーバー）となり、変倍レンズ光学系全体として色収差が悪くなる。また、上記条件式（２）の上限値を超えると、第１レンズ群１の色収差が補正不足（アンダー）となるため、レンズ１Ａとレンズ１Ｂの互いのパワーを強くする必要がある。そのため、球面収差と非点収差を効果的に補正することができなくなり、結像性能が悪化すると共に、各レンズの偏芯による性能劣化の敏感度が高くなる。

本実施の形態の変倍レンズ光学系においては、レンズ１Ａのｄ線に対するアッベ数をＶｄ１Ａとしたとき、レンズ１Ａが、下記条件式（３）を満足するのが望ましい。

５０＜Ｖｄ１Ａ＜７５・・・（３）
上記条件式（３）を満足することにより、レンズ１Ａとレンズ１Ｂとに十分な分散の格差を与えて、各レンズのパワーを適当に設定することができるので、色収差を良好に補正することができると共に、各レンズの偏芯による性能劣化の敏感度を低減することができる。

また、本実施の形態の変倍レンズ光学系においては、レンズ１Ａが、少なくとも１面に非球面を有し、かつ、レンズ１Ａの物体側の面の曲率半径をＲ１１、レンズ１Ａの像面側の面の曲率半径をＲ１２としたとき、下記条件式（４）を満足するのが望ましい。

０．５＜（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）＜２．０・・・（４）
これにより、レンズ１Ａとレンズ１Ｂとがそれぞれ発生させる収差を良好に打ち消し合う構成とすることができる。

また、本実施の形態の変倍レンズ光学系においては、光軸上で物体側から像面側に向かってX軸を定義したとき、レンズ１Ｂの非球面形状が下記（数３）で与えられ、レンズ１Ｂの物体側の面、像面側の面ともに、Ｘ（Ｈ）のＨによる２回微分量ｄ² Ｘ（Ｈ）／ｄＨ² が有効径内でゼロとなる変曲点を有するのが望ましい。

かかる構成により、両面非球面の効力を生かした大きなデビエーションによる収差補正を行うことができる。特に、非点収差においてサジタル像とメリディオナル像とについて高次収差を発生させ、非点収差を軸外まで良好に補正することができる。

次に、各レンズ群の構成について詳細に説明する。

第１レンズ群１は、物体側から像面Ｓ側に向かって順に配置された、物体側に凸形状を有する負のパワーのレンズ１Ａと、像面Ｓ側に凹形状を有する正のパワーのレンズ１Ｂとの２枚のレンズにより構成されている。そして、収差を良好に補正するために、レンズ１Ａの像面Ｓ側の面とレンズ１Ｂの両面とが非球面となっている。

レンズ１Ａは、ガラス非球面レンズであり、レンズ１Ｂは、ポリカーボネート樹脂によって成形された樹脂成形レンズである。

第２レンズ群２は、物体側から像面Ｓ側に向かって順に配置された、開口絞り３と、第２Ａレンズ群５と、第２Ｂレンズ群６とにより構成されている。ここで、第２Ａレンズ群５は、ぶれ補正のために光軸７（以下、「光軸」という場合には、「光軸７」を指すものとする）と垂直な方向（矢印８）に移動（偏芯）可能なぶれ補正レンズ群である。また、第２Ｂレンズ群６は、フォーカス調整のために、第２Ａレンズ群５との間の光軸方向の間隔を変化させるように光軸方向（矢印９）に移動可能なフォーカシングレンズ群である。

第２Ａレンズ群５は、物体側から像面Ｓ側に向かって順に配置された、物体側に正の非球面を有する正のパワーのレンズ（以下「正レンズ」という）と、物体側に凸形状を有する正レンズと像面Ｓ側に凹形状を有する負のパワーのレンズ（以下「負レンズ」という）との接合レンズとにより構成されている。そして、特に最も物体側の凸形状の非球面と最も像面Ｓ側の凹形状のレンズ面とにより、第２Ａレンズ群５の軸上色収差、球面収差、コマ収差及び非点収差が良好に補正され、ぶれ補正機能を満たす仕様が実現されている。

また、第２Ｂレンズ群６は、両凸の正の単レンズのみによって構成されている。そして、第２Ｂレンズ群６としての非点収差を良好に補正して、偏芯による性能劣化感度を低減するため、第２Ｂレンズ群６を構成する正の単レンズは、物体側の面が非球面となっている。

開口絞り３、第２Ａレンズ群５、第２Ｂレンズ群６、上記のように第２レンズ群２に含まれており、変倍時には略一体的に光軸方向に移動する。しかし、開口絞り３は、第２Ａレンズ群５には含まれておらず、ぶれ補正時に偏芯することはない。

［第２の実施の形態］
図２は本発明の第２の実施の形態の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端におけるレンズ構成を示す配置図である。本実施の形態の変倍レンズ光学系は、主に、第２レンズ群の構成が上記第１の実施の形態の変倍レンズ光学系と異なっている。

図２に示すように、第２レンズ群２の第２Ｂレンズ群６は、物体側に凸、像面Ｓ側に凹の正の単レンズのみによって構成されている。そして、第２Ｂレンズ群６としての非点収差を良好に補正して、偏芯による性能劣化感度を低減するため、第２Ｂレンズ群６を構成する正の単レンズは、その両面が非球面となっている。

［第３の実施の形態］
図３は本発明の第３の実施の形態の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端におけるレンズ構成を示す配置図である。本実施の形態の変倍レンズ光学系は、主に、第２レンズ群の構成が上記第１の実施の形態の変倍レンズ光学系と異なっている。

図３に示すように、第２レンズ群２の第２Ｂレンズ群６は、物体側に凹、像面Ｓ側に凸の正の単レンズのみによって構成されている。そして、第２Ｂレンズ群６としての非点収差を良好に補正して、偏芯による性能劣化感度を低減するため、第２Ｂレンズ群６を構成する正の単レンズは、その両面が非球面となっている。

［第４の実施の形態］
図４は本発明の第４の実施の形態における撮像光学機器の構成を示す斜視図である。

図４に示すように、本実施の形態の撮像光学機器１１は、レンズ鏡筒１０と、ストロボ１２と、光学ビューファインダ１３とを備えており、レンズ鏡筒１０は、上記第１〜第３の実施の形態のいずれかで説明した変倍レンズ光学系を含んでいる。

このように本実施の形態の撮像光学機器１１には、上記第１〜第３の実施の形態のいずれかで説明した変倍レンズ光学系が搭載されているので、小型軽量で高性能な撮像機能を有する撮像光学機器を実現することができる。

［第５の実施の形態］
図５は本発明の第５の実施の形態における携帯型情報端末機器の構成を示す斜視図であり、図５（ａ）は裏側から見た図、図５（ｂ）は表側から見た図である。

図５に示すように、本実施の形態の携帯型情報端末機器１５は、レンズ鏡筒１４と、液晶表示部１６とを備えており、レンズ鏡筒１４は、上記第１〜第３の実施の形態のいずれかで説明した変倍レンズ光学系を含んでいる。

このように本実施の形態の携帯型情報端末機器１５には、上記第１〜第３の実施の形態のいずれかで説明した変倍レンズ光学系が搭載されているので、小型軽量で高性能な撮像機能を有する携帯型情報端末機器を実現することができる。

以下、具体的実施例を挙げて、上記第１〜第３の実施の形態の変倍レンズ光学系をさらに詳細に説明する。

（実施例１）
本実施例の変倍レンズ光学系は、上記第１の実施の形態の変倍レンズ光学系に対応している。

下記（表１）に、本実施例における変倍レンズ光学系の具体的数値例を示す。

上記（表１）において、ＦＬ（ｍｍ）は焦点距離、ＦＮｏ．はＦナンバー、ω（゜）は入射半画角、ＳＵＲＦは光学面番号、ＣＲ（ｍｍ）は光学面の曲率半径、Ｔ（ｍｍ）は光学面間の間隔、Ｎｄはｄ線に対する屈折率、Ｖｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示している（以下の実施例２、３についても同様である）。また、非球面を有する光学面は、「ＡＳＰＨ」を付して示している。尚、光学面間の間隔Ｔのうち、変倍時に可変な値は、下記（表３）に示している。

また、非球面形状は、光軸上で物体側から像面側に向かってX軸を定義したとき、下記（数４）で与えられる（以下の実施例２、３についても同様である）。

但し、上記（数４）中、Ｋは円錐常数、Ａｎはｎ次の非球面係数を表している。

下記（表２）に、本実施例における変倍レンズ光学系の円錐常数、非球面係数を示す。

上記（表２）において、「Ｄ＋００」、「Ｄ−０４」等は、「×１０⁺⁰⁰ 」、「×１０^-04 」等を表している（以下の実施例２、３についても同様である）。

下記（表３）に、変倍時に可変な光学面間の間隔のデータを示す。

上記（表３）において、「ＩＮＦ」は無限遠を表している（以下の実施例２、３についても同様である）。

図６、図７に、上記（表１）〜（表３）に示した変倍レンズ光学系の収差性能図を示す。図６は通常状態の広角端無限遠物点における縦収差図、図７は通常状態の望遠端無限遠物点における縦収差図である。尚、図６、図７において、（ａ）はｄ線に対する球面収差の図である。（ｂ）はｄ線に対する非点収差の図であって、実線はサジタル方向の値、破線はメリディオナル方向の値を示している。（ｃ）はｄ線に対する歪曲収差を示す図、（ｄ）は軸上色収差の図であって、実線はｄ線、破線はｇ線に対する値を示している。（ｅ）はｄ線に対するｇ線の倍率色収差の図である。以上の説明は、図８〜図１１についても同じである。

図６、図７から分かるように、本実施例における変倍レンズ光学系は、良好な収差性能を示している。

（実施例２）
本実施例の変倍レンズ光学系は、上記第２の実施の形態の変倍レンズ光学系に対応している。

下記（表４）に、本実施例における変倍レンズ光学系の具体的数値例を示す。

下記（表５）に、本実施例における変倍レンズ光学系の非球面形状を示す。

下記（表６）に、変倍時に可変な光学面間の間隔のデータを示す。

図８、図９に、上記（表４）〜（表６）に示した変倍レンズ光学系の収差性能図を示す。図８は通常状態の広角端無限遠物点における縦収差図、図９は通常状態の望遠端無限遠物点における縦収差図である。

図８、図９から分かるように、本実施例における変倍レンズ光学系は、良好な収差性能を示している。

（実施例３）
本実施例の変倍レンズ光学系は、上記第３の実施の形態の変倍レンズ光学系に対応している。

下記（表７）に、本実施例における変倍レンズ光学系の具体的数値例を示す。

下記（表８）に、本実施例における変倍レンズ光学系の非球面形状を示す。

下記（表９）に、変倍時に可変な光学面間の間隔のデータを示す。

図１０、図１１に、上記（表７）〜（表９）に示した変倍レンズ光学系の収差性能図を示す。図１０は通常状態の広角端無限遠物点における縦収差図、図１１は通常状態の望遠端無限遠物点における縦収差図である。

図１０、図１１から分かるように、本実施例における変倍レンズ光学系は、良好な収差性能を示している。

下記（表１０）に、上記各実施例１〜３についての上記条件式（１）〜（４）の値を示す。

上記（表１０）より、上記各実施例１〜３とも上記条件式（１）〜（４）を満足していることが分かる。

本発明の変倍レンズ光学系によれば、少ないレンズ枚数で、かつ、簡単な構成で、小型軽量化を達成しながら、良好な結像性能を得ることのできる変倍レンズ光学系を実現することができる。従って、本発明の変倍レンズ光学系は、小型軽量化が望まれる高性能なデジタルカメラなどに有用である。

本発明の第１の実施の形態の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端におけるレンズ構成を示す配置図本発明の第２の実施の形態の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端におけるレンズ構成を示す配置図本発明の第３の実施の形態の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端におけるレンズ構成を示す配置図本発明の第４の実施の形態における撮像光学機器の構成を示す斜視図本発明の第５の実施の形態における携帯型情報端末機器の構成を示す斜視図（（ａ）は裏側から見た図、（ｂ）は表側から見た図）本発明の実施例１の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端無限遠物点における縦収差図本発明の実施例１の変倍レンズ光学系の通常状態の望遠端無限遠物点における縦収差図本発明の実施例２の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端無限遠物点における縦収差図本発明の実施例２の変倍レンズ光学系の通常状態の望遠端無限遠物点における縦収差図本発明の実施例３の変倍レンズ光学系の通常状態の広角端無限遠物点における縦収差図本発明の実施例３の変倍レンズ光学系の通常状態の望遠端無限遠物点における縦収差図

符号の説明

１Ａ、１Ｂレンズ
Ｓ像面
１第１レンズ群
２第２レンズ群
３開口絞り
４光学ローパスフィルタ
５第２Ａレンズ群
６第２Ｂレンズ群
７光軸
１０、１４レンズ鏡筒
１１撮像光学機器
１２ストロボ
１３光学ビューファインダ
１５携帯型情報端末機器
１６液晶表示部

Claims

物体側から像面側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群とを備え、各レンズ群の間隔を変化させることによって２．２倍以上の変倍を行う変倍レンズ光学系であって、
前記第１レンズ群は、物体側から像面側に向かって順に配置された、負のパワーを有するレンズ１Ａと、両面に非球面を有し、かつ、正のパワーを有するレンズ１Ｂとの２枚のレンズからなり、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする変倍レンズ光学系。
１．５５＜Ｎｄ１Ｂ＜１．６０・・・（１）
２５＜Ｖｄ１Ｂ＜３５・・・（２）
ここで、
Ｎｄ１Ｂ：前記レンズ１Ｂのｄ線に対する屈折率、
Ｖｄ１Ｂ：前記レンズ１Ｂのｄ線に対するアッベ数、
である。
前記レンズ１Ａが、下記条件式（３）を満足する請求項１に記載の変倍レンズ光学系。
５０＜Ｖｄ１Ａ＜７５・・・（３）
ここで、
Ｖｄ１Ａ：前記レンズ１Ａのｄ線に対するアッベ数、
である。
前記レンズ１Ａが、少なくとも１面に非球面を有し、かつ、下記条件式（４）を満足する請求項１又は２に記載の変倍レンズ光学系。
０．５＜（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）＜２．０・・・（４）
ここで、
Ｒ１１：前記レンズ１Ａの物体側の面の曲率半径、
Ｒ１２：前記レンズ１Ａの像面側の面の曲率半径、
である。
前記レンズ１Ｂが、ポリカーボネート樹脂によって成形された樹脂成形レンズである請求項１〜３のいずれかに記載の変倍レンズ光学系。
光軸上で物体側から像面側に向かってX軸を定義したとき、前記レンズ１Ｂの非球面形状が下記（数１）で与えられ、
前記レンズ１Ｂの物体側の面、像面側の面ともに、Ｘ（Ｈ）のＨによる２回微分量ｄ² Ｘ（Ｈ）／ｄＨ² が有効径内でゼロとなる変曲点を有する請求項１〜４のいずれかに記載の変倍レンズ光学系。

ここで、
ＣＲ：光学面の曲率半径、
Ｋ：円錐常数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数（ｎ＝４、６、８、１０、１２、・・・）、
である。
物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、前記撮影光学系によって形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備えた撮像光学機器であって、
前記撮像光学系は、請求項１〜５のいずれかに記載の変倍レンズ光学系であることを特徴とする撮像光学機器。
物体の光学的な像を形成する撮像光学系と、前記撮影光学系によって形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備えた携帯型情報端末機器であって、
前記撮像光学系は、請求項１〜５のいずれかに記載の変倍レンズ光学系であることを特徴とする携帯型情報端末機器。