JP2010128433A - ズームレンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】高画質を満足する高性能で小型のズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側より順に、負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズの2枚から成る第1レンズ群G1と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、絞りST、正の屈折力を有する前群レンズ、および負の屈折力を有する後群レンズの順に配置され、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を配置してズームレンズを構成する。この構成において、広角端から望遠端への変倍においては、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4を固定し、第2レンズ群G2を、像面側へ移動させた後に物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G3を直線的に物体側へ移動させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成するズームレンズに関するものである。
近年、デジタルスティルカメラに限らず、携帯電話機、携帯情報端末、インターネットカメラ等の小型の装置にあってもカメラモジュールが搭載されている。これら小型の装置においては、カメラモジュールの搭載スペースが制約されることから、撮像レンズの性能向上はもちろんのこと、小型化への要求も非常に強いことが知られている。従来は、こうしたスペース上の制約に対して、ピント調節機構等の不要なパンフォーカスタイプの撮影レンズを搭載することによって対応してきた。
しかしながら、昨今、上記小型の装置においても、デジタルスティルカメラと同様にズームレンズの搭載が検討されるに至っている。ズームレンズは、レンズ系を構成する一部のレンズやレンズ群を光軸にそって移動させることによって撮影倍率を変化させることができるレンズ系である。ズームレンズにおいて変倍および合焦を行うには、当該ズームレンズを構成するレンズ群のうち少なくとも2つのレンズ群を移動させる必要がある。このため、これらレンズ群が移動するための空間をズームレンズ内に確保する必要があり、全長の短い小型のズームレンズを実現することは困難であった。
特許文献1には、負の屈折力を有する1枚のレンズから構成される第1レンズ群と、正負2枚のレンズから構成され、全体として負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とから構成されたズームレンズが記載されている。このズームレンズは、第1レンズ群および第2レンズ群の広角端における合成焦点距離を一定の範囲内に抑えることにより、3倍程度と高変倍率でありながらも、比較的良好に小型化が図られている。
特開2001−343588号公報
ところで、上述の携帯電話機等の小型の装置にあっては、装置そのものの小型化と並行して、撮像素子の高画素化も図られている。これに伴い、ズームレンズには、良好な収差補正能力や高解像度への対応等、高性能化も強く求められている。上記特許文献1に記載のズームレンズは、少ないレンズ枚数で比較的良好に収差が補正されているものの、レンズ系の全長が比較的長く、高性能化および小型化の観点からは課題が残るものであった。
このような高性能化および小型化への要求は、携帯電話機等の小型の装置に限られたものではなく、一般向けのデジタルスティルカメラ等においても画像の変倍、特に画像劣化の少ない光学変倍が望まれており、その一方で携帯性を良くするための薄型化も望まれている。
本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高画質を満足する高性能で小型のズームレンズを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、ズームレンズとして、物体側より順に、負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズの2枚のレンズから成る第1レンズ群と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズ群と、絞り、正の屈折力を有する前群レンズ、および負の屈折力を有する後群レンズの順に配置され、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群と、正または負の屈折力を有する第4レンズ群と、から構成した。
また、本発明に係るズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍において、上記第1レンズ群および上記第4レンズ群が固定されるとともに、上記第2レンズ群が、像面側へ移動した後に物体側へ移動され、上記第3レンズ群が直線的に物体側へ移動されるように構成した。
上記構成において、第1レンズ群は、正負2枚のレンズから構成される。このうち正のレンズは、広角端における倍率の色収差や歪曲収差を補正する機能を担っている。本発明では、第1レンズ群を構成する正負2枚のレンズが変倍に際して固定されるため、変倍時における収差の悪化が好適に抑制される。一方で、第1レンズ群を構成する上記正レンズによって、像面の湾曲が発生する懸念が残る。そこで、本発明ではさらに、第1レンズ群を構成する正レンズの像面側に、負の屈折力を有する第2レンズ群を物体側に凹面を向けた態様で配置することにより、第1レンズ群で発生する像面湾曲、特に広角端側での像面湾曲の悪化が抑制される構成とした。したがって、ズームレンズとしてこのような構成を採用することにより、高性能化と小型化の両立を図ることができる。
こうした構成のズームレンズにおいては、上記第3レンズ群の前群レンズおよび後群レンズを、それぞれ1枚のレンズから構成することが、ズームレンズの小型化や軽量化を図る点からも望ましい。
さらに、上記第4レンズ群を1枚のレンズから構成するようにすれば、ズームレンズのさらなる小型化および軽量化を図ることができる。
また、本発明では、上記第1レンズ群のうち、上記負の屈折力を有するレンズの焦点距離をf1n、上記正の屈折力を有するレンズの焦点距離をf1pとしたとき、以下の条件式(1)を満たすように構成した。
−1.5<f1n/f1p<−0.3 (1)
ここで条件式(1)は、変倍全域にわたる色収差を良好に補正するとともに、第1レンズ群のうち、負の屈折力を有するレンズの最大有効径の大きさを制限するための条件である。
上記条件式(1)において、下限値「−1.5」を下回ると、第1レンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズの屈折力が強くなるため、軸外の倍率色収差は、基準波長に対して短波長が+方向となるため補正過剰となり、一方、軸上の色収差は、基準波長に対して短波長が−方向となるために補正不足となる。この結果、良好な結像性能を得ることが困難となる。
また、上限値「−0.3」を超えると、第1レンズ群のうち、上記正の屈折力を有するレンズの屈折力が弱くなるため、軸外の倍率色収差は、基準波長に対して短波長が−方向となるため補正不足となり、一方、軸上の色収差は、基準波長に対して短波長が+方向となるために補正過剰となる。よって、この場合も、良好な結像性能を得ることは困難となる。また、第1レンズ群のうちの負の屈折力を有するレンズの有効径が増大することとなり、ズームレンズの小型化および軽量化の実現が困難となる。
本発明では、上記第2レンズ群の焦点距離をf2、上記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、以下の条件式(2)を満足するように構成した。
−2.0<f2/f3<−1.0 (2)
ここで条件式(2)は、上記第2レンズ群の移動態様を規定するための条件である。当該条件式(2)を満たすことにより、変倍において、広角端での第2レンズ群の光軸上の位置と望遠端での第2レンズ群の光軸上の位置とがほぼ一致することになる。すなわち、この条件式(2)を満たすことにより、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が広角端および望遠端においてほぼ一定の値となる。
一般に、ズームレンズから被写体までの距離(以下、物体距離という)が無限大のときには良好な収差が得られたとしても、物体距離が変われば、例えば至近となれば、収差の劣化が生じることとなる。条件式(2)を満たすことで、物体距離が無限大のときの第2レンズ群の光軸上の位置と、物体距離が至近のときの第2レンズ群の光軸上の位置との差分(繰出し量)が広角端と望遠端とでほぼ同一の値となる。このため、本発明のズームレンズによれば、至近距離から無限大(∞)まで変倍全域において収差の劣化を良好に抑制することが可能となる。
上記条件式(2)において、上限値「−1.0」を超えると、広角端において第2レンズ群が物体側に大きく移動するため、ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。また、下限値「−2.0」を下回ると、望遠端において第2レンズ群が像面側に大きく移動するため、これもまた、ズームレンズの小型化を図る上での障害となる。さらに、この場合には、第2レンズ群の屈折力に対して第3レンズ群の屈折力が強くなるため、変倍全域における球面収差および軸外のコマ収差のバランス取りも困難になる。
本発明では、上記第3レンズ群のうち、上記正の屈折力を有する前群レンズの焦点距離をf3p、上記負の屈折力を有する後群レンズの焦点距離をf3nとしたとき、以下の条件式(3)を満足するように構成した。
−1.0<f3p/f3n<0 (3)
ここで条件式(3)は、ズームレンズのさらなる小型化を図るとともに、球面収差やコマ収差等の各収差のバランスを変倍全域にわたって安定的に保つための条件である。
上記条件式(3)において、上限値「0」を超えると、第3レンズ群の後群レンズの屈折力が正となるため、ズームレンズの小型化が困難となる。一方、下限値「−1.0」を下回ると、第3レンズ群の後群レンズの屈折力が強くなるため、軸上の色収差が補正過剰となるとともに、広角端および望遠端における球面収差とコマ収差とのバランスを取ることが困難となる。また、第3レンズ群を構成するレンズの曲率半径が小さな値となるため、レンズの加工性が悪化し、ズームレンズのコストが上昇することとなる。
本発明では、上記第3レンズ群の焦点距離をf3、広角端における上記第1〜第4レンズ群の合成焦点距離をfwとしたとき、以下の条件式(4)を満足するように構成した。
1.0<f3/fw<2.0 (4)
ここで条件式(4)は、ズームレンズ全体の大きさ、および各レンズ群の屈折力を規定するための条件である。
上記条件式(4)において、上限値「2.0」を超えると、第3レンズ群の屈折力が弱くなり、各収差の補正には有効であるが、ズームレンズの小型化や軽量化を図ることが困難となる。一方、下限値「1.0」を下回ると、変倍に際して移動する第3レンズ群の屈折力が強くなり、ズームレンズの小型化には有利となるものの、変倍全域における球面収差、コマ収差、および像面湾曲のバランスを安定に保つことが困難となる。また、各レンズ群を構成するレンズの曲率半径が小さな値となるため、レンズの加工性が悪化し、ズームレンズのコストが上昇することとなる。
本発明では、上記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端における上記第1〜第4レンズ群の合成焦点距離をfwとしたとき、以下の条件式(5)を満足するように構成した。
−0.15<fw/f1<0.15 (5)
ここで条件式(5)は、変倍全域において第1レンズ群と第2レンズ群との間隔をほぼ一定に保つことにより、変倍全域において第2レンズ群の移動量を規定するための条件である。
上記条件式(5)において、上限値「0.15」を超えると、第2レンズ群の屈折力が強くなるため、第2レンズ群の像点補正のための移動量が少なくなり、広角端と望遠端との中間位置における収差の劣化が増大する。また、至近距離では、特に広角端側において周辺部の画質が劣化することとなる。
一方、下限値「−0.15」を下回ると、第2レンズ群の屈折力が弱くなるため、第2レンズ群の像点補正のための移動量が大きくなり、広角端と望遠端との中間位置における倍率色収差が増大することとなる。
また、上記第4レンズ群を、負の屈折力を有するレンズ群とすれば、主点の位置が物体側に移動するため、ズームレンズの全長をさらに短縮することが可能となる。
本発明のズームレンズによれば、高画質を満足する高性能で小型のズームレンズを提供することができる。
以下、本発明を具体化したズームレンズについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1、図8、図15、図22、図29、図36はそれぞれ、第1〜第6の実施の形態に対応するズームレンズのレンズ断面図を示したものである。各図には、広角端におけるレンズ断面図、広角端と望遠端との中間位置におけるレンズ断面図、および望遠端におけるレンズ断面図をそれぞれ示している。
各実施の形態のズームレンズはいずれも、4群構成であり、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズおよび正の屈折力を有する第2レンズの2枚から成る第1レンズ群と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズ群と、絞り、正の屈折力を有する前群レンズ、および負の屈折力を有する後群レンズの順に配置され、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群と、正または負の屈折力を有する第4レンズ群と、から構成されている。
第1および第2の実施の形態に係るズームレンズは、正・負・正・正の4群構成のズームレンズであり、第3の実施の形態に係るズームレンズは、正・負・正・負の4群構成のズームレンズである。また、第4および第5の実施の形態に係るズームレンズは、負・負・正・正の4群構成のズームレンズであり、第6の実施の形態に係るズームレンズは、負・負・正・正の4群構成のズームレンズである。
これら実施の形態に係るズームレンズは、第1レンズ群および第4レンズ群が固定されており、変倍に際して第2レンズ群および第3レンズ群が光軸に沿って移動する構成となっている。具体的には、広角端から望遠端への変倍において、第2レンズ群は、像面側へ移動した後に物体側へ移動し、第3レンズ群は、直線的に物体側へ移動するようになっている。
以下、各実施の形態に係るズームレンズについて詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態に係るズームレンズは、図1に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。第4レンズ群G4と撮像素子の像面との間には、カバーガラス10が配置されている。このカバーガラス10は、割愛することも可能である(第2〜第6の実施の形態において同じ)。
また、本実施の形態に係るズームレンズでは、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4は固定されており、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3は光軸に沿って移動可能に構成されている。こうしたレンズ構成において、広角端から望遠端への変倍を行うに際しては、第2レンズ群G2が像面側へ移動した後に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側に移動する。詳しくは、第2レンズ群G2は、その移動軌跡が物体側に凹状となるように光軸に沿って移動し(図43参照)、第3レンズ群G3は、第2レンズ群G2に近づく方向にその移動軌跡が直線状となるように光軸に沿って移動する。
このように、本実施の形態に係るズームレンズは、第3レンズ群G3の移動によって変倍が行われるとともに、第2レンズ群G2の移動によって合焦およびバックフォーカスの調整が行われ、変倍全域において像点が一定に保たれる構成となっている。
上記ズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第1レンズL1と、両凸レンズである第2レンズL2とから構成されている。第2レンズ群G2は、両凹レンズである第3レンズL3から構成されている。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、絞りSTと、両凸レンズである前群レンズL4と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである後群レンズL5とから構成されている。
そして、第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズである第6レンズL6から構成される。この第6レンズL6において、その像面側の面は、光軸近傍が像面側に凸形状で且つ周辺部が像面側に凹形状となる非球面形状、すなわち変曲点を有する非球面形状に形成されている。
本実施の形態では、必要に応じて、各レンズのレンズ面を非球面で形成している。これらレンズ面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をZ、光軸に直交する方向の高さをH、円錐係数をk、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次式により表される。なお、後述の第2〜第6の実施の形態においても、必要に応じて、各レンズのレンズ面を非球面で形成しており、これらレンズ面に採用する非球面形状は、本実施の形態と同様に、以下に示す式によって表わされる。
また、本実施の形態に係るズームレンズは、第1レンズ群G1のうち、負の屈折力を有する第1レンズL1の焦点距離をf1n、正の屈折力を有する第2レンズL2の焦点距離をf1pとしたとき、
−1.5<f1n/f1p<−0.3 (1)
を満足させることにより、変倍全域にわたる色収差を良好に補正しつつ、ズームレンズの小型化を図っている。
また、至近距離から無限大(∞)まで変倍全域において収差の劣化を抑制するとともに、変倍全域にわたって球面収差およびコマ収差のバランスを良好にとるために、本実施の形態に係るズームレンズでは、第2レンズ群G2の焦点距離をf2、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたとき、
−2.0<f2/f3<−1.0 (2)
を満足するようにしている。
また、第3レンズ群G3のうち、正の屈折力を有する前群レンズL4の焦点距離をf3p、負の屈折力を有する後群レンズL5の焦点距離をf3nとしたとき、
−1.0<f3p/f3n<0 (3)
を満足させることにより、ズームレンズのさらなる小型化を図るとともに、球面収差やコマ収差等の各収差のバランスを変倍全域にわたって安定的に保っている。
また、変倍全域における球面収差、コマ収差、および像面湾曲のバランスを安定に保つために、第3レンズ群G3の焦点距離をf3、広角端における第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の合成焦点距離をfwとしたとき、
1.0<f3/fw<2.0 (4)
を満足するようにしている。
さらに、本実施の形態に係るズームレンズにおいては、第1レンズ群G1の焦点距離をf1、広角端における第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4の合成焦点距離をfwとしたとき、
−0.15<fw/f1<0.15 (5)
を満足するようにしている。
なお、上記条件式(1)〜(4)の全てを満たす必要はなく、上記条件式(1)〜(4)のそれぞれを単独に満たすことにより、各条件式に対応する作用効果を得ることができ、従来のズームレンズに比較して高画質、高性能で小型のズームレンズを構成することができる。
次に、本実施の形態に係るズームレンズの数値実施例1を示す。各数値実施例において、バックフォーカスBFは、第6レンズL6の像面側の面から近軸像面までの距離を空気換算長により示したものであり、レンズ全長Lは、第1レンズL1の物体側面から第6レンズL6の像面側の面までの距離に上記バックフォーカスBFの値を加えたものである。
また、iは物体側より数えた面番号を示し、Rは曲率半径を示し、dは光軸に沿ったレンズ面間の距離(面間隔)を示し、Ndはd線に対する屈折率を、νdはd線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面の面には、面番号iの後に*(アスタリスク)の符号を付加して示す。
数値実施例1
基本的なレンズデータを以下に示す。
単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1* 12.569 0.7000 1.52470 56.2
2* 5.716 1.4000
3 66.174 1.2000 1.58500 29.0
4* -14.368 可変
5* -4.570 0.5000 1.52470 56.2
6 45.300 可変
7(絞り) ∞ 0.1040
8* 2.686 1.6000 1.49700 81.58
9* -7.728 0.1000
10 5.512 0.5200 1.68893 31.15
11* 2.923 可変
12* -8.979 0.8000 1.52470 56.2
13* -6.230 0.3200
14 ∞ 0.3000 1.51633 64.12
15 ∞ 3.9401
(像面) ∞
各種データ
ズーム比 2.800
広角端 中間 望遠端
全系焦点距離f 4.119 7.566 11.532
Fナンバー 3.006 3.938 5.120
半画角ω(°) 28.65 16.56 11.04
像高 2.250 2.250 2.250
レンズ全長L 21.78 21.78 21.78
バックフォーカスBF 4.458 4.458 4.458

d4 1.000 2.532 1.000
d6 7.400 3.067 1.240
d11 2.000 4.801 8.159

f1=205.377
f2=−7.884
f3=5.725
f1p=20.291
f1n=−20.708
f3p=4.226
f3n=−9.839
fw=4.119
非球面データ
第1面
k=6.599463,A4=3.416438E-04,A6=2.851814E-05
第2面
k=1.055102,A4=-5.756793E-05,A6=7.948342E-05
第4面
k=7.735239,A4=1.279692E-05,A6=4.370683E-06
第5面
k=-1.319628,A4=-3.729453E-04,A6=-7.198537E-05
第8面
k=-6.824011E-01,A4=8.718491E-04,A6=3.637688E-04
第9面
k=-6.878265,A4=1.370503E-03,A6=4.535967E-04
第11面
k=3.775105E-01,A4=3.649554E-03,A6=1.077501E-03
第12面
k=4.190434,A4=4.187359E-03,A6=9.409032E-04
第13面
k=-1.268690E+01,A4=-2.811247E-03,A6=1.320957E-03
各条件式の値を以下に示す。
f1n/f1p=−1.021
f2/f3=−1.377
f3p/f3n=−0.430
f3/fw=1.390
fw/f1=0.020
このように、本数値実施例1によるズームレンズは、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たしている。
図2、図4、図6は、数値実施例1のズームレンズについて、半画角ωに対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向に分けて示したものである(図9、図11、図13、図16、図18、図20、図23、図25、図27、図30、図32、図34、図37、図39、図41において同じ)。このうち図2は広角端(W)における横収差を(図9、図16、図23、図30、図37において同じ)、図4は中間位置(N)における横収差を(図11、図18、図25、図32、図39において同じ)、図6は望遠端(T)における横収差をそれぞれ示したものである(図13、図20、図27、図34、図41において同じ)。
また、図3、図5、図7は、数値実施例1のズームレンズについて、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。このうち図3は広角端(W)における各収差を、図5は中間位置(N)における各収差を、図7は望遠端(T)における各収差をそれぞれ示したものである。これら収差図において、球面収差図には、587.56nm、435.84nm、656.27nm、486.13nm、546.07nmの各波長に対する収差量とともに、正弦条件違反量OSCを併せて示し、非点収差図には、サジタル像面Sにおける収差量とタンジェンシャル像面Tにおける収差量とをそれぞれ示す(図10、図12、図14、図17、図19、図21、図24、図26、図28、図31、図33、図35、図38、図40、図42において同じ)。このように、本数値実施例1に係るズームレンズによれば、各種収差が良好に補正されるようになる。なお、図2〜図7、図9〜図14、図16〜図21、図23〜図28、図30〜図35、図37〜図42の各収差図は、物体距離=無限大(∞)における収差をそれぞれ示したものである。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態に係るズームレンズは、図8に示すように、上記第1の実施の形態に係るズームレンズと同様、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。第4レンズ群G4と撮像素子の像面との間には、カバーガラス10が配置されている。
また、本実施の形態に係るズームレンズも、上記第1の実施の形態に係るズームレンズと同様、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4が固定され、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3が光軸に沿って移動する構成となっており、第3レンズ群G3の移動によって変倍が行われるとともに、第2レンズ群G2の移動によって合焦およびバックフォーカスの調整が行われる。
上記ズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第1レンズL1と、像面側に凸面を向けた平凸レンズである第2レンズL2とから構成されている。第2レンズ群G2は、両凹レンズである第3レンズL3から構成されている。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、絞りSTと、両凸レンズである前群レンズL4と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである後群レンズL5とから構成されている。
そして、第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズである第6レンズL6から構成される。この第6レンズL6も、上記第1の実施の形態に係るズームレンズの第6レンズL6と同様、変曲点を有する非球面形状に形成されている。
本実施の形態に係るズームレンズでは、第2レンズL2の光軸方向の厚さが、上記第1の実施の形態に係るズームレンズの第2レンズL2の厚さよりも厚く形成されている。このため、この第2レンズL2を、入射光を反射して光路を直角に折り曲げるプリズム、例えば直角プリズムとして形成することにより、屈曲型(Lタイプ)のズームレンズを構成することができる。特に、携帯電話機等の小型の携帯機器にあっては、機器の厚さ方向の余裕がないのが通常である。そこで、本実施の形態に係るズームレンズを屈曲型のズームレンズとして具体化すれば、機器の厚さを大幅に短縮することができ、携帯機器の小型化およ薄型化を好適に図ることが可能となる。
以下、本実施の形態に係るズームレンズの数値実施例2を示す。

数値実施例2

単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1* 13.000 0.7200 1.52470 56.2
2* 6.300 2.5000
3 ∞ 5.6500 1.61420 26.0
4* -11.817 可変
5* -4.598 0.5000 1.52470 56.2
6 20.819 可変
7(絞り) ∞ 0.1040
8* 2.690 1.6000 1.49700 81.58
9* -6.768 0.1000
10 5.760 0.5200 1.68893 31.15
11* 2.864 可変
12* -9.120 0.8000 1.52470 56.2
13* -8.600 0.3200
14 ∞ 0.3000 1.51633 64.12
15 ∞ 4.4262
(像面) ∞
各種データ
ズーム比 2.800
広角端 中間 望遠端
全系焦点距離f 4.098 7.682 11.474
Fナンバー 3.091 4.107 5.333
半画角ω(°) 28.77 16.32 11.09
像高 2.250 2.250 2.250
レンズ全長L 27.84 27.84 27.84
バックフォーカスBF 4.944 4.944 4.944

d4 1.000 2.532 1.000
d6 7.400 3.067 1.240
d11 2.000 4.801 8.159

f1=44.365
f2=−7.130
f3=5.730
f1p=19.240
f1n=−24.192
f3p=4.104
f3n=−8.922
fw=4.098
非球面データ
第1面
k=4.766502,A4=1.219633E-04,A6=1.785927E-05
第2面
k=1.024709,A4=-2.513164E-04,A6=3.610654E-05
第4面
k=4.244278E-01,A4=1.057420E-04,A6=-2.144668E-05
第5面
k=-1.777443,A4=-5.466467E-04,A6=-1.054255E-05
第8面
k=-7.162179E-01,A4=6.055964E-04,A6=3.158362E-04
第9面
k=-6.116667,A4=9.530777E-04,A6=3.603312E-04
第11面
k=3.545927E-01,A4=3.276385E-03,A6=1.144716E-03
第12面
k=1.087563E+01,A4=-8.905962E-04,A6=1.736165E-03
第13面
k=-1.624268E+01,A4=-6.281024E-03,A6=1.476907E-03
各条件式の値を以下に示す。
f1n/f1p=−1.257
f2/f3=−1.244
f3p/f3n=−0.460
f3/fw=1.398
fw/f1=0.092
このように、本数値実施例2によるズームレンズは、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たしている。
図9、図11、図13は、数値実施例2のズームレンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図10、図12、図14は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。このように、本実施の形態に係るズームレンズによっても、上記第1の実施の形態と同様に、像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態に係るズームレンズは、図15に示すように、上記第2の実施の形態に係るズームレンズと基本的な構成は同一である。但し、上記第2の実施の形態に係るズームレンズの構成と異なり、第4レンズ群G3の屈折力が負になっている。すなわち、本実施の形態に係るズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成され、第4レンズ群G4と撮像素子の像面との間には、カバーガラス10が配置されている。
また、本実施の形態に係るズームレンズも、上記第2の実施の形態に係るズームレンズと同様、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4が固定され、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3が光軸に沿って移動する構成となっており、第3レンズ群G3の移動によって変倍が行われるとともに、第2レンズ群G2の移動によって合焦およびバックフォーカスの調整が行われる。
上記ズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第1レンズL1と、像面側に凸面を向けた平凸レンズである第2レンズL2とから構成されている。第2レンズ群G2は、両凹レンズである第3レンズL3から構成されている。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、絞りSTと、両凸レンズである前群レンズL4と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである後群レンズL5とから構成されている。
そして、第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズである第6レンズL6から構成される。この第6レンズL6も、上記第2の実施の形態に係るズームレンズの第6レンズL6と同様、変曲点を有する非球面形状に形成されている。
本実施の形態に係るズームレンズも、第2レンズL2の光軸方向の厚さが、上記第1の実施の形態に係るズームレンズの第2レンズL2の厚さよりも厚く形成されているため、本実施の形態に係るズームレンズを屈曲型のズームレンズに具体化すれば、上記第2の実施の形態と同様、携帯電話機等の携帯機器の厚さを大幅に短縮することができ、携帯機器の小型化および薄型化を好適に図ることができる。
以下、本実施の形態に係るズームレンズの数値実施例3を示す。

数値実施例3

単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1* 13.000 0.7200 1.52470 56.2
2* 6.300 2.3000
3 ∞ 5.6500 1.61420 26.0
4* -15.000 可変
5* -4.486 0.5000 1.52470 56.2
6 40.554 可変
7(絞り) ∞ 0.1040
8* 2.732 1.6000 1.49700 81.58
9* -7.532 0.1000
10 5.478 0.5200 1.68893 31.15
11* 2.956 可変
12* -8.900 0.8000 1.52470 56.2
13* -9.200 0.3200
14 ∞ 0.3000 1.51633 64.12
15 ∞ 4.5660
(像面) ∞
各種データ
ズーム比 2.807
広角端 中間 望遠端
全系焦点距離f 4.122 7.614 11.571
Fナンバー 3.135 4.174 5.428
半画角ω(°) 28.61 16.45 10.99
像高 2.248 2.248 2.247
レンズ全長L 27.78 27.78 27.78
バックフォーカスBF 5.084 5.084 5.084

d4 1.000 2.532 1.000
d6 7.400 3.067 1.240
d11 2.000 4.801 8.159

f1=115.649
f2=−7.669
f3=5.712
f1p=24.422
f1n=−24.192
f3p=4.254
f3n=−10.176
fw=4.122
非球面データ
第1面
k=4.419659,A4=2.430352E-04,A6=9.527961E-06
第2面
k=7.645790E-01,A4=1.491287E-05,A6=2.268837E-05
第4面
k=7.507986,A4=1.573236E-04,A6=2.367703E-06
第5面
k=-1.269399,A4=-3.890321E-04,A6=-7.917652E-05
第8面
k=-6.651494E-01,A4=1.005119E-03,A6=3.752474E-04
第9面
k=-6.943619,A4=1.352969E-03,A6=4.383178E-04
第11面
k=3.806014E-01,A4=3.697106E-03,A6=1.198858E-03
第12面
k=6.926998,A4=2.440399E-03,A6=1.021846E-03
第13面
k=-1.698821E+01,A4=-2.382719E-03,A6=1.012267E-03
各条件式の値を以下に示す。
f1n/f1p=−0.991
f2/f3=−1.343
f3p/f3n=−0.418
f3/fw=1.386
fw/f1=0.036
このように、本数値実施例3によるズームレンズは、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たしている。
図16、図18、図20は、数値実施例3のズームレンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図17、図19、図21は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。このように、本実施の形態に係るズームレンズによっても、上記第1の実施の形態と同様に、像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態に係るズームレンズは、上記第1〜第3の実施の形態に係るズームレンズと異なり、第1レンズ群G1が負の屈折力を有する構成となっている。すなわち、本実施の形態に係るズームレンズは、図22に示すように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。第4レンズ群G4と撮像素子の像面との間には、カバーガラス10が配置されている。
また、本実施の形態に係るズームレンズも、上記第1〜第3の実施の形態に係るズームレンズと同様、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4が固定され、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3が光軸に沿って移動する構成となっており、第3レンズ群G3の移動によって変倍が行われるとともに、第2レンズ群G2の移動によって合焦およびバックフォーカスの調整が行われる。
上記ズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第1レンズL1と、両凸である第2レンズL2とから構成されている。第2レンズ群G2は、両凹レンズである第3レンズL3から構成されている。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、絞りSTと、両凸レンズである前群レンズL4と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである後群レンズL5とから構成されている。
そして、第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズである第6レンズL6から構成される。この第6レンズL6も、上記第1〜第3の実施の形態に係るズームレンズの第6レンズL6と同様、変曲点を有する非球面形状に形成されている。
以下、本実施の形態に係るズームレンズの数値実施例4を示す。

数値実施例4

単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1* 12.408 0.7000 1.52470 56.2
2* 5.776 1.4000
3 188.097 1.2000 1.62090 24.0
4* -15.495 可変
5* -4.609 0.5000 1.52470 56.2
6 67.301 可変
7(絞り) ∞ 0.1040
8* 2.663 1.6000 1.49700 81.58
9* -7.210 0.1000
10 5.716 0.5200 1.68893 31.15
11* 2.886 可変
12* -8.746 0.8000 1.52470 56.2
13* -6.172 0.3200
14 ∞ 0.3000 1.51633 64.12
15 ∞ 3.9423
(像面) ∞
各種データ
ズーム比 2.800
広角端 中間 望遠端
全系焦点距離f 4.120 7.514 11.534
Fナンバー 3.006 3.938 5.120
半画角ω(°) 28.50 16.57 11.00
像高 2.237 2.236 2.243
レンズ全長L 21.78 21.78 21.78
バックフォーカスBF 4.460 4.460 4.460

d4 1.000 2.532 1.000
d6 7.400 3.067 1.240
d11 2.000 4.801 8.159

f1=−7471.09
f2=−8.201
f3=5.724
f1p=23.109
f1n=−21.372
f3p=4.135
f3n=−9.147
fw=4.120
非球面データ
第1面
k=6.880566,A4=2.885364E-04,A6=2.894835E-05
第2面
k=1.118198,A4=-2.698204E-05,A6=8.170796E-05
第4面
k=7.462498,A4=-4.918836E-05,A6=1.587022E-06
第5面
k=-1.442643,A4=-3.900528E-04,A6=-9.808240E-05
第8面
k=-6.902892E-01,A4=8.137100E-04,A6=3.451952E-04
第9面
k=-7.286052,A4=1.388372E-03,A6=4.359649E-04
第11面
k=3.618683E-01,A4=3.589999E-03,A6=9.580870E-04
第12面
k=2.621573,A4=4.189142E-03,A6=9.812322E-04
第13面
k=-1.223659E+01,A4=-2.763689E-03,A6=1.376604E-03
各条件式の値を以下に示す。
f1n/f1p=−0.925
f2/f3=−1.433
f3p/f3n=−0.452
f3/fw=1.389
fw/f1=−0.000551
このように、本数値実施例4によるズームレンズは、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たしている。
図23、図25、図27は、数値実施例4のズームレンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図24、図26、図28は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。このように、本実施の形態に係るズームレンズによっても、上記第1〜第3の実施の形態と同様に、像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
(数値実施例5)
第5の実施の形態に係るズームレンズは、図29に示すように、上記第4の実施の形態に係るズームレンズと同様、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。第4レンズ群G4と撮像素子の像面との間には、カバーガラス10が配置されている。
また、本実施の形態に係るズームレンズも、上記第4の実施の形態に係るズームレンズと同様、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4が固定され、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3が光軸に沿って移動する構成となっており、第3レンズ群G3の移動によって変倍が行われるとともに、第2レンズ群G2の移動によって合焦およびバックフォーカスの調整が行われる。
ただし、本実施の形態に係るズームレンズは、上記第4の実施の形態に係るズームレンズと異なり、上記第2レンズ群G2が、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズである第3レンズL3から構成されている。
具体的には、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第1レンズL1と、両凸レンズである第2レンズL2とから構成されており、第2レンズ群G2は、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズである第3レンズL3から構成されている。
そして、第3レンズ群G3は、物体側より順に、絞りSTと、両凸レンズである前群レンズL4と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである後群レンズL5とから構成されており、第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズである第6レンズL6から構成されている。この第6レンズL6も、上記第1の実施の形態に係るズームレンズの第6レンズL6と同様、変曲点を有する非球面形状に形成されている。
以下、本実施の形態に係るズームレンズの数値実施例5を示す。

数値実施例5

単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1* 22.000 0.7000 1.52470 56.2
2* 5.870 1.4000
3 172.300 1.2000 1.62090 24.0
4* -15.700 可変
5* -4.836 0.5000 1.52470 56.2
6 -808.645 可変
7(絞り) ∞ 0.1040
8* 2.630 1.6000 1.49700 81.58
9* -7.357 0.1000
10 5.763 0.5200 1.68893 31.15
11* 2.873 可変
12* -9.589 0.8000 1.52470 56.2
13* -6.331 0.3200
14 ∞ 0.3000 1.51633 64.12
15 ∞ 3.8575
(像面) ∞
各種データ
ズーム比 2.799
広角端 中間 望遠端
全系焦点距離f 3.838 7.151 10.743
Fナンバー 3.006 4.010 5.086
半画角ω(°) 30.38 17.47 11.83
像高 2.250 2.250 2.250
レンズ全長L 21.80 21.80 21.80
バックフォーカスBF 4.375 4.375 4.375

d4 1.100 2.594 1.105
d6 7.400 2.844 1.240
d11 2.000 5.062 8.155

f1=−61.718
f2=−9.274
f3=5.727
f1p=23.231
f1n=−15.490
f3p=4.117
f3n=−8.975
fw=3.838
非球面データ
第1面
k=2.044348E+01,A4=8.592904E-04,A6=2.279711E-05
第2面
k=1.484784,A4=3.999859E-04,A6=5.488247E-05
第4面
k=1.585229E+01,A4=8.238320E-05,A6=6.769823E-06
第5面
k=-1.347238,A4=-2.554949E-04,A6=-1.574010E-04
第8面
k=-6.772508E-01,A4=9.075904E-04,A6=3.986278E-04
第9面
k=-7.433216,A4=1.653771E-03,A6=4.823817E-04
第11面
k=3.758604E-01,A4=3.796517E-03,A6=9.951504E-04
第12面
k=5.598553,A4=4.985902E-03,A6=1.220063E-03
第13面
k=-1.525732E+01,A4=-3.035012E-03,A6=1.767618E-03
各条件式の値を以下に示す。
f1n/f1p=−0.667
f2/f3=−1.619
f3p/f3n=−0.459
f3/fw=1.492
fw/f1=−0.0622
このように、本数値実施例5によるズームレンズは、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たしている。
図30、図32、図34は、数値実施例5のズームレンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図31、図33、図35は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。このように、本実施の形態に係るズームレンズによっても、上記第4の実施の形態と同様に、像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
(数値実施例6)
第6の実施の形態に係るズームレンズは、図36に示すように、上記第4および第5の実施の形態に係るズームレンズと同様、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成される。第4レンズ群G4と撮像素子の像面との間には、カバーガラス10が配置されている。
また、本実施の形態に係るズームレンズも、上記第1の実施の形態に係るズームレンズと同様、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4が固定され、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3が光軸に沿って移動する構成となっており、第3レンズ群G3の移動によって変倍が行われるとともに、第2レンズ群G2の移動によって合焦およびバックフォーカスの調整が行われる。
ただし、本実施の形態に係るズームレンズは、上記第4および第5の実施の形態に係るズームレンズと異なり、第2レンズL2の光軸方向の厚さが、上記第4および第5の実施の形態に係るズームレンズの第2レンズL2の厚さよりも厚く形成されている。このため、本実施の形態に係るズームレンズを屈曲型のズームレンズに具体化すれば、機器の厚さを大幅に短縮することができ、携帯機器の小型化およ薄型化を好適に図ることができる。
また、本実施の形態に係るズームレンズでは、第3レンズ群G3の後群レンズを、正負2枚のレンズからなる接合レンズにて構成している。このように第3レンズ群の後群レンズを構成することにより、色収差をより良好に補正することができる。なお、この後群レンズは、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとの組合せであればよく、例えば両凸レンズと両凹レンズとから成る接合レンズ、或いは分離された正負2枚のレンズから構成されてもよい。
具体的には、上記ズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第1レンズL1と、像面側に凸面を向けた平凸レンズである第2レンズL2とから構成されており、第2レンズ群G2は、両凹レンズである第3レンズL3から構成されている。
第3レンズ群G3は、物体側より順に、絞りSTと、両凸レンズである前群レンズL4と、正負2枚のレンズが接合されて成る後群レンズとから構成されている。本実施の形態においてこの後群レンズは、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである物体側第5レンズL51と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである像面側第5レンズL52との接合によって構成されている。
そして、第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズである第6レンズL6から構成される。この第6レンズL6も、上記第1の実施の形態に係るズームレンズの第6レンズL6と同様、変曲点を有する非球面形状に形成されている。
以下、本実施の形態に係るズームレンズの数値実施例6を示す。

数値実施例6

単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1* 13.000 0.7500 1.52470 56.2
2* 5.900 1.8500
3 ∞ 6.0000 1.55850 29.0
4* -20.000 可変
5 -5.980 0.5000 1.49700 81.58
6 24.933 可変
7(絞り) ∞ 0.1000
8* 3.914 1.1000 1.52470 56.2
9* -17.730 0.2000
10 4.478 1.2000 1.72000 50.3
11 45.163 0.5500 1.80486 24.7
12* 3.563 可変
13* -8.115 0.9000 1.58500 29.0
14* -6.726 0.3200
15 ∞ 0.6400 1.51633 64.12
16 ∞ 3.905
(像面) ∞
各種データ
ズーム比 2.799
広角端 中間 望遠端
全系焦点距離f 3.997 7.385 11.186
Fナンバー 3.166 4.329 5.561
半画角ω(°) 29.38 16.94 11.37
像高 2.250 2.250 2.250
レンズ全長L 27.90 27.90 27.90
バックフォーカスBF 4.647 4.647 4.647

d4 1.100 2.604 1.118
d6 7.500 2.992 1.293
d12 1.500 4.503 7.690

f1=−83.441
f2=−9.653
f3=5.763
f1p=35.810
f1n=−21.365
f3p=6.219
f3n=−37.152
fw=3.997
非球面データ
第1面
k=2.064060,A4=1.035352E-05,A6=1.095930E-05
第2面
k=5.348029E-01,A4=-3.053542E-04,A6=2.791519E-05
第4面
k=1.767077E+01,A4=-3.367300E-04,A6=3.931349E-06
第8面
k=-4.834554E-01,A4=2.847822E-04,A6=1.070941E-04,A8=-1.466055E-06,A10=-9.283126E-07
第9面
k=1.936009,A4=-2.275825E-05,A6=-2.413247E-05,A8=1.005583E-05,A10=1.239154E-05
第12面
k=9.535272E-01,A4=3.102478E-03,A6=1.033215E-03,A8=1.591105E-04,A10=-2.843224E-04
第13面
k=-1.101930E+01,A4=2.412330E-03,A6=-1.115892E-04
第14面
k=-7.841902,A4=2.631136E-03,A6=-1.016464E-04
各条件式の値を以下に示す。
f1n/f1p=−0.597
f2/f3=−1.675
f3p/f3n=−0.167
f3/fw=1.442
fw/f1=−0.0479
このように、本数値実施例6によるズームレンズは、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たしている。
図37、図39、図41は、数値実施例6のズームレンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図38、図40、図42は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。このように、本実施の形態に係るズームレンズによっても、上記第1の実施の形態と同様に、像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
したがって、上記第1〜第6の実施の形態に係るズームレンズを、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末等の撮像光学系に適用した場合、当該カメラ等の高性能化と小型化の両立を図ることができる。
ところで、これら実施の形態に係るズームレンズは、上記条件式(2)を満たすことにより、変倍において、広角端での第2レンズ群G2の光軸上の位置と望遠端での第2レンズ群G2の光軸上の位置とがほぼ一致するように構成されている。この点について、以下説明する。
上述のように、上記第1〜第6の実施の形態に係るズームレンズは、第2レンズ群G2の移動によって合焦およびバックフォーカスの調整が行われる構成となっている。このため、図43に示すように、第2レンズ群G2は、物体距離が無限大(∞)の場合には実線で示すような軌跡を辿って移動するのに対し、物体距離が至近距離、例えば物体距離が20cmの場合には、物体側に繰出し量Δzだけシフトした軌跡、すなわち図中に破線で示すような軌跡を辿って移動することになる。
表1は、それぞれの数値実施例1〜6について、物体距離が無限大のときの第2レンズ群G2の光軸上の位置と、物体距離が20cmのときの第2レンズ群G2の光軸上の位置との差分(繰出し量Δz)を示したものである。
表1に示されるように、数値実施例1〜6に係るズームレンズでは、繰出し量Δzが広角端と望遠端とでほぼ同一の値となっている。図44〜図49は、上記数値実施例1の構成のズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合の広角端・中間位置・望遠端における各収差図であり、図50〜図55は、上記数値実施例2の構成のズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合の各収差図であり、図56〜図61は、上記数値実施例3の構成のズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合の各収差図である。また、図62〜図67は、上記数値実施例4の構成のズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合の広角端・中間位置・望遠端における各収差図であり、図68〜図73は、上記数値実施例5の構成のズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合の各収差図であり、図74〜図79は、上記数値実施例6の構成のズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合の各収差図である。
これら収差図に示されるように、第1〜第6の実施の形態に係るズームレンズでは、物体距離が無限大のときと至近距離とで収差の劣化がほとんどなく、至近距離から無限大まで変倍全域において収差が良好に補正される。
第1の実施の形態に係るズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における各レンズ断面図である。 数値実施例1に係るズームレンズの広角端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズの中間位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 第2の実施の形態に係るズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における各レンズ断面図である。 数値実施例2に係るズームレンズの広角端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズの中間位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 第3の実施の形態に係るズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における各レンズ断面図である。 数値実施例3に係るズームレンズの広角端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズの中間位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 第4の実施の形態に係るズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における各レンズ断面図である。 数値実施例4に係るズームレンズの広角端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズの中間位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 第5の実施の形態に係るズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における各レンズ断面図である。 数値実施例5に係るズームレンズの広角端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズの中間位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 第6の実施の形態に係るズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における各レンズ断面図である。 数値実施例6に係るズームレンズの広角端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズの中間位置における横収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズの中間位置における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズの望遠端における横収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 第1〜第6の実施の形態に係るズームレンズにおいて、物体距離が無限大の場合および至近距離の場合の第2レンズ群の移動軌跡を併せて示したレンズ断面図である。 数値実施例1に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での横収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例1に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 数値実施例2に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での横収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例2に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 数値実施例3に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での横収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例3に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 数値実施例4に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での横収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例4に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 数値実施例5に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での横収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例5に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 数値実施例6に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での横収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での横収差を示す収差図である。 同数値実施例6に係るズームレンズにおいて、物体距離が20cmの場合における望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。
符号の説明
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
ST 絞り
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L51 物体側第5レンズ
L52 像面側第5レンズ
L6 第6レンズ
10 カバーガラス

Claims (8)

  1. 物体側より順に、
    負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズの2枚のレンズから成る第1レンズ群と、
    物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズ群と、
    絞り、正の屈折力を有する前群レンズ、および負の屈折力を有する後群レンズの順に配置され、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群と、
    正または負の屈折力を有する第4レンズ群と、から構成され、
    広角端から望遠端への変倍において、前記第1レンズ群および前記第4レンズ群は固定され、
    前記第2レンズ群は、像面側へ移動した後に物体側へ移動され、
    前記第3レンズ群は、直線的に物体側へ移動される、
    ことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第3レンズ群の前記前群レンズおよび前記後群レンズは、それぞれ1枚のレンズから構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 前記第4レンズ群は、1枚のレンズから構成される、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第1レンズ群のうち、前記負の屈折力を有するレンズの焦点距離をf1n、前記正の屈折力を有するレンズの焦点距離をf1pとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    −1.5<f1n/f1p<−0.3
  5. 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    −2.0<f2/f3<−1.0
  6. 前記第3レンズ群のうち、前記正の屈折力を有する前群レンズの焦点距離をf3p、前記負の屈折力を有する後群レンズの焦点距離をf3nとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    −1.0<f3p/f3n<0
  7. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3、広角端における前記第1〜第4レンズ群の合成焦点距離をfwとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    1.0<f3/fw<2.0
  8. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端における前記第1〜第4レンズ群の合成焦点距離をfwとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    −0.15<fw/f1<0.15
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