JP2012181436A - Zoom lens, camera, and information device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement a zoom lens which has a compact focusing group for focusing, has the focusing group displaced by a small amount in accordance with focusing, has high-speed AF, is small-sized, has high performance and a wide angle of view, and is suitable for a digital still camera.SOLUTION: The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group I having a positive refracting power, a second lens group II having a negative refracting power, a third lens group III having a negative refracting power, a fourth lens group IV having a positive refracting power, and a fifth lens group V having a positive refracting power. A stop S is disposed between the third lens group and the fourth lens group. In zooming from a wide angle end and to a telephoto end, each lens group is independently moved toward the object side. The third lens group comprises one negative lens. Focusing from an infinity object to a close object is performed by moving the third lens group in the optical axis direction. A focal length f2 of the second lens group and a focal length ft of an entire system at the telephoto end satisfy formula 0.7<|f2/ft|<2.4.

Description

この発明は、ズームレンズおよびカメラおよび情報装置に関する。   The present invention relates to a zoom lens, a camera, and an information device.

近年、デジタルスチルカメラ等に用いられる撮影光学系はズームレンズが一般的であり、特に「35mm判換算で50mm程度の画角」を焦点距離範囲に含むズームレンズが一般化しており、さらなる要請として、小型化や広角化とともに「オートフォーカス(以下「AF」と略記する)の高速化」の要望が強い。   In recent years, a zoom lens is generally used as a photographing optical system used for a digital still camera or the like, and in particular, a zoom lens including a “angle of view of about 50 mm in terms of 35 mm size” in a focal length range has been generalized. In addition, there is a strong demand for “high speed autofocus (hereinafter abbreviated as“ AF ”)” along with downsizing and widening of the angle.

大きい変倍比と全長の小型化を両立できる構成として正群先行の所謂「ポジティブリードタイプ」のズームレンズが知られている。   A so-called “positive lead type” zoom lens having a leading zoom group is known as a configuration capable of achieving both a large zoom ratio and a reduction in the overall length.

このようなポジティブリードタイプのズームレンズで、レンズ内部にあるレンズ群を変位させてフォーカシングを行なうタイプのものとして、絞りよりも物体側に、物体側から順に、正・負・負の屈折力配分で第1〜第3レンズ群を配し、第3レンズ群の移動によりフォーカシングを行なうものが特許文献1〜4により知られている。   This positive lead type zoom lens is a type that performs focusing by displacing the lens group inside the lens, and distributes positive, negative, and negative refractive power in order from the object side to the object side of the aperture. Patent Documents 1 to 4 are known in which the first to third lens groups are arranged and focusing is performed by moving the third lens group.

特に、特許文献4に記載のズームレンズは、フォーカシングを行なうための第3レンズ群を「1枚の負レンズ」で構成することにより、第3レンズ群を軽量化してフォーカシングの高速化を可能としている。   In particular, in the zoom lens described in Patent Document 4, the third lens group for performing focusing is composed of “one negative lens”, thereby reducing the weight of the third lens group and increasing the focusing speed. Yes.

しかし、特許文献4記載のズームレンズは、フォーカシングに必要な変位量が大きく、ズームレンズの「使用状態における小型化」の実現にはなお改善の余地がある。   However, the zoom lens described in Patent Document 4 requires a large amount of displacement required for focusing, and there is still room for improvement in realizing “downsizing in use” of the zoom lens.

この発明は上述した事情に鑑み、フォーカシングを行なうフォーカス群がコンパクトで、フォーカシングに伴うフォーカス群の変位量が小さく、高速のAF、小型・高性能・広画角でデジタルスチルカメラに適したズームレンズを実現可能とすることを課題とする。   In view of the above-described circumstances, the present invention is a zoom lens suitable for a digital still camera with a compact focus group for performing focusing, a small amount of displacement of the focus group accompanying focusing, high-speed AF, small size, high performance, and wide angle of view. It is an issue to make this possible.

この発明はまた、広角端における半画角:37.5度以上、変倍比:1.9〜2.9倍程度で、500万〜1000万画素を超える撮像素子に対応した解像力を有し、高速のAF、小型・高性能のズームレンズの実現を課題とする。   The present invention also has a resolving power corresponding to an image sensor exceeding 5 million to 10 million pixels with a half angle of view at the wide angle end of 37.5 degrees or more and a zoom ratio of about 1.9 to 2.9 times. The realization of a high-speed AF and a compact, high-performance zoom lens is an issue.

この発明はまた、かかるズームレンズを用いるカメラ、撮像装置の実現を目的とする。   Another object of the present invention is to realize a camera and an imaging apparatus using such a zoom lens.

請求項1記載のズームレンズは、物体から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群を配し、第3レンズ群と第4レンズ群との間に絞りを配してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、各レンズ群が独立して物体側へ移動するものである。
そして、第3レンズ群は1枚の負レンズにより構成され、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第3レンズ群が光軸方向に移動して行われる。
The zoom lens according to claim 1, in order from an object, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. A fourth lens group having a positive refractive power, a fifth lens group having a positive refractive power, and a stop disposed between the third lens group and the fourth lens group, and zooming from the wide-angle end to the telephoto end. At this time, each lens group independently moves to the object side.
The third lens group is composed of a single negative lens, and focusing from an object at infinity to a near object is performed by moving the third lens group in the optical axis direction.

第2レンズ群の焦点距離:f2、望遠端における全系の焦点距離:ftが、条件:
(1) 0.7 < |f2/ft| < 2.4
を満足する。
The focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the entire system at the telephoto end is ft.
(1) 0.7 <| f2 / ft | <2.4
Satisfied.

請求項1記載のズームレンズは、望遠端における光学全長:Lt、第3レンズ群をなす1枚の負レンズの光軸上の肉厚:D3が、条件:
(2) 80 < Lt/D3 < 120
を満足することが好ましい(請求項2)。
In the zoom lens according to claim 1, the optical total length at the telephoto end: Lt, and the thickness on the optical axis of one negative lens constituting the third lens group: D3 are:
(2) 80 <Lt / D3 <120
Is preferably satisfied (claim 2).

請求項1または2記載のズームレンズは、第5レンズ群の最も像側のレンズが「少なくとも1面が非球面形状を有する負レンズ」であることが好ましい(請求項3)。   In the zoom lens according to claim 1 or 2, the lens closest to the image side in the fifth lens group is preferably a “negative lens having at least one aspherical shape” (claim 3).

請求項1〜3の任意の1に記載のズームレンズは「ズームレンズによる像を撮像素子により読取る情報装置」に用いられるものであることができる。この場合「その歪曲収差が、撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により補正できる範囲で許容されている」ことができる(請求項4)。   The zoom lens according to any one of claims 1 to 3 can be used in an “information device that reads an image from a zoom lens with an imaging device”. In this case, “the distortion aberration is allowed within a range that can be corrected by electronic processing of data that has been computerized by the image sensor” (claim 4).

この発明のカメラは、請求項1〜4の任意の1に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とする(請求項5)。
カメラは「ズームレンズによる像を撮像素子により読取る機能を持つカメラ」として構成することができ、この場合には、ズームレンズとして、請求項1〜3の任意の1に記載のものを用いることも、請求項4記載のものを用いることもできる。
The camera according to the present invention includes the zoom lens according to any one of claims 1 to 4 as a photographing optical system (claim 5).
The camera can be configured as a “camera having a function of reading an image from a zoom lens with an imaging device”. In this case, the zoom lens according to any one of claims 1 to 3 may be used. Further, the one described in claim 4 can also be used.

即ち、カメラは、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、銀塩カメラ等として実施することもできるが、デジタルスチルカメラのように「ズームレンズによる像を撮像素子により読取る機能を持つカメラ」として実施でき、この場合には、採用するズームレンズとして請求項4記載のものが好適である(請求項6)。   That is, the camera can be implemented as a digital still camera, a video camera, a silver salt camera, or the like, but can be implemented as a “camera having a function of reading an image by a zoom lens with an imaging device” like a digital still camera. In such a case, the zoom lens according to claim 4 is suitable (claim 6).

この発明の情報装置は、請求項1〜4の任意の1に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有し、携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする(請求項7)。   An information device according to the present invention includes the zoom lens according to any one of claims 1 to 4 as a photographing optical system of a camera function unit, and is configured as a portable information terminal device. Item 7).

条件(1)は、第2レンズ群の負の屈折力を「全系の正の屈折力にバランスさせる」状権である。第2レンズ群は「主たる変倍機能を担う」ものであり、条件(1)の上限を超えると、第2レンズ群の負の屈折力が弱くなりすぎて、所与の変倍比を実現するのに、第2レンズ群を大きく変位させる必要が生じ、レンズ全長の長大化を齎し、ズームレンズ、ひいては、これを用いるカメラや携帯情報端末装置のコンパクト化に不利となる。   Condition (1) is a right to “balance the negative refractive power of the second lens group to the positive refractive power of the entire system”. The second lens group is responsible for the main zoom function, and if the upper limit of condition (1) is exceeded, the negative refractive power of the second lens group becomes too weak, and a given zoom ratio is achieved. However, it is necessary to greatly displace the second lens group, which increases the overall length of the lens, which is disadvantageous for downsizing the zoom lens, and hence the camera and portable information terminal device using the zoom lens.

条件(1)の下限を超えると、第2レンズ群の負の屈折力が強くなりすぎ、ズームレンズのバックフォーカスが長くなり、カメラや携帯情報端末装置の小型化に不利となる。   When the lower limit of the condition (1) is exceeded, the negative refractive power of the second lens group becomes too strong, the back focus of the zoom lens becomes long, which is disadvantageous for miniaturization of the camera and the portable information terminal device.

請求項1記載のズームレンズは、上記の如き構成を有し、フォーカシングを行なう第3レンズ群が「1枚の負レンズ」で形成されるので、フォーカシングのために移動させる部分が軽量となり、高速のオートフォーカス動作が可能になるが、上記条件(1)を満足することにより、ズームレンズやこれを用いるカメラ・携帯情報端末装置をコンパクトに構成することが可能となる。   The zoom lens according to claim 1 has the above-described configuration, and the third lens group that performs focusing is formed of “one negative lens”. However, if the above condition (1) is satisfied, the zoom lens and the camera / portable information terminal device using the zoom lens can be made compact.

条件(2)は、ズームレンズ・カメラ・携帯情報端末装置のコンパクト化、フォーカシングの高速化に有利な条件であり、第3レンズ群の光軸上の肉厚:D3が、望遠端における全長:Ltに対して条件(2)を満足することにより、コンパクト化やフォーカシングの高速化を可能とする。   Condition (2) is an advantageous condition for making the zoom lens / camera / personal digital assistant compact and increasing the focusing speed. The thickness on the optical axis of the third lens group: D3 is the total length at the telephoto end: By satisfying the condition (2) for Lt, it is possible to reduce the size and speed of focusing.

条件(2)の下限を超えると、望遠端における全長に対して「第3レンズ群の肉厚が大きく」なりズームレンズの小型化に不利であり、また、高速フォーカシングを行なうために第3レンズ群を駆動するエネルギが大きくなり易く、駆動エネルギを抑制するとフォーカシングのための移動速度が遅くなり、高速オートフォーカスが困難になる。   If the lower limit of the condition (2) is exceeded, the “thickness of the third lens group is large” with respect to the total length at the telephoto end, which is disadvantageous for miniaturization of the zoom lens, and the third lens for performing high-speed focusing. The energy for driving the group tends to increase, and if the driving energy is suppressed, the moving speed for focusing becomes slow, and high-speed autofocus becomes difficult.

条件(2)の上限を超えると、レンズ全長が長くなるか、あるいは第3レンズ群(1枚の負レンズ)の肉厚が薄くなり、第3レンズ群のレンズ加工が困難になる。   If the upper limit of condition (2) is exceeded, the entire lens length becomes long, or the thickness of the third lens group (one negative lens) becomes thin, making it difficult to process the lens of the third lens group.

請求項3のズームレンズは、上記の如く、第5レンズ群の最も像側のレンズが「少なくとも1面が非球面形状を有する負レンズ」であるが、第5レンズ群に負の屈折力を有するレンズを配置することにより、第2レンズ群と第3レンズ群が有するべき負の屈折力の一部を、第5レンズ群の上記負レンズに分担させ、負の屈折力の配分を、第2、大3、第5レンズ群に分散させることができ、収差補正に有利となる。   In the zoom lens according to the third aspect, as described above, the lens closest to the image side of the fifth lens group is “a negative lens having at least one aspherical surface”. However, the fifth lens group has a negative refractive power. By disposing the lens having the negative refractive power that the second lens group and the third lens group should have part of the negative lens in the fifth lens group, the distribution of the negative refractive power is It can be dispersed to the second, third, and fifth lens groups, which is advantageous for aberration correction.

また、上記負レンズの「少なくとも1面」を非球面形状とすることにより、収差補正の効果をより高めることができる。即ち、第5レンズ群は全レンズ群中で最も像側に配置されるが、その第5レンズ群のなかで「最も像面に近い負レンズ」に非球面を配することにより、この負レンズよりも物体側で発生した収差を包括して補正することができる。   Further, by making “at least one surface” of the negative lens an aspherical shape, the effect of aberration correction can be further enhanced. In other words, the fifth lens group is arranged closest to the image side in all the lens groups, and the negative lens is arranged by arranging an aspherical surface in the “negative lens closest to the image plane” in the fifth lens group. It is possible to comprehensively correct aberrations occurring on the object side.

レンズによる結像画像を「撮像素子」の撮像面上に結像させ、撮像素子により画像を情報化する場合、情報化されたデータに対して電子的な処理を行って、結像された画像における歪曲収差を補正できることが知られている。
従って、このような歪曲収差補正を前提とし、請求項4のズームレンズのように「電子的な処理によって補正できる範囲の歪曲収差を許容」すれば、歪曲収差以外の収差を「より良好に補正」することができ、広画角化や高変倍化、高性能化に資することができる。
When the image formed by the lens is imaged on the imaging surface of the “imaging device” and the image is converted to information by the imaging device, the imaged image is processed electronically, and the image is formed. It is known that distortion aberration can be corrected.
Accordingly, on the premise of such distortion aberration correction, if “distortion aberration within a range that can be corrected by electronic processing” is allowed as in the zoom lens of claim 4, aberrations other than distortion aberration can be “correctly corrected”. Can contribute to wide angle of view, high zoom ratio, and high performance.

歪曲収差は、画角が大きくなるほど発生しやすいので、少なくとも広角端側、好ましくは広角端と中間焦点距離を含む変倍領域で、歪曲収差を補正可能とするのがよい。電子的な処理による歪曲収差補正は、歪曲収差20%程度まで可能である。   Since distortion is more likely to occur as the angle of view becomes larger, it is preferable that the distortion can be corrected at least at the wide-angle end, preferably in the zooming region including the wide-angle end and the intermediate focal length. Distortion correction by electronic processing is possible up to about 20% distortion.

さらに補足すると、第1レンズ群は物体側より順に「1枚の負レンズと、1枚の正レンズを有する構成」であることが好ましい。より具体的には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズの2枚で構成するのが好ましい。   In addition, it is preferable that the first lens group has a “configuration including one negative lens and one positive lens” in order from the object side. More specifically, in order from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a strong convex surface facing the object side are preferably used.

高変倍化、特に望遠端の焦点距離を長くするには、望遠端における「第2〜第5レンズ群の合成倍率」を大きくする必要があり、合成倍率が大きい分だけ「第1レンズ群で発生した収差が像面上で拡大される」ことになる。
このため、高変倍化を進めるには、第1レンズ群で発生する収差量を十分に小さく抑える必要があり、そのためには第1レンズ群を上記構成とすることが好ましい。
In order to increase the zoom ratio, in particular, to increase the focal length at the telephoto end, it is necessary to increase the “combining magnification of the second to fifth lens groups” at the telephoto end. The aberration generated in the above is magnified on the image plane.
For this reason, in order to advance the zooming ratio, it is necessary to sufficiently reduce the amount of aberration generated in the first lens group. For this purpose, the first lens group is preferably configured as described above.

第2レンズ群は物体側から順に、像側に曲率の大きな面を向けた負レンズ、負レンズ、正レンズの3枚で構成することが好ましい。   The second lens group is preferably composed of three lenses in order from the object side: a negative lens having a large curvature surface facing the image side, a negative lens, and a positive lens.

物体側から順に「負レンズ、負レンズ、正レンズという配置」にすることで「第2レンズ群の主点を像側に近づける」ことが可能となり、望遠端における光学系全長の短縮に寄与できる。   By “arrangement of negative lens, negative lens, and positive lens” in order from the object side, it becomes possible to “close the principal point of the second lens group to the image side” and contribute to shortening the total length of the optical system at the telephoto end. .

絞りの開放径は「変倍に係らず一定とする」のが機構上簡略となってよいが、望遠端の開放径を広角端に比べて大きくすることにより、Fナンバの変化を小さくすることも出来る。像面に到達する光量を減少させる必要があるときは、絞りを小径化しても良いが、「絞り径を大きく変えることなくNDフィルタ等の挿入により光量を減少」させるほうが回折現象による解像力の低下を防止できて好ましい。   Although it may be simpler in terms of the mechanism that the aperture diameter of the aperture is “constant regardless of zooming”, the change in the F number is reduced by increasing the aperture diameter at the telephoto end compared to the wide-angle end. You can also. If it is necessary to reduce the amount of light that reaches the image plane, the aperture may be made smaller. However, reducing the amount of light by inserting an ND filter or the like without greatly changing the aperture diameter reduces the resolving power due to the diffraction phenomenon. Is preferable.

以上の説明したように、この発明によれば、新規なズームレンズを実現できる。
この発明のズームレンズは、上記の如く、フォーカシングを行なう第3レンズが「1枚の負レンズ」で構成され、軽量であるためにフォーカス時の駆動エネルギを小さくできるので、高速AFが可能となり、ズームレンズの小型化を実現できる。
As described above, according to the present invention, a novel zoom lens can be realized.
In the zoom lens according to the present invention, as described above, the third lens that performs focusing is composed of “one negative lens” and is light in weight, so that the driving energy during focusing can be reduced, so that high-speed AF is possible. It is possible to reduce the size of the zoom lens.

そして、後述する実施例に示すように、広角端の半画角が37.5度以上、変倍比:1.9〜2.9倍程度で、十分に収差補正され、小型でかつ高解像度の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを実現できる。   As shown in the examples described later, the half angle of view at the wide-angle end is 37.5 degrees or more, and the zoom ratio is about 1.9 to 2.9 times. A zoom lens having a resolving power corresponding to the image sensor can be realized.

また、請求項4のように「電子的な処理によって補正できる範囲の歪曲収差を許容」することにより、後述する実施例1〜5に示すように、歪曲収差以外の収差の「極めて良好な補正」が可能となる。   Further, as described in the first to fifth embodiments described later, by “allowing distortion within a range that can be corrected by electronic processing” as in claim 4, “very good correction of aberrations other than distortion” will be described. Is possible.

このような小型・高性能のズームレンズを撮像用光学系として有することにより、小型で性能のよいカメラ、情報装置を実現できる。   By having such a compact and high-performance zoom lens as an imaging optical system, a compact and high-performance camera and information device can be realized.

実施例1のズームレンズのレンズ構成と変倍の際の各レンズ群の変位を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a lens configuration of a zoom lens of Example 1 and displacements of each lens unit at the time of zooming. 実施例2のズームレンズのレンズ構成と変倍の際の各レンズ群の変位を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a lens configuration of a zoom lens according to Embodiment 2 and displacement of each lens unit upon zooming. 実施例3のズームレンズのレンズ構成と変倍の際の各レンズ群の変位を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a lens configuration of a zoom lens according to Example 3 and displacements of each lens unit upon zooming. 実施例4のズームレンズのレンズ構成と変倍の際の各レンズ群の変位を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a lens configuration of a zoom lens of Example 4 and displacements of each lens unit upon zooming. 実施例5のズームレンズのレンズ構成と変倍の際の各レンズ群の変位を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a lens configuration of a zoom lens of Example 5 and displacement of each lens unit at the time of zooming. 実施例1のズームレンズの広角端における収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram at a wide angle end of the zoom lens according to Example 1; 実施例1のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。FIG. 4 is an aberration diagram for the zoom lens of Example 1 at an intermediate focal length. 実施例1のズームレンズの望遠端における収差図である。FIG. 4 is an aberration diagram at a telephoto end of the zoom lens in Example 1; 実施例2のズームレンズの広角端における収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram at a wide-angle end of the zoom lens according to Example 2; 実施例2のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。6 is an aberration diagram at an intermediate focal length of the zoom lens of Example 2. FIG. 実施例2のズームレンズの望遠端における収差図である。6 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 2. FIG. 実施例3のズームレンズの広角端における収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram at a wide-angle end of the zoom lens according to Example 3; 実施例3のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 3; 実施例3のズームレンズの望遠端における収差図である。6 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 3; FIG. 実施例4のズームレンズの広角端における収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram at a wide-angle end of the zoom lens according to Example 4; 実施例4のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 4; 実施例4のズームレンズの望遠端における収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 4; 実施例5のズームレンズの広角端における収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram at a wide-angle end of the zoom lens according to Example 5; 実施例5のズームレンズの中間焦点距離における収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram at an intermediate focal length of the zoom lens according to Example 5; 実施例5のズームレンズの望遠端における収差図である。10 is an aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 5. FIG. 携帯情報端末装置の実施の1形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating one Embodiment of a portable information terminal device. 図21の装置のシステムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system of the apparatus of FIG. 歪曲収差の電子的な補正を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electronic correction | amendment of a distortion aberration.

以下、実施の形態を説明する。
図1〜図5は、ズームレンズの実施の形態を示している。図1〜図5に示すズームレンズはこの順序に、後述する実施例1〜5に関するものである。
Hereinafter, embodiments will be described.
1 to 5 show an embodiment of a zoom lens. The zoom lenses shown in FIGS. 1 to 5 relate to Examples 1 to 5 described later in this order.

繁雑を避けるため、図1〜5において符号を共通化する。
符号「I」により第1レンズ群、符号「II」により第2レンズ群、符号「III」により第3レンズ群、符号「IV」により第4レンズ群、符号「V」により第5レンズ群を示す。また、符号「S」により開口絞りを示す。図の左方が「物体側」、右方が「像側」である。
符号Fは「透明平行平板」を示す。透明平行平板Fは、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタ(物体側の透明平行平板)やCCDセンサ等の撮像素子のカバーガラス(シールガラス 像側の透明平行平板)を「これらに等価な2枚の透明平行平板」として示したものである。
In order to avoid complications, the codes are shared in FIGS.
The symbol “I” designates the first lens group, the symbol “II” designates the second lens group, the symbol “III” designates the third lens group, the symbol “IV” designates the fourth lens group, and the symbol “V” designates the fifth lens group. Show. Further, an aperture stop is indicated by a symbol “S”. The left side of the figure is the “object side” and the right side is the “image side”.
Reference numeral F denotes a “transparent parallel plate”. The transparent parallel flat plate F is used for various filters such as optical low-pass filters and infrared cut filters (transparent parallel flat plate on the object side) and cover glass for image sensors such as CCD sensors (transparent parallel flat plate on the seal glass image side). It is shown as “equivalent two transparent parallel plates”.

図1〜図5の上段の図は「広角端におけるレンズ群配置」、中段の図は「中間焦点距離におけるレンズ群配置」を示し、最下段の図は「望遠端におけるレンズ群配置」を示す図である。広角端から望遠端への変倍に際して、ズームレンズの各レンズ群は、図の最上段の状態から最下段の状態へ向かって、矢印で示すように移動する。   1 to 5 show “lens group arrangement at the wide-angle end”, the middle figure shows “lens group arrangement at the intermediate focal length”, and the lowermost figure shows “lens group arrangement at the telephoto end”. FIG. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens group of the zoom lens moves as indicated by an arrow from the uppermost state to the lowermost state in the figure.

このように、図1〜図5に示すズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力の第1レンズ群I、負の屈折力の第2レンズ群II、負の屈折力の第3レンズ群III、正の屈折力の第4レンズ群IV、正の屈折力の第5レンズ群Vを配し、第3レンズ群IIIと第4レンズ群IVとの間に絞りSを配してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群I〜第5レンズ群Vが「互いに独立して物体側へ単調に移動」する。   As described above, the zoom lens shown in FIGS. 1 to 5 includes, in order from the object side to the image side along the optical axis, the first lens group I having a positive refractive power and the second lens group having a negative refractive power. II, a third lens group III having a negative refractive power, a fourth lens group IV having a positive refractive power, and a fifth lens group V having a positive refractive power are arranged, and the third lens group III and the fourth lens group IV The first lens unit I to the fifth lens unit V “monotonously move toward the object side independently of each other” upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end.

第3レンズ群IIIは「1枚の負レンズ」により構成され、その変位によりフォーカシングが行なわれる。なお、開口絞りSは第4レンズ群IVと一体で変位する。   The third lens group III includes “one negative lens”, and focusing is performed by the displacement. The aperture stop S is displaced integrally with the fourth lens group IV.

そして、これらの実施の形態に対応する後述の実施例1〜5に示すように、各ズームレンズは条件(1)、(2)を満足する。   As shown in Examples 1 to 5 described later corresponding to these embodiments, each zoom lens satisfies the conditions (1) and (2).

図21、図22を参照して、撮像装置としての「携帯情報端末装置」の実施の形態を説明する。
携帯情報端末装置のシステム構成は、図22に示すように、「ズームレンズ」である撮影レンズ1と「撮像素子」である受光素子13を有し、撮影レンズ1によって形成される撮影対象物の像を受光素子13によって読取るように構成され、受光素子13からの出力を、中央演算装置11の制御を受ける信号処理装置14によって処理してデジタル情報に変換する。
With reference to FIGS. 21 and 22, an embodiment of a “portable information terminal device” as an imaging device will be described.
As shown in FIG. 22, the system configuration of the portable information terminal device includes a photographing lens 1 that is a “zoom lens” and a light receiving element 13 that is an “imaging device”. The image is read by the light receiving element 13, and the output from the light receiving element 13 is processed by the signal processing device 14 under the control of the central processing unit 11 and converted into digital information.

デジタル情報に変換された画像は、液晶モニタ7に表示され、半導体メモリ15に記憶され、あるいは通信カード16により外部への通信に供される。この通信機能を除いた部分は「カメラ」を構成する。   The image converted into digital information is displayed on the liquid crystal monitor 7 and stored in the semiconductor memory 15 or used for communication to the outside by the communication card 16. The portion excluding this communication function constitutes a “camera”.

撮影レンズ1としては、請求項1〜4の任意の1に記載のズームレンズ、具体的には後述する実施例1〜5のズームレンズを用いる。   As the photographing lens 1, the zoom lens according to any one of claims 1 to 4, specifically, a zoom lens of Examples 1 to 5 described later is used.

液晶モニタ7には「撮影中の画像」を表示することもできるし、半導体メモリ15に記録されている画像を表示することもできる。   The “monitored image” can be displayed on the liquid crystal monitor 7 or an image recorded in the semiconductor memory 15 can be displayed.

撮影レンズ1は携帯情報端末装置の携帯時には、図21(A)に示すように「沈胴状態」にあり、電源スイッチ6の操作により電源が入ると筐体5から鏡胴が繰り出される。鏡胴が繰り出された状態において、鏡胴内部でズームレンズの各群は「例えば広角端の配置」となっており、図示されないズームレバーを操作することで各群の配置が変化し、望遠端への変倍を行なうことができる。
このとき、ファインダ2も撮影レンズ1の画角の変化に連動して変倍する。
When the portable information terminal device is carried, the photographing lens 1 is in the “collapsed state” as shown in FIG. 21A. When the power is turned on by operating the power switch 6, the lens barrel is extended from the housing 5. In the state where the lens barrel is extended, each group of zoom lenses in the lens barrel is “for example, an arrangement at the wide-angle end”, and the arrangement of each group is changed by operating a zoom lever (not shown), and the telephoto end Can be scaled to
At this time, the viewfinder 2 also zooms in conjunction with the change in the angle of view of the taking lens 1.

シャッタボタン4の「半押し」によりフォーカシングがなされる。   Focusing is performed by “half-pressing” the shutter button 4.

フォーカシングは第3レンズ群の移動により行なわれるが、「受光素子の移動」によって行なうこともできる。シャッタボタン4をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上記の処理がなされる。   Focusing is performed by moving the third lens group, but can also be performed by “moving the light receiving element”. When the shutter button 4 is further pressed, shooting is performed, and thereafter the above processing is performed.

半導体メモリ15に記録した画像を液晶モニタ7に表示したり、通信カード16等を使用して外部へ送信したりする際は、操作ボタン8を操作して行なう。半導体メモリ15および通信カード16等は、それぞれ専用または汎用のスロット9に挿入して使用される。   When the image recorded in the semiconductor memory 15 is displayed on the liquid crystal monitor 7 or transmitted to the outside using the communication card 16 or the like, the operation button 8 is operated. The semiconductor memory 15 and the communication card 16 are inserted into dedicated or general-purpose slots 9 for use.

撮影レンズが「沈胴状態」にあるとき、ズームレンズの各レンズ群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、第2レンズ群が、光軸上から退避して「他のレンズ群と並列に収納される」如き機構とすれば、携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。   When the photographic lens is in the “collapsed state”, the lens groups of the zoom lens do not necessarily have to be arranged on the optical axis. For example, if the second lens group is retracted from the optical axis to be “stored in parallel with other lens groups”, the portable information terminal device can be further reduced in thickness.

以下、具体的な実施例を5例挙げる。
実施例における記号の意味は以下の通りである。
Hereinafter, five specific examples will be given.
The meanings of the symbols in the examples are as follows.

f:全系の焦点距離
F:Fナンバ
ω:半画角
r:曲率半径(非球面にあっては近軸曲率半径)
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
A4:4次の非球面定数
A6:6次の非球面定数
A8:8次の非球面定数
A10:10次の非球面定数
A12:12次の非球面定数
A14:14次の非球面定数
「非球面形状」は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率):C、光軸からの高さ:H、円錐定数:K、上記各次数の非球面係数を用い、Xを光軸方向における非球面量として、周知の式:
X=CH/[1+√{1−(1+K)C}]+A4・H+A6・H
+A8・H+A10・H10+A12・H12+A14・H14
で表され、近軸曲率半径:R(=1/C)と円錐定数:K、非球面係数:A4〜A14を与えて形状を特定する。
なお「長さの次元を持つ量」の単位は「mm」である。
f: Focal length of the entire system
F: F number
ω: Half angle of view
r: radius of curvature (paraxial radius of curvature for aspheric surfaces)
D: Surface spacing
Nd: Refractive index
νd: Abbe number
K: Aspherical conical constant
A4: Fourth-order aspheric constant
A6: 6th-order aspheric constant
A8: 8th-order aspheric constant
A10: 10th-order aspheric constant
A12: 12th-order aspheric constant
A14: 14th-order aspheric constant
“Aspherical shape” means the reciprocal of the paraxial radius of curvature (paraxial curvature): C, height from the optical axis: H, conic constant: K, and the aspheric coefficient of each of the above orders, where X is the optical axis direction. As an aspheric quantity in, the well-known formula:
X = CH 2 / [1 + √ {1- (1 + K) C 2 H 2}] + A4 · H 4 + A6 · H 6
+ A8 · H 8 + A10 · H 10 + A12 · H 12 + A14 · H 14
The shape is specified by giving a paraxial radius of curvature: R (= 1 / C), a conic constant: K, and an aspheric coefficient: A4 to A14.
The unit of “amount having a dimension of length” is “mm”.

各実施例における「硝種」中の(HOYA)は「HOYA株式会社」、(OHARA)は「株式会社オハラ」であり、これらの製造会社の光学硝種名を挙げている。   In each example, “HOYA” in “Glass type” is “HOYA Corporation”, and (OHARA) is “Ohara Corporation”, and names of optical glass types of these manufacturing companies are listed.

「実施例1」
実施例1のズームレンズは、図1に即して説明したものである。
第1レンズ群Iは、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズとからなる。
"Example 1"
The zoom lens according to the first embodiment has been described with reference to FIG.
The first lens unit I includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side.

第2レンズ群IIは、物体側に凸面を向け、物体側面に非球面を有する負メニスカスレンズと、像側により強い凹面を向けた両凹レンズと、物体側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる。   The second lens group II includes a negative meniscus lens having a convex surface on the object side and an aspheric surface on the object side, a biconcave lens having a strong concave surface on the image side, and a biconvex lens having a strong convex surface on the object side. .

第3レンズ群IIIは、物体側により強い凹面を向けた1枚の両凹レンズである。   The third lens group III is a single biconcave lens having a stronger concave surface on the object side.

第4レンズ群IVは、物体側により強い凸面を向け、物体側面が非球面である両凸レンズと、物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。   The fourth lens group IV includes a biconvex lens having a stronger convex surface on the object side and an aspheric object side surface, a biconvex lens having a stronger convex surface on the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface on the object side. .

第5レンズ群Vは、物体側により強い凸面を向けた両凸レンズと、像側に凸面を向け、両面が非球面である負メニスカスレンズからなる。   The fifth lens group V includes a biconvex lens having a stronger convex surface on the object side and a negative meniscus lens having a convex surface on the image side and both surfaces being aspherical.

各レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し、図1に示すように、全群が移動する。各レンズ群は物体側に単調に移動するが、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの間隔は増大し、第2レンズ群IIと第3レンズ群IIIの間隔も増大する。第3レンズ群IIIと第4レンズ群IVの間隔は減少し、第4レンズ群IVと第5レンズ群Vの間隔は減少する。開口絞りSは、第4レンズ群IVと一体で移動する。   Each lens group moves as shown in FIG. 1 when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Although each lens group moves monotonously toward the object side, the distance between the first lens group I and the second lens group II increases, and the distance between the second lens group II and the third lens group III also increases. The distance between the third lens group III and the fourth lens group IV decreases, and the distance between the fourth lens group IV and the fifth lens group V decreases. The aperture stop S moves integrally with the fourth lens group IV.

f=15.99〜46.53 F=3.66〜5.81 ω=41.8〜17.08
実施例1のデータを表1に示す。
f = 15.99 to 46.53 F = 3.66 to 5.81 ω = 41.8 to 17.08
The data of Example 1 is shown in Table 1.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

「非球面」
非球面は、上記表1において「*印」を付した面である。以下の実施例においても同様である。
"Aspherical surface"
An aspherical surface is a surface marked with “*” in Table 1 above. The same applies to the following embodiments.

実施例1の非球面のデータを以下に示す。   The data of the aspherical surface of Example 1 is shown below.

第4面
K=0
A4=1.056440E-06
A6=4.970200E-08
A8=-7.07385E-10
A10=5.361300E-12
A12=-1.57191E-14
第13面
K=0
A4=-7.78796E-05
A6=-2.65621E-07
A8=-1.50697E-09
第21面
K=0
A4=3.625180E-05
A6=1.430340E-06
A8=-1.49906E-08
第22面
K=0
A4=1.042670E-04
A6=1.381650E-06
A8=-1.17092E-08
上記非球面の表記において、例えば「-1.17092E-08」は「-1.17092×10-8」を意味する。以下においても同様である。
4th page
K = 0
A4 = 1.056440E-06
A6 = 4.970200E-08
A8 = -7.07385E-10
A10 = 5.361300E-12
A12 = -1.57191E-14
Side 13
K = 0
A4 = -7.78796E-05
A6 = -2.65621E-07
A8 = -1.50697E-09
21st page
K = 0
A4 = 3.625180E-05
A6 = 1.430340E-06
A8 = -1.49906E-08
22nd page
K = 0
A4 = 1.042670E-04
A6 = 1.381650E-06
A8 = -1.17092E-08
In the above aspherical notation, for example, “-1.17092E-08” means “-1.17092 × 10 −8 ”. The same applies to the following.

「可変量」
可変量のデータを表2に示す。
"Variable amount"
Variable amounts of data are shown in Table 2.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

図6、図7、図8に順次、実施例1の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。球面収差の図中の破線は「正弦条件」、非点収差の図中の実線は「サジタル」、破線は「メリディオナル」をそれぞれ表す。また、「g」、「d」はそれぞれ、g線およびd線を表す。他の収差図についても同様である。   6, 7, and 8 sequentially show aberration diagrams of the first embodiment at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end. The broken line in the spherical aberration diagram represents “sine condition”, the solid line in the astigmatism diagram represents “sagittal”, and the broken line represents “meridional”. Further, “g” and “d” represent the g line and the d line, respectively. The same applies to other aberration diagrams.

「実施例2」
実施例2のズームレンズは、図2に即して説明したものである。
"Example 2"
The zoom lens of Example 2 has been described with reference to FIG.

第2レンズ群IIの第2レンズが「像側により強い凹面を向けた両凹レンズ」、第4レンズ群IVの第3レンズが「像側により強い凹面を向けた両凹レンズ」であり、他は実施例1と同様である。   The second lens of the second lens group II is a “biconcave lens with a stronger concave surface facing the image side”, the third lens of the fourth lens group IV is a “biconcave lens with a stronger concave surface facing the image side”, and the others The same as in the first embodiment.

f=18.65〜54.3 F=3.62〜5.83 ω=37.5〜14.8
実施例2のデータを表3に示す。
f = 18.65-54.3 F = 3.62-5.83 ω = 37.5-14.8
The data of Example 2 is shown in Table 3.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

「非球面」
実施例2の非球面のデータを以下に示す。
"Aspherical surface"
The data of the aspherical surface of Example 2 is shown below.

第4面
K=0
A4=-2.56108E-06
A6=1.044020E-07
A8=-1.4309E-09
A10=1.355110E-11
A12=-5.04361E-14
第13面
K=0
A4=-9.25137E-05
A6=-3.51547E-07
A8=-8.00052E-09
第21面
K=0
A4=-2.51375E-04
A6=3.572660E-06
A8=1.359970E-08
第22面
K=0
A4=-1.75754E-04
A6=4.150840E-06
A8=-1.1655E-08 。
4th page
K = 0
A4 = -2.56108E-06
A6 = 1.044020E-07
A8 = -1.4309E-09
A10 = 1.355110E-11
A12 = -5.04361E-14
Side 13
K = 0
A4 = -9.25137E-05
A6 = -3.51547E-07
A8 = -8.00052E-09
21st page
K = 0
A4 = -2.51375E-04
A6 = 3.572660E-06
A8 = 1.359970E-08
22nd page
K = 0
A4 = -1.75754E-04
A6 = 4.150840E-06
A8 = -1.1655E-08.

「可変量」
可変量のデータを表4に示す。
"Variable amount"
Variable amounts of data are shown in Table 4.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

図9、図10、図11に順次、実施例2の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。   FIG. 9, FIG. 10, and FIG. 11 show aberration diagrams in Example 2 at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively.

「実施例3」
実施例3のズームレンズは、図3に即して説明したものである。
"Example 3"
The zoom lens according to the third embodiment has been described with reference to FIG.

第2レンズ群IIの第2レンズが「像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ」であること以外は実施例1と同様である。   Example 2 is the same as Example 1 except that the second lens of the second lens group II is a “negative meniscus lens having a convex surface facing the image side”.

f=16.15〜38 F=3.63〜5.86 ω=41.5〜20.6
実施例3のデータを表5に示す。
f = 16.15 to 38 F = 3.63 to 5.86 ω = 41.5 to 20.6
The data of Example 3 is shown in Table 5.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

「非球面」
実施例3の非球面のデータを以下に示す。
"Aspherical surface"
The data of the aspherical surface of Example 3 is shown below.

第4面
K=0
A4=2.777450E-05
A6=-3.99444E-08
A8=6.048460E-10
A10=1.095400E-12
A12=-2.48491E-14
第13面
K=0
A4=-9.36505E-05
A6=4.158310E-08
A8=-5.89151E-09
第21面
K=0
A4=5.741240E-06
A6=-1.82504E-06
A8=4.009180E-09
第22面
K=0
A4=1.736520E-04
A6=-1.06638E-06
A8=2.185120E-08 。
4th page
K = 0
A4 = 2.777450E-05
A6 = -3.99444E-08
A8 = 6.048460E-10
A10 = 1.095400E-12
A12 = -2.48491E-14
Side 13
K = 0
A4 = -9.36505E-05
A6 = 4.158310E-08
A8 = -5.89151E-09
21st page
K = 0
A4 = 5.741240E-06
A6 = -1.82504E-06
A8 = 4.009180E-09
22nd page
K = 0
A4 = 1.736520E-04
A6 = -1.06638E-06
A8 = 2.185120E-08.

「可変量」
可変量のデータを表6に示す。
"Variable amount"
The variable amount of data is shown in Table 6.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

図12、図13、図14に順次、実施例3の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。   FIG. 12, FIG. 13, and FIG. 14 show aberration diagrams of Example 3 at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively.

「実施例4」
実施例4のズームレンズは、図4に示したものである。
Example 4
The zoom lens of Example 4 is the one shown in FIG.

第1レンズ群Iの第2レンズが「物体側により強い凸面を向けた両凸レンズ」、第5レンズ群の第2レンズが「像側にのみ非球面を有する両凸レンズ」であること以外は、実施例1と同様である。   The second lens of the first lens group I is “a biconvex lens having a stronger convex surface on the object side” and the second lens of the fifth lens group is “a biconvex lens having an aspheric surface only on the image side”. The same as in the first embodiment.

f=16.15〜31.66 F=3.62〜5.84 ω=41.5〜24.3
実施例4のデータを表7に示す。
f = 16.15 to 31.66 F = 3.62 to 5.84 ω = 41.5 to 24.3
The data of Example 4 is shown in Table 7.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

「非球面」
実施例4の非球面のデータを以下に示す。
"Aspherical surface"
The aspherical data of Example 4 is shown below.

第4面
K=0
A4=5.736250E-06
A6=1.541920E-07
A8=-1.54552E-09
A10=2.609640E-11
A12=-1.36118E-13
第13面
K=0
A4=-6.60531E-05
A6=-9.67387E-08
A8=-6.97485E-09
第22面
K=0
A4=2.216200E-04
A6=2.466620E-06
A8=-2.45507E-08
A10=6.485260E-10 。
4th page
K = 0
A4 = 5.736250E-06
A6 = 1.541920E-07
A8 = -1.54552E-09
A10 = 2.609640E-11
A12 = -1.36118E-13
Side 13
K = 0
A4 = -6.60531E-05
A6 = -9.67387E-08
A8 = -6.97485E-09
22nd page
K = 0
A4 = 2.216200E-04
A6 = 2.466620E-06
A8 = -2.45507E-08
A10 = 6.485260E-10.

「可変量」
可変量のデータを表8に示す。
"Variable amount"
Variable amounts of data are shown in Table 8.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

図15、図16、図17に順次、実施例4の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。   FIG. 15, FIG. 16, and FIG. 17 show aberration diagrams in Example 4 at the wide-angle end, intermediate focal length, and telephoto end, respectively.

「実施例5」
実施例5のズームレンズは、図5に示したものである。
"Example 5"
The zoom lens of Example 5 is the one shown in FIG.

レンズ構成は、実施例1と同様である。   The lens configuration is the same as in Example 1.

f=15.99〜46.56 F=3.65〜5.85 ω=41.8〜17.07
実施例5のデータを表9に示す。
f = 15.99 to 46.56 F = 3.65 to 5.85 ω = 41.8 to 17.07
The data of Example 5 is shown in Table 9.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

「非球面」
実施例5の非球面のデータを以下に示す。
"Aspherical surface"
The aspheric data of Example 5 is shown below.

第4面
K=0
A4=3.219740E-06
A6=3.603850E-08
A8=-5.10179E-10
A10=3.418800E-12
A12=-8.46642E-15
第13面
K=0
A4=-7.30888E-05
A6=-2.79226E-07
A8=-1.37626E-09
第21面
K=0
A4=2.979630E-05
A6=1.179710E-06
A8=-6.349E-09
第22面
K=0
A4=9.580120E-05
A6=1.208010E-06
A8=-8.5897E-09 。
4th page
K = 0
A4 = 3.219740E-06
A6 = 3.603850E-08
A8 = -5.10179E-10
A10 = 3.418800E-12
A12 = -8.46642E-15
Side 13
K = 0
A4 = -7.30888E-05
A6 = -2.79226E-07
A8 = -1.37626E-09
21st page
K = 0
A4 = 2.979630E-05
A6 = 1.179710E-06
A8 = -6.349E-09
22nd page
K = 0
A4 = 9.580120E-05
A6 = 1.208010E-06
A8 = -8.5897E-09.

「可変量」
可変量のデータを表10に示す。
"Variable amount"
Variable amounts of data are shown in Table 10.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

図18、図19、図20に順次、実施例5の広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図を示す。   FIG. 18, FIG. 19, and FIG. 20 show aberration diagrams in Example 5 at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively.

「条件式のパラメータの値」
実施例1〜5における各条件式のパラメータの値を表11に示す。
"Parameter values for conditional expressions"
Table 11 shows the parameter values of the conditional expressions in Examples 1 to 5.

Figure 2012181436
Figure 2012181436

各実施例とも条件(1)、(2)のパラメータは範囲内にある。   In each example, the parameters of the conditions (1) and (2) are within the range.

各レンズ群のレンズ構成は、上記の如く、第1レンズ群Iが「負・正の2枚構成」、第2レンズ群が「負・負・正」の3枚構成、第3レンズ群IIIが1枚の負レンズ、第4群が「正・正・負の3枚構成」、第5群が「正・負の2枚構成」であり、このようなレンズ構成は好適である。   As described above, the lens configuration of each lens group is such that the first lens group I is a “two negative / positive two lens configuration”, the second lens group is a “three negative / negative / positive” lens configuration, and the third lens group III. Is a negative lens, the fourth group is “a positive / positive / negative three-lens configuration”, and the fifth group is a “positive / negative two-lens configuration”. Such a lens configuration is preferable.

また、実施例1〜5のズームレンズとも、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群Iを大きく物体側へ移動させることにより、広角端において第1レンズ群Iを通過する光線高さを低くして、広角化に伴う第1レンズ群Iの大型化を抑制している。   In each of the zoom lenses of Examples 1 to 5, the light beam that passes through the first lens group I at the wide-angle end is obtained by moving the first lens group I toward the object side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The height is reduced to suppress an increase in size of the first lens unit I due to a wide angle.

実施例1〜5のズームレンズとも、広角端において「電子的に補正可能な程度の歪曲収差」を許容しており、これらの歪曲収差を電子的に補正する。即ち、広角端において、近軸像高を13mmとし、補正後の像高が14.3mmとなるように電子的に補正する。   Each of the zoom lenses according to the first to fifth embodiments allows “electronically correctable distortion” at the wide-angle end, and electronically corrects these distortions. That is, at the wide angle end, the paraxial image height is set to 13 mm, and the corrected image height is electronically corrected to 14.3 mm.

歪曲収差の電子的な補正は種々考えられるが、1例を、図22を参照して説明する。   Various electronic corrections of distortion can be considered, and an example will be described with reference to FIG.

図23において、符号Im1で示すのは「撮像素子の受光面形状」であり、矩形形状をなしている。この受光面形状Im1に外接する円IC1は、受光面形状Im1をカバーするイメージサークルであり、望遠端・中間焦点距離における「結像範囲」である。   In FIG. 23, reference numeral Im <b> 1 indicates “the shape of the light receiving surface of the image sensor”, which has a rectangular shape. A circle IC1 circumscribing the light receiving surface shape Im1 is an image circle that covers the light receiving surface shape Im1, and is an “imaging range” at the telephoto end / intermediate focal length.

図23において、符号1m2で示すのは、「広角端近傍における像面形状」を説明図的に示している。広角端近傍では意図的に負の歪曲収差を許容しているので、像面形状Im2は「樽型形状」となっている。なお、図23の負の歪曲収差は「やや誇張」して描かれている。   In FIG. 23, reference numeral 1m2 indicates the “image plane shape near the wide-angle end” in an explanatory manner. In the vicinity of the wide-angle end, negative distortion is intentionally allowed, so the image plane shape Im2 is a “barrel shape”. Note that the negative distortion in FIG. 23 is depicted as “slightly exaggerated”.

このような「樽型形状の歪曲収差」を電子的に補正して、受光面形状Im1に合致する形状にするのである。   Such “barrel-shaped distortion” is electronically corrected to a shape that matches the light-receiving surface shape Im1.

図23のように、受光面形状Im1の中心から縦方向の基準線に対して角:θをなす直線上にある「画素」を考えてみる。   Consider a “pixel” on a straight line that forms an angle θ with respect to a vertical reference line from the center of the light-receiving surface shape Im1 as shown in FIG.

図の如く、この画素に対応する受光素子の上記中心からの距離を「X」、上記中心からの距離:Xにおける歪曲収差をDis(X)[%]とすると、距離「X」の位置にある画素を、上記「直線上」において「100X/(100+Dis(X))」の位置に変換する補正を行なえばよい。このようにして「広角端における歪曲収差」を良好に補正した画像を撮像することができる。
この電子的な補正により、中間焦点距離・広角端における理想像高が「所望のイメージサークルの大きさ」である14.3mmとなるようにするのである。即ち、中間焦点距離・広角端における「イメージサークルの大きさ」を所望のイメージサークルの大きさの「(100+Dis(X))/100倍」とすることができる。
As shown in the figure, when the distance from the center of the light receiving element corresponding to this pixel is “X”, and the distortion from the center: X is Dis (X) [%], the distance is “X”. What is necessary is just to correct | amend a certain pixel to the position of "100X / (100 + Dis (X))" in said "on the straight line". In this way, it is possible to capture an image in which “distortion aberration at the wide-angle end” is corrected favorably.
By this electronic correction, the ideal image height at the intermediate focal length and the wide-angle end is set to 14.3 mm which is “the desired image circle size”. That is, the “image circle size” at the intermediate focal length / wide-angle end can be set to “(100 + Dis (X)) / 100 times” the desired image circle size.

歪曲収差は上記の如く電子的な補正が可能であるので、電子的な補正が可能な範囲で、歪曲収差の発生を許容すれば、また、他の収差の補正の自由度や変倍比に対する条件が緩和され、大きい変倍比の実現が可能になる。また、上記のように、中間焦点距離・広角端におけるイメージサークルを小さくできるため、広角化に大きな効果がある。   Since distortion can be electronically corrected as described above, if distortion is allowed to occur within the range where electronic correction is possible, the degree of freedom in correcting other aberrations and the zoom ratio can be corrected. Conditions are relaxed, and a large zoom ratio can be realized. In addition, as described above, the image circle at the intermediate focal length and the wide angle end can be made small, which has a great effect on widening the angle.

I 第1レンズ群
II 第2レンズ群
III 第3レンズ群
S 開口絞り
IV 第4レンズ群
V 第5レンズ群
I First lens group
II Second lens group
III Third lens group
S Aperture stop
IV Fourth lens group
V 5th lens group

特許第3716418号公報Japanese Patent No. 3716418 特許第3397686号公報Japanese Patent No. 3397686 特許第4401451号公報Japanese Patent No. 4401451 特開2009−251112公報JP 2009-251112 A

Claims (7)

物体から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、正の屈折力を有する第5レンズ群を配し、第3レンズ群と第4レンズ群との間に絞りを配してなり、広角端から望遠端への変倍に際して、各レンズ群が独立して物体側へ移動し、第3レンズ群は1枚の負レンズにより構成され、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第3レンズ群が光軸方向に移動して行われ、
第2レンズ群の焦点距離:f2、望遠端における全系の焦点距離:ftが、条件:
(1) 0.7 < |f2/ft| < 2.4
を満足することを特徴とするズームレンズ。
In order from the object, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a negative refractive power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a positive A fifth lens group having refractive power is arranged, and a diaphragm is arranged between the third lens group and the fourth lens group, and each lens group is independent when zooming from the wide angle end to the telephoto end. Moving to the object side, the third lens group is composed of one negative lens, and focusing from an infinite object to a close object is performed by moving the third lens group in the optical axis direction,
The focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the entire system at the telephoto end is ft.
(1) 0.7 <| f2 / ft | <2.4
A zoom lens characterized by satisfying
請求項1記載のズームレンズにおいて、
望遠端における光学全長:Lt、第3レンズ群をなす1枚の負レンズの光軸上の肉厚:D3が、条件:
(2) 80 < Lt/D3 < 120
を満足することを特徴とするズームレンズ。
The zoom lens according to claim 1.
Optical total length at the telephoto end: Lt, Thickness on the optical axis of one negative lens forming the third lens group: D3 is a condition:
(2) 80 <Lt / D3 <120
A zoom lens characterized by satisfying
請求項1または2記載のズームレンズにおいて、
第5レンズ群の最も像側のレンズは、少なくとも1面が非球面形状を有する負レンズであることを特徴とするズームレンズ。
The zoom lens according to claim 1 or 2,
The zoom lens according to claim 5, wherein the lens closest to the image side of the fifth lens group is a negative lens having at least one aspherical shape.
請求項1〜3の任意の1に記載のズームレンズにおいて、
ズームレンズによる像を撮像素子により読取る情報装置に用いられ、
その歪曲収差が、上記撮像素子により情報化されたデータの電子的な処理により補正できる範囲で許容されていることを特徴とするズームレンズ。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3,
Used in an information device that reads an image from a zoom lens with an image sensor,
A zoom lens characterized in that the distortion is allowed in a range that can be corrected by electronic processing of data that is computerized by the imaging device.
請求項1〜4の任意の1に記載のズームレンズを、撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。   5. A camera having the zoom lens according to claim 1 as an optical system for photographing. ズームレンズによる像を撮像素子により読取る機能を持ち、ズームレンズとして、請求項4記載のものを用いることを特徴とするカメラ。   5. A camera having a function of reading an image from a zoom lens by an imaging device, and using the zoom lens according to claim 4. 請求項1〜5の任意の1に記載のズームレンズを、カメラ機能部の撮影用光学系として有し、携帯情報端末装置として構成されたことを特徴とする情報装置。   An information apparatus comprising the zoom lens according to any one of claims 1 to 5 as a photographing optical system of a camera function unit and configured as a portable information terminal device.
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