JP4508610B2 - Variable magnification optical system and electronic apparatus using the same - Google Patents

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    • G02B15/1445Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative
    • G02B15/144507Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative arranged -++-

Description

本発明は、変倍光学系及びそれを用い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、そのような変倍光学系を用いた電子機器に関する。この電子機器には、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、情報携帯端末がある。   The present invention relates to a variable magnification optical system and an electronic apparatus using the same, and more particularly to a compact variable magnification optical system and an electronic apparatus using such a variable magnification optical system. Examples of the electronic apparatus include a digital camera, a video camera, a digital video unit, a personal computer, a mobile computer, a mobile phone, and an information portable terminal.

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てきている。これの機器には、デジタルカメラの機能や、デジタルビデオの機能が付加されたものもある。これらの機能を実現するために、撮像素子として、CCD(Charge Coupled Device )やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor )センサーが使われている。このような機器を小型化するには、受光面の有効エリアが比較的小さい撮像素子を使うのが良い。この場合、光学系の性能を高性能に保ったままで、小型化と低コスト化の両立が必要となる。このとき、小型化への取り組みとしては、レンズ枚数の削減が行われている。一方、工数の削減による低コスト化への取り組みとしては、例えば特許文献1に、レンズホルダ内にレンズを加圧成形する製造法が提案されている。   In recent years, portable information terminals and mobile phones called PDAs have become explosive. Some of these devices have a digital camera function and a digital video function. In order to realize these functions, a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor is used as an imaging device. In order to reduce the size of such a device, it is preferable to use an image sensor having a relatively small effective area of the light receiving surface. In this case, it is necessary to achieve both miniaturization and cost reduction while maintaining high performance of the optical system. At this time, the number of lenses has been reduced as an approach to miniaturization. On the other hand, as an approach to cost reduction by reducing man-hours, for example, Patent Document 1 proposes a manufacturing method in which a lens is pressure-molded in a lens holder.

光学系を構成するレンズ枚数を削減するには、非球面レンズを用いることが必要となる。この非球面レンズの作製には、一般にプリフォームを加熱軟化状態で押圧して成形する加工法(以下、従来の加工法とする。)が用いられている。この従来の加工法では、必要外径よりもやや大きく成形し、心取り(外径丸め)を行ってレンズ鏡枠に組み込むようになっている。そのため、例えば正レンズを成形するには、必要外径での外周部厚さは心取り時の外周部厚さよりも厚くなってしまう。また、小型化のためにレンズ枚数を削減すると、正レンズを含めた各レンズの屈折力は大きくなるので、レンズの肉厚も厚くなる。そのため、心取り時の外周部厚さを確保する必要から、必要外径での外周部厚さはさらに厚くなってしまい、小型化の効果が十分得られるとは言えない。   In order to reduce the number of lenses constituting the optical system, it is necessary to use an aspheric lens. In order to manufacture this aspherical lens, a processing method (hereinafter referred to as a conventional processing method) in which a preform is pressed and molded in a heat-softened state is generally used. In this conventional processing method, molding is performed slightly larger than the required outer diameter, and centering (outer diameter rounding) is performed to incorporate it into the lens barrel. Therefore, for example, to mold a positive lens, the outer peripheral thickness at the required outer diameter is thicker than the outer peripheral thickness at the time of centering. Further, when the number of lenses is reduced for miniaturization, the refractive power of each lens including the positive lens is increased, so that the lens thickness is also increased. For this reason, since it is necessary to secure the outer peripheral thickness at the time of centering, the outer peripheral thickness at the required outer diameter is further increased, and it cannot be said that the effect of downsizing is sufficiently obtained.

一方、特許文献1では、小型化について述べられていないだけでなく、小型化するための条件についても述べられていない。
特開昭61−114822号公報
On the other hand, Patent Document 1 does not describe not only miniaturization, but also does not describe conditions for miniaturization.
JP-A-61-114822

本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト化と小型化との両立が効果的に可能な変倍光学系とそれを用いた電子機器を提供することである。   The present invention has been made in view of such a situation in the prior art, and an object of the present invention is to provide a variable magnification optical system capable of effectively achieving both cost reduction and downsizing and an electronic apparatus using the same. Is to provide.

上記目的を達成する本発明の変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と、正の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、負の屈折力を有する第4群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第1群は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端と同じ位置に位置し、前記第2群は物体側へ移動し、前記第3群と前記第4群は固定である変倍光学系であって、
前記第1群は物体側から順に、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズで構成され、
前記第2群は物体側から順に、正レンズと、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズで構成され、
前記第3群は正レンズで構成され、
前記第4群は像側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、
少なくとも1枚のレンズが、成形後において少なくとも光学機能面を含む面となる第1の素材と、成形後において少なくとも光学機能面を含む面以外の面となる第2の素材とを用いて成形され、前記第1の素材と前記第2の素材とが一体化された一体レンズからなり、
前記第1群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有し、前記一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有し、その少なくとも1枚の正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。
0.1mm2 <HH1/φ1≦4.17mm2 ・・・(1’)
ただし、HH1:第1群正レンズの主点間隔、
φ1:第1群正レンズの屈折力、
である。
The variable magnification optical system of the present invention that achieves the above object, in order from the object side, is a first group having a negative refractive power, a second group having a positive refractive power, and a third group having a positive refractive power. And a fourth group having negative refractive power,
At the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first group moves along a concave locus on the object side, the telephoto end is located at the same position as the wide angle end, and the second group moves toward the object side. The third group and the fourth group are a variable magnification optical system that is fixed,
The first group includes, in order from the object side, a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface facing the image side.
The second group is composed of, in order from the object side, a positive lens, and a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens;
The third group includes a positive lens,
The fourth group is composed of a negative meniscus lens having a convex surface facing the image side,
At least one lens is molded using a first material that becomes a surface including at least an optical functional surface after molding, and a second material that becomes a surface other than the surface including at least an optical functional surface after molding. , Comprising an integrated lens in which the first material and the second material are integrated,
The first group includes at least one integrated lens, at least one of the integrated lenses has a positive refractive power, and the at least one positive lens satisfies the following conditional expression: To do.
0.1mm 2 <HH1 / φ1 ≦ 4.17mm 2 ··· (1 ')
However, HH1: principal point interval of the first group positive lens,
φ1: refracting power of the first lens group positive lens,
It is.

以下、上記本発明の変倍光学系の背景をなす第1から第33の変倍光学系とその変倍光学系を用いた電子機器について説明する。
第1の変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と、正の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、負の屈折力を有する第4群とから構成された変倍光学系であって、少なくとも1枚のレンズが、成形後において少なくとも光学機能面を含む面となる第1の素材と、成形後において少なくとも光学機能面を含む面以外の面となる第2の素材とを用いて成形され、前記第1の素材と前記第2の素材とが一体化された一体レンズからなることを特徴とするものである。
第1の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。
The first to thirty-third variable power optical systems and the electronic equipment using the variable power optical systems that form the background of the variable power optical system of the present invention will be described below.
The first variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first group having negative refractive power, a second group having positive refractive power, a third group having positive refractive power, and negative refraction. A variable power optical system configured by a fourth group having power, wherein at least one lens has a surface including at least an optical functional surface after molding, and at least an optical function after molding It is formed using a second material which is a surface other than the surface including the surface, and is formed of an integrated lens in which the first material and the second material are integrated.
In the first variable magnification optical system, the reason why the above configuration is adopted and the operation thereof will be described.

負の屈折力レンズ群・正の屈折力のレンズ群・正の屈折力のレンズ群・負の屈折力のレンズ群の順で構成された変倍光学系は、少ないレンズ枚数で構成でき、小型化・低コスト化に向いている。そして、一体レンズを用いることで、光学系をさらに小型化できる。これは、一体レンズでは、従来の加工法と比べると、心取り時の外周分厚さを確保する必要がなくなるからである。この点について、説明する。   A variable power optical system composed of a negative refractive power lens group, a positive refractive power lens group, a positive refractive power lens group, and a negative refractive power lens group in this order can be configured with a small number of lenses. Suitable for cost reduction and cost reduction. And by using an integral lens, the optical system can be further miniaturized. This is because the integral lens does not need to secure the outer peripheral thickness at the time of centering as compared with the conventional processing method. This point will be described.

従来の加工法では、心取りを行うことを前提としていた。そのため、心取りを行う前のレンズの外周部には、ある程度の厚み(コバ厚)が必要であった。よって、従来のレンズは、中心肉厚(中心部の厚み)の厚いレンズになっていた。これに対して、第1の変倍光学系に用いられる一体レンズは、コバ厚の薄いレンズである。そのため、光学系の全長を短縮することができる。また、従来の加工法では、正レンズのパワーを大きくすればする程、必要外径での外周部厚さはさらに厚くなっていた。これに対して、第1の変倍光学系では、心取り時の外周分厚さを確保する必要がない。よって、正レンズのパワーが大きくなればなる程、小型化の効果は大きくなると言える。   In the conventional processing method, it is assumed that centering is performed. Therefore, a certain amount of thickness (edge thickness) is required on the outer periphery of the lens before centering. Therefore, the conventional lens is a lens having a thick central thickness (a thickness of the central portion). On the other hand, the integral lens used in the first variable magnification optical system is a lens having a thin edge thickness. Therefore, the total length of the optical system can be shortened. Further, in the conventional processing method, as the power of the positive lens is increased, the outer peripheral thickness at the required outer diameter is further increased. On the other hand, in the first variable magnification optical system, it is not necessary to secure the outer peripheral thickness at the time of centering. Therefore, it can be said that as the power of the positive lens increases, the effect of downsizing increases.

また、このような一体レンズは、取り扱いが容易なので、変倍光学系の製造にかかるコストを削減することができる。   In addition, since such an integral lens is easy to handle, it is possible to reduce the cost for manufacturing the variable magnification optical system.

なお、このような変倍光学系においては、少なくとも、第1群と第2群及び第2群と第3群の間の間隔を変化させながら、広角端から望遠端への変倍を行うのが良い。もちろん、他の群間隔及び第4群と像面の間の間隔を変化させながら変倍を行うようにしてもよい。また、第3群を合焦のために移動するレンズ群としてもよい。   In such a zoom optical system, zooming from the wide angle end to the telephoto end is performed while changing at least the distance between the first group and the second group, and the second group and the third group. Is good. Of course, zooming may be performed while changing the distance between the other groups and the distance between the fourth group and the image plane. The third group may be a lens group that moves for focusing.

第2の変倍光学系は、第1の変倍光学系において、前記一体レンズが他のレンズと接合されていることを特徴とするものである。   The second variable magnification optical system is characterized in that, in the first variable magnification optical system, the integral lens is cemented with another lens.

第2の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。このように、一体レンズと他のレンズを接合することにより、個々のレンズを独立に組むよりも偏心感度(偏心誤差)を小さくできる。よって、光学系の組み立てが容易になり、低コスト化につながる。   The reason why the second variable magnification optical system adopts the above configuration and the operation thereof will be described. In this way, by combining the integral lens and another lens, the eccentricity sensitivity (eccentric error) can be made smaller than when the individual lenses are assembled independently. Therefore, the assembly of the optical system is facilitated, leading to cost reduction.

第3の変倍光学系は、第1、第2の変倍光学系において、前記一体レンズの少なくとも1つの光学機能面が非球面である非球面一体レンズであることを特徴とするものである。   The third variable magnification optical system is an aspherical integrated lens in which at least one optical functional surface of the integrated lens is an aspherical surface in the first and second variable magnification optical systems. .

第3の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。このような非球面を用いることで、諸収差を抑えることができる。その結果、全系のレンズ枚数を削減することができる。また、光学系の低コスト化、及び小型化ができる。   The reason why the third variable power optical system adopts the above configuration and the operation thereof will be described. Various aberrations can be suppressed by using such an aspherical surface. As a result, the number of lenses in the entire system can be reduced. Further, the cost and size of the optical system can be reduced.

第4の変倍光学系は、第1〜第3の変倍光学系において、前記第1群が少なくとも1枚の正レンズを有することを特徴とするものである。   According to a fourth variable power optical system, in the first to third variable power optical systems, the first group includes at least one positive lens.

第4の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第1群は負のパワーを持つため、少なくとも1枚の負レンズを有している。そこで、この第1群に正レンズを含むことによって、変倍に伴う球面収差やコマ収差・倍率色収差等の諸収差の変動を抑制することができる。   In the fourth variable magnification optical system, the reason for adopting the above configuration and the operation thereof will be described. Since the first group has negative power, it has at least one negative lens. Therefore, by including a positive lens in the first group, it is possible to suppress variations in various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and chromatic aberration of magnification due to zooming.

第5の変倍光学系は、第1〜第4の変倍光学系において、前記第1群の最も物体側に負レンズを有することを特徴とするものである。   The fifth variable power optical system is characterized in that in the first to fourth variable power optical systems, a negative lens is provided on the most object side of the first group.

第5の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。このようにすると、第1群のレンズ有効径や、レンズ全長を短縮することができる。   The reason why the fifth variable magnification optical system has the above-described configuration and the operation thereof will be described. In this way, the effective lens diameter of the first group and the total lens length can be shortened.

第6の変倍光学系は、第1〜第5の変倍光学系において、前記第1群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有することを特徴とするものである。   A sixth variable magnification optical system is characterized in that, in the first to fifth variable magnification optical systems, the first group has at least one integrated lens.

第6の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第1群のレンズは有効径が大きいため、必要とする体積も大きくなる。そこで、第1群のレンズに一体レンズを用いることで、光学材料の体積を小さくすることができる。その結果、コストを削減することができる。   In the sixth variable magnification optical system, the reason for adopting the above configuration and the operation thereof will be described. Since the first group of lenses has a large effective diameter, the required volume increases. Therefore, the volume of the optical material can be reduced by using an integral lens for the first lens group. As a result, cost can be reduced.

また、レンズ自体の体積も小さくなるので、光学系を小型化できる。また、一体レンズは取り扱いが容易なので、光学系の製造にかかるコストを削減できる。   Further, since the volume of the lens itself is reduced, the optical system can be miniaturized. Moreover, since the integral lens is easy to handle, the cost for manufacturing the optical system can be reduced.

第7の変倍光学系は、第6の変倍光学系において、前記一体レンズの少なくとも1枚が、正の屈折力を有することを特徴とするものである。   The seventh variable power optical system is the sixth variable power optical system, wherein at least one of the integrated lenses has a positive refractive power.

第7の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。倍率色収差等の補正のためには、第1群に正レンズを配置するのが好ましい。そこで、この正レンズを一体レンズとすることで、正レンズのコバ厚を薄くでき、全長を短縮することができる。   In the seventh variable magnification optical system, the reason why the above configuration is adopted and the operation thereof will be described. In order to correct lateral chromatic aberration and the like, it is preferable to arrange a positive lens in the first group. Therefore, by using this positive lens as an integral lens, the edge thickness of the positive lens can be reduced and the overall length can be shortened.

また、第1群の正レンズには、倍率色収差や望遠端での球面収差等の補正のために、高屈折率高分散の光学材料を用いるのが好ましい。ただし、一般に、高屈折率高分散の光学材料はコストがかかる。しかも、それだけでなく、第1群の正レンズは有効径が大きいために、必要とする体積も大きくなる。そこで、この正レンズを一体レンズとすることで、正レンズに必要な光学材料の体積を小さくできる。よって、コストを削減できる。また、レンズ自体の体積も小さくなるので、光学系を小型化できる。   For the first lens group positive lens, it is preferable to use an optical material having a high refractive index and high dispersion in order to correct lateral chromatic aberration and spherical aberration at the telephoto end. However, in general, an optical material having a high refractive index and high dispersion is expensive. In addition, since the positive lens of the first group has a large effective diameter, the required volume increases. Therefore, the volume of the optical material necessary for the positive lens can be reduced by using the positive lens as an integral lens. Therefore, cost can be reduced. Further, since the volume of the lens itself is reduced, the optical system can be miniaturized.

第8の変倍光学系は、第7の変倍光学系において、前記第1群の少なくとも1枚の前記正レンズが、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。   An eighth variable power optical system is the seventh variable power optical system, wherein at least one positive lens of the first group satisfies the following conditional expression.

0.1mm2 <HH1/φ1<10mm2 ・・・(1)
ただし、HH1:第1群正レンズの主点間隔、
φ1:第1群正レンズの屈折力、
である。
0.1 mm 2 <HH1 / φ1 <10 mm 2 (1)
However, HH1: principal point interval of the first group positive lens,
φ1: refracting power of the first lens group positive lens,
It is.

第8の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第1群の最も物体側に負レンズを配置すると、倍率色収差が発生する。この倍率色収差等を少ないレンズ枚数、すなわち低コストで補正するためには、第1群に大きなパワーの正レンズを有するのが好ましい。ところが、従来の加工法では、レンズを必要外径よりもやや大きく成形し、心取り(外径丸め)を行ってレンズ鏡枠に組み込む。そのため、正レンズを成形するにあたって、必要外径での外周部厚さは、心取り時の外周部厚さよりも厚くなってしまう。さらに、正レンズのパワーを大きくすると、心取り時の外周部厚さを確保する必要性から、必要外径での外周部厚さはさらに厚くなってしまう。その結果、低コストと小型化との両立が難しくなる。しかし、第1群の正レンズを一体に成形することで、必要外径より大きく成形する必要がなくなる。また、条件式(1)を満たすことで、大きなパワーを、薄いレンズで実現できる。そのため、低コスト化と小型化とを同時に達成することができる。   The reason why the above configuration is adopted in the eighth variable magnification optical system and the operation thereof will be described. When a negative lens is arranged closest to the object side in the first group, lateral chromatic aberration occurs. In order to correct the lateral chromatic aberration and the like with a small number of lenses, that is, at a low cost, it is preferable to have a positive lens with a large power in the first group. However, in the conventional processing method, the lens is molded slightly larger than the required outer diameter, and centering (rounding of the outer diameter) is performed, and the lens is assembled into the lens barrel. Therefore, when the positive lens is molded, the outer peripheral portion thickness at the required outer diameter becomes thicker than the outer peripheral portion thickness at the time of centering. Further, when the power of the positive lens is increased, the outer peripheral portion thickness at the required outer diameter is further increased due to the necessity of securing the outer peripheral portion thickness at the time of centering. As a result, it is difficult to achieve both low cost and downsizing. However, by molding the positive lens of the first group integrally, it is not necessary to mold it larger than the required outer diameter. Further, by satisfying conditional expression (1), a large power can be realized with a thin lens. Therefore, cost reduction and size reduction can be achieved at the same time.

条件式(1)の下限の0.1を下回ると、主点間隔に比してパワーが大きすぎる。そのため、偏心感度も大きくなり、光学性能を保ち難くなる。また、上限の10を越えると、主点間隔に比してパワーが小さい。そのため、第1群の負レンズで発生した倍率色収差等を補正しきれなくなってしまう。あるいは、倍率色収差等を補正するために、レンズ枚数が多くなってしまう。   If the lower limit of 0.1 of conditional expression (1) is not reached, the power is too large compared to the principal point interval. For this reason, the eccentricity sensitivity is also increased, and it is difficult to maintain optical performance. On the other hand, when the upper limit of 10 is exceeded, the power is smaller than the principal point interval. For this reason, the lateral chromatic aberration and the like generated in the negative lens of the first group cannot be corrected. Alternatively, the number of lenses increases in order to correct lateral chromatic aberration and the like.

さらに、以下の条件式(1−2)を満たすのが好ましい。この場合、低コストのまま、光学系を小型にできる。   Furthermore, it is preferable that the following conditional expression (1-2) is satisfied. In this case, the optical system can be reduced in size while maintaining low cost.

0.5mm2 <HH1/φ1<5mm2 ・・・(1−2)
さらに、以下の条件式(1−3)を満たすのがより好ましい。この場合、低コストのまま、光学系をより小型にできる。
また、以下の条件式(1’)であってもよい。
0.1mm2 <HH1/φ1≦4.17mm2 ・・・(1’)
0.5mm 2 <HH1 / φ1 <5mm 2 (1-2)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (1-3). In this case, the optical system can be made smaller while keeping the cost low.
Further, the following conditional expression (1 ′) may be used.
0.1mm 2 <HH1 / φ1 ≦ 4.17mm 2 ··· (1 ')

1mm2 <HH1/φ1<2.5mm2 ・・・(1−3)
第9の変倍光学系は、第6〜第8の変倍光学系において、前記第1群の少なくとも1枚の前記一体レンズが他のレンズと接合されていることを特徴とするものである。
1 mm 2 <HH1 / φ1 <2.5 mm 2 (1-3)
A ninth variable power optical system is characterized in that, in the sixth to eighth variable power optical systems, at least one of the integrated lenses of the first group is cemented with another lens. .

第9の変倍光学系は、第6〜第8の変倍光学系において、前記第1群の少なくとも1枚の前記一体レンズが他のレンズと接合されていることを特徴とするものである。   A ninth variable power optical system is characterized in that, in the sixth to eighth variable power optical systems, at least one of the integrated lenses of the first group is cemented with another lens. .

第9の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第1群にこのような接合レンズを含むことで、偏心感度を小さくできる。そのため、光学系の組み立てが容易になり、低コスト化につながる。   The reason why the ninth variable power optical system has the above-described configuration and the operation thereof will be described. By including such a cemented lens in the first group, the decentration sensitivity can be reduced. This facilitates assembly of the optical system, leading to cost reduction.

第10の変倍光学系は、第6〜第8の変倍光学系において、前記第1群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とするものである。   A tenth variable power optical system according to any one of the sixth to eighth variable power optical systems, wherein the at least one integral lens of the first group has at least one aspheric surface. is there.

第10の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。以上のひょうな変倍光学系の広角端では、第1群での光線高が高い。そこで、第1群に少なくとも1面の非球面を含むようにする。このようにすることで、非点収差や歪曲収差、コマ収差等の軸外収差を、より少ないレンズ枚数で良好に補正することができる。よって、光学系の小型化・低コスト化が実現できる。   The reason why the tenth variable magnification optical system has the above configuration and the operation thereof will be described. At the wide-angle end of the above-described hysteretic variable optical system, the light height in the first group is high. Therefore, the first group includes at least one aspheric surface. In this way, off-axis aberrations such as astigmatism, distortion, and coma can be favorably corrected with a smaller number of lenses. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the optical system.

第11の変倍光学系は、第1〜第10の変倍光学系において、前記第2群が少なくとも1枚の負レンズを有することを特徴とするものである。   The eleventh variable power optical system is characterized in that, in the first to tenth variable power optical systems, the second group has at least one negative lens.

第11の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第2群は正のパワーであるため、少なくとも1枚の正レンズを有している。そこで、負レンズを含むことによって、変倍に伴うコマ収差や非点収差・軸上色収差等の諸収差の変動を抑制できる。   In the eleventh variable magnification optical system, the reason why the above configuration is adopted and the operation thereof will be described. Since the second group has positive power, it has at least one positive lens. Therefore, by including a negative lens, fluctuations in various aberrations such as coma, astigmatism and axial chromatic aberration associated with zooming can be suppressed.

第12の変倍光学系は、第1〜第11の変倍光学系において、前記第2群の最も物体側に正レンズを有することを特徴とするものである。   A twelfth variable magnification optical system is characterized in that in the first to eleventh variable magnification optical systems, a positive lens is provided closest to the object side in the second group.

第12の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第2群では、負パワーの第1群で発散した光を収束する必要がある。そこで、最も物体側のレンズは、正レンズであることが好ましい。   In the twelfth variable magnification optical system, the reason why the above configuration is adopted and the operation thereof will be described. In the second group, it is necessary to converge the light diverged in the first group of negative power. Therefore, the most object side lens is preferably a positive lens.

第13の変倍光学系は、第1〜第12の変倍光学系において、前記第2群の最も像側に負レンズを有することを特徴とするものである。   A thirteenth variable power optical system is characterized in that in the first to twelfth variable power optical systems, a negative lens is provided closest to the image side of the second group.

第13の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第2群の最も像側を負レンズとすることで、以下のような効果が得られる。(1)主点位置が第1群側に移動することから、第1群と第2群の主点間隔が短縮できる。その結果、レンズ全長の短縮ができる。(2)第2群の倍率を大きくできるので、変倍に伴う第2群の移動量を小さくできる。その結果、全長の短縮ができる。   In the thirteenth variable magnification optical system, the reason why the above configuration is adopted and the operation thereof will be described. By using the negative lens on the most image side of the second group, the following effects can be obtained. (1) Since the principal point position moves to the first group side, the distance between the principal points of the first group and the second group can be shortened. As a result, the overall lens length can be shortened. (2) Since the magnification of the second group can be increased, the amount of movement of the second group accompanying zooming can be reduced. As a result, the overall length can be shortened.

第14の変倍光学系は、第1〜第13の変倍光学系において、前記第2群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有し、該一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有することを特徴とするものである。   In a fourteenth variable magnification optical system, in the first to thirteenth variable magnification optical systems, the second group has at least one integrated lens, and at least one of the integrated lenses has a positive refractive power. It is characterized by having.

第14の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。正レンズを一体レンズとすることで、正レンズのコバ厚を薄くできる。その結果、全長を短縮することができる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the fourteenth variable magnification optical system and the operation thereof will be described. By using the positive lens as an integral lens, the edge thickness of the positive lens can be reduced. As a result, the overall length can be shortened.

また、第2群の正レンズには、軸上色収差・球面収差・非点収差等の抑制のために、高屈折率低分散の光学材料を使うのが好ましい。ところが、一般に高屈折率低分散の光学材料はコストがかかる。そこで、この正レンズを一体レンズとすることで、正レンズに必要な光学材料の体積を小さくすることができる。よって、コストを削減できるので、好ましい。   In addition, it is preferable to use an optical material having a high refractive index and low dispersion for the second group positive lens in order to suppress axial chromatic aberration, spherical aberration, astigmatism, and the like. However, in general, an optical material having a high refractive index and low dispersion is expensive. Therefore, the volume of the optical material necessary for the positive lens can be reduced by using the positive lens as an integral lens. Therefore, the cost can be reduced, which is preferable.

また、レンズ自体の体積も小さくなるので、光学系を小型化できる。また、その一体レンズは取り扱いが容易なので、変倍光学系の製造にかかるコストを削減することができる。   Further, since the volume of the lens itself is reduced, the optical system can be miniaturized. Further, since the integrated lens is easy to handle, the cost for manufacturing the variable magnification optical system can be reduced.

第15の変倍光学系は、第14の変倍光学系において、前記第2群の少なくとも1枚の前記正レンズが、以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。   The fifteenth variable magnification optical system is the fourteenth variable magnification optical system, wherein at least one positive lens of the second group satisfies the following conditional expression.

0.1mm2 <HH2/φ2<10mm2 ・・・(2)
ただし、HH2:第2群正レンズの主点間隔、
φ2:第2群正レンズの屈折力、
である。
0.1 mm 2 <HH2 / φ2 <10 mm 2 (2)
Where HH2 is the principal point interval of the second group positive lens,
φ2: refractive power of the second lens group positive lens,
It is.

第15の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第2群に配置された正レンズのパワーを大きくすることで、第2群の移動距離を短縮できる。これは、レンズ全長の短縮につながる。ところが、従来の加工法では、レンズを必要外径よりもやや大きく成形し、心取り(外径丸め)を行ってレンズ鏡枠に組み込む。そのため、正レンズを成形するにあたって、必要外径での外周部厚さは、心取り時の外周部厚さよりも厚くなってしまう。さらに、正レンズのパワーを大きくすると、心取り時の外周部厚さを確保する必要性から、必要外径での外周部厚さはさらに厚くなってしまう。その結果、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立は難しくなる。しかし、この正レンズを一体に成形することで、必要外径より大きく成形する必要がなくなる。また、条件式(2)を満たすことで、大きなパワーを、薄いレンズで実現できる。そのため、より一層の小型化を実現できる。   The reason why the fifteenth variable magnification optical system has the above configuration and the operation thereof will be described. By increasing the power of the positive lens arranged in the second group, the moving distance of the second group can be shortened. This leads to shortening of the entire lens length. However, in the conventional processing method, the lens is molded slightly larger than the required outer diameter, and centering (rounding of the outer diameter) is performed, and the lens is assembled into the lens barrel. Therefore, when the positive lens is molded, the outer peripheral portion thickness at the required outer diameter becomes thicker than the outer peripheral portion thickness at the time of centering. Further, when the power of the positive lens is increased, the outer peripheral portion thickness at the required outer diameter is further increased due to the necessity of securing the outer peripheral portion thickness at the time of centering. As a result, it is difficult to achieve both shortening of the total lens length and downsizing of each lens. However, forming this positive lens integrally eliminates the need for molding larger than the required outer diameter. Further, by satisfying conditional expression (2), a large power can be realized with a thin lens. Therefore, further downsizing can be realized.

条件式(2)の下限の0.1を下回ると、主点間隔に比してパワーが大きすぎる。そのため、偏心感度も大きくなり、光学性能を保ち難くなる。また、上限の10を越えると、主点間隔に比してパワーが小さい。そのため、第2群の移動量が短縮できなくなる。その結果、レンズ全長が大きくなる。   If the lower limit of 0.1 to condition (2) is not reached, the power is too large compared to the principal point interval. For this reason, the eccentricity sensitivity is also increased, and it is difficult to maintain optical performance. On the other hand, when the upper limit of 10 is exceeded, the power is smaller than the principal point interval. Therefore, the moving amount of the second group cannot be shortened. As a result, the total lens length is increased.

さらに、以下の条件式(2−2)を満たすのが好ましい。この場合、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立が達成できる。   Furthermore, it is preferable that the following conditional expression (2-2) is satisfied. In this case, both shortening of the total lens length and downsizing of each lens can be achieved.

0.5mm2 <HH2/φ2<5mm2 ・・・(2−2)
さらに、以下の条件式(2−3)を満たすのがより好ましい。この場合、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立が、より達成しやすくなる。
0.5mm 2 <HH2 / φ2 <5mm 2 (2-2)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (2-3). In this case, it is easier to achieve both shortening of the overall lens length and downsizing of each lens.

1mm2 <HH2/φ2<2.5mm2 ・・・(2−3)
第16の変倍光学系は、第14、第15の変倍光学系において、前記第2群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とするものである。
1 mm 2 <HH2 / φ2 <2.5 mm 2 (2-3)
A sixteenth variable magnification optical system is characterized in that, in the fourteenth and fifteenth variable magnification optical systems, at least one of the integral lenses of the second group has at least one aspherical surface. is there.

第16の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第1群に入射した光束は、負の屈折力を有する第1群により、光束径が広げられる。そのため、第2群での光束径は大きくなる。そこで、第2群に少なくとも1面の非球面を含むことで、変倍に伴う球面収差やコマ収差等の諸収差の変動を、より少ないレンズ枚数で良好に補正することができる。よって、光学系の小型化・低コスト化が実現できる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the sixteenth variable magnification optical system and the operation thereof will be described. The luminous flux incident on the first group is expanded in diameter by the first group having negative refractive power. Therefore, the light beam diameter in the second group becomes large. Therefore, by including at least one aspherical surface in the second group, it is possible to satisfactorily correct variations in various aberrations such as spherical aberration and coma accompanying zooming with a smaller number of lenses. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the optical system.

第17の変倍光学系は、第1〜第16の変倍光学系において、前記第3群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有することを特徴とするものである。   A seventeenth variable magnification optical system is characterized in that, in the first to sixteenth variable magnification optical systems, the third group has at least one integrated lens.

第17の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第3群のレンズは有効径が大きいために、レンズに必要な光学材料の体積も大きくなる。そこで、第3群のレンズに一体レンズを用いることで、その光学材料の体積が小さくなる。よって、コストを削減できる。また、一体レンズは取り扱いが容易なので、変倍光学系の製造にかかるコストを削減することができる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the seventeenth variable magnification optical system and the operation thereof will be described. Since the third group lens has a large effective diameter, the volume of the optical material necessary for the lens also increases. Therefore, by using an integral lens for the third lens group, the volume of the optical material is reduced. Therefore, cost can be reduced. Moreover, since the integral lens is easy to handle, the cost for manufacturing the variable magnification optical system can be reduced.

第18の変倍光学系は、第17の変倍光学系において、前記一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有する正レンズであることを特徴とするものである。   The eighteenth variable magnification optical system is the seventeenth variable magnification optical system, wherein at least one of the integrated lenses is a positive lens having a positive refractive power.

第18の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。正レンズを一体レンズとすることで、正レンズのコバ厚を薄くでき、全長を短縮できる。また、第3群の正レンズは有効径が大きいため、レンズに必要な光学材料の体積も大きくなる。そこで、この正レンズを一体レンズとすることで、その光学材料の体積が小さくなる。よって、コストを削減できる。   The reason why the above configuration is adopted in the eighteenth variable magnification optical system and the operation thereof will be described. By using the positive lens as an integral lens, the edge thickness of the positive lens can be reduced and the overall length can be shortened. Moreover, since the positive lens of the third group has a large effective diameter, the volume of the optical material necessary for the lens also increases. Therefore, by making this positive lens an integral lens, the volume of the optical material is reduced. Therefore, cost can be reduced.

第19の変倍光学系は、第18の変倍光学系において、前記第3群の少なくとも1枚の前記正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。   A nineteenth variable magnification optical system is characterized in that, in the eighteenth variable magnification optical system, at least one positive lens of the third group satisfies the following conditional expression.

0.1mm2 <HH3/φ3<20mm2 ・・・(3)
ただし、HH3:第3群正レンズの主点間隔、
φ3:第3群正レンズの屈折力、
である。
0.1 mm 2 <HH3 / φ3 <20 mm 2 (3)
However, HH3: principal point interval of the third group positive lens,
φ3: refractive power of the third lens group positive lens,
It is.

第19の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第3群の正レンズのパワーを大きくすることは、第3群全体のパワーを大きくすることにつながる。第3群の正レンズのパワーを大きくすることで、次のような効果が得られる。(1)広角端での射出瞳位置を像面から遠ざけることができるので、像側テレセントリック性の確保が容易になる。(2)第3群を合焦時に光軸方向に沿って移動する場合、移動範囲を小さくできる。この場合、第2群との間隔は小さくてよいので、全長を削減できる。   The reason why the nineteenth variable magnification optical system has the above configuration and the operation thereof will be described. Increasing the power of the positive lens in the third group leads to increasing the power of the entire third group. By increasing the power of the third lens group positive lens, the following effects can be obtained. (1) Since the exit pupil position at the wide-angle end can be moved away from the image plane, it is easy to ensure image-side telecentricity. (2) When moving the third group along the optical axis direction during focusing, the moving range can be reduced. In this case, since the interval with the second group may be small, the overall length can be reduced.

ところが、従来の加工法では、レンズを必要外径よりもやや大きく成形し、心取り(外径丸め)を行ってレンズ鏡枠に組み込む。そのため、正レンズを成形するにあたって、必要外径での外周部厚さは、心取り時の外周部厚さよりも厚くなってしまう。さらに、正レンズのパワーを大きくすると、心取り時の外周部厚さを確保する必要性から、必要外径での外周部厚さはさらに厚くなってしまう。その結果、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立は難しくなる。しかし、この正レンズを一体に成形にすれば、必要外径より大きく成形する必要がなくなる。また、条件式(3)を満たすことで、大きなパワーを、薄いレンズで実現できる。そのため、より一層の小型化を実現できる。   However, in the conventional processing method, the lens is molded slightly larger than the required outer diameter, and centering (rounding of the outer diameter) is performed, and the lens is assembled into the lens barrel. Therefore, when the positive lens is molded, the outer peripheral portion thickness at the required outer diameter becomes thicker than the outer peripheral portion thickness at the time of centering. Further, when the power of the positive lens is increased, the outer peripheral portion thickness at the required outer diameter is further increased due to the necessity of securing the outer peripheral portion thickness at the time of centering. As a result, it is difficult to achieve both shortening of the total lens length and downsizing of each lens. However, if this positive lens is molded integrally, it is not necessary to mold larger than the required outer diameter. Further, by satisfying conditional expression (3), a large power can be realized with a thin lens. Therefore, further downsizing can be realized.

条件式(3)の下限の0.1を下回ると、主点間隔に比してパワーが大きすぎるために偏心感度も大きくなり、光学性能を保ち難くなる。上限の20を越えると、主点間隔に比してパワーが小さいので、広角端での射出瞳位置が像面に近づいてしまう。その結果、像側テレセントリック性を確保できなくなるので、好ましくない。   If the lower limit of 0.1 of the conditional expression (3) is not reached, the power is too large compared to the principal point interval, so that the decentration sensitivity also increases and it becomes difficult to maintain the optical performance. When the upper limit of 20 is exceeded, the power is smaller than the principal point interval, and the exit pupil position at the wide-angle end approaches the image plane. As a result, the image side telecentricity cannot be secured, which is not preferable.

さらに、以下の条件式(3−2)を満たすのが好ましい。この場合、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立が達成できる。   Furthermore, it is preferable that the following conditional expression (3-2) is satisfied. In this case, both shortening of the total lens length and downsizing of each lens can be achieved.

0.5mm2 <HH3/φ3<9mm2 ・・・(3−2)
さらに、以下の条件式(3−3)を満たすのがより好ましい。この場合、レンズ全長の短縮と各レンズの小型化の両立が、より達成しやすくなる。
0.5 mm 2 <HH3 / φ3 <9 mm 2 (3-2)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (3-3). In this case, it is easier to achieve both shortening of the overall lens length and downsizing of each lens.

1mm2 <HH3/φ3<4mm2 ・・・(3−3)
第20の変倍光学系は、第17〜第19の変倍光学系において、前記第3群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とするものである。
1 mm 2 <HH3 / φ3 <4 mm 2 (3-3)
The twentieth variable magnification optical system is characterized in that, in the seventeenth to nineteenth variable magnification optical systems, at least one of the integral lenses of the third group has at least one aspheric surface. is there.

第20の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。以上のようなタイプの変倍光学系は、広角端では第3群での光束径は大きい。そこで、第3群に少なくとも1面の非球面を含むようにする。このようにすることで、変倍に伴う球面収差やコマ収差等の諸収差の変動を、より少ない枚数で良好に補正することができる。よって、光学系の小型化・低コスト化が実現できる。   In the twentieth variable magnification optical system, the reason for adopting the above configuration and the operation thereof will be described. The variable magnification optical system of the above type has a large beam diameter in the third group at the wide angle end. Therefore, the third group includes at least one aspheric surface. By doing so, fluctuations in various aberrations such as spherical aberration and coma accompanying zooming can be favorably corrected with a smaller number of sheets. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the optical system.

第21の変倍光学系は、第1〜第20の変倍光学系において、前記4群に前記一体レンズを用いることを特徴とするものである。   A twenty-first variable magnification optical system is characterized in that, in the first to twentieth variable magnification optical systems, the integrated lens is used in the four groups.

第21の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第4群のレンズは有効径が大きいために、レンズに必要な光学材料の体積も大きくなる。そこで、第4群のレンズに一体レンズを用いることで、その光学材料の体積が小さくなる。よって、コストを削減できる。また、一体レンズは取り扱いが容易なので、変倍光学系の製造にかかるコストを削減することができる。   The reason why the above configuration is adopted in the twenty-first variable magnification optical system and the operation thereof will be described. Since the fourth group lens has a large effective diameter, the volume of the optical material necessary for the lens also increases. Therefore, by using an integral lens for the fourth lens group, the volume of the optical material is reduced. Therefore, cost can be reduced. Moreover, since the integral lens is easy to handle, the cost for manufacturing the variable magnification optical system can be reduced.

第22の変倍光学系は、第21の変倍光学系において、前記第4群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とするものである。   The twenty-second variable magnification optical system is the twenty-first variable magnification optical system, wherein at least one of the integrated lenses of the fourth group has at least one aspherical surface.

第22の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第4群では光線高が高い。そこで、第4群に少なくとも1面の非球面を含むことで、歪曲収差や非点収差等の軸外収差を、より少ない枚数で良好に補正でききる。よって、光学系の小型化・低コスト化ができる。   In the twenty-second variable magnification optical system, the reason for adopting the above configuration and the operation thereof will be described. In the fourth group, the ray height is high. Therefore, by including at least one aspheric surface in the fourth group, off-axis aberrations such as distortion and astigmatism can be favorably corrected with a smaller number of sheets. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the optical system.

第23の変倍光学系は、第1〜第22の変倍光学系において、少なくとも1枚の前記一体レンズの最薄部厚さが以下の条件式を満たすことを特徴とするものである。   The twenty-third variable power optical system is characterized in that, in the first to twenty-second variable power optical systems, the thinnest part thickness of at least one integrated lens satisfies the following conditional expression.

0.1mm<t<0.5mm ・・・(4)
ただし、t:一体レンズの最薄部厚さ、
である。
0.1 mm <t <0.5 mm (4)
Where t is the thickness of the thinnest part of the integral lens,
It is.

第23の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。一体レンズの最薄部の厚さを小さくすると、レンズを小さく成形できる。その結果、レンズ全長の短縮ができる。そこで、条件式(4)を満たすことで、光学性能を保ちながら小型化が実現できる。条件式(4)の下限の0.1mmを下回ると、レンズが薄すぎるために、外圧や温度等によって変形してしまい、光学性能を保つことが難しくなる。上限の0.5mmを越えると、最薄部厚さが大きくなるために、レンズも大きくなる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the twenty-third variable magnification optical system and the operation thereof will be described. If the thickness of the thinnest part of the integral lens is reduced, the lens can be made smaller. As a result, the overall lens length can be shortened. Therefore, by satisfying conditional expression (4), it is possible to reduce the size while maintaining the optical performance. If the lower limit of 0.1 mm of conditional expression (4) is not reached, the lens is too thin and deforms due to external pressure, temperature, etc., making it difficult to maintain optical performance. If the upper limit of 0.5 mm is exceeded, the thickness of the thinnest part increases, and the lens also increases.

さらに、以下の条件式(4−2)を満たすのが好ましい。この場合、光学性能を保ちながら、光学系を小型化することができる。   Furthermore, it is preferable that the following conditional expression (4-2) is satisfied. In this case, the optical system can be downsized while maintaining the optical performance.

0.15mm<t<0.4mm ・・・(4−2)
さらに、以下の条件式(4−3)を満たすのがより好ましい。この場合、光学性能を保ちながら、光学系をより小型化することができる。
0.15 mm <t <0.4 mm (4-2)
Furthermore, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (4-3). In this case, the optical system can be further downsized while maintaining the optical performance.

0.2mm<t<0.35mm ・・・(4−3)
第24の変倍光学系は、第23の変倍光学系において、前記一体レンズが正の屈折力を有することを特徴とするものである。
0.2 mm <t <0.35 mm (4-3)
The twenty-fourth variable magnification optical system is the twenty-third variable magnification optical system, wherein the integrated lens has a positive refractive power.

第24の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。正レンズを一体レンズとすると、正レンズのコバ厚を薄くできる。よって、全長を短縮することができる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the twenty-fourth variable magnification optical system and the operation thereof will be described. If the positive lens is an integral lens, the edge thickness of the positive lens can be reduced. Therefore, the total length can be shortened.

第25の変倍光学系は、第1〜第24の変倍光学系において、前記一体レンズを成形する際、一つの成形機で複数の光学機能面を同時に成形することを特徴とするものである。   The 25th variable power optical system is characterized in that, in the 1st to 24th variable power optical systems, when molding the integrated lens, a plurality of optical functional surfaces are simultaneously molded by a single molding machine. is there.

第25の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。一つの成形機で複数面を並列して同時に成形すると、1面あたりの加工時間が短縮できる。また、このように一つの成形機で複数面同時に成形することにより、面数当たりの押し型の寿命を長期化できる。よって、コストを大幅に削減できる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the twenty-fifth zoom optical system and the operation thereof will be described. When a plurality of surfaces are simultaneously formed in parallel with one molding machine, the processing time per surface can be shortened. Further, by simultaneously molding a plurality of surfaces with one molding machine in this way, the life of the pressing die per number of surfaces can be extended. Thus, the cost can be greatly reduced.

第26の変倍光学系は、第1〜第25の変倍光学系において、前記第1の素材がガラスであることを特徴とするものである。   A twenty-sixth variable magnification optical system is the first to twenty-fifth variable magnification optical system, wherein the first material is glass.

第26の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第1の素材として高屈折率を示すガラスを用いることで、少ない枚数で球面収差・像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。また、ガラスを用いることで、温度変化の影響を受け難くなる。そのため、温度変化時のバックフォーカス変動が小さい光学系を実現することができる。もちろん、第1の素材として、他にプラスチックや有機無機複合材料を用いることもできる。   The reason for adopting the above configuration and the operation thereof in the twenty-sixth variable magnification optical system will be described. By using a glass exhibiting a high refractive index as the first material, various aberrations such as spherical aberration and field curvature can be favorably corrected with a small number of sheets. Moreover, it becomes difficult to receive the influence of a temperature change by using glass. Therefore, it is possible to realize an optical system with a small back focus fluctuation at the time of temperature change. Of course, other plastics and organic-inorganic composite materials can also be used as the first material.

第27の変倍光学系は、第1〜第26の変倍光学系において、前記第2の素材が遮光性を有するものであることを特徴とするものである。   A twenty-seventh variable power optical system is the first to twenty-sixth variable power optical system, wherein the second material has a light shielding property.

第27の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第2の素材に遮光性があると、光学機能面以外の面からの光線が像面に到達するのを最小限にできる。よって、ゴースト光やフレア光を抑えることができるため、好ましい。   The reason why the above configuration is adopted in the twenty-seventh variable magnification optical system and the operation thereof will be described. When the second material has light shielding properties, it is possible to minimize the arrival of light rays from surfaces other than the optical functional surface. Therefore, it is preferable because ghost light and flare light can be suppressed.

第28の変倍光学系は、第1〜第27の変倍光学系において、前記第2の素材が、金属、サーメット又はセラミックスであることを特徴とするものである。   A twenty-eighth variable magnification optical system is the first to twenty-seventh variable magnification optical system, wherein the second material is metal, cermet, or ceramics.

第28の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。第2の素材が金属、サーメット(セラミックスと金属の複合材料)、セラミックスであれば、形状の加工が容易となる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the twenty-eighth variable magnification optical system and the operation thereof will be described. If the second material is a metal, cermet (composite material of ceramics and metal), or ceramics, the shape can be easily processed.

第29の変倍光学系は、第1〜第28の変倍光学系において、光学系を構成する少なくとも1つの光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いることを特徴とするものである。   The twenty-ninth variable magnification optical system is characterized in that, in the first to twenty-eighth variable magnification optical systems, an organic-inorganic composite material is used as an optical material of at least one optical element constituting the optical system.

第29の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いると、有機成分と無機成分の種類と存在量比率に応じて、種々の光学特性(屈折率、波長分散性)が発現するようになる(得られる)。このように、 有機成分と無機成分を任意の比率で配合することで、 所望の光学特性、あるいは高い光学特性を持つ光学材料を実現できる。これにより、性能の高い光学素子を得ることができるので、より少ない枚数で諸収差を補正できる。よって、光学系を低コスト・小型化できる。   The reason why the above-described configuration is adopted in the 29th variable magnification optical system and the operation thereof will be described. When an organic-inorganic composite material is used as the optical material of the optical element, various optical properties (refractive index, wavelength dispersion) are exhibited depending on the type and abundance ratio of the organic and inorganic components (obtained) ). Thus, an optical material having desired optical characteristics or high optical characteristics can be realized by blending an organic component and an inorganic component in an arbitrary ratio. Thereby, since an optical element with high performance can be obtained, various aberrations can be corrected with a smaller number of sheets. Therefore, the optical system can be reduced in cost and size.

第30の変倍光学系は、第29の変倍光学系において、前記有機無機複合体はジルコニアのナノ粒子を含むことを特徴とするものである。   The 30th variable magnification optical system is the 29th variable magnification optical system, wherein the organic-inorganic composite includes zirconia nanoparticles.

第31の変倍光学系は、第29の変倍光学系において、前記有機無機複合体はジルコニアとアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とするものである。   A thirty-first variable power optical system is the twenty-ninth variable power optical system, wherein the organic-inorganic composite includes nanoparticles of zirconia and alumina.

第32の変倍光学系は、第29の変倍光学系において、前記有機無機複合体はニオブ酸化物のナノ粒子を含むことを特徴とするものである。   The thirty-second variable magnification optical system is the twenty-ninth variable magnification optical system, wherein the organic-inorganic composite includes niobium oxide nanoparticles.

第33の変倍光学系は、第29の変倍光学系において、記有機無機複合体はジルコニウムアルコキシドの加水分解物とアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とするものである。   A thirty-third variable power optical system is the twenty-ninth variable power optical system, wherein the organic-inorganic composite includes a hydrolyzate of zirconium alkoxide and alumina nanoparticles.

第30〜第33の変倍光学系において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。これらの材料のナノ粒子は、無機成分の例示である。そして、このようなナノ粒子を有機成分のプラスチック中に所定の存在量比率で分散させることにより、種々の光学特性(屈折率、波長分散性)を発現させることができる。   In the 30th to 33rd variable power optical systems, the reason why the above configuration is adopted and the operation thereof will be described. The nanoparticles of these materials are examples of inorganic components. Then, by dispersing such nanoparticles in an organic component plastic at a predetermined abundance ratio, various optical characteristics (refractive index, wavelength dispersibility) can be expressed.

以上の変倍光学系を用いた電子機器は、第1〜第33の変倍光学系と、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とするものである。   An electronic apparatus using the above variable magnification optical system includes the first to thirty-third variable magnification optical systems and an electronic image pickup device arranged on the image side thereof.

この電子機器において、上記構成をとる理由とその作用を説明する。以上の変倍光学系は、小型で低コストなものである。よって、このような変倍光学系を撮像光学系として搭載した電子機器において、機器の小型化・低コスト化を図ることができる。なお、電子機器としては、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、情報携帯端末等がある。   In this electronic apparatus, the reason why the above configuration is adopted and the operation thereof will be described. The above variable magnification optical system is small and low-cost. Therefore, in an electronic device equipped with such a variable magnification optical system as an imaging optical system, it is possible to reduce the size and cost of the device. Electronic devices include digital cameras, video cameras, digital video units, personal computers, mobile computers, mobile phones, portable information terminals, and the like.

本発明によると、変倍光学系の低コスト化と小型化との両立を効果的に行うことができ、それを用いた電子機器も同様に低コスト化と小型化を達成することができる。   According to the present invention, it is possible to effectively achieve both cost reduction and size reduction of the variable magnification optical system, and electronic devices using the same can achieve cost reduction and size reduction as well.

以下に、本発明の変倍光学系を示す。この変倍光学系には、一体レンズが用いられている。そこで、まず、一体レンズの製造方法を図5を用いて説明する。図5(a)において、14は一体レンズ成形型の下押型、15は一体レンズ成形型の上押型である。下押型14の所定の領域には、一体レンズ下面型(以下、下面型とする。)が形成されている。この下面型は、成形後の一体レンズにおいて、光学機能面の部分に該当する。また、上押型15の所定の領域にも、一体レンズ上面型(以下、上面型とする。)が形成されている。この上面型も、成形後の一体レンズにおいて、光学機能面の部分に該当する。   The variable power optical system of the present invention is shown below. An integral lens is used in this variable magnification optical system. Therefore, first, a manufacturing method of the integral lens will be described with reference to FIG. In FIG. 5A, reference numeral 14 denotes a lower pressing mold of the integral lens molding die, and 15 denotes an upper pressing mold of the integral lens molding die. An integrated lens bottom surface mold (hereinafter referred to as a bottom surface mold) is formed in a predetermined region of the lower pressing mold 14. This lower surface mold corresponds to the portion of the optical functional surface in the molded integrated lens. An integral lens upper surface mold (hereinafter referred to as an upper surface mold) is also formed in a predetermined region of the upper pressing mold 15. This upper surface mold also corresponds to the portion of the optical function surface in the integrated lens after molding.

一体レンズ10は、第1の素材11と第2の素材12とを用いて成形されている。第1の素材11には、一体レンズの成形後において、少なくとも光学機能面を含む面が形成される。また、第2の素材12には、一体レンズの成形後において、少なくとも光学機能面を含む面以外の面が形成される。この、光学機能面を含む面以外の面は、第1の素材11によって形成された面の外周部に形成された面である。この面は、例えば、鏡筒と接触して一体レンズを支持する面、あるいは心出しする面である。   The integral lens 10 is molded using a first material 11 and a second material 12. The first material 11 is formed with a surface including at least an optical functional surface after the integral lens is molded. The second material 12 is formed with a surface other than at least the surface including the optical function surface after the integral lens is molded. The surfaces other than the surface including the optical function surface are surfaces formed on the outer peripheral portion of the surface formed by the first material 11. This surface is, for example, a surface that contacts the lens barrel and supports the integral lens, or a centering surface.

第2の素材12には、穴13が形成されている。よって、一体レンズ10の製造にあたっては、図5(a)に示すように、第1の素材11は第2の素材12と共に、一体レンズ成形型の下押型14の上に載置される。このとき、第1の素材11は、穴13の中に嵌入された状態で配置されている。この状態において、第1の素材11が変形可能な温度まで加温される。この温度は、第1の素材11の転移点より高い適宜な温度である。次に、適宜な温度になったところで、一体レンズ成形型の上押型15が、上方から第2の素材12の面に接するまで降下する。これにより、下面型と上面型によって、第1の素材11が押圧される。その結果、第1の素材11は、下面型と上面型とに応じた形に成形され、全体として図5(b)に示すように、一体レンズ10が成形される。この一体レンズ10は、図5(b)の上押型15を除去した後で、下押型14内から容易に取り出すことができる。また、この一体レンズ10は、図6に斜視図を示すように、第1の素材11が第2の素材12の穴に融着して一体化している。なお、図5では、一対の押型14、15に、1セットの第1の素材11と第2の素材12を載置しているが、このような構成に限られない。別の例を次に示す。   A hole 13 is formed in the second material 12. Therefore, in manufacturing the integrated lens 10, as shown in FIG. 5A, the first material 11 and the second material 12 are placed on the lower pressing die 14 of the integrated lens molding die. At this time, the first material 11 is arranged in a state of being inserted into the hole 13. In this state, the first material 11 is heated to a deformable temperature. This temperature is an appropriate temperature higher than the transition point of the first material 11. Next, when an appropriate temperature is reached, the upper pressing die 15 of the integral lens molding die descends from above until it comes into contact with the surface of the second material 12. Accordingly, the first material 11 is pressed by the lower surface mold and the upper surface mold. As a result, the first material 11 is molded into a shape corresponding to the lower surface mold and the upper surface mold, and the integrated lens 10 is molded as a whole as shown in FIG. The integrated lens 10 can be easily taken out from the lower pressing die 14 after the upper pressing die 15 in FIG. 5B is removed. Further, as shown in the perspective view of FIG. 6, the integrated lens 10 is formed by integrating the first material 11 into the hole of the second material 12. In FIG. 5, one set of the first material 11 and the second material 12 is placed on the pair of pressing dies 14 and 15, but the configuration is not limited thereto. Another example is shown below.

図8は、別の例であって、一対の押型の下押型14、上押型15それぞれに、複数の面型を並列配置したものである。そして、それぞれに面型対応して、第1の素材11と第2の素材12を複数載置している。このようにして、同時に、複数の一体レンズを成形するものである。図8(a)において、14は一体レンズ成形型の下押型、15は一体レンズ成形型の上押型である。下押型14の所定の領域には、一体レンズ下面型(以下、下面型とする。)が、複数形成されている。この下面型は、成形後の一体レンズにおいて、光学機能面の部分に該当する。また、上押型15の所定の領域にも、一体レンズ上面型(以下、上面型とする。)が、複数形成されている。この上面型も、成形後の一体レンズにおいて、光学機能面の部分に該当する。   FIG. 8 shows another example in which a plurality of surface molds are arranged in parallel in each of the pair of pressing molds 14 and 15. A plurality of first materials 11 and a plurality of second materials 12 are placed corresponding to the respective surface molds. In this way, a plurality of integral lenses are molded simultaneously. In FIG. 8A, reference numeral 14 denotes a lower pressing die of the integral lens molding die, and 15 denotes an upper pressing die of the integral lens molding die. A plurality of integral lens bottom surface molds (hereinafter referred to as bottom surface molds) are formed in a predetermined region of the lower pressing mold 14. This lower surface mold corresponds to the portion of the optical functional surface in the molded integrated lens. In addition, a plurality of integrated lens upper surface molds (hereinafter referred to as upper surface molds) are also formed in a predetermined region of the upper pressing mold 15. This upper surface mold also corresponds to the portion of the optical function surface in the integrated lens after molding.

図8(a)に示すように、本例の一体レンズも、第1の素材11と第2の素材12とを用いて成形されている。第1の素材11は、一体レンズの成形後において、少なくとも光学機能面を含む面を形成する。また、第2の素材12は、一体レンズの成形後において、少なくとも光学機能面を含む面以外の面を形成する。この、光学機能面を含む面以外の面は、第1の素材11によって形成された面の外周部に形成された面である。この面は、例えば、鏡筒と接触して一体レンズを支持する面、あるいは心出しする面である。   As shown in FIG. 8A, the integrated lens of this example is also molded using the first material 11 and the second material 12. The first material 11 forms a surface including at least an optical functional surface after the molding of the integral lens. Further, the second material 12 forms a surface other than at least the surface including the optical function surface after the molding of the integral lens. The surfaces other than the surface including the optical function surface are surfaces formed on the outer peripheral portion of the surface formed by the first material 11. This surface is, for example, a surface that contacts the lens barrel and supports the integral lens, or a centering surface.

第2の素材12には、穴13が複数形成されている。よって、本例では、一体レンズはアレイ状に形成される。そして、図9に示すアレイ状に形成された一体レンズ10’(以下、アレイ状レンズ10’とする。)を切断することで、図6に示す一体レンズ10が得られる。アレイ状レンズ10’の製造にあたっては、図8(a)に示すように、複数の第1の素材11は、第2の素材12と共に、一体レンズ成形型の下押型14の上に載置される。このとき、第1の素材11の各々は、各穴13の中に嵌入された状態で配置されている。この状態において、第1の素材11が変形可能な温度まで加温される。この温度は、第1の素材11の転移点より高い適宜な温度である。次に、適宜な温度になったところで、一体レンズ成形型の上押型15が、上方から第2の素材12の面に接するまで降下する。これにより、下面型と上面型によって、各々の第1の素材11が押圧される。その結果、第1の素材11は、下面型と上面型とに応じた形に成形され、全体として図8(b)に示すように、アレイ状レンズ10’が成形される。なお、この例においては、図8に示すように、上押型15に凸形状部16を設けておいて押圧することにより、第2の素材12に凹形状部17を同時に加工するようにしている。アレイ状レンズ10’は、図8(b)の上押型15を除去した後で、下押型14内から容易に取り出すことができる。また、このアレイ状レンズ10’は、図9に斜視図を示すように、各々の第1の素材11が、第2の素材12の各穴13に融着して一体化している。その後、第2の素材12を切断して、複数の一体レンズ10が得られる。なお、図8及び図9では3×3のレンズアレイとなっているが、個数はこの限りではない。   A plurality of holes 13 are formed in the second material 12. Therefore, in this example, the integral lenses are formed in an array. Then, by cutting the integrated lens 10 ′ (hereinafter referred to as an arrayed lens 10 ′) formed in an array shown in FIG. 9, the integrated lens 10 shown in FIG. 6 is obtained. In manufacturing the arrayed lens 10 ′, as shown in FIG. 8A, the plurality of first materials 11 are placed together with the second material 12 on the lower pressing die 14 of the integral lens molding die. The At this time, each of the first materials 11 is arranged in a state of being inserted into each hole 13. In this state, the first material 11 is heated to a deformable temperature. This temperature is an appropriate temperature higher than the transition point of the first material 11. Next, when an appropriate temperature is reached, the upper pressing die 15 of the integral lens molding die descends from above until it comes into contact with the surface of the second material 12. Thereby, each 1st raw material 11 is pressed by a lower surface type | mold and an upper surface type | mold. As a result, the first material 11 is formed into a shape corresponding to the lower surface mold and the upper surface mold, and the array lens 10 ′ is formed as shown in FIG. 8B as a whole. In this example, as shown in FIG. 8, the convex portion 16 is provided on the upper pressing die 15 and pressed to simultaneously process the concave portion 17 on the second material 12. . The arrayed lens 10 ′ can be easily taken out from the lower pressing die 14 after the upper pressing die 15 in FIG. 8B is removed. Further, in the array lens 10 ′, as shown in a perspective view in FIG. 9, each first material 11 is fused and integrated in each hole 13 of the second material 12. Then, the 2nd raw material 12 is cut | disconnected and the some integrated lens 10 is obtained. 8 and 9, the lens array is 3 × 3, but the number is not limited to this.

次に、本発明の変倍光学系(ズームレンズ)の実施例1及び実施例2について、図面を参照して説明する。実施例1、2の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)の光軸に沿うレンズ断面図をそれぞれ図1、図2に示す。各図中、G1は第1レンズ群、G2は第2レンズ群、G3は第3レンズ群、G4は第4レンズ群、Sは開口絞り、Fは近赤外カットフィルター、ローパスフィルター、電子撮像素子のカバーガラス等の平行平面板群、Iは像面を示す。また、実施例1、2の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)の球面収差、非点収差、倍率色(収差)、歪曲収差の収差図をそれぞれ図3、図4に示す。なお、これら収差図中において、“FIY”は像高を表す。   Next, Example 1 and Example 2 of the variable magnification optical system (zoom lens) of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show lens cross-sectional views along the optical axes of the wide-angle end (a), the intermediate state (b), and the telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity in Examples 1 and 2, respectively. In each figure, G1 is the first lens group, G2 is the second lens group, G3 is the third lens group, G4 is the fourth lens group, S is the aperture stop, F is the near-infrared cut filter, low-pass filter, and electronic imaging A plane parallel plate group such as a cover glass of the element, I denotes an image plane. Further, spherical aberration, astigmatism, chromaticity of magnification (aberration), distortion of the wide-angle end (a), the intermediate state (b), the telephoto end (c) at the time of focusing on an object point at infinity according to the first and second embodiments. Aberration diagrams are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. In these aberration diagrams, “FIY” represents the image height.

実施例1の変倍光学系を、図1に示す。実施例1の変倍光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とで構成されている。そして、広角端から望遠端に変倍する際に、第1レンズ群G1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端と略同じ位置に位置し、第2レンズ群G2は開口絞りSと一体で物体側へ移動し、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4は固定である。   The variable magnification optical system of Example 1 is shown in FIG. The variable magnification optical system of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1, an aperture stop S, a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group G4. ing. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves along a concave locus on the object side, and at the telephoto end is located at substantially the same position as the wide-angle end, and the second lens group G2 Moves to the object side integrally with the aperture stop S, and the third lens group G3 and the fourth lens group G4 are fixed.

第1レンズ群G1は、全体で負のパワーを有している。この第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズとで構成されている。そして、非球面は、両凹負レンズの像側の面である。   The first lens group G1 has a negative power as a whole. The first lens group G1 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface facing the image side. The aspheric surface is the image side surface of the biconcave negative lens.

第2レンズ群G2は、全体で正のパワーを有している。この第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズとで構成されている。そして、非球面は、単レンズの両凸正レンズの物体側の面と、接合レンズの最も物体側の面である。   The second lens group G2 has a positive power as a whole. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens and a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. The aspheric surfaces are the object-side surface of the biconvex positive lens of the single lens and the most object-side surface of the cemented lens.

第3レンズ群G3は、正のパワーを有している。この第3レンズ群G3は、両凸正レンズで構成さている。この第3レンズ群G3は合焦時にのみ光軸方向に移動する。   The third lens group G3 has positive power. The third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens. The third lens group G3 moves in the direction of the optical axis only during focusing.

第4レンズ群G4は、負のパワーを有している。この第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成されいる。非球面は、負メニスカスレンズ像側の面である。   The fourth lens group G4 has negative power. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The aspherical surface is a surface on the negative meniscus lens image side.

本実施例に係る変倍光学系を構成する全てのレンズは、一体レンズである。この一体レンズは、図5に示す方法で製造されたものである。   All the lenses constituting the variable magnification optical system according to the present embodiment are integral lenses. This integral lens is manufactured by the method shown in FIG.

一体化レンズ10の例を図7に示す。この一体化レンズ10は、本実施例に係る変倍光学系に用いられる。図7は、第1レンズ群G1の物体側からから数えて2番目のレンズの断面図である。このレンズは、正メニスカスレンズを一体化レンズとしたものである。ここで、第2の素材12の厚さは0.4mmである。このとき、図7に示してはないが、第2の素材12に穴や凹凸形状を成形の際に同時に加工するようにしてもよい。   An example of the integrated lens 10 is shown in FIG. This integrated lens 10 is used in the variable magnification optical system according to the present embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view of the second lens counted from the object side of the first lens group G1. In this lens, a positive meniscus lens is an integrated lens. Here, the thickness of the second material 12 is 0.4 mm. At this time, although not shown in FIG. 7, a hole or a concavo-convex shape may be simultaneously processed in the second material 12 during molding.

実施例2の変倍光学系を、図2に示す。実施例2の変倍光学系は、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とで構成されている。そして、開口絞りSが第2レンズ群G2中の第1レンズと第2レンズの間に一体に配置されている。また、広角端から望遠端に変倍する際は、第1レンズ群G1は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端と略同じ位置に位置し、第2レンズ群G2は開口絞りSと一体で物体側へ移動し、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4は固定である。   The variable magnification optical system of Example 2 is shown in FIG. The variable magnification optical system of Example 2 includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group G4. An aperture stop S is integrally disposed between the first lens and the second lens in the second lens group G2. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves along a concave locus on the object side, and at the telephoto end is positioned at substantially the same position as the wide-angle end, and the second lens group G2 Moves to the object side integrally with the aperture stop S, and the third lens group G3 and the fourth lens group G4 are fixed.

第1レンズ群G1は、全体で負のパワーを有している。この第1レンズ群G1は、両凹負レンズと像側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズで構成されている。   The first lens group G1 has a negative power as a whole. The first lens group G1 includes a cemented lens composed of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface facing the image side.

第2レンズ群G2は、全体で正のパワーを有している。この第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、開口絞りSと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズとで構成されている。非球面は、、正メニスカスレンズの物体側の面と、接合レンズの最も物体側の面と最も像側の面である。   The second lens group G2 has a positive power as a whole. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens having a concave surface directed to the image side, an aperture stop S, and a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. The aspheric surfaces are the object-side surface of the positive meniscus lens, the most object-side surface and the most image-side surface of the cemented lens.

第3レンズ群G3は、正のパワーを有している。この第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成されている。この第3レンズ群G3は、合焦時にのみ光軸方向に移動する。   The third lens group G3 has positive power. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side. The third lens group G3 moves in the optical axis direction only during focusing.

第4レンズ群G4は、負のパワーを有している。この第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成されている。非球面は、負メニスカスレンズ像側の面である。   The fourth lens group G4 has negative power. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The aspherical surface is a surface on the negative meniscus lens image side.

本実施例に係る変倍光学系を構成するレンズは、第1レンズ群G1の両凹負レンズを除き、一体レンズである。この一体レンズは、図8に示す方法で製造されたものである。   The lenses constituting the variable magnification optical system according to the present example are integral lenses except for the biconcave negative lens of the first lens group G1. This integral lens is manufactured by the method shown in FIG.

一体化レンズ10の例を図10に示す。この一体化レンズ10は、本実施例に係る変倍光学系に用いられる。図10は、第1レンズ群G1の接合レンズの断面図である。この接合レンズでは、像側の正メニスカスレンズを一体化レンズ10としている。そして、その物体側に両凹負レンズを接合している。第2の素材12の厚さは0.3mmである。このとき、図10に示してはないが、第2の素材12に、穴や凹凸形状を成形の際に同時に加工するようにしてもよい(図8参照)。   An example of the integrated lens 10 is shown in FIG. This integrated lens 10 is used in the variable magnification optical system according to the present embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view of the cemented lens of the first lens group G1. In this cemented lens, the positive meniscus lens on the image side is the integrated lens 10. A biconcave negative lens is cemented to the object side. The thickness of the second material 12 is 0.3 mm. At this time, although not shown in FIG. 10, a hole or a concavo-convex shape may be simultaneously processed in the second material 12 during molding (see FIG. 8).

以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、fは全系焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角、WEは広角端、STは中間状態、TEは望遠端、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d1 、d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。 The numerical data of each of the above embodiments are shown below. Symbols are the above, f is the total focal length, FNO is the F number, ω is the half angle of view, WE is the wide angle end, ST is the intermediate state, TE telephoto end, r 1, r 2 ... curvature radius of each lens surface, d 1, d 2 ... the spacing between the lens surfaces, n d1, n d2 ... d-line refractive index of each lens, [nu d1 , Ν d2 ... Is the Abbe number of each lens. The aspherical shape is represented by the following expression, where x is an optical axis with the light traveling direction being positive, and y is a direction orthogonal to the optical axis.

x=(y2 /r)/[1+{1−(K+1)(y/r)2 1/2
+A4 4 +A6 6 +A8 8 +A1010
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4 、A6 、A8 、A10はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。
x = (y 2 / r) / [1+ {1- (K + 1) (y / r) 2 } 1/2 ]
+ A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10
Where r is a paraxial radius of curvature, K is a conical coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 are 4th, 6th, 8th, and 10th order aspherical coefficients, respectively.


実施例1
1 = -8.544 d1 = 0.60 nd1 =1.69350 νd1 =53.21
2 = 5.795 (非球面) d2 = 0.44
3 = 7.279 d3 = 0.67 nd2 =1.84666 νd2 =23.78
4 = 19.919 d4 = (可変)
5 = ∞(絞り) d5 = 0.10
6 = 3.655 (非球面) d6 = 1.38 nd3 =1.69350 νd3 =53.21
7 = -14.166 d7 = 0.10
8 = 9.263 (非球面) d8 = 0.99 nd4 =1.78800 νd4 =47.37
9 = -2.793 d9 = 0.60 nd5 =1.68893 νd5 =31.07
10= 3.038 d10= (可変)
11= 44.064 d11= 1.60 nd6 =1.78800 νd6 =47.37
12= -4.323 d12= 0.16
13= -3.912 d13= 1.60 nd7 =1.51633 νd7 =64.14
14= -18.192 (非球面) d14= 0.10
15= ∞ d15= 0.50 nd8 =1.51633 νd8 =64.14
16= ∞
非球面係数
第2面
K =-0.856
4 =-5.31098 ×10-4
6 = 2.90922 ×10-4
8 =-6.35097 ×10-5
10= 5.38366 ×10-6
第6面
K = 0.057
4 =-2.33967 ×10-4
6 = 6.09317 ×10-6
8 = 8.12573 ×10-5
10=-1.66984 ×10-5
第8面
K =-33.940
4 =-1.48982 ×10-3
6 =-1.35589 ×10-3
8 = 0
10= 0
第14面
K = 0.000
4 = 7.17227 ×10-3
6 =-6.23670 ×10-4
8 = 0
10= 0
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 4.4 6.2 8.8
NO 2.8 3.3 4.1
ω (°) 33.1 22.1 15.6
4 3.63 1.58 0.14
10 2.14 3.59 5.65 。

Example 1
r 1 = -8.544 d 1 = 0.60 n d1 = 1.69350 ν d1 = 53.21
r 2 = 5.795 (aspherical surface) d 2 = 0.44
r 3 = 7.279 d 3 = 0.67 n d2 = 1.84666 ν d2 = 23.78
r 4 = 19.919 d 4 = (variable)
r 5 = ∞ (aperture) d 5 = 0.10
r 6 = 3.655 (aspherical surface) d 6 = 1.38 n d3 = 1.69350 ν d3 = 53.21
r 7 = -14.166 d 7 = 0.10
r 8 = 9.263 (aspherical surface) d 8 = 0.99 n d4 = 1.78800 ν d4 = 47.37
r 9 = -2.793 d 9 = 0.60 n d5 = 1.68893 ν d5 = 31.07
r 10 = 3.038 d 10 = (variable)
r 11 = 44.064 d 11 = 1.60 n d6 = 1.78800 ν d6 = 47.37
r 12 = -4.323 d 12 = 0.16
r 13 = -3.912 d 13 = 1.60 n d7 = 1.51633 ν d7 = 64.14
r 14 = -18.192 (aspherical surface) d 14 = 0.10
r 15 = ∞ d 15 = 0.50 n d8 = 1.51633 ν d8 = 64.14
r 16 = ∞
Aspheric coefficient 2nd surface K = -0.856
A 4 = -5.31098 × 10 -4
A 6 = 2.90922 × 10 -4
A 8 = -6.35097 × 10 -5
A 10 = 5.38366 × 10 -6
6th surface K = 0.057
A 4 = -2.33967 × 10 -4
A 6 = 6.09317 × 10 -6
A 8 = 8.12573 × 10 -5
A 10 = -1.66984 × 10 -5
8th surface K = -33.940
A 4 = -1.48982 × 10 -3
A 6 = -1.35589 × 10 -3
A 8 = 0
A 10 = 0
14th face K = 0.000
A 4 = 7.17227 × 10 -3
A 6 = -6.23670 × 10 -4
A 8 = 0
A 10 = 0
Zoom data (∞)
WE ST TE
f (mm) 4.4 6.2 8.8
F NO 2.8 3.3 4.1
ω (°) 33.1 22.1 15.6
d 4 3.63 1.58 0.14
d 10 2.14 3.59 5.65.


実施例2
1 = -6.328 d1 = 0.60 nd1 =1.69350 νd1 =53.21
2 = 3.092 d2 = 1.03 nd2 =1.81474 νd2 =37.03
3 = 11.872 d3 = (可変)
4 = 3.024 (非球面) d4 = 1.08 nd3 =1.69350 νd3 =53.21
5 = 36.382 d5 = 0.12
6 = ∞(絞り) d6 = 0.10
7 = 4.427 (非球面) d7 = 0.99 nd4 =1.78800 νd4 =47.37
8 = -7.290 d8 = 1.20 nd5 =1.84666 νd5 =23.78
9 = 3.680 (非球面) d9 = (可変)
10= -7.523 d10= 1.20 nd6 =1.80610 νd6 =40.92
11= -2.849 d11= 0.16
12= -2.632 d12= 1.16 nd7 =1.49700 νd7 =81.54
13= -6.396 (非球面) d13= 0.79
14= ∞ d14= 0.50 nd8 =1.51633 νd8 =64.14
15= ∞ d15 非球面係数
第4面
K = 0.396
4 = 2.09373 ×10-3
6 =-1.62524 ×10-4
8 = 2.20952 ×10-4
10=-2.31731 ×10-5
第7面
K =-8.236
4 = 1.60630 ×10-3
6 =-3.38827 ×10-3
8 =-3.72604 ×10-4
10= 0
第9面
K = 0.344
4 = 8.07095 ×10-3
6 =-7.93864 ×10-4
8 = 0
10= 0
第13面
K = 0.000
4 = 3.88351 ×10-3
6 =-5.71375 ×10-4
8 = 0
10= 0
ズームデータ(∞)
WE ST TE
f (mm) 4.4 6.2 8.8
NO 2.8 3.4 4.3
ω (°) 33.5 22.2 15.8
3 2.76 1.21 0.10
9 0.65 1.78 3.33 。

Example 2
r 1 = -6.328 d 1 = 0.60 n d1 = 1.69350 ν d1 = 53.21
r 2 = 3.092 d 2 = 1.03 n d2 = 1.81474 ν d2 = 37.03
r 3 = 11.872 d 3 = (variable)
r 4 = 3.024 (aspherical surface) d 4 = 1.08 n d3 = 1.69350 ν d3 = 53.21
r 5 = 36.382 d 5 = 0.12
r 6 = ∞ (aperture) d 6 = 0.10
r 7 = 4.427 (aspherical surface) d 7 = 0.99 n d4 = 1.78800 ν d4 = 47.37
r 8 = -7.290 d 8 = 1.20 n d5 = 1.84666 ν d5 = 23.78
r 9 = 3.680 (aspherical surface) d 9 = (variable)
r 10 = -7.523 d 10 = 1.20 n d6 = 1.80610 ν d6 = 40.92
r 11 = -2.849 d 11 = 0.16
r 12 = -2.632 d 12 = 1.16 n d7 = 1.49700 ν d7 = 81.54
r 13 = -6.396 (aspherical surface) d 13 = 0.79
r 14 = ∞ d 14 = 0.50 n d8 = 1.51633 ν d8 = 64.14
r 15 = ∞ d 15 aspheric coefficient 4th surface K = 0.396
A 4 = 2.09373 × 10 -3
A 6 = -1.62524 × 10 -4
A 8 = 2.20952 × 10 -4
A 10 = -2.31731 × 10 -5
Surface 7 K = -8.236
A 4 = 1.60630 × 10 -3
A 6 = -3.38827 × 10 -3
A 8 = -3.72604 × 10 -4
A 10 = 0
The ninth side K = 0.344
A 4 = 8.07095 × 10 -3
A 6 = -7.93864 × 10 -4
A 8 = 0
A 10 = 0
Surface 13 K = 0.000
A 4 = 3.88351 × 10 -3
A 6 = -5.71375 × 10 -4
A 8 = 0
A 10 = 0
Zoom data (∞)
WE ST TE
f (mm) 4.4 6.2 8.8
F NO 2.8 3.4 4.3
ω (°) 33.5 22.2 15.8
d 3 2.76 1.21 0.10
d 9 0.65 1.78 3.33.

次に、上記各実施例における条件式(1)〜(3)の値を示す(何れも単位はmm2 である。)。 Next, the values of conditional expressions (1) to (3) in each of the above-described embodiments will be shown (all are in mm 2 ).

実施例1 実施例2
条件式(1) 4.17 2.38
条件式(2) (物体側レンズ) 2.32 2.11
(像側レンズ) 1.17 1.50
条件式(3) 3.50 3.07 。
Example 1 Example 2
Conditional expression (1) 4.17 2.38
Conditional expression (2) (Object side lens) 2.32 2.11
(Image side lens) 1.17 1.50
Conditional expression (3) 3.50 3.07.

ところで、以上の実施例の変倍光学系では全てのレンズにガラスを用いているが、樹脂材料を用いることは可能である。レンズが樹脂材料からなると、レンズを樹脂材料の成形法で生産することができ、容易に大量に生産することができる。また、材料費が安いため、安価な光学系が実現できる。   By the way, in the variable magnification optical system of the above embodiments, glass is used for all lenses, but it is possible to use a resin material. When the lens is made of a resin material, the lens can be produced by a molding method of the resin material, and can be easily produced in large quantities. In addition, since the material cost is low, an inexpensive optical system can be realized.

また、ガラスの代わりに有機無機複合材料を用いてもよい。本発明で利用可能な有機無機複合体について説明する。   Further, an organic-inorganic composite material may be used instead of glass. The organic-inorganic composite usable in the present invention will be described.

有機無機複合体は、有機成分と無機成分とが分子レベル、若しくはナノスケールで混合複合化されたものである。その形態は、(1) 有機骨格からなる高分子マトリックスと無機骨格からなるマトリックスが相互に絡み合い、互いのマトリックスへ貫入された構造のもの、(2) 有機骨格からなる高分子マトリックス中に、ナノスケールの光の波長より十分小さな無機微粒子(いわゆるナノ粒子)が均一分散したもの、及び(3) これらの複合構造になったものがある。有機成分と無機成分との間には、水素結合や分散力、クーロン力等の分子間力や、共有結合、イオン結合、π電子雲の相互作用による引力等、何らかの相互作用が働いている。有機無機複合体では、前述のように有機成分と無機成分が分子レベル、若しくは光の波長より小さなスケール領域で混合されている。このため、光の散乱に対する影響がほとんどなくなっており、透明体が得られる。また、マックスウェル方程式からも導かれるように、有機成分、無機成分それぞれの光学特性を反映した材料となる。よって、有機成分、無機成分の種類と存在量比率に応じて、種々の光学特性(屈折率、波長分散性)を発現するようになる。このことから、 有機成分と無機成分を任意の比率で配合することで、 種々の光学特性が得られるようになる。   The organic-inorganic composite is a composite in which an organic component and an inorganic component are mixed and combined at a molecular level or nanoscale. Its form is (1) a structure in which a polymer matrix composed of an organic skeleton and a matrix composed of an inorganic skeleton are entangled with each other and penetrated into each other's matrix. There are those in which inorganic fine particles (so-called nanoparticles) sufficiently smaller than the light wavelength of the scale are uniformly dispersed, and (3) those having a composite structure of these. Some interaction acts between the organic component and the inorganic component, such as intermolecular forces such as hydrogen bonds, dispersion forces, and Coulomb forces, and attractive forces due to covalent bonds, ionic bonds, and π electron cloud interactions. In the organic-inorganic composite, as described above, the organic component and the inorganic component are mixed at a molecular level or a scale region smaller than the wavelength of light. For this reason, there is almost no influence on light scattering, and a transparent body can be obtained. Further, as derived from the Maxwell equation, the material reflects the optical characteristics of the organic component and the inorganic component. Therefore, various optical characteristics (refractive index, wavelength dispersion) are developed according to the types and abundance ratios of the organic component and inorganic component. Therefore, various optical characteristics can be obtained by blending organic and inorganic components in any ratio.

以下の表1は、アクリレート樹脂(紫外線硬化型)とジルコニア(ZrO2 )ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。表2は、アクリレート樹脂とジルコニア(ZrO2 )/アルミナ(Al2 3 )ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。表3は、アクリレート系樹脂とニオブ酸化物(Nb2 5 )ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。表4は、アクリレート樹脂とジルコニウムアルコキシドとアルミナ(Al2 3 )ナノ粒子の有機無機複合体の組成例を示す。 Table 1 below shows a composition example of an organic-inorganic composite of acrylate resin (ultraviolet curable) and zirconia (ZrO 2 ) nanoparticles. Table 2 shows a composition example of an organic-inorganic composite of an acrylate resin and zirconia (ZrO 2 ) / alumina (Al 2 O 3 ) nanoparticles. Table 3 shows a composition example of an organic-inorganic composite of acrylate resin and niobium oxide (Nb 2 O 5 ) nanoparticles. Table 4 shows a composition example of an organic-inorganic composite of acrylate resin, zirconium alkoxide, and alumina (Al 2 O 3 ) nanoparticles.


表1
┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬─────┐
│ジルコニ│nd │νd │nC │nF │ng │ 備考 │
│ア含有量│ │ │ │ │ │ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0 │1.49236 │57.85664│1.48981 │1.49832 │1.50309 │アクリル │
│ │ │ │ │ │ │100 % │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.1 │1.579526│54.85037│1.57579 │1.586355│1.59311 │ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.2 │1.662128│53.223 │1.657315│1.669756│1.678308│ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.3 │1.740814│52.27971│1.735014│1.749184│1.759385│ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.4 │1.816094│51.71726│1.809379│1.825159│1.836887│ │
├────┼────┼────┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.5 │1.888376│51.3837 │1.880807│1.898096│1.911249│ │
└────┴────┴────┴────┴────┴────┴─────┘

Table 1
┌────┬────┬────┬┬────┬────┬────┬─────┐
│ zirconia │n d │ν d │n C │n F │n g │ Notes │
│A content│ │ │ │ │ │ │
├────┼────┼────┼┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0 │1.49236 │57.85664 │1.48981 │1.49832 │1.50309 │Acrylic │
│ │ │ │ │ │ │ 100% │
├────┼────┼────┼┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.1 │1.579526 │54.85037 │1.57579 │1.586355 │1.59311 │ │
├────┼────┼────┼┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.2 │1.662128 │53.223 │1.657315 │1.669756 │1.678308│ │
├────┼────┼────┼┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.3 │1.740814│52.27971│1.735014│1.749184│1.759385│ │
├────┼────┼────┼┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.4 │1.816094│51.71726│1.809379│1.825159│1.836887│ │
├────┼────┼────┼┼────┼────┼────┼─────┤
│ 0.5 │1.888376 │51.3837 │1.880807 │1.898096 │1.911249│ │
└────┴────┴────┴┴────┴────┴────┴─────┘
.


表2
┌───┬───┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│AlsO3 │ZrOs │nd │νd │nC │nF │ng │ 備考 │
│存在率│存在率│ │ │ │ │ │ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.1 │0.4 │1.831515│53.56672│1.824851│1.840374│1.851956│アクリレ│
│ │ │ │ │ │ │ │ート50%│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2 │0.3 │1.772832│56.58516│1.767125│1.780783│1.790701│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.3 │0.2 │1.712138│60.97687│1.707449│1.719127│1.727275│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.4 │0.1 │1.649213│67.85669│1.645609│1.655177│1.661429│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2 │0.2 │1.695632│58.32581│1.690903│1.702829│1.774891│ │
└───┴───┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘

Table 2
┌───┬───┬────┬────┬────┬────┬┬────┬────┐
│AlsO 3 │ZrOs │n d │ν d │n C │n F │n g │ Notes │
│ presence rate │ presence rate │ │ │ │ │ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.1 │0.4 │1.831515│53.56672│1.824851│1.840374│1.851956│Acryl│
│ │ │ │ │ │ │ │50% │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.2 │0.3 │1.772832│56.58516│1.767125│1.780783│1.790701│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.3 │0.2 │1.712138│60.97687│1.707449│1.719127│1.727275│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.4 │0.1 │1.649213│67.85669│1.645609│1.655177│1.661429│ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.2 │0.2 │1.695632│58.32581│1.690903│1.702829│1.774891│ │
└───┴───┴────┴────┴────┴────┴┴────┴────┘
.


表3
┌───┬───┬────┬────┬────┬────┬────┐
│NbsO5 │AlsO3 │nd │νd │nC │nF │ng
│含有量│含有量│ │ │ │ │ │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.1 │ 0 │1.589861│29.55772│1.584508│1.604464│1.617565│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.2 │ 0 │1.681719│22.6091 │1.673857│1.70401 │1.724457│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.3 │ 0 │1.768813│19.52321│1.758673│1.798053│1.8251 │
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.4 │ 0 │1.851815│17.80818│1.839583│1.887415│1.920475│
├───┼───┼────┼────┼────┼────┼────┤
│0.5 │ 0 │1.931253│16.73291│1.91708 │1.972734│2.011334│
└───┴───┴────┴────┴────┴────┴────┘

Table 3
┌───┬───┬────┬────┬────┬┬────┬────┐
│NbsO 5 │AlsO 3 │n d │ν d │n C │n F │n g │
│Content│Content│ │ │ │ │ │
├───┼───┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.1 │ 0 │1.589861│29.55772│1.584508│1.604464│1.617565│
├───┼───┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.2 │ 0 │1.681719 │22.6091 │1.673857 │1.70401 │1.724457│
├───┼───┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.3 │ 0 │1.768813 │19.52321 │1.758673 │1.798053 │1.8251 │
├───┼───┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.4 │ 0 │1.851815 │17.80818 │1.839583 │1.887415 │1.920475│
├───┼───┼────┼────┼────┼┼────┼────┤
│0.5 │ 0 │1.931253 │16.73291 │1.91708 │1.972734 │2.011334│
└───┴───┴────┴────┴────┴┴────┴────┘
.


表4
┌─────┬──────┬────┬────┬────┬────┐
│AlsOc(膜)│ジルコニアア│nd │νd │nC │nF
│含有量 │ルコキシド │ │ │ │ │
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0 │ 0.3 │1.533113│58.39837│1.530205│1.539334│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.1 │ 0.27 │1.54737 │62.10192│1.544525│1.553339│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.2 │ 0.24 │1.561498│66.01481│1.558713│1.567219│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.3 │ 0.21 │1.575498│70.15415│1.572774│1.580977│
├─────┼──────┼────┼────┼────┼────┤
│ 0.4 │ 0.18 │1.589376│74.53905│1.586709│1.594616│
└─────┴──────┴────┴────┴────┴────┘

Table 4
┌─────┬──────┬────┬────┬┬────┬────┐
│AlsOc (film) │ zirconia A │n d │ν d │n C │n F
│Content │Lucoxide │ │ │ │ │
├─────┼──────┼────┼────┼┼────┼────┤
│ 0 │ 0.3 │1.533113│58.39837│1.530205│1.539334│
├─────┼──────┼────┼────┼┼────┼────┤
│ 0.1 │ 0.27 │1.54737 │62.10192│1.544525│1.553339│
├─────┼──────┼────┼────┼┼────┼────┤
│ 0.2 │ 0.24 │1.561498│66.01481│1.558713│1.567219│
├─────┼──────┼────┼────┼┼────┼────┤
│ 0.3 │ 0.21 │1.575498│70.15415│1.572774│1.580977│
├─────┼──────┼────┼────┼┼────┼────┤
│ 0.4 │ 0.18 │1.589376│74.53905│1.586709│1.594616│
└─────┴──────┴────┴────┴┴────┴────┘
.

さて、以上のような本発明の変倍光学系、結像光学系を備えた電子機器について説明する。この電子機器には、上記光学系で物体像を形成し、その像をCCD等の撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置が用いられている。電子機器には、デジタルカメラやビデオカメラ、デジタルビデオユニット、情報処理装置の例であるパーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話、情報携帯端末等がある。以下に、その実施形態を例示する。   Now, an electronic apparatus provided with the variable power optical system and the imaging optical system of the present invention as described above will be described. In this electronic apparatus, an imaging device is used that forms an object image with the optical system and receives the image with an imaging element such as a CCD to take an image. Electronic devices include a digital camera, a video camera, a digital video unit, a personal computer which is an example of an information processing device, a mobile computer, a telephone, a mobile phone particularly useful for carrying, and an information portable terminal. The embodiment is illustrated below.

図11〜図13はデジタルカメラの例であり、本発明による変倍光学系を撮影光学系41として用いた構成の概念図である。図11はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図12は同後方斜視図、図13はデジタルカメラ40の構成を示す断面図である。   FIGS. 11 to 13 are examples of a digital camera, and are conceptual diagrams of a configuration in which the variable magnification optical system according to the present invention is used as the photographing optical system 41. 11 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 40, FIG. 12 is a rear perspective view thereof, and FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the digital camera 40.

デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影光学系41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等を含む。撮影光学系41は、撮影用光路42上に配置されている。また、ファインダー光学系43は、撮影用光路42とは別のファインダー用光路44上に配置されている。また、カメラ40の上部には、シャッター45が設けられている。よって、撮影者がシャッター45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1の変倍光学系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は、平行平板P1とカバーガラスP2を介して、CCD49の撮像面上に形成される。ここで、平行平板P1には近紫外線カットコートが施されている。また、平行平板P1に、ローパスフィルター作用を持たせても良い。CCD49で受光された物体像は、処理手段51を介して、電子画像として液晶表示モニター47に表示される。液晶表示モニター47は、カメラ背面に設けられている。また、この処理手段51には記録手段52が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段52は処理手段51と別体に設けてもよい。例えば、記録手段52は、フロッピーディスク、メモリーカードあるいはMO等であってもよい。このように記録手段52は、、電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD49に代わって、銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。   In this example, the digital camera 40 includes a photographing optical system 41, a viewfinder optical system 43, a shutter 45, a flash 46, a liquid crystal display monitor 47, and the like. The photographing optical system 41 is disposed on the photographing optical path 42. The finder optical system 43 is disposed on a finder optical path 44 different from the photographing optical path 42. In addition, a shutter 45 is provided on the upper portion of the camera 40. Therefore, when the photographer presses the shutter 45, photographing is performed through the photographing optical system 41, for example, the variable magnification optical system of the first embodiment. The object image formed by the photographing optical system 41 is formed on the imaging surface of the CCD 49 via the parallel plate P1 and the cover glass P2. Here, a near ultraviolet ray cut coat is applied to the parallel plate P1. Further, the parallel plate P1 may have a low-pass filter action. The object image received by the CCD 49 is displayed on the liquid crystal display monitor 47 as an electronic image via the processing means 51. The liquid crystal display monitor 47 is provided on the back of the camera. Further, the processing means 51 is connected to a recording means 52 so that a photographed electronic image can be recorded. The recording unit 52 may be provided separately from the processing unit 51. For example, the recording unit 52 may be a floppy disk, a memory card, an MO, or the like. As described above, the recording unit 52 may be configured to perform recording and writing electronically. Further, in place of the CCD 49, a silver salt camera having a silver salt film may be configured.

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物体像は、視野枠57上に形成される。ここで、視野枠57上は、像正立部材であるポロプリズム55に設けられている。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の入射側、接眼光学系59の射出側には、それぞれカバー部材50が配置されている。なお、ここでは、カバー部材50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を用いてもよい。   A finder objective optical system 53 is disposed on the finder optical path 44. The object image formed by the finder objective optical system 53 is formed on the field frame 57. Here, the field frame 57 is provided on a Porro prism 55 which is an image erecting member. Behind this polyprism 55 is an eyepiece optical system 59 that guides the erect image to the observer eyeball E. Note that cover members 50 are arranged on the incident side of the photographic optical system 41 and the finder objective optical system 53 and on the exit side of the eyepiece optical system 59, respectively. Here, although a plane parallel plate is disposed as the cover member 50, a lens having power may be used.

このように構成されたデジタルカメラ40は、撮影光学系41が高性能で小型であるので、高性能・小型化が実現できる。   The digital camera 40 configured as described above can achieve high performance and downsizing since the photographing optical system 41 is high performance and small.

次に、図14〜図16は情報処理装置の一例であるパソコンであって、本発明の変倍光学系を対物光学系として用いた構成の概念図である。図14はパソコン300のカバーを開いた前方斜視図、図15はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図16は図14の状態の側面図である。   Next, FIG. 14 to FIG. 16 are personal computers as an example of an information processing apparatus, and are conceptual diagrams of configurations using the variable magnification optical system of the present invention as an objective optical system. 14 is a front perspective view with the cover of the personal computer 300 opened, FIG. 15 is a sectional view of the photographing optical system 303 of the personal computer 300, and FIG. 16 is a side view of the state of FIG.

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、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。さらに、パソコン300は、図示を省略した情報処理手段や記録手段を有する。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、その場所に限られない。例えば、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。   The personal computer 300 includes a keyboard 301 for a writer to input information from the outside, a monitor 302 for displaying information to the operator, and a photographing optical system 303 for photographing the operator himself and surrounding images. ing. Further, the personal computer 300 has information processing means and recording means not shown. 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. In the drawing, the photographing optical system 303 is built in the upper right of the monitor 302, but is not limited to that location. For example, it may be anywhere around the monitor 302 or around the keyboard 301.

この撮影光学系303は、撮影光路304上に、本発明による変倍光学系(図では略記)からなる対物レンズ112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。   The photographing optical system 303 has an objective lens 112 made up of a variable magnification optical system (abbreviated in the drawing) according to the present invention and an image sensor 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上には、光学的ローパスフィルター等の平行平面板群Fが、付加的に貼り付けられている。よって、撮像素子チップ162と平行平面板群Fは一体となって、撮像ユニット160を構成している。そして、この撮像ユニット160は、対物レンズ112の鏡枠113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。そのため、対物レンズ112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113の先端には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス114が配置されている。なお、鏡枠113中の変倍光学系の駆動機構は図示を省いてある。   Here, a plane parallel plate group F such as an optical low-pass filter is additionally attached on the image sensor chip 162. Therefore, the imaging element chip 162 and the plane parallel plate group F are integrated to form the imaging unit 160. The imaging unit 160 can be fitted and attached to the rear end of the lens frame 113 of the objective lens 112 with one touch. Therefore, centering of the objective lens 112 and the image sensor chip 162 and adjustment of the surface interval are unnecessary, and assembly is simple. A cover glass 114 for protecting the objective lens 112 is disposed at the tip of the lens frame 113. The driving mechanism for the variable magnification optical system in the lens frame 113 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る。そして、物体像は、電子画像としてモニター302に表示される、図14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. The object image is displayed on the monitor 302 as an electronic image. FIG. 14 shows an image 305 photographed by the operator as an example. 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.

次に、図17は情報処理装置の一例である電話であって、本発明の変倍光学系を撮影光学系として用いた構成の概念図である。ここで、電話は、持ち運びに便利な携帯電話である。図17(a)は携帯電話400の正面図、図17(b)は側面図、図17(c)は撮影光学系405の断面図である。   Next, FIG. 17 is a telephone which is an example of an information processing apparatus, and is a conceptual diagram of a configuration in which the variable power optical system of the present invention is used as a photographing optical system. Here, the telephone is a mobile phone that is convenient to carry. 17A is a front view of the mobile phone 400, FIG. 17B is a side view, and FIG. 17C is a cross-sectional view of the photographing optical system 405.

携帯電話400は、マイク部401、スピーカ部402、入力ダイアル403、モニター404、撮影光学系405、アンテナ406及び処理手段(図示せず)とを有している。マイク部401には、操作者の声が情報として入力される。スピーカ部402は、通話相手の声を出力する。入力ダイアル403は、操作者が情報を入力するボタンを有する。モニター404は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示する。アンテナ406は、通信電波の送信と受信を行う。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上に配置されている。そして、この撮影光学系405は、本発明による変倍光学系(図では略記)からなる対物レンズ112と、物体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。   The cellular phone 400 includes a microphone unit 401, a speaker unit 402, an input dial 403, a monitor 404, a photographing optical system 405, an antenna 406, and processing means (not shown). An operator's voice is input to the microphone unit 401 as information. The speaker unit 402 outputs the voice of the other party. The input dial 403 has buttons for an operator to input information. The monitor 404 displays a photographed image of the operator himself / herself and the other party, information such as a telephone number. The antenna 406 transmits and receives communication radio waves. 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 is disposed on the photographing optical path 407. The photographing optical system 405 includes an objective lens 112 including a variable magnification optical system (abbreviated in the drawing) according to the present invention, and an image sensor chip 162 that receives an object image. These are built in the mobile phone 400.

ここで、撮像素子チップ162上には、光学的ローパスフィルター等の平行平面板群Fが、付加的に貼り付けられている。よって、撮像素子チップ162と平行平面板群Fは一体となって、撮像ユニット160を構成している。そして、この撮像ユニット160は、対物レンズ112の鏡枠113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。そのため、対物レンズ112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113の先端には、対物レンズ112を保護するためのカバーガラス114が配置されている。なお、鏡枠113中の変倍光学系の駆動機構は図示を省いてある。   Here, a plane parallel plate group F such as an optical low-pass filter is additionally attached on the image sensor chip 162. Therefore, the imaging element chip 162 and the plane parallel plate group F are integrated to form the imaging unit 160. The imaging unit 160 can be fitted and attached to the rear end of the lens frame 113 of the objective lens 112 with one touch. Therefore, centering of the objective lens 112 and the image sensor chip 162 and adjustment of the surface interval are unnecessary, and assembly is simple. A cover glass 114 for protecting the objective lens 112 is disposed at the tip of the lens frame 113. The driving mechanism for the variable magnification optical system in the lens frame 113 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る。そして、物体像は、電子画像としてモニター404に表示される。また、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含まれている。よって、通信相手に画像を送信することができるので、物体像を通信相手のモニターに表示させることもできる。   The object image received by the imaging element chip 162 is input to a processing unit (not shown) via the terminal 166. The object image is displayed on the monitor 404 as an electronic image. Further, the processing means includes a signal processing function for converting the information of the object image received by the image sensor chip 162 into a signal that can be transmitted. Therefore, since an image can be transmitted to the communication partner, the object image can be displayed on the monitor of the communication partner.

以上の本発明の変倍光学系及びそれを用いた電子機器は、例えば次のように構成することができる。   The variable power optical system of the present invention and the electronic apparatus using the same can be configured as follows, for example.

〔1〕 物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と、正の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、負の屈折力を有する第4群とから構成された変倍光学系であって、少なくとも1枚のレンズが、成形後において少なくとも光学機能面を含む面となる第1の素材と、成形後において少なくとも光学機能面を含む面以外の面となる第2の素材とを用いて成形され、前記第1の素材と前記第2の素材とが一体化された一体レンズからなることを特徴とする変倍光学系。     [1] In order from the object side, a first group having a negative refractive power, a second group having a positive refractive power, a third group having a positive refractive power, and a fourth group having a negative refractive power A variable magnification optical system comprising: a first material in which at least one lens is a surface including at least an optical functional surface after molding; and a surface other than a surface including at least an optical functional surface after molding. A variable magnification optical system comprising an integral lens molded using a second material to be a surface and in which the first material and the second material are integrated.

〔2〕 前記一体レンズが他のレンズと接合されていることを特徴とする上記1記載の変倍光学系。     [2] The variable magnification optical system as described in 1 above, wherein the integral lens is cemented with another lens.

〔3〕 前記一体レンズの少なくとも1つの光学機能面が非球面である非球面一体レンズであることを特徴とする上記1又は2項記載の変倍光学系。     [3] The variable power optical system as described in [1] or [2], wherein at least one optical functional surface of the integrated lens is an aspherical integrated lens.

〔4〕 前記第1群が少なくとも1枚の正レンズを有することを特徴とする上記1から3の何れか1項記載の変倍光学系。     [4] The zoom optical system according to any one of 1 to 3, wherein the first group includes at least one positive lens.

〔5〕 前記第1群の最も物体側に負レンズを有することを特徴とする上記1から4の何れか1項記載の変倍光学系。     [5] The variable magnification optical system as set forth in any one of [1] to [4], further including a negative lens closest to the object side of the first group.

〔6〕 前記第1群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有することを特徴とする上記1から5の何れか1項記載の変倍光学系。     [6] The zoom optical system according to any one of 1 to 5, wherein the first group includes at least one integrated lens.

〔7〕 前記一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有することを特徴とする上記6記載の変倍光学系。     [7] The variable magnification optical system as set forth in [6], wherein at least one of the integrated lenses has a positive refractive power.

〔8〕 前記第1群の少なくとも1枚の前記正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とする上記7記載の変倍光学系。     [8] The variable magnification optical system as set forth in [7], wherein at least one positive lens in the first group satisfies the following conditional expression:

0.1mm2 <HH1/φ1<10mm2 ・・・(1)
ただし、HH1:第1群正レンズの主点間隔、
φ1:第1群正レンズの屈折力、
である。
0.1 mm 2 <HH1 / φ1 <10 mm 2 (1)
However, HH1: principal point interval of the first group positive lens,
φ1: refracting power of the first lens group positive lens,
It is.

〔9〕 前記第1群の少なくとも1枚の前記一体レンズが他のレンズと接合されていることを特徴とする上記6から8の何れか1項記載の変倍光学系。     [9] The variable power optical system as described in any one of [6] to [8], wherein at least one integrated lens of the first group is cemented with another lens.

〔10〕 前記第1群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする上記6から9の何れか1項記載の変倍光学系。     [10] The variable magnification optical system according to any one of [6] to [9], wherein the at least one integral lens of the first group has at least one aspheric surface.

〔11〕 前記第2群が少なくとも1枚の負レンズを有することを特徴とする上記1から10の何れか1項記載の変倍光学系。     [11] The variable power optical system as set forth in any one of [1] to [10], wherein the second group has at least one negative lens.

〔12〕 前記第2群の最も物体側に正レンズを有することを特徴とする上記1から11の何れか1項記載の変倍光学系。     [12] The variable magnification optical system according to any one of [1] to [11], further including a positive lens closest to the object side in the second group.

〔13〕 前記第2群の最も像側に負レンズを有することを特徴とする上記1から12の何れか1項記載の変倍光学系。     [13] The variable magnification optical system according to any one of 1 to 12, further including a negative lens closest to the image side of the second group.

〔14〕 前記第2群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有し、該一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有することを特徴とする上記1から13の何れか1項記載の変倍光学系。     [14] The variation according to any one of [1] to [13], wherein the second group includes at least one integrated lens, and at least one of the integrated lenses has a positive refractive power. Double optical system.

〔15〕 前記第2群の少なくとも1枚の前記正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とする上記14記載の変倍光学系。     [15] The variable power optical system as described in 14 above, wherein at least one positive lens of the second group satisfies the following conditional expression.

0.1mm2 <HH2/φ2<10mm2 ・・・(2)
ただし、HH2:第2群正レンズの主点間隔、
φ2:第2群正レンズの屈折力、
である。
0.1 mm 2 <HH2 / φ2 <10 mm 2 (2)
Where HH2 is the principal point interval of the second group positive lens,
φ2: refractive power of the second lens group positive lens,
It is.

〔16〕 前記第2群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする上記14又は15記載の変倍光学系。     [16] The variable power optical system as set forth in [14] or [15], wherein at least one integral lens of the second group has at least one aspherical surface.

〔17〕 前記第3群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有することを特徴とする上記1から16の何れか1項記載の変倍光学系。     [17] The zoom optical system according to any one of [1] to [16], wherein the third group includes at least one integrated lens.

〔18〕 前記一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有する正レンズであることを特徴とする上記17記載の変倍光学系。     [18] The variable power optical system as described in 17 above, wherein at least one of the integral lenses is a positive lens having a positive refractive power.

〔19〕 前記第3群の少なくとも1枚の前記正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とする上記18記載の変倍光学系。     [19] The variable magnification optical system as described in 18 above, wherein at least one positive lens of the third group satisfies the following conditional expression:

0.1mm2 <HH3/φ3<20mm2 ・・・(3)
ただし、HH3:第3群正レンズの主点間隔、
φ3:第3群正レンズの屈折力、
である。
0.1 mm 2 <HH3 / φ3 <20 mm 2 (3)
However, HH3: principal point interval of the third group positive lens,
φ3: refractive power of the third lens group positive lens,
It is.

〔20〕 前記第3群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする上記17から19の何れか1項記載の変倍光学系。     [20] The variable power optical system as set forth in any one of [17] to [19], wherein at least one integral lens of the third group has at least one aspherical surface.

〔21〕 前記4群に前記一体レンズを用いることを特徴とする上記1から20の何れか1項記載の変倍光学系。     [21] The zoom optical system according to any one of [1] to [20], wherein the integrated lens is used in the four groups.

〔22〕 前記第4群の少なくとも1枚の前記一体レンズが、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする上記21記載の変倍光学系。     [22] The variable power optical system as set forth in [21], wherein at least one integral lens of the fourth group has at least one aspherical surface.

〔23〕 少なくとも1枚の前記一体レンズの最薄部厚さが以下の条件式を満たすことを特徴とする上記1から22の何れか1項記載の変倍光学系。     [23] The variable magnification optical system as set forth in any one of [1] to [22], wherein the thickness of the thinnest portion of at least one integral lens satisfies the following conditional expression:

0.1mm<t<0.5mm ・・・(4)
ただし、t:一体レンズの最薄部厚さ、
である。
0.1 mm <t <0.5 mm (4)
Where t is the thickness of the thinnest part of the integral lens,
It is.

〔24〕 前記一体レンズが正の屈折力を有することを特徴とする上記23記載の変倍光学系。     [24] The variable magnification optical system as described in 23 above, wherein the integral lens has a positive refractive power.

〔25〕 前記一体レンズを成形する際、一つの成形機で複数の光学機能面を同時に成形することを特徴とする上記1から24の何れか1項記載の変倍光学系。     [25] The variable power optical system as described in any one of [1] to [24], wherein when molding the integral lens, a plurality of optical functional surfaces are simultaneously molded by a single molding machine.

〔26〕 前記第1の素材がガラスであることを特徴とする上記1から25の何れか1項記載の変倍光学系。     [26] The variable power optical system as set forth in any one of [1] to [25], wherein the first material is glass.

〔27〕 前記第2の素材が遮光性を有するものであることを特徴とする上記1から26の何れか1項記載の変倍光学系。     [27] The variable power optical system as set forth in any one of [1] to [26], wherein the second material has a light shielding property.

〔28〕 前記第2の素材が、金属、サーメット又はセラミックスであることを特徴とする上記1から27の何れか1項記載の変倍光学系。     [28] The zoom optical system according to any one of [1] to [27], wherein the second material is metal, cermet, or ceramics.

〔29〕 光学系を構成する少なくとも1つの光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いることを特徴とする上記1から28の何れか1項記載の変倍光学系。     [29] The variable power optical system as described in any one of 1 to 28 above, wherein an organic-inorganic composite material is used as an optical material of at least one optical element constituting the optical system.

〔30〕 前記有機無機複合体はジルコニアのナノ粒子を含むことを特徴とする上記29記載の変倍光学系。     [30] The variable magnification optical system as described in 29 above, wherein the organic-inorganic composite includes zirconia nanoparticles.

〔31〕 前記有機無機複合体はジルコニアとアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とする上記29記載の変倍光学系。     [31] The variable magnification optical system as described in 29 above, wherein the organic-inorganic composite includes nanoparticles of zirconia and alumina.

〔32〕 前記有機無機複合体はニオブ酸化物のナノ粒子を含むことを特徴とする上記29記載の変倍光学系。     [32] The variable magnification optical system as described in 29 above, wherein the organic-inorganic composite contains niobium oxide nanoparticles.

〔33〕 前記有機無機複合体はジルコニウムアルコキシドの加水分解物とアルミナのナノ粒子を含むことを特徴とする上記29記載の変倍光学系。     [33] The variable power optical system as described in 29 above, wherein the organic-inorganic composite contains a hydrolyzate of zirconium alkoxide and nanoparticles of alumina.

〔34〕 上記1から33の何れか1項記載の変倍光学系と、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とする電子機器。     [34] An electronic apparatus comprising: the variable magnification optical system according to any one of 1 to 33 above; and an electronic imaging device disposed on the image side thereof.

本発明の変倍光学系の実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 3 is a lens cross-sectional view at a wide angle end (a), an intermediate state (b), and a telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to Example 1 of the variable magnification optical system of the present invention. 実施例2の変倍光学系の図1と同様のレンズ断面図である。FIG. 3 is a lens cross-sectional view similar to FIG. 1 of the variable magnification optical system of Example 2. 実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)での収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram at the wide-angle end (a), the intermediate state (b), and the telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to Example 1. 実施例2の図3と同様の収差図である。FIG. 4 is an aberration diagram similar to FIG. 3 of Example 2. 実施例1の変倍光学系に用いる一体レンズの製造方法を説明するための図であって、成形前の配置(a)と成形後の配置(b)を示す図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing an integral lens used in the variable magnification optical system of Example 1, and shows an arrangement (a) before molding and an arrangement (b) after molding. 図5の製造方法で成形された一体レンズを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the integral lens shape | molded with the manufacturing method of FIG. 実施例1の変倍光学系に用いる一体レンズの1例を示す断面図である。3 is a cross-sectional view illustrating an example of an integral lens used in the variable magnification optical system of Example 1. FIG. 実施例2の変倍光学系に用いる一体レンズの製造方法を説明するための図であって、成形前の配置(a)と成形後の配置(b)を示す図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing an integral lens used in the variable magnification optical system of Example 2, and is a diagram showing an arrangement (a) before molding and an arrangement (b) after molding. 図8の製造方法でアレイ状に成形された一体レンズを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the integrated lens shape | molded by the manufacturing method of FIG. 8 at the array form. 実施例2の変倍光学系に用いる一体レンズの1例を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing an example of an integral lens used in a variable magnification optical system of Example 2. FIG. 本発明による変倍光学系を組み込んだデジタル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 digital camera incorporating the variable magnification optical system by this invention. 図11のデジタルカメラの後方斜視図である。FIG. 12 is a rear perspective view of the digital camera of FIG. 11. 図11のデジタルカメラの断面図である。It is sectional drawing of the digital camera of FIG. 本発明による変倍光学系を対物光学系として組み込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。It is the front perspective view which opened the cover of the personal computer incorporating the variable magnification optical system by this invention as an objective optical system. パソコンの撮影光学系の断面図である。It is sectional drawing of the imaging optical system of a personal computer. 図14の状態の側面図である。It is a side view of the state of FIG. 本発明による変倍光学系を対物光学系として組み込れた携帯電話の正面図(a)、側面図(b)、その撮影光学系の断面図(c)である。FIG. 2 is a front view (a), a side view (b), and a sectional view (c) of the photographing optical system of a mobile phone in which the variable magnification optical system according to the present invention is incorporated as an objective optical system.

符号の説明Explanation of symbols

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
S…開口絞り
F…平行平面板群
I…像面
E…観察者眼球
10…一体レンズ
10’…アレイ状に形成された一体レンズ
11…第1の素材
12…第2の素材
13…第2の素材に形成されている穴
14…成形型の下押型
15…成形型の上押型
16…凸形状部
17…凹形状部
40…デジタルカメラ
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
49…CCD
50…カバー部材
51…処理手段
52…記録手段
53…ファインダー用対物光学系
55…ポロプリズム
57…視野枠
59…接眼光学系
112…対物レンズ
113…鏡枠
114…カバーガラス
160…撮像ユニット
162…撮像素子チップ
166…端子
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
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
G1 ... 1st lens group G2 ... 2nd lens group G3 ... 3rd lens group G4 ... 4th lens group S ... Aperture stop F ... Parallel plane plate group I ... Image plane E ... Observer eyeball 10 ... Integrated lens 10 '... Integrated lens 11 formed in an array shape ... first material 12 ... second material 13 ... hole 14 formed in the second material ... lower die 15 of the molding die ... upper die 16 of the molding die ... convex shape Part 17 ... Concave part 40 ... Digital camera 41 ... Shooting optical system 42 ... Shooting optical path 43 ... Viewfinder optical system 44 ... Viewfinder optical path 45 ... Shutter 46 ... Flash 47 ... Liquid crystal display monitor 49 ... CCD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Cover member 51 ... Processing means 52 ... Recording means 53 ... Finder objective optical system 55 ... Porro prism 57 ... Field frame 59 ... Eyepiece optical system 112 ... Objective lens 113 ... Lens frame 114 ... Cover glass 160 ... Imaging unit 162 ... Image sensor chip 166 ... Terminal 300 ... Personal computer 301 ... Keyboard 302 ... Monitor 303 ... Shooting optical system 304 ... Shooting optical path 305 ... Image 400 ... Mobile phone 401 ... Microphone unit 402 ... Speaker unit 403 ... Input dial 404 ... Monitor 405 ... Shooting optics System 406 ... Antenna 407 ... Imaging optical path

Claims (7)

物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と、正の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、負の屈折力を有する第4群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第1群は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端と同じ位置に位置し、前記第2群は物体側へ移動し、前記第3群と前記第4群は固定である変倍光学系であって、
前記第1群物体側から順に、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズで構成され、
前記第2群は物体側から順に、正レンズと、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズで構成され、
前記第3群は正レンズで構成され、
前記第4群は像側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、
少なくとも1枚のレンズが、成形後において少なくとも光学機能面を含む面となる第1の素材と、成形後において少なくとも光学機能面を含む面以外の面となる第2の素材とを用いて成形され、前記第1の素材と前記第2の素材とが一体化された一体レンズからなり、
前記第1群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有し、前記一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有し、その少なくとも1枚の正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とする変倍光学系。
0.1mm2 <HH1/φ1≦4.17mm2 ・・・(1’)
ただし、HH1:第1群正レンズの主点間隔、
φ1:第1群正レンズの屈折力、
である。
In order from the object side, the first group having negative refractive power, the second group having positive refractive power, the third group having positive refractive power, and the fourth group having negative refractive power And
Upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end movement, the first group moves in a concave locus toward the object side, located at the same position and the wide-angle end at the telephoto end, the second group to the object side The third group and the fourth group are fixed-magnification optical systems that are fixed,
The first group includes , in order from the object side, a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface facing the image side .
The second group is composed of, in order from the object side, a positive lens, and a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens;
The third group includes a positive lens,
The fourth group is composed of a negative meniscus lens having a convex surface facing the image side,
At least one lens is molded using a first material that becomes a surface including at least an optical functional surface after molding, and a second material that becomes a surface other than the surface including at least an optical functional surface after molding. , Comprising an integrated lens in which the first material and the second material are integrated,
The first group includes at least one integrated lens, at least one of the integrated lenses has a positive refractive power, and the at least one positive lens satisfies the following conditional expression: Variable magnification optical system.
0.1mm 2 <HH1 / φ1 ≦ 4.17mm 2 ··· (1 ')
However, HH1: principal point interval of the first group positive lens,
φ1: refracting power of the first lens group positive lens,
It is.
前記第2群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有し、該一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有し、その少なくとも1枚の正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1記載の変倍光学系。
0.1mm2 <HH2/φ2<10mm2 ・・・(2)
ただし、HH2:第2群正レンズの主点間隔、
φ2:第2群正レンズの屈折力、
である。
The second group includes at least one integrated lens, at least one of the integrated lenses has a positive refractive power, and the at least one positive lens satisfies the following conditional expression: The variable magnification optical system according to claim 1.
0.1 mm 2 <HH2 / φ2 <10 mm 2 (2)
Where HH2 is the principal point interval of the second group positive lens,
φ2: refractive power of the second lens group positive lens,
It is.
前記第3群が少なくとも1枚の前記一体レンズを有し、前記一体レンズの少なくとも1枚が正の屈折力を有する正レンズであり、その少なくとも1枚の正レンズが以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1又は2記載の変倍光学系。
0.1mm2 <HH3/φ3<20mm2 ・・・(3)
ただし、HH3:第3群正レンズの主点間隔、
φ3:第3群正レンズの屈折力、
である。
The third group includes at least one integrated lens, and at least one of the integrated lenses is a positive lens having a positive refractive power, and the at least one positive lens satisfies the following conditional expression: The variable magnification optical system according to claim 1 or 2, characterized in that:
0.1 mm 2 <HH3 / φ3 <20 mm 2 (3)
However, HH3: principal point interval of the third group positive lens,
φ3: refractive power of the third lens group positive lens,
It is.
前記第2の素材が遮光性を有するものであることを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の変倍光学系。 The variable power optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second material has a light shielding property. 前記第2の素材が、金属、サーメット又はセラミックスであることを特徴とする請求項1から4の何れか1項記載の変倍光学系。 5. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the second material is a metal, a cermet, or a ceramic. 光学系を構成する少なくとも1つの光学素子の光学材料として有機無機複合材料を用いることを特徴とする請求項1から5の何れか1項記載の変倍光学系。 6. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein an organic-inorganic composite material is used as an optical material of at least one optical element constituting the optical system. 請求項1から6の何れか1項記載の変倍光学系と、その像側に配された電子撮像素子とを有することを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising: the variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 6; and an electronic image pickup device arranged on an image side thereof.
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