JP4948124B2 - Zoom lens, camera device, and portable information terminal device - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルカメラ,ビデオカメラなどに用いるズームレンズ、このズームレンズを撮影レンズとして備えた上記デジタルカメラ,ビデオカメラ、その他のカメラ装置および携帯情報端末装置に関するものである。 The present invention relates to a zoom lens used in a digital camera, a video camera, and the like, and the digital camera, video camera, other camera device, and portable information terminal device provided with the zoom lens as a photographing lens.
現在,各種カメラ、特にデジタルカメラは,高画質化,小型化,広角化,大口径化等のニーズが強くなっている。今後は,これらの要望に応えるべく技術開発していく必要がある。そのため,撮影レンズとして、ズームレンズであること,500万画素を超えるような高精細度の受光素子に対応した高画質化と小型化,広角化,大口径化が求められる。 Currently, various cameras, in particular digital cameras, have a strong need for higher image quality, smaller size, wider angle, larger aperture, and the like. In the future, it will be necessary to develop technologies to meet these demands. Therefore, it is required to be a zoom lens as a photographing lens, and to have high image quality, a small size, a wide angle, and a large aperture corresponding to a high-definition light receiving element exceeding 5 million pixels.
ズームレンズの従来例として、物体側より順に,正の焦点距離を持つ第1レンズ群と,負の焦点距離を持つ第2レンズ群と,正の焦点距離を持つ第3レンズ群と,正の焦点距離を持つ第4レンズ群を有し,第3レンズ群の物体側に絞りを有しており,短焦点端から長焦点端への変倍に際して,第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し,第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し,第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化し,第3レンズ群が物体側から順に正レンズ,負レンズ,正レンズ,負レンズにより構成されているものがある(例えば、特許文献1の図13の実施例、特許文献2参照)。
As a conventional zoom lens, in order from the object side, a first lens group having a positive focal length, a second lens group having a negative focal length, a third lens group having a positive focal length, and a positive lens A fourth lens unit having a focal length, a stop on the object side of the third lens unit, and the first lens unit and the second lens unit at the time of zooming from the short focal end to the long focal end; The distance is increased, the distance between the second lens group and the third lens group is decreased, the distance between the third lens group and the fourth lens group is changed, and the third lens group is sequentially changed from the object side to the positive lens, the negative lens, There is a lens composed of a positive lens and a negative lens (for example, see the embodiment of FIG. 13 of
特許文献1の図13に記載されているズームレンズの実施例では,第3レンズ群が物体側から順に正の第1レンズ,負の第2レンズ,正の第3レンズ、負の第4レンズで構成され、第3レンズと第4レンズが接合されている。特許文献2に記載のズームレンズでは,第3レンズ群が物体側から順に正の第1レンズ、負の第2レンズ、正の第3レンズ、負の第4レンズで構成され、第1レンズと第2レンズが接合され,第3レンズと第4レンズが接合されている。
In the embodiment of the zoom lens described in FIG. 13 of
また、物体側より順に,正の焦点距離を持つ第1レンズ群と,負の焦点距離を持つ第2レンズ群と,正の焦点距離を持つ第3レンズ群と,正の焦点距離を持つ第4レンズ群を有し,第3レンズ群の物体側に絞りを有し,短焦点端から長焦点端への変倍に際して,第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し,第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し,第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化し,第3レンズ群を構成する複数のレンズのうち、負レンズ,正レンズ,負レンズの3枚を接合したズームレンズも知られている(例えば、特許文献3参照)。 Further, in order from the object side, a first lens group having a positive focal length, a second lens group having a negative focal length, a third lens group having a positive focal length, and a first lens group having a positive focal length. 4 lens groups, a stop on the object side of the third lens group, and when zooming from the short focal end to the long focal end, the distance between the first lens group and the second lens group increases, The distance between the lens group and the third lens group is decreased, the distance between the third lens group and the fourth lens group is changed, and the negative lens, the positive lens, and the negative lens among the plurality of lenses constituting the third lens group are changed. A zoom lens in which three lenses are joined is also known (see, for example, Patent Document 3).
特許文献1の図13に記載されている実施例のように、第3レンズ群が、物体側から順に正の第1レンズ、負の第2レンズ、正の第3レンズ、負の第4レンズからなり、上記第3レンズと第4レンズが接合されているズームレンズでは、正の第3レンズや負の第4レンズに対する負の第2レンズの偏心による画質の劣化を抑制することは、3枚のレンズを接合したものと比べると困難である。
As in the example described in FIG. 13 of
特許文献2に記載されているズームレンズでは,第3レンズ群を物体側から順に正の第1レンズ、負の第2レンズ、正の第3レンズ、負の第4レンズで構成し、第1レンズと第2レンズを接合し,正の第3レンズと負の第4レンズを接合している。このように、2組の接合レンズを用いたズームレンズでは,各レンズを組み付けた状態での偏心等により、2組の接合レンズ相互の光軸がずれることがあり、その場合,軸外において広画角化の際に問題となる倍率色収差が非対称に発生し,不自然な色滲みが生じやすい。これに対し,3枚のレンズの接合レンズを用いれば,2つの接合面に組み付け時の偏心が生じることを少なくすることができる。特許文献2に記載のズームレンズにおいても,半画角42°以上の広画角を達成することができず,短焦点端のFナンバを3.0以下にすることもできない。
In the zoom lens described in
特許文献3に記載のズームレンズは,物体側より順に、正の焦点距離を持つ第1レンズ群と、負の焦点距離を持つ第2レンズ群と、正の焦点距離を持つ第3レンズ群と、正の焦点距離を持つ第4レンズ群を有し、第3レンズ群よりも物体側に絞りを有し、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化し、第3レンズ群が、正の第1レンズ、負の第2レンズ、正の第3レンズ、負の第4レンズ、正の第5レンズで構成され、第2、第3および第4レンズの3枚が接合されている。
The zoom lens described in
特許文献3に記載のズームレンズでは,第3レンズ群の最も像側のレンズが正レンズであり,第3レンズ群の最も像側のレンズが負レンズであるタイプと比べると,第3レンズ群の主点が像面側になる。そのため,第2レンズ群と第3レンズ群の光学的距離を短くすることが困難となり,変倍効率すなわちレンズ移動量に対する焦点距離の変化量を高くすることが困難である。また,第3レンズ群が5枚のレンズで構成されている。したがって、レンズ枚数の削減による第3レンズ群の小型化と、それによるコストの低減が望まれている。
In the zoom lens disclosed in
本発明は,以上の従来技術の問題点に鑑みてなされたもので,収差が少なく高性能であり,半画角42°以上の広画角を達成することができ,短焦点端のFナンバが3.0以下でありながら,十分に小型であり、製造および組み立て誤差等による画質の劣化を抑制することができるズームレンズを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, has high performance with little aberration, can achieve a wide angle of view of a half angle of view of 42 ° or more, and has an F number at the short focal end. An object of the present invention is to provide a zoom lens that is sufficiently small and can suppress deterioration in image quality due to manufacturing and assembly errors.
また、本発明は,収差をさらに少なくしながら,小型で、製造誤差による性能劣化を低減することができるズームレンズを提供することを目的としている。
また、本発明は,収差をさらに少なくしながら,製造誤差による性能劣化を低減することができるズームレンズを提供することを目的としている。
また、本発明は,収差をさらに少なくすることができるズームレンズを提供することを目的としている。
また、本発明は,収差をさらに少なくしながら,製造誤差による性能劣化を低減することができるズームレンズを提供することを目的としている。
It is another object of the present invention to provide a zoom lens that is small in size and capable of reducing performance deterioration due to manufacturing errors while further reducing aberrations.
It is another object of the present invention to provide a zoom lens capable of reducing performance deterioration due to manufacturing errors while further reducing aberrations.
It is another object of the present invention to provide a zoom lens that can further reduce aberrations.
It is another object of the present invention to provide a zoom lens capable of reducing performance deterioration due to manufacturing errors while further reducing aberrations.
また、本発明は,収差が少なく,半画角42°以上の広画角を達成し,短焦点端のFナンバが3.0以下でありながら,十分小型であるズームレンズを撮影光学系として使用した,小型で高画質のカメラ装置を提供することを目的としている。
また、本発明は,撮影画像情報をデジタル情報とする機能を有するカメラ装置を提供することを目的とする。
In addition, the present invention achieves a wide angle of view with less aberration, a half angle of view of 42 ° or more, and a zoom lens that is sufficiently small while having an F number at the short focal length of 3.0 or less, as a photographing optical system. The purpose is to provide a small, high-quality camera device.
It is another object of the present invention to provide a camera device having a function of using photographed image information as digital information.
また、本発明は,収差が少なく,半画角42°以上の広画角を達成し,短焦点端のFナンバが3.0以下でありながら,十分小型であるズームレンズを撮影光学系として使用した,小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することを目的としている。 In addition, the present invention achieves a wide angle of view with less aberration, a half angle of view of 42 ° or more, and a zoom lens that is sufficiently small while having an F number at the short focal length of 3.0 or less, as a photographing optical system. The purpose is to provide a small, high-quality portable information terminal device used.
本発明は、請求項1に記載されているように、物体側より順に,正の焦点距離を持つ第1レンズ群と,負の焦点距離を持つ第2レンズ群と,正の焦点距離を持つ第3レンズ群と,正の焦点距離を持つ第4レンズ群を有し,第3レンズ群の物体側に絞りを有しており,短焦点端から長焦点端への変倍に際して,第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し,第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少し,第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて,上記第3レンズ群は物体側から順に正の第1レンズ,負の第2レンズ,正の第3レンズ,負の第4レンズにより構成され,上記負の第2レンズ,正の第3レンズ,負の第4レンズの3枚が接合され、dnを第3レンズ群の第1レンズの物体側面から第3レンズ群の第2レンズの像側面までの距離,fwを短焦点端の焦点距離としたとき、
0.9<dn/fw<1.5
の条件式を満足することを最も主要な特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the first lens group having a positive focal length, the second lens group having a negative focal length, and the positive focal length in order from the object side. The third lens group has a fourth lens group having a positive focal length, and has a stop on the object side of the third lens group. When changing the magnification from the short focus end to the long focus end, In the zoom lens in which the distance between the lens group and the second lens group is increased, the distance between the second lens group and the third lens group is decreased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is changed, the third lens The group includes a positive first lens, a negative second lens, a positive third lens, and a negative fourth lens in order from the object side, and the negative second lens, the positive third lens, and the negative fourth lens. three lenses are bonded, the second record of the third lens group to dn from the object side surface of the first lens of the third lens group The distance to the image side surface of the figure, when the fw and the focal length at the short focal end,
0.9 <dn / fw <1.5
Satisfying the conditional expression is the most important feature.
請求項2記載の発明はR311を第3レンズ群の第1レンズの物体側面の曲率半径,fwを短焦点端の焦点距離としたとき、
1.5<R311/fw<2.2
の条件式を満足することを特徴とする。
In the invention of
1.5 <R311 / fw <2.2
It satisfies the following conditional expression.
請求項3記載の発明は、R311を第3レンズ群の第1レンズの物体側面の曲率半径,R322を第3レンズ群の第2レンズの像側面の曲率半径としたとき、
0.1<(R311−R322)/(R311+R322)<0.3
の条件式を満足することを特徴とする。
In the invention according to
0.1 <(R311−R322) / (R311 + R322) <0.3
It satisfies the following conditional expression.
請求項4記載の発明は、Nd2を第3レンズ群の第2レンズのd線における屈折率,Nd3を第3レンズ群の第3レンズのd線における屈折率としたとき、
Nd2−Nd3>0.25
の条件式を満足することを特徴とする。
In the invention according to claim 4 , when Nd2 is a refractive index at the d-line of the second lens of the third lens group, and Nd3 is a refractive index at the d-line of the third lens of the third lens group,
Nd2-Nd3> 0.25
It satisfies the following conditional expression.
請求項5記載の発明は、d8を第3レンズ群の第3レンズの中心肉厚,fwを短焦点端の焦点距離としたとき、
0.6<d8/fw<1.4
の条件式を満足することを特徴とする。
In the invention according to
0.6 <d8 / fw <1.4
It satisfies the following conditional expression.
請求項6記載の発明は、第3レンズ群の正の第1レンズが非球面レンズであることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、第3レンズ群の第4レンズの像側面が非球面であることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、第3レンズ群の接合された3枚のレンズのうち、第4レンズの像側面のみが非球面であることを特徴とする。
The invention described in claim 6 is characterized in that the positive first lens of the third lens group is an aspherical lens.
The invention according to
The invention according to claim 8 is characterized in that, among the three lenses joined to the third lens group, only the image side surface of the fourth lens is an aspherical surface.
請求項9記載の発明は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して,第1レンズ群から第3レンズ群が像面に対して可動であり,第4レンズ群が像面に対して固定であることを特徴とする。 According to the ninth aspect of the present invention, the first to third lens groups are movable with respect to the image plane and the fourth lens group is movable with respect to the image plane during zooming from the short focal end to the long focal end. It is fixed.
請求項10記載の発明は、撮影用ズームレンズを有するカメラ装置であって、撮影用ズームレンズとして請求項1〜9のいずれかに記載のズームレンズを有することを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項11記載のカメラ装置において,撮影画像情報をデジタル情報とする機能を有することを特徴とする。
A tenth aspect of the present invention is a camera device having a photographing zoom lens, wherein the zoom lens according to any one of the first to ninth aspects is provided as the photographing zoom lens.
According to an eleventh aspect of the present invention, the camera apparatus according to the eleventh aspect has a function of converting photographed image information into digital information.
請求項12記載の発明は、撮影用ズームレンズを有する携帯情報端末装置であって、撮影用ズームレンズとして請求項1〜9のいずれかに記載のズームレンズを有することを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is a portable information terminal device having a photographing zoom lens, wherein the zoom lens according to any one of the first to ninth aspects is provided as the photographing zoom lens .
本発明によれば,収差が少なく鮮鋭な画像を得ることができるとともに,半画角42°以上の広画角を達成することができ,短焦点端のFナンバが3.0以下でありながら,十分に小型であるズームレンズを提供することができる。かかるズームレンズを例えばデジタルカメラに適用することにより,高画質を得ることができる小型のデジタルカメラを実現することができる。 According to the present invention, a sharp image with little aberration can be obtained, a wide field angle of 42 ° or more can be achieved, and the F number at the short focal end is 3.0 or less. , A zoom lens that is sufficiently small can be provided. By applying such a zoom lens to a digital camera, for example, a small digital camera capable of obtaining high image quality can be realized.
また、本発明によれば,収差の少ない高性能のレンズでありながら,小型かつ製造誤差による画像劣化の少ないズームレンズを提供することができる。かかるズームレンズをカメラに適用することにより,小型でさらに安定したカメラを得ることができる。
また、本発明によれば,より収差の少ない高性能のズームレンズを提供でき,かかるズームレンズをカメラに適用することにより、さらに高画質の画像を得ることができるカメラを実現することができる。
また、本発明によれば,収差の少ない高性能のズームレンズでありながら,製造誤差による画像劣化の少ないズームレンズを提供でき,かかるズームレンズをカメラに適用することにより、さらに安定して高性能を発揮するカメラを実現することができる。
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a zoom lens that is small and has little image deterioration due to manufacturing errors while being a high-performance lens with little aberration. By applying such a zoom lens to a camera, a small and more stable camera can be obtained.
In addition, according to the present invention, a high-performance zoom lens with less aberration can be provided, and by applying such a zoom lens to a camera, a camera capable of obtaining a higher quality image can be realized.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a zoom lens that is a high-performance zoom lens with less aberrations and less image degradation due to manufacturing errors. By applying such a zoom lens to a camera, the camera can be stably operated with high performance. Can be realized.
また、本発明によれば,収差の少ない高性能のカメラであって,半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバが3.0以下でありながら,十分に小型であるズームレンズを使用した,小型で高画質の画像を得ることができるカメラを提供することができる。もって,ユーザは携帯性に優れたコンパクトなカメラで、高画質の画像を撮影することができる。
また、本発明によれば,収差の少ない高性能のデジタルカメラであって,半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバが3.0以下でありながら,十分に小型であるズームレンズを使用した,小型で高画質の画像を得ることができるデジタルカメラを提供できる。もって,ユーザは携帯性に優れたコンパクトなデジタルカメラで高画質の画像を撮影し,画像をデジタル情報として扱うことができる。
In addition, according to the present invention, a high-performance camera with little aberration, which realizes a wide angle of view of 42 ° or more and a short focal end F number of 3.0 or less, is sufficient. It is possible to provide a small camera that can obtain a high-quality image using a small zoom lens. Therefore, the user can take a high-quality image with a compact camera having excellent portability.
In addition, according to the present invention, a high-performance digital camera with little aberration, which realizes a wide field angle of 42 ° or more and a short focal end F number of 3.0 or less, is sufficient. In addition, it is possible to provide a digital camera that uses a small zoom lens and can obtain a small and high-quality image. Therefore, the user can take a high-quality image with a compact digital camera excellent in portability and handle the image as digital information.
また、本発明によれば,収差の少ない高性能の携帯情報端末装置であって,半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバが3.0以下でありながら,十分に小型であるズームレンズを使用した,小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することができる。もって,携帯情報端末装置で高画質の画像を撮影することができる。 In addition, according to the present invention, a high-performance portable information terminal device with little aberration that realizes a wide field angle of 42 ° or more and a short focus end F number of 3.0 or less. Therefore, it is possible to provide a small-sized and high-quality portable information terminal device using a zoom lens that is sufficiently small. Therefore, a high-quality image can be taken with the portable information terminal device.
以下、本発明にかかるズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1乃至図4は、本発明にかかるズームレンズの第1、第2、第3、第4実施例をそれぞれ示している。これらの実施例は、レンズの両面の曲率半径、厚さ、レンズ相互の間隔、屈折率などの数値が異なり、レンズ群の形態、各レンズ群を構成するレンズの形態、各光学素子相互の間隔などの基本的な構成は同じであるから、まず、図1を参照しながら基本的な構成について説明する。
Embodiments of a zoom lens, a camera device, and a portable information terminal device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4 show first, second, third, and fourth embodiments of the zoom lens according to the present invention, respectively. In these embodiments, numerical values such as the radius of curvature, thickness, distance between lenses, and refractive index on both surfaces of the lens are different, and the form of the lens group, the form of the lens constituting each lens group, and the distance between optical elements. Since the basic configuration is the same, first, the basic configuration will be described with reference to FIG.
図1において左側が物体側であり、右側が像面側である。図1において、ズームレンズは、物体側より順に,正の焦点距離を持つ第1レンズ群G1と,負の焦点距離を持つ第2レンズ群G2と,正の焦点距離を持つ第3レンズ群G3と,正の焦点距離を持つ第4レンズ群G4を有してなる。前記第3レンズ群G3の物体側に絞りを有している。図1の下部には短焦点端から長焦点端への変倍時の各レンズ群の動きを線で描いている。これらの線からわかるように、短焦点端から長焦点端への変倍に際して,第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が増大し,第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が減少し,第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が変化するように構成されている。また、短焦点端から長焦点端への変倍に際して,第1レンズ群G1は、途中まで像面側に近づいたあと像面から遠ざかるように構成されている。第4レンズ群G4は、変倍の際は固定され、フォーカシングの際に光軸方向に移動するフォーカスレンズとなっている。 In FIG. 1, the left side is the object side, and the right side is the image plane side. In FIG. 1, the zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive focal length, a second lens group G2 having a negative focal length, and a third lens group G3 having a positive focal length. And a fourth lens group G4 having a positive focal length. A stop is provided on the object side of the third lens group G3. In the lower part of FIG. 1, the movement of each lens group at the time of zooming from the short focal end to the long focal end is drawn with a line. As can be seen from these lines, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the short focal end to the long focal end, and the second lens group G2 and the third lens group G3 The distance is decreased, and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is changed. In zooming from the short focal end to the long focal end, the first lens group G1 is configured to approach the image plane side partway and then move away from the image plane. The fourth lens group G4 is a focus lens that is fixed during zooming and moves in the optical axis direction during focusing.
上記第1レンズ群G3は、凸面を物体側に向けた負のメニスカス第1レンズL1と、第1レンズL1に接合された正のメニスカス第2レンズL2の2枚で構成され、物体側から順に第1レンズL1と第2レンズL2が配置されている。上記第2レンズ群G2は、負のメニスカス第1レンズL3と、負の両凹第2レンズL4と、正の両凸第3レンズL5の3枚で構成され、物体側から順に第1レンズL3、第2レンズL4、第3レンズL5が配置されている。 The first lens group G3 includes two lenses, a negative meniscus first lens L1 having a convex surface directed toward the object side, and a positive meniscus second lens L2 cemented to the first lens L1, in order from the object side. A first lens L1 and a second lens L2 are disposed. The second lens group G2 includes a negative meniscus first lens L3, a negative biconcave second lens L4, and a positive biconvex third lens L5. The first lens L3 is sequentially formed from the object side. The second lens L4 and the third lens L5 are arranged.
上記第3レンズ群G3は、物体側から順に正の第1レンズL6,負の第2レンズL7,正の第3レンズL8,負の第4レンズL9により構成されている。さらに第3レンズ群G3は以下のような特徴をもっている。負の第2レンズL7,正の第3レンズL8,負の第4レンズL9の3枚は接合されていて、かかる構成が特徴の一つとなっている。正の第1レンズL6は、接合された上記3枚のレンズから前方に離間している。
上記第4レンズ群G4は、1枚の正レンズL10で構成されている。
The third lens group G3 includes a positive first lens L6, a negative second lens L7, a positive third lens L8, and a negative fourth lens L9 in order from the object side. Further, the third lens group G3 has the following characteristics. The negative second lens L7, the positive third lens L8, and the negative fourth lens L9 are cemented, and this configuration is one of the features. The positive first lens L6 is spaced forward from the above-mentioned three lenses that are joined.
The fourth lens group G4 is composed of one positive lens L10.
上記のように、本発明にかかるズームレンズでは、正の焦点距離を持つレンズ群を先行させた4群ズームタイプを採用し,各レンズ群を図1の下部に線で示したように移動させることにより,効率よい変倍を実現している。このようなズームレンズタイプの場合,全レンズ群を繰り出すことによってフォーカシングすることも可能であるが,第4レンズ群G4でフォーカシングすることが望ましい。 As described above, the zoom lens according to the present invention employs a four-group zoom type in which a lens group having a positive focal length is preceded, and each lens group is moved as indicated by a line at the bottom of FIG. As a result, efficient zooming is achieved. In the case of such a zoom lens type, focusing can be performed by extending all the lens groups, but it is desirable to perform focusing with the fourth lens group G4.
短焦点端から長焦点端まで諸収差が少なく解像力の高いズームレンズを実現するには,変倍による収差変動を小さく抑えなければならない。特に変倍作用を担う第3レンズ群G3によって、変倍範囲全域に渡って良好に収差補正されている必要がある。そのため,第3レンズ群の構成が重要となってくる。そこで、上記のように、第3レンズ群G3は、物体側から順に正レンズL6,負レンズL7,正レンズL8,負レンズL9の4枚で構成した。このように、正レンズ2枚,負レンズ2枚で構成されていることにより,正レンズ3枚,負レンズ1枚の構成と比較して、軸上色収差や倍率色収差を補正することが容易となっている。第3レンズ群の負レンズを1枚で構成した場合,第3レンズ群の負レンズを2枚で構成した場合と比較して,レンズの素材であるガラスの選択の自由度が少なくなるため、ズームレンズ全体の収差補正が困難となってくる。 In order to realize a zoom lens that has few aberrations from the short focus end to the long focus end and has a high resolving power, aberration fluctuations due to zooming must be kept small. In particular, the third lens group G3, which is responsible for the zooming action, needs to be favorably corrected for aberrations over the entire zooming range. Therefore, the configuration of the third lens group is important. Therefore, as described above, the third lens group G3 is composed of four lenses in order from the object side: the positive lens L6, the negative lens L7, the positive lens L8, and the negative lens L9. As described above, the configuration including two positive lenses and two negative lenses makes it easier to correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration compared to the configuration of three positive lenses and one negative lens. It has become. When the negative lens of the third lens group is composed of one lens, the degree of freedom of selection of the glass that is the material of the lens is less than when the negative lens of the third lens group is composed of two lenses. It becomes difficult to correct aberrations of the entire zoom lens.
また,第3レンズ群G3の最も像側のレンズL9を負レンズとすることで,第3レンズ群G3の主点が物体側になる。そのため,第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の光学的距離を短くすることができ,変倍効率を良くすることができる。
また,第3レンズ群G3を正レンズL6,負レンズL7,正レンズL8,負レンズL9で構成することにより,正レンズL6は負レンズL7および負レンズL9と収差のやりとり、すなわち片方のレンズで生じた収差を他方のレンズで補正する、というように相互に収差を補完し,正レンズL8は負レンズL9と収差をやりとりしがちである。
Further, by using the lens L9 closest to the image side of the third lens group G3 as a negative lens, the principal point of the third lens group G3 becomes the object side. Therefore, the optical distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 can be shortened, and the zooming efficiency can be improved.
Further, the third lens group G3 is constituted by the positive lens L6, the negative lens L7, the positive lens L8, and the negative lens L9, so that the positive lens L6 exchanges aberrations with the negative lens L7 and the negative lens L9, that is, one lens. The positive lens L8 tends to exchange aberration with the negative lens L9 by mutually complementing the aberrations such as correcting the generated aberration with the other lens.
第3レンズ群G3の第1レンズL6の物体側面と第2レンズL7の像側面では収差のやりとりが大きく,それぞれの面での光線高さの差が重要となってくる。上記第1レンズL6の物体側面と第2レンズL7の像側面の間隔を大きくすると,それぞれの面での光線高さの差が大きくなり、製造誤差感度すなわち製造誤差がレンズ性能に与える悪影響の拡大を抑制することができる。 A large amount of aberration is exchanged between the object side surface of the first lens L6 and the image side surface of the second lens L7 in the third lens group G3, and the difference in the height of the light beam at each surface becomes important. If the distance between the object side surface of the first lens L6 and the image side surface of the second lens L7 is increased, the difference in light height between the two surfaces increases, and the manufacturing error sensitivity, that is, the adverse effect of the manufacturing error on the lens performance increases. Can be suppressed.
そこで,本発明の実施例では、第3レンズ群G3の負の第2レンズL7と正の第3レンズL8と負の第4レンズL9を3枚接合にし,正レンズL6の物体側面と負レンズL7の像側面の空気間隔を十分に確保することにより,第3レンズ郡G3内の製造誤差等がレンズ性能に与える悪影響を低減している。 Therefore, in the embodiment of the present invention, the negative second lens L7, the positive third lens L8, and the negative fourth lens L9 of the third lens group G3 are cemented, and the object side surface of the positive lens L6 and the negative lens are joined. By sufficiently securing the air space on the image side surface of L7, the adverse effect of the manufacturing error in the third lens group G3 on the lens performance is reduced.
第3レンズ群G3の正レンズL6と負レンズL7を接合し,正レンズL8と負レンズL9を接合してもよいが,製造誤差等がレンズ性能に与える悪影響を小さくするためには,正レンズL6と負レンズL7による接合レンズの厚さが厚くなり,コストアップの原因となる。
また,第3レンズ群G3は4つのレンズで構成されるが,1枚の正レンズL6と3枚の接合レンズの2部品として扱うことができるため,製造時の作業効率向上も期待できる。
The positive lens L6 and the negative lens L7 of the third lens group G3 may be cemented, and the positive lens L8 and the negative lens L9 may be cemented. However, in order to reduce the adverse effect of manufacturing errors on the lens performance, the positive lens The thickness of the cemented lens by L6 and the negative lens L7 increases, resulting in an increase in cost.
The third lens group G3 is composed of four lenses, but can be handled as two components, that is, one positive lens L6 and three cemented lenses, so that it can be expected to improve work efficiency during manufacturing.
以上のことより,Fナンバが3.0以下というように明るく,半画角42°以上の広画角を達成することができ,製造誤差等による結像性能に与える悪影響を抑制することができるズームレンズを得ることができる。 As described above, the F number is as bright as 3.0 or less, a wide field angle of 42 ° or more can be achieved, and adverse effects on imaging performance due to manufacturing errors can be suppressed. A zoom lens can be obtained.
収差が小さく高性能でありながら,小型でかつ製造誤差感度を低減することができるズームレンズを得るためには,前述のレンズ系の構成において、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
0.9<dn/fw<1.5 ・・・・(1)
dnは第3レンズ群G3の正の第1レンズL6の物体側面から負の第2レンズL7の像側面までの距離,fwは短焦点端におけるズームレンズ全体の焦点距離である。条件式(1)上記dnを所定の範囲に規定している。
In order to obtain a zoom lens that has small aberration and high performance, and that is small in size and capable of reducing manufacturing error sensitivity, it is desirable that the above-described lens system configuration satisfies the following conditional expression (1). .
0.9 <dn / fw <1.5 (1)
dn is the distance from the object side surface of the positive first lens L6 of the third lens group G3 to the image side surface of the negative second lens L7, and fw is the focal length of the entire zoom lens at the short focal end. Conditional expression (1) The dn is defined within a predetermined range.
正の第1レンズL6の物体側面と負の第2レンズL7の像側面では収差のやりとりをしているため,良好な収差補正を行うためには,これら2つの面を通る光線の高さが重要である。条件式(1)の下限値を超えると,負の第2レンズL7の像側面における軸外主光線の高さが小さくなり過ぎ,非点収差,コマ収差の補正が難しくなる。条件式(1)の上限値を超えると,負の第2レンズL7の像側面における軸上マージナル光線高さが小さくなり過ぎ,球面収差の補正が難しくなる。また,第3レンズ群G3の小型化にも不利となる。 Since the aberration is exchanged between the object side surface of the positive first lens L6 and the image side surface of the negative second lens L7, the height of the light beam passing through these two surfaces is required in order to perform good aberration correction. is important. If the lower limit value of conditional expression (1) is exceeded, the height of the off-axis principal ray on the image side surface of the negative second lens L7 becomes too small, making it difficult to correct astigmatism and coma. When the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the axial marginal ray height on the image side surface of the negative second lens L7 becomes too small, and it becomes difficult to correct spherical aberration. Further, it is disadvantageous for downsizing the third lens group G3.
収差が小さく高性能でありながら,小型でかつ製造誤差感度を低減することができるズームレンズを得るためには,前述のレンズ系の構成において、以下の条件式を満足することが望ましい。
1.5<R311/fw<2.2 ・・・(2)
R311は第3レンズ群G3の正の第1レンズL6の物体側面の曲率半径,fwは短焦点端におけるズームレンズ全体の焦点距離である。条件式(2)は上記第1レンズL6の物体側面の曲率半径R311を所定の範囲に規定している。
条件式(2)の下限値を超えると,物体側面の屈折力が大きくなりすぎ,製造誤差感度が高くなる。また,条件式(2)の上限値を超えると,第3レンズ群を通る軸上マージナル光線が高くなり,球面収差等を補正することが困難になる。また,第3レンズ群が大型化する。
In order to obtain a zoom lens that has small aberration and high performance, and that is small in size and capable of reducing manufacturing error sensitivity, it is desirable that the following conditional expression is satisfied in the configuration of the lens system described above.
1.5 <R311 / fw <2.2 (2)
R311 is the radius of curvature of the object side surface of the positive first lens L6 of the third lens group G3, and fw is the focal length of the entire zoom lens at the short focal end. Conditional expression (2) defines the curvature radius R311 of the object side surface of the first lens L6 within a predetermined range.
When the lower limit value of conditional expression (2) is exceeded, the refractive power on the object side surface becomes too large and the manufacturing error sensitivity becomes high. If the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the axial marginal ray passing through the third lens group becomes high, and it becomes difficult to correct spherical aberration and the like. In addition, the third lens group becomes larger.
収差が小さく高性能のズームレンズを得るには,前述のレンズ系の構成において、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.1<(R311−R322)/(R311+R322)<0.3 ・・・(3)
R311は第3レンズ群G3の正の第1レンズL6の物体側面の曲率半径,R322は第3レンズ群G3の負の第2レンズL7の像側面の曲率半径である。
In order to obtain a high-performance zoom lens with small aberration, it is desirable that the following conditional expression is satisfied in the configuration of the lens system described above.
0.1 <(R311−R322) / (R311 + R322) <0.3 (3)
R311 is the radius of curvature of the object side surface of the positive first lens L6 of the third lens group G3, and R322 is the radius of curvature of the image side surface of the negative second lens L7 of the third lens group G3.
上記正の第1レンズL6の物体側面と負の第2レンズL7の像側面では相互に収差のやりとりをしているため,条件式(3)の下限値を超えると,正の第1レンズL6の物体側面が発生する収差が、負の第2レンズL7の像側面が発生する収差よりも大きくなり,条件式(3)の上限値を超えると,負の第2レンズL7の像側面が発生する収差が、正の第1レンズL6の物体側面が発生する収差よりも大きくなり,どちらにしても収差のバランスをとることが困難となる。 Since the aberration is exchanged between the object side surface of the positive first lens L6 and the image side surface of the negative second lens L7, the positive first lens L6 exceeds the lower limit of the conditional expression (3). The aberration generated on the object side surface of the negative lens L7 is larger than the aberration generated on the image side surface of the negative second lens L7. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the image side surface of the negative second lens L7 is generated. This aberration becomes larger than the aberration generated on the object side surface of the positive first lens L6, and in any case, it is difficult to balance the aberration.
収差がより小さく高性能のズームレンズを得るには,前述のレンズ系の構成において、以下の条件式を満足することが望ましい。
Nd2−Nd3>0.25 ・・・(4)
Nd2は第3レンズ群G3の負の第2レンズL7のd線における屈折率,Nd3は第3レンズ群G3の正の第3レンズL8のd線における屈折率である。条件式(4)は上記双方の屈折率の差が一定の値より大きいことを規定している。より具体的には、第2レンズL7の屈折率が第3レンズL8の屈折率に対して一定の値以上の差があることを規定している。
条件式(4)の下限値を超えると,第3レンズ群G3における第2レンズL7と第3レンズL8の屈折率差が小さくなるため,第2レンズL7の像側面で発生する収差が小さくなりすぎ,第2レンズL7の像側面と第3レンズL8の物体側面との収差をやりとりすることが困難になる。
In order to obtain a high-performance zoom lens with smaller aberrations, it is desirable to satisfy the following conditional expression in the configuration of the lens system described above.
Nd2-Nd3> 0.25 (4)
Nd2 is the refractive index at the d-line of the negative second lens L7 of the third lens group G3, and Nd3 is the refractive index at the d-line of the positive third lens L8 of the third lens group G3. Conditional expression (4) stipulates that the difference in refractive index between the two is greater than a certain value. More specifically, it is defined that the refractive index of the second lens L7 is different from the refractive index of the third lens L8 by a certain value or more.
When the lower limit value of conditional expression (4) is exceeded, the difference in refractive index between the second lens L7 and the third lens L8 in the third lens group G3 becomes small, so that the aberration generated on the image side surface of the second lens L7 becomes small. Therefore, it becomes difficult to exchange aberration between the image side surface of the second lens L7 and the object side surface of the third lens L8.
小型でありながら,さらに高性能のズームレンズを得るには,前述のレンズ系の構成において、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.6<d8/fw<1.4 ・・・(5)
d8は第3レンズ群G3の正の第3レンズL8の中心肉厚,fwは短焦点端におけるズームレンズ全体の焦点距離である。
第3レンズ群G3の第1レンズL7、第2レンズL8、第3レンズL9を接合する2つの接合面は,それぞれ絞りからの距離が異なり,光軸上,光軸外の光線の通り方も異なる。上記のような2つの接合面が存在することにより,軸上色収差と倍率色収差をある程度独立して補正することが可能となる。
そのため,条件式(5)の下限値を超えると,上記2つの接合面の間隔が小さいため,軸上色収差と倍率色収差を十分に補正することが困難となる。条件式(5)の上限値を超えると,コマ収差等の補正が困難になる。また,第3レンズ群G3が大型化する。
In order to obtain a zoom lens having a small size and higher performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression in the configuration of the lens system described above.
0.6 <d8 / fw <1.4 (5)
d8 is the center thickness of the positive third lens L8 of the third lens group G3, and fw is the focal length of the entire zoom lens at the short focal end.
The two cemented surfaces that join the first lens L7, the second lens L8, and the third lens L9 of the third lens group G3 have different distances from the stop, respectively, and how light rays on the optical axis and off the optical axis pass. Different. Due to the presence of the two joint surfaces as described above, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be corrected to some extent independently.
Therefore, if the lower limit value of conditional expression (5) is exceeded, the distance between the two joint surfaces is small, so that it is difficult to sufficiently correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration. When the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, it is difficult to correct coma and the like. Further, the third lens group G3 is increased in size.
より高性能のズームレンズを得るためには,第3レンズ群G3の正の第1レンズL6は非球面レンズであることが望ましい。上記正の第1レンズL6において,光束が最も太くなるため,球面収差やコマ収差を補正するために非球面の効果を得ることができる。さらに望ましくは上記正の第1レンズL6の物体側面が非球面であることが望ましい。 In order to obtain a higher-performance zoom lens, the positive first lens L6 of the third lens group G3 is preferably an aspheric lens. In the positive first lens L6, since the luminous flux is the thickest, an aspherical effect can be obtained to correct spherical aberration and coma aberration. More preferably, the object side surface of the positive first lens L6 is aspheric.
さらに高性能のズームレンズを得るためには,第3レンズ群G3の最も像面側にある負レンズL9の像側面が非球面であることが望ましい。軸上光線と軸外光線が離れているため,像面補正において非球面による効果が得られる。 In order to obtain a higher performance zoom lens, it is desirable that the image side surface of the negative lens L9 closest to the image plane of the third lens group G3 is an aspherical surface. Since the on-axis ray and the off-axis ray are separated from each other, an aspherical effect can be obtained in image plane correction.
製造誤差による影響を低減するには,第3レンズ群G3の3枚接合レンズにおいて,負の第4レンズL9の像側面のみが非球面であることが望ましい。非球面レンズを用いる場合,非球面軸偏心による影響を調整等により抑える必要がある。しかし,複数のレンズを接合してしまうと,接合レンズ内の非球面軸偏心を調整することができなくなるため,第3レンズ群G3の接合レンズにおいて負の第4レンズL9の像側面のみを非球面にすると良い。 In order to reduce the influence due to the manufacturing error, it is desirable that only the image side surface of the negative fourth lens L9 is aspheric in the three-piece cemented lens of the third lens group G3. When an aspheric lens is used, it is necessary to suppress the influence of the aspheric axis eccentricity by adjustment or the like. However, if a plurality of lenses are cemented, it becomes impossible to adjust the aspherical axis decentering in the cemented lens, so that only the image side surface of the negative fourth lens L9 is non-exposed in the cemented lens of the third lens group G3. It should be spherical.
また,短焦点端から長焦点端への変倍に際して,第4レンズ群G4は像面に対して固定であることが望ましい。変倍に際して第4レンズ群G4を固定位置に保持させるようにすることによって,レンズ鏡胴構成の簡素化,ならびにレンズ群間偏心精度の確保にも配慮している。もちろん,収差補正を優先するとすれば、全てのレンズ群を移動させるようにしたほうが有利ではあるが,そのようにすると,鏡胴の構成が複雑になり,製作誤差も生じ易くなる。 Further, it is desirable that the fourth lens group G4 is fixed with respect to the image plane during zooming from the short focal end to the long focal end. By keeping the fourth lens group G4 in a fixed position during zooming, consideration is given to simplifying the lens barrel configuration and securing the accuracy of decentering between the lens groups. Of course, if aberration correction is prioritized, it is advantageous to move all the lens groups. However, doing so complicates the structure of the lens barrel and easily causes manufacturing errors.
以下に、本発明にかかるズームレンズの実施例を数値によって具体的に示す。各数値実施例において用いられている記号の意味は以下の通りである。
f:全系の焦点距離
F:Fナンバ
ω:半画角
R:曲率半径
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
A4:4次の非球面係数
A6:6次の非球面係数
A8:8次の非球面係数
A10:10次の非球面係数
ただし,ここで用いられる非球面は,近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)をC,光軸からの高さをHとするとき,以下の式で定義される。
Examples of the zoom lens according to the present invention are specifically shown below by numerical values. The meanings of symbols used in each numerical example are as follows.
f: focal length of entire system F: F number ω: half angle of view R: radius of curvature D: surface spacing Nd: refractive index νd: Abbe number K: aspherical conical constant A4: fourth-order aspherical coefficient A6: 6 Next aspheric coefficient A8: 8th order aspheric coefficient A10: 10th order aspheric coefficient However, the aspherical surface used here is the reciprocal (paraxial curvature) of the paraxial radius of curvature, and the high from the optical axis. When H is H, it is defined by the following equation.
図1は、本発明にかかるズームレンズの数値実施例1の光学配置を示している。この数値実施例1以下、数値実施例4までのすべてにおいて、既に述べたとおり第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4からなり、各レンズ群は既に述べたとおりの形状および枚数のレンズで構成されている。第3レンズ群G3の物体側に絞りを有し、第4レンズ群G4と像面との間にフィルタが配置されている。レンズ群ごとに適宜の支持部材で支持され、ズーミングに際しては、レンズ群ごとに前述のように移動する。 FIG. 1 shows an optical arrangement of Numerical Example 1 of the zoom lens according to the present invention. In all of Numerical Example 1 and below, and up to Numerical Example 4, as described above, the lens unit includes the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4. It is composed of lenses having the same shape and number as already described. A stop is provided on the object side of the third lens group G3, and a filter is disposed between the fourth lens group G4 and the image plane. Each lens group is supported by an appropriate support member, and during zooming, it moves as described above for each lens group.
数値実施例1を表1に示す。
数値実施例1を示す表1において「*」のマークが付されている第5面、第11面、第16面、第17面が非球面で、各非球面の前記「数1」にかかるパラメータは次のとおりである。
In Table 1 showing Numerical Example 1, the fifth surface, the eleventh surface, the sixteenth surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspheric surfaces. The parameters are as follows:
数値実施例1における変倍時の各レンズ群相互の間隔の変化を表2に示す。表2においてAは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔、Bは第2レンズ群G2と絞りの間隔、Cは絞りと第3レンズ群G3の間隔、Dは第3レンズ群G3と第4レンズ群の間隔である。「Wide」は短焦点(広角)端、「Mean」は中間焦点距離、「Tele」は長焦点(望遠)端を示している。
数値実施例1の、前記各条件式(1)〜(5)にかかる数値は表3に示すとおりであって、各条件式の範囲内にある。
図5は数値実施例1のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図6は数値実施例1のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、図7は数値実施例1のズームレンズの長焦点端における収差曲線図をそれぞれ示している。これらの収差曲線図から明らかなように、数値実施例1にかかるズームレンズの収差は十分に補正されている。数値実施例1のようにズームレンズを構成することで,半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバを3.0以下にすることができ、小型でありながら,非常に良好な像性能を得ることができる。また,第4レンズ群G4がレンズ1枚の構成であっても,十分に収差補正されていることも示している。 FIG. 5 is an aberration curve diagram at the short focal point of the zoom lens according to Numerical Example 1, FIG. 6 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length of the zoom lens according to Numerical Example 1, and FIG. 7 is the length of the zoom lens according to Numerical Example 1. Aberration curve diagrams at the focal end are shown. As is clear from these aberration curve diagrams, the aberration of the zoom lens according to Numerical Example 1 is sufficiently corrected. By configuring the zoom lens as in Numerical Example 1, a wide field angle of 42 ° or more can be realized, the F number at the short focal end can be made 3.0 or less, and the size is small. , Very good image performance can be obtained. Also, it is shown that even when the fourth lens group G4 has a single lens configuration, the aberration is sufficiently corrected.
図2は、本発明にかかるズームレンズの数値実施例2の光学配置を示している。数値実施例2の各部の数値を表4に示す。
数値実施例2を示す表4において「*」のマークが付されている第5面、第11面、第16面、第17面が非球面で、各非球面の前記「数1」にかかるパラメータは次のとおりである。
In Table 4 showing Numerical Example 2, the fifth surface, the eleventh surface, the sixteenth surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspherical surfaces, and the above “
数値実施例2における変倍時の各レンズ群相互の間隔の変化を表5に示す。表5においてAは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔、Bは第2レンズ群G2と絞りの間隔、Cは絞りと第3レンズ群G3の間隔、Dは第3レンズ群G3と第4レンズ群の間隔である。「Wide」は短焦点(広角)端、「Mean」は中間焦点距離、「Tele」は長焦点(望遠)端を示している。
数値実施例2の、前記各条件式(1)〜(5)にかかる数値は表6に示すとおりであって、各条件式の範囲内にある。
図8は数値実施例2のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図9は数値実施例2のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、図10は数値実施例2のズームレンズの長焦点端における収差曲線図をそれぞれ示している。これらの収差曲線図から明らかなように、数値実施例2にかかるズームレンズの収差は十分に補正されている。数値実施例2のようにズームレンズを構成することで,半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバを3.0以下にすることができ、小型でありながら,非常に良好な像性能を得ることができる。また,第4レンズ群G4がレンズ1枚の構成であっても,十分に収差補正されていることも示している。 8 is an aberration curve diagram at the short focal point of the zoom lens according to Numerical Example 2, FIG. 9 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length of the zoom lens according to Numerical Example 2, and FIG. 10 is the length of the zoom lens according to Numerical Example 2. Aberration curve diagrams at the focal end are shown. As is apparent from these aberration curve diagrams, the aberration of the zoom lens according to Numerical Example 2 is sufficiently corrected. By configuring the zoom lens as in Numerical Example 2, it is possible to achieve a wide angle of view of 42 ° or more and a F-number at the short focus end of 3.0 or less, while being compact. , Very good image performance can be obtained. Also, it is shown that even when the fourth lens group G4 has a single lens configuration, the aberration is sufficiently corrected.
図3は、本発明にかかるズームレンズの数値実施例3の光学配置を示している。数値実施例3の各部の数値を表7に示す。
数値実施例3を示す表7において「*」のマークが付されている第5面、第11面、第16面、第17面が非球面で、各非球面の前記「数1」にかかるパラメータは次のとおりである。
In Table 7 showing Numerical Example 3, the fifth surface, the eleventh surface, the sixteenth surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspherical surfaces, and the above “
数値実施例3における変倍時の各レンズ群相互の間隔の変化を表8に示す。表8においてAは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔、Bは第2レンズ群G2と絞りの間隔、Cは絞りと第3レンズ群G3の間隔、Dは第3レンズ群G3と第4レンズ群の間隔である。「Wide」は短焦点(広角)端、「Mean」は中間焦点距離、「Tele」は長焦点(望遠)端を示している。
数値実施例3の、前記各条件式(1)〜(5)にかかる数値は表9に示すとおりであって、各条件式の範囲内にある。
図11は数値実施例3のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図12は数値実施例3のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、図13は数値実施例3のズームレンズの長焦点端における収差曲線図をそれぞれ示している。これらの収差曲線図から明らかなように、数値実施例3にかかるズームレンズの収差は十分に補正されている。数値実施例3のようにズームレンズを構成することで,半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバを3.0以下にすることができ、小型でありながら,非常に良好な像性能を得ることができる。また,第4レンズ群G4がレンズ1枚の構成であっても,十分に収差補正されていることも示している。 FIG. 11 is an aberration curve diagram at the short focal end of the zoom lens according to Numerical Example 3, FIG. 12 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length of the zoom lens according to Numerical Example 3, and FIG. 13 is the length of the zoom lens according to Numerical Example 3. Aberration curve diagrams at the focal end are shown. As is apparent from these aberration curve diagrams, the aberration of the zoom lens according to Numerical Example 3 is sufficiently corrected. By constructing a zoom lens as in Numerical Example 3, a wide field angle of 42 ° or more can be realized, and the F number at the short focal end can be made 3.0 or less. , Very good image performance can be obtained. Also, it is shown that even when the fourth lens group G4 has a single lens configuration, the aberration is sufficiently corrected.
図4は、本発明にかかるズームレンズの数値実施例4の光学配置を示している。数値実施例4の各部の数値を表10に示す。
数値実施例4を示す表10において「*」のマークが付されている第5面、第11面、第16面、第17面が非球面で、各非球面の前記「数1」にかかるパラメータは次のとおりである。
In Table 10 showing Numerical Example 4, the fifth surface, the eleventh surface, the sixteenth surface, and the seventeenth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the above-mentioned “
数値実施例4における変倍時の各レンズ群相互の間隔の変化を表11に示す。表11においてAは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔、Bは第2レンズ群G2と絞りの間隔、Cは絞りと第3レンズ群G3の間隔、Dは第3レンズ群G3と第4レンズ群の間隔である。「Wide」は短焦点(広角)端、「Mean」は中間焦点距離、「Tele」は長焦点(望遠)端を示している。
数値実施例4の、前記各条件式(1)〜(5)にかかる数値は表12に示すとおりであって、各条件式の範囲内にある。
図14は数値実施例4のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図15は数値実施例4のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、図16は数値実施例4のズームレンズの長焦点端における収差曲線図をそれぞれ示している。これらの収差曲線図から明らかなように、数値実施例4にかかるズームレンズの収差は十分に補正されている。数値実施例4のようにズームレンズを構成することで,半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバを3.0以下にすることができ、小型でありながら,非常に良好な像性能を得ることができる。また,第4レンズ群G4がレンズ1枚の構成であっても,十分に収差補正されていることも示している。 14 is an aberration curve diagram at the short focal point of the zoom lens according to Numerical Example 4, FIG. 15 is an aberration curve diagram at the intermediate focal length of the zoom lens according to Numerical Example 4, and FIG. 16 is the length of the zoom lens according to Numerical Example 4. Aberration curve diagrams at the focal end are shown. As is clear from these aberration curve diagrams, the aberration of the zoom lens according to Numerical Example 4 is sufficiently corrected. By configuring the zoom lens as in Numerical Example 4, a wide field angle of 42 ° or more can be realized, and the F number at the short focal end can be reduced to 3.0 or less. , Very good image performance can be obtained. Also, it is shown that even when the fourth lens group G4 has a single lens configuration, the aberration is sufficiently corrected.
以上説明した本発明にかかるズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、その他各種カメラ装置の撮影レンズとして適用することができる。また、携帯電話、PDAなどの携帯情報端末装置に付属するカメラの撮影レンズとして適用することもできる。図17は、本発明にかかるズームレンズを用いた「カメラ装置」の実施の1形態を示す。図17(A)は正面側を斜め上方から見た斜視図、図17(B)は背面側を斜め上方から見た図である。カメラ装置は、撮影レンズ1として、以上説明したいくつかの実施例のうち一つの実施例にかかるズームレンズを有している。カメラ装置は筐体5を有し、筐体5の正面側には上記撮影レンズ1と、光学ファインダ2と、発光器の発光部3が配置されている。筐体5の上面にはシャッタボタン4が配置されている。筐体5の背面側には、上記光学ファインダ2の接眼部、電源スイッチ6、液晶モニタ7、操作ボタン8、メモリーカードスロット9、ズーム操作スイッチ10が配置されている。
The zoom lens according to the present invention described above can be applied as a photographing lens for digital cameras, video cameras, and other various camera devices. Further, it can be applied as a photographing lens of a camera attached to a portable information terminal device such as a mobile phone or a PDA. FIG. 17 shows an embodiment of a “camera device” using a zoom lens according to the present invention. FIG. 17A is a perspective view of the front side as viewed obliquely from above, and FIG. 17B is a view of the back side as viewed from obliquely upward. The camera apparatus has a zoom lens according to one of the several embodiments described above as the
図18は,上記カメラ装置のシステム構造を示すブロック図で示している。図18に示すように,カメラ装置は撮影レンズ1と、この撮影レンズ1によって結ばれる像面に配置された受光素子13を有する。撮影レンズ1によって形成される撮影対象物の像を受光素子13によって読取るように構成され,受光素子13からの出力は中央演算装置11の制御を受ける信号処理装置14により処理されてデジタル情報に変換される。すなわち,カメラ装置は「撮影画像をデジタル情報とする機能」を有している。デジタル情報からなる撮影画像情報は、中央演算装置11の制御により液晶モニタ7に入力され、撮影画像を液晶モニタ7にリアルタイムで表示することができる。あるいは、撮影された画像情報が半導体メモリ15に保存され、保存された画像情報を中央演算装置11の制御により呼び出して液晶モニタ7に表示することもできる。撮影された画像情報は通信カード16などを介して外部の端末、プリンタ、ネットワークなどに送信することができる。
FIG. 18 is a block diagram showing the system structure of the camera device. As shown in FIG. 18, the camera device has a
本発明にかかるカメラ装置および携帯情報端末装置によれば、前述の効果を得ることができるズームレンズを備えることによって、半画角42°以上の広画角を実現し,短焦点端のFナンバを3.0以下にすることができ、小型でありながら,非常に良好な像性能を得ることができるカメラ装置および携帯情報端末装置を得ることができる。 According to the camera device and the portable information terminal device according to the present invention, the zoom lens capable of obtaining the above-described effects is provided, thereby realizing a wide field angle of 42 ° or more and an F number at the short focal end. Can be reduced to 3.0 or less, and a camera device and a portable information terminal device that can obtain a very good image performance while being small can be obtained.
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ(第3レンズ群の第1レンズ)
L7 第7レンズ(第3レンズ群の第2レンズ)
L8 第8レンズ(第3レンズ群の第3レンズ)
L9 第9レンズ(第3レンズ群の第4レンズ)
L10 第10レンズ
1 撮影レンズ
2 ファインダ
3 フラッシュ
4 シャッタボタン
5 筐体
6 電源スイッチ
7 液晶モニタ
8 操作ボタン
9 メモリーカードスロット
10 ズームスイッチ
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group L1 1st lens L2 2nd lens L3 3rd lens L4 4th lens L5 5th lens L6 6th lens (3rd lens group (First lens)
L7 7th lens (2nd lens of 3rd lens group)
L8 8th lens (3rd lens of 3rd lens group)
L9 9th lens (4th lens in the 3rd lens group)
L10
Claims (12)
上記第3レンズ群は物体側から順に正の第1レンズ,負の第2レンズ,正の第3レンズ,負の第4レンズにより構成され,上記負の第2レンズ,正の第3レンズ,負の第4レンズの3枚が接合され、
dnを上記第3レンズ群の上記第1レンズの物体側面から上記第3レンズ群の上記第2レンズの像側面までの距離,fwを短焦点端の焦点距離としたとき、
0.9<dn/fw<1.5
の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 In order from the object side, a first lens group having a positive focal length, a second lens group having a negative focal length, a third lens group having a positive focal length, and a fourth lens having a positive focal length. made from the group, has a diaphragm on the object side of the third lens group, upon zooming from the short focal end to a long focal end, the interval between the first lens group and the second lens group increases, in the interval between the second lens group and the third lens group decreases, the zoom lens in which the distance between the third lens group and the fourth lens group is changed,
The third lens group includes, in order from the object side, a positive first lens, a negative second lens, a positive third lens, and a negative fourth lens. The negative second lens, the positive third lens, Three negative fourth lenses are joined ,
When dn is the distance from the object side surface of the first lens of the third lens group to the image side surface of the second lens of the third lens group, and fw is the focal length of the short focal point,
0.9 <dn / fw <1.5
A zoom lens that satisfies the following conditional expression:
1.5<R311/fw<2.2
の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1, wherein R311 is a radius of curvature of the object side surface of the first lens of the third lens group, and fw is a focal length of the short focal point.
1.5 <R311 / fw <2.2
A zoom lens that satisfies the following conditional expression:
0.1<(R311−R322)/(R311+R322)<0.3
の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1 or 2, wherein R311 is a radius of curvature of the object side surface of the first lens of the third lens group, and R322 is a radius of curvature of the image side surface of the second lens of the third lens group,
0.1 <(R311−R322) / (R311 + R322) <0.3
A zoom lens that satisfies the following conditional expression:
Nd2−Nd3>0.25
の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, wherein Nd2 is a refractive index at the d-line of the second lens of the third lens group, and Nd3 is a refractive index at the d-line of the third lens of the third lens group. ,
Nd2-Nd3> 0.25
A zoom lens that satisfies the following conditional expression:
0.6<d8/fw<1.4
の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein d8 is a center thickness of the third lens of the third lens group, and fw is a focal length of the short focal point.
0.6 <d8 / fw <1.4
A zoom lens that satisfies the following conditional expression:
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