WO2005073774A1 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

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WO2005073774A1
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zoom
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Daisuke Kuroda
Yoshito Iwasawa
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Sony Corp
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Definitions

  • the present invention relates to a novel zoom lens and an imaging device. Specifically, a compact zoom lens having a high magnification ratio and an image pickup using such a zoom lens suitable for photographing optical systems of digital input / output devices such as digital still cameras, digital video cameras, and digital cameras incorporated in mobile phones. It relates to an apparatus. Background art
  • C C D charge coupled devices
  • C M O S complementary metal-oxide semiconduc- tors
  • an imaging device further improvement in image quality is required, and in particular, in a digital still camera having a large number of pixels, a photographing lens having excellent imaging performance corresponding to an individual imaging element having a large number of pixels.
  • a zoom lens with a low magnification is required.
  • the inside of the optical system is By inserting a prism into the lens, it is possible to reduce the size of the front lens in the direction of the optical axis, that is, to reduce the thickness.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is compact and has high magnification while having good optical performance, and can be used for video cameras, digital still cameras, mobile phones, etc. It is an object of the present invention to provide a zoom lens suitable for the present invention and an image pickup apparatus using the zoom lens. Disclosure of the invention
  • the zoom lens according to the present invention in order to solve the problems described above, includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power fixed during zooming, and a second lens having a negative refractive power.
  • a lens unit, a third lens unit having a positive refracting power, a fourth lens unit having a negative refracting power, and a fifth lens unit having a positive refracting power are arranged, at least as described above.
  • a zoom lens configured to perform zooming by moving a second lens group and a fourth lens group, the first lens group comprising, in order from the object side, a single lens having a negative refractive power.
  • 1 lens, a reflecting member that bends the light path by 90 °, and at least It is configured by arranging a single second lens having positive refractive power.
  • a zoom lens which is composed of a plurality of groups and which performs magnification change by changing a group interval, and an optical image formed by the zoom lens are electrically An image pickup device for converting into an image signal, wherein the zoom lens comprises, in order from the object side, a first lens unit having a positive refractive power which is fixed during zooming; A second lens group having a refractive power of 4, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power.
  • the zoom lens is configured to be arranged by moving at least the second lens group and the fourth lens group, and the first lens group is arranged to have negative refractive power in order from the object side.
  • the first lens of the single lens It is constructed by arranging a reflecting member which bends by 90 °, and a second lens having at least one positive refractive power.
  • the size of the entire lens system in the direction of the incident light axis to the first lens (front lens) of the first lens group can be reduced (thinned), and aberration fluctuation can be reduced. It is possible to miniaturize and increase the magnification while suppressing.
  • the zoom lens according to the present invention in order from the object side, has a first lens group having a positive refractive power fixed during zooming, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • a third lens group, a fourth lens group having negative refractive power, and a fifth lens group having positive refractive power are arranged, and at least the second lens group and the fourth lens group are provided.
  • To zoom by moving the A zoom lens which comprises, in order from the object side, the first lens unit having a negative refractive power, the first lens unit of a single lens having negative refractive power, a reflecting member that bends the optical path by 90 °, and at least one positive lens. It is characterized by being configured by arranging a second lens having a refractive power.
  • a zoom lens which is composed of a plurality of groups and which changes magnification by changing a group interval, and an imaging element which converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal.
  • the zoom lens comprises a first lens group having a positive refractive power, which is fixed during zooming, in order from the object side, and a second lens having a negative refractive power.
  • the first lens unit is configured to perform zooming by moving the lens unit and the fourth lens unit, and the first lens unit having the negative refractive power in order from the object side, and the optical path A reflective member that bends by 90 °, It is characterized by being configured by arranging at least one second lens having positive refractive power.
  • the first lens of a single lens having a negative refractive power in the first lens group a reflecting member such as a right angle prism, etc. that bends the optical path by 90 °, and at least one lens.
  • the second lens having positive refractive power By arranging the second lens having positive refractive power, the size of the entire lens system in the direction of the incident light axis to the first lens (front lens) of the first lens group is reduced as much as possible ( Further, by disposing the second lens group having negative refractive power immediately after the first lens group having positive refractive power, the entrance pupil position of the entire lens system is brought closer to the object plane side, Further miniaturization can be achieved by enabling miniaturization of the reflecting member.
  • the movable group By making the refractive powers of the second lens group and the fourth lens group negative, it is possible to miniaturize the movable system group while at the same time suppressing variation in the lens zoom and achieving both slimming and high magnification. can do.
  • D 1 is the total length of the first lens unit
  • F w is the focal length at the wide-angle end of the entire lens system
  • F t is the focal length at the telephoto end of the entire lens system.
  • N d L 1 is the refractive index at the d-line of the first lens
  • V d L 1 is the Abbe number at the d-line of the first lens
  • V d A v is the first lens group.
  • the average Abbe number at the d-line of a lens having a positive refractive power after the second lens (note that V d A v is the number of lenses having a positive refractive power after the second lens, i It is made to satisfy conditional expression (3) N d L 1> 1.5 5 and conditional expression (4) V d A v ⁇ V d L 1> 15 as V d L i) / i). Therefore, chromatic aberration can be corrected well, and miniaturization and magnification can be achieved.
  • the third lens group is provided with the stop and is fixed during zooming, there is no need to provide a drive device, and miniaturization is not impeded.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the zoom lens according to the present invention together with FIGS. 2 to 4.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a lens configuration.
  • FIG. 2 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide angle end.
  • FIG. 3 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at an intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end.
  • FIG. 4 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the zoom lens according to the present invention together with FIG. 6 to FIG. 8, and this figure is a schematic view showing a lens configuration.
  • FIG. 6 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide angle end.
  • FIG. 7 is a diagram showing spherical aberration astigmatism and distortion at an intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end.
  • FIG. 8 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 9 shows a third embodiment of the zoom lens according to the present invention together with FIGS. 10 to 12 and this figure is a schematic diagram showing the lens configuration.
  • FIG. 10 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide angle end.
  • FIG. 11 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at an intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end.
  • FIG. 12 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 13 shows a fourth embodiment of the zoom lens according to the present invention together with FIG. 14 to FIG. FIG.
  • FIG. 14 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the wide-angle end.
  • FIG. 15 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at an intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end.
  • FIG. 16 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 17 is a block diagram of an essential part showing an embodiment of an imaging device of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the zoom lens according to the present invention in order from the object side, comprises: a first lens group GR 1 having a positive refractive power fixed during zooming; and a second lens group GR 2 having a negative refractive power. And a third lens group GR 3 having positive refractive power, a fourth lens group GR 4 having negative refractive power, and a fifth lens group GR 5 having positive refractive power, At least zooming is performed by moving the second lens unit GR 2 and the fourth lens unit GR 4.
  • the refractive powers of the movable lens units GR 2 and GR 4 during zooming are both negative, it is possible to miniaturize the movable system group and to suppress aberration fluctuation during zooming and to reduce the thickness. Higher magnification can be achieved simultaneously.
  • the optical path of the first lens group GR 1 by 90 ° in order from the object side to the first lens of a single lens having negative refractive power. It is configured by arranging a reflecting member and at least one second lens having positive refractive power. Although it is preferable to use a right-angle prism as the above-mentioned reflecting member, it may be another reflecting member, for example, a plane mirror.
  • the first lens group GR 1 has a first lens of a single lens having negative refractive power, a reflecting member that bends the optical path such as right angle prism by 90 °, and at least one positive refractive power
  • the second lens By arranging the second lens, the size of the entire lens system in the direction of the incident light axis to the first lens (front lens) of the first lens group GR 1 can be reduced as much as possible (Thin thinning),
  • the second lens group GR 2 having negative refractive power immediately after the first lens group GR 1 having positive refractive power the entrance pupil position of the entire lens system is brought closer to the object surface side, and the above-mentioned reflecting member Can be made smaller to achieve further thinning.
  • the zoom lens according to the present invention has the following conditional expressions, where D 1 is the total lens length of the first lens group, F w is the focal length at the wide-angle end of the entire lens system, and F t is the focal length at the telephoto end of the entire lens system: It is preferable to satisfy (1) and (2).
  • the conditional expression (1) defines the ratio of the total lens length of the first lens group GR 1 to the focal length at the wide-angle end in the entire lens system. That is, when the value of D l / Fw is less than 1.0, the size of the reflecting member itself used in the first lens group GR 1 becomes smaller, which is very advantageous for thinning, but the first lens The power of the first lens with negative refractive power in the group GR 1 becomes too strong, and correction of field curvature and coma becomes very difficult. Also, the value of D 1 / F w is 5. When it becomes 0 or more, the reflecting member becomes too large and it is not suitable for miniaturization.
  • the conditional expression (2) defines the ratio between the total lens length of the first lens group G R 1 and the focal length at the telephoto end in the entire lens system. That is, when the value of D 1 ZF t becomes 0.1 or less, the size of the reflecting member itself used in the first lens group GR 1 becomes smaller, which is very advantageous for thinning, but the first lens group The power of the first lens with negative refractive power in GR 1 becomes too strong, and correction of curvature of field and coma becomes very difficult, or F value at the telephoto end becomes too dark. In addition, when the value of D 1 / F t is 1.0 or more, the reflecting member becomes too large, making it difficult to miniaturize.
  • N d L 1 is the refractive index of the first lens at the d-line
  • V d L l is the Abbe number of the first lens at the d-line
  • V d A v is the first lens group.
  • the average Abbe number at the d-line of lenses having positive refractive power after the second lens (note that V d A v is i, where the number of lenses having positive refractive power after the second lens is i It is preferable that the following conditional expressions (3) and (4) be satisfied as V d L i) Z i:
  • the conditional expression (3) is for defining the amount of distortion generated by the first lens which is a single lens having negative refractive power that constitutes the first lens group GR 1 having positive refractive power. It is. That is, when the value of N d L 1 falls outside the range defined by the conditional expression (3), that is, 1.55 or less, the distortion of the first lens group GR 1 is corrected with respect to the required refractive power. The generation amount is large, and Can not achieve high magnification.
  • the conditional expression (4) is a lens group having positive refractive power of the first lens which is a single lens having negative refractive power constituting the first lens group GR 1 having positive refractive power, and a lens following the second lens.
  • the first lens group G R 1 be fixed with respect to the image plane during zooming.
  • the weight of the right-angle prism is large, which places a heavy load on the drive mechanism during movement.
  • the object side surface s 1 of the first lens of the first lens group G R 1 is preferably convex toward the object side. This is because if the surface s 1 is concave toward the object side, it is difficult to correct the negative distortion generated on the concave surface with the entire lens system. It is preferable to use a right-angle prism with a high refractive index, for example, a refractive index of about 1.81.9, as the reflective member used in the first lens group GR 1. The smaller the refractive index and the smaller the magnification Benefit from
  • At least one of the surfaces is an aspheric surface. This is because, if there is no aspheric surface at all among the lenses constituting the first lens group GR 1, the distortion at the wide-angle end and the spherical aberration at the telephoto end become large. Correct with
  • At least one surface of the lenses constituting the third lens group GR 3 is configured as an aspheric surface, and in particular, at least one surface of the lens positioned closest to the object side is an aspheric surface. It is desirable to be configured. This is because, if there is not even one aspheric surface among the lenses constituting the third lens group GR 3, the spherical aberration at the wide-angle end becomes large, and it becomes difficult to correct this with the entire lens It is from.
  • the third lens unit G R 3 and the iris I R be fixed. That is, the third lens group GR 3 has a positive refracting power, and if it has a drive device for the aperture IR, moving these means increasing the size of the drive mechanism and miniaturizing the entire lens system Because it inhibits
  • FIG. 1 shows the lens configuration of a first embodiment of the zoom lens according to the present invention.
  • the zoom lens 1 according to the first embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • the third lens group GR 3, the fourth lens group GR 4 having negative refractive power, and the fifth lens group GR 5 having positive refractive power are arranged, and the first lens group GR 1 is a component of the negative lens It consists of a first lens G 1, a rectangular prism G 2 for bending the optical axis by 90 °, and a second lens G 3 of a positive lens of which both surfaces are aspheric.
  • the second lens group GR 2 is composed of a negative lens G 4 and a positive lens G 5.
  • the third lens group GR 3 is It comprises a positive lens G 6 whose surface is aspheric, and a cemented lens of a negative lens G 7 and a positive lens G 8.
  • the fourth lens group GR 4 is composed of a negative lens G9.
  • the fifth lens group GR5 is composed of a positive lens G10 in which both surfaces are aspheric.
  • the stop IR which is fixed during zooming, is disposed at a position immediately before the third lens group GR 3, and a flat glass Q corresponding to one filter is disposed between the planned image plane IMG and the fifth lens group GR &. Is being interrogated.
  • the second lens group G R 2 and the fourth lens group G R 4 are movable during zooming.
  • Figure 1 shows the lens position at the wide-angle end, which moves as shown by the arrow as the focal length shifts to the telephoto end.
  • the solid arrows in FIG. 1 indicate movement during zooming, and the broken arrows indicate that the movement is fixed during zooming. The meaning of such an arrow is the same as in FIGS. 5, 9 and 13 described later.
  • Table 1 shows values in the numerical value example 1 in which specific numerical values are fitted to the zoom lens 1 according to the first embodiment.
  • si is the i-th surface from the object side
  • ri is the radius of curvature of the i-th surface from the object side
  • di is the i-th and i + 1 from the object side
  • Ni is the refractive index at the d line of the medium having the i-th plane from the object side
  • re i is the medium having the i-th plane from the object side
  • the Abbe numbers are shown respectively.
  • INFINITY indicates a plane
  • ASP indicates an aspheric surface. 777
  • the axial top surface spacing (air spacing) dl 8 between the lens group GR 4 and the fifth lens group GR 5 changes respectively. Therefore, Table 2 shows the positions of the wide-angle end, the intermediate focal position between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end.
  • the above-mentioned axial upper surface spacing (air spacing) is shown together with the F number FNO and the half angle of view ⁇ . Where f is the focal length of the entire lens system.
  • the first lens 13 of the fifth lens group GR 5 and the second lens s 19 of the positive lens G 10 of the fifth lens group s 20 are s 20.
  • the aspheric surface shape is expressed by the following equation 1.
  • Table 4 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, and CD of each of the surfaces in the numerical value example 1 together with the conic constant.
  • the ordinate represents the ratio to the open F value
  • the abscissa represents the defocus
  • the solid line represents the d line
  • the broken line represents the C line
  • the alternate long and short dash line represents the spherical aberration at the g line
  • the astigmatism represents the vertical
  • the axis is image height
  • the horizontal axis is focal
  • the solid line is the sagittal image plane
  • the dashed line is the Meridional image plane.
  • the distortion is represented by the image axis on the vertical axis and% in the horizontal axis.
  • FIG. 5 shows a lens configuration of a second embodiment of the zoom lens according to the present invention.
  • the zoom lens 2 according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR 1 having a positive refractive power, a second lens group GR 2 having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • Third lens group GR 3 fourth lens group GR 4 with negative refractive power, with positive refractive power 19777
  • the first lens group GR 1 is a negative first lens G 1, a right-angle prism G 2 for bending the optical axis by 90 °, and a positive lens.
  • a third lens G 4 that is a positive lens having an aspheric surface on both sides.
  • the second lens group G R 2 includes a negative lens G 5, a cemented lens of a negative lens G 6 having aspheric surface on the object side and a positive lens G 7, and a negative lens G 8.
  • the third lens group G R 3 is composed of a positive lens G 9 having an aspheric surface on both sides, and a cemented lens of a positive lens G 10 having an aspheric surface on the object side and a negative lens G 11.
  • the fourth lens group G R 4 is composed of a negative lens G 12.
  • the fifth lens group G R 5 is composed of a positive lens G 13 having an aspheric surface on the object side, and a cemented lens of a negative lens G 14 and a positive lens G 15.
  • the stop IR which is fixed during zooming, is disposed at a position between the double-sided aspheric positive lens G 9 in the third lens group GR 3 and the cemented lens (G 1 0-G 1 1).
  • a flat glass Q corresponding to a filter is interposed between the surface IMG and the fifth lens group GR 5.
  • the second lens group G R 2 and the fourth lens group G R 4 are movable during zooming.
  • FIG. 5 shows the lens position at the wide angle end, and moves as shown by the arrow as the focal length shifts to the telephoto end.
  • Table 4 shows values in the numerical value example 2 in which specific numerical values are fitted to the zoom lens 2 according to the second embodiment.
  • the zoom lens 2 is Axial distance between the first lens group GR 1 and the second lens group GR 2 (air gap) d 8 during the lens, axial top surface distance between the second lens group GR 2 and the third lens group GR 3 (Air distance) dl 5, 3rd lens group GR 3 and 4th lens group GR 4 Top surface distance (air distance) d 2 1 and 4th lens group GR 4 and 5th lens group GR 5
  • the axial top gap (air gap) d 2 3 between them changes respectively.
  • Table 5 shows the distances between the respective axial upper surfaces (air spaces) at the wide angle end, the intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end, and the telephoto end together with the F number half angle of view ⁇ .
  • f is the focal length of the whole lens system.
  • the cemented lens (G 6-G 7) of the third lens G 4 of the first lens group GR 1 is double-sided s 7 s 8 and the second lens group GR 2 Object side surface s 1 1, 3rd lens group GR 3 positive lens G both sides s 1 6 1 7, object side surface s 1 9 of cemented lens (G 1 0-G 1 1), 5th
  • the object side surface s 2 4 of the positive lens G 1 3 of the lens group GR 5 is composed of an aspheric surface.
  • Table 6 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients ABC and D of the above-described surfaces in the numerical value example 2 together with the co-nic constant.
  • FIG. 8 shows each spherical aberration, astigmatism and distortion at the telephoto end in the above-mentioned numerical example 2.
  • the ordinate represents the ratio to the open F value
  • the abscissa represents the defocus
  • the solid line represents the d line
  • the broken line represents the C line
  • the alternate long and short dash line represents the spherical aberration at the g line
  • the astigmatism represents the vertical.
  • the image height is on the axis and the focus is on the horizontal axis.
  • the solid line indicates the sagittal image plane, and the dashed line indicates the Meridional image plane.
  • the distortion is represented by the image height on the vertical axis and% on the horizontal axis.
  • FIG. 9 shows a lens configuration of a third embodiment of the zoom lens according to the present invention.
  • the zoom lens 3 according to the third embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • the third lens group GR 3, the fourth lens group GR 4 having negative refractive power, and the fifth lens group GR 5 having positive refractive power are disposed, and the first lens group GR 1 is a negative lens.
  • the second lens group GR 2 is configured of a negative lens G 5 and a cemented lens of a negative lens G 6 and a positive lens G 7.
  • the third lens group GR3 is composed of a positive lens G8 having an aspheric surface on both surfaces, and a cemented lens of a positive lens G9 and a negative lens G10.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a cemented lens of a negative lens G11 and a positive lens G12.
  • the fifth lens group GR5 is composed of a positive lens G13 having an aspheric surface on both sides.
  • the stop IR which is fixed during zooming, is disposed at a position immediately before the third lens group GR 3, and a flat glass corresponding to a filter is disposed between the planned image plane I MG and the fifth lens group GR 5. Su Q is assisted.
  • the second lens group G R 2, the fourth lens group G R 4 and the fifth lens group G R 5 are movable during zooming.
  • FIG. 9 shows the lens position at the wide angle end, and as the focal length shifts to the telephoto end, it moves as shown by the arrow.
  • Table 7 shows each value in the numerical value example 3 in which specific numerical values are fitted to the zoom lens 3 according to the third embodiment.
  • an axial distance between the first lens unit GR 1 and the second lens unit GR 2 during zooming (air distance) d 8 a second lens unit GR 2 Axial top surface distance (air distance) d13 between the lens and the aperture IR, axial top surface distance (air distance) d1 9, the fourth lens group between the third lens group GR3 and the fourth lens group GR4
  • the axial top surface spacing (air spacing) d 2 between the group GR 4 and the fifth lens group GR 5 d 2 2 and the top axial spacing (air spacing) d 2 4 between the fifth lens group GR 5 and the protective filter LPF Each change.
  • Table 8 shows the axial upper surface spacings (air spacings) at the wide angle end, the intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end, and the telephoto end together with the F number FNO and the half angle of view ⁇ .
  • f is the focal length and distance of the whole lens system.
  • Both surfaces s 2 3 and s 2 4 of the positive lens G 1 3 are composed of an aspheric surface.
  • Table 9 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D of each of the surfaces in the numerical value example 3 together with the conic constant.
  • Table 9 Each spherical aberration in the above numerical example 3 at the wide angle end in FIG. 10, at an intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end in FIG. Show astigmatism and distortion.
  • the ordinate represents the ratio to the open F value
  • the abscissa represents the defocus
  • the real line represents the d line
  • the broken line represents the C line
  • the alternate long and short dash line represents the spherical aberration at the g line.
  • the vertical axis is the image height and the horizontal axis is the focus
  • the solid line represents the sagittal image plane
  • the broken line the mercury image plane.
  • the distortion is represented by the image height on the vertical axis and% on the horizontal axis.
  • FIG. 13 shows the lens configuration of a fourth embodiment of the zoom lens according to the present invention.
  • the zoom lens 4 according to the fourth embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR 1 having a positive refractive power, a second lens group GR 2 having a negative refractive power, and a fourth lens unit having a positive refractive power.
  • 3 lens group GR 3 fourth lens group GR 4 with negative refractive power, positive refractive power PT / JP2004 / 019777
  • the first lens group GR 1 includes a first lens G 1 of the negative lens, a right-angle prism G 2 for bending the optical axis by 90 °, and a first lens group GR 1 having the fifth lens group GR 5. It is comprised by 2nd lens G3 of the positive lens which has an aspherical surface.
  • the second lens group G R 2 is composed of a negative lens G 4 and a cemented lens of a negative lens G 5 and a positive lens G 6.
  • the third lens group G R 3 is composed of a positive lens G 7 having an aspheric surface on both sides, and a cemented lens of a negative lens G 8 and a positive lens G 9.
  • the fourth lens group G R 4 is composed of a cemented lens of a positive lens G 10 and a negative lens G 11.
  • the fifth lens group G R 5 is composed of a cemented lens of a positive lens G 12 and an negative lens G 13 whose object side is aspheric.
  • the stop IR fixed during zooming is disposed at a position immediately before the third lens group GR 3, and a flat glass Q corresponding to a filter is interposed between the planned image plane IMG and the fifth lens group GR 5. It is being deceived.
  • FIG. 13 shows the lens position at the wide-angle end, and moves as shown by the arrow as the focal length shifts to the telephoto end.
  • Table 10 shows each value in the numerical value example 4 in which specific numerical values are fitted to the zoom lens 4 according to the fourth embodiment.
  • the axial top surface distance (air gap) d 20 between the lens group GR 4 and the fifth lens group GR 5 changes respectively.
  • Table 11 shows the distances between the respective axial top surfaces (air distances) at the wide-angle end, at the intermediate focal position between the wide-angle end and the telephoto end, and at the telephoto end, together with F number FN O and half angle of view ⁇ .
  • f is the focal length of the whole lens system.
  • the object-side surface s 2 1 of the cemented lens (G 12 -G 13) of the third, fourth, and fifth lens groups GR 5 is aspheric.
  • Table 12 shows the aspheric coefficients A, B, C, and D of fourth order, sixth order, eighth order, and tenth order of the above-described surfaces in Numerical Embodiment 4 as colinear constants. 2004/019777
  • Each spherical aberration in the above numerical example 4 at the wide angle end in FIG. 14 at the intermediate focal position between the wide angle end and the telephoto end in FIG. Indicates point aberration and distortion.
  • the ordinate represents the ratio to the open F value
  • the abscissa represents the defocus
  • the real line represents the d line
  • the broken line represents the C line
  • the alternate long and short dash line represents the spherical aberration at the g line.
  • the vertical axis is the image height and the horizontal axis is the focus.
  • the solid line represents the sagittal image plane
  • the broken line represents the meridional image plane.
  • the distortion is represented by the image height on the vertical axis and% on the horizontal axis.
  • Table 13 shows the respective numerical values and the respective conditional expressions for obtaining the conditions of the conditional expressions (1) to (4) of the zoom lens shown in each of the above-mentioned Numerical Embodiments 1 to 4. 04019777
  • FIG. 17 shows Embodiment 1 of the imaging device of the present invention.
  • the imaging device 10 includes a zoom lens 20 and has an imaging element 3 0 that converts an optical image formed by the zoom lens 2 0 into an electrical signal.
  • an image pick-up element what used photoelectric conversion elements, such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), is applicable, for example.
  • the zoom lens according to the present invention can be applied to the zoom lens 20 described above, and in FIG. 17, the zoom lens 1 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the other lens groups are shown simplified to a single lens.
  • the zoom lenses 2 to 4 according to the second to fourth embodiments or modes other than the embodiments shown in this specification Using the configured zoom lens of the present invention it can.
  • a signal for focus control is sent to the control circuit 5 0 by the video separation circuit 4 0 from the electric signal formed by the image pickup device 3 0, and a signal for video is sent to the video processing circuit.
  • the signal sent to the video processing circuit is processed into a form suitable for the subsequent processing, and subjected to various processing such as display by a display device, recording on a recording medium, transfer by a communication means, and the like.
  • an operation signal from the outside such as an operation of the zoom button
  • various processing is performed according to the operation signal.
  • the driving units 51a, 52a are operated via the driver circuits 51, 52 to set the second lens unit in order to set the focal length state based on the command.
  • the position information of the second lens group GR 2 and the fourth lens group GR 4 obtained by 5 1 b and 5 2 b is input to the control circuit 5 0 and the command signal is sent to the driver circuit 5 1 and 5 2. Referenced when outputting. Also, the control circuit 50 checks the focus state based on the signal sent from the video separation circuit 40, and for example, the fourth lens group GR 4 is used as a driver circuit so that an optimum focus state can be obtained. Control via 5 2.
  • the above-described imaging device 10 adopts various forms as a specific product.
  • the scope of application of the zoom lens of the present invention is only to digital cameras.
  • the present invention is also applicable to a camera using a silver halide film as a recording medium without limitation.
  • It is used as a power camera for digital input / output devices such as digital still cameras, various cameras such as digital video cameras, mobile phones with built-in cameras, PDAs (Personal Digital Assistant) with built-in cameras, etc. It can be used as a zoom lens.

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Abstract

良好な光学性能を有しながら、コンパクトで、且つ、高倍率であり、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話等に用いられるのに好適なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置である。物体側より順に、ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群（ＧＲ１）と、負の屈折力を有する第２レンズ群（ＧＲ２）と、正の屈折力を有する第３レンズ群（ＧＲ３）と、負の屈折力を有する第４レンズ群（ＧＲ４）と、正の屈折力を有する第５レンズ群（ＧＲ５）とが配列されて成り、少なくとも上記第２レンズ群と第４レンズ群とを移動させることによりズーミングを行うようにしたズームレンズ（１）であって、上記第１レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズの第１レンズ（Ｇ１）と、光路を９０°折り曲げる反射部材（Ｇ２）と、少なくとも１枚の正の屈折力を有する第２レンズ（Ｇ３）とを配列することによって構成する。

Description

明細書 ズームレンズ及び撮像装置 技術分野
本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。 詳しく は、 デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、 携帯電話に内蔵 されたデジタルカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に 好適なコンパク トで高変倍率を有するズームレンズ及びかかる ズームレンズを使用した撮像装置に関するものである。 背景技術
近 年 、 C C D ( Charge Coupled Device ) や C M O S (Complementary Metal - Oxide Semi conduc tor)等の固体撮像素子 を用いたビデオカメラやデジタルスチルカメラが普及しつつあ る。 このような撮像装置においては、 一層の高画質化が求められ ており、 特に画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、 画素数の多い個体撮像素子に対応した結像性能にすぐれた撮影 用レンズ、 特に髙倍率なズームレンズが求められている。 また、 その上、 小型化への要求も強く、 特に薄型なズームレンズが求め られている。
以上のような要求に対し、 特開平 8 — 2 4 8 3 1 8号公報及び 特開 2 0 0 0 — 1 3 1 6 1 0号公報に示されたズームレンズに おいては、 光学系内にプリズムを挿入することで、 前玉レンズの 光軸方向での小型化、 すなわち、 薄型化を図っている。
しかしながら、 上記特開平 8 — 2 4 8 3 1 8号公報及び特開 2 0 0 0 — 1 3 1 6 1 0号公報に示されたタイプのズ一ムレンズ では、 高倍率化すると変倍の際の収差変動が大きくなつてしまい、 高倍率化が困難であるといった問題がある。 また、 高倍率化した としても可動群が正の屈折力を有しているために可動群の機構 が大きくなり、 薄型化が困難であるといった問題があった。 すな わち、 上記特開平 8 — 2 4 8 3 1 8号公報及び特開 2 0 0 0 — 1 3 1 6 1 0号公報に示されたズームレンズにあっては、 2群及び 4群を移動させてズーミングを行う構成としているが、 いずれも 4群が正の屈折力を有していて、 可動群に正の屈折力を有する群 を含むことになり、 小型化が困難である。
本発明は、 上記した問題に鑑みて為されたものであり、 良好な 光学性能を有しながら、 コンパク トで、 且つ、 高倍率であり、 ビ デォカメラ、 デジタルスチルカメラ、 携帯電話等に用いられるの に好適なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置 を提供することを課題とする。 発明の開示
本発明ズームレンズは、 上記した課題を解決するために、 物体 側より順に、 ズーミングの際に固定されている正の屈折力を有す る第 1 レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2 レンズ群と、 正の屈 折力を有する第 3 レンズ群と、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群 と、 正の屈折力を有する第 5 レンズ群とが配列されて成り、 少な く とも上記第 2 レンズ群と第 4 レンズ群とを移動させることに よりズーミングを行うようにしたズームレンズであって、 上記第 1 レンズ群を、 物体側から順に、 負の屈折力を有する単レンズの 第 1 レンズと、 光路を 9 0 ° 折り曲げる反射部材と、 少なく とも 1枚の正の屈折力を有する第 2 レンズとを配列することによつ て構成したものである。
また、 本発明撮像装置は、 上記した課題を解決するために、 複 数の群から成り群間隔を変えることによ り変倍を行うズームレ ンズと、 上記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信 号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、 上記ズーム レンズは、 物体側より順に、 ズーミングの際に固定されている正 の屈折力を有する第 1 レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2 レン ズ群と、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群と、 負の屈折力を有す る第 4 レンズ群と、 正の屈折力を有する第 5 レンズ群とが配列さ れて成り、 少なく とも上記第 2 レンズ群と第 4 レンズ群とを移動 させることによりズーミングを行うように構成され、 上記第 1 レ ンズ群を、 物体側から順に、 負の屈折力を有する単レンズの第 1 レンズと、 光路を 9 0 ° 折り曲げる反射部材と、 少なく とも 1枚 の正の屈折力を有する第 2 レンズとを配列する ことによって構 成したものである。
従って、 本発明にあっては、 第 1 レンズ群の第 1 レンズ （前玉 レンズ） への入射光軸方向でのレンズ全系の大きさを小さくする こと （薄型化） ができ、 収差変動を抑えつつ小型化と高倍率化が 可能になる。
本発明ズームレンズは、 物体側より順に、 ズーミングの際に固 定されている正の屈折力を有する第 1 レンズ群と、 負の屈折力を 有する第 2 レンズ群と、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群と、 負 の屈折力を有する第 4 レンズ群と、 正の屈折力を有する第 5 レン ズ群とが配列されて成り、 少なく とも上記第 2 レンズ群と第 4 レ ンズ群とを移動させることによりズーミ ングを行うようにした ズームレンズであって、 上記第 1 レンズ群を、 物体側から順に、 負の屈折力を有する単レンズの第 1 レンズと、 光路を 9 0 ° 折り 曲げる反射部材と、 少なく とも 1枚の正の屈折力を有する第 2 レ ンズとを配列することによって構成することを特徴とする。
また、 本発明撮像装置は、 複数の群から成り群間隔を変えるこ とにより変倍を行うズームレンズと、 上記ズームレンズにより形 成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えた 撮像装置であって、 上記ズームレンズは、 物体側より順に、 ズ一 ミ ングの際に固定されている正の屈折力を有する第 1 レンズ群 と、 負の屈折力を有する第 2 レンズ群と、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群と、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群と、 正の屈折力 を有する第 5 レンズ群とが配列されて成り、 少なく とも上記第 2 レンズ群と第 4 レンズ群とを移動させる ことによ りズーミ ング を行うように構成され、 上記第 1 レンズ群を、 物体側から順に、 負の屈折力を有する単レンズの第 1 レンズと、 光路を 9 0 ° 折り 曲げる反射部材と、 少なく とも 1枚の正の屈折力を有する第 2 レ ンズとを配列することによって構成することを特徴とする。
従って、 本発明にあっては、 第 1 レンズ群に負の屈折力を有す る単レンズの第 1 レンズ、 直角プリズム等の光路を 9 0 ° 折り曲 げる反射部材及び少なく とも 1 枚の正の屈折力を有する第 2 レ ンズを配することで、 第 1 レンズ群の第 1 レンズ （前玉レンズ） への入射光軸方向でのレンズ全系の大きさを限りなく小さ く し (薄型化）、 また、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群の直後に負 の屈折力を有する第 2 レンズ群を配することで、 レンズ系全体の 入射瞳位置を物体面側に近づけ、 上記反射部材の小型化を可能に してさらなる薄型化を達成することができる。 さ らには、 可動群 である第 2 レンズ群及び第 4 レンズ群の屈折力を負にする こと により可動システム群の小型化を図りつつ、 かつ、 ズーム時の収 差変動を抑え、 薄型化と高倍率化を同時に達成することができる。
本発明にあっては、 D 1 を第 1 レンズ群のレンズ全長、 Fwを レンズ全系における広角端での焦点距離、 F t をレンズ全系にお ける望遠端での焦点距離として、 条件式 （ 1 ) 1 . 0 <D 1 / F w< 5. 0及び条件式 （ 2 ) 0. 1 <D 1 / F t < 1 . 0 を満足 するようにしたので、 小型化を達成することができると共に、 像 面湾曲やコマ収差を良好に補正することができる。
本発明にあっては、 N d L 1 を第 1 レンズの d線での屈折率、 V d L 1 を第 1 レンズの d線でのアッベ数、 V d A vを第 1 レン ズ群における第 2 レンズ以降の正の屈折力を有するレンズの d 線でのアッベ数の平均 （なお、 V d A vは第 2 レンズ以降の正の 屈折力を有するレンズの個数を i 個として、 （∑ V d L i ) / i によって求める） として、 条件式 （ 3 ) N d L 1 > 1 . 7 5及び 条件式 （ 4 ) V d A v - V d L 1 > 1 5 を満足するようにしたの で、 色収差を良好に補正することができると共に、 小型化及び高 倍率化が可能になる。
本発明にあっては、 上記第 3 レンズ群は、 絞りを備えるととも に、 ズーミングの際に固定されているので、 駆動装置を設ける必 要もなく、 小型化が阻害されることがない。 図面の簡単な説明
第 1図は、 第 2図乃至第 4図と共に本発明ズームレンズの第 1 の実施の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す概略図 である。 第 2図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を 示す図である。
第 3図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を示す図である。
第 4図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を 示す図である。
第 5図は、 第 6図乃至第 8図と共に本発明ズームレンズの第 2 の実施の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す概略図 である
第 6図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を 示す図でめる。
第 7図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差 非点収差及び歪曲収差を示す図である。
第 8図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差を 示す図である。
第 9図は、 第 1 0図乃至第 1 2図と共に本発明ズ一ムレンズの 第 3 の実施の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す概 略図である
第 1 0図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差 を示す図である。
第 1 1 図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収 差、 非点収差及び歪曲収差を示す図である。
第 1 2図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差 を示す図である。
第 1 3図は、 第 1 4図乃至第 1 6図と共に本発明ズームレンズ の第 4の実施の形態を示すものであり、 本図はレンズ構成を示す 概略図である。
第 1 4図は、 広角端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差 を示す図である。
第 1 5図は、 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収 差、 非点収差及び歪曲収差を示す図である。
第 1 6図は、 望遠端における球面収差、 非点収差及び歪曲収差 を示す図である。
第 1 7図は、 本発明撮像装置の実施の形態を示す要部のブロッ ク図である。 発明を実.施するための最良の形態
以下に、 本発明を実施するための最良の形態について添付図面 を参照して説明する。
本発明ズームレンズは、 物体側より順に、 ズ一ミングの際に固 定されている正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1 と、 負の屈 折力を有する第 2 レンズ群 G R 2 と、 正の屈折力を有する第 3 レ ンズ群 G R 3 と、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群 G R 4 と、 正 の屈折力を有する第 5 レンズ群 G R 5 とが配列されて成り、 少な く とも上記第 2 レンズ群 G R 2 と第 4 レンズ群 G R 4 とを移動 させることによりズーミングを行うようにしたものである。 この ように、 ズーミングに際して可動するレンズ群 G R 2 、 G R 4の 屈折力が何れも負であるので、 可動システム群の小型化を図りつ つ、 かつ、 ズーム時の収差変動を抑え、 薄型化と高倍率化を同時 に達成することができる。
そして、 上記第 1 レンズ群 G R 1 を、 物体側から順に、 負の屈 折力を有する単レンズの第 1 レンズと、 光路を 9 0 ° 折り曲げる 反射部材と、 少なく とも 1枚の正の屈折力を有する第 2 レンズと を配列することによって構成している。なお、上記反射部材には、 直角プリズムを使用することが好適であるが、 他の反射部材、 例 えば、 平面ミラーであっても良い。 上記したように、 第 1 レンズ 群 G R 1 に負の屈折力を有する単レンズの第 1 レンズ、 直角プリ ズム等の光路を 9 0 ° 折り曲げる反射部材及び少なく とも 1 枚 の正の屈折力を有する第 2 レンズを配することで、 第 1 レンズ群 G R 1 の第 1 レンズ （前玉レンズ） への入射光軸方向でのレンズ 全系の大きさを限りなく小さく し （薄型化）、 また、 正の屈折力 を有する第 1 レンズ群 G R 1 の直後に負の屈折力を有する第 2 レンズ群 G R 2 を配することで、 レンズ系全体の入射瞳位置を物 体面側に近づけ、 上記反射部材の小型化を可能にしてさらなる薄 型化を達成することができる。
本発明ズームレンズは、 D 1 を第 1 レンズ群のレンズ全長、 F wをレンズ全系における広角端での焦点距離、 F t をレンズ全系 における望遠端での焦点距離として、以下の条件式（ 1 )及び（ 2 ) を満足することが好ましい。
( 1 ) 1 . 0 < D 1 /Fw< 5. 0
( 2 ) 0. 1く D l Z F tく 1. 0
上記条件式 （ 1 ) は、 第 1 レンズ群 G R 1 のレンズ全長とレン ズ全系における広角端での焦点距離との比率を規定するもので ある。 すなわち、 D l / Fwの値が 1 . 0以下になると、 第 1 レ ンズ群 G R 1 で使用する反射部材自体のサイズは小さ くなり薄 型化には非常に有利であるものの、 第 1 レンズ群 G R 1 中の負の 屈折力を有する第 1 レンズのパワーが強くなり過ぎ、 像面湾曲や コマ収差の補正が非常に困難になる。また、 D 1 / F wの値が 5. 0以上になると、 反射部材が大きくなりすぎて小型化には不向き になる。
上記条件式 （ 2 ) は、 第 1 レンズ群 G R 1 のレンズ全長とレン ズ全系における望遠端での焦点距離との比率を規定するもので ある。 すなわち、 D l Z F t の値が 0. 1以下になると、 第 1 レ ンズ群 G R 1 で使用する反射部材自体のサイズは小さくなり薄 型化には非常に有利ではあるものの、 第 1 レンズ群 G R 1 中の負 の屈折力を有する第 1 レンズのパワーが強くなり過ぎ、 像面湾曲 やコマ収差の補正が非常に困難になるか、 望遠端時の F値が暗く なり過ぎてしまう。また、 D 1 / F t の値が 1 . 0以上になると、 反射部材が大きくなりすぎて小型化が困難になる。
また、 本発明ズームレンズは、 N d L 1 を第 1 レンズの d線で の屈折率、 V d L l を第 1 レンズの d線でのアッベ数、 V d A v を第 1 レンズ群における第 2 レンズ以降の正の屈折力を有する レンズの d線でのアッベ数の平均 （なお、 V d A vは第 2 レンズ 以降の正の屈折力を有するレンズの個数を i 個として、 （∑ V d L i ) Z i によって求める） として、 以下の条件式 （ 3 )及び（ 4 ) 式を満足することが好ましい。
( 3 ) N d L 1 > 1 . 7 5
( 4 ) V d A v - V d L l > 1 5
上記条件式 （ 3 ) は、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1 を構成する負の屈折力を有する単レンズである第 1 レンズによ る歪曲収差の発生量を規定するためのものである。 すなわち、 N d L 1 の値が条件式（ 3 )によって規定される範囲外、すなわち、 1 . 7 5以下になると、 必要とされる第 1 レンズ群 G R 1 の屈折 力に対して歪曲収差の発生量が大きくなつてしまい、 小型化並び に高倍率化を達成することができなくなる。
上記条件式 （ 4 ) は、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1 を構成する負の屈折力を有する単レンズである第 1 レンズと第 2 レンズ以降の正の屈折力を有するレンズ群による色収差の発 生量を規定するためのものである。 すなわち、 V d A v— V d L 1 の値が 1 5以下になると、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1 内での色収差の発生量が大きくなり、 これを補正することは レンズ系全体でも困難となる。
また、 第 1 レンズ群 G R 1 は、 変倍時に像面に対して固定であ ることが望ましい。 特に、 光路を折り曲げる反射部材として直角 プリズムを採用した場合、 該直角プリズムの重量が大きいため、 移動の際に、 駆動機構に大きな負担をかけるからである。
第 1 レンズ群 G R 1 の第 1 レンズの物体側の面 s 1 は、 物体側 に向けて凸であることが好ましい。 これは、 上記面 s 1が物体側 に向けて凹であると、 該凹面で発生する負の歪曲収差が大きくな り れをレンズ全系で補正することが困難となるからである。 第 1 レンズ群 G R 1 で使用する反射部材としては屈折率の高 い 例えば、 屈折率が 1 . 8 1 . 9程度の直角プリズムを用い る とが望ましく、 屈折率が高いほど小型化並びに高倍率化に有 利となる
第 1 レンズ群 G R 1 を構成するレンズの各面のうち、 少なく と ち 1 の面が非球面によって構成されることが望ましい。 これは、 第 1 レンズ群 G R 1 を構成するレンズの各面のうち、 1 つも非球 面がないとすると、 広角端における歪曲収差並びに望遠端におけ る球面収差が大きくなり、 これをレンズ全体で補正する
難になるからである。 第 3 レンズ群 G R 3 を構成するレンズの各面のうち、 少なく と も 1つの面が非球面によって構成されること、 特に、 最も物体側 に位置するレンズの少なく とも 1 つの面が非球面によって構成 されていることが望ましい。 これは、 第 3 レンズ群 G R 3 を構成 するレンズの各面のうち、 1 つも非球面がないとすると、 広角端 における球面収差が大きくなり、 これをレンズ全体で補正するこ とが困難になるからである。
ズーミ ングに際して第 2 レンズ群 G R 2及び第 4 レンズ群 G R 4以外のレンズ群も移動させる場合でも、 第 3 レンズ群 G R 3 並びに絞り I Rは固定とすることが好ましい。 すなわち、 第 3 レ ンズ群 G R 3 は正の屈折力を有しており、 また、 絞り I Rの駆動 装置を有する場合、 これらを移動させることは、 駆動機構が大型 化し、 レンズ全系の小型化を阻害するからである。
次に、 本発明ズームレンズの第 1 乃至第 4の実施の形態を示し、 次いで、 各実施の形態に関して具体的な数値を適用した数値実施 例 1乃至数値実施例 4を示す。
第 1 図に本発明ズームレンズの第 1 の実施の形態のレンズ構 成を示す。 第 1 の実施形態にかかるズームレンズ 1 は、 物体側よ り順に、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1、 負の屈折力を 有する第 2 レンズ群 G R 2、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群 G R 3、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群 G R 4、 正の屈折力を有 する第 5 レンズ群 G R 5 を配列して成り、 第 1 レンズ群 G R 1 は、 負レンズの第 1 レンズ G 1 と、 光軸を 9 0 ° 折り曲げるための直 角プリズム G 2 と、 両面が非球面で構成された正レンズの第 2 レ ンズ G 3 とで構成される。 第 2 レンズ群 G R 2は、 負レンズ G 4 と、 正レンズ G 5で構成されている。 第 3 レンズ群 G R 3 は、 両 面が非球面で構成された正レンズ G 6 と、 負レンズ G 7及び正レ ンズ G 8の接合レンズとで構成されている。 第 4 レンズ群 G R 4 は、 負レンズ G 9で構成されている。 第 5 レンズ群 G R 5は、 両 面が非球面で構成された正レンズ G 1 0で構成される。 なお、 第 3 レンズ群 G R 3 の直前の位置にズーミ ング中固定である絞り I Rが配置され、 予定結像面 I M Gと第 5 レンズ群 G R &との間 にはフィルタ一に相当する平面ガラス Qが介揷されている。
そして、 ズーミングに際して第 2 レンズ群 G R 2 と第 4 レンズ 群 G R 4 とが可動である。 第 1 図は広角端でのレンズ位置を示し ており、 焦点距離が望遠端にシフ トするに従って矢印で示すよう に移動する。 なお、 第 1 図において実線矢印はズーミングに際し て移動することを示し、 破線矢印はズーミング中固定であること を示す。 なお、 このような矢印の持つ意味は、 後述の第 5図、 第 9図及び第 1 3図においても同様である。
表 1 に上記第 1 の実施の形態にかかるズームレンズ 1 に具体 的数値を当て嵌めた数値実施例 1 における各値を示す。 なお、 こ の明細書において、 「 s i 」 は物体側から i番目の面を、 「 r i 」 は物体側から i 番目の面の曲率半径を、 「 d i 」 は物体側から i 番目と i + 1番目の面との間の軸上面間隔を、 「 n i 」 は物体側 から i 番目の面を有する媒質の d線における屈折率を、 「 レ i 」 は物体側から i 番目の面を有する媒質のアッベ数を、 それぞれ示 す。 また、 「 I N F I N I T Y」 は平面であることを、 「A S P」 は非球面であることを、 それぞれ示す。 777
13
Figure imgf000015_0001
表 1
第 1 の実施の形態にかかるズームレンズ 1 において、 ズ一ミン グ中、 第 1 レンズ群 G R 1 と第 2 レンズ群 G R 2 との間の軸上面 間隔 （空気間隔） d 6、 第 2 レンズ群 G R 2 と絞り I Rとの間の 軸上面間隔 （空気間隔） d l 0、 第 3 レンズ群 G R 3 と第 4 レン ズ群 G R 4 との間の軸上面間隔 （空気間隔） d 1 6及び第 4 レン ズ群 G R 4 と第 5 レンズ群 G R 5 との間の軸上面間隔 （空気間 隔） d l 8が、 それぞれ変化する。 そこで、 表 2 に、 広角端、 広 角端と望遠端との間の中間焦点位置及び望遠端それぞれにおけ る上記各軸上面間隔 （空気間隔） を Fナンバー F N O、 半画角 ω と共に示す。 なお、 ： f はレンズ全系の焦点距離である。
表 2
Figure imgf000016_0001
第 1 の実施の形態にかかるズームレンズ 1 において、 第 1 レン ズ群 G R 1 の第 2 レンズ G 3の両面 s 5 、 s 6、 第 3 レンズ群 G R 3の正レンズ G 6 の両面 s 1 2 、 1 3、 第 5 レンズ群 G R 5 の 正レンズ G 1 0の両面 s 1 9 、 s 2 0は非球面で構成されている。
なお、 非球面形状は次の数 1式で表される。
数 1 y
= + ΣΑ ! Ύ !
1+ (ト （ 1+K)♦ y2. c2) 1/2
但し、
X ： レンズ面頂点からの光軸方向の距離
y ： 光軸と垂直な方向の高さ
c ： レンズ頂点での近軸曲率
K ： コーニック定数 ·
A i ： 第 i次の非球面係数である。 そこで、 表 3 に数値実施例 1 における上記各面の 4次、 6次、 8次、 1 0次の各非球面係数 A、 B、 C Dをコーニック定数と 共に示す。
表 3
Figure imgf000017_0001
第 2図に広角端での、 第 3図に広角端と望遠端との中間焦点位 置での、 第 4図に望遠端での、 上記数値実施例 1 における各球面 収差、 非点収差、 歪曲収差を示す。 なお、 球面収差において縦軸 では開放 F値との割合、 横軸ではデフォーカスをとり、 実線は d 線、 破線は C線、 一点鎖線は g線での球面収差を表し、 非点収差 では縦軸が像高、 横軸がフォ一カスで、 実線はサジタル像面、 破 線はメ リディォナル像面を表す。 歪曲収差は縦軸が像髙、 横軸 は％で表す。
第 5 図は本発明ズームレンズの第 2 の実施の形態のレンズ構 成を示す。 第 2の実施形態にかかるズームレンズ 2 は、 物体側よ り順に、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1、 負の屈折力を 有する第 2 レンズ群 G R 2、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群 G R 3、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群 G R 4、 正の屈折力を有 19777
16
する第 5 レンズ群 G R 5が配設されて成り、 第 1 レンズ群 G R 1 は、 負レンズである第 1 レンズ G 1 と、 光軸を 9 0 ° 折り曲げる ための直角プリズム G 2 と、 正レンズである第 2 レンズ G 3 と、 両面に非球面を有する正レンズである第 3 レンズ G 4 とで構成 される。 第 2 レンズ群 G R 2は、 負レンズ G 5 と、 物体側に非球 面を有する負レンズ G 6及び正レンズ G 7の接合レンズと、 負レ ンズ G 8 とで構成されている。 第 3 レンズ群 G R 3 は、 両面に非 球面を有する正レンズ G 9 と、 物体側に非球面を有する正レンズ G 1 0及び負レンズ G l 1 の接合レンズとで構成されている。 第 4 レンズ群 G R 4は、 負レンズ G 1 2で構成されている。 第 5 レ ンズ群 G R 5は、 物体側に非球面を有する正レンズ G 1 3 と、 負 レンズ G 1 4及び正レンズ G 1 5 の接合レンズとで構成される。 なお、 第 3 レンズ群 G R 3中の両面非球面正レンズ G 9 と接合レ ンズ （G 1 0 - G 1 1 ) との間の位置にズーミング中固定である 絞り I Rが配置され、 予定結像面 I M Gと第 5 レンズ群 G R 5 と の間にはフィルターに相当する平面ガラス Qが介揷されている。 そして、 ズーミングに際して第 2 レンズ群 G R 2 と第 4 レンズ 群 G R 4 とが可動である。 第 5図は広角端でのレンズ位置を示し ており、 焦点距離が望遠端にシフ トするに従って矢印で示すよう に移動する。
表 4 に上記第 2 の実施の形態にかかるズームレンズ 2 に具体 的数値を当て嵌めた数値実施例 2 における各値を示す。 表 4
Figure imgf000019_0001
第 2 の実施の形態にかかるズームレンズ 2 において、 ズ一ミ ン グ中、 第 1 レンズ群 G R 1 と第 2 レンズ群 G R 2 との間の軸上面 間隔 （空気間隔） d 8、 第 2 レンズ群 G R 2 と第 3 レンズ群 G R 3 との間の軸上面間隔 （空気間隔） d l 5、 第 3 レンズ群 G R 3 と第 4レンズ群 G R 4 との間の軸上面間隔 （空気間隔） d 2 1及 び第 4 レンズ群 G R 4 と第 5 レンズ群 G R 5 との間の軸上面間 隔 （空気間隔） d 2 3が、 それぞれ変化する。 そこで、 表 5 に、 広角端、 広角端と望遠端との間の中間焦点位置及び望遠端それぞ れにおける上記各軸上面間隔 （空気間隔） を Fナンバー F N O 半画角 ωと共に示す。 なお、 f はレンズ全系の焦点距離である。 表 5
Figure imgf000020_0001
第 2の実施の形態にかかるズームレンズ 2 において、 第 1 レン ズ群 G R 1 の第 3 レンズ G 4の両面 s 7 s 8、 第 2 レンズ群 G R 2の接合レンズ （G 6 — G 7 ) の物体側の面 s 1 1、 第 3 レン ズ群 G R 3の正レンズ G 9の両面 s 1 6 1 7、 接合レンズ （ G 1 0 - G 1 1 ) の物体側の面 s 1 9、 第 5 レンズ群 G R 5 の正レ ンズ G 1 3の物体側の面 s 2 4は非球面で構成されている。
そこで、 表 6 に数値実施例 2 における上記各面の 4次、 6次、 8次、 1 0次の各非球面係数 A B C , Dをコ一ニック定数と 共に示す。 s i K A B C D
7 O.E+00 -7.13E-06 -7.65E-08 -1.17E-09 4.66E-11
8 O.E+00 -1.37E-05 -1.56E-07 7.06E-10 3.35E-11
11 O.E+00 6.07E-05 - 2.32E-06 1.07E-07 - 2.1 IE - 09
16 O.E+00 9.91E-05 1.07E-06 - 2.61E-07 -1.07E-08
17 O.E+00 -1.98E-05 -3.52E-06 -4.24E-07 -2.24E-09
19 O.E+00 2.99E-04 -1.14E-05 8.92E-08 -2.50E-09
24 O.E+00 1.23E-04 1.84E-06 -8.22E-08 1.08E-09 表 6 第 6図に広角端での、 第 7図に広角端と望遠端との中間焦点位 置での、 第 8図に望遠端での、 上記数値実施例 2 における各球面 収差、 非点収差、 歪曲収差を示す。 なお、 球面収差において縦軸 では開放 F値との割合、 横軸ではデフォーカスをとり、 実線は d 線、 破線は C線、 一点鎖線は g線での球面収差を表し、 非点収差 では縦軸が像高、 横軸がフォーカスで、 実線はサジタル像面、 破 線はメ リディ ォナル像面を表す。 歪曲収差は縦軸が像高、 横軸 は％で表す。
第 9 図は本発明ズームレンズの第 3 の実施の形態のレンズ構 成を示す。 第 3の実施形態にかかるズームレンズ 3は、 物体側よ り順に、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1、 負の屈折力を 有する第 2 レンズ群 G R 2、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群 G R 3、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群 G R 4、 正の屈折力を有 する第 5 レンズ群 G R 5が配設されて成り、 第 1 レンズ群 G R 1 は、 負レンズの第 1 レンズ G 1 と、 光軸を 9 0 ° 折り曲げるため の直角プリズム G 2 と、 両面に非球面を有する正レンズの第 ·2 レ ンズ G 3 と、 正レンズの第 3 レンズ G 4 とで構成される。 第 2 レ ンズ群 G R 2は、 負レンズ G 5 と、 負レンズ G 6及び正レンズ G 7 の接合レンズとで構成されている。 第 3 レンズ群 G R 3は、 両 面に非球面を有する正レンズ G 8 と、 正レンズ G 9及び負レンズ G 1 0の接合レンズとで構成されている。 第 4 レンズ群 G R 4は、 負レンズ G l 1及び正レンズ G 1 2 の接合レンズで構成されて いる。 第 5 レンズ群 G R 5は、 両面に非球面を有する正レンズ G 1 3で構成される。 なお、 第 3 レンズ群 G R 3の直前の位置にズ 一ミング中固定である絞り I Rが配置され、 予定結像面 I MGと 第 5 レンズ群 G R 5 との間にはフィルターに相当する平面ガラ ス Qが介揷されている。
そして、 ズーミングに際して第 2 レンズ群 G R 2、 第 4 レンズ 群 G R 4及び第 5 レンズ群 G R 5が可動である。 第 9図は広角端 でのレンズ位置を示しており、 焦点距離が望遠端にシフ 卜するに 従って矢印で示すように移動する。
表 7 に上記第 3 の実施の形態にかかるズームレンズ 3 に具体 的数値を当て嵌めた数値実施例 3 における各値を示す。
T/JP2004/019777
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Figure imgf000023_0001
第 3の実施の形態にかかるズームレンズ 3 において、 ズーミン グ中、 第 1 レンズ群 G R 1 と第 2 レンズ群 G R 2 との間の軸上面 間隔 （空気間隔） d 8、 第 2 レンズ群 G R 2 と絞り I Rとの間の 軸上面間隔 （空気間隔） d 1 3、 第 3 レンズ群 G R 3 と第 4 レン ズ群 G R 4 との間の軸上面間隔 （空気間隔） d 1 9、 第 4 レンズ 群 G R 4 と第 5 レンズ群 G R 5 との間の軸上面間隔 （空気間隔） d 2 2及び第 5 レンズ群 G R 5 と保護フィルタ L P F との間の 軸上面間隔 （空気間隔） d 2 4が、 それぞれ変化する。 そこで、 表 8 に、 広角端、 広角端と望遠端との間の中間焦点位置及び望遠 端それぞれにおける上記各軸上面間隔 （空気間隔） を Fナンバー F N O、 半画角 ωと共に示す。 なお、 f はレンズ全系の焦点距.離 である。
表 8
Figure imgf000024_0001
第 3 の実施の形態にかかるズームレンズ 3 において、 第 1 レン ズ群 G R 1 の第 2 レンズ G 3の両面 s 5 s 6、 第 3 レンズ群 G 3の正レンズ08の両面 3 1 5 1 6、 第 5 レンズ群 G R 5の 正レンズ G l 3の両面 s 2 3、 s 2 4は非球面で構成されている。 そこで、 表 9 に数値実施例 3 における上記各面の 4次、 6次、 8次、 1 0次の各非球面係数 A、 B、 C , Dをコーニック定数と 共に示す。
Figure imgf000025_0001
表 9 第 1 0図に広角端での、 第 1 1 図に広角端と望遠端との中間焦 点位置での、 第 1 2図に望遠端での、 上記数値実施例 3 における 各球面収差、 非点収差、 歪曲収差を示す。 なお、 球面収差におい て縦軸では開放 F値との割合、 横軸ではデフォーカスをとり、 実 線は d線、 破線は C線、 一点鎖線は g線での球面収差を表し、 非 点収差では縦軸が像高、 横軸がフォーカスで、 実線はサジタル像 面、 破線はメ リディォナル像面を表す。 歪曲収差は縦軸が像高、 横軸は％で表す。
第 1 3 図は本発明ズームレンズの第 4の実施の形態のレンズ 構成を示す。 第 4の実施形態にかかるズームレンズ 4は、 物体側 より順に、 正の屈折力を有する第 1 レンズ群 G R 1、 負の屈折力 を有する第 2 レンズ群 G R 2、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群 G R 3、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群 G R 4、 正の屈折力を P T/JP2004/019777
24
有する第 5 レンズ群 G R 5が配設されて成り、 第 1 レンズ群 G R 1 は、 負レンズの第 1 レンズ G 1 と、 光軸を 9 0 ° 折り曲げるた めの直角プリズム G 2 と、 両面に非球面を有する正レンズの第 2 レンズ G 3 とで構成される。 第 2 レンズ群 G R 2は、 負レンズ G 4と、 負レンズ G 5及び正レンズ G 6の接合レンズとで構成され ている。 第 3 レンズ群 G R 3は、 両面に非球面を有する正レンズ G 7 と、 負レンズ G 8及び正レンズ G 9の接合レンズとで構成さ れている。 第 4 レンズ群 G R 4は、 正レンズ G 1 0及び負レンズ G 1 1 の接合レンズで構成されている。 第 5 レンズ群 G R 5は、 物体側が非球面である正レンズ G 1 2及び負レンズ G 1 3 の接 合レンズで構成される。 なお、 第 3 レンズ群 G R 3の直前の位置 にズーミング中固定である絞り I Rが配置され、 予定結像面 I M Gと第 5 レンズ群 G R 5 との間にはフィルターに相当する平面 ガラス Qが介揷されている。
そして、 ズーミ ングに際して第 2 レンズ群 G R 2 と第 4 レンズ 群 G R 4 とが可動である。 第 1 3図は広角端でのレンズ位置を示 しており、 焦点距離が望遠端にシフ トするに従って矢印で示すよ うに移動する。
表 1 0 に上記第 4の実施の形態にかかるズームレンズ 4 に具 体的数値を当て嵌めた数値実施例 4における各値を示す。 s i r i 非球面 d i n i v i
1 34.026 0.600 1.92286 20.884
2 11.268 1.500
3 INFINITY 8.000 1.90366 31.310
4 INFINITY 0.200
5 11.958 ASP 2.426 1.77250 49.624
6 -31.628 ASP variable
7 - 69.801 0.600 1.90366 31.310
8 5.043 1.170
9 - 10.874 0.500 70.441
10 6.427 1.404 1.92286 20.884
11 56.650 variable
12 INFINITY 絞り 1.200
13 8.322 ASP 1.866
Figure imgf000027_0001
49.240
14 -11.056 ASP 1.192
15 -11.371 0.500 1.92286 20.884
16 11.032 1.889 1.48749 70.441
17 -5.713 variable
18 -14.398 1.558 1.90366 31.310
19 -4.454 0.500 1.80420 46.503
20 16.660 variable
21 10.538 ASP 2.460 1.48749 70.441
22 -8.000 0.500 20.884
23 -16.390 4.940
24 INFINITY 1.100 1.51680 64.198
25 INFINITY 0.800
表 1 0 第 4の実施の形態にかかるズームレンズ 4において、 ズーミ ン グ中、 第 1 レンズ群 G R 1 と第 2 レンズ群 G R 2 との間の軸上面 間隔 （空気間隔） d 6、 第 2 レンズ群 G R 2 と絞り I Rとの間の 軸上面間隔 （空気間隔） d 1 1、 第 3 レンズ群 G R 3 と第 4 レン ズ群 G R 4 との間の軸上面間隔 （空気間隔） d 1 7及び第 4 レン ズ群 G R 4 と第 5 レンズ群 G R 5 との間の軸上面間隔 （空気間 隔） d 2 0が、 それぞれ変化する。 そこで、 表 1 1 に、 広角端、 広角端と望遠端との間の中間焦点位置及び望遠端それぞれにお ける上記各軸上面間隔 （空気間隔） を Fナンバー F N〇、 半画角 ωと共に示す。 なお、 f はレンズ全系の焦点距離である。
表 1 1
Figure imgf000028_0001
第 4の実施の形態にかかるズームレンズ 4において、 第 1 レン ズ群 G R 1 の第 2 レンズ G 3の両面 s 5、 s 6、 第 3 レンズ群 G 1^ 3の正レンズ 7の両面 3 1 3、 1 4、 第 5 レンズ群 G R 5 の 接合レンズ （ G 1 2 - G 1 3 ) の物体側の面 s 2 1 は非球面で構 成されている。
そこで、表 1 2 に数値実施例 4における上記各面の 4次、 6次、 8次、 1 0次の各非球面係数 A、 B、 C、 Dをコ一ニック定数と 2004/019777
27
共に示す。
表 1 2
Figure imgf000029_0001
第 1 4図に広角端での、 第 1 5 図に広角端と望遠端との中間焦 点位置での、 第 1 6図に望遠端での、 上記数値実施例 4における 各球面収差、 非点収差、 歪曲収差を示す。 なお、 球面収差におい て縦軸では開放 F値との割合、 横軸ではデフォーカスをとり、 実 線は d線、 破線は C線、 一点鎖線は g線での球面収差を表し、 非 点収差では縦軸が像高、 横軸がフォーカスで、 実線はサジタル像 面、 破線はメリディォナル像面を表す。 歪曲収差は縦軸が像高、 横軸は％で表す。
表 1 3 に上記各数値実施例 1 乃至 4 に示したズームレンズの 条件式 （ 1 ) 乃至 （ 4 ) の条件を求めるための各数値及び各条件 式を示す。 04019777
28
Figure imgf000030_0001
表 1 3 上記各表 （表 1〜表 1 3 ) からも明らかなように、 上記各数値 実施例 1乃至 4に示したズームレンズは、 条件式 （ 1 ) 乃至 （ 4 ) を満足し、 また、 各収差図に示すように、 広角端、 広角端と望遠 端との中間焦点位置及び望遠端において、 各収差ともバランス良 く補正されている。
第 1 7図に本発明撮像装置の実施の形態 1 を示す。
撮像装置 1 0はズームレンズ 2 0 を備え、 ズームレンズ 2 0 に よって形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子 3 0 を有 する。 なお、 撮像素子としては、 例えば、 C C D (Charge Coupled Device) や C MO S (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。 上記ズーム レンズ 2 0 には本発明にかかるズームレンズを適用することが でき、 第 1 7図では、 第 1 図に示した第 1 の実施の形態にかかる ズームレンズ 1 を第 1 レンズ群 G R 1 以外のレンズ群を単レン ズに簡略化して示してある。 勿論、 第 1 の実施の形態にかかるズ ームレンズだけでなく、 第 2の実施の形態乃至第 4の実施の形態 にかかるズームレンズ 2乃至 4や本明細書で示した実施の形態 以外の形態で構成された本発明ズームレンズを使用することが できる。
上記撮像素子 3 0 によって形成された電気信号は映像分離回 路 4 0 によってフォーカス制御用の信号が制御回路 5 0 に送ら れ、 映像用の信号は映像処理回路へと送られる。 映像処理回路へ 送られた信号は、 その後の処理に適した形態に加工されて、 表示 装置による表示、 記録媒体への記録、 通信手段による転送等々 種々の処理に供される。
制御回路 5 0 には、 例えば、 ズームポタンの操作等、 外部から の操作信号が入力され、 該操作信号に応じて種々の処理が為され る。例えば、ズームポタンによるズーミング指令が入力されると、 指令に基づく焦点距離状態とすべく、 ドライバ回路 5 1、 5 2 を 介して駆動部 5 1 a、 5 2 aを動作させて、 第 2 レンズ群 G R 2 及び第 4 レンズ群 G R 4を所定の位置へと移動させる。 各センサ
5 1 b 、 5 2 bによって得られた第 2 レンズ群 G R 2、 第 4 レン ズ群 G R 4の位置情報は制御回路 5 0 に入力されて、 ドラィバ回 路 5 1 、 5 2へ指令信号を出力する際に参照される。 また 、 制御 回路 5 0 は上記映像分離回路 4 0から送られた信号に基づいて フォ一カス状態をチェックし、 最適なフォーカス状態が得られる ように 、 例えば、 第 4 レンズ群 G R 4をドライバ回路 5 2 を介し て制御する。
上記した撮像装置 1 0は、 具体的製品としては、 各種の形態を 採り Όる。 例えば、 デジタルスチルカメラ、 デジ夕ルビデ才力メ ラ等の各種カメラ、 カメラが組み込まれた携帯電話やカメラが組 み込まれた P D A (Personal Digital Ass i s tant) 等々のテジ夕 ル入出力機器のカメラ部等として、 広く適用することができる。
なお、 本発明ズームレンズの適用範囲がデジタルカメラにのみ 限定されるものではなく、 銀塩フィルムを記録媒体とするカメラ 等にも適用可能であることは勿論である。
その他、 上記した各実施の形態及び各数値実施例において示し た各部の具体的な形状や構造並びに数値は、 本発明を実施するに 際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、 これらに よって、 本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあって はならないものである。 産業上の利用可能性
デジタルスチルカメラ、 デジタルビデオカメラ等の各種カメラ、 カメラが組み込まれた携帯電話やカメラが組み込まれた P D A (Personal Digital Assistant) 等々のデジタル入出力機器の力 メラ部等として、 また、 これらに使用するズームレンズとして利 用可能である。

Claims

請求の範囲
1. 物体側よ り順に、 ズーミ ングの際に固定されている正の屈 折力を有する第 1 レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2 レンズ群 と、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群と、 負の屈折力を有する第 4 レンズ群と、 正の屈折力を有する第 5 レンズ群とが配列されて 成り、 少なく とも上記第 2 レンズ群と第 4 レンズ群とを移動させ ることによ りズーミ ングを行うようにしたズームレンズであつ て、
上記第 1 レンズ群を、 物体側から順に、 負の屈折力を有する単 レンズの第 1 レンズと、 光路を 9 0 ° 折り曲げる反射部材と、 少 なく とも 1 枚の正の屈折力を有する第 2 レンズとを配列する こ とによって構成する
ことを特徴とするズームレンズ。
2. 以下の条件式 （ 1 )、 （ 2 ) を満足するようにしたことを特 徴とする請求の範囲第 1項に記載のズームレンズ。
( 1 ) 1 . 0 <D 1 /F w< 5. 0
( 2 ) 0 · 1く D l /F tく 1 . 0
但し、
D 1 : 第 1 レンズ群のレンズ全長、
F w ： レンズ全系における広角端での焦点距離、
F t ： レンズ全系における望遠端での焦点距離、
とする。
3. 以下の条件式 （ 3 )、 （ 4 ) を満足するようにしたことを特 徴とする請求の範囲第 1項に記載のズームレンズ。
( 3 ) N d L 1 > 1. 7 5 ( 4 ) V d A v - V d L l > l 5
但し、
N d L l ： 第 1 レンズの d線での屈折率、
V d L 1 ： 第 1 レンズの d線でのアッベ数、
V d A v :第 1 レンズ群における第 2 レンズ以降の正の屈折力を 有するレンズの d線でのアッベ数の平均 （なお、 V d A vは第 2 レンズ以降の正の屈折力を有する レンズの個数を i 個として、 (∑ V d L i ) / i によって求める）、
とする。
4. 以下の条件式 （ 3 )、 （ 4 ) を満足するようにしたことを特 徵とする請求の範囲第 2項に記載のズームレンズ。
( 3 ) N d L 1 > 1 . 7 5
( ) V d A v - V d L l > l 5
但し、
N d L l ： 第 1 レンズの d線での屈折率、
V d L 1 ： 第 1 レンズの d線でのアッベ数、
V d A v ：第 1 レンズ群における第 2 レンズ以降の正の屈折力を 有するレンズの d線でのアッベ数の平均 （なお、 V d A vは第 2 レンズ以降の正の屈折力を有するレンズの個数を i 個として、 (∑ V d L i ) / i によって求める）、
とする。
5. 上記第 3 レンズ群は、 絞り を備えるとともに、 ズーミング の際に固定されている ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記 載のズームレンズ。
6. 上記第 3 レンズ群は、 絞りを備えるとともに、 ズーミング の際に固定されている ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記 載のズームレンズ。
7 . 上記第 3 レンズ群は、 絞りを備えるとともに、 ズーミング の際に固定されていることを特徴とする請求の範囲第 3項に記 載のズームレンズ。
8 . 上記第 3 レンズ群は、 絞りを備えるとともに、 ズーミング の際に固定されていることを特徴とする請求の範囲第 4項に記 載のズームレンズ。
9 . 複数の群から成り群間隔を変えることにより変倍を行うズ ームレンズと、 上記ズームレンズにより形成された光学像を電気 的な信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、 上記ズームレンズは、 物体側より順に、 ズーミングの際に固定 されている正の屈折力を有する第 1 レンズ群と、 負の屈折力を有 する第 2 レンズ群と、 正の屈折力を有する第 3 レンズ群と、 負の 屈折力を有する第 4 レンズ群と、 正の屈折力を有する第 5 レンズ 群とが配列されて成り、 少なく とも上記第 2 レンズ群と第 4 レン ズ群とを移動させることによりズーミ ングを行うように構成さ れ、
上記第 1 レンズ群を、 物体側から順に、 負の屈折力を有する単 レンズの第 1 レンズと、 光路を 9 0 ° 折り曲げる反射部材と、 少 なく とも 1 枚の正の屈折力を有する第 2 レンズとを配列するこ とによって構成する
ことを特徴とする撮像装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1788419A1 (en) 2005-11-16 2007-05-23 Sony Corporation Image capture apparatus and zoom lens
US8254035B2 (en) * 2007-08-22 2012-08-28 Sony Corporation Zoom lens and image-capture device

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4257600B2 (ja) * 2004-06-14 2009-04-22 ソニー株式会社 撮像装置及びズームレンズ
US7583441B2 (en) * 2004-07-09 2009-09-01 Canon Kabushiki Kaisha Photographic lens system and image pickup apparatus
JP4821207B2 (ja) * 2005-08-02 2011-11-24 コニカミノルタオプト株式会社 変倍光学系、およびそれを備えた撮像装置
JP2007171456A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Tamron Co Ltd 屈曲ズームレンズ
US7515352B2 (en) 2006-02-17 2009-04-07 Nikon Corporation Zoom lens system and optical device using thereof
JP2007248952A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Olympus Imaging Corp 屈曲変倍光学系
JP4605475B2 (ja) * 2006-06-28 2011-01-05 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP5115834B2 (ja) * 2007-03-05 2013-01-09 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器、および結像方法
EP1967883B1 (en) * 2007-03-09 2012-11-07 Nikon Corporation Zoom lens of the telephoto type and having four lens groups
EP1967882B1 (en) * 2007-03-09 2011-06-29 Nikon Corporation Zoom lens of the telephoto type and having four lens groups
WO2009004965A1 (ja) * 2007-07-04 2009-01-08 Konica Minolta Opto, Inc. 撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末
JP5070982B2 (ja) * 2007-08-09 2012-11-14 ソニー株式会社 撮像装置及び変倍レンズ
JP5245320B2 (ja) 2007-08-13 2013-07-24 株式会社ニコン ズームレンズ、これを用いた光学機器及び結像方法
JP5163007B2 (ja) 2007-08-15 2013-03-13 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
US7719773B2 (en) 2007-11-12 2010-05-18 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens unit and imaging apparatus
JP5352990B2 (ja) 2007-11-22 2013-11-27 株式会社リコー ズームレンズおよびカメラ装置および携帯情報端末装置
US7864443B2 (en) * 2007-12-07 2011-01-04 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens, imaging apparatus, and personal data assistant
JP5151577B2 (ja) * 2008-03-14 2013-02-27 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP5344291B2 (ja) * 2009-02-18 2013-11-20 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
JP5328484B2 (ja) * 2009-05-26 2013-10-30 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5517546B2 (ja) * 2009-10-05 2014-06-11 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する光学機器
WO2011045913A1 (ja) * 2009-10-13 2011-04-21 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
US8526116B2 (en) 2011-05-19 2013-09-03 Olympus Imaging Corp. Zoom lens with bent optical path and image pickup apparatus using the same
JP5750640B2 (ja) * 2011-09-29 2015-07-22 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを備える撮像装置
JP5756009B2 (ja) * 2011-12-26 2015-07-29 株式会社タムロン ズームレンズ
JPWO2013125603A1 (ja) * 2012-02-20 2015-07-30 コニカミノルタ株式会社 ズームレンズ、撮像装置及び携帯端末
JP6066419B2 (ja) * 2013-07-19 2017-01-25 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
US9479686B2 (en) 2014-02-19 2016-10-25 Melvyn H Kreitzer Zoom lens optical system
KR101740815B1 (ko) 2015-10-14 2017-05-26 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP2017187639A (ja) * 2016-04-06 2017-10-12 オリンパス株式会社 ズーム光学系及びそれを備えた撮像装置
JP2017187631A (ja) * 2016-04-06 2017-10-12 オリンパス株式会社 ズーム光学系及びそれを備えた撮像装置
CN106980169B (zh) * 2016-12-14 2019-11-19 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN112612126B (zh) * 2019-09-18 2022-11-18 Oppo广东移动通信有限公司 变焦镜头、成像模组、成像方法和电子设备
JP7118221B1 (ja) 2021-06-29 2022-08-15 Ｏｍデジタルソリューションズ株式会社 ズームレンズ及びこのズームレンズを備えた撮像装置
CN115308878B (zh) 2022-03-04 2025-08-01 马颖鏖 广角镜头
WO2025175518A1 (en) * 2024-02-22 2025-08-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Optical system and electronic device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11101941A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JPH11133303A (ja) * 1997-10-27 1999-05-21 Canon Inc リヤーフォーカス式の広角ズームレンズ
JP2000131610A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Sony Corp ズームレンズ
JP2003202500A (ja) * 2002-01-08 2003-07-18 Minolta Co Ltd 撮像装置
JP2003302576A (ja) * 2002-04-09 2003-10-24 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズとそれを用いた電子撮像装置
JP2003329930A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ及びそれを有する電子撮像装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847882A (en) * 1994-06-23 1998-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Rear focusing zoom lens
JP3423508B2 (ja) 1995-11-09 2003-07-07 キヤノン株式会社 リアーフォーカス式ズームレンズ
JP2000147379A (ja) 1998-11-04 2000-05-26 Canon Inc ズームレンズ
JP2001356270A (ja) 2000-06-15 2001-12-26 Canon Inc 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器
US7085070B2 (en) * 2002-05-14 2006-08-01 Olympus Corporation Zoom lens and electronic imaging device having the same
JP4257600B2 (ja) * 2004-06-14 2009-04-22 ソニー株式会社 撮像装置及びズームレンズ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11101941A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JPH11133303A (ja) * 1997-10-27 1999-05-21 Canon Inc リヤーフォーカス式の広角ズームレンズ
JP2000131610A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Sony Corp ズームレンズ
JP2003202500A (ja) * 2002-01-08 2003-07-18 Minolta Co Ltd 撮像装置
JP2003302576A (ja) * 2002-04-09 2003-10-24 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズとそれを用いた電子撮像装置
JP2003329930A (ja) * 2002-05-16 2003-11-19 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ及びそれを有する電子撮像装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1717624A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1788419A1 (en) 2005-11-16 2007-05-23 Sony Corporation Image capture apparatus and zoom lens
CN100451717C (zh) * 2005-11-16 2009-01-14 索尼株式会社 图像拍摄装置和变焦透镜
US7646418B2 (en) 2005-11-16 2010-01-12 Sony Corporation Image capture apparatus and zoom lens
US8254035B2 (en) * 2007-08-22 2012-08-28 Sony Corporation Zoom lens and image-capture device

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Publication number Publication date
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