JP4870527B2 - Zoom lens system, imaging device and camera - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズ系、撮像装置及びカメラに関する。特に本発明は、解像度が高いのは勿論のこと、像面湾曲を補正する能力が高く、非使用時の光学全長が短いズームレンズ系、該ズームレンズ系を用いた撮像装置及び該撮像装置を備えたカメラに関する。 The present invention relates to a zoom lens system, an imaging device, and a camera. In particular, the present invention provides a zoom lens system having a high ability to correct curvature of field and a short optical total length when not in use, an imaging device using the zoom lens system, and the imaging device, as well as high resolution. It relates to the camera provided.
従来より、レンズを介して撮像素子上に被写体の像を形成し、像を画像として取り込む光学機器が多く開発されている。最近ではデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラといった製品が普及し、使用者数の増大とともに、これら製品への要望も大きくなってきている。各種製品形態のうち3倍程度のズーム比を有する光学機器は、比較的小型でありながら、光学ズーム機能も持ち合わせており、コンパクトタイプ、スタイリッシュタイプという区分のデジタルカメラとして、特に普及度が高い。 2. Description of the Related Art Conventionally, many optical devices that form an image of a subject on an image sensor via a lens and capture the image as an image have been developed. Recently, products such as digital still cameras and digital video cameras have become widespread, and as the number of users increases, the demand for these products has also increased. Among various product forms, an optical device having a zoom ratio of about 3 times is relatively small and has an optical zoom function, and is particularly popular as a digital camera classified into a compact type and a stylish type.
前記コンパクトタイプのデジタルカメラに対しては、持ち運びを容易にするために、機器のさらなる小型化が求められる。デジタルカメラのさらなる小型化を実現するためには、非使用時の光学全長(レンズ系全体の最も物体側のレンズ面の頂点から像面までの距離)を短くし、使用時に多段鏡筒で本体よりも前に飛び出したレンズ素子を本体に収納し得るレンズ配置とすることが必要である。 The compact digital camera is required to be further miniaturized in order to facilitate carrying. In order to achieve further miniaturization of digital cameras, the overall optical length when not in use (distance from the apex of the lens surface closest to the object side to the image plane in the entire lens system) is shortened, and the main body is used with a multistage barrel when in use. It is necessary to have a lens arrangement that can store the lens element that protrudes before the main body.
ところで、コンパクトタイプのデジタルスチルカメラに適したズームレンズ系としては、例えば、物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とが配置された3群構成のズームレンズ系が数多く提案されている。 By the way, as a zoom lens system suitable for a compact digital still camera, for example, in order from the object side to the image side, a negative power first lens group, a positive power second lens group, and a positive power third lens are used. Many zoom lens systems having a three-group configuration in which a lens group is arranged have been proposed.
前記のごとき3群構成のズームレンズ系は、広角端から望遠端へのズーミング(変倍)に際して、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔が単調減少し、第2レンズ群と第3レンズ群との間の空気間隔が変化し、第3レンズ群は固定又は移動するように構成されている。 In the zoom lens system having the three-group structure as described above, the air space between the first lens group and the second lens group monotonously decreases during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. And the third lens group is configured to be fixed or moved.
3群構成のズームレンズ系におけるフォーカス調整は、第1レンズ群又は第3レンズ群を光軸方向に移動させて行う。特に光学機器全体の小型化を図るために、フォーカス調整は軽量な第3レンズ群で行われることが多く、無限から近距離の被写体にフォーカスを合わせる。一方第1レンズ群にてフォーカス調整を行う場合には、かかる第1レンズ群は第3レンズ群よりも大きいため、大型モータが必要とされ、光学機器全体も大型化する傾向がある。 Focus adjustment in a zoom lens system having a three-group configuration is performed by moving the first lens group or the third lens group in the optical axis direction. In particular, in order to reduce the size of the entire optical apparatus, focus adjustment is often performed with a lightweight third lens group, and the focus is adjusted on a subject at an infinite distance to a short distance. On the other hand, when focus adjustment is performed using the first lens group, the first lens group is larger than the third lens group, so a large motor is required, and the entire optical apparatus tends to be large.
前記正パワーの第3レンズ群は、通常像面湾曲を補正したり、撮像面への入射光をテレセントリックにする作用を呈する。また第3レンズ群は、外径が小さい1〜2枚のレンズ素子によって構成されていることが多く、小型モータを用いて高速駆動させることが可能である。したがって、第3レンズ群をフォーカス調整用のレンズ群とすると、小型で短時間の合焦が可能な光学機器とすることができる。 The third lens group having positive power normally corrects the curvature of field and makes the incident light on the imaging surface telecentric. The third lens group is often composed of one or two lens elements having a small outer diameter, and can be driven at high speed using a small motor. Therefore, when the third lens group is a lens group for focus adjustment, it is possible to provide an optical device that is small and capable of focusing in a short time.
第1レンズ群及び第2レンズ群は、円筒カムに切られたカム溝に沿って、いずれも光軸を平行に移動する。カム溝に、ズーミングのための溝と非使用時のための溝とを繋げ、非使用時の溝は各レンズ群同士の間隔を狭め、かつ3つのレンズ群すべてを撮像素子側に寄せる構成をとることで、非使用時の光学全長を短くすることが可能となる。この場合、各レンズ群の厚みが小さければ、非使用時の光学全長をさらに短くすることができる。 Both the first lens group and the second lens group move in parallel along the optical axis along a cam groove cut in the cylindrical cam. The cam groove is connected to the zooming groove and the non-use groove, and the non-use groove has a configuration in which the distance between the lens groups is reduced and all three lens groups are moved toward the image sensor. By taking it, it becomes possible to shorten the optical total length when not in use. In this case, if the thickness of each lens group is small, the optical total length when not in use can be further shortened.
このように、従来はズームレンズ系を前記のごとき構成とし、フォーカス調整に携わる部分や非使用時のレンズ系全体の小型化を図り、デジタルスチルカメラの光学全長を短くする工夫がなされていた。 As described above, conventionally, the zoom lens system is configured as described above, and a device for engaging in the focus adjustment and the entire lens system when not in use are designed to be small, and the total optical length of the digital still camera is shortened.
例えば特許文献1には、物体側から像側へと順に、非球面を有する負パワーレンズ及び正パワーレンズで構成された負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とからなる3群ズームレンズが開示されている。かかる3群ズームレンズでは、第1レンズ群の最も物体側の負パワーレンズの屈折率を高くすることで、広角端の像面湾曲を補正しつつ、周辺部のレンズ厚みを小さく抑え、第1レンズ群全体を薄くし、光学系の小型化を図っている。 For example, Patent Document 1 discloses, in order from the object side to the image side, a negative power first lens group composed of a negative power lens and a positive power lens having an aspherical surface, a positive power second lens group, and a positive power lens. A three-group zoom lens comprising a power third lens group is disclosed. In such a three-group zoom lens, by increasing the refractive index of the negative power lens closest to the object side in the first lens group, while correcting the curvature of field at the wide-angle end, the lens thickness at the peripheral portion is suppressed to be small. The entire lens group is thinned to reduce the size of the optical system.
また例えば特許文献2には、物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、絞りを有する正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とを備え、変倍の際に、第1レンズ群が第2レンズ群に相対的に近づくように移動し、第2レンズ群が単調に物体側へ移動し、第3レンズ群が物体側へ移動した後に反転して像側に移動するとともに、物体距離が無限遠の場合、広角端での位置が望遠端での位置よりも物体側である3群ズームレンズが開示されている。かかる3群ズームレンズでは、像面湾曲の補正と光学系の小型化とが両立するように、第1レンズ群の焦点距離の条件が規定されている。
しかしながら、前記特許文献1に開示された3群ズームレンズの構成では、第1レンズ群の像側の正パワーレンズが低い屈折率で、しかも球面レンズであるため、像面湾曲の補正が不充分であるという問題がある。 However, in the configuration of the three-group zoom lens disclosed in Patent Document 1, since the positive power lens on the image side of the first lens group has a low refractive index and is a spherical lens, correction of field curvature is insufficient. There is a problem that.
また前記特許文献2に開示された3群ズームレンズの構成では、小型化を図る目的で第1レンズ群の焦点距離が短めに設定されている。しかしながら、この場合レンズの径方向は比較的小さくできるものの、第1レンズ群を2枚のレンズで構成すると、物体側レンズのパワーが強くなり、さらに色収差を補正するために像側レンズの厚みも大きくなってしまう。その結果、非使用時の光学全長が長くなるという問題がある。
In the configuration of the three-group zoom lens disclosed in
本発明は、背景技術における前記課題を解決するためになされたものであり、解像度が高いのは勿論のこと、像面湾曲を補正する能力が高く、非使用時の光学全長が短いズームレンズ系、該ズームレンズ系を用いた撮像装置及び該撮像装置を備えたカメラを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems in the background art, and has a high resolution, a high ability to correct curvature of field, and a short optical total length when not in use. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus using the zoom lens system and a camera including the imaging apparatus.
前記目的は、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明のズームレンズ系は、物体の光学的な像を変倍可能に形成するためのズームレンズ系であって、
物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が減少し、かつ第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、
前記第1レンズ群が、1枚の物体側負レンズ素子と、物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とで構成され、
前記第1レンズ群を構成する2枚のレンズ素子が、いずれも非球面を有し、
以下の条件(1)、(2)及び(8):
n12>1.95 ・・・(1)
ν12<24 ・・・(2)
(T1+T2+T3)/Y<3.2 ・・・(8)
(ここで、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
T2:第2レンズ群の中心厚み、
T3:第3レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である)
を満足することを特徴とする。
The object is achieved by the following zoom lens system. That is, the zoom lens system of the present invention is a zoom lens system for forming an optical image of an object so as to be variable,
In order from the object side to the image side consists of a first lens unit having a negative power, a second lens group having positive power, a third lens group of positive power,
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens group is irradiated with light so that the distance between the first lens group and the second lens group decreases and the distance between the second lens group and the third lens group changes. Move along each axis to change magnification,
The first lens group includes one object-side negative lens element and one image-side positive lens element having a convex surface facing the object side,
Each of the two lens elements constituting the first lens group has an aspheric surface,
The following conditions (1) , (2) and (8) :
n12> 1.95 (1)
ν12 < 24 (2)
(T1 + T2 + T3) / Y <3.2 (8)
(here,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens group ,
T1: Center thickness of the first lens group,
T2: center thickness of the second lens group,
T3: Center thickness of the third lens group,
Y: maximum image height )
It is characterized by satisfying.
また前記目的は、以下の撮像装置により達成される。すなわち本発明の撮像装置は、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であって、
前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズ系が、被写体側である物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が減少し、かつ第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、
前記第1レンズ群が、1枚の物体側負レンズ素子と、物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とで構成され、
前記第1レンズ群を構成する2枚のレンズ素子が、いずれも非球面を有し、
以下の条件(1)、(2)及び(8):
n12>1.95 ・・・(1)
ν12<24 ・・・(2)
(T1+T2+T3)/Y<3.2 ・・・(8)
(ここで、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
T2:第2レンズ群の中心厚み、
T3:第3レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である)
を満足することを特徴とする。
The object is achieved by the following imaging device. That is, the imaging device of the present invention is an imaging device capable of converting an optical image of a subject into an electrical image signal and outputting it,
A zoom lens system for forming an optical image of the subject so as to be variable, and
An image sensor that converts an optical image of a subject formed by the zoom lens system into an electrical image signal;
Wherein the zoom lens system consists of from the object side is the object side to the image side in this order, a first lens group having negative power, a second lens group having positive power, a third lens group of positive power,
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens group is irradiated with light so that the distance between the first lens group and the second lens group decreases and the distance between the second lens group and the third lens group changes. Move along each axis to change magnification,
The first lens group includes one object-side negative lens element and one image-side positive lens element having a convex surface facing the object side,
Each of the two lens elements constituting the first lens group has an aspheric surface,
The following conditions (1) , (2) and (8) :
n12> 1.95 (1)
ν12 < 24 (2)
(T1 + T2 + T3) / Y <3.2 (8)
(here,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens group ,
T1: Center thickness of the first lens group,
T2: center thickness of the second lens group,
T3: Center thickness of the third lens group,
Y: maximum image height )
It is characterized by satisfying.
さらに前記目的は、以下のカメラにより達成される。すなわち本発明のカメラは、被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、
前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
前記ズームレンズ系が、被写体側である物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が減少し、かつ第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、
前記第1レンズ群が、1枚の物体側負レンズ素子と、物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とで構成され、
前記第1レンズ群を構成する2枚のレンズ素子が、いずれも非球面を有し、
以下の条件(1)、(2)及び(8):
n12>1.95 ・・・(1)
ν12<24 ・・・(2)
(T1+T2+T3)/Y<3.2 ・・・(8)
(ここで、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
T2:第2レンズ群の中心厚み、
T3:第3レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である)
を満足することを特徴とする。
Furthermore, the object is achieved by the following camera. That is, the camera of the present invention is a camera that can shoot a subject and output it as an electrical image signal,
An imaging apparatus comprising: a zoom lens system that forms an optical image of the subject so as to be variable in magnification; and an imaging device that converts an optical image of the subject formed by the zoom lens system into an electrical image signal. Prepared,
Wherein the zoom lens system consists of from the object side is the object side to the image side in this order, a first lens group having negative power, a second lens group having positive power, a third lens group of positive power,
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens group is irradiated with light so that the distance between the first lens group and the second lens group decreases and the distance between the second lens group and the third lens group changes. Move along each axis to change magnification,
The first lens group includes one object-side negative lens element and one image-side positive lens element having a convex surface facing the object side,
Each of the two lens elements constituting the first lens group has an aspheric surface,
The following conditions (1) , (2) and (8) :
n12> 1.95 (1)
ν12 < 24 (2)
(T1 + T2 + T3) / Y <3.2 (8)
(here,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens group ,
T1: Center thickness of the first lens group,
T2: center thickness of the second lens group,
T3: Center thickness of the third lens group,
Y: maximum image height )
It is characterized by satisfying.
本発明によれば、解像度が高いのは勿論のこと、像面湾曲を良好に補正しつつ、第1レンズ群の厚みが小さく、非使用時の光学全長が短いズームレンズ系及び該ズームレンズ系を用いた撮像装置を提供することができる。さらに本発明によれば、かかる撮像装置を備えた小型で高性能のカメラを提供することができる。 According to the present invention, the zoom lens system and the zoom lens system have a high resolution as well as a good correction of curvature of field, a small thickness of the first lens unit, and a short optical total length when not in use. An imaging apparatus using the can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a small and high-performance camera equipped with such an imaging device.
(実施の形態1〜4)
図1は、実施の形態1に係るズームレンズ系の構成図である。図3は、実施の形態2に係るズームレンズ系の構成図である。図5は、実施の形態3に係るズームレンズ系の構成図である。図7は、実施の形態4に係るズームレンズ系の構成図である。各図は、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。各図において、(a)は、広角端(最短焦点距離状態:焦点距離fW)のレンズ構成、(b)は略中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離fM=√(fW*fT))、(c)は望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離fT)をそれぞれ表している。
(Embodiments 1 to 4)
FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens system according to the first embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram of a zoom lens system according to the second embodiment. FIG. 5 is a configuration diagram of a zoom lens system according to
実施の形態1〜4に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群G1と、絞りAと、正パワーの第2レンズ群G2と、正パワーの第3レンズ群G3とを備える。実施の形態1〜4に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1は像側に凸の軌跡を描いて移動し、第2レンズ群G2及び絞りAは単調に物体側に移動し、第3レンズ群G3は第2レンズ群G2との間隔を変化させて移動している。すなわち実施の形態1〜4に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、かつ第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化するように各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動している。なお、各図において、図中最も右側に記載された直線は、像面Sの位置を表し、その物体側には光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板Pを設けている。 In each of the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, in order from the object side to the image side, the negative lens first lens group G1, the aperture A, the positive power second lens group G2, and the positive power The third lens group G3. In the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves along a locus convex toward the image side, and the second lens group G2 and the aperture stop A The first lens unit G3 is moved monotonously, and the third lens group G3 is moved by changing the distance from the second lens group G2. In other words, in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is reduced during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group G2 and the second lens group G2. Each lens group is moved along the optical axis so that the distance from the three lens groups G3 changes. In each figure, the straight line described on the rightmost side in the figure represents the position of the image plane S, and a parallel plate P equivalent to an optical low-pass filter, a face plate of an image sensor, or the like is provided on the object side. Yes.
図1に示すように、実施の形態1に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の物体側負レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の像側正レンズ素子L2との2枚で構成される。これら物体側負レンズ素子L1及び像側正レンズ素子L2は、いずれもその像側面が非球面である。 As shown in FIG. 1, in the zoom lens system according to Embodiment 1, the first lens group G1 includes a negative meniscus object-side negative lens element having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. L1 and a positive meniscus image side positive lens element L2 having a convex surface facing the object side. Each of the object-side negative lens element L1 and the image-side positive lens element L2 has an aspheric image side surface.
また実施の形態1に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、両凸形状の第6レンズ素子L6とで構成される。これらのうち、第3レンズ素子L3と第4レンズ素子L4とは互いに接合された正接合レンズ素子であり、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは互いに接合された正接合レンズ素子である。また第2レンズ群G2の最物体側レンズ素子である第3レンズ素子L3は、その物体側面が非球面である。 In the zoom lens system according to Embodiment 1, the second lens group G2 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus third lens element L3 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. Negative meniscus fourth lens element L4, negative meniscus fifth lens element L5 having a convex surface facing the object side, and biconvex sixth lens element L6. Among these, the third lens element L3 and the fourth lens element L4 are positively cemented lens elements joined together, and the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are positively joined lens elements joined together. is there. The third lens element L3 that is the most object side lens element of the second lens group G2 has an aspheric object side surface.
また実施の形態1に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第7レンズ素子L7のみで構成される。この第7レンズ素子L7は、その像側面が非球面である。 In the zoom lens system according to Embodiment 1, the third lens unit G3 comprises solely a positive meniscus seventh lens element L7 with the convex surface facing the image side. The seventh lens element L7 has an aspheric image side surface.
実施の形態1に係るズームレンズ系は、後に表13に示すように、特に第1レンズ群G1を構成する像側正レンズ素子L2の屈折率が高く、物体側負レンズ素子L1において光線高が高い部分の厚みを容易に確保し、レンズ厚みを小さくすることができる。したがって、実施の形態1に係るズームレンズ系は、非使用時における光学全長が短いものである。 As shown in Table 13 later, the zoom lens system according to Embodiment 1 has a particularly high refractive index of the image-side positive lens element L2 constituting the first lens group G1, and a light ray height at the object-side negative lens element L1. The thickness of the high portion can be easily secured and the lens thickness can be reduced. Therefore, the zoom lens system according to Embodiment 1 has a short optical total length when not in use.
図3に示すように、実施の形態2に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の物体側負レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の像側正レンズ素子L2との2枚で構成される。これら物体側負レンズ素子L1及び像側正レンズ素子L2は、いずれもその像側面が非球面である。
As shown in FIG. 3, in the zoom lens system according to
また実施の形態2に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、両凸形状の第6レンズ素子L6とで構成される。これらのうち、第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合された接合レンズ素子である。また第2レンズ群G2の最物体側レンズ素子である第3レンズ素子L3は、その物体側面が非球面である。
In the zoom lens system according to
また実施の形態2に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、両凸形状の第7レンズ素子L7のみで構成される。この第7レンズ素子L7は、その像側面が非球面である。
In the zoom lens system according to
実施の形態2に係るズームレンズ系は、後に表13に示すように、第1レンズ群G1を構成する像側正レンズ素子L2の屈折率が比較的高く、レンズ中心厚みを小さくしてもコバ厚を確保することが比較的容易で、レンズ厚みを小さくすることができる。したがって、実施の形態2に係るズームレンズ系は、非使用時における光学全長が短いものである。
In the zoom lens system according to
図5に示すように、実施の形態3に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、両凹形状の物体側負レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の像側正レンズ素子L2との2枚で構成される。これら物体側負レンズ素子L1及び像側正レンズ素子L2は、いずれもその像側面が非球面である。
As shown in FIG. 5, in the zoom lens system according to
また実施の形態3に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、両凸形状の第6レンズ素子L6とで構成される。これらのうち、第3レンズ素子L3と第4レンズ素子L4とは互いに接合された正接合レンズ素子であり、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは互いに接合された正接合レンズ素子である。また第2レンズ群G2の最物体側レンズ素子である第3レンズ素子L3は、その物体側面が非球面である。
In the zoom lens system according to
また実施の形態3に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第7レンズ素子L7のみで構成される。この第7レンズ素子L7は、その像側面が非球面である。
In the zoom lens system according to
実施の形態3に係るズームレンズ系は、後に表13に示すように、第1レンズ群G1を構成する物体側負レンズ素子L1の屈折率が低く、光線高が高い部分の厚みが小さくなっている。しかしながら、かかる第1レンズ群G1の像側正レンズ素子L2の屈折率が比較的高く、かつ像側に非球面を有していることから、物体側負レンズ素子L1の光線高が高い部分の厚みが小さく、広角端側における歪曲や像面湾曲の補正が不足したとしても、像側正レンズ素子L2の補正効果により、実施の形態3に係るズームレンズ系全体では、像側正レンズ素子L2で広角端側における歪曲や像面湾曲を充分に補正することが可能である。
In the zoom lens system according to
図7に示すように、実施の形態4に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の物体側負レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の像側正レンズ素子L2との2枚で構成される。これら物体側負レンズ素子L1及び像側正レンズ素子L2は、いずれもその像側面が非球面である。
As shown in FIG. 7, in the zoom lens system according to
また実施の形態4に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第3レンズ素子L3と、両凹形状の第4レンズ素子L4と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、両凸形状の第6レンズ素子L6とで構成される。これらのうち、第3レンズ素子L3と第4レンズ素子L4とは互いに接合された正接合レンズ素子であり、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは互いに接合された正接合レンズ素子である。また第2レンズ群G2の最物体側レンズ素子である第3レンズ素子L3は、その物体側面が非球面である。
In the zoom lens system according to
また実施の形態4に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、両凸形状の第7レンズ素子L7のみで構成される。この第7レンズ素子L7は、その像側面が非球面である。
In the zoom lens system according to
実施の形態4に係るズームレンズ系では、第1レンズ群G1を構成する2枚のレンズ素子L1、L2を物体からの光線が通る近傍で接触させているので、第1レンズ群G1全体の厚みを小さくすることができる。また第1レンズ群G1の物体側負レンズ素子L1と像側正レンズ素子L2とが近づき、歪曲収差を補正する能力が低下したとしても、像側正レンズ素子L2が、後に表13に示すように、屈折率が比較的高く、かつ像側に非球面を有するレンズ素子であるので、実施の形態4に係るズームレンズ系全体では、広角端における歪曲収差の補正を良好に行うことができる。
In the zoom lens system according to
このように実施の形態1〜4に係るズームレンズ系は、各レンズ群G1〜G3を所望のパワー配置にすることにより、優れた光学性能を保持しつつ、レンズ系全体の小型化を可能にしている。 As described above, the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 can reduce the size of the entire lens system while maintaining excellent optical performance by arranging each lens group G1 to G3 in a desired power arrangement. ing.
特に、実施の形態1〜4に係るズームレンズ系では、第1レンズ群G1を1枚の物体側負レンズ素子と物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とから構成し、第2レンズ群G2を各々2枚のレンズ素子を接合した2組の正接合レンズ素子から構成するか又は1組の接合レンズ素子を物体側及び像側から各々1枚の正レンズ素子で挟んだ構成とし、第3レンズ群G3を1枚のレンズ素子から構成している。このように、実施の形態1〜4に係るズームレンズ系は、各レンズ群を構成しているレンズ素子の枚数が少なく、非使用時の光学全長が短いレンズ系となっている。 In particular, in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, the first lens group G1 is composed of one object-side negative lens element and one image-side positive lens element with a convex surface facing the object side. The second lens group G2 is composed of two positive cemented lens elements each composed of two lens elements cemented, or one pair of cemented lens elements is sandwiched between one positive lens element from the object side and the image side. The third lens group G3 is composed of a single lens element. Thus, the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 are lens systems in which the number of lens elements constituting each lens group is small, and the optical total length when not in use is short.
なお、実施の形態1〜4に係るズームレンズ系では、前記したように、第2レンズ群G2を2組の正接合レンズ素子から構成するか又は1組の接合レンズ素子を物体側及び像側から各々1枚の正レンズ素子で挟んだ構成としているが、この他にも、例えば物体側から像側へと順に1組の正接合レンズ素子と1枚の正レンズ素子とから構成しても、やはり、非使用時の光学全長が短いレンズ系とすることができる。 In the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, as described above, the second lens group G2 is composed of two pairs of positive cemented lens elements, or one pair of cemented lens elements is arranged on the object side and the image side. However, in addition to this, for example, it may be composed of a pair of positive cemented lens elements and one positive lens element in order from the object side to the image side. After all, a lens system having a short optical total length when not in use can be obtained.
さらに、実施の形態1〜4に係るズームレンズ系では、第1レンズ群G1を構成する2枚の物体側負レンズ素子及び像側正レンズ素子が、いずれも非球面を有し、かつ像側正レンズ素子が特定の屈折率及びアッベ数を有する。したがって、実施の形態1〜4に係るズームレンズ系は、特に像面湾曲の補正能力といった光学性能に優れる。 Further, in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, each of the two object-side negative lens elements and image-side positive lens elements constituting the first lens group G1 has an aspheric surface, and is on the image side. The positive lens element has a specific refractive index and Abbe number. Therefore, the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 are particularly excellent in optical performance such as a field curvature correction capability.
以下、例えば実施の形態1〜4に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とを備え、該第1レンズ群が、1枚の物体側負レンズ素子と、物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とで構成され、第1レンズ群を構成するこれら2枚のレンズ素子が、いずれも非球面を有するズームレンズ系が満足すべき条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系において、複数の満足すべき条件が規定されるが、各条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることが可能である。 Hereinafter, as in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, for example, in order from the object side to the image side, the first lens group having the negative power, the second lens group having the positive power, and the third lens having the positive power. The first lens group is composed of one object-side negative lens element and one image-side positive lens element having a convex surface facing the object side, and constitutes the first lens group. The conditions that should be satisfied by a zoom lens system in which these two lens elements each have an aspherical surface will be described. In the zoom lens system according to each embodiment, a plurality of conditions to be satisfied are defined, but the configuration of the zoom lens system that satisfies all the conditions is most desirable. However, by satisfying individual conditions, it is possible to obtain a zoom lens system that exhibits corresponding effects.
例えば実施の形態1〜4に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(1)及び(2)を満足することを特徴とする。
n12>1.95 ・・・(1)
ν12<24 ・・・(2)
ここで、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数
である。
For example, a zoom lens system such as the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 satisfies the following conditions (1) and (2).
n12> 1.95 (1)
ν12 < 24 (2)
here,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens unit.
前記条件(1)及び(2)は、第1レンズ群を構成する像側正レンズ素子の屈折率及びアッベ数を規定する条件である。これら条件(1)及び(2)を満足することにより、該像側正レンズ素子の中心厚みが小さくなり、さらに曲率、特に像側面の曲率を大きくとらなくとも広角端側の像面湾曲が抑制され、コバ厚の確保も容易となるので、第1レンズ群の厚みを小さくすることができる。したがって、ズームレンズ系全体の厚みも小さくなり、非使用時の光学全長を短くすることができる。 The conditions (1) and (2) are conditions that define the refractive index and Abbe number of the image-side positive lens element constituting the first lens group. Satisfying these conditions (1) and (2) reduces the center thickness of the image-side positive lens element, and further suppresses curvature of field at the wide-angle end without increasing the curvature, particularly the curvature of the image side surface. In addition, since it is easy to secure the edge thickness, the thickness of the first lens group can be reduced. Therefore, the thickness of the entire zoom lens system is also reduced, and the total optical length when not in use can be shortened.
特に、以下の条件(1)を満足する場合には、第1レンズ群の像側正レンズ素子のZ値(物体側面の曲率と像側面の曲率との差)を大きくとることができ、レンズの心出しがさらに容易になる。また以下の条件(2)を満足する場合には、第1レンズ群で発生する色収差をさらに良好に補正することができる。 In particular, when the following condition (1) is satisfied, the Z value (difference between the curvature of the object side surface and the curvature of the image side surface) of the image side positive lens element of the first lens group can be increased, and the lens The centering becomes even easier. Further, when the following condition (2) is satisfied, chromatic aberration generated in the first lens group can be corrected more satisfactorily .
また、例えば実施の形態1〜4に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(3)、(4)、(5)及び(6)を満足することが好ましい。
n11>1.50 ・・・(3)
ν11>35 ・・・(4)
n12−n11>0.10 ・・・(5)
ν11−ν12>15.0 ・・・(6)
ここで、
n11:第1レンズ群の物体側負レンズ素子の屈折率、
ν11:第1レンズ群の物体側負レンズ素子のアッベ数、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数
である。
For example, a zoom lens system like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4 preferably satisfies the following conditions (3), (4), (5), and (6).
n11> 1.50 (3)
ν11> 35 (4)
n12-n11> 0.10 (5)
ν11−ν12> 15.0 (6)
here,
n11: Refractive index of the object side negative lens element of the first lens group,
ν11: Abbe number of the object side negative lens element of the first lens unit,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens unit.
前記条件(3)及び(4)は、第1レンズ群を構成する物体側負レンズ素子の屈折率及びアッベ数を規定する条件である。また条件(5)及び(6)は、第1レンズ群が負パワーを有するマイナスリードであって、該第1レンズ群が物体側負レンズ素子及び像側正レンズ素子で構成されるズームレンズ系の色収差を良好に補正する条件である。これら条件(3)、(4)、(5)及び(6)を満足することにより、光線高が高くなるにつれてレンズ素子の光軸方向の厚みが大きくなり、さらに製造性を高めるために中心厚みを大きくすると第1レンズ群全体の厚みがより一層大きくなるといった恐れをなくし、しかも色収差を良好に補正することができる。 The conditions (3) and (4) are conditions that define the refractive index and Abbe number of the object-side negative lens element constituting the first lens group. Conditions (5) and (6) are a zoom lens system in which the first lens group is a negative lead having negative power, and the first lens group includes an object-side negative lens element and an image-side positive lens element. This is a condition for satisfactorily correcting the chromatic aberration. By satisfying these conditions (3), (4), (5) and (6), the thickness in the optical axis direction of the lens element increases as the light beam height increases, and the center thickness is increased in order to further improve the manufacturability. Increasing the value eliminates the risk of further increasing the thickness of the entire first lens group and corrects chromatic aberration satisfactorily.
なお、さらに以下の条件(3)’、(4)’、(5)’及び(6)’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。また以下の条件(4)’’及び(6)’’の少なくとも1つを満足することにより、第1レンズ群で発生する色収差をさらに良好に補正することができる。
n11>1.75 ・・・(3)’
ν11>38 ・・・(4)’
65>ν11 ・・・(4)’’
n12−n11>0.12 ・・・(5)’
ν11−ν12>17.5 ・・・(6)’
45.0>ν11−ν12 ・・・(6)’’
In addition, the above effect can be further achieved by satisfying at least one of the following conditions (3) ′, (4) ′, (5) ′, and (6) ′. Further, by satisfying at least one of the following conditions (4) ″ and (6) ″, chromatic aberration generated in the first lens group can be corrected more satisfactorily.
n11> 1.75 (3) ′
ν11> 38 (4) ′
65> ν11 (4) ''
n12-n11> 0.12 (5) ′
ν11−ν12> 17.5 (6) ′
45.0> ν11−ν12 (6) ″
また、例えば実施の形態1〜4に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(7)を満足することが好ましい。
T1/Y<1.5 ・・・(7)
ここで、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である。
For example, in a zoom lens system like the zoom lens system according to Embodiments 1 to 4, it is preferable that the following condition (7) is satisfied.
T1 / Y <1.5 (7)
here,
T1: Center thickness of the first lens group,
Y: Maximum image height.
前記条件(7)は、第1レンズ群が負パワーを有するマイナスリードであるために大型化し易いズームレンズ系において、第1レンズ群の中心厚みを規定する条件である。かかる条件(7)を満足することにより、第1レンズ群の厚みが大きくなりすぎて、非使用時の光学全長が長くなる恐れをなくすことができる。 The condition (7) is a condition that defines the center thickness of the first lens group in a zoom lens system that tends to be large because the first lens group is a negative lead having negative power. By satisfying the condition (7), it is possible to eliminate the possibility that the thickness of the first lens group becomes too large and the optical total length when not in use is increased.
なお、さらに以下の条件(7)’を満足することにより、第1レンズ群における空気レンズにパワーを持たせることができるので、特に広角側における像面湾曲を補正することがさらに容易になる。
0.8<T1/Y ・・・(7)’
Further, by satisfying the following condition (7) ′, it is possible to give power to the air lens in the first lens group, so that it becomes easier to correct curvature of field especially on the wide angle side.
0.8 <T1 / Y (7) '
また、例えば実施の形態1〜4に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系は、以下の条件(8)を満足することを特徴とする。
(T1+T2+T3)/Y<3.2 ・・・(8)
ここで、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
T2:第2レンズ群の中心厚み、
T3:第3レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である。
Further, for example, the zoom lens system like the zoom lens system according to Embodiments 1 to 4, characterized by satisfying the following condition (8).
(T1 + T2 + T3) / Y < 3.2 (8)
here,
T1: Center thickness of the first lens group,
T2: center thickness of the second lens group,
T3: Center thickness of the third lens group,
Y: Maximum image height.
前記条件(8)は、各レンズ群の中心厚みの総和を規定する条件である。かかる条件(8)を満足することにより、各レンズ群の厚みの総和が大きくなりすぎて、非使用時の光学全長が長くなる恐れをなくすことができる。 The condition (8) is a condition that defines the sum of the center thicknesses of the lens groups. By satisfying the condition (8), it is possible to eliminate the possibility that the total thickness of the lens units becomes too large and the optical total length when not in use is increased.
また以下の条件(8)’を満足することにより、各レンズ群の厚み、特に第1レンズ群の厚みと第2レンズ群の厚みとを確保することができ、さらに良好な像面湾曲の補正が可能となる。
2.5<(T1+T2+T3)/Y ・・・(8)’
Further, by satisfying the following condition (8) ′ , it is possible to secure the thickness of each lens group, particularly the thickness of the first lens group and the thickness of the second lens group, and further excellent correction of field curvature. Is possible.
2.5 <(T1 + T2 + T3) / Y (8) ′
なお、実施の形態1〜4に係るズームレンズ系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子(すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子)のみで構成されているが、これに限らない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等で、各レンズ群を構成してもよい。 Each of the lens groups constituting the zoom lens system according to Embodiments 1 to 4 has a refractive lens element that deflects incident light by refraction (that is, deflection is performed at the interface between media having different refractive indexes). However, the present invention is not limited to this. For example, a diffractive lens element that deflects incident light by diffraction, a refractive / diffractive hybrid lens element that deflects incident light by a combination of diffractive action and refractive action, and a refractive index that deflects incident light according to the refractive index distribution in the medium Each lens group may be composed of a distributed lens element or the like.
また実施の形態1〜4に係るズームレンズ系において、反射面を光路中に配置することにより、ズームレンズ系の前、後又は途中で光路を折り曲げてもよい。折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよく、光路の適正な折り曲げにより、カメラの見かけ上の薄型化を達成することが可能である。 In the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, the optical path may be bent before, after, or during the zoom lens system by disposing the reflecting surface in the optical path. The folding position may be set as necessary, and the apparent thinning of the camera can be achieved by appropriately bending the optical path.
さらに実施の形態1〜4に係るズームレンズ系では、第3レンズ群G3の最像側面と像面Sとの間に光学的ローパスフィルタを含む平行平板Pを配置する構成を示したが、このローパスフィルタとしては、所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。またかかる平行平板Pは必要に応じて配置すればよい。 Further, in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 4, the configuration in which the parallel plate P including the optical low-pass filter is disposed between the outermost image side surface of the third lens group G3 and the image surface S is shown. Examples of the low-pass filter include a birefringence low-pass filter made of quartz crystal whose direction of a predetermined crystal axis is adjusted, and a phase-type low-pass filter that achieves a required optical cutoff frequency characteristic by a diffraction effect. Applicable. Moreover, what is necessary is just to arrange | position this parallel flat plate P as needed.
以上説明したように、本発明によれば、像面湾曲を良好に補正しつつ、第1レンズ群の厚みが小さく、非使用時の光学全長が短いズームレンズ系を得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a zoom lens system in which the curvature of the field is satisfactorily corrected, the first lens group is thin, and the optical total length when not in use is short.
(実施の形態5)
図9は、実施の形態5に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。図9において、デジタルスチルカメラは、ズームレンズ系1とCCDである撮像素子2とを含む撮像装置と、液晶モニタ3と、筐体4とから構成される。ズームレンズ系1として、実施の形態1に係るズームレンズ系が用いられている。図9において、ズームレンズ系1は、第1レンズ群G1と、絞りAと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とから構成されている。筐体4は、前側にズームレンズ系1が配置され、ズームレンズ系1の後側には、撮像素子2が配置されている。筐体4の後側に液晶モニタ3が配置され、ズームレンズ系1による被写体の光学的な像が像面Sに形成される。
(Embodiment 5)
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a digital still camera according to the fifth embodiment. In FIG. 9, the digital still camera includes an image pickup apparatus including a zoom lens system 1 and an
鏡筒は、主鏡筒5と、移動鏡筒6と、円筒カム7とで構成されている。円筒カム7を回転させると、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが撮像素子2を基準にした所定の位置に移動し、広角端から望遠端までの変倍を行うことができる。第3レンズ群G3はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。
The lens barrel includes a main lens barrel 5, a movable lens barrel 6, and a
こうして、デジタルスチルカメラに実施の形態1に係るズームレンズ系を用いることにより、解像度及び像面湾曲を補正する能力が高く、非使用時の光学全長が短い小型のデジタルスチルカメラを提供することができる。なお、図9に示したデジタルスチルカメラには、実施の形態1に係るズームレンズ系の替わりに実施の形態2〜4に係るズームレンズ系のいずれかを用いてもよい。また、図9に示したデジタルスチルカメラの光学系は、動画像を対象とするデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合、静止画像だけでなく、解像度の高い動画像を撮影することができる。
Thus, by using the zoom lens system according to Embodiment 1 for a digital still camera, it is possible to provide a small digital still camera that has a high ability to correct resolution and curvature of field and has a short optical total length when not in use. it can. Note that the digital still camera shown in FIG. 9 may use any of the zoom lens systems according to
また、以上説明した実施の形態1〜4に係るズームレンズ系と、CCDやCMOS等の撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、PDA(Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等に適用することもできる。 In addition, an imaging apparatus including the zoom lens system according to Embodiments 1 to 4 described above and an imaging element such as a CCD or a CMOS is used as a monitoring camera in a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), or a monitoring system. It can also be applied to Web cameras, in-vehicle cameras, and the like.
以下に、実施の形態1〜4に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例及び参考例を説明する。なお、各数値実施例及び参考例において、表中の長さの単位はすべてmmであり、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線における屈折率、νdはd線におけるアッベ数を示す。また、各数値実施例及び参考例において、*印を付した面は非球面であり、非球面のサグzは次式で定義している。
(実施例1)
実施例1のズームレンズ系は、図1に示した実施の形態1に対応する。実施例1のズームレンズ系のレンズデータを表1に、非球面データを表2に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離f、Fナンバー、画角2ω、光学全長L及び可変面間隔データd4、d11、d13を表3に示す。
The zoom lens system of Example 1 corresponds to Embodiment 1 shown in FIG. The lens data of the zoom lens system of Example 1 is shown in Table 1, the aspherical data is shown in Table 2, and the focal length f, F number, angle of view 2ω, optical total length L, and variable surface distance data when the shooting distance is ∞. Table 4 shows d4, d11, and d13.
(実施例2)
実施例2のズームレンズ系は、図3に示した実施の形態2に対応する。実施例2のズームレンズ系のレンズデータを表4に、非球面データを表5に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離f、Fナンバー、画角2ω、光学全長L及び可変面間隔データd4、d12、d14を表6に示す。
The zoom lens system of Example 2 corresponds to
(参考例1)
参考例1のズームレンズ系は、図5に示した実施の形態3に対応する。参考例1のズームレンズ系のレンズデータを表7に、非球面データを表8に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離f、Fナンバー、画角2ω、光学全長L及び可変面間隔データd4、d11、d13を表9に示す。
The zoom lens system of Reference Example 1 corresponds to
(実施例3)
実施例3のズームレンズ系は、図7に示した実施の形態4に対応する。実施例3のズームレンズ系のレンズデータを表10に、非球面データを表11に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離f、Fナンバー、画角2ω、光学全長L及び可変面間隔データd4、d11、d13を表12に示す。
The zoom lens system of Example 3 corresponds to the fourth embodiment shown in FIG. The lens data of the zoom lens system of Example 3 is shown in Table 10, the aspherical data is shown in Table 11, and the focal length f, F number, angle of view 2ω, optical total length L, and variable surface interval data when the shooting distance is ∞. Table 12 shows d4, d11, and d13.
以下の表13に、実施例1〜3及び参考例1における各条件の対応値を示す。
図2は、実施例1のズームレンズ系の縦収差図である。図4は、実施例2のズームレンズ系の縦収差図である。図6は、参考例1のズームレンズ系の縦収差図である。図8は、実施例3のズームレンズ系の縦収差図である。 2 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system of Example 1. FIG. FIG. 4 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system of Example 2. 6 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system of Reference Example 1. FIG. FIG. 8 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system of Example 3 .
各縦収差図において、(a)は広角端、(b)は略中間位置、(c)は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差図において、縦軸はFナンバーを表し、実線はd線、短破線はF線、長破線はC線の特性である。非点収差図において、縦軸は半画角ωを表し、実線はサジタル平面(図中、sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、mで示す)の特性である。歪曲収差図において、縦軸は半画角ωを表す。 In each longitudinal aberration diagram, (a) shows the respective aberrations at the wide-angle end, (b) at the substantially intermediate position, and (c) at the telephoto end. Each longitudinal aberration diagram shows spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration in order from the left side. In the spherical aberration diagram, the vertical axis represents the F number, the solid line is the d line, the short broken line is the F line, and the long broken line is the C line characteristic. In the astigmatism diagram, the vertical axis represents the half angle of view ω, the solid line is the sagittal plane (indicated by s), and the broken line is the meridional plane (indicated by m in the figure). In the distortion diagram, the vertical axis represents the half angle of view ω.
本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器、PDA(Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等のカメラに適用可能であり、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の高画質が要求されるカメラに好適である。 The zoom lens system according to the present invention is applicable to cameras such as a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), a surveillance camera in a surveillance system, a web camera, and an in-vehicle camera. It is suitable for cameras that require high image quality, such as still cameras and digital video cameras.
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
L1 第1レンズ素子
L2 第2レンズ素子
L3 第3レンズ素子
L4 第4レンズ素子
L5 第5レンズ素子
L6 第6レンズ素子
L7 第7レンズ素子
A 絞り
P 平行平板
S 像面
1 ズームレンズ系
2 撮像素子
3 液晶モニタ
4 筐体
5 主鏡筒
6 移動鏡筒
7 円筒カム
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group L1 1st lens element L2 2nd lens element L3 3rd lens element L4 4th lens element L5 5th lens element L6 6th lens element L7 7th lens element A Aperture P Parallel plate S Image plane 1
Claims (13)
物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が減少し、かつ第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、
前記第1レンズ群が、1枚の物体側負レンズ素子と、物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とで構成され、
前記第1レンズ群を構成する2枚のレンズ素子が、いずれも非球面を有し、
以下の条件(1)、(2)及び(8)を満足することを特徴とする、ズームレンズ系:
n12>1.95 ・・・(1)
ν12<24 ・・・(2)
(T1+T2+T3)/Y<3.2 ・・・(8)
ここで、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
T2:第2レンズ群の中心厚み、
T3:第3レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である。 A zoom lens system for forming an optical image of an object so as to be variable,
In order from the object side to the image side consists of a first lens unit having a negative power, a second lens group having positive power, a third lens group of positive power,
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens group is irradiated with light so that the distance between the first lens group and the second lens group decreases and the distance between the second lens group and the third lens group changes. Move along each axis to change magnification,
The first lens group includes one object-side negative lens element and one image-side positive lens element having a convex surface facing the object side,
Each of the two lens elements constituting the first lens group has an aspheric surface,
A zoom lens system characterized by satisfying the following conditions (1) , (2) and (8) :
n12> 1.95 (1)
ν12 < 24 (2)
(T1 + T2 + T3) / Y <3.2 (8)
here,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens group ,
T1: Center thickness of the first lens group,
T2: center thickness of the second lens group,
T3: Center thickness of the third lens group,
Y: Maximum image height .
n11>1.50 ・・・(3)
ν11>35 ・・・(4)
n12−n11>0.10 ・・・(5)
ν11−ν12>15.0 ・・・(6)
ここで、
n11:第1レンズ群の物体側負レンズ素子の屈折率、
ν11:第1レンズ群の物体側負レンズ素子のアッベ数、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数
である。 The zoom lens system according to claim 1, wherein the zoom lens system satisfies the following conditions (3), (4), (5), and (6):
n11> 1.50 (3)
ν11> 35 (4)
n12-n11> 0.10 (5)
ν11−ν12> 15.0 (6)
here,
n11: Refractive index of the object side negative lens element of the first lens group,
ν11: Abbe number of the object side negative lens element of the first lens unit,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens unit.
T1/Y<1.5 ・・・(7)
ここで、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である。 The zoom lens system according to claim 1, satisfying the following condition (7):
T1 / Y <1.5 (7)
here,
T1: Center thickness of the first lens group,
Y: Maximum image height.
前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズ系が、被写体側である物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が減少し、かつ第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、
前記第1レンズ群が、1枚の物体側負レンズ素子と、物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とで構成され、
前記第1レンズ群を構成する2枚のレンズ素子が、いずれも非球面を有し、
以下の条件(1)、(2)及び(8)を満足することを特徴とする、撮像装置:
n12>1.95 ・・・(1)
ν12<24 ・・・(2)
(T1+T2+T3)/Y<3.2 ・・・(8)
ここで、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
T2:第2レンズ群の中心厚み、
T3:第3レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である。 An imaging device capable of converting an optical image of a subject into an electrical image signal and outputting the electrical image signal,
A zoom lens system for forming an optical image of the subject so as to be variable, and
An image sensor that converts an optical image of a subject formed by the zoom lens system into an electrical image signal;
Wherein the zoom lens system consists of from the object side is the object side to the image side in this order, a first lens group having negative power, a second lens group having positive power, a third lens group of positive power,
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens group is irradiated with light so that the distance between the first lens group and the second lens group decreases and the distance between the second lens group and the third lens group changes. Move along each axis to change magnification,
The first lens group includes one object-side negative lens element and one image-side positive lens element having a convex surface facing the object side,
Each of the two lens elements constituting the first lens group has an aspheric surface,
An imaging apparatus characterized by satisfying the following conditions (1) , (2) and (8) :
n12> 1.95 (1)
ν12 < 24 (2)
(T1 + T2 + T3) / Y <3.2 (8)
here,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens group ,
T1: Center thickness of the first lens group,
T2: center thickness of the second lens group,
T3: Center thickness of the third lens group,
Y: Maximum image height .
n11>1.50 ・・・(3)
ν11>35 ・・・(4)
n12−n11>0.10 ・・・(5)
ν11−ν12>15.0 ・・・(6)
ここで、
n11:第1レンズ群の物体側負レンズ素子の屈折率、
ν11:第1レンズ群の物体側負レンズ素子のアッベ数、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数
である。 The imaging device according to claim 6 , wherein the zoom lens system satisfies the following conditions (3), (4), (5), and (6):
n11> 1.50 (3)
ν11> 35 (4)
n12-n11> 0.10 (5)
ν11−ν12> 15.0 (6)
here,
n11: Refractive index of the object side negative lens element of the first lens group,
ν11: Abbe number of the object side negative lens element of the first lens unit,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens unit.
T1/Y<1.5 ・・・(7)
ここで、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である。 The imaging device according to claim 6 , wherein the zoom lens system satisfies the following condition (7):
T1 / Y <1.5 (7)
here,
T1: Center thickness of the first lens group,
Y: Maximum image height.
前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な画像信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
前記ズームレンズ系が、被写体側である物体側から像側へと順に、負パワーの第1レンズ群と、正パワーの第2レンズ群と、正パワーの第3レンズ群とからなり、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が減少し、かつ第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、
前記第1レンズ群が、1枚の物体側負レンズ素子と、物体側に凸面を向けた1枚の像側正レンズ素子とで構成され、
前記第1レンズ群を構成する2枚のレンズ素子が、いずれも非球面を有し、
以下の条件(1)、(2)及び(8)を満足することを特徴とする、カメラ:
n12>1.95 ・・・(1)
ν12<24 ・・・(2)
(T1+T2+T3)/Y<3.2 ・・・(8)
ここで、
n12:第1レンズ群の像側正レンズ素子の屈折率、
ν12:第1レンズ群の像側正レンズ素子のアッベ数、
T1:第1レンズ群の中心厚み、
T2:第2レンズ群の中心厚み、
T3:第3レンズ群の中心厚み、
Y:最大像高
である。 A camera that can shoot a subject and output it as an electrical image signal,
An imaging apparatus comprising: a zoom lens system that forms an optical image of the subject so as to be variable in magnification; and an imaging device that converts an optical image of the subject formed by the zoom lens system into an electrical image signal. Prepared,
Wherein the zoom lens system consists of from the object side is the object side to the image side in this order, a first lens group having negative power, a second lens group having positive power, a third lens group of positive power,
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens group is irradiated with light so that the distance between the first lens group and the second lens group decreases and the distance between the second lens group and the third lens group changes. Move along each axis to change magnification,
The first lens group includes one object-side negative lens element and one image-side positive lens element having a convex surface facing the object side,
Each of the two lens elements constituting the first lens group has an aspheric surface,
A camera characterized by satisfying the following conditions (1) , (2) and (8) :
n12> 1.95 (1)
ν12 < 24 (2)
(T1 + T2 + T3) / Y <3.2 (8)
here,
n12: refractive index of the image-side positive lens element of the first lens group,
ν12: Abbe number of the image-side positive lens element of the first lens group ,
T1: Center thickness of the first lens group,
T2: center thickness of the second lens group,
T3: Center thickness of the third lens group,
Y: Maximum image height .
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