WO2008001861A1 - Zoom lens and imaging device - Google Patents

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WO2008001861A1
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negative refractive
object side
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Masaki Tamura
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Sony Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens and an image pickup apparatus using the zoom lens as an image pickup lens. More specifically, the present invention relates to a solid state device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). The present invention relates to a zoom lens having a zoom ratio of about 3 times and an image pickup apparatus using this zoom lens, which is suitable for a mobile phone with a camera and a digital still camera using an image sensor.
  • a solid state device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).
  • the present invention relates to a zoom lens having a zoom ratio of about 3 times and an image pickup apparatus using this zoom lens, which is suitable for a mobile phone with a camera and a digital still camera using an image sensor.
  • the zoom lenses disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-131610 and 2004-354869 are arranged in order from the object side and have a first lens group having positive refractive power, negative A second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power, and a prism that bends the optical path is disposed in the first lens group.
  • This zoom lens is designed to be thin in the direction of the incident optical axis.
  • this type of zoom lens has been insufficient in terms of miniaturization in consideration of mounting on a small imaging device such as a camera-equipped mobile phone whose optical total length is still long.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and has a good optical performance corresponding to a high-pixel image pickup device with a simple configuration, and a small and thin zoom. It is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus using a zoom lens and the zoom lens.
  • the zoom lens according to an embodiment of the first aspect of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a weak refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refraction.
  • a third lens group having a power and a fourth lens group having a positive refractive power are configured to perform zooming by moving the second lens group and the third lens group.
  • the first lens group includes, in order from the object side, a single lens having a negative refractive power, a prism that bends an optical path, and a single lens having a positive refractive power, and the second lens group. Is composed of a single single lens having negative refractive power, and satisfies the following conditional expression (1).
  • t2 is the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group
  • fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • a zoom lens according to an embodiment of the second invention of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a weak refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refraction.
  • a third lens group having a power and a fourth lens group having a positive refractive power, and zooming is performed by moving the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group.
  • the first lens group is configured by arranging, in order from the object side, a single lens having negative refractive power, a prism that bends the optical path, and a single lens having positive refractive power
  • the second lens group is composed of a single single lens having negative refractive power, and satisfies the following conditional expression (1).
  • t2 is the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group
  • fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • a zoom lens according to an embodiment of the third aspect of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a weak refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refraction.
  • a third lens group having a power and a fourth lens group having a positive refractive power are configured to perform zooming by moving the second lens group and the third lens group.
  • the first lens group includes, in order from the object side, a lens prism that has a negative refractive power and bends the optical path, and a single lens that has a positive refractive power, and the second lens group is negative. It is composed of a single lens having a refractive power, and satisfies the following conditional expression (1).
  • t2 is the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group
  • fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • a zoom lens according to an embodiment of the fourth aspect of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a weak refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refraction.
  • a third lens group having a power and a fourth lens group having a positive refractive power, and zooming is performed by moving the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group.
  • the first lens group is configured by arranging, in order from the object side, a lens prism that has a negative refractive power and bends the optical path, and a single lens that has a positive refractive power.
  • the two lens group is composed of one single lens having negative refractive power and satisfies the following conditional expression (1).
  • t2 is the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group
  • fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • an imaging apparatus includes a zoom lens and an imaging element that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal
  • the zoom lens includes an object In order from the side, a first lens group having a weak refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power By moving the second lens group and the third lens group.
  • the first lens group includes, in order from the object side, a single lens having a negative refractive power, a prism that bends the optical path, and a single lens having a positive refractive power.
  • conditional expression (l) t2Zfw is 0.4, where t2 is the center thickness of a single lens having negative refractive power constituting the second lens group, and fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end. Satisfied.
  • An image pickup apparatus includes a zoom lens and an image pickup element that converts an optical image formed by the zoom lens into an electric signal, and the zoom lens is from the object side.
  • a first lens group having a weak refractive power a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power.
  • a single lens having a negative refractive power, a prism that bends the optical path, and a single lens having a positive refractive power are arranged, and the second lens group is a single lens having a negative refractive power.
  • t2 is the negative that forms the second lens group. Center thickness of the single lens having a rupture strength, as the focal length of the whole lens system at the wide angle end to fw, thereby satisfying the expression (l) t2Zfw rather 0.4.
  • An image pickup apparatus includes a zoom lens and an image pickup element that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal, and the zoom lens is from the object side.
  • a first lens group having a weak refractive power a second lens group having a negative refractive power
  • a third lens group having a positive refractive power a fourth lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group has a negative refractive power in order from the object side.
  • the center thickness and fw satisfy the conditional expression (l) t2Zfw + 0.4.
  • An imaging apparatus includes a zoom lens and an imaging element that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal, and the zoom In order from the object side, the lens has a first lens group having a weak refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power.
  • a fourth lens group and is configured to perform zooming by moving the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group, and the first lens group
  • a lens prism that has negative refractive power and bends the optical path and a single lens that has positive refractive power are arranged in order of the object side force
  • the second lens group is a single lens having negative refractive power.
  • the present invention although it has a simple configuration, it has good optical performance corresponding to an image sensor with a high pixel, and can be configured to be small and thin.
  • FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens according to a first embodiment of the first invention in the present invention.
  • FIG. 2 is an aberration diagram of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment together with FIG. 3 and FIG. 4, and this diagram shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 3 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 4 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 5 is a diagram showing a lens configuration of a second embodiment of the zoom lens according to the first invention.
  • FIG. 6 is an aberration diagram of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment together with FIGS. 7 and 8, and FIG. 6 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 7 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 8 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 9 is a diagram showing a lens configuration of a third embodiment of the zoom lens according to the first invention.
  • FIG. 10 is an aberration diagram of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment together with FIGS. 11 and 12, and FIG. 10 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 11 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 12 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 13 is a diagram showing a lens configuration of a fourth embodiment of a zoom lens according to the first invention.
  • FIG. 14 is an aberration diagram of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment together with FIGS. 15 and 16, and FIG. 14 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 15 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 16 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 17 is a diagram showing a lens configuration of a fifth embodiment of a zoom lens according to the first invention.
  • FIG. 18 is an aberration diagram of Numerical Example 5 in which specific numerical values are applied to the fifth embodiment together with FIGS. 19 and 20, and FIG. 18 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 19 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 20 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 21 is a diagram showing a lens configuration of a sixth embodiment of the zoom lens according to the first invention.
  • FIG. 22 is an aberration diagram of Numerical Example 6 in which specific numerical values are applied to the sixth embodiment together with FIGS. 23 and 24.
  • FIG. 22 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. , Distortion Is shown.
  • FIG. 23 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 24 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 25 is a diagram showing a lens configuration of a first embodiment of a zoom lens according to the second invention of the present invention.
  • FIG. 26 is an aberration diagram of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment together with FIGS. 27 and 28.
  • FIG. 26 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 27 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 28 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 29 is a diagram showing a lens configuration of a second embodiment of a zoom lens according to the second invention.
  • FIG. 30 is an aberration diagram of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment together with FIGS. 31 and 32.
  • FIG. 30 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 31 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 32 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 33 is a diagram showing a lens configuration of a third embodiment of a zoom lens according to the second invention.
  • FIG. 34 is an aberration diagram of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment together with FIGS. 35 and 36. This diagram shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 35 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 36 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 37 is a diagram showing a lens configuration of a fourth embodiment of a zoom lens according to the second invention.
  • FIG. 38 is an aberration diagram of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment together with FIGS. 39 and 40, and shows the spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 39 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 40 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 41 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens according to a first embodiment of the third invention in the present invention.
  • FIG. 42 is an aberration diagram of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment together with FIGS. 43 and 44.
  • FIG. 42 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 43 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 44 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 45 is a diagram showing a lens configuration of a second embodiment of a zoom lens according to the third invention.
  • FIG. 46 is an aberration diagram of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment together with FIGS. 47 and 48.
  • FIG. 46 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 47 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 48 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 49 is a diagram showing a lens configuration of a third embodiment of a zoom lens according to the third invention.
  • FIG. 50 is an aberration diagram of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment together with FIGS. 51 and 52.
  • FIG. 50 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. , Distortion Is shown.
  • FIG. 51 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 52 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 53 is a diagram showing a lens configuration of a first embodiment of a zoom lens according to the fourth invention of the present invention.
  • FIG. 54 is an aberration diagram of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment together with FIGS. 55 and 56.
  • FIG. 54 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 55 shows spherical aberration, astigmatism and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 56 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 57 is a diagram showing a lens configuration of a second embodiment of a zoom lens according to the fourth invention.
  • FIG. 58 is an aberration diagram of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment together with FIGS. 59 and 60.
  • FIG. 58 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 59 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 60 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 61 is a diagram showing a lens configuration of a third embodiment of a zoom lens according to the fourth invention.
  • FIG. 62 is an aberration diagram of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment together with FIGS. 63 and 64.
  • FIG. 62 shows spherical aberration and astigmatism at the wide angle end. This indicates distortion.
  • FIG. 63 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the intermediate focal length.
  • FIG. 64 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion at the telephoto end.
  • FIG. 65 shows an embodiment in which the imaging apparatus of the present invention is applied to a camera unit of a cellular phone together with FIGS. 66 and 67, and this figure is a perspective view showing a non-use state or a standby state. is there.
  • FIG. 66 is a perspective view showing the state of use.
  • FIG. 67 is a block diagram showing an internal configuration.
  • the zoom lens according to the first aspect of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having weak and refractive power, a second lens group having negative refractive power, and a positive refractive power.
  • a third lens group having a positive refractive power and an array of a fourth lens group having a positive refractive power and is configured to perform zooming by moving the second lens group and the third lens group.
  • One lens group is formed by arranging, in order from the object side, a single lens having negative refractive power, a prism for bending the optical path, and a single lens having positive refractive power
  • the second lens group includes It is composed of a single lens having negative refractive power, and satisfies the following conditional expression (1).
  • t2 is the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group
  • fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the zoom lens according to the first aspect of the present invention is configured in this way, and thus has a good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device while having a simple configuration. Moreover, it can be configured to be small and thin.
  • the first lens group is constructed by arranging, in order from the object side, a single lens having negative refractive power, a prism that bends the optical path, and a single lens having positive refractive power.
  • the moving direction of the second lens group and the third lens group when performing the zoom is the optical axis direction of the single lens having the positive refractive power of the first lens group, and is thinned in the incident optical axis direction.
  • the second lens unit is composed of one single lens having negative refractive power and satisfies the conditional expression (1). By doing so, the overall length can be reduced and good optical performance can be achieved.
  • Conditional expression (1) defines the ratio of the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group to the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the thickness of the single lens having negative refractive power constituting the lens group is limited. If the specified value of conditional expression (1) is not met, the total length of the second lens group in the optical axis direction will increase, making it difficult to reduce the total length of the entire lens system. It also becomes difficult to correct positive curvature of field.
  • At least a single lens having negative refractive power and constituting the second lens group is formed of a resin material, and the following conditional expression: As a result of satisfying (2), it is possible to secure optical performance and reduce manufacturing costs.
  • f2 is a focal length of a single lens having negative refractive power constituting the second lens group.
  • Conditional expression (2) defines the ratio between the focal length of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the refractive power of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is limited. If the specified value of conditional expression (2) is not met, the refractive power of the lens formed from the resin material will become strong, and good optical performance will be obtained using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It is difficult to ensure performance.
  • At least a single lens having a positive refractive power and constituting the first lens group is formed of a resin material, and the following conditional expression:
  • Conditional expression (3) defines the ratio between the focal length of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end. And restricting the refractive power of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group. Conditional expression If the specified value of (3) is deviated, the refractive power of the lens formed from the resin material becomes strong, and good optical performance is achieved using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It becomes difficult to ensure.
  • the single lens having the positive refractive power and the single lens having the negative refractive power constituting the second lens group and constituting the first lens group are desirable that the following conditional expression (4) is satisfied when the window is formed of a resin material.
  • Conditional expression (4) is a ratio of the focal length of a single lens having a positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of a single lens having a negative refractive power constituting the second lens group. This limits the refractive power balance. If the specified value of conditional expression (4) is not met, the balance of aberration correction at the time of temperature fluctuation will be lost, and the optical performance will deteriorate, making it difficult to maintain good optical performance compatible with high pixel image sensors.
  • the third lens group includes a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power in order from the object side.
  • An Abbe number at the d-line (wavelength 587.6 nm) of a single lens having a positive refractive power that constitutes the third lens group, and v d32 constitutes the third lens group.
  • ⁇ 3w is the lateral magnification at the wide-angle end of the third lens group for an object at infinity
  • ⁇ 3t is the telephoto end of the third lens group for an object at infinity
  • the third lens group is composed of two lenses, a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power, arranged in order from the object side, so that the third lens group can be formed with a small number of lenses. Thus, it is possible to achieve both reduction in size and reduction in manufacturing cost.
  • Conditional expression (5) indicates that the Abbe number of d-line of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group and the single lens having negative refractive power constituting the third lens group This is to set the difference in the Abbe number at the d-line, and is a condition for satisfactorily correcting the chromatic aberration generated in the third lens group. If the value specified in conditional expression (5) is not met, it will be difficult to correct chromatic aberration.
  • Conditional expression (6) sets the product of the lateral magnification at the wide-angle end of the third lens group and the lateral magnification at the telephoto end for an infinitely distant subject, and limits the magnification of the third lens group. ing. If the specified value of conditional expression (6) is not met, the total length of the optical system will increase, making it difficult to achieve miniaturization. In other words, by using the lateral magnification of the third lens group at the intermediate focal point between the wide-angle end and the telephoto end in the vicinity of -1x, the overall length of the optical system is prevented from becoming large and downsizing is realized. be able to.
  • the lens frame on the incident surface side of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group also serves as an aperture stop. It is possible to reduce the number of parts for aperture stop and to shorten the overall length.
  • the present invention is not limited to this, and it is also possible to separately arrange an aperture stop in front of or in the third lens group.
  • the second lens group is configured to perform focusing on a short-distance object by moving the second lens group in the optical axis direction.
  • the lens group is used as a fixed group to prevent dust from entering the image sensor.
  • the image on the image plane is moved by moving a part or the whole of the lens group in a direction not parallel to the optical axis. It is possible to realize optical image stabilization using this effect.
  • an aspheric surface is introduced in each embodiment and each embodiment of the zoom lens according to the second to fourth aspects of the present invention described later, and the aspheric shape is the depth of the aspheric surface. Is defined by Eq. 1, where Z is the height from the optical axis and Y is the height.
  • R is a radius of curvature
  • K is a conic constant
  • A, B, C, and D are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients, respectively.
  • FIG. 1 shows the lens configuration of the first embodiment 1 of the zoom lens according to the first invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state
  • the lower stage shows the telephoto end state
  • the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak negative refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens A third lens group GR3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 is composed of, in order from the object side, a negative meniscus lens G1 having a convex surface facing the object side, a prism G2 that bends the optical path, and a biconvex shape with an aspheric image side surface.
  • the positive lens G3 is arranged, the negative meniscus lens G1 and the prism G2 are made of glass material, and the positive lens G3 is made of resin material.
  • the second lens group GR2 is composed of a biconcave negative single lens G4, and the negative single lens G4 is formed of a resin material cover.
  • the third lens group GR3 consists of, in order from the object side, a positive lens G5 with a biconvex shape and double-sided aspheric surfaces, and a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side and an aspheric image side surface.
  • G6 is arranged and the positive lens G5 and the negative meniscus lens G6 are made of a glass material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G7 having a concave surface on the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G7 is made of a resin material.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 1 shows numerical values obtained by applying specific numerical values to the zoom lens 1 according to the first embodiment.
  • the lens data of Example 1 is shown.
  • “Si” is the i-th surface counting the object side force
  • “Ri” is the paraxial radius of curvature of the i-th surface
  • “di” is the i-th surface.
  • “ni” is the refractive index at d-line of the glass material having the i-th surface on the object side
  • “V ij is the glass material having the i-th surface on the object side. Abbe number of d-line is shown respectively.
  • ASP For “Aspherical surface”, “ASP” indicates that this screen is aspherical, and for “di”, “variable” indicates that the space between the upper surfaces of the axes is variable Each is shown.
  • indicates that the surface is a plane, and riMGj indicates that the surface is an imaging surface.
  • Image side S6 of the positive lens G3 in the first lens group GR1, both sides S9 and S10 of the positive lens G5 in the third lens group GR3, image side SI 2 of the negative meniscus lens G6, and the positive side of the fourth lens group GR4 -Image side S14 of Scus single lens G7 is aspherical. Therefore, Table 3 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D together with the conic constant K in Numerical Example 1.
  • FIGS. 2 to 4 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 1, FIG. 2 is at the wide angle end, and FIG. 3 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 4 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line is the d-line
  • the solid line in the astigmatism diagram
  • the Zagital image plane and the dashed line indicate the meridional image plane.
  • FIG. 5 shows the lens configuration of the second embodiment 2 of the zoom lens according to the first invention, in which the wide-angle end state is shown in the upper stage, the telephoto end state is shown in the lower stage, and an arrow in the middle stage Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 2 according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak negative refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens A third lens group GR3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens G1 with a convex surface facing the object side, a prism G2 that bends the optical path, and a positive meniscus lens G3 with a concave surface facing the image side.
  • the negative meniscus lens G1 and the prism G2 are made of glass material, and the positive meniscus lens G3 is made of a resin material.
  • the second lens group GR2 includes a biconcave negative single lens G4, and the negative single lens G4 is formed of a resin material cover.
  • the third lens group GR3 consists of, in order from the object side, a positive lens G5 that is biconvex and has both surfaces made of aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G that has a convex surface facing the object side and has an aspheric image side.
  • the positive lens G5 and the negative meniscus lens G6 are made of a glass material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive mesh lens G7 having a concave surface facing the object side and an image side surface formed of an aspheric surface.
  • the positive lens lens G7 is made of a resin material.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 4 shows lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 2 according to the second embodiment.
  • the double side S9 and S10 of the positive lens G5 in the third lens group GR3, the image side surface S12 of the negative meniscus lens G6, and the image side surface S14 of the positive meniscus lens G7 in the fourth lens group GR4 are composed of aspherical surfaces. ing. Therefore, the 4th, 6th, 8th, and 10th orders of these surfaces in Numerical Example 2 Table 6 shows the aspheric coefficients A, B, C, and D together with the conic constant K.
  • FIGS. 6 to 8 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 2, FIG. 6 is at the wide angle end, and FIG. 7 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 8 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the Zagital image plane
  • the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 9 shows the lens configuration of the third embodiment 3 of the zoom lens according to the first invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state
  • the lower stage shows the telephoto end state
  • the middle stage arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 3 according to the third embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens A third lens group GR3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens G1 having a convex surface directed toward the object side, a prism G2 that bends the optical path, and a positive surface that is biconvex and has both surfaces aspherical.
  • the negative meniscus lens G1 and the prism G2 are made of a glass material, and the positive lens G3 is made of a resin material.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative meniscus single lens G4 having a convex surface facing the image side and an aspheric object side surface, and the negative meniscus single lens G4 is made of a resin material.
  • the third lens group GR3 consists of, in order from the object side, a positive lens G5 with a biconvex shape and double-sided aspheric surfaces, and a convex surface on the object side.
  • a negative meniscus lens G6 having an aspherical surface on the image side is arranged, and the positive lens G5 and the negative meniscus lens G6 are made of a glass material!
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G7 having a concave surface facing the object side and having both aspheric surfaces.
  • the positive meniscus single lens G7 is made of a resin material.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 7 shows lens data of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 3 according to the third embodiment.
  • the image side surface S12 of the negative mascus lens G6, and both surfaces S13 and S14 of the positive lens single lens G7 of the fourth lens group GR4 are aspherical.
  • Table 9 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D together with the conic constant K in Numerical Example 3.
  • FIGS. 10 to 12 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 3, FIG. 10 is at the wide angle end, and FIG. 11 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 12 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 13 shows the lens configuration of the fourth embodiment 4 of the zoom lens according to the first invention, wherein the upper stage shows the wide-angle end state, the lower stage shows the telephoto end state, and the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 4 according to the fourth embodiment has a weak positive refractive power in order from the object side.
  • a first lens group GR1, a second lens group GR2 having a negative refractive power, a third lens group GR3 having a positive refractive power, and a fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged. It is configured.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens G1 having a convex surface directed toward the object side, a prism G2 that bends the optical path, and a positive surface that is biconvex and has both surfaces aspherical.
  • the negative meniscus lens G1 is made of a translucent ceramic material
  • the prism G2 is made of a glass material
  • the positive lens G3 is also made of a resin material.
  • the second lens group GR2 includes a negative single lens G4 having a biconcave shape and an aspheric object side surface.
  • the negative single lens G4 is formed of a resin material cover.
  • the third lens group GR3 includes, in order from the object side, a positive lens G5 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G6 having a convex surface facing the object side and having an aspheric image side surface.
  • positive lens G5 and negative meniscus lens G6 are made of glass material!
  • the fourth lens group GR4 consists of a positive meniscus single lens G7 with a concave surface facing the object side and an aspheric image side, and the positive meniscus single lens G7 is made of a resin material. .
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 10 shows lens data of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 4 according to the fourth embodiment.
  • the image side surface (S14) of G7 is composed of an aspherical surface. Therefore, Numerical Embodiment Keru your four fourth order of these surfaces, sixth, eighth, tenth-order aspherical coefficients A, B, C, cone and D constants K co [frame 12 ⁇ this to Q
  • FIGS. 14 to 16 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 4, FIG. 14 is at the wide angle end, and FIG. 15 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 16 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 17 shows the lens configuration of the fifth embodiment 5 of the zoom lens according to the first invention, wherein the upper stage shows the wide-angle end state and the lower stage shows the telephoto end state, and the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 5 includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak negative refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens A third lens group GR3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens G1, a prism G2 that bends the optical path, and a positive lens G3 that has a biconvex shape and is aspheric on both sides.
  • the negative lens G1 and the prism G2 are made of a glass material
  • the positive lens G3 is made of a resin material.
  • the second lens group GR2 is a negative lens with a biconcave shape and an aspheric object side surface. It consists of a single lens G4, and the negative single lens G4 is also composed of a grease material power.
  • the third lens group GR3 in order from the object side, consists of a positive lens G5 with a biconvex shape and double-sided aspheric surfaces, and a negative lens G6 with a bi-concave shape and an aspheric image side surface.
  • G5 is made of a glass material
  • the negative lens G6 is made of a translucent ceramic material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G7 having a concave surface facing the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G7 is made of a resin material.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 13 shows lens data of Numerical Example 5 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 5 according to the fifth embodiment.
  • Both sides of the positive lens G3 in the first lens group GR1 (S5, S6), the object side surface of the negative single lens G4 in the second lens group GR2 (S7), and both sides of the positive lens G5 in the third lens group GR3 (S9, S10), the image side surface (S12) of the negative lens G6, and the image side surface (S14) of the positive meniscus single lens G7 of the fourth lens group GR4 are composed of aspherical surfaces. Therefore, Table 15 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients A, B, C, and D together with the conic constant K in Numerical Example 5.
  • FIGS. 18 to 20 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 5, FIG. 18 is at the wide angle end, and FIG. 19 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 20 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 21 shows the lens configuration of a sixth embodiment 6 of the zoom lens according to the first invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state and the lower stage shows the telephoto end state, and the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 6 according to the sixth embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens A third lens group GR3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 includes a negative lens G1 having a biconcave shape and an aspheric image side surface, a prism G2 that bends the optical path, and a biconvex shape having both surfaces aspheric.
  • the positive lens G3 thus arranged is arranged, and the negative lens Gl, the prism G2, and the positive lens G3 are made of a resin material.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative single lens G4 having a biconcave shape and an aspheric object side surface.
  • the negative single lens G4 is also formed with a resin material force.
  • the third lens group GR3 consists of, in order from the object side, a positive lens G5 with a biconvex shape and double-sided aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G6 with a convex surface facing the object side and an aspheric image side.
  • the positive lens G5 and the negative meniscus lens G6 are made of a glass material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G7 with a concave surface facing the object side and aspherical surfaces on both sides, and the positive meniscus single lens G7 is made of a resin material. Yes.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 16 shows lens data of a numerical example 6 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 6 according to the sixth embodiment.
  • Table 18 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D together with the conic constant K in Numerical Example 6.
  • FIG. 22 to 24 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 6,
  • FIG. 22 is at the wide angle end
  • FIG. 23 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 24 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • Table 19 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) of the numerical examples 1 to 6.
  • Each of Numerical Examples 1 to 6 has a simple configuration but satisfies the conditional expressions (1) to (6), and is configured to be small as shown in Tables 1 to 18 and each aberration diagram. It can be seen that the optical device has good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device.
  • the zoom lens according to the second aspect of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having weak and refractive power, a second lens group having negative refractive power, and a positive refractive power.
  • the first lens group is configured by arranging, in order from the object side, a single lens having a negative refractive power, a prism for bending an optical path, and a single lens having a positive refractive power
  • the second lens group includes one single lens having negative refractive power, and satisfies the following conditional expression (1).
  • the zoom lens according to the second aspect of the present invention has a good optical performance corresponding to a high-pixel image sensor with a simple configuration, and is small and thin. Can be configured.
  • the first lens group is constituted by a single lens having negative refractive power in which object side forces are also arranged in order, a prism for bending the optical path, and a single lens having positive refractive power.
  • the moving direction of the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group during zooming is the optical axis direction of the single lens having positive refractive power of the first lens group, and in the incident optical axis direction. Thinned.
  • the second lens group is composed of a single single lens having negative refractive power, and is set so as to satisfy the conditional expression (1), thereby realizing a reduction in the overall length and good optical performance. And then.
  • Conditional expression (1) defines the ratio between the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is limited. If the specified value of conditional expression) deviates, the total length of the second lens group in the optical axis direction will increase, making it difficult to reduce the total length of the entire lens system. It also becomes difficult to correct positive curvature of field.
  • At least the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is formed of a resin material, and the following conditions are satisfied. It is desirable to satisfy Equation (2), thereby ensuring optical performance and reducing manufacturing costs.
  • f2 is a focal length of a single lens having negative refractive power constituting the second lens group.
  • Conditional expression (2) defines the ratio between the focal length of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end. The refractive power of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is limited.
  • the refractive power of the lens made of the resin material becomes strong, and good optical performance is achieved using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It becomes difficult to ensure.
  • At least a single lens having a positive refractive power constituting the first lens group is formed of a resin material, and the following conditional expression:
  • fl2 is a focal length of a single lens having positive refractive power constituting the first lens group.
  • Conditional expression (3) defines the ratio between the focal length of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end. And restricting the refractive power of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group.
  • the refractive power of the lens formed from the resin material becomes strong, and good optical performance is achieved using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It becomes difficult to ensure.
  • the single lens having a positive refractive power constituting the first lens group and the single lens having a negative refractive power constituting the second lens group are desirable to satisfy the following conditional expression (4), whereby the variation in optical characteristics with respect to temperature change can be reduced. [0108] (4)-2. 0 ⁇ fl2 / f2 ⁇ -0. 5
  • Conditional expression (4) is the relationship between the focal length of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group. The ratio is set and the balance of refractive power is limited. If the specified value of conditional expression (4) is not met, the balance of aberration correction at the time of temperature fluctuation will be lost and the optical performance will deteriorate, making it difficult to maintain good optical performance compatible with high pixel image sensors. .
  • the third lens group includes a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power, arranged in order from the object side. It is desirable to satisfy the following conditional expression (5).
  • V d31 is the Abbe number of d-line of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group
  • V d32 is the single lens having negative refractive power constituting the third lens group. It is the Abbe number on the d line.
  • the third lens group is composed of two lenses, a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power, arranged in order of the object side force, thereby reducing the number of lenses.
  • conditional expression (5) it is possible to obtain a zoom lens having good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device.
  • Conditional expression (5) indicates that the Abbe number of d-line of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group and the single lens having negative refractive power constituting the third lens group This is to set the difference in the Abbe number at the d-line, and is a condition for satisfactorily correcting the chromatic aberration generated in the third lens group. If the value specified in conditional expression (5) is not met, it will be difficult to correct chromatic aberration.
  • the lens frame on the incident surface side of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group also serves as an aperture stop. It is possible to reduce the number of parts for aperture stop and to shorten the overall length. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to separately arrange an aperture stop in front of or in the third lens group.
  • focusing on a short-distance object can be performed by moving the second lens group or the fourth lens group in the optical axis direction. Is possible.
  • the image on the image plane is moved by moving a part or all of the lens group in a direction not parallel to the optical axis. It is also possible to realize optical image stabilization using this effect.
  • FIG. 25 shows the lens configuration of the first embodiment 11 of the zoom lens according to the second invention.
  • the wide-angle end state is shown in the upper stage
  • the telephoto end state is shown in the lower stage
  • an arrow in the middle stage Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 11 includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves along a locus convex toward the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side
  • the fourth lens group G R4 is configured to perform zooming by moving monotonously to the image side.
  • the first lens group GR1 in order from the object side, is a negative meniscus lens G1 with a convex surface facing the object side, a prism G2 that bends the optical path, and a positive surface that is biconvex and has both surfaces aspheric.
  • the negative meniscus lens G1 and the prism G2 are made of a glass material, and the positive lens G3 is made of a resin material.
  • the second lens group GR2 includes a negative single lens G4 having a biconcave shape and an aspheric object side surface, and the negative single lens G4 is formed of a resin material.
  • the third lens group GR3 includes, in order from the object side, a positive lens G5 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G6 having a convex surface facing the object side and having an aspheric image side surface.
  • the positive lens G5 and the negative meniscus lens G6 are made of glass material.
  • the fourth lens group GR4 includes a positive meniscus single lens G7 having a concave surface facing the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G7 also has a grease material power.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IM G.
  • Table 20 shows lens data of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 11 according to the first embodiment.
  • the wide-angle end force also has a distance d6 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2, a distance d8 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3,
  • the distance dl2 between the third lens group GR3 and the fourth lens group GR4 and the distance dl4 between the fourth lens group GR4 and the seal glass SG change. Therefore, the values at the wide-angle end (3.71), the intermediate focal length (6.25) between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end (10.57) of the intervals d6, d8, d12, and dl4 in the numerical example 1. Is shown in Table 21 along with the focal length f, F number Fno, and angle of view 2 ⁇ .
  • the image side surface S12 of the meniscus lens G6 and the image side surface S14 of the positive meniscus single lens G7 of the fourth lens group GR4 are aspherical. Therefore, the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D of these surfaces in Numerical Example 1 are shown in Table 22 together with the conic constant K.
  • FIG. 26 to 28 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 1, FIG. 26 is at the wide angle end, and FIG. 27 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 28 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 29 shows the lens configuration of a second embodiment 12 of the zoom lens according to the second invention.
  • the wide-angle end state is shown in the upper stage
  • the telephoto end state is shown in the lower stage
  • an arrow in the middle stage Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 12 according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves along a locus convex toward the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side
  • the fourth lens group G R4 is configured to perform zooming by moving monotonously to the image side.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens G1, a prism G2 that bends the optical path, and a positive lens G3 that has a biconvex shape and is aspheric on both sides. Therefore, the negative lens G1 and the prism G2 are made of a glass material, and the positive lens G3 is made of a resin material.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative single lens G4 having a biconcave shape and an aspheric object side surface. The negative single lens G4 also has a grease material force.
  • the third lens group G R3 consists of, in order from the object side, a positive lens G5 with a biconvex shape and double-sided aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G6 with a convex surface facing the object side and an aspherical image side
  • the positive lens G5 and the negative meniscus lens G6 are made of a glass material.
  • the fourth lens group GR4 includes a positive meniscus single lens G7 having a concave surface on the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G7 is formed of a resin material force. .
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 23 shows lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 12 according to the second embodiment.
  • the image side SI 2 of the lens G6 and the image side S14 of the positive meniscus single lens G7 of the fourth lens group GR4 are aspherical. Therefore, the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients ABCD of these surfaces in Numerical Example 2 are shown in Table 25 together with the conic constant K.
  • FIG. 30 to 32 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 2, FIG. 30 is at the wide angle end, and FIG. 31 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 32 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 33 shows the lens configuration of the third embodiment 13 of the zoom lens according to the second invention.
  • the wide-angle end state is shown in the upper stage
  • the telephoto end state is shown in the lower stage
  • the arrow in the middle stage Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 13 according to the third embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak negative refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves along a locus convex toward the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side
  • the fourth lens group G R4 is configured to perform zooming by moving monotonously to the image side.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens G1, a prism G2 that bends the optical path, and a positive lens G3 that has a biconvex shape and is aspheric on both sides.
  • the negative lens G1 and prism G2 are made of glass material, and the positive lens G3 is made of resin material. It is.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative meniscus single lens G4 with a convex surface facing the image side and an aspheric object side surface, and the negative meniscus single lens G4 is formed of a resin material. Yes.
  • the third lens group GR3 consists of, in order from the object side, a positive lens G5 with a biconvex shape and double-sided aspheric surfaces, and a negative lens G6 with a double-concave shape and an aspheric image side surface.
  • the lens G5 is made of a glass material
  • the negative lens G6 is made of a translucent ceramic material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G7 having a concave surface on the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G7 also has a grease material force. .
  • the seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG!
  • Table 26 shows lens data of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 13 according to the third embodiment.
  • the distance d6 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2, the distance d8 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3, the third The distance dl2 between the lens group GR3 and the fourth lens group GR4 and the distance dl4 between the fourth lens group GR4 and the seal glass SG change.
  • the image side surface S12 of the negative lens G6 and the image side surface S14 of the positive meniscus single lens G7 of the fourth lens group GR4 are aspherical.
  • Table 28 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A B C D of these surfaces in Numerical Example 3 together with the conic constant K.
  • FIGS. 34 to 36 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 3, FIG. 34 is at the wide angle end, and FIG. 35 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 36 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 37 shows the lens configuration of the fourth embodiment 14 of the zoom lens according to the second invention.
  • the wide-angle end state is shown in the upper stage
  • the telephoto end state is shown in the lower stage
  • an arrow in the middle stage Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 14 includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens.
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves along a locus convex toward the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side
  • the fourth lens group G R4 is configured to perform zooming by moving monotonously to the image side.
  • the first lens group GR1 in order from the object side, consists of a negative lens G1 with a biconcave shape and an aspheric image side surface, a prism G2 that bends the optical path, and a biconvex shape with both surfaces aspheric.
  • the negative lens Gl, the prism G2, and the positive lens G3 are formed by a resin material cover.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative single lens G4 having a biconcave shape and an aspheric object side surface.
  • the negative single lens G4 is also formed with a resin material force.
  • the third lens group GR3 includes, in order from the object side, a positive lens G5 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G6 having a convex surface facing the object side and an aspheric image side.
  • the positive lens G5 and the negative meniscus lens G6 are made of a glass material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G7 having a concave surface facing the object side and aspherical surfaces on both sides.
  • the positive meniscus single lens G7 is made of a resin material.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG!
  • Table 29 shows lens data of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 14 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 38 to 40 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 4, FIG. 38 is at the wide angle end, and FIG. 39 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 40 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • Table 32 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) in the numerical examples 1 to 4.
  • both numerical examples 1 to 4 have a simple configuration, they satisfy the conditional expressions (1) to (5), and are configured to be small as shown in Tables 21 to 31 and each aberration diagram. It can be seen that the optical device has good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device.
  • the zoom lens according to the third aspect of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having weak and refractive power, a second lens group having negative refractive power, and a positive refractive power.
  • a third lens group having a positive refractive power and an array of a fourth lens group having a positive refractive power is configured to perform zooming by moving the second lens group and the third lens group.
  • One lens group is composed of, in order from the object side, a lens prism that has a negative refractive power and bends the optical path and a single lens that has a positive refractive power, and the second lens group has a negative refractive power. Consists of a single lens with power and satisfies the following conditional expression (1).
  • t2 is the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group
  • fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the zoom lens according to the third aspect of the present invention is configured as described above, and has a good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device while having a simple configuration. Moreover, it can be configured to be small and thin.
  • the first lens group is configured by arranging, in order, a lens prism having negative refractive power and bending the optical path, and a single lens having positive refractive power, in order of object side force.
  • the moving direction of the second lens group and the third lens group when performing is the optical axis direction of the single lens having the positive refractive power of the first lens group, and is thinned in the incident optical axis direction. Furthermore, by making the prism that bends the optical path have a negative refractive power, it is possible to further reduce the thickness.
  • the second lens group consists of a single single lens with negative refractive power and is set to satisfy conditional expression (1). And then.
  • Conditional expression (1) defines the ratio between the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is limited. If the specified value of conditional expression) is not met, the total length of the second lens group in the optical axis direction will increase, making it difficult to reduce the total length of the entire lens system. It also becomes difficult to correct positive curvature of field.
  • At least a single lens having negative refractive power constituting the second lens group is formed of a resin material, and the following conditional expression (2) Full It is desirable to add.
  • f2 is a focal length of a single lens having negative refractive power constituting the second lens group.
  • Conditional expression (2) defines the ratio between the focal length of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end. The refractive power of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is limited.
  • the refractive power of the lens made of the resin material becomes strong, and good optical performance is achieved using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It becomes difficult to ensure.
  • At least a single lens having positive refractive power constituting the first lens group is formed of a resin material, and the following conditional expression (3) It is desirable to satisfy
  • fl2 is a focal length of a single lens having positive refractive power constituting the first lens group.
  • Conditional expression (3) defines the ratio between the focal length of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end. And restricting the refractive power of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group.
  • the refractive power of the lens formed from the resin material becomes strong, and good optical performance is achieved using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It becomes difficult to ensure.
  • a zoom lens according to an embodiment of the third invention includes a single lens having a positive refractive power constituting the first lens group and a single lens having a negative refractive power constituting the second lens group.
  • a single lens having a positive refractive power constituting the first lens group and a single lens having a negative refractive power constituting the second lens group.
  • Conditional expression (4) is the relationship between the focal length of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group. The ratio is set and the balance of refractive power is limited. If the specified value of conditional expression (4) is not met, the balance of aberration correction at the time of temperature fluctuation will be lost and the optical performance will deteriorate, making it difficult to maintain good optical performance compatible with high pixel image sensors. .
  • the third lens group includes a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power arranged in order from the object side. It is preferable to satisfy the following conditional expressions (5) and (6).
  • v d31 is the Abbe number of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group in the d line
  • V d32 is the single lens having negative refractive power constituting the third lens group.
  • the Abbe number at d-line, ⁇ 3w is the lateral magnification at the wide-angle end of the third lens group for an infinite object, and ⁇ 3t is the lateral magnification at the telephoto end of the third lens group for an infinite object.
  • the third lens group is composed of two lenses, a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power, in which object-side forces are arranged in order, so that the number of lenses can be reduced.
  • the third lens group can be configured, and both miniaturization and manufacturing cost reduction can be achieved.
  • conditional expressions (5) and (6) it is possible to construct a small zoom lens having good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device.
  • Conditional expression (5) indicates that the Abbe number at the d-line of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group and the single lens having negative refractive power constituting the third lens group This is to set the difference in the Abbe number at the d-line, and is a condition for satisfactorily correcting the chromatic aberration generated in the third lens group. If the specified value of this conditional expression is not satisfied, it will be difficult to correct chromatic aberration.
  • Conditional expression (6) sets the product of the lateral magnification at the wide-angle end of the third lens group and the lateral magnification at the telephoto end for an infinitely distant subject, and limits the magnification of the third lens group. ing. If the specified value of this conditional expression is not met, the total length of the optical system becomes large and it becomes difficult to achieve miniaturization. The In other words, by using the lateral magnification of the third lens group at the intermediate focal position between the wide-angle end and the telephoto end in the vicinity of -1x, the overall length of the optical system is prevented from becoming large and downsizing is realized. You can.
  • the lens frame on the incident surface side of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group also serves as an aperture stop. It is possible to reduce the number of parts for aperture stop and to shorten the overall length.
  • the present invention is not limited to this, and it is also possible to separately arrange an aperture stop in front of or in the third lens group.
  • the second lens group is configured to perform focusing on a short-distance object by moving the second lens group in the optical axis direction.
  • the lens group is used as a fixed group to prevent dust from entering the image sensor.
  • the image on the image plane is moved by moving a part or the whole of the lens group in a direction not parallel to the optical axis. It is possible to realize optical image stabilization using this effect.
  • FIG. 41 shows the lens configuration of the first embodiment 21 of the zoom lens according to the third aspect of the invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state
  • the lower stage shows the telephoto end state
  • the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 21 that is effective in the first embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 has, in order from the object side, a concave surface facing the object side and the object side surface is aspheric.
  • a lens prism Gl having negative refractive power composed of a surface and a positive lens G2 composed of a biconvex shape and having an aspheric image side surface are arranged, and the lens prism G1 is made of a glass material.
  • the resin material strength is also formed.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative meniscus single lens G3 having a convex surface toward the image side and an object side surface formed of an aspherical surface.
  • the negative meniscus single lens G3 also has a resin material force. .
  • the third lens group GR3 includes, in order from the object side, a positive lens G4 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G5 having a convex surface facing the object side and an aspheric image side.
  • the positive lens G4 and the negative meniscus lens G5 are formed by the glass material force.
  • the fourth lens group GR4 consists of a positive meniscus single lens G6 with a concave surface facing the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G6 is made of a resin material. It has been.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 33 shows lens data of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 21 according to the first embodiment.
  • the distance dlO between the lens group GR3 and the fourth lens group GR4 changes. Therefore, the respective values at the wide-angle end (4.00), the intermediate focal length (6.76) and the telephoto end (11.43) between the wide-angle end and the telephoto end of the intervals d4, d6, and dlO in the numerical example 1 are focused.
  • Table 34 shows distance f, F number F no, angle of view 2 ⁇ .
  • FIG. 42 to 44 show the spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 1, FIG. 42 is at the wide angle end, and FIG. 43 is at the intermediate focal length.
  • Reference numeral 44 denotes each aberration at the telephoto end.
  • the solid line is the d-line
  • the broken line is the C-line
  • the alternate long and short dash line is the g-line spherical aberration.
  • a broken line indicates a meridional image plane.
  • FIG. 45 shows the lens configuration of a second embodiment 22 of the zoom lens according to the third invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state
  • the lower stage shows the telephoto end state
  • the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 22 according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak negative refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side to zoom. Configured to do.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a lens prism G1 having a negative refractive power and having a concave surface facing the object side and an aspheric object side surface, and a biconvex image side surface.
  • the lens prism G1 is made of a glass material, and the positive lens G2 also has a grease material force.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative meniscus single lens G3 having a convex surface facing the image side and an object side surface formed of an aspheric surface.
  • the negative meniscus single lens G3 is formed of a resin material force. !
  • the third lens group GR3 is composed of, in order from the object side, a positive lens G4 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative lens G5 having a biconcave shape and having an aspheric image side surface.
  • the positive lens G4 and the negative lens G5 are formed of a glass material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G6 having a concave surface on the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G6 also has a grease material force. Yes.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 36 shows lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 22 according to the second embodiment.
  • the distance d4 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2, the distance d6 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3, and the third The distance dlO between the lens group GR3 and the fourth lens group GR4 changes. Therefore, the respective values at the wide-angle end (4.00), the intermediate focal length (6.76) and the telephoto end (M1.44) between the wide-angle end and the telephoto end of the distances d4 d6 and dlO in Numerical Example 2 are as follows. Focal length f F number F no, angle of view 2 ⁇ , and Table 37.
  • FIG. 46 to 48 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 2, FIG. 46 is at the wide-angle end, and FIG. 47 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 48 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 49 shows the lens configuration of a third embodiment 23 of the zoom lens according to the second invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state
  • the lower stage shows the telephoto end state
  • the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 23 according to the third embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves while drawing a convex locus on the image side, and the third lens group GR3 moves monotonously to the object side for zooming. It is structured as follows.
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a lens prism G1 having a negative refractive power and having a concave surface facing the object side and an aspheric object side surface, and a biconvex shape and an image side surface.
  • a positive lens G2 composed of aspherical surfaces is arranged, and the lens prism G1 and the positive lens G2 are formed of a resin material cover.
  • the second lens group GR2 includes a negative single lens G3 having a biconcave shape and an aspheric object side surface.
  • the negative single lens G3 is formed of a resin material cover. It is.
  • the third lens group GR3 consists of, in order from the object side, a positive lens G4 with a biconvex shape and double-sided aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G5 with a convex surface facing the object side and an aspheric image side.
  • the positive lens G4 and the negative meniscus lens G5 are made of a glass material.
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G6 having a concave surface facing the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive meniscus single lens G6 is made of a resin material.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 39 shows lens data of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 23 according to the third embodiment.
  • third lens group GR3 positive lens G4 The image side surface S10 of the negative meniscus lens G5 and the image side surface S12 of the positive meniscus single lens G6 of the fourth lens group GR4 are aspherical. Therefore, Table 41 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A B C D of these surfaces in Numerical Example 3 together with the conic constant K.
  • FIG. 50 to 52 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 3, FIG. 50 is at the wide angle end, and FIG. 51 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 52 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • Table 42 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) in the numerical examples 1 to 3.
  • both numerical examples 1 to 3 have a simple configuration, they satisfy the conditional expressions (1) to (6), and are configured to be small as shown in Tables 33 to 41 and each aberration diagram. It can be seen that the optical device has good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device.
  • the zoom lens according to the fourth aspect of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having weak and refractive power, a second lens group having negative refractive power, and a positive refractive power.
  • the first lens group includes a lens prism that has negative refractive power and bends the optical path in order of object side force, and a single lens that has positive refractive power
  • the second lens group includes Consists of one single lens having negative refractive power, and satisfies the following conditional expression (1).
  • t2 is the center thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group
  • fw is the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the zoom lens according to the fourth aspect of the present invention is configured in this manner, and thus has a good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device while having a simple configuration. Moreover, it can be configured to be small and thin.
  • the first lens group is configured by arranging, in order of the object side force, a lens prism having a negative refractive power and bending the optical path and a single lens having a positive refractive power.
  • the moving direction of the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group when performing the zoom is the optical axis direction of the single lens having positive refractive power of the first lens group, and is thinned in the incident optical axis direction.
  • the prism that bends the optical path has a negative refractive power, making it even thinner. Typing is achieved.
  • the second lens group is composed of a single single lens having a negative refractive power and satisfies the conditional expression (1), thereby realizing a reduction in overall length and good optical performance.
  • Conditional expression (1) defines the ratio between the center thickness of a single lens having negative refractive power constituting the second lens group and the focal length of the entire lens system at the wide-angle end, The thickness of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is limited. If the specified value of conditional expression) deviates, the total length of the second lens group in the optical axis direction will increase, making it difficult to reduce the total length of the entire lens system. It also becomes difficult to correct positive curvature of field.
  • At least a single lens having negative refractive power constituting the second lens group is formed of a resin material, and the following conditional expression is satisfied: It is desirable to satisfy (2).
  • f2 is a focal length of a single lens having negative refractive power constituting the second lens group.
  • Conditional expression (2) defines the ratio between the focal length of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end.
  • the refractive power of the single lens having negative refractive power constituting the second lens group is limited. If the specified value of conditional expression (2) is not met, the refractive power of the lens formed from the resin material will become strong, and good optical performance will be obtained using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It is difficult to ensure performance.
  • At least a single lens having a positive refractive power constituting the first lens group is formed of a resin material, and the following conditional expression: It is desirable to satisfy (3).
  • fl2 is a focal length of a single lens having positive refractive power constituting the first lens group.
  • Conditional expression (3) defines the ratio between the focal length of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of the entire lens system at the wide angle end. And restricting the refractive power of the single lens having positive refractive power constituting the first lens group.
  • the refractive power of the lens formed from the resin material becomes strong, and good optical performance is achieved using a resin material with relatively large variations in optical properties (refractive index and Abbe number). It becomes difficult to ensure.
  • the single lens having the positive refractive power and the single lens having the negative refractive power constituting the second lens group and constituting the first lens group are desirable that the following conditional expression (4) is satisfied when the window is formed of a resin material.
  • Conditional expression (4) indicates that the focal length of a single lens having a positive refractive power constituting the first lens group and the focal length of a single lens having a negative refractive power constituting the second lens group. This is to set the ratio with the distance, and limits the balance of refractive power. If the specified value of conditional expression (4) is not met, the balance of aberration correction at the time of temperature fluctuation will be lost and the optical performance will deteriorate, making it difficult to maintain good optical performance compatible with high pixel image sensors. .
  • the third lens group includes, in order from the object side, a single lens having a positive refractive power, and a single lens having a negative refractive power. It is desirable to satisfy the following conditional expression (5).
  • V d31 is the Abbe number of d-line of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group
  • V d32 is the single lens having negative refractive power constituting the third lens group. It is the Abbe number on the d line.
  • the third lens group is composed of two lenses, a single lens having a positive refractive power and a single lens having a negative refractive power, arranged in order of the object side force, thereby reducing the number of lenses.
  • conditional expression (5) a zoom lens having good optical performance corresponding to a high-pixel image sensor can be obtained. It can be.
  • Conditional expression (5) indicates that the Abbe number of d-line of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group and the single lens having negative refractive power constituting the third lens group This is to set the difference in the Abbe number at the d-line, and is a condition for satisfactorily correcting the chromatic aberration generated in the third lens group. If the specified value of this conditional expression is not satisfied, it will be difficult to correct chromatic aberration.
  • the lens frame on the incident surface side of the single lens having positive refractive power constituting the third lens group also serves as an aperture stop. It is possible to reduce the number of parts for aperture stop and to shorten the overall length. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to separately arrange an aperture stop in front of or in the third lens group.
  • the image on the image plane is moved by moving a part or the whole of the lens group in a direction not parallel to the optical axis. It is also possible to realize optical image stabilization using this effect.
  • FIG. 53 shows the lens configuration of the first embodiment 31 of the zoom lens according to the fourth invention.
  • the wide-angle end state is shown in the upper stage
  • the telephoto end state is shown in the lower stage
  • the arrow in the middle stage Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 31 includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves along a locus convex toward the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side
  • the fourth lens group G R4 is configured to perform zooming by moving monotonously to the image side.
  • the first lens group GR1 has, in order from the object side, a concave surface facing the object side and the object side surface is aspheric.
  • a lens prism Gl having negative refractive power composed of a surface and a positive lens G2 composed of a biconvex shape and having an aspheric image side surface are arranged, and the lens prism G1 is made of a glass material.
  • the resin material strength is also formed.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative meniscus single lens G3 with a convex surface facing the image side and an aspheric object side surface.
  • the negative meniscus single lens G3 is made of a resin material. Yes.
  • the third lens group GR3 includes, in order from the object side, a positive lens G4 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G5 having a convex surface facing the object side and an aspheric image side.
  • the positive lens G4 and the negative meniscus lens G5 are made of glass material.
  • the fourth lens group GR4 includes a positive meniscus single lens G6 having a concave surface directed toward the object side and an image side surface formed of an aspheric surface.
  • the positive meniscus single lens G6 is formed of a resin material.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 43 shows lens data of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 31 according to the first embodiment.
  • the distance d4 between the first lens group GR1 and the second lens group GR2, the distance d6 between the second lens group GR2 and the third lens group GR3, the third Distance between lens group GR3 and fourth lens group GR4 dlO and fourth lens group GR4 and seal glass SG The distance between and dl2 changes. Therefore, each of the distances d4, d6, d10, and dl2 in Numerical Example 1 at the wide angle end (4.00), the intermediate focal length between the wide angle end and the telephoto end (6.76), and the telephoto end 0 1.43). The values are shown in Table 44 together with the focal length f, F number Fno, and angle of view 2 ⁇ .
  • FIG. 54 to 56 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 1, FIG. 54 is at the wide angle end, and FIG. 55 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 56 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line is the d-line
  • the broken line is the C-line
  • the alternate long and short dash line is the g-line spherical aberration.
  • a broken line indicates a meridional image plane.
  • FIG. 57 shows the lens configuration of the second embodiment 32 of the zoom lens according to the fourth aspect of the invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state
  • the lower stage shows the telephoto end state
  • the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 32 according to the second embodiment includes, in order from the object side, the first lens group GR1 having a weak negative refractive power, the second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves along a locus convex toward the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side
  • the fourth lens group GR 4 is configured to zoom by moving monotonously to the image side! RU
  • the first lens group GR1 includes, in order from the object side, a lens prism G1 having a negative refractive power and having a concave surface facing the object side and an aspheric object side surface.
  • a positive lens G2 composed of aspherical surfaces is arranged, the lens prism G1 is made of glass material, and the positive lens G2 is also made of resin material.
  • the second lens group GR2 is composed of a negative meniscus single lens G3 with a convex surface facing the image side and an aspheric object side surface.
  • the negative meniscus single lens G3 is made of a resin material. Yes.
  • the third lens group GR3 includes, in order from the object side, a positive lens G4 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G5 having a convex surface facing the object side and an aspheric image side surface.
  • the positive lens G4 and the negative meniscus single lens G3 are made of a glass material!
  • the fourth lens group GR4 is composed of a positive meniscus single lens G6 having a concave surface on the object side and an aspheric image side surface, and the positive meniscus single lens G6 is made of a resin material. .
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG.
  • Table 46 shows lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 32 according to the second embodiment.
  • the positive meniscus single lens of the lens group GR4 G6 image side surface S12 is composed of an aspherical surface! Therefore, Table 48 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients ABCD of these surfaces in Numerical Example 2 together with the conic constant K.
  • FIG. 58 to 60 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 2, FIG. 58 is at the wide-angle end, and FIG. 59 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 60 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • FIG. 61 shows the lens configuration of the third embodiment 33 of the zoom lens according to the fourth aspect of the invention.
  • the upper stage shows the wide-angle end state
  • the lower stage shows the telephoto end state
  • the middle arrow Shows the movement trajectory on the optical axis.
  • the zoom lens 33 according to the third embodiment includes, in order from the object side, a first lens group GR1 having a weak positive refractive power, a second lens group GR2 having a negative refractive power, and a positive lens
  • the third lens group GR3 having a refractive power of 4 and the fourth lens group GR4 having a positive refractive power are arranged.
  • the second lens group GR2 moves along a locus convex toward the image side
  • the third lens group GR3 moves monotonously to the object side
  • the fourth lens group GR 4 is configured to zoom by moving monotonously to the image side! RU
  • the first lens group GR1 has, in order from the object side, a lens prism G1 having a negative refractive power that has a concave surface directed toward the object side and an aspheric object side surface, and a biconvex image side surface.
  • a positive lens G2 composed of aspherical surfaces is arranged, and the lens prism G1 and the positive lens G2 are formed of a resin material cover.
  • the second lens group GR2 is biconcave and has an aspheric object side surface.
  • the negative single lens G3 is formed, and the negative single lens G3 is formed by a resin material cover.
  • the third lens group GR3 includes, in order from the object side, a positive lens G4 having a biconvex shape and having both aspheric surfaces, and a negative meniscus lens G5 having a convex surface facing the object side and an aspheric image side. Arranged, the positive lens G4 and the negative meniscus lens G5 are made of glass material.
  • the fourth lens group GR4 includes a positive meniscus single lens G6 having a concave surface on the object side and an aspheric image side surface. The positive meniscus single lens G6 also has a resin material force.
  • a seal glass SG is located between the fourth lens group GR4 and the imaging surface IMG!
  • Table 49 shows lens data of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 33 according to the third embodiment.
  • the four side surfaces S7 and S8, the image side surface S10 of the negative meniscus lens G5, and the image side surface S12 of the positive meniscus single lens G6 of the fourth lens group GR4 are aspherical. Therefore, Table 51 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients A, B, C, and D together with the conic constant K in Numerical Example 3.
  • FIG. 62 to 64 show spherical aberration, astigmatism, and distortion in the infinite focus state in Numerical Example 3, FIG. 62 is at the wide angle end, and FIG. 63 is at the intermediate focal length.
  • FIG. 64 shows the aberrations at the telephoto end.
  • the solid line indicates the d-line
  • the broken line indicates the C-line
  • the alternate long and short dash line indicates the g-line spherical aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane and the broken line indicates the meridional image plane.
  • Table 52 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) of the numerical examples 1 to 3.
  • the numerical examples 1 to 3 both have a simple configuration, they satisfy the conditional expressions (1) to (5), and are configured to be small as shown in Tables 43 to 51 and each aberration diagram. It can be seen that the optical device has good optical performance corresponding to a high-pixel imaging device.
  • the imaging device of the present invention includes a zoom lens and an image sensor that converts an optical image formed by the zoom lens into an electric signal, and the zoom lens is the first to fourth inventions of the present invention described above. Any of the zoom lenses according to the above can be applied.
  • FIGS. 65 to 67 show an embodiment in which the imaging device of the present invention is applied to a camera unit of a mobile phone.
  • FIG. 65 and 66 show the appearance of the mobile phone 100.
  • the mobile phone 100 is configured such that the display unit 120 and the main unit 130 are foldably connected to each other at the center hinge portion.
  • the mobile phone 100 is folded as shown in FIG. As shown in FIG. 66, the display unit 120 and the main body unit 130 are opened.
  • An antenna 121 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station is provided at a position close to one side on the back side of the display unit 120, and is provided on the inner surface of the display unit 120.
  • a liquid crystal display panel 122 having a size that occupies almost the entire inner surface is disposed, and a speaker 123 is disposed above the liquid crystal display panel 122.
  • the display unit 120 is provided with an imaging unit 110 of a digital camera unit, and the zoom lens 111 of the imaging unit 110 faces outward through a facing hole 124 formed on the back surface of the display unit 120. It is out.
  • the term “imaging unit” is used as a configuration including the imaging lens 111 and the imaging element 112.
  • the image pickup lens 111 and the image pickup device 112 need to be provided in the display unit 120 at the same time.
  • Other parts constituting the digital camera unit such as a camera control unit and a recording medium, are arranged in the main body unit 130.
  • the concept of an imaging unit was used for clarity.
  • the image pickup device 112 for example, a device using a photoelectric conversion device such as a CCD or CMOS can be applied.
  • the zoom lens 111 the zoom lens according to each of the first to fourth inventions of the present invention described above can be applied, and further, modes other than the embodiment shown in the present specification can be applied.
  • the zoom lens according to the present invention can be applied.
  • an infrared communication unit 125 is disposed at the tip of the display unit 120, and the infrared communication unit 125 includes an infrared light emitting element and an infrared light receiving element (not shown).
  • Operation keys 131, 131, ... such as numeric keys “0" to “9", a call key, and a power key are provided on the inner surface of the main body 130.
  • the operation keys 131, 131, ... A microphone 132 is disposed below the portion where is disposed.
  • a memory card slot 133 is provided on the side surface of the main body 130, and the memory card 140 can be inserted into and removed from the main body 130 via the memory card slot 133.
  • FIG. 67 is a block diagram showing the configuration of the mobile phone 100.
  • the mobile phone 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 150, and the CPU 150 controls the overall operation of the mobile phone 100. That is, the CPU 150 develops a control program stored in a ROM (Read Only Memory) 151 in a RAM (Random Access Memory) 152 and controls the operation of the mobile phone 100 via the bus 153.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the camera control unit 160 controls the imaging unit 110 including the zoom lens 111 and the imaging device 112 to shoot images such as still images and moving images.
  • the obtained image information is converted to JPEG, MPEG, etc. After compressing force, etc., place it on Nos. 153.
  • the image information placed on the nose 153 is temporarily stored in the RAM 152 and output to the memory card interface 141 as necessary, and is stored in the memory mode 140 by the memory card interface 141 or displayed.
  • the image is displayed on the liquid crystal display panel 122 via the control unit 154.
  • audio information recorded through the microphone 132 at the same time as shooting is also stored in the RAM 152- ⁇ temporarily with the image information via the audio codec 170, stored in the memory card 140, and also displayed on the liquid crystal display panel 122. Is output from the speaker 123 via the audio codec 170 simultaneously with the image display. Furthermore, the above image information and sound Information is output to the infrared interface 155 as necessary, and output to the outside via the infrared communication unit 125 by the infrared interface 155.
  • a device including a similar infrared communication unit such as a mobile phone, personal It is transmitted to external information devices such as computers and PDAs (Personal Digital Assistance).
  • the camera control unit 160 When displaying a moving image or a still image on the liquid crystal display panel 122 based on the image information stored in the RAM 152 or the memory mode 140, the camera control unit 160 stores the image in the RAM 152 or the memory card 140. The image data after decoding and decompressing the existing file is sent to the display control unit 154 via the bus 153.
  • the communication control unit 180 transmits and receives radio waves to and from the base station via the antenna 121.
  • the communication control unit 180 processes the received voice information and then transmits the received voice information to the speaker 123 via the voice codec 170.
  • the voice collected by the microphone 132 is received via the voice codec 170, subjected to predetermined processing, and transmitted.
  • the zoom lens 111 described above can be configured to have a small size in the direction of the incident optical axis, it can be easily mounted on a device with a limited thickness such as the cellular phone 100. In addition, it can capture a large amount of information with high image quality and is suitable as an imaging lens for a mobile phone that is a portable information device.

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Description

明 細 書
ズームレンズ及び撮像装置
技術分野
[0001] 本発明はズームレンズ及びこのズームレンズを撮像レンズとして用いた撮像装置に 関するものであり、さらに、詳しくは、 CCD (Charge Coupled Device)又は CMOS(Co mplementary Metal-Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いたカメラ付携帯 電話やデジタルスチルカメラに好適で、 3倍程度の変倍比をもつズームレンズ及びこ のズームレンズを用いた撮像装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、 CCDや CMOS等の固体撮像素子を用いたカメラ付き携帯電話やデジタル スチルカメラが知られている。このような撮像装置においては、より一層の小型化'薄 型化が要求されており、搭載される撮像レンズにおいても全長や奥行きの短いものが 求められている。
[0003] 一方、近年ではカメラ付き携帯電話のような小型撮像機器にぉ 、ても小型化と共に 撮像素子の高画素化が進んでおり、搭載される撮像レンズとしてもこうした高画素の 固体撮像装置に対応する高 ヽレンズ性能が要求されて ヽる。
[0004] また、前記した要求の一環として、カメラ付き携帯電話のような小型撮像機器にお Vヽても光学式のズームレンズに対する要求が高まって!/、る。
[0005] こうした小型 ·薄型かつ高性能のズームレンズとしては、レンズ群中に光路を折り曲 げるプリズムを配置して入射光軸方向での小型化 ·薄型化を図ったものが提案されて おり、例えば、特開 2000— 131610号公報ゃ特開 2004— 354869号公報に記載 されたものが知られて 、る。
[0006] 前記した特開 2000 - 131610号公報及び特開 2004 - 354869号公報で示され たズームレンズは、物体側カゝら順に配列された、正の屈折力を有する第 1レンズ群、 負の屈折力を有する第 2レンズ群、正の屈折力を有する第 3レンズ群、正の屈折力を 有する第 4レンズ群を少なくとも有し、第 1レンズ群中に光路を折り曲げるプリズムを配 置して入射光軸方向での薄型化を図ったズームレンズである。 [0007] しかし、このタイプのズームレンズは光学全長が依然として長ぐカメラ付携帯電話 のような小型撮像機器への搭載を考慮すると、小型化という面では不十分であった。 また、レンズの構成枚数が多 、ことや構成レンズにガラス材料を多用して 、ることから 、製造コストが高くなつてしまうという問題もあった。
[0008] 本発明は前記したような問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながら も高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型のズー ムレンズ及び該ズームレンズを用いた撮像装置を提供することを課題とする。
発明の開示
[0009] 本発明における第 1の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、 弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配列して成り、前記 第 2レンズ群と前記第 3レンズ群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、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を 折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第 2 レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、以下の条件式(1)を 満足する。
[0010] (l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[0011] 本発明における第 2の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、 弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配列して成り、前記 第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群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、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する 単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して 構成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、以 下の条件式(1)を満足する。
[0012] (l) t2/fw< 0. 4 ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[0013] 本発明における第 3の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、 弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配列して成り、前記 第 2レンズ群と前記第 3レンズ群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、前記第 1レンズ群が物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズ プリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が 負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
[0014] (l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[0015] 本発明における第 4の発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より順に、 弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配列して成り、前記 第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群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、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路 を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、 前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、以下の条件式 (1)を満足する。
[0016] (l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[0017] また、本発明における第 1の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと 該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズ ームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4 レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群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、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折 力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズと を配列して構成され、 t2を第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中 心厚、 fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t2Zfwく 0 . 4を満足する。
[0018] 本発明における第 2の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズ ームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズーム レンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レン ズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群を移 動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第 1レンズ群が、物体側から 順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有 する単レンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レン ズ 1枚により構成され、 t2を第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの 中心厚、 fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t2Zfwく 0. 4を満足する。
[0019] 本発明における第 3の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズ ームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズーム レンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レン ズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群を移動させることによりズ 一ミングを行うように構成され、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を 有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構 成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、 t2を 第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwを広角端におけ るレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t2Zfwく 0. 4を満足する。
[0020] 本発明における第 4の発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズ ームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記ズーム レンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レン ズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群を移 動させることによりズーミングを行うように構成され、前記第 1レンズ群が物体側力 順 に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レ ンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚に より構成され、 t2を第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 f wを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t2Zfwく 0. 4を満 足する。
[0021] 本発明によれば、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な 光学性能を有し、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]図 1は、本発明における第 1の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態の レンズ構成を示す図である。
[図 2]図 2は、図 3及び図 4と共に第 1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実 施例 1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示 すものである。
[図 3]図 3は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであ る。
[図 4]図 4は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 5]図 5は、第 1の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態のレンズ構成を示す 図である。
[図 6]図 6は、図 7及び図 8と共に第 2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実 施例 2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示 すものである。
[図 7]図 7は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであ る。
[図 8]図 8は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 [図 9]図 9は、第 1の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態のレンズ構成を示す 図である。
[図 10]図 10は、図 11及び図 12と共に第 3の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 11]図 11は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 12]図 12は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 13]図 13は、第 1の発明に係るズームレンズの第 4の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 14]図 14は、図 15及び図 16と共に第 4の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 4の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 15]図 15は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 16]図 16は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 17]図 17は、第 1の発明に係るズームレンズの第 5の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 18]図 18は、図 19及び図 20と共に第 5の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 5の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 19]図 19は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 20]図 20は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 21]図 21は、第 1の発明に係るズームレンズの第 6の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 22]図 22は、図 23及び図 24と共に第 6の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 6の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 23]図 23は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 24]図 24は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 25]図 25は、本発明における第 2の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態 のレンズ構成を示す図である。
[図 26]図 26は、図 27及び図 28と共に第 1の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 27]図 27は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 28]図 28は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 29]図 29は、第 2の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 30]図 30は、図 31及び図 32と共に第 2の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 31]図 31は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 32]図 32は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 33]図 33は、第 2の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 34]図 34は、図 35及び図 36と共に第 3の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 35]図 35は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 36]図 36は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 [図 37]図 37は、第 2の発明に係るズームレンズの第 4の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 38]図 38は、図 39及び図 40と共に第 4の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 4の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 39]図 39は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 40]図 40は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 41]図 41は、本発明における第 3の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態 のレンズ構成を示す図である。
[図 42]図 42は、図 43及び図 44と共に第 1の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 43]図 43は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 44]図 44は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 45]図 45は、第 3の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 46]図 46は、図 47及び図 48と共に第 2の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 47]図 47は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 48]図 48は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 49]図 49は、第 3の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 50]図 50は、図 51及び図 52と共に第 3の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 51]図 51は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 52]図 52は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 53]図 53は、本発明における第 4の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態 のレンズ構成を示す図である。
[図 54]図 54は、図 55及び図 56と共に第 1の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 1の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 55]図 55は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 56]図 56は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 57]図 57は、第 4の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 58]図 58は、図 59及び図 60と共に第 2の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 2の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 59]図 59は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 60]図 60は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
[図 61]図 61は、第 4の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態のレンズ構成を 示す図である。
[図 62]図 62は、図 63及び図 64と共に第 3の実施の形態に具体的数値を適用した数 値実施例 3の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差 を示すものである。
[図 63]図 63は、中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すもの である。
[図 64]図 64は、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。 [図 65]図 65は、図 66及び図 67と共に本発明撮像装置を携帯電話のカメラ部に適用 した実施の形態を示すものであり、本図は非使用状態又は待ち受け状態を示す斜視 図である。
[図 66]図 66は、使用状態を示す斜視図である。
[図 67]図 67は、内部構成を示すブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について 図面及び表を参照して説明する。
[0024] 先ず、本発明における第 1の発明に係るズームレンズについて説明する。
[0025] 本発明における第 1の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱 、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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と 前記第 3レンズ群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、前記第 1レ ンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリ ズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が、負 の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
[0026] (l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[0027] 本発明における第 1の発明に係るズームレンズは、このように構成されることによつ て、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し 、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
[0028] すなわち、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と、光路を 折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成することにより、 ズーミングを行う際の第 2レンズ群及び第 3レンズ群の移動方向が第 1レンズ群の正 の屈折力を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向において薄型化される
[0029] また、第 2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ 1枚で構成し、条件式(1)を満足 するように設定することで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現して 、る。
[0030] 条件式(1)は、第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚と広 角端におけるレンズ全系の焦点距離の比を規定するものであり、第 2レンズ群を構成 する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式(1)の指定値を外 れると第 2レンズ群の光軸方向の全長が増大し、レンズ全系の全長を小型化すること が困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
[0031] 第 1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第 2レン ズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件 式 (2)を満足することが望ましぐこれによつて、光学性能の確保と製造コストの抑制 を図ることができる。
[0032] (2) f2/fw< - 2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[0033] 条件式 (2)は、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式 (2)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0034] 第 1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第 1レン ズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件 式 (3)を満足することが望ましぐこれによつて光学性能の確保と製造コストの抑制を 図ることができる。
[0035] (3) fl2/fw> 2. 0ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単 レンズの焦点距離である。
[0036] 条件式 (3)は、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式 (3)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0037] 第 1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第 1レンズ群を構成する 正の屈折力を有する単レンズ及び第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レ ンズを榭脂材料で形成した場合にぉ ヽて、以下の条件式 (4)を満足することが望まし い。
[0038] (4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
これによつて、温度変化に対する光学特性の変動を少なくすることが出来る。
[0039] 条件式 (4)は、第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離と 、第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離の比を設定する ものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式 (4)の指定値を外れると、温度 変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素撮像素子 に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
[0040] 第 1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 3レンズ群が、物 体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズとを配 列して構成され、 V d31を第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d 線 (波長 = 587. 6nm)でのアッベ数、 v d32を第 3レンズ群を構成する負の屈折力 を有する単レンズの d線でのアッベ数、 β 3wを無限遠被写体に対する第 3レンズ群 の広角端での横倍率、 β 3tを無限遠被写体に対する第 3レンズ群の望遠端での横 倍率として、以下の条件式 (5)及び (6)を満足することが望ま 、。
[0041] (5) v d31 - v d32 > 20
Figure imgf000014_0001
前記第 3レンズ群を物体側から順に位置した、正の屈折力を有する単レンズと負の 屈折力を有する単レンズの 2枚で構成することで、少な 、レンズ枚数で前記第 3レン ズ群を構成することができ、小型化と製造コストの抑制との両立を図ることができる。
[0042] さらに、条件式 (5)及び (6)を満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好 な光学性能を有し、且つ、小型のズームレンズを得ることができる。 [0043] 条件式(5)は、第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数と第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのアッベ数の 差を設定するものであり、第 3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条 件である。条件式 (5)の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
[0044] 条件式 (6)は、無限遠被写体に対する第 3レンズ群の広角端での横倍率と望遠端 での横倍率の積を設定するものであり、第 3レンズ群の倍率を制限している。条件式 ( 6)の指定値を外れると、光学系の全長が大きくなり小型化の達成が困難となる。すな わち、広角端と望遠端の中間焦点位置での第 3群の横倍率を— 1倍近傍で使用する ことで、光学系の全長が大きくならないように抑制し、小型化を実現することができる。
[0045] 第 1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 3レンズ群を構成 する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、 開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限ら ず、前記第 3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
[0046] 第 1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 2レンズ群を光軸 方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行う構成とすることで、前記 第 4レンズ群を固定群として撮像素子へのゴミの回り込みを抑制している。し力しなが ら、前記第 4レンズ群を光軸上に移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うこ とも可能である。
[0047] 第 1の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全 体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させ ることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することが可能である。
[0048] 次に、本発明における第 1の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び 該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照し て説明する。
[0049] なお、各実施の形態及び後に述べる本発明における第 2乃至第 4の発明に係るズ ームレンズの各実施の形態において非球面が導入されており、該非球面形状は、非 球面の深さを Z、光軸からの高さを Yとすると数 1式によって定義されるものとする。
[数 1]
Figure imgf000016_0001
[0050] なお、 Rは曲率半径、 Kは円錐定数、 A、 B、 C及び Dはそれぞれ 4次、 6次、 8次、 1 0次の非球面係数である。
[0051] 図 1は第 1の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態 1のレンズ構成を示すも のであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸 上における移動軌跡を示す。
[0052] 第 1の実施の形態に係るズームレンズ 1は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4が配列されて構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0053] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレン ズ G1と、光路を折り曲げるプリズム G2と、両凸形状で像側面が非球面で構成された 正レンズ G3が配列されて成り、負のメニスカスレンズ G1とプリズム G2はガラス材料か ら、正レンズ G3は榭脂材料カゝら形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状の 負の単レンズ G4から成り、負の単レンズ G4は榭脂材料カゝら形成されている。第 3レ ンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G 5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G6が 配列されて成り、正レンズ G5と負のメニスカスレンズ G6はガラス材料から形成されて いる。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メ ニスカスの単レンズ G7から成り、正メ-スカスの単レンズ G7は榭脂材料から形成され ている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置し ている。
[0054] 表 1に第 1の実施の形態に係るズームレンズ 1に具体的数値を適用した数値実施 例 1のレンズデータを示す。なお、表 1及び他のレンズデータを示す表において、「Si 」は物体側力も数えて i番目の面を、「Ri」は第 i面の近軸曲率半径を、「di」は第 i面と 第 i+ 1面との間の軸上面間隔を、「 ni」は物体側に第 i面を有する硝材の d線におけ る屈折率を、「 V ijは物体側に第 i面を有する硝材の d線におけるアッベ数を、それぞ れ示し、「非球面」に関し「ASP」は当画面が非球面であることを、「di」に関し「variabl e」は当該軸上面間隔が可変間隔であることを、それぞれ示す。また、「Ri」に関し「∞ 」は当該面が平面であることを、 riMGjは当該面が撮像面であることを示す。
[表 1]
Figure imgf000017_0001
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl 2が変化する。そこで、数値実施例 1に おける前記各間隔 d6、 d8及び dl 2の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.25)及び望遠端 ( 10.58)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 2に示す。
[表 2] 広角端 中間焦点距離
f 3.71 6.25 10.58
Fno 2.87 3.83 5.48
2 ω 64.9 23.5
d 6 1.10 2.76 1.10
d 8 7.02 2.92 0.50
d 12 3.18 5.62 9.70
[0056] 第 1レンズ群 GR1の正レンズ G3の像側面 S6、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の 両面 S9、 S10、負メニスカスレンズ G6の像側面 S I 2及び第 4レンズ群 GR4の正メ- スカスの単レンズ G7の像側面 S 14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例 1におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 3に示す。なお、表 3及び以下の非球面係数を示す表において「E— i」は 10を底とする指数表現、すなわち、「10_i」を表しており、例えば、「0.12345E-05」は「 0.12345 X 10—5」を表して 、る。
[表 3]
Figure imgf000018_0001
[0057] 図 2乃至図 4は数値実施例 1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪 曲収差を示すものであり、図 2は広角端における、図 3は中間焦点距離における、図 4は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d線の、 破線は C線 (波長 = 656. 28nm)の、一点鎖線は g線 (波長 =435. 84nm)の球面 収差を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面 を示す。
[0058] 図 5は第 1の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態 2のレンズ構成を示すも のであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸 上における移動軌跡を示す。 [0059] 第 2の実施の形態に係るズームレンズ 2は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4が配列されて構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0060] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレン ズ G1と、光路を折り曲げるプリズム G2と、像側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ G3とが配列されて成り、負のメニスカスレンズ G1とプリズム G2はガラス材料から、正 のメニスカスレンズ G3は榭脂材料力 形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形 状の負の単レンズ G4から成り、負の単レンズ G4は榭脂材料カゝら形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レン ズ G5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G 6が配列されて成り、正レンズ G5と負のメニスカスレンズ G6はガラス材料から形成さ れている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された 正のメ-スカスレンズ G7から成り、正のメ-スカスレンズ G7は榭脂材料から形成され ている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置し ている。
[0061] 表 4に第 2の実施の形態に係るズームレンズ 2に具体的数値を適用した数値実施 例 2のレンズデータを示す。
[表 4]
Si Ri di nt V i
1 43.748 0.60 1.834 37.3
2 5.707 1.41
3 oo 5.50 1.834 37.3
4 oo 0.20
5 7.079 1.28 1,583 30.0
6 34.484 variable
7 -30.727 0.50 1.530 55.8
8 11.236 variable
9 3.281 ASP 1.80 1.623 58.2
10 -5.228 ASP 0.40
11 9.782 1.40 1.821 24.1
12 1.953 ASP variable
13 - 9.380 1,65 1.530 55.8
14 2.910 ASP 1.10
15 oo 0.50 1.517 64.2
16 oo 0,50
17 IMG 広角端から望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2が変化する。そこで、数値実施例 2に おける前記各間隔 d6、 d8及び dl2の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.25)及び望遠端 (f=10.59)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 5に示す。
[表 5]
Figure imgf000020_0001
第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の両面 S9、 S10、負のメ-スカスレンズ G6の像側 面 S 12及び第 4レンズ群 GR4の正のメニスカスレンズ G7の像側面 S 14は非球面で 構成されている。そこで、数値実施例 2におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次 の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 6に示す。
[表 6]
Figure imgf000021_0001
[0064] 図 6乃至図 8は数値実施例 2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪 曲収差を示すものであり、図 6は広角端における、図 7は中間焦点距離における、図 8は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d線の、 破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線はザジ タル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0065] 図 9は第 1の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態 3のレンズ構成を示すも のであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸 上における移動軌跡を示す。
[0066] 第 3の実施の形態に係るズームレンズ 3は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4が配列されて構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0067] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレン ズ G1と、光路を折り曲げるプリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正 レンズ G3とが配列されて成り、負のメニスカスレンズ G1とプリズム G2はガラス材料か ら、正レンズ G3は榭脂材料力 形成されている。第 2レンズ群 GR2は、像側に凸面 を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカスレンズの単レンズ G4から成り、 負メニスカスの単レンズ G4は榭脂材料から形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物 体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G5と、物体側に凸面 を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G6とが配列されて成り、 正レンズ G5と負のメ-スカスレンズ G6はガラス材料から形成されて!、る。第 4レンズ 群 GR4は、物体側に凹面を向け両面が非球面で構成された正のメニスカスの単レン ズ G7から成り、正のメニスカスの単レンズ G7は榭脂材料から形成されている。なお、 第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置している。
[0068] 表 7に第 3の実施の形態に係るズームレンズ 3に具体的数値を適用した数値実施 例 3のレンズデータを示す。
[表 7]
Figure imgf000022_0001
[0069] 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl 2が変化する。そこで、数値実施例 3に おける前記各間隔 d6、 d8及び dl 2の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.25)及び望遠端 (1 0.58)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 8に示す。
[表 8] 広角端 中閲焦点距離 望遠端
f 3.71 6.25 10.58
Fno 2.87 3■。 5.51
2 ω 64.9 38.5 23,7
d 6 1 .10 2.78 1 .10
d 8 7.1 8 3.12 0.60
d 1 2 3.20 5.58 9.78
[0070] 第 1レンズ群 GR1の正レンズ G3の両面 S5、 S6、第 2レンズ群 GR2の負メニスカス レンズの単レンズ G4の物体側面 S7、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の両面 S9、 S 10、負のメ-スカスレンズ G6の像側面 S12、第 4レンズ群 GR4の正のメ-スカスの単 レンズ G7の両面 S13、 S14は非球面によって構成されている。そこで、数値実施例 3 におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 K と共に表 9に示す。
[表 9]
Figure imgf000023_0001
[0071] 図 10乃至図 12は数値実施例 3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 10は広角端における、図 11は中間焦点距離におけ る、図 12は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0072] 図 13は第 1の発明に係るズームレンズの第 4の実施の形態 4のレンズ構成を示すも のであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸 上における移動軌跡を示す。
[0073] 第 4の実施の形態に係るズームレンズ 4は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4が配列されて構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0074] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレン ズ G1と、光路を折り曲げるプリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正 レンズ G3とが配列されて成り、負のメニスカスレンズ G1は透光性のセラミックス材料 から、プリズム G2はガラス材料から、正レンズ G3は榭脂材料力も形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レンズ G4か ら成り、負の単レンズ G4は榭脂材料カゝら形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物体 側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G5と、物体側に凸面を 向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G6が配列されて成り、正レ ンズ G5と負のメニスカスレンズ G6はガラス材料から形成されて!、る。第 4レンズ群 GR 4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正のメニスカスの単レンズ G 7力 成り、正のメニスカスの単レンズ G7は榭脂材料から形成されている。なお、第 4 レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置している。
[0075] 表 10に第 4の実施の形態に係るズームレンズ 4に具体的数値を適用した数値実施 例 4のレンズデータを示す。
[表 10]
Si i 非球面 di ni V i
1 38.844 0.60 2.082 30.1
2 6.904 1.26
3 oo 5.50 1.834 37.3
4 co 0.20
5 19,005 ASP 1 .55 1.583 30.0
6 —7.974 ASP variable
7 -5.572 ASP 0.50 1.530 55.8
8 36.961 variable
9 3.088 ASP 1.71 1.583 59.5
10 -4.841 ASP 0.40
1 1 13.1 15 1.40 1.821 24.1
12 2.218 ASP variable
13 -8.473 1 .54 1.530 55.8
14 -3.322 ASP 1.14
15 oo 0.50 1.517 64.2
16 oo 0.50
17 IMG 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2が変化する。そこで、数値実施例 4に おける前記各間隔 d6、 d8及び dl2の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.25)及び望遠端 (1 0.57)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 11に示す。
[表 11]
Figure imgf000025_0001
第 1レンズ群 GR1の正レンズ G3の両面(S5、 S6)、第 2レンズ群 GR2の負の単レン ズ G4の物体側面(S7)、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の両面(S9、 S10)、負のメ ニスカスレンズ G6の像側面(S 12)及び第 4レンズ群 GR4の正のメ-スカスの単レン ズ G7の像側面(S14)は非球面によって構成されている。そこで、数値実施例 4にお けるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共 【こま 12〖こ す Q
[表 12]
Figure imgf000026_0001
[0078] 図 14乃至図 16は数値実施例 4の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 14は広角端における、図 15は中間焦点距離におけ る、図 16は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0079] 図 17は第 1の発明に係るズームレンズの第 5の実施の形態 5のレンズ構成を示すも のであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸 上における移動軌跡を示す。
[0080] 第 5の実施の形態に係るズームレンズ 5は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4が配列されて構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0081] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、両凹形状の負レンズ G1と、光路を折り曲げ るプリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G3とが配列されて 成り、負レンズ G1とプリズム G2はガラス材料から、正レンズ G3は榭脂材料から形成 されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の 単レンズ G4から成り、負の単レンズ G4は榭脂材料力も構成されている。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G5と、両 凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズ G6から成り、正レンズ G5はガラス 材料から、負レンズ G6は透光性のセラミックス材料カゝら形成されている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正のメニスカスの単レン ズ G7から成り、正のメニスカスの単レンズ G7は榭脂材料から形成されている。なお、 第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置している。
表 13に第 5の実施の形態に係るズームレンズ 5に具体的数値を適用した数値実施 例 5のレンズデータを示す。
[表 13]
Figure imgf000027_0001
広角端力 望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2が変化する。そこで、数値実施例 5に おける前記各間隔 d6、 d8及び dl2の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.26)及び望遠端 ( 10.57)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 14に示す。 [表 14]
Figure imgf000028_0001
[0084] 第 1レンズ群 GR1の正レンズ G3の両面(S5、 S6)、第 2レンズ群 GR2の負の単レン ズ G4の物体側面(S7)、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の両面(S9、 S10)、負レン ズ G6の像側面(S12)及び第 4レンズ群 GR4の正のメニスカスの単レンズ G7の像側 面(S14)は非球面によって構成されている。そこで、数値実施例 5におけるこれら各 面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 15に示 す。
[表 15]
Figure imgf000028_0002
[0085] 図 18乃至図 20は数値実施例 5の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 18は広角端における、図 19は中間焦点距離におけ る、図 20は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0086] 図 21は第 1の発明に係るズームレンズの第 6の実施の形態 6のレンズ構成を示すも のであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光軸 上における移動軌跡を示す。 [0087] 第 6の実施の形態に係るズームレンズ 6は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4が配列されて構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0088] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、両凹形状で像側面が非球面で構成された 負レンズ G1と、光路を折り曲げるプリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成さ れた正レンズ G3が配列されて成り、負レンズ Gl、プリズム G2、及び正レンズ G3は榭 脂材料から形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で 構成された負の単レンズ G4から成り、負の単レンズ G4は榭脂材料力も形成されて ヽ る。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された 正レンズ G5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレ ンズ G6力ら成り、正レンズ G5と負のメニスカスレンズ G6はガラス材料から形成されて いる。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け両面が非球面で構成された正のメ ニスカスの単レンズ G7から成り、正のメ-スカスの単レンズ G7は榭脂材料から形成さ れている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置 している。
[0089] 表 16に第 6の実施の形態に係るズームレンズ 6に具体的数値を適用した数値実施 例 6のレンズデータを示す。
[表 16]
Si Ri di ni v i
1 -24.000 0.60 1.583 30.0
2 5.544 ASP 1.26
3 oo 5.50 1.583 30-0
4 oo 0.20
5 13.990 ASP 1.55 1.583 30.0
6 -9.471 ASP variable
7 -5.483 ASP 0.50 1.530 55.8
8 34.533 variable
9 3.063 ASP 1.71 1.583 59.5
10 -4.510 ASP 0.40
1 1 16.254 1.40 1.821 24.1
12 2.197 ASP variable
13 -5.147 ASP 1.54 1.530 55.8
14 -2.797 ASP 1.10
15 oo 0.50 1.517 84.2
16 oo 0.50
17 IMG 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2が変化する。そこで、数値実施例 6に おける前記各間隔 d6、 d8及び dl2の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.25)及び望遠端 (1 0.58)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 17に示す。
[表 17]
Figure imgf000030_0001
第 1レンズ群 GR1の負レンズ Glの像側面(S2)、正レンズ G3の両面(S5、 S6)、第 2レンズ群 GR2の負の単レンズ G4の物体側面(S7)、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G 5の両面(S9、 S10)、負のメニスカスレンズ G6の像側面(S 12)、第 4レンズ群 GR4 の正のメニスカスの単レンズ G7の両面(S13、 S14)は非球面によって構成されてい る。そこで、数値実施例 6におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 18に示す。
[表 18]
Figure imgf000031_0001
[0092] 図 22乃至図 24は数値実施例 6の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 22は広角端における、図 23は中間焦点距離におけ る、図 24は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0093] 前記各数値実施例 1乃至 6の条件式( 1)乃至(6)対応値を表 19に示す。
[表 19]
Figure imgf000031_0002
[0094] 前記数値実施例 1乃至 6共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至(6)を 満足し、表 1乃至 18及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像素 子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
[0095] 次に、本発明における第 2の発明に係るズームレンズについて説明する。 [0096] 本発明における第 2の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱 、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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と 前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群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、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光 路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記 第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、以下の条件式(1) を満足するものである。
[0097] (l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。本発明における第 2の発明に係る ズームレンズは、このように構成されることによって、簡易な構成でありながらも高画素 の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、また、小型且つ薄型に構成すること が出来る。
[0098] すなわち、第 1レンズ群を、物体側力も順に配列した、負の屈折力を有する単レン ズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズで構成することによ り、ズーミングを行う際の第 2レンズ群、第 3レンズ群及び第 4レンズ群の移動方向が 第 1レンズ群の正の屈折力を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向にお いて薄型化される。
[0099] また、第 2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ 1枚で構成し、条件式(1)を満足 するように設定することで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現して 、る。
[0100] 条件式(1)は、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚 と広角端におけるレンズ全系の焦点距離との比を規定するものであり、前記第 2レン ズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式 )の指 定値を外れると第 2レンズ群の光軸方向の全長が増大し、レンズ全系の全長を小型 化することが困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
[0101] 第 2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第 2レン ズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件 式 (2)を満足することが望ましぐこれによつて、光学性能の確保と製造コストの抑制 を図ることができる。
[0102] (2) f2/fw< - 2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[0103] 条件式 (2)は、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式
(2)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0104] 第 2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第 1レン ズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件 式 (3)を満足することが望ましぐこれによつて光学性能の確保と製造コストの抑制を 図ることができる。
[0105] (3) fl2/fw> 2. 0
ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離で ある。
[0106] 条件式 (3)は、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式
(3)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0107] 第 2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第 1レンズ群を構成する 正の屈折力を有する単レンズ及び第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レ ンズを榭脂材料で形成した場合にぉ ヽて、以下の条件式 (4)を満足することが望まし ぐこれによつて、温度変化に対する光学特性の変動を小さくすることができる。 [0108] (4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
条件式 (4)は、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離との比を 設定するものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式 (4)の指定値を外れ ると、温度変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素 撮像素子に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
[0109] 第 2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 3レンズ群が、物 体側から順に配列した、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レン ズの 2枚で構成され、以下の条件式 (5)を満足することが望ま 、。
[0110] (5) v d31 - v d32 > 20
ここで、 V d31は第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 V d32は第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数である。
[0111] 先ず、第 3レンズ群を、物体側力 順に配列した、正の屈折力を有する単レンズと 負の屈折力を有する単レンズの 2枚で構成することによって、レンズ枚数を減少させ て、小型化と製造コストの抑制との両立を達成することができる。さらに、条件式 (5)を 満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有するズームレン ズとすることができる。
[0112] 条件式(5)は、第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数と第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのアッベ数の 差を設定するものであり、第 3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条 件である。この条件式 (5)の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
[0113] 第 2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 3レンズ群を構成 する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、 開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限ら ず、前記第 3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
[0114] 第 2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 2レンズ群又は第 4レンズ群を光軸方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行うことが 可能である。
[0115] 第 2の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全 体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させ ることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することも可能である。
[0116] 次に、本発明における第 2の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び 該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照し て説明する。
[0117] 図 25は第 2の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態 11のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0118] 第 1の実施の形態に係るズームレンズ 11は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4とを配列して構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描いて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動し、第 4レンズ群 G R4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
[0119] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレン ズ G1と、光路を折り曲げるプリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正 レンズ G3とを配列して成り、負のメニスカスレンズ G1とプリズム G2はガラス材料から、 正レンズ G3は榭脂材料カゝら形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体 側面が非球面で構成された負の単レンズ G4から成り、該負の単レンズ G4は榭脂材 料から形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非 球面で構成された正レンズ G5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成され た負のメニスカスレンズ G6とを酉 S歹 Uして成り、正レンズ G5と負のメニスカスレンズ G6 はガラス材料カゝら形成されている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面 が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズ G7から成り、該正メニスカス形状 の単レンズ G7は榭脂材料力も形成されている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IM Gとの間にはシールガラス SGが位置している。 [0120] 表 20に第 1の実施の形態に係るズームレンズ 11に具体的数値を適用した数値実 施例 1のレンズデータを示す。
[表 20]
Figure imgf000036_0001
[0121] 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2及び第 4レンズ群 GR4とシールガラス SG との間の間隔 dl4が変化する。そこで、数値実施例 1における前記各間隔 d6、 d8、 d 12及び dl4の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離 ( 6.25)及 び望遠端 ( 10.57)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno、画角 2 ωと共に表 2 1に示す。
21] 広角端 中間焦点距離 望:
f 3.71 6.25 10,57
Fno 2.87 3.86 5.54
2 ω 64.9 38.5 23.4
d 6 1 .10 2,46 1 .10
d 8 6.77 3.07 0.50
d 12 2.80 5.70 9.97
d1 4 2.00 1 .44 1 .10
[0122] 第 1レンズ群 GR1の正レンズ G3の両面 S5、 S6、第 2レンズ群 GR2の負の単レンズ G4の物体側面 S7、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の両面 S9、 S10、負のメニスカ スレンズ G6の像側面 S 12及び第 4レンズ群 GR4の正メニスカス形状の単レンズ G7 の像側面 S 14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例 1におけるこれら各面 の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 22に示す
[表 22]
Figure imgf000037_0001
[0123] 図 26乃至図 28は数値実施例 1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 26は広角端における、図 27は中間焦点距離におけ る、図 28は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0124] 図 29は第 2の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態 12のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。 [0125] 第 2の実施の形態に係るズームレンズ 12は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4とを配列して構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描いて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動し、第 4レンズ群 G R4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
[0126] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に両凹形状の負レンズ G1と、光路を折り曲げる プリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G3とを配列して成り 、負レンズ G1とプリズム G2はガラス材料から、正レンズ G3は榭脂材料から形成され ている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構成された負の単レ ンズ G4から成り、該負の単レンズ G4は榭脂材料力も形成されている。第 3レンズ群 G R3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G5と、物体 側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G6を配列して成 り、正レンズ G5と負のメニスカスレンズ G6はガラス材料から形成されている。第 4レン ズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状 の単レンズ G7から成り、該正メニスカス形状の単レンズ G7は榭脂材料力 形成され ている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置し ている。
[0127] 表 23に第 2の実施の形態に係るズームレンズ 12に具体的数値を適用した数値実 施例 2のレンズデータを示す。
[表 23]
Si Ri 非球面 di ni V i
1 -135.455 0.60 1.834 37.3
2 7.251 1.21
3 5.50 1.834 37.3
4 oo 0.20
5 17.820 ASP 1.30 1.583 30,0
6 -10.81 1 ASP variable
7 -8.952 ASP 0.50 1.530 55.8
8 17.473 variable
9 3.182 ASP 1.51 1.583 59.5
10 -5.478 ASP 0,38
1 1 1 1.833 1.40 1.821 24.1
12 2.424 ASP variable
13 -7.537 1.20 1.530 55.8
14 3.384 ASP variable
15 oo 0.50 1.517 64.2
16 oo 0.50
17 IMG 広角端から望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2及び第 4レンズ群 GR4とシールガラス SG との間の間隔 dl4が変化する。そこで、数値実施例 2における前記各間隔 d6、 d8、 d 12及び dl4の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離 ( 6.25)及 び望遠端 ( 10.57)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno、画角 2 ωと共に表 2 4に示す。
[表 24]
Figure imgf000039_0001
第 1レンズ群 GRlの正レンズ G3の両面 S5、 S6、第 2レンズ群 GR2の負の単レンズ G4の物体側面 S7、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の両面 S9、 S10、負のメニスカ スレンズ G6の像側面 SI 2及び第 4レンズ群 GR4の正メニスカス形状の単レンズ G7 の像側面 S 14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例 2におけるこれら各面 の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A B C Dを円錐定数 Kと共に表 25に示す
[表 25]
Figure imgf000040_0001
[0130] 図 30乃至図 32は数値実施例 2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 30は広角端における、図 31は中間焦点距離におけ る、図 32は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0131] 図 33は第 2の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態 13のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0132] 第 3の実施の形態に係るズームレンズ 13は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4とを配列して構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描いて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動し、第 4レンズ群 G R4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
[0133] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、両凹形状の負レンズ G1と、光路を折り曲げ るプリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G3とを配列して成 り、負レンズ G1とプリズム G2はガラス材料から、正レンズ G3は榭脂材料から形成さ れている。第 2レンズ群 GR2は、像側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された 負メニスカス形状の単レンズ G4力 成り、該負メニスカス形状の単レンズ G4は榭脂 材料カゝら形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が 非球面で構成された正レンズ G5と、両凹形状で像側面が非球面で構成された負レ ンズ G6力 成り、正レンズ G5はガラス材料から、負レンズ G6は透光性のセラミック材 料から形成されている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面 で構成された正メニスカス形状の単レンズ G7から成り、該正メニスカス形状の単レン ズ G7は榭脂材料力も形成されている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間 にはシールガラス SGが位置して!/、る。
表 26に第 3の実施の形態に係るズームレンズ 13に具体的数値を適用した数値実 施例 3のレンズデータを示す。
[表 26]
Figure imgf000041_0001
広角端カゝら望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2及び第 4レンズ群 GR4とシールガラス SG との間の間隔 dl4が変化する。そこで、数値実施例 3における前記各間隔 d6、 d8、 d 12及び dl4の広角端 ( 3.71)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離 ( 6.26)及 び望遠端 (f=10.56)における各値を焦点距離 f Fナンバー Fno、画角 2 ωと共に表 2 7に示す。
[表 27]
Figure imgf000042_0001
[0136] 第 1レンズ群 GR1の正レンズ G3の両面 S5 S6、第 2レンズ群 GR2の負メニスカス 形状の単レンズ G4の物体側面 S7、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の両面 S9 SI 0、負レンズ G6の像側面 S 12及び第 4レンズ群 GR4の正メニスカス形状の単レンズ G 7の像側面 S14は非球面で構成されている。そこで、数値実施例 3におけるこれら各 面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A B C Dを円錐定数 Kと共に表 28に示 す。
[表 28]
Figure imgf000042_0002
[0137] 図 34乃至図 36は数値実施例 3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 34は広角端における、図 35は中間焦点距離におけ る、図 36は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。 [0138] 図 37は第 2の発明に係るズームレンズの第 4の実施の形態 14のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0139] 第 4の実施の形態に係るズームレンズ 14は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4とを配列して構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描いて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動し、第 4レンズ群 G R4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
[0140] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、両凹形状で像側面が非球面で構成された 負レンズ G1と、光路を折り曲げるプリズム G2と、両凸形状で両面が非球面で構成さ れた正レンズ G3とを配列して成り、負レンズ Gl、プリズム G2及び正レンズ G3は榭脂 材料カゝら形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構 成された負の単レンズ G4から成り、該負の単レンズ G4は榭脂材料力も形成されて ヽ る。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された 正レンズ G5と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレ ンズ G6とを配列して成り、正レンズ G5と負のメニスカスレンズ G6はガラス材料から形 成されている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け両面が非球面で構成され た正メニスカス形状の単レンズ G7から成り、該正メニスカス形状の単レンズ G7は榭 脂材料から形成されている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシー ルガラス SGが位置して!/、る。
[0141] 表 29に第 4の実施の形態に係るズームレンズ 14に具体的数値を適用した数値実 施例 4のレンズデータを示す。
[表 29] Si Ri 非球面 dt ni
1 -18.017 0.60 1.583 30.0
2 5.949 ASP 1.32
3 oo 5.50 1 -607 27.0
4 oo 0.20
5 8.876 ASP 1.37 1.607 27.0
6 -18.969 ASP variable
7 -15.671 ASP 0.50 1.530 55.8
8 8.080 variable
9 3.089 ASP 1.55 1.583 59.5
10 -5.031 ASP 0.40
1 1 25.163 1.40 1.821 24.1
12 2.595 ASP variable
13 ASP 1.43 1.530 55.8
14 -2.736 ASP variable
15 oo 0.50 1.517 64.2
16 oo 0.50
17 IMG 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d6、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d8、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dl2及び第 4レンズ群 GR4とシールガラス SG との間の間隔 dl4が変化する。そこで、数値実施例 4における前記各間隔 d6、 d8、 d 12及び dl4の広角端 ( 3.70)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離 ( 6.25)及 び望遠端 ( 10.57)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno、画角 2 ωと共に表 3 0に示す。
[表 30]
Figure imgf000044_0001
第 1レンズ群 GR1の負レンズ G1の像側面 S2、正レンズ G3の両面 S5、 S6、第 2レ ンズ群 GR2の負の単レンズ G4の物体側面 S7、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G5の 両面 S9 S10、負のメニスカスレンズ G6の像側面 SI 2及び第 4レンズ群 GR4の正メ ニスカス形状の単レンズ G7の両面 S13 S 14は非球面で構成されている。そこで、 数値実施例 4におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A B C D を円錐定数 Kと共に表 31に示す。
[表 31]
Figure imgf000045_0001
[0144] 図 38乃至図 40は数値実施例 4の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 38は広角端における、図 39は中間焦点距離におけ る、図 40は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0145] 前記各数値実施例 1乃至 4の条件式(1)乃至(5)対応値を表 32に示す。
[表 32]
Figure imgf000045_0002
[0146] 前記数値実施例 1乃至 4共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至(5)を 満足し、表 21乃至 31及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像 素子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
[0147] 次に、本発明における第 3の発明に係るズームレンズについて説明する。 [0148] 本発明における第 3の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱 、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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と 前記第 3レンズ群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、前記第 1レ ンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正 の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を 有する単レンズ 1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
[0149] (l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[0150] 本発明における第 3の発明に係るズームレンズは、このように構成されることによつ て、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し 、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
[0151] すなわち、第 1レンズ群を、物体側力も順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレ ンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成することにより、ズーミ ングを行う際の第 2レンズ群、第 3レンズ群の移動方向が第 1レンズ群の正の屈折力 を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向において薄型化される。さらに、 光路を折り曲げるプリズムに負の屈折力を持たせることで、さらなる薄型化が可能に なる。
[0152] また、第 2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ 1枚で構成し、条件式(1)を満足 するように設定することで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現して 、る。
[0153] 条件式(1)は、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚 と広角端におけるレンズ全系の焦点距離との比を規定するものであり、前記第 2レン ズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式 )の指 定値を外れると第 2レンズ群の光軸方向での全長が増大し、レンズ全系の全長を小 型化することが困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
[0154] 第 3の発明の一実施形態によるズームレンズは、少なくとも、前記第 2レンズ群を構 成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件式 (2)を満 足することが望ましい。
[0155] (2) f2/fw< - 2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[0156] これによつて、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
[0157] 条件式 (2)は、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式
(2)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0158] 第 3の発明の一実施形態によるズームレンズは、少なくとも、前記第 1レンズ群を構 成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件式 (3)を満 足することが望ましい。
[0159] (3) fl2/fw> 2. 0
ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離で ある。
[0160] これによつて、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
[0161] 条件式 (3)は、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式
(3)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0162] 第 3の発明の一実施形態によるズームレンズは、第 1レンズ群を構成する正の屈折 力を有する単レンズ及び第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズを榭 脂材料で形成した場合において、以下の条件式 (4)を満足することが望ましい。これ によって、温度変化に対する光学特性の変動を少なくすることができる。 [0163] (4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
条件式 (4)は、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離との比を 設定するものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式 (4)の指定値を外れ ると、温度変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素 撮像素子に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
[0164] 第 3の発明の一実施形態によるズームレンズは、前記第 3レンズ群が、物体側から 順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する単レンズとを配列して構成 され、以下の条件式 (5)及び (6)を満足することが望ま 、。
[0165] (5) v d31 - v d32 > 20
Figure imgf000048_0001
ここで、 v d31は第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 V d32は第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 β 3wは無限遠被写体に対する第 3レンズ群の広角端での横倍率、 β 3tは 無限遠被写体に対する第 3レンズ群の望遠端での横倍率である。
[0166] 先ず、前記第 3レンズ群を、物体側力も順に配列した、正の屈折力を有する単レン ズと負の屈折力を有する単レンズの 2枚で構成することによって、少ないレンズ枚数 で第 3レンズ群を構成することができ、小型化と製造コストの抑制との両立を図ること が出来る。
[0167] さらに、条件式 (5)及び (6)を満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好 な光学性能を有し、かつ、小型のズームレンズを構成することができる。
[0168] 条件式(5)は、第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数と第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのアッベ数の 差を設定するものであり、第 3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条 件である。この条件式の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
[0169] 条件式 (6)は、無限遠被写体に対する第 3レンズ群の広角端での横倍率と望遠端 での横倍率の積を設定するものであり、第 3レンズ群の倍率を制限している。この条 件式の指定値を外れると、光学系の全長が大きくなり小型化の達成が困難となる。す なわち、広角端と望遠端の中間焦点位置での第 3群の横倍率を— 1倍近傍で使用す ることで、光学系の全長が大きくならないように抑制し、小型化を実現することができ る。
[0170] 第 3の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 3レンズ群を構成 する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、 開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限ら ず、前記第 3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
[0171] 第 3の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 2レンズ群を光軸 方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行う構成とすることで、前記 第 4レンズ群を固定群として撮像素子へのゴミの回り込みを抑制している。し力しなが ら、前記第 4レンズ群を光軸上に移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うこ とも可能である。
[0172] 第 3の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全 体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させ ることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することが可能である。
[0173] 次に、本発明における第 3の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び 該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照し て説明する。
[0174] 図 41は第 3の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態 21のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0175] 第 1の実施の形態に力かるズームレンズ 21は、物体側より順に、弱い正の屈折力を 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4を配列して構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0176] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球 面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズム Glと、両凸形状で像側面が非球 面で構成された正レンズ G2を配列して成り、レンズプリズム G1はガラス材料から、正 レンズ G2は榭脂材料力も形成されている。第 2レンズ群 GR2は、像側に凸面を向け 物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズ G3から成り、該負メ- スカス形状の単レンズ G3は樹脂材料力も形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物 体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G4と、物体側に凸面 を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G5を配列して成り、正レン ズ G4と負のメニスカスレンズ G5はガラス材料力 形成されてレ、る。第 4レンズ群 GR4 は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正のメニスカス形状をした単 レンズ G6から成り、該正のメニスカス形状をした単レンズ G6は榭脂材料から形成さ れている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置 している。
表 33に第 1の実施の形態に係るズームレンズ 21に具体的数値を適用した数値実 施例 1のレンズデータを示す。
[表 33]
Figure imgf000050_0001
広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d4、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d6及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dlOが変化する。そこで、数値実施例 1に おける前記各間隔 d4、 d6及び dlOの広角端 ( 4.00)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.76)及び望遠端 ( 11.43)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 34に示す。
[表 34]
Figure imgf000051_0001
第 1レンズ群 GR1のレンズプリズム Glの物体側面 Sl、正レンズ G2の像側面 S4、 第 2レンズ群 GR2の負メ-スカス形状の単レンズ G3の物体側面 S5、第 3レンズ群 G R3の正レンズ G4の両面 S7、 S8、負のメニスカスレンズ G5の像側面 S 10及び第 4レ ンズ群 GR4の正のメニスカス形状をした単レンズ G6の像側面 S 12は非球面で構成 されている。そこで、数値実施例 1におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非 球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 35に示す。
[表 35]
Figure imgf000051_0002
図 42乃至図 44は数値実施例 1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 42は広角端における、図 43は中間焦点距離におけ る、図 44は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0181] 図 45は第 3の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態 22のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0182] 第 2の実施の形態に係るズームレンズ 22は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4とを配列して構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミン グを行うように構成されて 、る。
[0183] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球 面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズム G1と、両凸形状で像側面が非球 面で構成された正レンズ G2とを配列して成り、レンズプリズム G1はガラス材料から、 正レンズ G2は榭脂材料力も形成されている。第 2レンズ群 GR2は、像側に凸面を向 け物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズ G3から成り、該負メ ニスカス形状の単レンズ G3は榭脂材料力 形成されて!、る。第 3レンズ群 GR3は、 物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G4と、両凹形状で 像側面が非球面で構成された負レンズ G5を配列して成り、正レンズ G4と負レンズ G 5はガラス材料カゝら形成されている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側 面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズ G6から成り、該正メニスカス形 状の単レンズ G6は榭脂材料力も形成されている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 I MGとの間にはシールガラス SGが位置している。
[0184] 表 36に第 2の実施の形態に係るズームレンズ 22に具体的数値を適用した数値実 施例 2のレンズデータを示す。
[表 36] Si Ri cli V i
1 -6.700 ASP 5.70 1.834 37.3
2 oo 0,20
3 15.381 1.28 1.583 30,0
4 -14.529 ASP variable
5 -5.426 ASP 0.50 1.530 55.8
6 -17.386 variable
7 3.407 ASP 1.72 1.743 49.3
8 -6.164 ASP 0.39
9 -760.084 1.40 1.821 24.1
10 2.202 ASP variable
1 1 -18.250 1.80 1.530 55.8
12 -3.069 ASP 1.10
13 oo 0.50 1.517 64.2
14 oo 0.50
15 IMG 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d4、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d6及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dlOが変化する。そこで、数値実施例 2に おける前記各間隔 d4 d6及び dlOの広角端 ( 4.00)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.76)及び望遠端 (M1.44)における各値を焦点距離 f Fナンバー F no、画角 2 ωと共〖こ表 37〖こ示す。
[表 37]
Figure imgf000053_0001
第 1レンズ群 GR1のレンズプリズム G 1の物体側面 S 1、正レンズ G2の像側面 S4 第 2レンズ群 GR2の負メ-スカス形状の単レンズ G3の物体側面 S5、第 3レンズ群 G R3の正レンズ G4の両面 S7 S8、負レンズ G5の像側面 S 10及び第 4レンズ群 GR4 の正メニスカス形状の単レンズ G6の像側面 S 12は非球面で構成されている。そこで 、数値実施例 2におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 38に示す。
[表 38]
Figure imgf000054_0001
[0187] 図 46乃至図 48は数値実施例 2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 46は広角端における、図 47は中間焦点距離におけ る、図 48は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0188] 図 49は第 2の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態 23のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0189] 第 3の実施の形態に係るズームレンズ 23は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4を配列して構成され ている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸の 軌跡を描 ヽて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動することでズーミング を行うように構成されて 、る。
[0190] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球 面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズム G1と、両凸形状で像側面が非球 面で構成された正レンズ G2を配列して成り、レンズプリズム G1と正レンズ G2は榭脂 材料カゝら形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構 成された負の単レンズ G3から構成され、該負の単レンズ G3は榭脂材料カゝら形成さ れている。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成さ れた正レンズ G4と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカ スレンズ G5から成り、正レンズ G4と負のメニスカスレンズ G5はガラス材料から形成さ れている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された 正メニスカス形状の単レンズ G6から成り、正メニスカス形状の単レンズ G6は榭脂材 料から形成されている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラ ス SGが位置している。
[0191] 表 39に第 3の実施の形態に係るズームレンズ 23に具体的数値を適用した数値実 施例 3のレンズデータを示す。
[表 39]
Figure imgf000055_0001
[0192] 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d4、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d6及び第 3レン ズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dlOが変化する。そこで、数値実施例 3に おける前記各間隔 d4、 d6及び dlOの広角端 ( 4.11)、広角端と望遠端との間の中 間焦点距離 ( 6.93)及び望遠端 (1 1.72)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー F no、画角 2 ωと共に表 40に示す。
[表 40] 用曜 中閲焦点距離 望: i≤端
f 4.1 1 6.93 1 1.72
Fno 2.85 3.72 5.54
2 C 60.2 35.0 21 .8
d 4 1.10 2.75 1 .10
d 6 6.63 3.02 0.60
d 10 2.25 4.22 8.£.8
[0193] 第 1レンズ群 GR1のレンズプリズム G1の物体側面 Sl、正レンズ G2の像側面 S4 第 2レンズ群 GR2の負の単レンズ G3の物体側面 S5、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G 4の両面 S7 S8、負のメニスカスレンズ G5の像側面 S 10及び第 4レンズ群 GR4の正 メニスカス形状の単レンズ G6の像側面 S12は非球面で構成されている。そこで、数 値実施例 3におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A B C Dを 円錐定数 Kと共に表 41に示す。
[表 41]
Figure imgf000056_0001
[0194] 図 50乃至図 52は数値実施例 3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 50は広角端における、図 51は中間焦点距離におけ る、図 52は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0195] 前記各数値実施例 1乃至 3の条件式(1)乃至(6)対応値を表 42に示す。
[表 42]
Figure imgf000057_0001
[0196] 前記数値実施例 1乃至 3共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至 (6)を 満足し、表 33乃至 41及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像 素子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
[0197] 次に、本発明における第 4の発明に係るズームレンズについて説明する。
[0198] 本発明における第 4の発明に係るズームレンズは、物体側より順に、弱 、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、正の屈折力を有する第 4レンズ群を配列して成り、前記第 2レンズ群と前 記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群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、前記第 1レンズ群が物体側力 順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレン ズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズを配列して構成され、前記第 2レンズ群が 負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、以下の条件式(1)を満足する。
[0199] (l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[0200] 本発明における第 4の発明に係るズームレンズは、このように構成されることによつ て、簡易な構成でありながらも高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有し 、また、小型且つ薄型に構成することが出来る。
[0201] すなわち、第 1レンズ群を、物体側力 順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレ ンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成することにより、ズーミ ングを行う際の第 2レンズ群、第 3レンズ群及び第 4レンズ群の移動方向が第 1レンズ 群の正の屈折力を有する単レンズの光軸方向となり、入射光軸方向において薄型化 される。さらに、光路を折り曲げるプリズムに負の屈折力を持たせることで、さらなる薄 型化が達成される。
[0202] また、第 2レンズ群を負の屈折力を有する単レンズ 1枚で構成し、条件式(1)を満足 するようにすることで、全長の小型化及び良好な光学性能を実現して 、る。
[0203] 条件式(1)は、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚 と広角端におけるレンズ全系の焦点距離との比を規定するものであり、前記第 2レン ズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの厚さを制限している。条件式 )の指 定値を外れると第 2レンズ群の光軸方向の全長が増大し、レンズ全系の全長を小型 化することが困難となる。また、正の像面湾曲を補正することも困難となる。
[0204] 第 4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第 2レン ズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件 式 (2)を満足することが望ま 、。
[0205] (2)f2/fw< -2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[0206] これによつて、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。
[0207] 条件式 (2)は、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式 (2)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0208] 第 4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、少なくとも、前記第 1レン ズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料で形成され、以下の条件 式 (3)を満足することが望ま 、。
[0209] (3)fl2/fw>2. 0
ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離で ある。
[0210] これによつて、光学性能の確保と製造コストの抑制を図ることができる。 [0211] 条件式 (3)は、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、広角端におけるレンズ全系での焦点距離との比を規定するものであり、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの屈折力を制限して 、る。条件式
(3)の指定値を外れると、榭脂材料で形成するレンズの屈折力が強くなり、光学物性 (屈折率やアッベ数)に比較的ばらつきが大きい榭脂材料を用いて良好な光学性能 を確保することが困難となる。
[0212] 第 4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、第 1レンズ群を構成する 正の屈折力を有する単レンズ及び第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レ ンズを榭脂材料で形成した場合にぉ ヽて、以下の条件式 (4)を満足することが望まし い。
[0213] (4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
これによつて、温度変化に対する光学特性の変動を少なくすることができる。
[0214] 条件式 (4)は、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距 離と、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離との比を 設定するものであり、屈折力のバランスを制限している。条件式 (4)の指定値を外れ ると、温度変動時の収差補正のバランスが崩れることから光学性能が劣化し、高画素 撮像素子に対応した良好な光学性能を維持することが困難となる。
[0215] 第 4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 3レンズ群が、物 体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと、負の屈折力を有する単レンズとを配 列して構成され、以下の条件式 (5)を満足することが望ま 、。
[0216] (5) v d31 - v d32 > 20
ここで、 V d31は第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 V d32は第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数である。
[0217] 先ず、第 3レンズ群を、物体側力 順に配列した、正の屈折力を有する単レンズと 負の屈折力を有する単レンズの 2枚で構成することによって、レンズ枚数を減少させ て、小型化と製造コストの抑制との両立を達成することができる。さらに、条件式 (5)を 満足することで、高画素の撮像素子に対応した良好な光学性能を有するズームレン ズとすることができる。
[0218] 条件式(5)は、第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数と第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのアッベ数の 差を設定するものであり、第 3レンズ群で発生する色収差を良好に補正するための条 件である。この条件式の指定値を外れると、色収差の補正が困難となる。
[0219] 第 4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 3レンズ群を構成 する正の屈折力を有する単レンズの入射面側の鏡枠が開口絞りを兼ねることにより、 開口絞り用の部品を削減しかつ全長を短縮することが可能である。なお、これに限ら ず、前記第 3レンズ群の前又は内部に開口絞りを別途配置することも可能である。
[0220] 第 4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第 2レンズ群又は第 4レンズ群を光軸方向に移動することで近距離物体へのフォーカシングを行うことが 可能である。
[0221] 第 4の発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、レンズ群の一部或いは全 体を光軸に対して平行でない方向へ移動させることによって像面上の像を移動させ ることができ、この効果を用いて光学的な手振れ補正を実現することも可能である。
[0222] 次に、本発明における第 4の発明に係るズームレンズの具体的な実施の形態及び 該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照し て説明する。
[0223] 図 53は第 4の発明に係るズームレンズの第 1の実施の形態 31のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0224] 第 1の実施の形態に係るズームレンズ 31は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4とを配列して構成さ れている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸 の軌跡を描いて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動し、第 4レンズ群 G R4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されている。
[0225] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球 面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズム Glと、両凸形状で像側面が非球 面で構成された正レンズ G2を配列して成り、レンズプリズム G1はガラス材料から、正 レンズ G2は榭脂材料力も形成されている。第 2レンズ群 GR2は、像側に凸面を向け 物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズ G3から成り、該負メ- スカス形状の単レンズ G3は榭脂材料から形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物 体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G4と、物体側に凸面 を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G5を配列して成り、正レン ズ G4と負のメニスカスレンズ G5はガラス材料から形成されて!、る。第 4レンズ群 GR4 は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状の単レンズ G6から成り、該正メニスカス形状の単レンズ G6は榭脂材料から形成されている。な お、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置している。 表 43に第 1の実施の形態に係るズームレンズ 31に具体的数値を適用した数値実 施例 1のレンズデータを示す。
[表 43]
Figure imgf000061_0001
広角端カゝら望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d4、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d6、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dlO及び第 4レンズ群 GR4とシールガラス SG との間の間隔 dl2が変化する。そこで、数値実施例 1における前記各間隔 d4、 d6、 d 10及び dl 2の広角端 ( 4.00)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離 ( 6.76)及 び望遠端 0 1.43)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno、画角 2 ωと共に表 4 4に示す。
[表 44]
Figure imgf000062_0001
[0228] 第 1レンズ群 GR1のレンズプリズム G1の物体側面 Sl、正レンズ G2の像側面 S4、 第 2レンズ群 GR2の負メニスカス形状の単レンズ G3の物体側面 S5、第 3レンズ群 G R3の正レンズ G4の両面 S7、 S8、負のメニスカスレンズ G5の像側面 S 10及び第 4レ ンズ群 GR4の正メニスカス形状の単レンズ G6の像側面 S 12は非球面で構成されて いる。そこで、数値実施例 1におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係 数 A、 B、 C、 Dを円錐定数 Kと共に表 45に示す。
[表 45]
Figure imgf000062_0002
[0229] 図 54乃至図 56は数値実施例 1の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 54は広角端における、図 55は中間焦点距離におけ る、図 56は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0230] 図 57は第 4の発明に係るズームレンズの第 2の実施の形態 32のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0231] 第 2の実施の形態に係るズームレンズ 32は、物体側より順に、弱い負の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4を配列して構成され ている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸の 軌跡を描いて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動し、第 4レンズ群 GR 4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されて!、る。
[0232] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球 面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズム G1と、両凸形状で像側面が非球 面で構成された正レンズ G2を配列して成り、レンズプリズム G1はガラス材料から、正 レンズ G2は榭脂材料力も形成されている。第 2レンズ群 GR2は、像側に凸面を向け 物体側面が非球面で構成された負メニスカス形状の単レンズ G3から成り、該負メ- スカス形状の単レンズ G3は榭脂材料から形成されている。第 3レンズ群 GR3は、物 体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された正レンズ G4と、物体側に凸面 を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレンズ G5とを配列して成り、正レ ンズ G4と負メニスカス形状の単レンズ G3はガラス材料から形成されて!、る。第 4レン ズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成された正メニスカス形状 の単レンズ G6から成り、該正メニスカス形状の単レンズ G6は榭脂材料から形成され ている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシールガラス SGが位置し ている。
[0233] 表 46に第 2の実施の形態に係るズームレンズ 32に具体的数値を適用した数値実 施例 2のレンズデータを示す。
[表 46] Si Ri 非球面 di ni
1 -6.936 ASP 5.70 1 .834 37.3
2 oo 0.20
3 24.1 98 1 .25 1 .583 30.0
4 -10,741 ASP variable
5 -7.530 ASP 0.50 1 .530 55,8
6 -92.51 3 variable
7 3,4ϋ ASP 1 ,60 1.743 49.3
8 -6.674 ASP 0.38
9 97.096 1.40 1 .821 24.1
10 2.247 ASP variable
1 1 -17.293 1.64 1 .530 55.8
12 -3.147 ASP variable
1 3 oo 0.50 1.51 7 64.2
14 oo 0.50
15 IMG 広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d4、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d6、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 dlO及び第 4レンズ群 GR4とシールガラス SG との間の間隔 dl2が変化する。そこで、数値実施例 2における前記各間隔 d4、 d6、 d 10及び dl2の広角端 ( 4.01)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離 ( 6.76)及 び望遠端 ( 11.43)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno、画角 2 ωと共に表 4 7に示す。
[表 47]
Figure imgf000064_0001
第 1レンズ群 GR1のレンズプリズム G 1の物体側面 S 1、正レンズ G2の像側面 S4、 第 2レンズ群 GR2の負メ-スカス形状の単レンズ G3の物体側面 S5、第 3レンズ群 G R3の正レンズ G4の両面 S7、 S8、負のメニスカスレンズ G5の像側面 S 10及び第 4レ ンズ群 GR4の正メニスカス形状の単レンズ G6像側面 S 12は非球面で構成されて!ヽ る。そこで、数値実施例 2におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A B C Dを円錐定数 Kと共に表 48に示す。
[表 48]
Figure imgf000065_0001
[0236] 図 58乃至図 60は数値実施例 2の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 58は広角端における、図 59は中間焦点距離におけ る、図 60は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0237] 図 61は第 4の発明に係るズームレンズの第 3の実施の形態 33のレンズ構成を示す ものであり、上段に広角端状態を下段に望遠端状態を示し、また、中段の矢印で光 軸上における移動軌跡を示す。
[0238] 第 3の実施の形態に係るズームレンズ 33は、物体側より順に、弱い正の屈折力を有 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群 GR4を配列して構成され ている。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第 2レンズ群 GR2が像側に凸の 軌跡を描いて移動し、第 3レンズ群 GR3が物体側に単調に移動し、第 4レンズ群 GR 4が像側に単調に移動することでズーミングを行うように構成されて!、る。
[0239] 第 1レンズ群 GR1は、物体側より順に、物体側に凹面を向け且つ物体側面が非球 面で構成された負の屈折力を有するレンズプリズム G1と、両凸形状で像側面が非球 面で構成された正レンズ G2を配列して成り、レンズプリズム G1と正レンズ G2は榭脂 材料カゝら形成されている。第 2レンズ群 GR2は、両凹形状で物体側面が非球面で構 成された負の単レンズ G3から成り、該負の単レンズ G3は榭脂材料カゝら形成されて!/ヽ る。第 3レンズ群 GR3は、物体側より順に、両凸形状で両面が非球面で構成された 正レンズ G4と、物体側に凸面を向け像側面が非球面で構成された負のメニスカスレ ンズ G5を配列して成り、正レンズ G4と負のメニスカスレンズ G5はガラス材料から形 成されている。第 4レンズ群 GR4は、物体側に凹面を向け像側面が非球面で構成さ れた正メニスカス形状の単レンズ G6から成り、正メニスカス形状の単レンズ G6は樹 脂材料力も形成されている。なお、第 4レンズ群 GR4と撮像面 IMGとの間にはシー ルガラス SGが位置して!/、る。
表 49に第 3の実施の形態に係るズームレンズ 33に具体的数値を適用した数値実 施例 3のレンズデータを示す。
[表 49]
Figure imgf000066_0001
広角端力も望遠端へのズーミングに際し、第 1レンズ群 GR1と第 2レンズ群 GR2と の間の間隔 d4、第 2レンズ群 GR2と第 3レンズ群 GR3との間の間隔 d6、第 3レンズ群 GR3と第 4レンズ群 GR4との間の間隔 d 10及び第 4レンズ群 GR4とシールガラス SG との間の間隔 dl2が変化する。そこで、数値実施例 3における前記各間隔 d4、 d6、 d 10及び dl2の広角端 ( 4.11)、広角端と望遠端との間の中間焦点距離 ( 6.93)及 び望遠端 ( 11.72)における各値を焦点距離 f、 Fナンバー Fno、画角 2 ωと共に表 5 0に示す,
[表 50]
Figure imgf000067_0001
[0242] 第 1レンズ群 GR1のレンズプリズム Glの物体側面 Sl、正レンズ G2の像側面 S4、 第 2レンズ群 GR2の負の単レンズ G3の物体側面 S5、第 3レンズ群 GR3の正レンズ G 4の両面 S7、 S8、負のメニスカスレンズ G5の像側面 S 10及び第 4レンズ群 GR4の正 メニスカス形状の単レンズ G6の像側面 S 12は非球面で構成されている。そこで、数 値実施例 3におけるこれら各面の 4次、 6次、 8次、 10次の非球面係数 A、 B、 C、 Dを 円錐定数 Kと共に表 51に示す。
[表 51]
Figure imgf000067_0002
[0243] 図 62乃至図 64は数値実施例 3の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、 歪曲収差を示すものであり、図 62は広角端における、図 63は中間焦点距離におけ る、図 64は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線は d 線の、破線は C線の、一点鎖線は g線の球面収差を示し、非点収差図において実線 はザジタル像面を、破線はメリジォナル像面を示す。
[0244] 前記各数値実施例 1乃至 3の条件式(1)乃至(5)対応値を表 52に示す。
[表 52] 条件式 実施例 1 実施例 2 実施例 3
( 1 ) 12ノ fw 0.12 0.12 0.12
(2) f2 / fw -3.07 -3.87 -2.34
(3) f12 / fw 2.73 3.23 2.85
(4) f12 / f2 -0.89 -0.83 -1.22
(5) - d32 35.40 25.27 35.40
[0245] 前記数値実施例 1乃至 3共に、簡易な構成でありながらも、条件式(1)乃至 (5)を 満足し、表 43乃至 51及び各収差図に示すように、小型に構成され、高画素の撮像 素子に対応した良好な光学性能を有していることが分かる。
[0246] 次に、本発明撮像装置について説明する。
[0247] 本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信 号に変換する撮像素子を備え、前記ズームレンズは前記した本発明における第 1乃 至第 4の発明に係るズームレンズの何れかを適用することができる。
[0248] 図 65乃至図 67に本発明撮像装置を携帯電話のカメラ部に適用した実施の形態を 示す。
[0249] 図 65及び図 66は携帯電話 100の外観を示すものである。
[0250] 携帯電話 100は、表示部 120と本体部 130とが中央のヒンジ部で折り畳み可能に 連結されて構成され、携行時には図 65に示すように折り畳んだ状態とし、通話時等 の使用時には図 66に示すように表示部 120と本体部 130とを開 、た状態とする。
[0251] 表示部 120の背面側の一側部に寄った位置には基地局との間で電波の送受信を 行うためのアンテナ 121が出し入れ自在に設けられ、また、表示部 120の内側面に は該内側面のほぼ全体を占める大きさの液晶表示パネル 122が配置され、該液晶 表示パネル 122の上方にはスピーカ 123が配置されている。さらに、この表示部 120 にはデジタルカメラ部の撮像ユニット 110が配置されており、該撮像ユニット 110のズ ームレンズ 111が表示部 120の背面に形成された臨ませ孔 124を介して外方に臨ん でいる。なお、ここで撮像ユニットの用語は、撮像レンズ 111と撮像素子 112とによつ て構成されるものとして使用している。すなわち、撮像レンズ 111と撮像素子 112とは 同時に表示部 120内に設けられる必要がある力 デジタルカメラ部を構成するその他 の部分、例えば、カメラ制御部や記録媒体等は本体部 130に配置されても良いことを 明確にするために用いたのが撮像ユニットなる概念である。なお、上記撮像素子 112 としては、例えば、 CCDや CMOS等の光電変換素子を使用したものが適用可能で ある。また、ズームレンズ 111としては、前記した本発明における第 1の発明乃至第 4 の発明の各実施形態に係るズームレンズを適用することができ、さらに、本明細書に 示した実施形態以外の形態で実施する本発明ズームレンズを適用することができる
[0252] さらにまた、表示部 120の先端部には赤外通信部 125が配置され、該赤外通信部 125には、図示しないが、赤外線発光素子と赤外線受光素子を備えている。
[0253] 本体部 130の内側面には「0」乃至「9」の数字キー、発呼キー、電源キー等の操作 キー 131、 131、…が設けられており、操作キー 131、 131、…が配置された部分 の下方にはマイクロフォン 132が配置されている。また、本体部 130の側面にはメモリ カードスロット 133が設けられ、該メモリカードスロット 133を介してメモリカード 140を 本体部 130に挿脱することができるようになつている。
[0254] 図 67は携帯電話 100の構成を示すブロック図である。
[0255] 携帯電話 100は CPU (Central Processing Unit) 150を備え、該 CPU150が携帯 電話 100の全体の動作を制御する。すなわち、 CPU 150は ROM (Read Only Memo ry) 151に記憶されている制御プログラムを RAM (Random Access Memory) 152に 展開し、バス 153を介して携帯電話 100の動作を制御する。
[0256] カメラ制御部 160はズームレンズ 111と撮像素子 112から成る撮像ユニット 110を 制御して静止画及び動画等の画像の撮影を行うもので、得られた画像情報に関して JPEG, MPEG等への圧縮力卩ェ等を行った後、ノ ス 153に乗せる。ノ ス 153に乗せ られた画像情報は、上記 RAM152に一時的に保存され、必要に応じてメモリカード インターフェース 141に出力され、メモリカードインターフェース 141によってメモリ力 ード 140に保存されたり、或いは、表示制御部 154を介して液晶表示パネル 122に 表示される。また、撮影時に同時にマイクロフォン 132を通じて収録された音声情報 も音声コ一デック 170を介して画像情報と共に RAM 152- ^一時的に保存されたり、 メモリカード 140へ保存され、また、液晶表示パネル 122への画像表示と同時に音声 コーデック 170を介してスピーカ 123から出力される。さらに、上記画像情報や音声 情報は、必要に応じて、赤外線インターフェース 155に出力され、該赤外線インター フェース 155によって赤外線通信部 125を介して外部に出力され、同じような赤外線 通信部を備えた機器、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、 PDA (Personal Digital Assistance)等の外部の情報機器へ伝達される。なお、 RAM152やメモリ力 ード 140に保存されている画像情報に基づいて液晶表示パネル 122に動画あるい は静止画を表示するときには、カメラ制御部 160において、 RAM152やメモリカード 140に保存されているファイルのデコードや解凍を行った後の画像データがバス 153 を介して表示制御部 154に送られる。
[0257] 通信制御部 180はアンテナ 121を介して基地局との間で電波の送受信を行い、音 声通話モードにおいては、受信した音声情報を処理した後音声コーデック 170を介 してスピーカ 123に出力し、また、マイクロフォン 132が集音した音声を音声コーデッ ク 170を介して受領して所定の処理を施した後送信する。
[0258] 上記したズームレンズ 111は入射光軸方向の大きさを小型に構成することが出来る ので、携帯電話 100のように厚さに制約のある機器にも容易に搭載することが出来る 。また、高画質の画像力も多くの情報を取り込むことができ、携帯型情報機器である 携帯電話の撮像レンズとして好適である。
[0259] なお、上記した実施の形態及び数値実施例にお!/ヽて示した具体的な構造及び形 状並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体ィ匕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。

Claims

請求の範囲 [1] 物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配 列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群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たズームレンズにおいて、 前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り 曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、 前記第 2レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、 以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[2] 少なくとも、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項 1に記載のズーム レンズ。
(2) f2/fw< - 2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[3] 少なくとも、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項 2に記載のズーム レンズ。
(3) fl2/fw> 2. 0
ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離で ある。
[4] 以下の条件式 (4)を満足することを特徴とする請求項 3に記載のズームレンズ。
(4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
[5] 前記第 3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力 を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式 (5)及び (6)を満足すること を特徴とする請求項 1に記載のズームレンズ。
(5) v d31 - v d32 > 20
Figure imgf000072_0001
ここで、 v d31は第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線 (波長 =587.6nm)でのアッベ数、 v d32は第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レ ンズの d線でのアッベ数、 β 3wは無限遠被写体に対する第 3レンズ群の広角端での 横倍率、 β 3tは無限遠被写体に対する第 3レンズ群の望遠端での横倍率である。
[6] 物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配 列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群を移動させること によりズーミングを行うように構成されたズームレンズにお 、て、
前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り 曲げるプリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、
前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、
以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[7] 少なくとも、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項 6に記載のズーム レンズ。
(2) f2/fw< - 2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[8] 少なくとも、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項 7に記載のズーム レンズ。
(3) fl2/fw> 2. 0 ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離で ある。
[9] 以下の条件式 (4)を満足することを特徴とする請求項 8に記載のズームレンズ。
(4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
[10] 前記第 3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力 を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式 (5)を満足することを特徴と する請求項 6に記載のズームレンズ。
(5) v d31 - v d32 > 20
ここで、 V d31は第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 V d32は第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数である。
[11] 物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配 列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群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たズームレンズにおいて、
前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズ プリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、
前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、
以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[12] 少なくとも、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項 11に記載のズー ムレンズ。
(2) f2/fw< - 2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[13] 少なくとも、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項 12に記載のズー ムレンズ。
(3) fl2/fw> 2. 0
ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離で ある。
[14] 以下の条件式 (4)を満足することを特徴とする請求項 13に記載のズームレンズ。
(4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
[15] 前記第 3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力 を有する単レンズとを配列して構成され、以下の条件式 (5)及び (6)を満足すること を特徴とする請求項 11に記載のズームレンズ。
(5) v d31 - v d32 > 20
Figure imgf000074_0001
ここで、 v d31は第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 V d32は第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 β 3wは無限遠被写体に対する第 3レンズ群の広角端での横倍率、 β 3tは 無限遠被写体に対する第 3レンズ群の望遠端での横倍率である。
[16] 物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有する第 4レンズ群とを配 列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レンズ群を移動させること によりズーミングを行うように構成されたズームレンズにお 、て、
前記第 1レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズ プリズムと、正の屈折力を有する単レンズとを配列して構成され、
前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により構成され、
以下の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ。
(l) t2/fw< 0. 4
ここで、 t2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fwは 広角端におけるレンズ全系での焦点距離である。
[17] 少なくとも、前記第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項 16に記載のズー ムレンズ。
(2) f2/fw< - 2. 0
ここで、 f2は第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの焦点距離であ る。
[18] 少なくとも、前記第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズが榭脂材料 で形成され、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項 17に記載のズー ムレンズ。
(3) fl2/fw> 2. 0
ここで、 fl2は第 1レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの焦点距離で ある。
[19] 以下の条件式 (4)を満足することを特徴とする請求項 18に記載のズームレンズ。
(4) - 2. 0≤fl2/f2≤-0. 5
[20] 前記第 3レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと、負の屈折 力を有する単レンズを配列して構成され、以下の条件式 (5)を満足することを特徴と する請求項 16に記載のズームレンズ。
(5) v d31 - v d32 > 20
ここで、 V d31は第 3レンズ群を構成する正の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数、 V d32は第 3レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの d線でのァ ッべ数である。
[21] ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素 子を備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有 する第 4レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群を移動させ ることによりズーミングを行うように構成され、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、 負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈折力を有する 単レンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が、負の屈折力を有する単レンズ 1 枚により構成され、 t2を第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心 厚、 fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t2Zfwく 0. 4 を満足する
ことを特徴とする撮像装置。
[22] ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素 子を備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有 する第 4レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レ ンズ群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、前記第 1レンズ群が物 体側から順に、負の屈折力を有する単レンズと、光路を折り曲げるプリズムと、正の屈 折力を有する単レンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を有す る単レンズ 1枚により構成され、 t2を第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単 レンズの中心厚、 fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t 2/fw< 0. 4を満足する
ことを特徴とする撮像装置。
[23] ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素 子を備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有 する第 4レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群を移動させ ることによりズーミングを行うように構成され、前記第 1レンズ群が、物体側から順に、 負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力を有する単レンズ とを配列して構成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ 1枚により 構成され、 t2を第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズの中心厚、 fw を広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t2Zfw< 0. 4を満足 する ことを特徴とする撮像装置。
ズームレンズと該ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素 子を備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側より順に、弱い屈折力を有する第 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、正の屈折力を有 する第 4レンズ群とを配列して成り、前記第 2レンズ群と前記第 3レンズ群と前記第 4レ ンズ群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、前記第 1レンズ群が、 物体側から順に、負の屈折力を有し光路を折り曲げるレンズプリズムと、正の屈折力 を有する単レンズとを配列して構成され、前記第 2レンズ群が負の屈折力を有する単 レンズ 1枚により構成され、 t2を第 2レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズ の中心厚、 fwを広角端におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式(l) t2Zfw < 0. 4を満足する
ことを特徴とする撮像装置。
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