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JP2008310133A - Variable power optical system, imaging apparatus and digital equipment - Google Patents

Variable power optical system, imaging apparatus and digital equipment Download PDF

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JP2008310133A
JP2008310133A JP2007158774A JP2007158774A JP2008310133A JP 2008310133 A JP2008310133 A JP 2008310133A JP 2007158774 A JP2007158774 A JP 2007158774A JP 2007158774 A JP2007158774 A JP 2007158774A JP 2008310133 A JP2008310133 A JP 2008310133A
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JP
Japan
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lens
lens group
image
optical system
optical
Prior art date
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Application number
JP2007158774A
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Japanese (ja)
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Toru Nakatani
通 中谷
Yasushi Yamamoto
康 山本
Yoshito Soma
祥人 相馬
Mamoru Terada
守 寺田
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Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
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Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable power optical system which achieves reduction of cost by using a plastic lens and lessens deterioration of imaging performance caused by temperature change while securing a large aperture ratio, optical performance and compactness equal to or above those of the conventional one, and an imaging apparatus equipped therewith and digital equipment. <P>SOLUTION: The variable power optical system satisfies a predetermined condition to suppress the deterioration of imaging caused by the temperature change while securing the large aperture ratio and the compactness, and is equipped with, in order from an object side, first and second lens groups 11 and 12 having negative and positive optical power, and a diaphragm 13 between them. When varying power from a wide angle end to a telephoto end, the first and the second lens groups 11 and 12 move so that space between the first and the second lens groups 11 and 12 may be narrow, and the diaphragm 13 is fixed. The second lens group 12 includes at least one plastic lens having positive optical power and at least one plastic lens having negative optical power, and at least one surface of the plastic lens is an aspherical surface satisfying the predetermined condition to achieve the large aperture ratio and high optical performance by correcting spherical aberration. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラなどに好適に用いられる変倍光学系に関し、特に監視カメラに好適な、小型で広角な変倍光学系、それを備えた撮像装置、およびその撮像装置を搭載したデジタル機器に関する。   The present invention relates to a variable magnification optical system suitably used for a video camera, an electronic still camera, and the like, and particularly to a small and wide-angle variable magnification optical system suitable for a surveillance camera, an image pickup apparatus including the same, and an image pickup apparatus therefor It relates to the installed digital equipment.

近年、監視カメラの需要が増えてきている。監視カメラ用の変倍光学系としては、低照度の環境でも使用できるように大口径比で明るいことが望まれ、また、広い範囲を撮影できるように広角であることが求められている。その一方、コンパクト化や低コスト化も望まれている。また、近年、撮像素子の画素数は、年々増加する傾向にあり、さらに高い光学性能が要求されるようになってきている。   In recent years, the demand for surveillance cameras has increased. A variable power optical system for a surveillance camera is desired to be bright with a large aperture ratio so that it can be used even in a low illuminance environment, and to have a wide angle so that a wide range can be photographed. On the other hand, downsizing and cost reduction are also desired. In recent years, the number of pixels of the image sensor has been increasing year by year, and higher optical performance has been required.

このような変倍光学系の例としては、例えば、下記特許文献1および特許文献2に記載されたものがある。これらは、物体側から、負の第1レンズ群、変倍時に固定の絞り、正の第2レンズ群が配列された2群構成の変倍光学系である。このような負のレンズ群が先行する構成は、広角化に適しており、バックフォーカスの確保も比較的容易という特徴がある。また、絞りを移動群から独立させて固定することによって、変倍およびフォーカスの機構を簡単にすることができるとともに、ワイド端におけるFナンバーを小さく(大口径に)しても、絞り径を比較的小さくすることができる。
特開2002−277737号公報 特開2006−251437号公報
Examples of such variable magnification optical systems include those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 below. These are variable-magnification optical systems having a two-group configuration in which a negative first lens group, a fixed stop during zooming, and a positive second lens group are arranged from the object side. Such a configuration preceded by a negative lens group is suitable for widening the angle and is characterized by relatively easy back focus. Also, by fixing the diaphragm independently of the moving group, the zooming and focusing mechanism can be simplified, and the diaphragm diameter can be compared even if the F-number at the wide end is small (larger aperture). Can be made smaller.
JP 2002-277737 A JP 2006-251437 A

しかし、このような構成では、第2レンズ群への光線の入射高さ(軸上光束のマージナル光線の通過高さ)が高くなり、第2レンズ群において大きな収差が発生しやすい。そのため、従来は、第2レンズ群の構成が球面レンズのみとされた場合には、構成枚数が多くなり、第2レンズ群の全厚が大きい(長い)もの(特許文献1)であった。   However, in such a configuration, the incident height of the light beam to the second lens group (the passing height of the marginal light beam of the axial light beam) becomes high, and a large aberration tends to occur in the second lens group. Therefore, conventionally, when the configuration of the second lens group is only a spherical lens, the number of components increases, and the total thickness of the second lens group is large (long) (Patent Document 1).

一方、第2レンズ群に非球面を用いてコンパクト化を達成したものもあるが、ガラスを非球面としており、コストが高いものであった(特許文献2)。非球面レンズは、ガラスを非球面とするガラスモールド非球面レンズや研削非球面ガラスレンズの他に、球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成した複合型非球面レンズや、樹脂を非球面とするプラスチックモールド非球面レンズなどがある。コスト面においては、プラスチックモールド非球面レンズが格段に安い。しかしながら、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べ、温度変化による屈折率変化および体積変化が大きく、結像性能の劣化(結像面位置の変化および収差変化)が生じやすい。特に、監視カメラは、屋外などの温度変化の大きい環境で使用される場合も多く、従来は、プラスチックレンズの使用は、困難であると考えられてきた。   On the other hand, some lenses have been made compact by using an aspheric surface for the second lens group, but the glass is made an aspheric surface, and the cost is high (Patent Document 2). Aspherical lenses include glass-molded aspherical lenses with glass aspherical surfaces and ground aspherical glass lenses, as well as composite aspherical lenses in which aspherical resin is formed on spherical glass lenses, and aspherical resins. There is a plastic mold aspheric lens. In terms of cost, plastic molded aspheric lenses are much cheaper. However, the plastic lens has a larger refractive index change and volume change due to a temperature change than a glass lens, and image formation performance (image surface position change and aberration change) is likely to occur. In particular, surveillance cameras are often used in environments with large temperature changes such as outdoors, and conventionally, it has been considered difficult to use plastic lenses.

本発明は、上記事情に鑑みなされた発明であり、その目的は、従来と同程度以上の大口径比、光学性能およびコンパクト性を確保しつつ、プラスチックレンズを用いて低コスト化を達成するとともに、温度変化による結像性能の劣化を低減することができる変倍光学系、これを備えた撮像装置およびデジタル機器を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to achieve a reduction in cost by using a plastic lens while ensuring a large aperture ratio, optical performance and compactness comparable to or higher than conventional ones. An object of the present invention is to provide a variable magnification optical system capable of reducing deterioration in imaging performance due to temperature change, an imaging apparatus equipped with the same, and a digital device.

本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
(a)屈折率は、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(486.13nm)、C線(656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nC、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。
(d)レンズについて、「凹」、「凸」又は「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているもの(近軸曲率に基づいた表記)とする。
In order to solve the above technical problem, the present invention provides a variable magnification optical system, an imaging device, and a digital device having the following configurations. Note that the terms used in the following description are defined as follows in this specification.
(A) A refractive index is a refractive index with respect to the wavelength (587.56 nm) of d line | wire.
(B) Abbe number is determined when the refractive index for d line, F line (486.13 nm) and C line (656.28 nm) is nd, nF, nC and Abbe number is νd, respectively.
νd = (nd−1) / (nF−nC)
The Abbe number νd obtained by the definition formula
(C) The notation regarding the surface shape is a notation based on the paraxial curvature.
(D) When the notation “concave”, “convex” or “meniscus” is used for the lens, these represent the lens shape near the optical axis (near the center of the lens) (based on the paraxial curvature) Notation).

本発明の一態様に係る変倍光学系は、物体側から像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、絞りと、正の光学的パワーを有する第2レンズ群とを備え、広角端から望遠端への変倍において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とは、互いの間隔を狭くするよう移動し、前記絞りは、固定されており、前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと、少なくとも1枚の負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとを備えて構成されてなり、前記第1および第2プラスチックレンズの少なくとも1面は、下記(1)を満たす非球面を有し、かつ、下記(2)および(3)の条件式を満たすことを特徴とする。
−6 < dφp×f2 < −0.8 ・・・(1)
0.6 < Z/(Fnw) < 4.5 ・・・(2)
−2.4e−4 < BFt×φ2pA < 2.4e−4 ・・・(3)
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
dφp=φpm−φp0
φp0:メリジオナル断面(光軸を含む平面)における光軸上の光学的パワー、
メリジオナル断面(光軸を含む平面)における光軸上の曲率をC0、面の前後の屈折率をN、N’とした場合に
φp0=C0×(N’−N)
φpm:軸上光束(像面で光軸上に収束する光束)のマージナル光線(最周辺)のメリジオナル断面(光軸を含む平面)における通過位置での光学的パワー、
メリジオナル断面(光軸を含む平面)における該通過位置での曲率をCm、面の前後の屈折率をN、N’とした場合に
φpm=Cm×(N’−N)
Z:変倍比(望遠端焦点距離を広角端焦点距離で割った値)
Fnw:広角端におけるFナンバー
BFt:望遠端におけるバックフォーカス
φ2pA=Σki/(fpi×(1−Ni))
iは、前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズを表す指標であり、Σは、これらの和をとることを意味し、
ki:−30℃〜70℃の常温域であって波長400nm〜700nmの可視光における前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズの屈折率の温度係数(1℃当たりの屈折率の変化量)
fpi:前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズの焦点距離
Ni:前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズの屈折率
A variable magnification optical system according to an aspect of the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a negative optical power, a diaphragm, and a second lens group having a positive optical power. The first lens group and the second lens group move so as to narrow each other, and the stop is fixed, and the second lens unit is changed in zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The group includes at least one first plastic lens having a positive optical power and at least one second plastic lens having a negative optical power, and the first and second plastic lenses are provided. At least one surface has an aspherical surface satisfying the following (1), and satisfies the following conditional expressions (2) and (3).
−6 <dφp × f2 <−0.8 (1)
0.6 <Z / (Fnw 2 ) <4.5 (2)
−2.4e-4 <BFt × φ2pA <2.4e-4 (3)
However,
f2: Focal length of the second lens group dφp = φpm−φp0
φp0: optical power on the optical axis in the meridional section (plane including the optical axis),
When the curvature on the optical axis in the meridional section (plane including the optical axis) is C0, and the refractive indexes before and after the surface are N and N '
φp0 = C0 × (N′−N)
φpm: optical power at the passing position in the meridional section (plane including the optical axis) of the marginal ray (most peripheral) of the axial light beam (light beam converging on the optical axis at the image plane),
When the curvature at the passing position in the meridional section (plane including the optical axis) is Cm, and the refractive indexes before and after the surface are N and N ′
φpm = Cm × (N′−N)
Z: zoom ratio (a value obtained by dividing the telephoto end focal length by the wide angle end focal length)
Fnw: F number at wide angle end BFt: Back focus at telephoto end φ2pA = Σki / (fpi × (1-Ni))
i is an index representing each plastic lens in the second lens group, and Σ means taking the sum of these,
ki: Temperature coefficient of refractive index of each plastic lens in the second lens group in visible light having a wavelength of 400 nm to 700 nm in a normal temperature range of −30 ° C. to 70 ° C. (change amount of refractive index per 1 ° C.)
fpi: focal length of each plastic lens in the second lens group
Ni: Refractive index of each plastic lens in the second lens group

この構成において、第2レンズ群は、少なくとも1枚の正の光学的パワーのプラスチックレンズと少なくとも1枚の負の光学的パワーのプラスチックレンズとを含み、条件式(1)を満たす非球面を有する。このため、プラスチックレンズを採用することにより低コスト化を達成しながら、条件式(1)を満たす非球面を採用することにより良好に収差を補正することが可能となる。   In this configuration, the second lens group includes at least one positive optical power plastic lens and at least one negative optical power plastic lens, and has an aspherical surface satisfying conditional expression (1). . For this reason, it is possible to correct aberrations satisfactorily by adopting an aspherical surface satisfying conditional expression (1) while achieving cost reduction by employing a plastic lens.

前記条件式(1)は、前記第2レンズ群のプラスチックレンズの少なくとも1面が、光軸から離れるに従い、メリジオナル断面(光軸を含む平面)における光学的パワーがゆるくなる形状、すなわち、光学的パワーが正の場合では、メリジオナル断面(光軸を含む平面)における曲率がゆるくなっていく形状であって、光学的パワーが負の場合では、メリジオナル断面(光軸を含む平面)における曲率がきつくなっていく形状であることを表わしており、これにより球面収差を良好に補正し、大口径比で高性能な光学性能が達成可能となる。前記条件式(1)の下限を下回れば、球面収差が過剰補正となって好ましくない。前記条件式(1)の上限を上回れば、補正不足となって好ましくない。   The conditional expression (1) is such that at least one surface of the plastic lens of the second lens group has a shape in which the optical power in the meridional section (plane including the optical axis) becomes loose as it moves away from the optical axis, that is, optical When the power is positive, the curvature of the meridional section (plane including the optical axis) becomes gentler. When the optical power is negative, the curvature of the meridional section (plane including the optical axis) is tight. This indicates that the shape becomes a shape, and thereby spherical aberration is corrected well, and high performance optical performance can be achieved with a large aperture ratio. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the spherical aberration is excessively corrected, which is not preferable. Exceeding the upper limit of conditional expression (1) is not preferable because of insufficient correction.

また、前記非球面は、下記(1’)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
−5 < dφp×f2 < −0.9 ・・・(1’)
The aspherical surface further preferably satisfies the following conditional expression (1 ′).
−5 <dφp × f2 <−0.9 (1 ′)

また、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べ、通常、温度変化による屈折率変化および体積変化が大きい。監視カメラ用の光学系では、コストの高いオートフォーカスなどの複雑な機構が採用されず、撮像素子を像面位置に固定して使用する簡易な構成が採用されることが多い。このような場合では、温度が変化した場合におけるバックフォーカスの変化が問題となる。ここで、上記構成では、変倍光学系が前記条件式(3)を満たすので、温度変化によってプラスチックレンズの屈折率が変化した場合におけるバックフォーカスの変化を小さく抑えることが可能となる。   In addition, a plastic lens usually has a larger change in refractive index and volume due to a temperature change than a glass lens. In an optical system for a surveillance camera, a complicated mechanism such as high-cost autofocus is not employed, and a simple configuration in which an imaging element is fixed at an image plane position is often employed. In such a case, a change in back focus when the temperature changes becomes a problem. Here, in the above configuration, since the variable magnification optical system satisfies the conditional expression (3), it is possible to suppress a change in back focus when the refractive index of the plastic lens changes due to a temperature change.

また、プラスチックレンズを1枚のみ使用する場合では、プラスチックレンズの光学的パワーをできるだけ小さくする必要が生じ、収差補正の自由度が減ってしまう。ここで、上記構成では、前記条件式(3)を満たすように、正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとを併用し、これらによって温度変化に起因するバックフォーカスの変化を打ち消し合うように構成可能なので、第1および第2プラスチックレンズの光学的パワーの自由度を増やすことが可能となる。   Further, when only one plastic lens is used, it is necessary to make the optical power of the plastic lens as small as possible, and the degree of freedom of aberration correction is reduced. Here, in the above configuration, the first plastic lens having a positive optical power and the second plastic lens having a negative optical power are used in combination so as to satisfy the conditional expression (3), thereby causing a temperature change. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom of the optical power of the first and second plastic lenses.

また、変倍光学系は、下記(3’)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
−1.8e−4 < BFt×φ2pA < 1.8e−4 ・・・(3’)
It is even more preferable that the variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (3 ′).
−1.8e−4 <BFt × φ2pA <1.8e−4 (3 ′)

また、正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとは、互いに接合した接合レンズで構成されてもよい。この構成によって第1および第2プラスチックレンズの相対偏心による収差劣化を抑えることが可能となる。なお、この場合における前記条件式(3)のφ2pAにおける第1および第2プラスチックレンズの焦点距離fpi(i=1,2)は、接合されていない状態における値である。   In addition, the first plastic lens having a positive optical power and the second plastic lens having a negative optical power may be constituted by a cemented lens joined to each other. With this configuration, it is possible to suppress aberration deterioration due to the relative decentration of the first and second plastic lenses. In this case, the focal lengths fpi (i = 1, 2) of the first and second plastic lenses at φ2 pA in the conditional expression (3) are values in a state where they are not joined.

また、前記条件式(2)の下限を下回ると、充分なズーム比および明るさを確保することができずに好ましくない。前記条件式(2)の上限を上回ると、大口径比およびコンパクトを保ちながら、収差(特に球面収差)を良好に補正することが困難となる。   If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, a sufficient zoom ratio and brightness cannot be secured, which is not preferable. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, it will be difficult to satisfactorily correct aberrations (particularly spherical aberration) while maintaining a large aperture ratio and compactness.

また、変倍光学系は、下記(2’)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
0.8 < Z/(Fnw) < 3.0 ・・・(2’)
It is even more preferable that the variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2 ′).
0.8 <Z / (Fnw 2 ) <3.0 (2 ′)

そして、この上記構成の変倍光学系において、下記(4)の条件式を満足することが望ましい。
2.8 < f2/fw < 6.0 ・・・(4)
ただし、
fw:広角端における全系の焦点距離
この構成において、前記条件式(4)の下限を下回ると、第2レンズ群のパワーが強くなり過ぎ、第2レンズ群での球面収差の発生が大きくなって好ましくない。前記条件式(4)の上限を上回ると、全長が大きくなり過ぎて好ましくない。
In the variable magnification optical system having the above-described configuration, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
2.8 <f2 / fw <6.0 (4)
However,
fw: focal length of the entire system at the wide-angle end In this configuration, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the power of the second lens group becomes too strong, and the generation of spherical aberration in the second lens group becomes large. It is not preferable. Exceeding the upper limit of conditional expression (4) is not preferable because the total length becomes too large.

また、変倍光学系は、下記(4’)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
3.0 < f2/fw < 4.5 ・・・(4’)
Further, it is even more preferable that the variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4 ′).
3.0 <f2 / fw <4.5 (4 ′)

そして、これら上記構成の変倍光学系において、下記(5)の条件式を満足することが望ましい。
−1e−4 < BFt×φ2pB < 1e−4 ・・・(5)
ただし、
φ2pB=Σαi/fpi
iは、第2レンズ群内の各プラスチックレンズを表す指標であり、Σは、これらの和をとることを意味し、
αi:−30℃〜70℃の常温域における前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズの線膨張係数
In the variable magnification optical system having the above-described configuration, it is desirable that the following conditional expression (5) is satisfied.
−1e-4 <BFt × φ2pB <1e-4 (5)
However,
φ2pB = Σαi / fpi
i is an index representing each plastic lens in the second lens group, and Σ means taking the sum of these,
αi: Linear expansion coefficient of each plastic lens in the second lens group in a normal temperature range of −30 ° C. to 70 ° C.

この構成において、前記条件式(5)を満たすので、温度変化によりプラスチックレンズが膨張あるいは収縮した場合におけるバックフォーカスの変化を小さく抑えることが可能となる。前記条件式(3)と同様に、プラスチックレンズを1枚のみ使用する場合では、プラスチックレンズの光学的パワーをできるだけ小さくする必要が生じ、収差補正の自由度が減ってしまう。ここで、上記構成では、前記条件式(5)を満たすように、正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとを併用し、これらによって温度変化に起因するバックフォーカスの変化を打ち消し合うように構成可能なので、第1および第2プラスチックレンズの光学的パワーの自由度を増やすことが可能となる。   In this configuration, since the conditional expression (5) is satisfied, it is possible to suppress a change in back focus when the plastic lens expands or contracts due to a temperature change. Similar to the conditional expression (3), when only one plastic lens is used, it is necessary to make the optical power of the plastic lens as small as possible, and the degree of freedom of aberration correction is reduced. Here, in the above configuration, the first plastic lens having a positive optical power and the second plastic lens having a negative optical power are used in combination so as to satisfy the conditional expression (5), thereby causing a temperature change. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom of the optical power of the first and second plastic lenses.

また、変倍光学系は、下記(5’)の条件式を満たすことがより一層好ましい。
−0.7e−4 < BFt×φ2pB < 0.7e−4 ・・・(5’)
Further, it is even more preferable that the variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5 ′).
−0.7e−4 <BFt × φ2pB <0.7e−4 (5 ′)

そして、本発明の他の一態様に係る撮像装置は、これら上記構成のいずれかの変倍光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする。   An imaging apparatus according to another aspect of the present invention includes any of the above-described variable power optical systems and an image sensor that converts an optical image into an electrical signal. An optical image of an object can be formed on a light receiving surface of the image sensor.

そして、本発明の他の一態様に係るデジタル機器は、上記構成の撮像装置と、前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とする。   A digital apparatus according to another aspect of the present invention includes the imaging device having the above-described configuration, and a control unit that causes the imaging device to perform at least one of shooting a still image and a moving image of a subject, The variable power optical system of the apparatus is assembled so that an optical image of the subject can be formed on the light receiving surface of the image sensor.

本発明によれば、従来と同程度以上の大口径比、光学性能、コンパクト性を確保しつつ、プラスチックレンズを用いて低コスト化を達成するとともに、温度変化による結像性能の劣化を低減することができる変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器の提供が可能となる。   According to the present invention, while ensuring a large aperture ratio, optical performance, and compactness that are equal to or higher than those of conventional ones, the plastic lens is used to achieve cost reduction and to reduce deterioration of imaging performance due to temperature change. Therefore, it is possible to provide a variable magnification optical system, an imaging device, and a digital device.

以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.

<変倍光学系の構成の説明>
図1は、実施形態における変倍光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
<Description of configuration of variable magnification optical system>
FIG. 1 is a lens cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the variable magnification optical system in the embodiment.

図1において、この変倍光学系1は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子15の受光面(像面)上に、物体(被写体)の光学像を形成するものであって、物体側から像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群11と、絞り13と、正の光学的パワーを有する第2レンズ群12とを備え、広角端から望遠端への変倍の際に、前記第1レンズ群11と前記第2レンズ群12とが互いの間隔が狭くなるよう移動し、前記絞り13が前記第1レンズ群11と前記第2レンズ群12との間に固定されて配設され、第2レンズ群12が少なくとも1枚の正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと少なくとも1枚の負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとを備えて構成されてなる変倍光学系である。なお、図1で例示した変倍光学系1は、後述する実施例1の変倍光学系1A(図3)と同じ構成である。   In FIG. 1, a zoom optical system 1 forms an optical image of an object (subject) on a light receiving surface (image surface) of an image sensor 15 that converts an optical image into an electrical signal. In order from the object side to the image side, a first lens group 11 having a negative optical power, a diaphragm 13, and a second lens group 12 having a positive optical power are provided, and change from the wide-angle end to the telephoto end. When the magnification is doubled, the first lens group 11 and the second lens group 12 move so that the distance between the first lens group 11 and the second lens group 12 becomes narrow, and the diaphragm 13 is located between the first lens group 11 and the second lens group 12. The second lens group 12 includes at least one first plastic lens having a positive optical power and at least one second plastic lens having a negative optical power. This is a variable magnification optical system. The variable power optical system 1 illustrated in FIG. 1 has the same configuration as the variable power optical system 1A (FIG. 3) of Example 1 described later.

図1では、第1レンズ群11は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(像側へ凹面を向けた負レンズ)111と、両凹の負レンズ112と、物体側に凸の正メニスカスレンズ113とから構成され、第2レンズ群12は、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ121と、両凸の正レンズ122と、両凹の負レンズ123と、物体側に凸の負メニスカスレンズ124と、両凸の正レンズ125とから構成され、正レンズ122と負レンズ123とは固定的に一体化された接合レンズであり、負メニスカスレンズ124と正レンズ125とがそれぞれ非球面の両面を持つプラスチックレンズである例を示している。第2レンズ群12の物体側には、光学絞り13(開口絞り)が固定されて配置されている。この変倍光学系1は、物体側から順に「負・正」の2成分を有する、いわゆる負リードの光学系である。   In FIG. 1, the first lens group 11 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens (negative lens having a concave surface facing the image side) 111 convex to the object side, a biconcave negative lens 112, and a convex side toward the object side. The second menscus lens 113 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens 121 convex to the object side, a biconvex positive lens 122, a biconcave negative lens 123, and an object. The positive meniscus lens 124 and the positive lens 125 are composed of a negative meniscus lens 124 that is convex to the side and a positive lens 125 that is biconvex. The positive lens 122 and the negative lens 123 are fixedly integrated. Are examples of plastic lenses having both aspheric surfaces. On the object side of the second lens group 12, an optical aperture 13 (aperture stop) is fixedly disposed. The variable magnification optical system 1 is a so-called negative lead optical system having two components of “negative / positive” in order from the object side.

なお、接合レンズにおけるレンズ枚数は、接合レンズ全体で1枚ではなく、接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すこととする。   Note that the number of lenses in the cemented lens is not represented by one for the entire cemented lens, but by the number of single lenses constituting the cemented lens.

第1レンズ群11は、物体側より順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ111と、負レンズ112と、正レンズ113とから構成されている。このため、大きな負の光学的パワーを、光束が比較的小さい(光線の入射高さが低い)ところに配置でき収差(特に球面収差とコマ収差)の発生を抑えることが可能となる。また、大きな負の光学的パワーを負メニスカスレンズ111および負レンズ112に分担させることでも収差の発生を抑えることが可能となる。   The first lens group 11 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens 111 having a concave surface facing the image side, a negative lens 112, and a positive lens 113. For this reason, a large negative optical power can be arranged where the light beam is relatively small (the incident height of the light beam is low), and it is possible to suppress the occurrence of aberrations (especially spherical aberration and coma aberration). In addition, it is possible to suppress the occurrence of aberration by sharing a large negative optical power between the negative meniscus lens 111 and the negative lens 112.

また、第2レンズ群12は、その最も像側に、負の光学的パワーのプラスチックレンズである負メニスカスレンズ124と、正の光学的パワーのプラスチックレンズである正レンズ125とが配置されている。このため、第2レンズ群12の最も像側は、光線の入射高さ(軸上光束のマージナル光線の通過高さ)が比較的低く、非球面形状に対する誤差感度が小さく望ましい。温度変化の場合における球面収差の変動も抑えられ好ましい。   In the second lens group 12, a negative meniscus lens 124, which is a plastic lens with negative optical power, and a positive lens 125, which is a plastic lens with positive optical power, are arranged on the most image side. . For this reason, it is desirable that the most image side of the second lens group 12 has a relatively low incident height of light rays (passing height of the marginal light beam of the axial light beam) and small error sensitivity with respect to the aspherical shape. This is preferable because the variation of spherical aberration in the case of temperature change is also suppressed.

そして、第2レンズ群12における正レンズ125の非球面と負メニスカスレンズ124の非球面とは、第2レンズ群の焦点距離をf2、および、軸上光束(像面で光軸上に収束する光束)のマージナル光線(最周辺)のメリジオナル断面(光軸を含む平面)における通過位置での光学的パワーφpmと光軸上の光学的パワーφp0との差をdφp(=φpm−φp0)とする場合に、下記(1)の条件式を満たすものとされる。
−6 < dφp×f2 < −0.8 ・・・(1)
The aspherical surface of the positive lens 125 and the aspherical surface of the negative meniscus lens 124 in the second lens group 12 have a focal length f2 of the second lens group and an axial luminous flux (converged on the optical axis at the image plane). The difference between the optical power φpm at the passing position in the meridional section (plane including the optical axis) of the marginal ray (most peripheral) of the luminous flux) and the optical power φp0 on the optical axis is defined as dφp (= φpm−φp0). In this case, the following conditional expression (1) is satisfied.
−6 <dφp × f2 <−0.8 (1)

なお、軸上光束のマージナル光線のメリジオナル断面(光軸を含む平面)における通過位置での光学的パワーφpmは、この通過位置での曲率をCmおよび面の前後の屈折率をN、N’とした場合に下記(A)の式で表され、そして、メリジオナル断面(光軸を含む平面)における光軸上の光学的パワーφp0は、メリジオナル断面(光軸を含む平面)における光軸上の曲率をC0および面の前後の屈折率をN、N’とした場合に下記(B)の式で表される。
φpm=Cm×(N’−N) ・・・(A)
φp0=C0×(N’−N) ・・・(B)
The optical power φpm at the passing position in the meridional section (plane including the optical axis) of the marginal ray of the on-axis light beam is expressed by Cm as the curvature at this passing position and N and N ′ as the refractive indices before and after the surface. In this case, the optical power φp0 on the optical axis in the meridional section (plane including the optical axis) is expressed by the following formula (A), and the curvature on the optical axis in the meridional section (plane including the optical axis) is Is represented by the following formula (B), where C0 is the refractive index before and after the surface is N, N ′.
φpm = Cm × (N′−N) (A)
φp0 = C0 × (N′−N) (B)

本実施形態の変倍光学系1では、第2レンズ群12は、プラスチックレンズで構成される正レンズ125および負メニスカスレンズ124を含み、前記条件式(1)を満たす非球面を有している。このため、プラスチックレンズを採用することにより低コスト化を達成しながら、前記条件式(1)を満たす非球面を採用することにより良好に収差を補正することができる。また、プラスチックレンズは、ガラスレンズよりも軽量である。   In the variable magnification optical system 1 of the present embodiment, the second lens group 12 includes a positive lens 125 and a negative meniscus lens 124 that are plastic lenses, and has an aspheric surface that satisfies the conditional expression (1). . For this reason, aberration can be favorably corrected by adopting an aspherical surface that satisfies the conditional expression (1) while achieving cost reduction by employing a plastic lens. In addition, the plastic lens is lighter than the glass lens.

前記条件式(1)は、前記第2レンズ群12のプラスチックレンズ125、124の少なくとも1面が、光軸から離れるに従い、メリジオナル断面(光軸を含む平面)における光学的パワーがゆるくなる形状であることを表わしており、これにより球面収差が良好に補正され、大口径比で高性能な光学性能の達成が可能となる。前記条件式(1)の下限を下回れば、球面収差が過剰補正となって好ましくない。前記条件式(1)の上限を上回れば、補正不足となって好ましくない。また、球面収差をより良好に補正しつつ、大口径比でより高性能な光学特性を達成する観点から、前記非球面は、下記条件式(1’)を満たすことがより好ましい。
−5 < dφp×f2 < −0.9 ・・・(1’)
The conditional expression (1) is a shape in which the optical power in the meridional section (plane including the optical axis) becomes weaker as at least one surface of the plastic lenses 125 and 124 of the second lens group 12 moves away from the optical axis. This indicates that the spherical aberration is corrected well, and high performance optical performance can be achieved with a large aperture ratio. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the spherical aberration is excessively corrected, which is not preferable. Exceeding the upper limit of conditional expression (1) is not preferable because of insufficient correction. Further, from the viewpoint of achieving higher performance optical characteristics with a large aperture ratio while correcting spherical aberration better, it is more preferable that the aspherical surface satisfies the following conditional expression (1 ′).
−5 <dφp × f2 <−0.9 (1 ′)

そして、変倍光学系1は、望遠端(t)の焦点距離を広角端(w)の焦点距離で割った値である変倍比をZ、広角端におけるFナンバーをFnw、望遠端におけるバックフォーカスをBFt、および、第2レンズ群12内の第1および第2プラスチックレンズ(本実施形態では正レンズ125および負メニスカスレンズ124がその一例に相当)の焦点距離fpiと屈折率Niと屈折率Niの温度係数kiに基づく所定値をφ2pAとする場合に、下記(2)および(3)の条件式を満たすものとされる。
0.6 < Z/(Fnw) < 4.5 ・・・(2)
−2.4e−4 < BFt×φ2pA < 2.4e−4 ・・・(3)
The zoom optical system 1 has a zoom ratio Z that is a value obtained by dividing the focal length at the telephoto end (t) by the focal length at the wide-angle end (w), Fnw at the wide-angle end, and Fnw at the telephoto end. The focus is BFt, and the focal length fpi, the refractive index Ni, and the refractive index of the first and second plastic lenses in the second lens group 12 (in this embodiment, the positive lens 125 and the negative meniscus lens 124 are examples thereof). When the predetermined value based on the temperature coefficient ki of Ni is φ2 pA, the following conditional expressions (2) and (3) are satisfied.
0.6 <Z / (Fnw 2 ) <4.5 (2)
−2.4e-4 <BFt × φ2pA <2.4e-4 (3)

なお、前記所定値φ2pAは、上述のように、第2レンズ群12内の第1および第2プラスチックレンズの焦点距離をfpi、これらの屈折率をNi、これらの屈折率Niの温度係数をkiとした場合に下記(C)の式で表される。
φ2pA=Σki/(fpi×(1−Ni)) ・・・(C)
ここで、iは、以下の同様に、前記第1および第2プラスチックレンズを表す指標であり、Σは、これらの和をとることを意味する。屈折率Niの温度係数kiは、1℃当たりの屈折率の変化量であり、−30℃〜70℃の常温域であって波長400nm〜700nmの可視光における値である。
Note that, as described above, the predetermined value φ2pA is the focal length of the first and second plastic lenses in the second lens group 12 as fpi, the refractive index thereof as Ni, and the temperature coefficient of the refractive index Ni as ki. Is represented by the following formula (C).
φ2pA = Σki / (fpi × (1-Ni)) (C)
Here, i is an index representing the first and second plastic lenses in the same manner as described below, and Σ means the sum of these. The temperature coefficient ki of the refractive index Ni is a change amount of the refractive index per 1 ° C., and is a value in a visible temperature range of −30 ° C. to 70 ° C. and a wavelength of 400 nm to 700 nm.

前記条件式(2)の下限を下回ると、充分なズーム比および明るさを確保することができずに好ましくなく、一方、前記条件式(2)の上限を上回ると、大口径比およびコンパクトを保ちながら、収差(特に球面収差)を良好に補正することが困難となる。したがって、前記条件式(2)を満たすように構成された変倍光学系1では、充分なズーム比および明るさが確保されつつ、大口径比およびコンパクトを保ちながら収差が良好に補正される。また、より充分なズーム比および明るさを確保しつつ、大口径比およびコンパクトを保ちながら収差をより良好に補正する観点から、この変倍光学系1は、下記条件式(2’)を満たすことがより好ましい。
0.8 < Z/(Fnw) < 3.0 ・・・(2’)
If the lower limit of the conditional expression (2) is not reached, a sufficient zoom ratio and brightness cannot be ensured, which is not preferable. On the other hand, if the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded, a large aperture ratio and compactness are reduced. It is difficult to satisfactorily correct aberrations (especially spherical aberration) while maintaining them. Therefore, in the variable magnification optical system 1 configured to satisfy the conditional expression (2), the aberration is favorably corrected while maintaining a large aperture ratio and compactness while ensuring a sufficient zoom ratio and brightness. In addition, from the viewpoint of better correcting aberrations while maintaining a large aperture ratio and compactness while ensuring a sufficient zoom ratio and brightness, the variable magnification optical system 1 satisfies the following conditional expression (2 ′). It is more preferable.
0.8 <Z / (Fnw 2 ) <3.0 (2 ′)

また、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べ、通常、温度変化による屈折率変化および体積変化が大きい。監視カメラ用の光学系では、コストの高いオートフォーカスなどの複雑な機構が採用されず、撮像素子を像面位置に固定して使用する簡易な構成が採用されることが多い。このような場合では、温度が変化した場合におけるバックフォーカスBFtの変化が問題となる。ここで、上記構成の変倍光学系1では、前記条件式(3)を満たすので、温度変化によって前記第1および第2プラスチックレンズ(本実施形態では正レンズ125および負メニスカスレンズ124がその一例に相当)の屈折率が変化した場合におけるバックフォーカスBFtの変化を小さく抑えることが可能となる。   In addition, a plastic lens usually has a larger change in refractive index and volume due to a temperature change than a glass lens. In an optical system for a surveillance camera, a complicated mechanism such as high-cost autofocus is not employed, and a simple configuration in which an imaging element is fixed at an image plane position is often employed. In such a case, a change in the back focus BFt when the temperature changes becomes a problem. Here, in the variable magnification optical system 1 having the above configuration, since the conditional expression (3) is satisfied, the first and second plastic lenses (in this embodiment, the positive lens 125 and the negative meniscus lens 124 are examples thereof due to a temperature change. The change in the back focus BFt when the refractive index changes is small.

また、プラスチックレンズを1枚のみ使用する場合では、プラスチックレンズの光学的パワーをできるだけ小さくする必要が生じ、収差補正の自由度が減ってしまう。ここで、本実施形態の変倍光学系1では、前記条件式(3)を満たすように、正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとを併用し、これらによって温度変化に起因するバックフォーカスBFtの変化を打ち消し合うように構成可能なので、第1および第2プラスチックレンズの光学的パワーの自由度を増やすことが可能となる。   Further, when only one plastic lens is used, it is necessary to make the optical power of the plastic lens as small as possible, and the degree of freedom of aberration correction is reduced. Here, in the variable magnification optical system 1 of the present embodiment, a first plastic lens having a positive optical power and a second plastic lens having a negative optical power are used in combination so as to satisfy the conditional expression (3). As a result, the change in the back focus BFt caused by the temperature change can be canceled out, so that the degree of freedom of the optical power of the first and second plastic lenses can be increased.

また、温度変化に起因するバックフォーカスBFtの変化をより小さく抑える観点から、変倍光学系1は、下記条件式(3’)を満たすことがより好ましい。
−1.8e−4 < BFt×φ2pA < 1.8e−4 ・・・(3’)
Further, from the viewpoint of suppressing the change in the back focus BFt caused by the temperature change to be smaller, it is more preferable that the zoom optical system 1 satisfies the following conditional expression (3 ′).
−1.8e−4 <BFt × φ2pA <1.8e−4 (3 ′)

また、本実施形態における負メニスカスレンズ124と正レンズ125とは、互いに接合した接合レンズで構成されている。このため、負メニスカスレンズ124および正レンズ125における相対偏心による収差劣化を抑えることが可能となる。なお、この場合における前記条件式(3)のφ2pAにおける負メニスカスレンズ124および正レンズ125の焦点距離fpは、接合されていない状態における値である。   Further, the negative meniscus lens 124 and the positive lens 125 in the present embodiment are composed of cemented lenses that are cemented with each other. For this reason, it is possible to suppress aberration deterioration due to relative decentration in the negative meniscus lens 124 and the positive lens 125. In this case, the focal lengths fp of the negative meniscus lens 124 and the positive lens 125 at φ2pA in the conditional expression (3) are values in a state where they are not joined.

また、絞り13は、第1レンズ群11と第2レンズ群12との間に固定されて配設されているので、第2レンズ群12を移動させ変倍し、第1レンズ群11を移動させフォーカスする機構をそれぞれ独立に構成でき、変倍、フォーカスの機構を簡単にすることができる。   Further, since the diaphragm 13 is fixedly disposed between the first lens group 11 and the second lens group 12, the second lens group 12 is moved to change the magnification, and the first lens group 11 is moved. The focusing mechanism can be configured independently, and the zooming and focusing mechanisms can be simplified.

このような変倍光学系1の像側には、フィルタ14を介して撮像素子15が配置される。フィルタ14は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラスなどを模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成などに応じて、ローパスフィルタ、赤外カットフィルタなどの光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子15は、この変倍光学系1によって結像された被写体の光学像における光量に応じてR(赤)、G(緑)、B(青)の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路(不図示)へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体光学像が、変倍光学系1によりその光軸AXに沿って適宜な変倍比で撮像素子15の受光面まで導かれ、撮像素子15によって前記被写体の光学像が撮像される。   On the image side of the variable magnification optical system 1, an image sensor 15 is disposed via a filter 14. The filter 14 is a parallel plate-shaped optical element, and schematically represents various optical filters, a cover glass of an image sensor, and the like. An optical filter such as a low-pass filter or an infrared cut filter can be appropriately disposed according to the use application, imaging device, camera configuration, and the like. The image sensor 15 performs photoelectric conversion into image signals of R (red), G (green), and B (blue) components in accordance with the amount of light in the optical image of the subject imaged by the variable magnification optical system 1. This element outputs to a predetermined image processing circuit (not shown). As a result, the object optical image on the object side is guided to the light receiving surface of the image sensor 15 at an appropriate magnification ratio along the optical axis AX by the variable magnification optical system 1, and the optical image of the subject is captured by the image sensor 15. Is done.

このような構成の変倍光学系1では、従来と同程度以上の大口径比、光学性能、コンパクト性を確保しつつ、プラスチックレンズを用いて低コスト化を達成するとともに、温度変化による結像性能の劣化を低減することができる変倍光学系、撮像装置およびデジタル機器の提供が可能となる。   The variable magnification optical system 1 having such a configuration achieves a reduction in cost by using a plastic lens while ensuring a large aperture ratio, optical performance, and compactness that are equal to or higher than those of the conventional one, and image formation by temperature change. It is possible to provide a variable magnification optical system, an imaging device, and a digital device that can reduce deterioration in performance.

また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群12における球面収差やその全長の観点から、第2レンズ群12の焦点距離をf2および広角端における全系の焦点距離をfwとする場合に、下記(4)の条件式を満足することが望ましい。
2.8 < f2/fw < 6.0 ・・・(4)
In the variable magnification optical system 1 having such a configuration, the focal length of the second lens group 12 is set to f2 and the focal length of the entire system at the wide angle end is set to fw from the viewpoint of spherical aberration and the total length of the second lens group 12. In this case, it is desirable that the following conditional expression (4) is satisfied.
2.8 <f2 / fw <6.0 (4)

前記条件式(4)の下限を下回ると、第2レンズ群12の光学的パワーが強くなり過ぎ、第2レンズ群12での球面収差の発生が大きくなって好ましくない。前記条件式(4)の上限を上回ると、全長が大きくなり過ぎて好ましくない。   If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the optical power of the second lens group 12 becomes too strong, and the occurrence of spherical aberration in the second lens group 12 becomes large, which is not preferable. Exceeding the upper limit of conditional expression (4) is not preferable because the total length becomes too large.

また、第2レンズ群における球面収差の発生を低減しつつ、全長をより短くする観点から、変倍光学系1は、下記条件式(4’)を満たすことがより好ましい。
3.0 < f2/fw < 4.5 ・・・(4’)
Further, from the viewpoint of shortening the overall length while reducing the occurrence of spherical aberration in the second lens group, it is more preferable that the variable magnification optical system 1 satisfies the following conditional expression (4 ′).
3.0 <f2 / fw <4.5 (4 ′)

また、このような構成の変倍光学系1において、第2レンズ群12内の第1および第2プラスチックレンズ(本実施形態では、正レンズ125および負メニスカスレンズ124がその一例に相当)の焦点距離fpiと線膨張係数αiに基づく所定値をφ2pBとする場合に、下記(5)の条件式を満足することが望ましい。
−1e−4 < BFt×φ2pB < 1e−4 ・・・(5)
In the variable magnification optical system 1 having such a configuration, the focal points of the first and second plastic lenses in the second lens group 12 (in this embodiment, the positive lens 125 and the negative meniscus lens 124 correspond to an example thereof). When the predetermined value based on the distance fpi and the linear expansion coefficient αi is φ2 pB, it is desirable that the following conditional expression (5) is satisfied.
−1e-4 <BFt × φ2pB <1e-4 (5)

なお、前記所定値φ2pBは、上述のように、第2レンズ群12内の第1および第2プラスチックレンズの焦点距離をfpi、これらの線膨張係数をαiとした場合に下記(D)の式で表される。
φ2pB=Σαi/fpi ・・・(D)
ここで、線膨張係数αiは、−30℃〜70℃の常温域における値である。
As described above, the predetermined value φ2pB is expressed by the following equation (D) when the focal lengths of the first and second plastic lenses in the second lens group 12 are fpi and their linear expansion coefficients are αi. It is represented by
φ2pB = Σαi / fpi (D)
Here, the linear expansion coefficient αi is a value in a normal temperature range of −30 ° C. to 70 ° C.

このような構成の変倍光学系1では、前記条件式(5)を満たすように構成されるので、温度変化により前記第1および第2プラスチックレンズ(本実施形態では正レンズ125および負メニスカスレンズ124がその一例に相当)が膨張あるいは収縮した場合におけるバックフォーカスBFtの変化を小さく抑えることが可能となる。前記条件式(3)の場合と同様に、プラスチックレンズを1枚のみ使用する場合では、プラスチックレンズの光学的パワーをできるだけ小さくする必要が生じ、収差補正の自由度が減ってしまう。ここで、本実施形態の変倍光学系1では、前記条件式(5)を満たすように、正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとを併用し、これらによって温度変化に起因するバックフォーカスBFtの変化を打ち消し合うように構成可能なので、第1および第2プラスチックレンズの光学的パワーの自由度を増やすことが可能となる。   Since the variable magnification optical system 1 having such a configuration is configured to satisfy the conditional expression (5), the first and second plastic lenses (in this embodiment, the positive lens 125 and the negative meniscus lens) are changed by temperature change. 124 corresponds to an example thereof), and the change in the back focus BFt can be suppressed to a small extent when it expands or contracts. As in the case of the conditional expression (3), when only one plastic lens is used, it is necessary to reduce the optical power of the plastic lens as much as possible, and the degree of freedom of aberration correction is reduced. Here, in the variable magnification optical system 1 of the present embodiment, a first plastic lens having a positive optical power and a second plastic lens having a negative optical power are used in combination so as to satisfy the conditional expression (5). As a result, the change in the back focus BFt caused by the temperature change can be canceled out, so that the degree of freedom of the optical power of the first and second plastic lenses can be increased.

また、温度変化に起因するバックフォーカスBFtの変化をより小さく抑える観点から、変倍光学系1は、下記条件式(5’)を満たすことがより好ましい。
−0.7e−4 < BFt×φ2pB < 0.7e−4 ・・・(5’)
Further, from the viewpoint of suppressing the change in the back focus BFt due to the temperature change to a smaller value, the zoom optical system 1 more preferably satisfies the following conditional expression (5 ′).
−0.7e−4 <BFt × φ2pB <0.7e−4 (5 ′)

また、このような構成の変倍光学系1において、第1レンズ群の焦点距離をf1とする場合に、下記(6)の条件式を満たすことが望ましい。
−1.2 < f1/f2 < −0.6 (6)
In the variable magnification optical system 1 having such a configuration, it is desirable that the following conditional expression (6) is satisfied when the focal length of the first lens unit is f1.
−1.2 <f1 / f2 <−0.6 (6)

前記条件式(6)の下限を下回ると、第2レンズ群12の光学的パワーが強くなり過ぎて、第2レンズ群12での球面収差の発生が大きくなって好ましくない。前記条件式(6)の上限を上回ると、第1レンズ群12の負の光学的パワーが強くなりすぎ、広角端での歪曲収差の発生が大きくなり好ましくない。   If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the optical power of the second lens group 12 becomes too strong, and the occurrence of spherical aberration in the second lens group 12 becomes large, which is not preferable. Exceeding the upper limit of conditional expression (6) is not preferable because the negative optical power of the first lens group 12 becomes too strong and distortion at the wide-angle end increases.

また、第2レンズ群12での球面収差の発生をより抑制しつつ、広角端での歪曲収差の発生をより抑制する観点から、変倍光学系1は、下記条件式(6’)を満たすことがより好ましい。
−1.1 < f1/f2 < −0.7 ・・・(6’)
The zoom optical system 1 satisfies the following conditional expression (6 ′) from the viewpoint of further suppressing the occurrence of spherical aberration in the second lens group 12 and further suppressing the occurrence of distortion at the wide-angle end. It is more preferable.
−1.1 <f1 / f2 <−0.7 (6 ′)

<変倍光学系を組み込んだデジタル機器の説明>
次に、上述の変倍光学系1が組み込まれたデジタル機器について説明する。
<Description of digital equipment incorporating variable magnification optical system>
Next, a digital apparatus in which the above-described variable magnification optical system 1 is incorporated will be described.

図2は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。デジタル機器3は、撮像機能のために、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35、記憶部36およびI/F部37を備えて構成される。デジタル機器3としては、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ(モニタカメラ)、携帯電話、携帯情報端末(PDA,Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器(例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど)を含んでよい。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the digital device according to the embodiment. The digital device 3 includes an imaging unit 30, an image generation unit 31, an image data buffer 32, an image processing unit 33, a driving unit 34, a control unit 35, a storage unit 36, and an I / F unit 37 for the imaging function. Composed. Examples of the digital device 3 include a digital still camera, a video camera, a surveillance camera (monitor camera), a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a personal computer, and a mobile computer. Equipment (eg, a mouse, scanner, printer, etc.) may be included.

撮像部30は、撮像装置21と撮像素子15とを備えて構成される。撮像装置21は、図1に示したような変倍光学系1と、光軸方向にレンズを駆動し変倍およびフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等とを備えて構成される。被写体からの光線は、変倍光学系1によって撮像素子15の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。   The imaging unit 30 includes an imaging device 21 and an imaging element 15. The imaging device 21 includes a variable magnification optical system 1 as shown in FIG. 1 and a lens drive device (not shown) for driving the lens in the optical axis direction to perform variable magnification and focusing. The light beam from the subject is imaged on the light receiving surface of the image sensor 15 by the variable magnification optical system 1 and becomes an optical image of the subject.

撮像素子15は、上述したように、変倍光学系1により結像された被写体の光学像をR,G,Bの色成分の電気信号(画像信号)に変換し、R,G,B各色の画像信号として画像生成部31に出力する。撮像素子15は、制御部35によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子15における各画素の出力信号の読出し(水平同期、垂直同期、転送)などの撮像動作が制御される。   As described above, the imaging device 15 converts the optical image of the subject formed by the variable magnification optical system 1 into an electrical signal (image signal) of R, G, B color components, and each color of R, G, B To the image generation unit 31 as an image signal. The imaging device 15 is controlled by the control unit 35 for imaging operations such as imaging of either a still image or a moving image, or reading (horizontal synchronization, vertical synchronization, transfer) of an output signal of each pixel in the imaging device 15. .

画像生成部31は、撮像素子15からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理などを行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整(WB調整)、輪郭補正および色ムラ補正などの周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部31で生成された画像データは、画像データバッファ32に出力される。   The image generation unit 31 performs amplification processing, digital conversion processing, and the like on the analog output signal from the image sensor 15, and determines an appropriate black level, γ correction, and white balance adjustment (WB adjustment) for the entire image. Then, known image processing such as contour correction and color unevenness correction is performed to generate image data of each pixel from the image signal. The image data generated by the image generation unit 31 is output to the image data buffer 32.

画像データバッファ32は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部33によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるRAM(Random Access Memory)などで構成される。   The image data buffer 32 is a memory that temporarily stores image data and is used as a work area for performing processing described later on the image data by the image processing unit 33. For example, the image data buffer 32 is a volatile storage element. It is composed of a RAM (Random Access Memory).

画像処理部33は、画像データバッファ32の画像データに対し、解像度変換などの画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部33に、変倍光学系1では補正しきれなかった収差を補正させるように構成することも可能である。   The image processing unit 33 is a circuit that performs image processing such as resolution conversion on the image data in the image data buffer 32. It is also possible to configure the image processing unit 33 to correct aberrations that could not be corrected by the variable magnification optical system 1 as necessary.

駆動部34は、制御部35から出力される制御信号によって所望の変倍およびフォーカシングを行わせるように変倍光学系1の複数のレンズ群を駆動する。   The drive unit 34 drives the plurality of lens groups of the variable magnification optical system 1 so as to perform desired variable magnification and focusing by a control signal output from the control unit 35.

制御部35は、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、記憶部36およびI/F部37の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部35によって、撮像装置21は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。   The control unit 35 includes, for example, a microprocessor and its peripheral circuits, and includes an imaging unit 30, an image generation unit 31, an image data buffer 32, an image processing unit 33, a drive unit 34, a storage unit 36, and an I / F unit. The operation of each part 37 is controlled according to its function. In other words, the imaging device 21 is controlled by the control unit 35 to execute at least one of the still image shooting and the moving image shooting of the subject.

記憶部36は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)や、RAMなどを備えて構成される。つまり、記憶部36は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。   The storage unit 36 is a storage circuit that stores image data generated by still image shooting or moving image shooting of a subject. For example, a ROM (Read Only Memory) that is a nonvolatile storage element, a rewritable nonvolatile memory, or the like. It comprises an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) that is a storage element, a RAM, and the like. That is, the storage unit 36 has a function as a still image memory and a moving image memory.

I/F部37は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、USBやIEEE1394などの規格に準拠したインターフェースである。   The I / F unit 37 is an interface that transmits / receives image data to / from an external device. For example, the I / F unit 37 is an interface that conforms to standards such as USB and IEEE1394.

このような構成のデジタル機器3の撮像動作に次について説明する。   Next, the imaging operation of the digital device 3 having such a configuration will be described.

静止画を撮影する場合は、制御部35は、撮像装置21に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、撮像装置21の図略の前記レンズ駆動装置を駆動し、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子15の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ(不図示)に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆるシャッターボタン(不図示)が押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部36に画像データが格納され、静止画像が得られる。   When taking a still image, the control unit 35 controls the imaging device 21 to take a still image, and drives the lens driving device (not shown) of the imaging device 21 to perform focusing. As a result, the focused optical image is periodically and repeatedly formed on the light receiving surface of the image sensor 15, converted into R, G, and B color component image signals, and then output to the image generation unit 31. . The image signal is temporarily stored in the image data buffer 32, and after image processing is performed by the image processing unit 33, an image based on the image signal is displayed on a display (not shown). The photographer can adjust the main subject so as to be within a desired position on the screen by referring to the display. When a so-called shutter button (not shown) is pressed in this state, image data is stored in the storage unit 36 as a still image memory, and a still image is obtained.

この場合において、被写体が撮像素子から離れた位置にある、あるいは近くの被写体を拡大したいためズーム撮影を行う場合には、制御部35は、変倍のためのレンズ駆動を実行し、変倍光学系1に連続的にズーミングを行わせる。これによって、撮影者から離れた被写体であっても拡大率を調節することによって、通常の等倍撮影と同様、主被写体がその画面中の所望の位置に収まるように調整し、拡大された静止画像を得ることができる。   In this case, when zoom shooting is performed because the subject is at a position away from the image sensor or a close subject is to be enlarged, the control unit 35 executes lens driving for zooming and zooming optics. Let the system 1 continuously zoom. As a result, by adjusting the enlargement ratio even for a subject far from the photographer, the main subject can be adjusted to fit in the desired position on the screen, and enlarged An image can be obtained.

また、動画撮影を行う場合は、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイ(不図示)を参照することで、撮像装置21を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この場合において、静止画撮影と同様に、被写体像の拡大率を調節することができ、前記シャッターボタン(不図示)を押すことによって、動画撮影が開始される。この撮影中において被写体の拡大率を随時変えることも可能である。   In addition, when performing moving image shooting, the control unit 35 controls the imaging device 21 to perform moving image shooting. After that, as in the case of still image shooting, the photographer refers to the display (not shown) so that the image of the subject obtained through the imaging device 21 is placed at a desired position on the screen. Can be adjusted. In this case, similarly to still image shooting, the enlargement ratio of the subject image can be adjusted, and moving image shooting is started by pressing the shutter button (not shown). It is also possible to change the magnification rate of the subject at any time during the photographing.

動画撮影時、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、撮像装置21の図略の前記レンズ駆動装置を駆動し、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子15の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ(不図示)に表示される。そして、もう一度前記シャッターボタン(不図示)を押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部36に導かれて格納される。   At the time of moving image shooting, the control unit 35 controls the imaging device 21 to take a moving image and drives the lens driving device (not shown) of the imaging device 21 to perform focusing. As a result, the focused optical image is periodically and repeatedly formed on the light receiving surface of the image sensor 15, converted into image signals of R, G, and B color components, and then output to the image generation unit 31. . The image signal is temporarily stored in the image data buffer 32, and after image processing is performed by the image processing unit 33, an image based on the image signal is displayed on a display (not shown). Then, when the shutter button (not shown) is pressed again, the moving image shooting is completed. The captured moving image is guided to and stored in the storage unit 36 as a moving image memory.

このような撮像装置21およびデジタル機器3では、従来と同程度以上の大口径比、光学性能、コンパクト性を確保しつつ、プラスチックレンズを用いて低コスト化を達成するとともに、温度変化による結像性能の劣化を低減することができる変倍光学系1を備えるので、小型化や低コスト化を図ることができる。特に、変倍光学系1が小型であるので、携帯電話に好適であり、また特に、変倍光学系1が小型で広角であるので、監視カメラに好適である。   In such an imaging device 21 and the digital device 3, while achieving a large aperture ratio, optical performance, and compactness that are equal to or higher than those of the conventional one, cost reduction is achieved by using a plastic lens, and imaging by temperature change is achieved. Since the variable magnification optical system 1 capable of reducing the deterioration of performance is provided, it is possible to reduce the size and the cost. In particular, since the variable magnification optical system 1 is small, it is suitable for a mobile phone. Particularly, since the variable magnification optical system 1 is small and has a wide angle, it is suitable for a surveillance camera.

<変倍光学系のより具体的な実施形態の説明>
以下、図1に示したような変倍光学系1、すなわち図2に示したようなデジタル機器3に搭載される撮像装置21に備えられる変倍光学系1の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
<Description of More Specific Embodiment of Variable-Magnification Optical System>
A specific configuration of the variable power optical system 1 as shown in FIG. 1, that is, the variable power optical system 1 provided in the imaging device 21 mounted in the digital device 3 as shown in FIG. This will be described with reference to FIG.

図3は、実施例1における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。また、図3には、この変倍光学系1Aの広角端(W)および望遠端(T)におけるレンズ配置も示されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the first embodiment. FIG. 3 also shows lens arrangements at the wide-angle end (W) and the telephoto end (T) of the variable magnification optical system 1A.

実施例1の変倍光学系1Aは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)とからなる負・正の2成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図3に示すように、第1レンズ群(Gr1)と前記第2レンズ群12とが移動し、光学絞りSTは、固定で移動しない。   The variable magnification optical system 1A of Example 1 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side, an optical aperture stop ST, and the like. , A negative / positive two-component zoom configuration comprising a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, and during zooming, as shown in FIG. 3, the first lens group (Gr1) ) And the second lens group 12 move, and the optical aperture stop ST is fixed and does not move.

より詳しくは、実施例1の変倍光学系1Aは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。   More specifically, in the variable magnification optical system 1A of Example 1, each lens group (Gr1, Gr2) is configured as follows in order from the object side to the image side.

第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凹の負レンズ(第2レンズL2)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)、両凸の正レンズ(第5レンズL5)、両凹の負レンズ(第6レンズL6)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第7レンズL7)および両凸の正レンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、接合レンズであり、第7レンズL7および第8レンズL8は、両面が非球面のプラスチックレンズである。   The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens convex to the object side (first lens L1), a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens convex to the object side (third lens L3). Consists of. The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens convex to the object side (fourth lens L4), a positive biconvex lens (fifth lens L5), a negative biconcave lens (sixth lens L6), and an object side. Convex negative meniscus lens (seventh lens L7) and biconvex positive lens (eighth lens L8). The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses, and the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are plastic lenses having both aspheric surfaces.

本実施例では、第7レンズL7には、その材料として、例えば、大阪ガスケミカル(株)製の製品名「OKP4」を用いることができる。「OKP4」は、フルオレン系ポリエステルであり、屈折率fp=1.607、屈折率の温度係数k=-1.3e-04(/K)、線膨張係数α=7.2e-05(/K)である。後述する実施例2、実施例3および実施例6の第7レンズL7も同様の硝材から構成されている。   In this embodiment, for example, the product name “OKP4” manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd. can be used for the seventh lens L7. “OKP4” is a fluorene-based polyester having a refractive index fp = 1.607, a refractive index temperature coefficient k = −1.3e-04 (/ K), and a linear expansion coefficient α = 7.2e-05 (/ K). The seventh lens L7 of Example 2, Example 3 and Example 6 to be described later is also made of the same glass material.

また、本実施例では、第8レンズL8には、その材料として、例えば、日本ゼオン(株)製の製品名「ZEONEX E48R」を用いることができる。「ZEONEX E48R」は、シクロオレフィンポリマーであり、屈折率fp=1.53048、屈折率の温度係数k=-1.0e-04(/K)、線膨張係数α=6.0e-05(/K)である。後述する実施例2、実施例3および実施例6の第8レンズL8も同様の硝材から構成されている。   In the present embodiment, for example, the product name “ZEONEX E48R” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. can be used for the eighth lens L8. “ZEONEX E48R” is a cycloolefin polymer having a refractive index fp = 1.53048, a refractive index temperature coefficient k = −1.0e-04 (/ K), and a linear expansion coefficient α = 6.0e-05 (/ K). . The eighth lens L8 of Example 2, Example 3 and Example 6 to be described later is also made of the same glass material.

第2レンズ群(Gr2)の物体側には、光学絞りSTが固定されて配置され、像側には、フィルタとしての平行平板(FT)を介して撮像素子(SR)の受光面が配置されている。   An optical aperture stop ST is fixed and arranged on the object side of the second lens group (Gr2), and a light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged on the image side via a parallel plate (FT) as a filter. ing.

図3において、各レンズ面に付されている番号ri(i=1,2,3,・・・)は、物体側から数えた場合のi番目のレンズ面(ただし、レンズの接合面は1つの面として数えるものとする。)であり、riに「*」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、光学絞り(ST)、平行平板(FT)の両面および撮像素子(SR)の受光面も1つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、後述の実施例2ないし実施例7についても同様である(図4ないし図9)。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例1〜7の各図3〜9を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号(r1)が付されているが、これらの曲率などが各実施例1〜7を通じて同一であるという意味ではない。   In FIG. 3, the number ri (i = 1, 2, 3,...) Given to each lens surface is the i-th lens surface when counted from the object side (however, the cemented surface of the lens is 1). It is assumed that a surface marked with “*” in ri is an aspherical surface. The optical diaphragm (ST), both surfaces of the parallel plate (FT), and the light receiving surface of the image sensor (SR) are also handled as one surface. The meaning of such handling and symbols is the same for Examples 2 to 7 described later (FIGS. 4 to 9). However, it does not mean that they are exactly the same. For example, in FIGS. 3 to 9 of the first to seventh embodiments, the lens surface arranged closest to the object side is denoted by the same reference numeral (r1). However, this does not mean that these curvatures are the same throughout the first to seventh embodiments.

このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸AXに沿って、順に第1レンズ群(Gr1)、光学絞りST、第2レンズ群(Gr2)および平行平板(FT)を通過し、撮像素子(SR)の受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子(SR)では、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号としてデジタルカメラなどのデジタル機器のメモリに記録されたり、有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。   Under such a configuration, light rays incident from the object side sequentially pass through the first lens group (Gr1), the optical aperture stop ST, the second lens group (Gr2), and the parallel plate (FT) along the optical axis AX. Passes and forms an optical image of the object on the light receiving surface of the image sensor (SR). In the image sensor (SR), the optical image is converted into an electrical signal. This electrical signal is subjected to predetermined digital image processing as necessary, and is recorded as a digital video signal in a memory of a digital device such as a digital camera, or transmitted to another digital device by wired or wireless communication. To do.

この実施例1の変倍光学系1Aでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図3に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、物体から離れる方向に曲線的(像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、常に、固定で移動しない。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動し、その間に配設されている光学絞りSTは、固定である。   In the variable magnification optical system 1A of the first embodiment, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 3, the first lens group (Gr1) moves away from the object. The second lens group (Gr2) is moved linearly in a direction approaching the object, and the optical aperture stop ST is always fixed and does not move. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them decreases, The optical aperture stop ST disposed in is fixed.

実施例1の変倍光学系1Aにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。   The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1A of Example 1 is shown below.

数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 17.569 0.800 1.80420 46.49
2 6.547 4.430
3 -49.85 0.600 1.80420 46.49
4 11.064 0.909
5 11.579 1.897 1.92286 20.88
6 30.944 可変
7(絞り) ∞ 可変
8 10.366 1.916 1.80420 46.49
9 26.770 0.100
10 7.506 2.594 1.49700 81.61
11 -82.373 0.700 1.84666 23.78
12 30.104 0.539
13* 12.830 1.000 1.60700 27.10
14* 4.611 0.508
15* 5.719 2.261 1.53048 55.72
16* -21.029 可変
17 ∞ 2.750 1.51680 64.20
18 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第13面
K=0.0000e+000,A4=-2.3830e-003,A6=2.9325e-005,A8=4.4734e-006,A10=-1.6248e-007
第14面
K=0.0000e+000,A4=-2.5422e-003,A6=-2.5197e-004,A8=2.6829e-005,A10=-1.1942e-006
第15面
K=0.0000e+000,A4=8.5315e-004,A6=-3.2936e-004,A8=3.6416e-005,A10=-1.7321e-006
第16面
K=0.0000e+000,A4=1.4388e-003,A6=-6.8817e-005,A8=2.1306e-005,A10=-1.2959e-006
各種データ
ズームデータ
ズーム比 3.60
広角 中間 望遠
焦点距離 2.803 5.316 10.083
Fナンバー 1.353 1.735 2.708
画角 47.014 24.251 12.735
像高 2.250 2.250 2.250
レンズ全長 48.368 37.749 36.095
BF 7.023 9.905 15.371
d6 13.742 3.123 1.469
d7 9.348 6.466 1.000
d16 4.210 7.092 12.558
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -8.356
2 8 9.583
上記の面データにおいて、面番号は、図3に示した各レンズ面に付した符号ri(i=1,2,3,…)の番号iが対応する。番号iに*が付された面は、非球面(非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面)であることを示す。
Numerical example 1
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 17.569 0.800 1.80420 46.49
2 6.547 4.430
3 -49.85 0.600 1.80420 46.49
4 11.064 0.909
5 11.579 1.897 1.92286 20.88
6 30.944 Variable 7 (Aperture) ∞ Variable 8 10.366 1.916 1.80420 46.49
9 26.770 0.100
10 7.506 2.594 1.49700 81.61
11 -82.373 0.700 1.84666 23.78
12 30.104 0.539
13 * 12.830 1.000 1.60700 27.10
14 * 4.611 0.508
15 * 5.719 2.261 1.53048 55.72
16 * -21.029 Variable 17 ∞ 2.750 1.51680 64.20
18 ∞ 1.00
Image plane ∞
Aspheric data 13th surface
K = 0.000e + 000, A4 = -2.3830e-003, A6 = 2.9325e-005, A8 = 4.4734e-006, A10 = -1.6248e-007
14th page
K = 0.0000e + 000, A4 = -2.5422e-003, A6 = -2.5197e-004, A8 = 2.6829e-005, A10 = -1.1942e-006
15th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 8.5315e-004, A6 = -3.2936e-004, A8 = 3.6416e-005, A10 = -1.7321e-006
16th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 1.4388e-003, A6 = -6.8817e-005, A8 = 2.1306e-005, A10 = -1.2959e-006
Various data zoom data Zoom ratio 3.60
Wide angle Medium telephoto focal length 2.803 5.316 10.083
F number 1.353 1.735 2.708
Angle of view 47.014 24.251 12.735
Image height 2.250 2.250 2.250
Total lens length 48.368 37.749 36.095
BF 7.023 9.905 15.371
d6 13.742 3.123 1.469
d7 9.348 6.466 1.000
d16 4.210 7.092 12.558
Zoom lens group data group Start surface Focal length 1 1 -8.356
2 8 9.583
In the above surface data, the surface number corresponds to the number i of the symbol ri (i = 1, 2, 3,...) Given to each lens surface shown in FIG. The surface marked with * in the number i indicates an aspherical surface (aspherical refractive optical surface or a surface having a refractive action equivalent to an aspherical surface).

また、“r”は、各面の曲率半径(単位はmm)、“d”は、無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔(軸上面間隔)、“nd”は、各レンズのd線(波長587.56nm)に対する屈折率、“νd”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、光学絞り(ST)、平行平面板(FT)の両面、撮像素子(SR)の受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞(無限大)である。   Also, “r” is the radius of curvature of each surface (unit is mm), “d” is the distance between the lens surfaces on the optical axis in the infinite focus state (axis upper surface distance), and “nd” is The refractive index “νd” of each lens with respect to the d-line (wavelength 587.56 nm) indicates the Abbe number. In addition, since each surface of the optical diaphragm (ST), both surfaces of the plane parallel plate (FT), and the light receiving surface of the image sensor (SR) are flat surfaces, their radii of curvature are ∞ (infinite).

上記の非球面データは、非球面とされている面(面データにおいて番号iに*が付された面)の2次曲面パラメータ(円錐係数K)と非球面係数Ai(i=4,6,8,10)の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをz軸の正の方向とするローカルな直交座標系(x,y,z)を用い、次式により定義している。
z(h)=ch/[1+√{1−(1+K)c}]+ΣAi・hi
ただし、z(h):高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h=x+y
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
Ai:i次の非球面係数
K:2次曲面パラメータ(円錐係数)
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例1の変倍光学系1Aにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を、図10、図11および図12にそれぞれ示す。図10は、広角端(W)における各収差を表し、図11は、中間点(M)における各収差を表し、図12は、望遠端(T)における各収差を表している。球面収差および非点収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合(%)で表している。球面収差の縦軸は、入射高で規格化した値で示してあるが、非点収差および歪曲収差の縦軸は、像高をmm単位で表してある。
The above-mentioned aspheric surface data includes the quadric surface parameter (cone coefficient K) and the aspheric surface coefficient Ai (i = 4, 6, 6) of the surface that is an aspheric surface (the surface with the number i added to * in the surface data). 8 and 10). The aspherical shape of the optical surface is defined by the following equation using a local orthogonal coordinate system (x, y, z) in which the surface vertex is the origin and the direction from the object toward the image sensor is the positive z-axis direction. is doing.
z (h) = ch 2 / [1 + √ {1− (1 + K) c 2 h 2 }] + ΣAi · hi
However, z (h): Amount of displacement in the z-axis direction at the position of height h (based on the surface vertex)
h: height in a direction perpendicular to the z-axis (h 2 = x 2 + y 2 )
c: Paraxial curvature (= 1 / radius of curvature)
Ai: i-th order aspheric coefficient
K: quadratic surface parameter (cone coefficient)
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the variable magnification optical system 1A of Example 1 under the lens arrangement and configuration as described above are shown in FIGS. 10, 11, and 12, respectively. . 10 shows each aberration at the wide angle end (W), FIG. 11 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 12 shows each aberration at the telephoto end (T). The horizontal axis of spherical aberration and astigmatism represents the deviation of the focal position in mm, and the horizontal axis of distortion aberration represents the actual image height as a percentage (%) with respect to the ideal image height. The vertical axis of spherical aberration is shown as a value normalized by the incident height, but the vertical axis of astigmatism and distortion shows the image height in mm.

球面収差の図には、実線でd線(波長587.56nm)、一点鎖線でg線(波長435.84nm)、破線でC線(波長656.28nm)の3つの光の収差をそれぞれ示してある。また、非点収差の図中、破線は、タンジェンシャル(メリディオナル)面、実線は、サジタル(ラディアル)面における結果をそれぞれ表している。非点収差および歪曲収差の図は、上記d線(波長587.56nm)を用いた場合の結果である。以上のような扱いは、以下に示す実施例2〜7に係るコンストラクションデータ、各収差を示す図13〜図30においても同様である。   In the diagram of spherical aberration, the three lines of light aberration are shown as a solid line d line (wavelength 587.56 nm), a dash-dot line g line (wavelength 435.84 nm), and a broken line C line (wavelength 656.28 nm). is there. Moreover, in the figure of astigmatism, the broken line represents the result on the tangential (meridional) surface, and the solid line represents the result on the sagittal (radial) surface. The diagrams of astigmatism and distortion are the results when the d-line (wavelength 587.56 nm) is used. The above handling is the same in the construction data according to Examples 2 to 7 shown below and FIGS. 13 to 30 showing the respective aberrations.

図4は、実施例2における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。また、図4には、この変倍光学系1Aの広角端(W)および望遠端(T)におけるレンズ配置も示されている。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the second embodiment. FIG. 4 also shows lens arrangements at the wide-angle end (W) and the telephoto end (T) of the variable magnification optical system 1A.

実施例2の変倍光学系1Bは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)とからなる負・正の2成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図4に示すように、第1レンズ群(Gr1)と前記第2レンズ群12とが移動し、光学絞りSTは、固定で移動しない。   The variable magnification optical system 1B of Example 2 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side, an optical aperture stop ST, and the like. , A negative / positive two-component zoom configuration comprising a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, and during zooming, as shown in FIG. 4, the first lens group (Gr1) ) And the second lens group 12 move, and the optical aperture stop ST is fixed and does not move.

より詳しくは、実施例2の変倍光学系1Bは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。   More specifically, in the variable magnification optical system 1B of Example 2, each lens group (Gr1, Gr2) is configured as follows in order from the object side to the image side.

第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凹の負レンズ(第2レンズL2)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)、両凸の正レンズ(第5レンズL5)、像側に凸の負メニスカスレンズ(第6レンズL6)、両凹の負レンズ(第7レンズL7)および両凸の正レンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、接合レンズであり、第7レンズL7および第8レンズL8は、両面が非球面のプラスチックレンズである。   The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens convex to the object side (first lens L1), a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens convex to the object side (third lens L3). Consists of. The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens convex to the object side (fourth lens L4), a positive biconvex lens (fifth lens L5), and a negative meniscus lens convex to the image side (sixth lens L6). And a biconcave negative lens (seventh lens L7) and a biconvex positive lens (eighth lens L8). The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses, and the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are plastic lenses having both aspheric surfaces.

第2レンズ群(Gr2)の物体側には、光学絞りSTが固定されて配置され、像側には、フィルタとしての平行平板(FT)を介して撮像素子(SR)の受光面が配置されている。   An optical aperture stop ST is fixed and arranged on the object side of the second lens group (Gr2), and a light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged on the image side via a parallel plate (FT) as a filter. ing.

この実施例2の変倍光学系1Bでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図4に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、物体から離れる方向に曲線的(像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、常に、固定で移動しない。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動し、その間に配設されている光学絞りSTは、固定である。   In the zoom optical system 1B of the second embodiment, when zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 4, the first lens group (Gr1) moves away from the object. The second lens group (Gr2) is moved linearly in a direction approaching the object, and the optical aperture stop ST is always fixed and does not move. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them decreases, The optical aperture stop ST disposed in is fixed.

実施例2の変倍光学系1Bにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。   The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1B of Example 2 is shown below.

数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 17.981 0.800 1.77250 49.65
2 6.678 4.373
3 -64.561 0.600 1.71300 53.94
4 8.700 1.156
5 9.772 1.917 1.84666 23.78
6 19.755 可変
7(絞り) ∞ 可変
8 10.174 2.067 1.78590 43.93
9 31.278 0.100
10 7.823 3.640 1.49700 81.61
11 -15.383 0.700 1.84666 23.78
12 -74.793 0.200
13* -36.891 1.000 1.60700 27.10
14* 9.437 0.407
15* 7.952 1.967 1.53048 55.72
16* -20.880 可変
17 ∞ 2.750 1.51680 64.20
18 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第13面
K=0.0000e+000,A4=-7.1948e-005,A6=-5.2555e-005,A8=9.5460e-006,A10=-2.8620e-007
第14面
K=0.0000e+000,A4=-5.7725e-004,A6=-2.7425e-004,A8=2.5152e-005,A10=-8.2176e-009
第15面
K=0.0000e+000,A4=-1.1252e-003,A6=-3.1791e-004,A8=1.9294e-005,A10=1.6241e-007
第16面
K=0.0000e+000,A4=6.7821e-004,A6=-1.0120e-004,A8=8.6757e-006,A10=-3.1906e-007
各種データ
ズームデータ
ズーム比 3.59
広角 中間 望遠
焦点距離 2.803 5.314 10.070
Fナンバー 1.354 1.790 2.881
画角 47.020 24.283 12.754
像高 2.250 2.250 2.250
レンズ全長 48.368 38.761 37.926
BF 7.025 10.121 15.985
d6 12.456 2.849 2.014
d7 9.960 6.864 1.000
d16 4.212 7.308 13.172
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.819
2 8 9.641
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例2の変倍光学系1Bにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を、図13、図14および図15にそれぞれ示す。図13は、広角端(W)における各収差を表し、図14は、中間点(M)における各収差を表し、図15は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical example 2
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 17.981 0.800 1.77250 49.65
2 6.678 4.373
3 -64.561 0.600 1.71300 53.94
4 8.700 1.156
5 9.772 1.917 1.84666 23.78
6 19.755 Variable 7 (Aperture) ∞ Variable 8 10.174 2.067 1.78590 43.93
9 31.278 0.100
10 7.823 3.640 1.49700 81.61
11 -15.383 0.700 1.84666 23.78
12 -74.793 0.200
13 * -36.891 1.000 1.60700 27.10
14 * 9.437 0.407
15 * 7.952 1.967 1.53048 55.72
16 * -20.880 Variable 17 ∞ 2.750 1.51680 64.20
18 ∞ 1.00
Image plane ∞
Aspheric data 13th surface
K = 0.0000e + 000, A4 = -7.1948e-005, A6 = -5.2555e-005, A8 = 9.5460e-006, A10 = -2.8620e-007
14th page
K = 0.0000e + 000, A4 = -5.7725e-004, A6 = -2.7425e-004, A8 = 2.5152e-005, A10 = -8.2176e-009
15th page
K = 0.0000e + 000, A4 = -1.1252e-003, A6 = -3.1791e-004, A8 = 1.9294e-005, A10 = 1.6241e-007
16th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 6.7821e-004, A6 = -1.0120e-004, A8 = 8.6757e-006, A10 = -3.1906e-007
Various data zoom data Zoom ratio 3.59
Wide angle Medium telephoto focal length 2.803 5.314 10.070
F number 1.354 1.790 2.881
Angle of view 47.020 24.283 12.754
Image height 2.250 2.250 2.250
Total lens length 48.368 38.761 37.926
BF 7.025 10.121 15.985
d6 12.456 2.849 2.014
d7 9.960 6.864 1.000
d16 4.212 7.308 13.172
Zoom lens group data group Start surface Focal length 1 1 -7.819
2 8 9.641
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the variable magnification optical system 1B of Example 2 under the above lens arrangement and configuration are shown in FIGS. 13, 14, and 15, respectively. . 13 represents each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 14 represents each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 15 represents each aberration at the telephoto end (T).

図5は、実施例3における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。また、図5には、この変倍光学系1Cの広角端(W)および望遠端(T)におけるレンズ配置も示されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the third embodiment. FIG. 5 also shows lens arrangements at the wide-angle end (W) and the telephoto end (T) of the variable magnification optical system 1C.

実施例3の変倍光学系1Cは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)とからなる負・正の2成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)と前記第2レンズ群12とが移動し、光学絞りSTは、固定で移動しない。   The variable magnification optical system 1C of Example 3 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side, an optical aperture stop ST, and the like. A negative / positive two-component zoom configuration comprising a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, and during zooming, as shown in FIG. 5, the first lens group (Gr1) ) And the second lens group 12 move, and the optical aperture stop ST is fixed and does not move.

より詳しくは、実施例3の変倍光学系1Cは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。   More specifically, in the variable magnification optical system 1C of Example 3, each lens group (Gr1, Gr2) is configured as follows in order from the object side to the image side.

第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凹の負レンズ(第2レンズL2)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、両凸の正レンズ(第6レンズL6)、両凹の負レンズ(第7レンズL7)および両凸の正レンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、接合レンズであり、第7レンズL7および第8レンズL8は、両面が非球面のプラスチックレンズである。   The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens convex to the object side (first lens L1), a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens convex to the object side (third lens L3). Consists of. The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens convex to the object side (fourth lens L4), a negative meniscus lens convex to the object side (fifth lens L5), and a positive biconvex lens (sixth lens L6). And a biconcave negative lens (seventh lens L7) and a biconvex positive lens (eighth lens L8). The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses, and the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are plastic lenses having both aspheric surfaces.

第2レンズ群(Gr2)の物体側には、光学絞りSTが固定されて配置され、像側には、フィルタとしての平行平板(FT)を介して撮像素子(SR)の受光面が配置されている。   An optical aperture stop ST is fixed and arranged on the object side of the second lens group (Gr2), and a light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged on the image side via a parallel plate (FT) as a filter. ing.

この実施例3の変倍光学系1Cでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図5に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、物体から離れる方向に曲線的(像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、常に、固定で移動しない。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動し、その間に配設されている光学絞りSTは、固定である。   In the variable magnification optical system 1C of Example 3, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 5, the first lens group (Gr1) moves away from the object. The second lens group (Gr2) is moved linearly in a direction approaching the object, and the optical aperture stop ST is always fixed and does not move. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them decreases, The optical aperture stop ST disposed in is fixed.

実施例3の変倍光学系1Cにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。   The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1C of Example 3 is shown below.

数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 26.559 0.800 1.83400 37.35
2 6.975 5.624
3 -22.228 0.700 1.69680 55.48
4 17.998 0.156
5 15.233 2.421 1.92286 20.88
6 124.669 可変
7(絞り) ∞ 可変
8 11.096 1.599 1.83481 42.72
9 21.558 0.100
10 7.942 0.809 1.84666 23.78
11 5.655 3.058 1.62041 60.35
12 -174.706 0.673
13* -22.432 0.800 1.60700 27.10
14* 8.140 0.507
15* 9.342 2.025 1.53048 55.72
16* -10.575 可変
17 ∞ 2.750 1.51680 64.20
18 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第13面
K=0.0000e+000,A4=-5.3482e-004,A6=-5.2327e-005,A8=8.2507e-006,A10=-2.4108e-007
第14面
K=0.0000e+000,A4=-2.3024e-004,A6=-3.0865e-004,A8=2.2524e-005,A10=-3.1902e-007
第15面
K=0.0000e+000,A4=-6.1738e-004,A6=-3.4543e-004,A8=1.4686e-005,A10=-1.0619e-007
第16面
K=0.0000e+000,A4=1.2331e-004,A6=-1.2353e-004,A8=7.0591e-006,A10=-2.4473e-007
各種データ
ズームデータ
ズーム比 3.40
広角 中間 望遠
焦点距離 2.873 5.295 9.758
Fナンバー 1.350 1.590 2.454
画角 65.290 32.751 17.559
像高 3.000 3.000 3.000
レンズ全長 51.057 39.214 36.256
BF 14.337 10.152 15.067
d6 15.918 4.075 1.117
d7 8.382 5.715 0.800
d16 4.672 7.339 12.254
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.097
2 8 10.018
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例3の変倍光学系1Cにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を、図16、図17および図18にそれぞれ示す。図16は、広角端(W)における各収差を表し、図17は、中間点(M)における各収差を表し、図18は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 3
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 26.559 0.800 1.83400 37.35
2 6.975 5.624
3 -22.228 0.700 1.69680 55.48
4 17.998 0.156
5 15.233 2.421 1.92286 20.88
6 124.669 Variable 7 (Aperture) ∞ Variable 8 11.096 1.599 1.83481 42.72
9 21.558 0.100
10 7.942 0.809 1.84666 23.78
11 5.655 3.058 1.62041 60.35
12 -174.706 0.673
13 * -22.432 0.800 1.60700 27.10
14 * 8.140 0.507
15 * 9.342 2.025 1.53048 55.72
16 * -10.575 Variable 17 ∞ 2.750 1.51680 64.20
18 ∞ 1.00
Image plane ∞
Aspheric data 13th surface
K = 0.0000e + 000, A4 = -5.3482e-004, A6 = -5.2327e-005, A8 = 8.2507e-006, A10 = -2.4108e-007
14th page
K = 0.0000e + 000, A4 = -2.3024e-004, A6 = -3.0865e-004, A8 = 2.2524e-005, A10 = -3.1902e-007
15th page
K = 0.0000e + 000, A4 = -6.1738e-004, A6 = -3.4543e-004, A8 = 1.4686e-005, A10 = -1.0619e-007
16th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 1.2331e-004, A6 = -1.2353e-004, A8 = 7.0591e-006, A10 = -2.4473e-007
Various data zoom data Zoom ratio 3.40
Wide angle Medium Telephoto focal length 2.873 5.295 9.758
F number 1.350 1.590 2.454
Angle of view 65.290 32.751 17.559
Image height 3.000 3.000 3.000
Total lens length 51.057 39.214 36.256
BF 14.337 10.152 15.067
d6 15.918 4.075 1.117
d7 8.382 5.715 0.800
d16 4.672 7.339 12.254
Zoom lens group data group Start surface Focal length 1 1 -9.097
2 8 10.018
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the variable magnification optical system 1C of Example 3 under the lens arrangement and configuration as described above are shown in FIGS. 16, 17, and 18, respectively. . 16 shows each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 17 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 18 shows each aberration at the telephoto end (T).

図6は、実施例4における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。また、図6には、この変倍光学系1Dの広角端(W)および望遠端(T)におけるレンズ配置も示されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the fourth embodiment. FIG. 6 also shows lens arrangements at the wide-angle end (W) and the telephoto end (T) of the variable magnification optical system 1D.

実施例4の変倍光学系1Dは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)とからなる負・正の2成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図6に示すように、第1レンズ群(Gr1)と前記第2レンズ群12とが移動し、光学絞りSTは、固定で移動しない。   The variable magnification optical system 1D of Example 4 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side, an optical aperture stop ST, and the like. , A negative / positive two-component zoom configuration comprising a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, and during zooming, as shown in FIG. 6, the first lens group (Gr1) ) And the second lens group 12 move, and the optical aperture stop ST is fixed and does not move.

より詳しくは、実施例4の変倍光学系1Dは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。   More specifically, in the variable magnification optical system 1D of Example 4, each lens group (Gr1, Gr2) is configured as follows in order from the object side to the image side.

第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凹の負レンズ(第2レンズL2)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)、両凸の正レンズ(第5レンズL5)、両凹の負レンズ(第6レンズL6)および両凸の正レンズ(第7レンズL7)からなる。なお、第6レンズL6および第7レンズL7は、両面が非球面のプラスチックレンズである。   The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens convex to the object side (first lens L1), a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens convex to the object side (third lens L3). Consists of. The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens (fourth lens L4) convex toward the object side, a biconvex positive lens (fifth lens L5), a biconcave negative lens (sixth lens L6), and a biconvex lens. Positive lens (seventh lens L7). The sixth lens L6 and the seventh lens L7 are plastic lenses having both aspheric surfaces.

本実施例では、第6レンズL6には、その材料として、例えば、実施例1の第7レンズL7と同様に、大阪ガスケミカル(株)製の製品名「OKP4」を用いることができる。また、本実施例では、第7レンズL7には、その材料として、例えば、実施例1の第8レンズL8と同様に、日本ゼオン(株)製の製品名「ZEONEX E48R」を用いることができる。   In the present embodiment, as the material of the sixth lens L6, for example, the product name “OKP4” manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd. can be used as in the seventh lens L7 of the first embodiment. In the present embodiment, as the material of the seventh lens L7, for example, the product name “ZEONEX E48R” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. can be used, as in the eighth lens L8 of the first embodiment. .

第2レンズ群(Gr2)の物体側には、光学絞りSTが固定されて配置され、像側には、フィルタとしての平行平板(FT)を介して撮像素子(SR)の受光面が配置されている。   An optical aperture stop ST is fixed and arranged on the object side of the second lens group (Gr2), and a light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged on the image side via a parallel plate (FT) as a filter. ing.

この実施例4の変倍光学系1Dでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図6に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、物体から離れる方向に曲線的(像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、常に、固定で移動しない。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動し、その間に配設されている光学絞りSTは、固定である。   In the variable magnification optical system 1D of Example 4, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 6, the first lens group (Gr1) moves away from the object. The second lens group (Gr2) is moved linearly in a direction approaching the object, and the optical aperture stop ST is always fixed and does not move. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them decreases, The optical aperture stop ST disposed in is fixed.

実施例4の変倍光学系1Dにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。   The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1D of Example 4 is shown below.

数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 20.951 0.902 1.80420 46.49
2 7.519 5.919
3 -27.843 0.820 1.48749 70.45
4 9.130 1.301
5 10.793 1.711 1.92286 20.88
6 16.757 可変
7(絞り) ∞ 可変
8 10.302 2.080 1.62041 60.35
9 46.470 0.100
10 8.991 3.405 1.49700 81.61
11 -19.029 0.858
12* -9.148 0.801 1.60700 27.10
13* 9.814 0.524
14* 8.684 2.272 1.53048 55.72
15* -8.369 可変
16 ∞ 2.750 1.51680 64.20
17 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第12面
K=0.0000e+000,A4=-1.1234e-004,A6=-7.0695e-005,A8=8.3176e-006,A10=-2.1112e-007
第13面
K=0.0000e+000,A4=-4.6373e-004,A6=-3.0640e-004,A8=2.0562e-005,A10=-2.5697e-007
第14面
K=0.0000e+000,A4=-8.9260e-004,A6=-3.4674e-004,A8=1.6462e-005,A10=-1.8223e-007
第15面
K=0.0000e+000,A4=5.1365e-004,A6=-1.1528e-004,A8=6.2732e-006,A10=-1.9115e-007
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.04
広角 中間 望遠
焦点距離 2.873 4.100 5.854
Fナンバー 1.229 1.377 1.632
画角 62.398 42.304 29.322
像高 3.000 3.000 3.000
レンズ全長 49.076 41.850 37.816
BF 10.467 8.843 10.868
d6 16.714 9.488 5.454
d7 4.242 2.825 0.800
d15 4.613 6.030 8.055
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -8.475
2 8 9.784
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例4の変倍光学系1Dにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を、図19、図20および図21にそれぞれ示す。図19は、広角端(W)における各収差を表し、図20は、中間点(M)における各収差を表し、図21は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 4
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 20.951 0.902 1.80420 46.49
2 7.519 5.919
3 -27.843 0.820 1.48749 70.45
4 9.130 1.301
5 10.793 1.711 1.92286 20.88
6 16.757 Variable 7 (Aperture) ∞ Variable 8 10.302 2.080 1.62041 60.35
9 46.470 0.100
10 8.991 3.405 1.49700 81.61
11 -19.029 0.858
12 * -9.148 0.801 1.60700 27.10
13 * 9.814 0.524
14 * 8.684 2.272 1.53048 55.72
15 * -8.369 Variable 16 ∞ 2.750 1.51680 64.20
17 ∞ 1.00
Image plane ∞
Aspheric data 12th surface
K = 0.0000e + 000, A4 = -1.1234e-004, A6 = -7.0695e-005, A8 = 8.3176e-006, A10 = -2.1112e-007
13th page
K = 0.000e + 000, A4 = -4.6373e-004, A6 = -3.0640e-004, A8 = 2.0562e-005, A10 = -2.5697e-007
14th page
K = 0.0000e + 000, A4 = -8.9260e-004, A6 = -3.44674e-004, A8 = 1.6462e-005, A10 = -1.8223e-007
15th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 5.1365e-004, A6 = -1.1528e-004, A8 = 6.2732e-006, A10 = -1.9115e-007
Various data zoom data Zoom ratio 2.04
Wide angle Medium Telephoto focal length 2.873 4.100 5.854
F number 1.229 1.377 1.632
Angle of view 62.398 42.304 29.322
Image height 3.000 3.000 3.000
Total lens length 49.076 41.850 37.816
BF 10.467 8.843 10.868
d6 16.714 9.488 5.454
d7 4.242 2.825 0.800
d15 4.613 6.030 8.055
Zoom lens group data group Start surface Focal length 1 1 -8.475
2 8 9.784
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the variable magnification optical system 1D of Example 4 with the above lens arrangement and configuration are shown in FIGS. 19, 20, and 21, respectively. . 19 shows each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 20 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 21 shows each aberration at the telephoto end (T).

図7は、実施例5における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。また、図7には、この変倍光学系1Eの広角端(W)および望遠端(T)におけるレンズ配置も示されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system according to the fifth embodiment. FIG. 7 also shows lens arrangements at the wide-angle end (W) and the telephoto end (T) of the variable magnification optical system 1E.

実施例5の変倍光学系1Eは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)とからなる負・正の2成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図7に示すように、第1レンズ群(Gr1)と前記第2レンズ群12とが移動し、光学絞りSTは、固定で移動しない。   The variable magnification optical system 1E of Example 5 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side, an optical aperture stop ST, and the like. , A negative / positive two-component zoom configuration comprising a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, and during zooming, as shown in FIG. 7, the first lens group (Gr1) ) And the second lens group 12 move, and the optical aperture stop ST is fixed and does not move.

より詳しくは、実施例5の変倍光学系1Eは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。   More specifically, in the variable magnification optical system 1E of Example 5, each lens group (Gr1, Gr2) is configured as follows in order from the object side to the image side.

第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凹の負レンズ(第2レンズL2)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。なお、第2レンズL2と第3レンズL3とは、接合レンズである。第2レンズ群(Gr2)は、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、両凸の正レンズ(第6レンズL6)、両凹の負レンズ(第7レンズL7)および両凸の正レンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第5レンズL5と第6レンズL6とは、接合レンズであり、第7レンズL7と第8レンズL8とは、接合レンズであり、そして、第4レンズL4および第7レンズL7は、物体側の面が非球面のプラスチックレンズであり、第8レンズL8は、像面側の面が非球面のプラスチックレンズである。   The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens convex to the object side (first lens L1), a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens convex to the object side (third lens L3). Consists of. The second lens L2 and the third lens L3 are cemented lenses. The second lens group (Gr2) includes a positive meniscus lens convex to the object side (fourth lens L4), a negative meniscus lens convex to the object side (fifth lens L5), and a positive biconvex lens (sixth lens L6). And a biconcave negative lens (seventh lens L7) and a biconvex positive lens (eighth lens L8). The fifth lens L5 and the sixth lens L6 are cemented lenses, the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are cemented lenses, and the fourth lens L4 and the seventh lens L7 are object lenses. The side surface is an aspheric plastic lens, and the eighth lens L8 is an aspheric surface plastic lens.

本実施例では、第7レンズL7には、その材料として、例えば、実施例1の第7レンズL7と同様に、大阪ガスケミカル(株)製の製品名「OKP4」を用いることができる。また、本実施例では、第4レンズL4および第8レンズL8には、その材料として、例えば、実施例1の第8レンズL8と同様に、日本ゼオン(株)製の製品名「ZEONEX E48R」を用いることができる。   In the present embodiment, as the material for the seventh lens L7, for example, the product name “OKP4” manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd. can be used as in the seventh lens L7 of the first embodiment. In the present embodiment, as the material for the fourth lens L4 and the eighth lens L8, for example, the product name “ZEONEX E48R” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., as in the eighth lens L8 of the first embodiment. Can be used.

第2レンズ群(Gr2)の物体側には、光学絞りSTが固定されて配置され、像側には、フィルタとしての平行平板(FT)を介して撮像素子(SR)の受光面が配置されている。   An optical aperture stop ST is fixed and arranged on the object side of the second lens group (Gr2), and a light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged on the image side via a parallel plate (FT) as a filter. ing.

この実施例5の変倍光学系1Eでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図7に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、物体から離れる方向に曲線的(像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、常に、固定で移動しない。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動し、その間に配設されている光学絞りSTは、固定である。   In the variable magnification optical system 1E of Example 5, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 7, the first lens group (Gr1) moves away from the object. The second lens group (Gr2) is moved linearly in a direction approaching the object, and the optical aperture stop ST is always fixed and does not move. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them decreases, The optical aperture stop ST disposed in is fixed.

実施例5の変倍光学系1Eにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。   The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1E of Example 5 is shown below.

数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 20.838 0.900 1.83481 42.72
2 7.271 6.428
3 -16.912 0.817 1.51680 64.20
4 12.840 2.165 1.92286 20.88
5 43.102 可変
6(絞り) ∞ 可変
7* 11.751 1.811 1.53048 55.72
8 69.676 0.381
9 16.404 0.800 1.84666 23.78
10 9.541 4.946 1.77250 49.65
11 -15.388 0.108
12* -21.981 0.800 1.60700 27.10
13 8.641 2.814 1.53048 55.72
14* -16.818 可変
15 ∞ 2.750 1.51680 64.20
16 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K=0.0000e+000,A4=-2.4067e-004,A6=-2.0899e-006,A8=-5.4515e-008,A10=-1.1719e-009
第12面
K=0.0000e+000,A4=-3.5563e-005,A6=8.6413e-006,A8=1.1682e-007,A10=-2.1243e-009
第14面
K=0.0000e+000,A4=3.8830e-004,A6=1.2755e-005,A8=-7.6967e-008,A10=1.2276e-008
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.54
広角 中間 望遠
焦点距離 3.076 4.900 7.810
Fナンバー 1.030 1.170 1.503
画角 60.333 35.631 21.928
像高 3.000 3.000 3.000
レンズ全長 51.032 41.479 37.233
BF 11.137 9.236 12.132
d5 16.130 6.576 2.331
d6 5.512 3.696 0.800
d14 4.607 6.423 9.319
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.715
2 7 9.668
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例5の変倍光学系1Eにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を、図22、図23および図24にそれぞれ示す。図22は、広角端(W)における各収差を表し、図23は、中間点(M)における各収差を表し、図24は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 5
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 20.838 0.900 1.83481 42.72
2 7.271 6.428
3 -16.912 0.817 1.51680 64.20
4 12.840 2.165 1.92286 20.88
5 43.102 Variable 6 (Aperture) ∞ Variable 7 * 11.751 1.811 1.53048 55.72
8 69.676 0.381
9 16.404 0.800 1.84666 23.78
10 9.541 4.946 1.77250 49.65
11 -15.388 0.108
12 * -21.981 0.800 1.60700 27.10
13 8.641 2.814 1.53048 55.72
14 * -16.818 Variable 15 ∞ 2.750 1.51680 64.20
16 ∞ 1.00
Image plane ∞
Aspheric data 7th surface
K = 0.0000e + 000, A4 = -2.4067e-004, A6 = -2.0899e-006, A8 = -5.4515e-008, A10 = -1.1719e-009
12th page
K = 0.0000e + 000, A4 = -3.5563e-005, A6 = 8.6413e-006, A8 = 1.1682e-007, A10 = -2.1243e-009
14th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 3.8830e-004, A6 = 1.2755e-005, A8 = -7.6967e-008, A10 = 1.2276e-008
Various data zoom data Zoom ratio 2.54
Wide angle Medium telephoto focal length 3.076 4.900 7.810
F number 1.030 1.170 1.503
Angle of view 60.333 35.631 21.928
Image height 3.000 3.000 3.000
Total lens length 51.032 41.479 37.233
BF 11.137 9.236 12.132
d5 16.130 6.576 2.331
d6 5.512 3.696 0.800
d14 4.607 6.423 9.319
Zoom lens group data group Start surface Focal length 1 1 -9.715
2 7 9.668
The spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the variable magnification optical system 1E of Example 5 under the above lens arrangement and configuration are shown in FIGS. 22, 23, and 24, respectively. . FIG. 22 shows each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 23 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 24 shows each aberration at the telephoto end (T).

図8は、実施例6における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。また、図8には、この変倍光学系1Eの広角端(W)および望遠端(T)におけるレンズ配置も示されている。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the sixth embodiment. FIG. 8 also shows lens arrangements at the wide-angle end (W) and the telephoto end (T) of the variable magnification optical system 1E.

実施例6の変倍光学系1Fは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)とからなる負・正の2成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図8に示すように、第1レンズ群(Gr1)と前記第2レンズ群12とが移動し、光学絞りSTは、固定で移動しない。   The variable magnification optical system 1F of Example 6 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side, an optical aperture stop ST, and the like. A negative / positive two-component zoom configuration comprising a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, and during zooming, as shown in FIG. 8, the first lens group (Gr1) ) And the second lens group 12 move, and the optical aperture stop ST is fixed and does not move.

より詳しくは、実施例6の変倍光学系1Fは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。   More specifically, in the variable magnification optical system 1F of Example 6, each lens group (Gr1, Gr2) is configured as follows in order from the object side to the image side.

第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凹の負レンズ(第2レンズL2)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズ(第4レンズL4)、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第6レンズL6)、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第7レンズL7)および両凸の正レンズ(第8レンズL8)からなる。なお、第4レンズL4と第5レンズL5とは、接合レンズであり、第7レンズL7と第8レンズL8とは、接合レンズであり、そして、第7レンズL7は、物体側の面が非球面のプラスチックレンズであり、第8レンズL8は、像面側の面が非球面のプラスチックレンズである。   The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens convex to the object side (first lens L1), a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens convex to the object side (third lens L3). Consists of. The second lens group (Gr2) includes a biconvex positive lens (fourth lens L4), a negative meniscus lens convex to the image side (fifth lens L5), and a positive meniscus lens convex to the object side (sixth lens L6). And a negative meniscus lens (seventh lens L7) convex to the object side and a positive biconvex lens (eighth lens L8). The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are cemented lenses, the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are cemented lenses, and the seventh lens L7 has a non-object-side surface. The eighth lens L8 is a plastic lens having an aspheric surface on the image plane side.

第2レンズ群(Gr2)の物体側には、光学絞りSTが固定されて配置され、像側には、フィルタとしての平行平板(FT)を介して撮像素子(SR)の受光面が配置されている。   An optical aperture stop ST is fixed and arranged on the object side of the second lens group (Gr2), and a light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged on the image side via a parallel plate (FT) as a filter. ing.

この実施例の変倍光学系1Fでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図8に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、物体から離れる方向に曲線的(像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、常に、固定で移動しない。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動し、その間に配設されている光学絞りSTは、固定である。   In the variable magnification optical system 1F of this embodiment, when the magnification is changed from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 8, the first lens group (Gr1) is curved in a direction away from the object. The second lens group (Gr2) is moved linearly in a direction approaching the object, and the optical aperture stop ST is always fixed and does not move. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them decreases, The optical aperture stop ST disposed in is fixed.

実施例6の変倍光学系1Fにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。   The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1F of Example 6 is shown below.

数値実施例6
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 57.998 0.914 1.80420 46.49
2 7.626 5.183
3 -18.979 0.800 1.48749 70.45
4 20.670 0.112
5 17.415 1.839 1.92286 20.88
6 66.365 可変
7(絞り) ∞ 可変
8 17.171 4.228 1.49700 81.61
9 -9.771 2.490 1.83400 37.35
10 -24.391 0.100
11 10.150 3.191 1.80420 46.49
12 78.807 0.980
13* 9281.921 0.813 1.60700 27.10
14 5.953 3.404 1.53048 55.72
15* -19.385 可変
16 ∞ 2.750 1.51680 64.20
17 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第13面
K=-6.0664e+017,A4=-1.1777e-004,A6=6.7396e-006,A8=-7.3477e-008,A10=4.2721e-010
第14面
K=-3.2715e+001,A4=-7.3041e-005,A6=3.4192e-005,A8=-9.0841e-007,A10=2.3023e-008
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.54
広角 中間 望遠
焦点距離 3.077 4.900 7.806
Fナンバー 1.030 1.231 1.584
画角 64.283 36.213 22.048
像高 3.000 3.000 3.000
レンズ全長 53.043 43.206 38.923
BF 11.181 9.453 12.583
d6 15.606 5.770 1.487
d7 5.893 3.929 0.800
d15 4.676 6.640 9.770
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.519
2 8 10.251
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例6の変倍光学系1Fにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を、図25、図26および図27にそれぞれ示す。図25は、広角端(W)における各収差を表し、図26は、中間点(M)における各収差を表し、図27は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 6
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 57.998 0.914 1.80420 46.49
2 7.626 5.183
3 -18.979 0.800 1.48749 70.45
4 20.670 0.112
5 17.415 1.839 1.92286 20.88
6 66.365 Variable 7 (Aperture) ∞ Variable 8 17.171 4.228 1.49700 81.61
9 -9.771 2.490 1.83400 37.35
10 -24.391 0.100
11 10.150 3.191 1.80420 46.49
12 78.807 0.980
13 * 9281.921 0.813 1.60700 27.10
14 5.953 3.404 1.53048 55.72
15 * -19.385 Variable 16 ∞ 2.750 1.51680 64.20
17 ∞ 1.00
Image plane ∞
Aspheric data 13th surface
K = -6.0664e + 017, A4 = -1.1777e-004, A6 = 6.7396e-006, A8 = -7.3477e-008, A10 = 4.2721e-010
14th page
K = -3.2715e + 001, A4 = -7.3041e-005, A6 = 3.4192e-005, A8 = -9.0841e-007, A10 = 2.3023e-008
Various data zoom data Zoom ratio 2.54
Wide angle Medium Telephoto focal length 3.077 4.900 7.806
F number 1.030 1.231 1.584
Angle of view 64.283 36.213 22.048
Image height 3.000 3.000 3.000
Total lens length 53.043 43.206 38.923
BF 11.181 9.453 12.583
d6 15.606 5.770 1.487
d7 5.893 3.929 0.800
d15 4.676 6.640 9.770
Zoom lens group data group Start surface Focal length 1 1 -9.519
2 8 10.251
FIG. 25, FIG. 26, and FIG. 27 show the spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the variable magnification optical system 1F of Example 6 under the lens arrangement and configuration as described above. . 25 shows each aberration at the wide-angle end (W), FIG. 26 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 27 shows each aberration at the telephoto end (T).

図9は、実施例7における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。また、図9には、この変倍光学系1Eの広角端(W)および望遠端(T)におけるレンズ配置も示されている。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the variable magnification optical system in the seventh embodiment. FIG. 9 also shows lens arrangements at the wide-angle end (W) and the telephoto end (T) of the variable magnification optical system 1E.

実施例7の変倍光学系1Gは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、全体として負の光学的パワーを有する第1レンズ群(Gr1)と、光学絞りSTと、全体として正の光学的パワーを有する第2レンズ群(Gr2)とからなる負・正の2成分ズーム構成であり、ズーミングの際には、図9に示すように、第1レンズ群(Gr1)と前記第2レンズ群12とが移動し、光学絞りSTは、固定で移動しない。   The variable magnification optical system 1G of Example 7 includes a first lens group (Gr1) in which each lens group (Gr1, Gr2) has negative optical power as a whole in order from the object side to the image side, an optical aperture stop ST, and the like. , A negative / positive two-component zoom configuration comprising a second lens group (Gr2) having a positive optical power as a whole, and during zooming, as shown in FIG. 9, the first lens group (Gr1) ) And the second lens group 12 move, and the optical aperture stop ST is fixed and does not move.

より詳しくは、実施例7の変倍光学系1Gは、各レンズ群(Gr1、Gr2)が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。   More specifically, in the variable magnification optical system 1G of Example 7, each lens group (Gr1, Gr2) is configured as follows in order from the object side to the image side.

第1レンズ群(Gr1)は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)、両凹の負レンズ(第2レンズL2)および物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)からなる。第2レンズ群(Gr2)は、両凸の正レンズ(第4レンズL4)、像側に凸の負メニスカスレンズ(第5レンズL5)、像側に凸の正レンズ(第6レンズL6)および像側に凸の負メニスカスレンズ(第7レンズL7)からなる。なお、第6レンズL6および第7レンズL7は、両面が非球面のプラスチックレンズである。   The first lens group (Gr1) includes a negative meniscus lens convex to the object side (first lens L1), a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens convex to the object side (third lens L3). Consists of. The second lens group (Gr2) includes a biconvex positive lens (fourth lens L4), a negative meniscus lens convex to the image side (fifth lens L5), a positive lens convex to the image side (sixth lens L6), and It consists of a negative meniscus lens (seventh lens L7) convex to the image side. The sixth lens L6 and the seventh lens L7 are plastic lenses having both aspheric surfaces.

本実施例では、第6レンズL6には、その材料として、例えば、実施例1の第8レンズL8と同様に、日本ゼオン(株)製の製品名「ZEONEX E48R」を用いることができる。また、本実施例では、第7レンズL7には、その材料として、例えば、実施例1の第8レンズL8と同様に、その材料として、例えば、実施例1の第7レンズL7と同様に、大阪ガスケミカル(株)製の製品名「OKP4」を用いることができる。   In the present embodiment, as the material of the sixth lens L6, for example, the product name “ZEONEX E48R” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. can be used as in the eighth lens L8 of the first embodiment. In the present embodiment, the material of the seventh lens L7 is, for example, the same as that of the eighth lens L8 of Embodiment 1, and the material thereof is, for example, the same as that of the seventh lens L7 of Embodiment 1. The product name “OKP4” manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd. can be used.

第2レンズ群(Gr2)の物体側には、光学絞りSTが固定されて配置され、像側には、フィルタとしての平行平板(FT)を介して撮像素子(SR)の受光面が配置されている。   An optical aperture stop ST is fixed and arranged on the object side of the second lens group (Gr2), and a light receiving surface of the image sensor (SR) is arranged on the image side via a parallel plate (FT) as a filter. ing.

この実施例の変倍光学系1Fでは、広角端(W)から望遠端(T)への変倍時に、図9に示すように、第1レンズ群(Gr1)は、物体から離れる方向に曲線的(像側に凸となる曲線)に移動され、第2レンズ群(Gr2)は、物体に近づく方向に直線的に移動され、光学絞りSTは、常に、固定で移動しない。このように広角端(W)から望遠端(T)への変倍において、第1レンズ群(Gr1)と第2レンズ群(Gr2)とは、互いの間隔が狭くなるように移動し、その間に配設されている光学絞りSTは、固定である。   In the variable magnification optical system 1F of the present embodiment, at the time of zooming from the wide angle end (W) to the telephoto end (T), as shown in FIG. 9, the first lens group (Gr1) curves in a direction away from the object. The second lens group (Gr2) is moved linearly in a direction approaching the object, and the optical aperture stop ST is always fixed and does not move. Thus, in zooming from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the first lens group (Gr1) and the second lens group (Gr2) move so that the distance between them decreases, The optical aperture stop ST disposed in is fixed.

実施例7の変倍光学系1Gにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。   The construction data of each lens in the variable magnification optical system 1G of Example 7 is shown below.

数値実施例7
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 29.308 0.900 1.80420 46.49
2 6.899 5.689
3 -24.434 0.800 1.80420 46.49
4 20.800 0.209
5 16.980 4.916 1.92286 20.88
6 760.053 可変
7(絞り) ∞ 可変
8 7.843 3.790 1.62041 60.35
9 -16.888 0.632
10 -11.482 0.800 1.84666 23.78
11 -25.272 0.100
12* 19.119 2.391 1.53048 55.72
13* -6.438 0.300
14* -3.687 1.593 1.60700 27.10
15* -6.493 可変
16 ∞ 2.750 1.51680 64.20
17 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第12面
K=0.0000e+000,A4=-8.7544e-004,A6=9.4527e-007,A8=-2.1325e-006,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第13面
K=0.0000e+000,A4=1.0295e-003,A6=-5.1602e-007,A8=-9.0464e-007,A10=0.0000e+000,A12=0.0000e+000
第14面
K=-2.8192e+000,A4=1.1281e-003,A6=5.8607e-007,A8=-1.0495e-007,A10=-2.5945e-008,A12=1.9276e-009
第15面
K=0.0000e+000,A4=4.2546e-003,A6=-1.2032e-004,A8=7.3900e-006,A10=-3.8270e-007,A12=1.0851e-008
各種データ
ズームデータ
ズーム比 2.54
広角 中間 望遠
焦点距離 2.854 4.737 7.862
Fナンバー 1.232 1.497 1.958
画角 66.164 36.762 21.684
像高 3.000 3.000 3.000
レンズ全長 51.081 40.983 37.090
BF 11.120 9.720 13.158
d6 15.002 4.905 1.011
d7 6.309 4.238 0.800
d15 4.836 6.907 10.345
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -8.913
2 8 9.805
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例7の変倍光学系1Gにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を、図28、図29および図30にそれぞれ示す。図28は、広角端(W)における各収差を表し、図29は、中間点(M)における各収差を表し、図30は、望遠端(T)における各収差を表している。
Numerical Example 7
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 29.308 0.900 1.80420 46.49
2 6.899 5.689
3 -24.434 0.800 1.80420 46.49
4 20.800 0.209
5 16.980 4.916 1.92286 20.88
6 760.053 Variable 7 (Aperture) ∞ Variable 8 7.843 3.790 1.62041 60.35
9 -16.888 0.632
10 -11.482 0.800 1.84666 23.78
11 -25.272 0.100
12 * 19.119 2.391 1.53048 55.72
13 * -6.438 0.300
14 * -3.687 1.593 1.60700 27.10
15 * -6.493 Variable 16 ∞ 2.750 1.51680 64.20
17 ∞ 1.00
Image plane ∞
Aspheric data 12th surface
K = 0.0000e + 000, A4 = -8.7544e-004, A6 = 9.4527e-007, A8 = -2.1325e-006, A10 = 0.0000e + 000, A12 = 0.0000e + 000
13th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 1.0295e-003, A6 = -5.1602e-007, A8 = -9.0464e-007, A10 = 0.0000e + 000, A12 = 0.0000e + 000
14th page
K = -2.8192e + 000, A4 = 1.1281e-003, A6 = 5.8607e-007, A8 = -1.0495e-007, A10 = -2.5945e-008, A12 = 1.9276e-009
15th page
K = 0.0000e + 000, A4 = 4.2546e-003, A6 = -1.2032e-004, A8 = 7.3900e-006, A10 = -3.8270e-007, A12 = 1.0851e-008
Various data zoom data Zoom ratio 2.54
Wide angle Medium Telephoto focal length 2.854 4.737 7.862
F number 1.232 1.497 1.958
Angle of view 66.164 36.762 21.684
Image height 3.000 3.000 3.000
Total lens length 51.081 40.983 37.090
BF 11.120 9.720 13.158
d6 15.002 4.905 1.011
d7 6.309 4.238 0.800
d15 4.836 6.907 10.345
Zoom lens group data group Start surface Focal length 1 1 -8.913
2 8 9.805
FIG. 28, FIG. 29 and FIG. 30 show the spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism and distortion in the variable magnification optical system 1G of Example 7 under the above lens arrangement and configuration, respectively. . 28 shows each aberration at the wide angle end (W), FIG. 29 shows each aberration at the intermediate point (M), and FIG. 30 shows each aberration at the telephoto end (T).

上記に列挙した実施例1〜7の変倍光学系1A〜1Gに、上述した条件式(1)〜(6)を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表1に示す。   Table 1 shows numerical values when the above-described conditional expressions (1) to (6) are applied to the variable magnification optical systems 1A to 1G of Examples 1 to 7 listed above.

Figure 2008310133
Figure 2008310133

以上、説明したように、上記実施例1〜7における変倍光学系1A〜1Gは、本発明に係る要件を満足している結果、従来と同程度以上の大口径比、光学性能、コンパクト性を確保しつつ、プラスチックレンズを用いて低コスト化を達成するとともに、温度変化による結像性能の劣化を低減することができる。   As described above, the variable magnification optical systems 1A to 1G in Examples 1 to 7 satisfy the requirements according to the present invention, and as a result, have a large aperture ratio, optical performance, and compactness that are equal to or higher than those in the past. In addition to achieving a reduction in cost by using a plastic lens, it is possible to reduce deterioration in imaging performance due to temperature changes.

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。   In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Accordingly, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not limited to the scope of the claims. To be construed as inclusive.

実施形態における変倍光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。FIG. 2 is a lens cross-sectional view schematically showing the configuration for explaining the variable magnification optical system in the embodiment. 実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital device in embodiment. 実施例1における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。3 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in a variable magnification optical system in Embodiment 1. FIG. 実施例2における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in a variable magnification optical system in Example 2. FIG. 実施例3における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in a variable magnification optical system in Example 3. FIG. 実施例4における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in a variable magnification optical system in Example 4. FIG. 実施例5における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in a variable magnification optical system according to Example 5. FIG. 実施例6における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in a variable magnification optical system in Example 6. 実施例7における変倍光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of lens groups in a variable magnification optical system in Example 7. 実施例1の広角端におけるレンズ群の収差図である。FIG. 4 is an aberration diagram of the lens unit at the wide angle end according to Example 1. 実施例1の中間点におけるレンズ群の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 1. 実施例1の望遠端におけるレンズ群の収差図である。FIG. 4 is an aberration diagram of the lens unit at the telephoto end according to Example 1. 実施例2の広角端におけるレンズ群の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram of the lens unit at the wide angle end according to Example 2. 実施例2の中間点におけるレンズ群の収差図である。6 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 2. FIG. 実施例2の望遠端におけるレンズ群の収差図である。6 is an aberration diagram of a lens group at a telephoto end according to Example 2. FIG. 実施例3の広角端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens unit at a wide angle end according to Example 3. FIG. 実施例3の中間点におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 3. FIG. 実施例3の望遠端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at a telephoto end according to Example 3. FIG. 実施例4の広角端におけるレンズ群の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram of a lens unit at a wide angle end according to Example 4. 実施例4の中間点におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 4. FIG. 実施例4の望遠端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at a telephoto end according to Example 4. FIG. 実施例5の広角端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens unit at a wide angle end according to Example 5. FIG. 実施例5の中間点におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 5. FIG. 実施例5の望遠端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at a telephoto end according to Example 5. FIG. 実施例6の広角端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens unit at a wide angle end according to Example 6. FIG. 実施例6の中間点におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 6. FIG. 実施例6の望遠端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at a telephoto end according to Example 6. FIG. 実施例7の広角端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at a wide angle end according to Example 7. FIG. 実施例7の中間点におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens group at an intermediate point in Example 7. FIG. 実施例7の望遠端におけるレンズ群の収差図である。10 is an aberration diagram of a lens unit at a telephoto end according to Example 7. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

AX 光軸
1、1A〜1G 変倍光学系
3 デジタル機器
11、Gr1 第1レンズ群
12、Gr2 第2レンズ群
13、ST 絞り
15、SR 撮像素子
21 撮像装置
AX Optical axis 1, 1A to 1G Variable magnification optical system 3 Digital equipment 11, Gr1 first lens group 12, Gr2 second lens group 13, ST aperture 15, SR imaging device 21 Imaging device

Claims (5)

物体側から像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ群と、絞りと、正の光学的パワーを有する第2レンズ群とを備え、
広角端から望遠端への変倍において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とは、互いの間隔を狭くするよう移動し、
前記絞りは、固定されており、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の正の光学的パワーの第1プラスチックレンズと、少なくとも1枚の負の光学的パワーの第2プラスチックレンズとを備えて構成されてなり、
前記第1および第2プラスチックレンズの少なくとも1面は、下記(1)を満たす非球面を有し、かつ、下記(2)および(3)の条件式を満たすことを特徴とする変倍光学系。
−6 < dφp×f2 < −0.8 ・・・(1)
0.6 < Z/(Fnw) < 4.5 ・・・(2)
−2.4e−4 < BFt×φ2pA < 2.4e−4 ・・・(3)
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
dφp=φpm−φp0
φp0:メリジオナル断面における光軸上の光学的パワー、
メリジオナル断面における光軸上の曲率をC0、面の前後の屈折率をN、N’とした場合に
φp0=C0×(N’−N)
φpm:軸上光束のマージナル光線のメリジオナル断面における通過位置での光学的パワー、
メリジオナル断面における該通過位置での曲率をCm、面の前後の屈折率をN、N’とした場合に
φpm=Cm×(N’−N)
Z:変倍比
Fnw:広角端におけるFナンバー
BFt:望遠端におけるバックフォーカス
φ2pA=Σki/(fpi×(1−Ni))
iは、前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズを表す指標であり、Σは、これらの和をとることを意味し、
ki:−30℃〜70℃の常温域であって波長400nm〜700nmの可視光における前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズの屈折率の温度係数
fpi:各プラスチックレンズの焦点距離
Ni:前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズの屈折率
In order from the object side to the image side, a first lens group having negative optical power, a diaphragm, and a second lens group having positive optical power,
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group and the second lens group move so as to narrow the distance between each other,
The diaphragm is fixed,
The second lens group includes at least one first optical lens having a positive optical power and at least one second plastic lens having a negative optical power,
At least one surface of the first and second plastic lenses has an aspheric surface satisfying the following (1), and satisfies the following conditional expressions (2) and (3): .
−6 <dφp × f2 <−0.8 (1)
0.6 <Z / (Fnw 2 ) <4.5 (2)
−2.4e-4 <BFt × φ2pA <2.4e-4 (3)
However,
f2: Focal length of the second lens group dφp = φpm−φp0
φp0: optical power on the optical axis in the meridional section,
When the curvature on the optical axis in the meridional section is C0, and the refractive indices before and after the surface are N and N '
φp0 = C0 × (N′−N)
φpm: optical power at the passing position in the meridional section of the marginal ray of the axial beam,
When the curvature at the passing position in the meridional section is Cm, and the refractive indexes before and after the surface are N and N ′
φpm = Cm × (N′−N)
Z: zoom ratio Fnw: F number at the wide-angle end BFt: back focus at the telephoto end φ2pA = Σki / (fpi × (1-Ni))
i is an index representing each plastic lens in the second lens group, and Σ means taking the sum of these,
ki: Temperature coefficient of refractive index of each plastic lens in the second lens group in visible light with a wavelength of 400 nm to 700 nm in a normal temperature range of −30 ° C. to 70 ° C.
fpi: Focal length of each plastic lens
Ni: Refractive index of each plastic lens in the second lens group
下記(4)の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
2.8 < f2/fw < 6.0 ・・・(4)
ただし、
fw:広角端における全系の焦点距離
The zoom lens system according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
2.8 <f2 / fw <6.0 (4)
However,
fw: focal length of the entire system at the wide angle end
下記(5)の条件式を満足することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の変倍光学系。
−1e−4 < BFt×φ2pB < 1e−4 ・・・(5)
ただし、
φ2pB=Σαi/fpi
iは、前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズを表す指標であり、Σは、これらの和をとることを意味し、
αi:−30℃〜70℃の常温域における前記第2レンズ群内の各プラスチックレンズの線膨張係数
The zoom lens system according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
−1e-4 <BFt × φ2pB <1e-4 (5)
However,
φ2pB = Σαi / fpi
i is an index representing each plastic lens in the second lens group, and Σ means taking the sum of these,
αi: Linear expansion coefficient of each plastic lens in the second lens group in a normal temperature range of −30 ° C. to 70 ° C.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の変倍光学系と、
光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記変倍光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする撮像装置。
A variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 3,
An image sensor that converts an optical image into an electrical signal,
An imaging apparatus, wherein the variable magnification optical system is capable of forming an optical image of an object on a light receiving surface of the imaging element.
請求項4に記載の撮像装置と、
前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、
前記撮像装置の変倍光学系が、前記撮像素子の受光面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とするデジタル機器。
An imaging device according to claim 4,
A controller that causes the imaging device to perform at least one of still image shooting and moving image shooting of a subject;
A digital apparatus, wherein a variable magnification optical system of the imaging device is assembled on a light receiving surface of the imaging device so as to form an optical image of the subject.
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