JP2003149551A - ズームレンズ及び情報機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超小型の撮像素子に対応し、少なくとも２倍
以上の変倍比を有すると共に良好な結像性能を有する小
型ズームレンズを、少ないレンズ枚数で安価に構成す
る。 【解決手段】 ズームレンズ１を、物体側から順に、負
の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と正の屈折力を有
する第２レンズ群ＧＲ２とから成り、第１レンズ群及び
第２レンズ群を共に単レンズによって構成し、第２レン
ズ群が光軸上を移動することによって変倍を行うように
し、少なくとも２倍以上の変倍比を有し、第１レンズ群
及び第２レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少な
くとも２面を非球面で構成すると共に、ＴＬを最も物体
側に位置するレンズ面から像面までの距離、ｆ１を第１
レンズ群の焦点距離、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離、
ｆｗをレンズ全系の広角端における焦点距離、ｆｔをレ
ンズ全系の望遠端における焦点距離とすると、７＜ＴＬ
＜２５、０．５＜ｆ２（ｆｗ／ｆ１−ｆｔ／ｆ１）＜１
０．０、０．８＜｜ｆ１・ｆ２（１／ｆｗ−１／ｆｔ）
｜＜１５．０の各条件を満足するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、撮像面の対角線長
が１／５乃至１／７インチの超小型の撮像素子に適した
小型のズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像
装置を有する情報機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、撮像素子として、Ｃ−ＭＯＳ(Com
plementary Metal Oxide Semiconductor)センサやＣＣ
Ｄ(Charge Coupled Device:電荷結合素子)等の固体撮像
素子を使用した各種撮像装置が広く普及している。ま
た、これらＣ−ＭＯＳセンサやＣＣＤを用いた撮像装置
においては、撮像レンズに焦点距離を連続的に変えるこ
とができる、即ち、撮像面に結像される像の倍率を連続
的に変えることができるズームレンズが広く用いられて
いる。

【０００３】ズームレンズは、通常、３乃至５群のレン
ズ群を有し、レンズ枚数は少ないものでも６乃至７枚、
多いものでは１０枚以上用られている。これは、ズーム
レンズは、可動レンズを移動させることによって焦点距
離を連続的に変える（像面に結像する像の倍率を変え
る）という構造上、全変倍域において良好な結像性能を
得ることが困難であるため、レンズ枚数を増やすことや
分散の異なる高価な材料を用いることによって各種収差
を補正して、全変倍域において平均的に良好な結像性能
を得られるようにしているからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯電話や
携帯情報端末等の携帯機器、ゲーム機器、パーソナルコ
ンピュータ等の各種情報機器において、小型の撮像装置
が内蔵されたものが登場している。

【０００５】上記各種機器に内蔵される小型の撮像装置
においては、スペース的な制約から、レンズ系も１枚又
は２枚のレンズを使用した単焦点で小型軽量のものが使
用され、撮像素子も撮像面の対角線長が１／４インチ以
下の超小型のものが使用されている。特に、Ｃ−ＭＯＳ
センサは消費電力が少ないため、携帯することが多い各
種情報機器に用いるものとしては適している。

【０００６】また、前述のように、撮像装置にはズーム
レンズが一般的に使用されているため、上記各種情報機
器に内蔵される小型の撮像装置にもズームレンズを用い
ることが求められている。このような小型の撮像装置に
ズームレンズを適用する場合、レンズ系の大きさはでき
るだけ小さくて薄く、しかも、低価格化することが必要
である。

【０００７】少ないレンズ枚数で小型ズームレンズを実
現している従来例としては、特開平１０−２１３７４５
号公報に記載された３群６枚構成のズームレンズや、特
開平１１−６９６０号公報に記載された、ラジアル型の
屈折率分布を有する特殊なレンズを用いて３群３枚構成
とされたズームレンズがある。

【０００８】しかし、上記従来例として示した小型ズー
ムレンズを、各種機器に内蔵される撮像装置に用いる場
合、前者では、レンズ枚数が６枚と多いため小型化が不
十分であるため、各種情報機器に内蔵する小型撮像装置
に使用することは不可能であり、また、後者では、レン
ズ枚数が３枚で小型ではあるが、ラジアル型の屈折率分
布を有する特殊なレンズを用いているため撮像装置自体
が高価になってしまうという問題があった。

【０００９】従って、各種機器に内蔵される撮像装置に
用いられる、超小型の撮像素子に対応した小型ズームレ
ンズにおいては、レンズ枚数を極限まで少なくしてする
と共にレンズ素材に特殊な材料を用いないようにして、
より一層小型化及び低価格化を図ることが求められてい
る。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑み、超小型の撮
像素子に対応し、少なくとも２倍以上の変倍比を有する
と共に良好な結像性能を有する小型ズームレンズを、少
ないレンズ枚数で安価に構成することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ズームレンズ及び該ズームレンズを使用
した情報機器であって、ズームレンズを、物体側から順
に、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有
する第２レンズ群とから成り、第１レンズ群及び第２レ
ンズ群を共に単レンズによって構成し、第２レンズ群が
光軸上を移動することによって変倍を行うようにし、少
なくとも２倍以上の変倍比を有し、第１レンズ群及び第
２レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも
２面を非球面で構成すると共に、ＴＬを最も物体側に位
置するレンズ面から像面までの距離、ｆ１を第１レンズ
群の焦点距離、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離、ｆｗを
レンズ全系の広角端における焦点距離、ｆｔをレンズ全
系の望遠端における焦点距離とすると、７＜ＴＬ＜２
５、０．５＜ｆ２（ｆｗ／ｆ１−ｆｔ／ｆ１）＜１０．
０、０．８＜｜ｆ１・ｆ２（１／ｆｗ−１／ｆｔ）｜＜
１５．０の各条件を満足するようにしたものである。

【００１２】従って、２群２枚構成の小型のズームレン
ズを実現することが可能になると共に、２群２枚構成の
該小型のズームレンズを使用した情報機器を実現するこ
とも可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明ズームレンズは、数十万程
度の画素数を有する１／５乃至１／７インチ程度のＣ−
ＭＯＳセンサやＣＣＤ等の超小型撮像素子に適したレン
ズ系であり、携帯電話、携帯情報端末等の各種携帯機
器、ゲーム機器、パーソナルコンピュータ等に内蔵され
る撮像装置に用いるのに適し、プラスチック材料を使用
すると共に金型成形による安価な製造方法を採用するこ
とを可能にしたものである。

【００１４】即ち、本発明ズームレンズは、物体側から
順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を
有する第２レンズ群とから成り、第１レンズ群及び第２
レンズ群が共に単レンズによって構成され、第２レンズ
群は光軸上を移動することによって変倍を行うようにさ
れ、少なくとも２倍以上の変倍比を有し、第１レンズ群
及び第２レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少な
くとも２面が非球面で構成された２群２枚の簡素な構成
を有するものである。

【００１５】上記第１レンズ及び第２レンズは、プラス
チック材料で金型成形によって形成される。従って、レ
ンズの外径が小さい場合でも両面に非球面形状を精度良
く形成することが可能であると共に、安価で大量に製造
することが可能になる。

【００１６】また、本発明ズームレンズは、ＴＬを最も
物体側に位置するレンズ面から像面までの距離、ｆ１を
第１レンズ群の焦点距離、ｆ２を第２レンズ群の焦点距
離、ｆｗをレンズ全系の広角端における焦点距離、ｆｔ
をレンズ全系の望遠端における焦点距離とすると、 ７＜ＴＬ＜２５（条件式１）、 ０．５＜ｆ２（ｆｗ／ｆ１−ｆｔ／ｆ１）＜１０．０（条件式２）、 ０．８＜｜ｆ１・ｆ２（１／ｆｗ−１／ｆｔ）｜＜１５．０（条件式３） の各条件を満足するようにされたものである。

【００１７】更に、本発明ズームレンズは、第２レンズ
群、又は、第１レンズ群及び第２レンズ群をそれぞれ独
立して光軸上を移動させることによって、良好な結像性
能を保ちながら全体の焦点距離を変化させると共に合焦
を行うようにすることが望ましい。第２レンズ群、又
は、第１レンズ群及び第２レンズ群をそれぞれ独立して
光軸上を移動させることによって、２倍以上の変倍比を
有し、低価格化と小型化とを実現することが可能にな
る。

【００１８】尚、本発明ズームレンズは、レンズ材料に
適切な分散を有する材料が少なくて、第１レンズ群及び
第２レンズ群を構成する２枚のレンズに分散の異なる材
料を用いて色収差を補正することができない場合は、第
２レンズ群と像面との間に適宜な回折光学素子を配置し
て色収差を補正することが望ましい。

【００１９】条件式１は、本発明ズームレンズの最も物
体側に位置するレンズ面から像面までの距離ＴＬ、即
ち、全長ＴＬの範囲を規定（単位ｍｍ）するものであ
る。即ち、全長ＴＬが２５ｍｍ以上になると大き過ぎて
商品価値がなくなってしまい、反対に、全長ＴＬが７ｍ
ｍ以下になると、各レンズ面の曲率が小さくなり過ぎて
製造が困難になってしまう。

【００２０】条件式２及び条件式３は、第１レンズ群の
焦点距離ｆ１、第２レンズ群の焦点距離ｆ２、広角端に
おける焦点距離ｆｗ及び望遠端における焦点距離ｆｔの
関係を規定するものであり、ｆ２（ｆｗ／ｆ１−ｆｔ／
ｆ１）及び｜ｆ１・ｆ２（１／ｆｗ−１／ｆｔ）｜の各
値を規定範囲内とすることによって、各収差が良好にな
る。

【００２１】以下、本発明ズームレンズの詳細につい
て、数値実施例１乃至３及び添付図面を用いて説明す
る。

【００２２】尚、以下の説明において、「ｒｉ」は物体
側から数えてｉ番目の面及びその曲率半径、「ｄｉ」は
物体側から数えてｉ番目の面とｉ＋１番目んの面との間
の面間隔、「ｎｉ」は第ｉレンズのｄ線（波長５８７．
６ｎｍ）における屈折率、「ｎＦＬ」はフィルタのｄ線
における屈折率を示すものとする。

【００２３】また、非球面は、「ｃ」を面頂点における
曲率、「ｚ」を光軸、「ｙｚ」をサジタル面、「ｋ」を
円錐定数とすると、以下の数式１によって定義されるも
のとする。

【００２４】

【数１】

【００２５】図１乃至図３は本発明ズームレンズの数値
実施例１に係わるズームレンズ１を示すものであり、第
１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ、
物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレ
ンズの第１レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた正の屈
折力を有するメニスカスレンズの第２レンズＬ２によっ
て構成されている。

【００２６】上記ズームレンズ１は、第１レンズ群ＧＲ
１と第２レンズ群ＧＲ２との間に絞りＳＴＰが配置さ
れ、該絞りＳＴＰは第２レンズ群ＧＲ２の移動に伴い、
一体に光軸上を移動するようにされると共に、第２レン
ズ群ＧＲ２と像面ＩＭＧとの間には、図示しない特定の
領域の周波数成分に対する制御や可視光領域外の光線に
対する制御を行う各種フィルタのうちの一つ、又は、複
数を組みあわせたものと、撮像素子のカバーガラスとが
配置されている。

【００２７】上記のように、第１レンズ群ＧＲ１と第２
レンズ群ＧＲ２との間に絞りＳＴＰが配置され、該絞り
ＳＴＰは第２レンズ群ＧＲ２の移動に伴い一体に光軸上
を移動するようにしたので、第２レンズ群と絞りとを一
体化させることが可能になって、製造工程を簡略化させ
ることができると共に、コスト面でも有利となる。

【００２８】ズームレンズ１は広角端においては、図１
に示すように、第１レンズ群ＧＲ１が最も像面ＩＭＧか
ら離れた位置に在り、逆に第２レンズ群ＧＲ２は最も像
面ＩＭＧに近い位置に在る。従って、この広角端におい
ては、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群との間の距離
が最大で、ズームレンズ１の全長が最大となっている。
そして、ズームレンズ１は、広角端から望遠端にズーミ
ングされるにつれて、図１乃至図３に示すように、第１
レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の距離が狭
まり、逆に、第２レンズと像面ＩＭＧとの間の距離が広
がって、ズームレンズ１の全長は短くなる。

【００２９】このように、ズームレンズ１においては、
第１レンズ群ＧＲ１の移動量に対して適切に第２レンズ
群ＧＲ２を移動させることによって、焦点距離を変化さ
せつつ、像面ＩＭＧにおいて良好な像を得ることが可能
である。

【００３０】表１にズームレンズ１の各数値を示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表２にズーミングに伴って間隔が変化する
ｄ２及びｄ５の広角端、中間焦点位置及び望遠端におけ
る数値を示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】表３に非球面によって構成された第１レン
ズＬ１及び第２レンズＬ２の各面の円錐定数ｋと４次乃
至１０次の非球面係数Ａ乃至Ｄを示す。尚、表３中の
「Ｅ」は１０を底とする指数表現を表し、例えば、「１
０^−０３」は「Ｅ−０３」で表される。

【００３５】

【表３】

【００３６】表４にズームレンズ１の焦点距離、Ｆナン
バー（広角端−中間焦点位置−望遠端）、変倍比、画角
（広角端−中間焦点位置−望遠端）及び前記条件式１乃
至３に関する数値を示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】図４乃至図６にズームレンズ１の広角端、
中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収差、
歪曲収差を示す。尚、球面収差図及び歪曲収差図におい
て、実線はｄ線、破線はＦ線（波長４８６．１ｎｍ）で
の値をそれぞれ示し、非点収差図においては、実線はサ
ジタル像面におけるｄ線での値、太い実線はメリディオ
ナル像面におけるｄ線での値、破線はサジタル像面にお
けるＦ線での値、太い破線はメリディオナル像面におけ
るＦ線での値をそれぞれ示すものである（後述する図１
０乃至図１２、図１６乃至図１８においても同様とす
る。）。

【００３９】図４乃至図６の各収差図から明らかなよう
に、ズームレンズ１は広角端から望遠端までの全焦点距
離位置において、諸収差が良好に補正され、良好な結像
性能が得られていることが判る。

【００４０】図７乃至図９は本発明ズームレンズの数値
実施例２に係わるズームレンズ２を示すものであり、第
１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ、
物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレ
ンズの第１レンズＬ１と、両凸レンズの第２レンズＬ２
によって構成されている。

【００４１】上記ズームレンズ２は、第２レンズ群ＧＲ
２と像面ＩＭＧとの間に絞りＳＴＰが配置され、該絞り
ＳＴＰは第２レンズ群ＧＲ２の移動に伴い、一体に光軸
上を移動するようにされると共に、上記絞りＳＴＰと像
面ＩＭＧとの間には、図示しない特定の領域の周波数成
分に対する制御や可視光領域外の光線に対する制御を行
う各種フィルタのうちの一つ、又は、複数を組みあわせ
たものと、撮像素子のカバーガラスとが配置されてい
る。

【００４２】ズームレンズ２は広角端においては、図７
に示すように、第１レンズ群ＧＲ１が最も像面ＩＭＧか
ら離れた位置に在り、逆に第２レンズ群ＧＲ２は最も像
面ＩＭＧに近い位置に在る。従って、この広角端におい
ては、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群との間の距離
が最大で、ズームレンズ２の全長が最大となっている。
そして、ズームレンズ２は、広角端から望遠端にズーミ
ングされるにつれて、図７乃至図９に示すように、第１
レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の距離が狭
まり、逆に、第２レンズと像面ＩＭＧ間の距離が広がっ
て、ズームレンズ２の全長は短くなる。

【００４３】ズームレンズ２は、前記ズームレンズ１に
比べて、広角端から望遠端に至る過程で、第１レンズ群
の移動量が少なく、全長の変化が少ないという構成であ
るため、前玉である第１レンズＬ１が広角端でもあまり
物体側に移動せず、より小型になっている。また、ズー
ムレンズ２は第１レンズＬ１の屈折力を強くし、絞りＳ
ＴＰを第２レンズＬ２の像側に設けて射出瞳位置をより
像側に移動させることによって、広角端から望遠端に至
る全変倍域において、歪曲収差を、ズームレンズ１と比
べて、より良好に補正することが可能になると共に、製
造工程を簡略化させることができ、コスト面でも有利と
なる。

【００４４】ズームレンズ２においても、第１レンズ群
ＧＲ１の移動量に対して適切に第２レンズ群ＧＲ２を移
動させることによって、焦点距離を変化させつつ、像面
において良好な像を得ることが可能である。

【００４５】表５にズームレンズ２の各数値を示す。

【００４６】

【表５】

【００４７】表６にズーミングに伴って間隔が変化する
ｄ２及びｄ５の広角端、中間焦点位置及び望遠端におけ
る数値を示す。

【００４８】

【表６】

【００４９】表７に非球面によって構成された第１レン
ズＬ１及び第２レンズＬ２の各面の円錐定数ｋと４次乃
至１０次の非球面係数Ａ乃至Ｄを示す。

【００５０】

【表７】

【００５１】表８にズームレンズ２の焦点距離、Ｆナン
バー（広角端−中間焦点位置−望遠端）、変倍比、画角
（広角端−中間焦点位置−望遠端）及び前記条件式１乃
至３に関する数値を示す。

【００５２】

【表８】

【００５３】図１０乃至図１２にズームレンズ２の広角
端、中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収
差、歪曲収差を示す。

【００５４】図１０乃至図１２の各収差図から明らかな
ように、ズームレンズ２は広角端から望遠端までの全焦
点距離位置において、諸収差が良好に補正され、良好な
結像性能が得られていることが判る。

【００５５】図１３乃至図１５は本発明ズームレンズの
数値実施例３に係わるズームレンズ３を示すものであ
り、第１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２がそれ
ぞれ、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニス
カスレンズの第１レンズＬ１と、両凸レンズの第２レン
ズＬ２によって構成されている。

【００５６】上記ズームレンズ３は、第１レンズ群ＧＲ
１の位置が固定とされ、第２レンズ群ＧＲ２のみが光軸
上を移動することによって、全長を一定に保ったまま、
焦点距離を変化させる変倍と合焦を行うようにされてい
る。また、ズームレンズ３は、第２レンズ群ＧＲ２と像
面ＩＭＧとの間に絞りＳＴＰが配置され、該絞りＳＴＰ
は第２レンズ群ＧＲ２の移動に伴い、一体に光軸上を移
動するようにされると共に、上記絞りＳＴＰと像面ＩＭ
Ｇとの間には、図示しない特定の領域の周波数成分に対
する制御や可視光領域外の光線に対する制御を行う各種
フィルタのうちの一つ、又は、複数を組みあわせたもの
と、撮像素子のカバーガラスとが配置されている。

【００５７】ズームレンズ３は広角端においては、図１
３に示すように、第２レンズ群ＧＲ２が最も第１レンズ
群ＧＲ１から離れて像面ＩＭＧの近くに在る。そして、
ズームレンズ３は、広角端から望遠端にズーミングされ
るにつれて、図１３乃至図１５に示すように、第２レン
ズ群ＧＲ２が像面ＩＭＧから離れて第１レンズ群ＧＲ１
に近づき、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２と
の間の距離が最短になる。

【００５８】また、また、ズームレンズ３は絞りＳＴＰ
を第２レンズＬ２の像側に設けて射出瞳位置をより像側
に移動させることによって、広角端から望遠端に至る全
変倍域において、歪曲収差を、ズームレンズ１と比べ
て、より良好に補正することが可能になると共に、製造
工程を簡略化させることができ、コスト面でも有利とな
る。

【００５９】ズームレンズ３は、第１レンズ群ＧＲ１が
移動せずに第２レンズ群ＧＲ２のみが光軸上を移動する
という構成によって、焦点距離を変化させて変倍を行う
と共に焦点位置を補正して合焦も行うようになってい
る。従って、ズームレンズ３は、全長が広角端から望遠
端に至る変倍時に変化しないので、前記ズームレンズ２
に比べて、より小型化されており、また、前玉である第
１レンズＬ１が移動しないことによって、製品化された
場合に取り扱いが容易で、破損等も少なくすることが可
能である。

【００６０】ズームレンズ３においても、第２レンズ群
ＧＲ２のみを移動させることによって、焦点距離を変化
させつつ、像面において良好な像を得ることが可能であ
る。

【００６１】表９にズームレンズ３の各数値を示す。

【００６２】

【表９】

【００６３】表１０にズーミングに伴って間隔が変化す
るｄ２及びｄ５の広角端、中間焦点位置及び望遠端にお
ける数値を示す。

【００６４】

【表１０】

【００６５】表１１に非球面によって構成された第１レ
ンズＬ１及び第２レンズＬ２の各面の円錐定数ｋと４次
乃至１０次の非球面係数Ａ乃至Ｄを示す。

【００６６】

【表１１】

【００６７】表１２にズームレンズ３の焦点距離、Ｆナ
ンバー（広角端−中間焦点位置−望遠端）、変倍比、画
角（広角端−中間焦点位置−望遠端）及び前記条件式１
乃至３に関する数値を示す。

【００６８】

【表１２】

【００６９】図１６乃至図１８にズームレンズ３の広角
端、中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収
差、歪曲収差を示す。

【００７０】図１６乃至図１８の各収差図から明らかな
ように、ズームレンズ２は広角端から望遠端までの全焦
点距離位置において、諸収差が良好に補正され、良好な
結像性能が得られていることが判る。

【００７１】以上に説明したようにズームレンズ１、２
及び３は、非球面を用いた２群２枚構成で、しかも、各
レンズをプラスチック材料を用いて金型成形によって形
成した簡素な構成のものであるので、低価格化と小型化
とを実現しすることが可能である。また、第１レンズ群
ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２とが独立して、又は、第２
レンズ群ＧＲ２のみが光軸上を移動することによって、
良好な結像性能を保ちながら全体の焦点距離を変化させ
て２倍以上の変倍比を有するようにすることも可能にな
る。

【００７２】最後に、上記ズームレンズ１、２又は３を
撮像レンズとして用いた小型の撮像装置を内蔵する情報
機器の一例１０について説明する。

【００７３】図１９は、情報機器１０の構成を概略的に
示すものであり、情報機器１０は、例えば、携帯電話や
携帯情報端末等の携帯機器、ゲーム機器、パーソナルコ
ンピュータ等であって、その一部の機能として小型の撮
像装置１１を内包する。

【００７４】情報機器１０は、ズームレンズ１、２又は
３と、該ズームレンズ１、２又は３から入射した光束を
電気信号に変換して出力する撮像素子１２によって構成
される撮像装置１１と、撮像素子１２から出力された電
気信号を画像情報として適宜な処理を行う情報処理部１
３と、情報処理部から出力された画像情報の記憶を行う
情報記憶部１４等を備える。

【００７５】上記撮像装置１１を構成するズームレンズ
１、２又は３と撮像素子１２とは、プラスチック製の筐
体１５内に収納されて一体化されている。ちなみに、ズ
ームレンズ１、２又は３と撮像素子１２とが一体化され
て収納された筐体１５の全長は、７乃至２５ｍｍ程度で
ある。

【００７６】尚、上記撮像素子１２には、数十万程度の
画素数を有する１／５乃至１／７インチ程度のＣ−ＭＯ
ＳセンサやＣＣＤ等の固体撮像素子が使用されるが、Ｃ
ＣＤと比べて消費電力が少ないＣ−ＭＯＳセンサを用い
る方が望ましい。

【００７７】また、情報機器１０は、上記撮像装置１１
の他に、各種操作を行う操作部１６、外部に対して撮像
装置１１によって撮影され情報処理部１３によって画像
情報として処理された情報を含む各種情報の入出力を行
う情報入出力部１７、上記画像情報を含む各種情報の表
示を行う表示部１８等を有する。

【００７８】上記情報機器１０において、画像の撮影を
含む各種操作は、操作スイッチ等を有する操作部１６を
使用者が操作することによって為される。例えば、画像
の撮影操作によって撮像素子１２から出力されて情報処
理部１３に入力された電気信号は画像情報として処理さ
れ、一旦、情報記憶部１４の一部を構成する内蔵メモリ
ーに記録され、その後の操作によって、内蔵メモリーと
同様に情報記憶部１４の一部を構成する外部記録媒体へ
の記録、ディスプレイ装置等から成る情報表示部１８に
おける表示、情報入出力部１７から外部への出力等の適
宜な処理が為される。

【００７９】情報機器１０においては、撮像装置１１
に、プラスチック製で２群２枚構成の小型軽量のズーム
レンズ１、２又は３を用いると共に超小型の撮像素子１
２を用いているので、撮像装置１１を内蔵することによ
って他の構成要素の配置スペースが圧迫されることもな
く、また、撮像装置１１を内蔵することによる重量増加
も僅かである。

【００８０】尚、前記実施の形態において示した各部の
具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当
たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあってはならないものである。

【００８１】

【発明の効果】以上に説明したところから明らかなよう
に本発明ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力
を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レン
ズ群とから成り、上記第１レンズ群及び第２レンズ群が
共に単レンズによって構成され、第２レンズ群が光軸上
を移動することによって変倍を行い、少なくとも２倍以
上の変倍比を有し、第１レンズ群及び第２レンズ群を構
成するレンズの各面のうち、少なくとも２面が非球面で
構成されると共に、ＴＬを最も物体側に位置するレンズ
面から像面までの距離、ｆ１を第１レンズ群の焦点距
離、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離、ｆｗをレンズ全系
の広角端における焦点距離、ｆｔをレンズ全系の望遠端
における焦点距離とすると、７＜ＴＬ＜２５、０．５＜
ｆ２（ｆｗ／ｆ１−ｆｔ／ｆ１）＜１０．０、０．８＜
｜ｆ１・ｆ２（１／ｆｗ−１／ｆｔ）｜＜１５．０の各
条件を満足するようにしたことを特徴とする。

【００８２】従って、非球面を用いた２群２枚の簡素な
構成によって、結像性能が良好で２倍以上の変倍比を有
する小型ズームレンズを安価に製造することができる。

【００８３】また、本発明情報機器は、ズームレンズ
と、ズームレンズから入射した光束を電気信号に変換し
て出力する撮像素子等から成る撮像装置を備え、上記撮
像装置から入力される情報を含む各種情報に対して適宜
な処理を行う情報処理部を有する情報機器であって、ズ
ームレンズと撮像素子とを共通の筐体内に収納し、ズー
ムレンズが、物体側から順に、負の屈折力を有する第１
レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とから成
り、第１レンズ群及び第２レンズ群が共に単レンズによ
って構成され、第２レンズ群が光軸上を移動することに
よって変倍を行い、少なくとも２倍以上の変倍比を有
し、第１レンズ群及び第２レンズ群を構成するレンズの
各面のうち、少なくとも２面を非球面で構成すると共
に、ＴＬを最も物体側に位置するレンズ面から像面まで
の距離、ｆ１を第１レンズ群の焦点距離、ｆ２を第２レ
ンズ群の焦点距離、ｆｗをレンズ全系の広角端における
焦点距離、ｆｔをレンズ全系の望遠端における焦点距離
とすると、７＜ＴＬ＜２５、０．５＜ｆ２（ｆｗ／ｆ１
−ｆｔ／ｆ１）＜１０．０、０．８＜｜ｆ１・ｆ２（１
／ｆｗ−１／ｆｔ）｜＜１５．０の各条件を満足するよ
うにしたことを特徴とする。

【００８４】従って、小型軽量のズームレンズを用いる
と共に超小型の撮像素子を用ることによって、撮像装置
を内蔵することによって他の構成要素の配置スペースが
圧迫されることもなく、また、撮像装置を内蔵すること
による重量増加も最小限に抑えることができる。

【００８５】請求項２に記載した発明にあっては、第１
レンズ群と第２レンズ群とがそれぞれ光軸上を独立して
移動することにより変倍が行われるようにしたので、良
好な結像性能を保ちながら変倍を行うことができる。

【００８６】請求項３に記載した発明にあっては、第１
レンズ群を凹メニスカスレンズの第１レンズによって構
成し、第２レンズ群を凸メニスカスレンズの第２レンズ
によって構成したので、適切なパワー配置によって良好
な結像性能を得ることができる。

【００８７】請求項４に記載した発明にあっては、第１
レンズ群を凹メニスカスレンズの第１レンズによって構
成し、第２レンズ群を両凸レンズの第２レンズによって
構成したので、適切なパワー配置によって良好な結像性
能を得ることができると共に、光学系をより小型化する
ことができる。

【００８８】請求項５に記載した発明にあっては、第２
レンズ群の近傍に絞りを配置すると共に、絞りが第２レ
ンズ群と一体に光軸上を移動するようにしたので、第２
レンズ群と絞りとを一体化させることが可能になって、
製造工程を簡略化させることができると共に、コスト面
でも有利となる。

【００８９】請求項６に記載した発明にあっては、絞り
を第２レンズ群と像面との間に配置したので、広角端か
ら望遠端に至る全変倍域において歪曲収差を良好に補正
することができる。

【００９０】請求項７に記載した発明にあっては、各レ
ンズをプラスチック材料によって構成したので、ズーム
レンズを安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図６と共に本発明ズームレンズの数値
実施例１を示すものであり、本図は広角端におけるレン
ズ構成を概略的に示す図である。

【図２】中間焦点位置におけるレンズ構成を概略的に示
す図である。

【図３】望遠端におけるレンズ構成を概略的に示す図で
ある。

【図４】広角端における各種収差を示す図である。

【図５】中間焦点位置における各種収差を示す図であ
る。

【図６】望遠端における各種収差を示す図である。

【図７】図８乃至図１２と共に本発明ズームレンズの数
値実施例２を示すものであり、本図は広角端におけるレ
ンズ構成を概略的に示す図である。

【図８】中間焦点位置におけるレンズ構成を概略的に示
す図である。

【図９】望遠端におけるレンズ構成を概略的に示す図で
ある。

【図１０】広角端における各種収差を示す図である。

【図１１】中間焦点位置における各種収差を示す図であ
る。

【図１２】望遠端における各種収差を示す図である。

【図１３】図１４乃至図１８と共に本発明ズームレンズ
の数値実施例３を示すものであり、本図は広角端におけ
るレンズ構成を概略的に示す図である。

【図１４】中間焦点位置におけるレンズ構成を概略的に
示す図である。

【図１５】望遠端におけるレンズ構成を概略的に示す図
である。

【図１６】広角端における各種収差を示す図である。

【図１７】中間焦点位置における各種収差を示す図であ
る。

【図１８】望遠端における各種収差を示す図である。

【図１９】本発明情報機器の一例を概略的に示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレン
ズ、１０…情報機器、１１…撮像装置、１２…撮像素
子、１３…情報処理部、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２
…第２レンズ群、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第２レン
ズ、ＳＴＰ…絞り

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月４日（２００１．１２．
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】また、非球面は、「ｃ」を面頂点における
曲率、「ｚ」を光軸、「ｋ」を円錐係数とすると、以下
の数式１によって定義されるものとする。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】図４乃至図６にズームレンズ１の広角端、
中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収差、
歪曲収差を示す。尚、球面収差図及び歪曲収差図におい
て、実線（ｄ）はｄ線、破線（Ｆ）はＦ線（波長４８
６．１ｎｍ）での値をそれぞれ示し、非点収差図におい
ては、実線（Ｓｄ）はサジタル像面におけるｄ線での
値、太い実線（Ｍｄ）はメリディオナル像面におけるｄ
線での値、破線（ＳＦ）はサジタル像面におけるＦ線で
の値、太い破線（ＭＦ）はメリディオナル像面における
Ｆ線での値をそれぞれ示すものである（後述する図１０
乃至図１２、図１６乃至図１８においても同様とす
る。）。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１６】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１７】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H054 AA00 2H087 KA03 PA02 PA17 PB02 QA02 QA07 QA17 QA21 QA32 QA34 QA42 RA12 RA13 RA32 RA35 RA42 SA07 SA09 SA62 SA63 SB02 SB12 UA01 5C022 AB66 AC54

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側から順に、負の屈折力を有する第
   １レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とから
   成り、上記第１レンズ群及び第２レンズ群が共に単レン
   ズによって構成されたズームレンズであって、 上記第２レンズ群が光軸上を移動することによって変倍
   を行うようにされ、 少なくとも２倍以上の変倍比を有し、 上記第１レンズ群及び第２レンズ群を構成するレンズの
   各面のうち、少なくとも２面が非球面で構成されると共
   に、 以下の各条件を満足するようにされたことを特徴とする
   ズームレンズ。 ７＜ＴＬ＜２５ ０．５＜ｆ２（ｆｗ／ｆ１−ｆｔ／ｆ１）＜１０．０ ０．８＜｜ｆ１・ｆ２（１／ｆｗ−１／ｆｔ）｜＜１
   ５．０ 但し、 ＴＬ：最も物体側に位置するレンズ面から像面までの距
   離、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、 ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離、 ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離 とする。
2. 【請求項２】 第１レンズ群と第２レンズ群とがそれぞ
   れ光軸上を独立して移動することにより変倍が行われる
   ようにされたことを特徴とする請求項１に記載のズーム
   レンズ。
3. 【請求項３】 第１レンズ群が凹メニスカスレンズの第
   １レンズによって構成され、 第２レンズ群が凸メニスカスレンズの第２レンズによっ
   て構成されたことを特徴とする請求項１に記載のズーム
   レンズ。
4. 【請求項４】 第１レンズ群が凹メニスカスレンズの第
   １レンズによって構成され、 第２レンズ群が両凸レンズの第２レンズによって構成さ
   れたことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
5. 【請求項５】 第２レンズ群の近傍に絞りが配置される
   と共に、 上記絞りが第２レンズ群と一体に光軸上を移動するよう
   にされたことを特徴とする請求項１に記載のズームレン
   ズ。
6. 【請求項６】 絞りは第２レンズ群と像面との間に配置
   されていることを特徴とする請求項５に記載のズームレ
   ンズ。
7. 【請求項７】 各レンズがプラスチック材料によって構
   成されていることを特徴とする請求項１に記載のズーム
   レンズ。
8. 【請求項８】 ズームレンズと、該ズームレンズから入
   射した光束を電気信号に変換して出力する撮像素子等か
   ら成る撮像装置を備え、上記撮像装置から入力される情
   報を含む各種情報に対して適宜な処理を行う情報処理部
   を有する情報機器であって、 上記ズームレンズと撮像素子とは共通の筐体内に収納さ
   れ、 上記ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有
   する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群
   とから成り、上記第１レンズ群及び第２レンズ群が共に
   単レンズによって構成され、上記第２レンズ群が光軸上
   を移動することによって変倍を行うようにされ、少なく
   とも２倍以上の変倍比を有し、上記第１レンズ群及び第
   ２レンズ群を構成するレンズの各面のうち、少なくとも
   ２面が非球面で構成されると共に、以下の各条件を満足
   するようにされたことを特徴とする情報機器。 ７＜ＴＬ＜２５ ０．５＜ｆ２（ｆｗ／ｆ１−ｆｔ／ｆ１）＜１０．０ ０．８＜｜ｆ１・ｆ２（１／ｆｗ−１／ｆｔ）｜＜１
   ５．０ 但し、 ＴＬ：最も物体側に位置するレンズ面から像面までの距
   離、 ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、 ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、 ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離、 ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離 とする。