JP2003177314A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP2003177314A JP2003177314A JP2001375813A JP2001375813A JP2003177314A JP 2003177314 A JP2003177314 A JP 2003177314A JP 2001375813 A JP2001375813 A JP 2001375813A JP 2001375813 A JP2001375813 A JP 2001375813A JP 2003177314 A JP2003177314 A JP 2003177314A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 全長が短く射出瞳から像面までが長いズーム
レンズを提供する。 【解決手段】 物体側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈
折力を有する第３レンズ群を備えるズームレンズにおい
て、第１レンズ群と第３レンズ群を各々１枚のレンズで
構成し、第１レンズ群と第２レンズ群の移動によって焦
点距離を変化させる。そして、第３レンズ群の焦点距離
に対する第２レンズ群の焦点距離の比を０.４以上かつ
０.７以下とする。
レンズを提供する。 【解決手段】 物体側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈
折力を有する第３レンズ群を備えるズームレンズにおい
て、第１レンズ群と第３レンズ群を各々１枚のレンズで
構成し、第１レンズ群と第２レンズ群の移動によって焦
点距離を変化させる。そして、第３レンズ群の焦点距離
に対する第２レンズ群の焦点距離の比を０.４以上かつ
０.７以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズに関
し、特に、コンパクトなカメラに適するズームレンズに
関する。
し、特に、コンパクトなカメラに適するズームレンズに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＰＤＡと呼ばれる携帯情報端末や
携帯電話機の普及が目覚ましく、これらの機器に、コン
パクトなデジタルカメラやデジタルビデオユニットを内
蔵することが多くなっている。このようなコンパクトな
デジタルカメラやデジタルビデオユニットにおいては、
比較的小さな受光領域を有する撮像素子が用いられ、撮
像光学系としても簡素な構成のズームレンズが採用され
る。
携帯電話機の普及が目覚ましく、これらの機器に、コン
パクトなデジタルカメラやデジタルビデオユニットを内
蔵することが多くなっている。このようなコンパクトな
デジタルカメラやデジタルビデオユニットにおいては、
比較的小さな受光領域を有する撮像素子が用いられ、撮
像光学系としても簡素な構成のズームレンズが採用され
る。
【０００３】簡素な構成のズームレンズの１つに、特開
平１１−２１９８４号や米国特許５７４５３０１号に提
案されているように、物体側から順に、負の屈折力を有
する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、
正の屈折力を有する第３レンズ群より成るいわゆる負正
正の３成分ズームレンズがある。この構成のズームレン
ズは、焦点距離を変化させるために移動させるレンズ群
が少なく、その移動機構も比較的単純であり、コンパク
トなカメラに適すると期待される。
平１１−２１９８４号や米国特許５７４５３０１号に提
案されているように、物体側から順に、負の屈折力を有
する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、
正の屈折力を有する第３レンズ群より成るいわゆる負正
正の３成分ズームレンズがある。この構成のズームレン
ズは、焦点距離を変化させるために移動させるレンズ群
が少なく、その移動機構も比較的単純であり、コンパク
トなカメラに適すると期待される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
負正正の３成分ズームレンズは、携帯機器に内蔵するカ
メラに用いるには、全長すなわち光軸方向の大きさの点
で、十分にコンパクトであるとは言い難い。例えば、特
開平１１−２１９８４号のズームレンズは、第２レンズ
群が４枚のレンズより成り、そのため全長が長くなって
いる。米国特許５７４５３０１号のズームレンズは、レ
ンズの総数は３〜４枚と少ないものの、各レンズの屈折
力が弱いため、全長が長くなっている。
負正正の３成分ズームレンズは、携帯機器に内蔵するカ
メラに用いるには、全長すなわち光軸方向の大きさの点
で、十分にコンパクトであるとは言い難い。例えば、特
開平１１−２１９８４号のズームレンズは、第２レンズ
群が４枚のレンズより成り、そのため全長が長くなって
いる。米国特許５７４５３０１号のズームレンズは、レ
ンズの総数は３〜４枚と少ないものの、各レンズの屈折
力が弱いため、全長が長くなっている。
【０００５】ズームレンズの全長を短くしようとする
と、射出瞳が像面に近くなり易い。射出瞳が像面に近い
と、撮像素子の周辺部の画素に入射する光の量が低下
し、撮影される画像の明るさが不均一になる。したがっ
て、良好な画像を得るためには、射出瞳と像面の距離を
ある程度以上確保する必要がある。
と、射出瞳が像面に近くなり易い。射出瞳が像面に近い
と、撮像素子の周辺部の画素に入射する光の量が低下
し、撮影される画像の明るさが不均一になる。したがっ
て、良好な画像を得るためには、射出瞳と像面の距離を
ある程度以上確保する必要がある。
【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、全長が短く、射出瞳が像面から十分に離間した
ズームレンズを提供することを目的とする。
もので、全長が短く、射出瞳が像面から十分に離間した
ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、物体側から順に、負の屈折力を有する
第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、およ
び正の屈折力を有する第３レンズ群より成るズームレン
ズは、第１レンズ群および第３レンズ群がそれぞれ１枚
のレンズのみより成り、少なくとも第１レンズ群および
第２レンズ群が光軸方向に移動することにより全体の焦
点距離が変化し、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３
レンズ群の焦点距離をｆ３で表すとき、式１の関係を満
たすものとする。 ０.４≦ｆ２／ｆ３≦０.７ … 式１
に、本発明では、物体側から順に、負の屈折力を有する
第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、およ
び正の屈折力を有する第３レンズ群より成るズームレン
ズは、第１レンズ群および第３レンズ群がそれぞれ１枚
のレンズのみより成り、少なくとも第１レンズ群および
第２レンズ群が光軸方向に移動することにより全体の焦
点距離が変化し、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３
レンズ群の焦点距離をｆ３で表すとき、式１の関係を満
たすものとする。 ０.４≦ｆ２／ｆ３≦０.７ … 式１
【０００８】このズームレンズは、第１レンズ群と第３
レンズ群がいずれも１枚のレンズより成り、したがっ
て、全長を短くし易い。また、式１を満たすことによ
り、第３レンズ群による歪曲を抑えながら、射出瞳と像
面との距離を大きくすることができる。
レンズ群がいずれも１枚のレンズより成り、したがっ
て、全長を短くし易い。また、式１を満たすことによ
り、第３レンズ群による歪曲を抑えながら、射出瞳と像
面との距離を大きくすることができる。
【０００９】本発明ではまた、物体側から順に、負の屈
折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レ
ンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群より成
るズームレンズは、第１レンズ群、第２レンズ群および
第３レンズ群がそれぞれ１枚のレンズのみより成り、少
なくとも第１レンズ群および第２レンズ群が光軸方向に
移動することにより全体の焦点距離が変化し、第２レン
ズ群の２つの面のうち第１レンズ群に近い方の曲率半径
をＣＲ２f、第２レンズ群の２つの面のうち第３レンズ
群に近い方の曲率半径をＣＲ２r、第２レンズ群の焦点
距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３で表すと
き、式２かつ式３の関係を満たすものとする。 −５.０≦（ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）≦−０.５ … 式２ ０.３≦ｆ２／ｆ３≦１.２ … 式３
折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レ
ンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群より成
るズームレンズは、第１レンズ群、第２レンズ群および
第３レンズ群がそれぞれ１枚のレンズのみより成り、少
なくとも第１レンズ群および第２レンズ群が光軸方向に
移動することにより全体の焦点距離が変化し、第２レン
ズ群の２つの面のうち第１レンズ群に近い方の曲率半径
をＣＲ２f、第２レンズ群の２つの面のうち第３レンズ
群に近い方の曲率半径をＣＲ２r、第２レンズ群の焦点
距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３で表すと
き、式２かつ式３の関係を満たすものとする。 −５.０≦（ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）≦−０.５ … 式２ ０.３≦ｆ２／ｆ３≦１.２ … 式３
【００１０】このズームレンズは、第１レンズ群、第２
レンズ群、第３レンズ群の全てが１枚のレンズより成
り、全長を短くし易い。また、式２を満たすことによ
り、非点収差を抑えながら、第２レンズ群を成すレンズ
を薄くすることができる。さらに、式３を満たすことに
より、歪曲を抑えながら、射出瞳と像面との距離を大き
くすることができる。
レンズ群、第３レンズ群の全てが１枚のレンズより成
り、全長を短くし易い。また、式２を満たすことによ
り、非点収差を抑えながら、第２レンズ群を成すレンズ
を薄くすることができる。さらに、式３を満たすことに
より、歪曲を抑えながら、射出瞳と像面との距離を大き
くすることができる。
【００１１】上記の各ズームレンズは、広角端における
全系の焦点距離をｆｗで表すとき、式４の関係も満たす
ようにするとよい。 １.０≦ｆ２／ｆｗ≦２.０ … 式４
全系の焦点距離をｆｗで表すとき、式４の関係も満たす
ようにするとよい。 １.０≦ｆ２／ｆｗ≦２.０ … 式４
【００１２】式４を満たすことで、第２レンズ群による
軸上色収差を抑えながら、第２レンズ群の移動量を小さ
くすることができる。
軸上色収差を抑えながら、第２レンズ群の移動量を小さ
くすることができる。
【００１３】また、広角端における全系の焦点距離をｆ
ｗ、第１レンズ群の２つの面のうち第２レンズ群に近い
方の曲率半径をＣＲ１rで表すとき、式５の関係を満た
すようにしてもよい。 ０.８≦ＣＲ１r／ｆｗ≦１.６ … 式５
ｗ、第１レンズ群の２つの面のうち第２レンズ群に近い
方の曲率半径をＣＲ１rで表すとき、式５の関係を満た
すようにしてもよい。 ０.８≦ＣＲ１r／ｆｗ≦１.６ … 式５
【００１４】式５を満たすことで、第１レンズ群による
歪曲と像面湾曲を抑えることができる。
歪曲と像面湾曲を抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明のズームレンズの実
施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施
形態のズームレンズ１の構成を図１（ａ）に模式的に示
す。ズームレンズ１は、物体側から順に、第１レンズ群
１１、第２レンズ群１２および第３レンズ群１３を備え
る。第１レンズ群１１は１枚のレンズのみより成り、負
の屈折力を有する。第２レンズ群１２は１枚または２枚
以上のレンズより成り、正の屈折力を有する。第３レン
ズ群は１枚のレンズより成り、正の屈折力を有する。
施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施
形態のズームレンズ１の構成を図１（ａ）に模式的に示
す。ズームレンズ１は、物体側から順に、第１レンズ群
１１、第２レンズ群１２および第３レンズ群１３を備え
る。第１レンズ群１１は１枚のレンズのみより成り、負
の屈折力を有する。第２レンズ群１２は１枚または２枚
以上のレンズより成り、正の屈折力を有する。第３レン
ズ群は１枚のレンズより成り、正の屈折力を有する。
【００１６】ズームレンズ１は、第１レンズ群１１と第
２レンズ群１２とを光軸方向に移動させて、レンズ群間
の距離を変えることにより、全体の焦点距離を変化させ
るとともに、焦点位置を不変とする。第３レンズ群１３
は固定である。
２レンズ群１２とを光軸方向に移動させて、レンズ群間
の距離を変えることにより、全体の焦点距離を変化させ
るとともに、焦点位置を不変とする。第３レンズ群１３
は固定である。
【００１７】焦点距離を変化させるためのレンズ群の移
動を、図１（ｂ）に模式的に示す。図１（ｂ）におい
て、符号Ｗは焦点距離が最も短い、すなわち画角が最も
大きい広角端の状態を示しており、符号Ｔは焦点距離が
最も長い、すなわち画角が最も小さい望遠端の状態を示
している。また、符号Ｍは焦点距離が広角端と望遠端の
間（以下、中間点という）の状態を示す。焦点距離が広
角端Ｗから望遠端Ｔに変化する間、第１レンズ群１１は
後方に移動し、または後方に移動して前方に移動し、第
２レンズ群１２は前方に移動する。
動を、図１（ｂ）に模式的に示す。図１（ｂ）におい
て、符号Ｗは焦点距離が最も短い、すなわち画角が最も
大きい広角端の状態を示しており、符号Ｔは焦点距離が
最も長い、すなわち画角が最も小さい望遠端の状態を示
している。また、符号Ｍは焦点距離が広角端と望遠端の
間（以下、中間点という）の状態を示す。焦点距離が広
角端Ｗから望遠端Ｔに変化する間、第１レンズ群１１は
後方に移動し、または後方に移動して前方に移動し、第
２レンズ群１２は前方に移動する。
【００１８】ズームレンズ１は、式１の関係を満たすよ
うに設定されている。 ０.４≦ｆ２／ｆ３≦０.７ … 式１（再掲） ここで、ｆ２は第２レンズ群１２の焦点距離、ｆ３は第
３レンズ群１３の焦点距離である。
うに設定されている。 ０.４≦ｆ２／ｆ３≦０.７ … 式１（再掲） ここで、ｆ２は第２レンズ群１２の焦点距離、ｆ３は第
３レンズ群１３の焦点距離である。
【００１９】焦点距離の比ｆ２／ｆ３が式１の下限に達
しないと射出瞳が像面に近くなる。また、焦点距離の比
ｆ２／ｆ３が式１の上限を超えると、第３レンズ群１３
の正の屈折力が大きくなって、負の歪曲が大きくなる。
式１の関係を満たすことで、ズームレンズ１の全長を短
くしながらも、第３レンズ群１３による歪曲を抑えつ
つ、全長の割に射出瞳と像面との距離を大きくすること
が可能になる。
しないと射出瞳が像面に近くなる。また、焦点距離の比
ｆ２／ｆ３が式１の上限を超えると、第３レンズ群１３
の正の屈折力が大きくなって、負の歪曲が大きくなる。
式１の関係を満たすことで、ズームレンズ１の全長を短
くしながらも、第３レンズ群１３による歪曲を抑えつ
つ、全長の割に射出瞳と像面との距離を大きくすること
が可能になる。
【００２０】第２レンズ群１２は２枚以上のレンズで構
成することができるが、ズームレンズ１の全長を短くす
る観点からは、１枚のレンズで構成するのが好ましい。
その場合、式２の関係を満たすように設定する。 −５.０≦（ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）≦−０.５ … 式２（再掲） ここで、ＣＲ２fおよびＣＲ２rはそれぞれ、第２レンズ
群１２を成すレンズの２つの面のうち、第１レンズ群１
１に近い方（前面）の曲率半径および第３レンズ群１１
に近い方（後面）の曲率半径である。なお、面の曲率半
径は、光学の一般的な表記法に従って、曲率中心がその
面よりも物体側に位置する場合を負、曲率中心がその面
よりも像面側に位置する場合を正とする。
成することができるが、ズームレンズ１の全長を短くす
る観点からは、１枚のレンズで構成するのが好ましい。
その場合、式２の関係を満たすように設定する。 −５.０≦（ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）≦−０.５ … 式２（再掲） ここで、ＣＲ２fおよびＣＲ２rはそれぞれ、第２レンズ
群１２を成すレンズの２つの面のうち、第１レンズ群１
１に近い方（前面）の曲率半径および第３レンズ群１１
に近い方（後面）の曲率半径である。なお、面の曲率半
径は、光学の一般的な表記法に従って、曲率中心がその
面よりも物体側に位置する場合を負、曲率中心がその面
よりも像面側に位置する場合を正とする。
【００２１】第２レンズ群１２を１枚のレンズで構成す
る場合、曲率半径の和に対する曲率半径の差の比が式２
の下限に達しないと、前面と後面の曲率の絶対値の差が
小さい両凸レンズとなって、非点収差を補正することが
難しくなる。また、曲率半径の和に対する曲率半径の差
の比が式２の上限を超えると、前面と後面の曲率の差が
小さいメニスカスレンズとなり、必要な屈折力を有する
ようにするためには、厚いレンズとしなければならなく
なる。式２を満たすことで、非点収差を抑えながら、第
２レンズ群１２を比較的薄い１枚のレンズとすることが
可能になる。
る場合、曲率半径の和に対する曲率半径の差の比が式２
の下限に達しないと、前面と後面の曲率の絶対値の差が
小さい両凸レンズとなって、非点収差を補正することが
難しくなる。また、曲率半径の和に対する曲率半径の差
の比が式２の上限を超えると、前面と後面の曲率の差が
小さいメニスカスレンズとなり、必要な屈折力を有する
ようにするためには、厚いレンズとしなければならなく
なる。式２を満たすことで、非点収差を抑えながら、第
２レンズ群１２を比較的薄い１枚のレンズとすることが
可能になる。
【００２２】第２レンズ群１２を１枚のレンズで構成
し、かつ式２の関係が満たされているときは、式１の関
係に代えて、制限を緩和した式３の関係を満たすように
してもよい。 ０.３≦ｆ２／ｆ３≦１.２ … 式３（再掲）
し、かつ式２の関係が満たされているときは、式１の関
係に代えて、制限を緩和した式３の関係を満たすように
してもよい。 ０.３≦ｆ２／ｆ３≦１.２ … 式３（再掲）
【００２３】前述のようにズームレンズ１では第１レン
ズ群１１と第２レンズ群１２の移動によって焦点距離を
変化させるが、第２レンズ群１２の移動量が全長を決定
する主たる要因となる。そこで、式４の関係を満たすよ
うにすることが望ましい。 １.０≦ｆ２／ｆｗ≦２.０ … 式４（再掲） ここで、ｆｗは広角端Ｗでのズームレンズ１全体の焦点
距離である。
ズ群１１と第２レンズ群１２の移動によって焦点距離を
変化させるが、第２レンズ群１２の移動量が全長を決定
する主たる要因となる。そこで、式４の関係を満たすよ
うにすることが望ましい。 １.０≦ｆ２／ｆｗ≦２.０ … 式４（再掲） ここで、ｆｗは広角端Ｗでのズームレンズ１全体の焦点
距離である。
【００２４】広角端Ｗでの焦点距離に対する第２レンズ
群１２の焦点距離の比ｆ２／ｆｗが小さいほど第２レン
ズ群１２の屈折力が大きくなって、第２レンズ群１２の
移動量は小さくなるが、その一方で軸上色収差が大きく
なる。比ｆ２／ｆｗが式４の下限に達しないと、軸上色
収差を補正するために第２レンズ群１２を構成するレン
ズの枚数を増す必要が生じて、逆にズームレンズ１の全
長が増す結果となる。また、焦点距離の比ｆ２／ｆｗが
式４の上限を超えると、第２レンズ群１２の屈折力は小
さくなり、軸上色収差の補正は容易になるが、移動量が
増大する。第２レンズ群１２の移動量を制限すると、所
望のズーム倍率を得ることが困難になる。式４の関係を
満たすことで、軸上色収差を抑えながら、第２レンズ群
１２の移動量を小さくすることが可能になる。
群１２の焦点距離の比ｆ２／ｆｗが小さいほど第２レン
ズ群１２の屈折力が大きくなって、第２レンズ群１２の
移動量は小さくなるが、その一方で軸上色収差が大きく
なる。比ｆ２／ｆｗが式４の下限に達しないと、軸上色
収差を補正するために第２レンズ群１２を構成するレン
ズの枚数を増す必要が生じて、逆にズームレンズ１の全
長が増す結果となる。また、焦点距離の比ｆ２／ｆｗが
式４の上限を超えると、第２レンズ群１２の屈折力は小
さくなり、軸上色収差の補正は容易になるが、移動量が
増大する。第２レンズ群１２の移動量を制限すると、所
望のズーム倍率を得ることが困難になる。式４の関係を
満たすことで、軸上色収差を抑えながら、第２レンズ群
１２の移動量を小さくすることが可能になる。
【００２５】一般に、負の屈折力を有するレンズ群が正
の屈折力を有するレンズ群よりも物体側に位置するズー
ムレンズでは、その負の屈折力を大きくする必要があ
る。しかし、負の屈折力を有する第１レンズ群を１枚の
レンズのみで構成する場合に、物体側の面（前面）で大
きな屈折力を得ようとすると、入射する光線を強く曲げ
すぎることによって軸外収差、特に歪曲、像面湾曲が発
生し、これを補正するのが困難になる。したがって、第
１レンズ群を１枚のレンズのみで構成するときは、前面
の屈折力を小さくし、軸外の光線高さの小さくなった後
面に比較的大きな負の屈折力をもたせることによって、
軸外収差を良好に補正できるようにするのが望ましい。
このためには、式５の関係を満たすようにするのがよ
い。 ０.８≦ＣＲ１r／ｆｗ≦１.６ … 式５（再掲） ここで、ＣＲ１rは第１レンズ群１１を成すレンズの２
つの面のうち第２レンズ群１２に近い方（後面）の曲率
半径である。
の屈折力を有するレンズ群よりも物体側に位置するズー
ムレンズでは、その負の屈折力を大きくする必要があ
る。しかし、負の屈折力を有する第１レンズ群を１枚の
レンズのみで構成する場合に、物体側の面（前面）で大
きな屈折力を得ようとすると、入射する光線を強く曲げ
すぎることによって軸外収差、特に歪曲、像面湾曲が発
生し、これを補正するのが困難になる。したがって、第
１レンズ群を１枚のレンズのみで構成するときは、前面
の屈折力を小さくし、軸外の光線高さの小さくなった後
面に比較的大きな負の屈折力をもたせることによって、
軸外収差を良好に補正できるようにするのが望ましい。
このためには、式５の関係を満たすようにするのがよ
い。 ０.８≦ＣＲ１r／ｆｗ≦１.６ … 式５（再掲） ここで、ＣＲ１rは第１レンズ群１１を成すレンズの２
つの面のうち第２レンズ群１２に近い方（後面）の曲率
半径である。
【００２６】広角端Ｗでの焦点距離に対する第１レンズ
群１１を成すレンズの後面の曲率半径の比ＣＲ１r／ｆ
ｗが式５の上限を超えると、後面の曲率が小さくなって
前面の曲率を大きくせざるを得ず、歪曲および像面湾曲
の補正が難しくなる。逆に、比ＣＲ１r／ｆｗが式５の
下限に達しないと、後面の曲率が大きくなりすぎて負の
歪曲が増大する。式５の関係を満たすことで、前面に小
さな負の屈折力または正の屈折力をもたせることができ
て、歪曲および像面湾曲を良好に補正することが可能に
なる。
群１１を成すレンズの後面の曲率半径の比ＣＲ１r／ｆ
ｗが式５の上限を超えると、後面の曲率が小さくなって
前面の曲率を大きくせざるを得ず、歪曲および像面湾曲
の補正が難しくなる。逆に、比ＣＲ１r／ｆｗが式５の
下限に達しないと、後面の曲率が大きくなりすぎて負の
歪曲が増大する。式５の関係を満たすことで、前面に小
さな負の屈折力または正の屈折力をもたせることができ
て、歪曲および像面湾曲を良好に補正することが可能に
なる。
【００２７】
【実施例】以下、ズームレンズ１の４つの実施例を示
す。各実施例では、第１レンズ群１１、第２レンズ群１
２および第３レンズ群１３をそれぞれ１枚のレンズで構
成しており、また、コンパクトなカメラに採用した場合
の撮像素子の保護ガラス１４も併せて示す。各レンズお
よび撮像素子の保護ガラス１４の面は、物体側から順に
Ｓ１〜Ｓ８で表記する。焦点距離、曲率半径等の長さの
単位はｍｍである。
す。各実施例では、第１レンズ群１１、第２レンズ群１
２および第３レンズ群１３をそれぞれ１枚のレンズで構
成しており、また、コンパクトなカメラに採用した場合
の撮像素子の保護ガラス１４も併せて示す。各レンズお
よび撮像素子の保護ガラス１４の面は、物体側から順に
Ｓ１〜Ｓ８で表記する。焦点距離、曲率半径等の長さの
単位はｍｍである。
【００２８】各実施例ともレンズの面Ｓ１〜Ｓ６は全て
非球面である。非球面は式６で定める。 Ｘ＝Ｃ・Ｙ2／｛１＋（１−ε・Ｃ2・Ｙ2）1/2｝＋ΣＡi・Ｙi … 式６ ここで、Ｘは光軸方向の変位量、Ｙは光軸に垂直な方向
の高さ、Ｃは近軸曲率、εは円錐係数、Ａiは次数がｉ
のＹの項の係数である。なお、Ｙの項は１０次までとし
ており、奇数次のＹの項の係数Ａiは０である。
非球面である。非球面は式６で定める。 Ｘ＝Ｃ・Ｙ2／｛１＋（１−ε・Ｃ2・Ｙ2）1/2｝＋ΣＡi・Ｙi … 式６ ここで、Ｘは光軸方向の変位量、Ｙは光軸に垂直な方向
の高さ、Ｃは近軸曲率、εは円錐係数、Ａiは次数がｉ
のＹの項の係数である。なお、Ｙの項は１０次までとし
ており、奇数次のＹの項の係数Ａiは０である。
【００２９】＜第１の実施例＞第１の実施例のズームレ
ンズの光軸を含む断面図を図２に示す。また、コンスト
ラクションデータを表１に掲げ、非球面係数を表２に掲
げる。なお、焦点距離を変化させる際に変化する軸上面
間隔については、広角端Ｗ、中間点Ｍおよび望遠端Ｔに
おける値を示す。
ンズの光軸を含む断面図を図２に示す。また、コンスト
ラクションデータを表１に掲げ、非球面係数を表２に掲
げる。なお、焦点距離を変化させる際に変化する軸上面
間隔については、広角端Ｗ、中間点Ｍおよび望遠端Ｔに
おける値を示す。
【００３０】
表１
面 曲率半径 軸上面間隔 屈折率(Ｎｄ) アッベ数(νｄ)
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｓ１ 550.549
0.800 1.52200 52.20
Ｓ２ 2.150
2.309 1.630 0.378
Ｓ３ 1.850
2.600 1.52200 52.20
Ｓ４ -4.614
1.157 1.579 3.058
Ｓ５ 9.677
0.980 1.52200 52.20
Ｓ６ -3.713
0.900
Ｓ７ ∞
0.400 1.51680 64.20
Ｓ８ ∞
【００３１】
表２
面
Ｓ１： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.54950x10-2 A6 =-0.31896x10-2
A8 = 0.80326x10-3 A10=-0.75268x10-4
Ｓ２： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.44341x10-2 A6 =-0.16536x10-1
A8 = 0.78162x10-2 A10=-0.15165x10-2
Ｓ３： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 =-0.14386x10-1 A6 =-0.83531x10-3
A8 =-0.27278x10-2 A10= 0.28917x10-3
Ｓ４： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.32612x10-1 A6 =-0.10095x100
A8 = 0.32080x100 A10=-0.40210x100
Ｓ５： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.37575x10-1 A6 =-0.46849x10-1
A8 = 0.18563x10-1 A10=-0.21170x10-2
Ｓ６： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.81783x10-1 A6 =-0.55045x10-1
A8 = 0.12803x10-1 A10= 0.0
【００３２】広角端Ｗ、中間点Ｍおよび望遠端Ｔにおけ
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表３に示す。
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表３に示す。
【００３３】本実施例は、次の設定となっており、式１
〜式５の関係を全て満たしている。 ｆ２／ｆ３＝０.５６ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−２.
３４ ｆ２／ｆｗ＝１.３６ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.００
〜式５の関係を全て満たしている。 ｆ２／ｆ３＝０.５６ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−２.
３４ ｆ２／ｆｗ＝１.３６ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.００
【００３４】第１レンズ群の前面Ｓ１から像面までの距
離は最大でも９.２ｍｍ程度であって、全長は短い。ま
た、射出瞳と像面との距離は、広角端Ｗにおいて最も短
く３.７ｍｍであるが、全長が短い割に長くなってい
る。
離は最大でも９.２ｍｍ程度であって、全長は短い。ま
た、射出瞳と像面との距離は、広角端Ｗにおいて最も短
く３.７ｍｍであるが、全長が短い割に長くなってい
る。
【００３５】球面収差、非点収差および歪曲を図３に示
す。図３において、上段は広角端Ｗ、中段は中間点Ｍ、
下段は望遠端Ｔにおける収差である。球面収差における
実線（ｄ）はｄ線を表し、破線（ＳＣ）は正弦条件を表
す。また、非点収差における実線（ＤＳ）と破線（Ｄ
Ｍ）はそれぞれサジタル面とメリディオナル面を表す。
式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に抑え
られている。
す。図３において、上段は広角端Ｗ、中段は中間点Ｍ、
下段は望遠端Ｔにおける収差である。球面収差における
実線（ｄ）はｄ線を表し、破線（ＳＣ）は正弦条件を表
す。また、非点収差における実線（ＤＳ）と破線（Ｄ
Ｍ）はそれぞれサジタル面とメリディオナル面を表す。
式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に抑え
られている。
【００３６】＜第２の実施例＞第２の実施例のズームレ
ンズの光軸を含む断面図を図４に示す。また、コンスト
ラクションデータを表４に掲げ、非球面係数を表５に掲
げる。
ンズの光軸を含む断面図を図４に示す。また、コンスト
ラクションデータを表４に掲げ、非球面係数を表５に掲
げる。
【００３７】
表４
面 曲率半径 軸上面間隔 屈折率(Ｎｄ) アッベ数(νｄ)
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｓ１ 60.926
0.800 1.52200 52.20
Ｓ２ 2.500
2.727 1.873 0.300
Ｓ３ 1.850
2.600 1.52200 52.20
Ｓ４ -5.979
1.272 1.637 2.912
Ｓ５ 4.723
0.800 1.52200 52.20
Ｓ６ -4.955
0.700
Ｓ７ ∞
0.400 1.51680 64.20
Ｓ８ ∞
【００３８】
表５
面
Ｓ１： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.70699x10-2 A6 =-0.24333x10-2
A8 = 0.38742x10-3 A10=-0.25740x10-4
Ｓ２： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.96012x10-2 A6 =-0.84789x10-2
A8 = 0.23315x10-2 A10=-0.33989x10-3
Ｓ３： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 =-0.12594x10-1 A6 = 0.29528x10-2
A8 =-0.66655x10-2 A10= 0.15321x10-2
Ｓ４： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.95562x10-2 A6 = 0.16287x100
A8 =-0.96355x100 A10= 0.18597x101
Ｓ５： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.32484x10-1 A6 =-0.38292x10-1
A8 = 0.11674x10-1 A10=-0.83065x10-3
Ｓ６： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.88394x10-1 A6 =-0.61840x10-1
A8 = 0.12803x10-1 A10= 0.0
【００３９】広角端Ｗ、中間点Ｍおよび望遠端Ｔにおけ
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表６に示す。
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表６に示す。
【００４０】本実施例は、次の設定となっており、式１
〜式５の関係を全て満たしている。また、本実施例にお
いても、全長を短くしながら射出瞳から像面までの距離
を長くすることが実現されている。 ｆ２／ｆ３＝０.６４ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−１.
９０ ｆ２／ｆｗ＝１.４２ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.１６
〜式５の関係を全て満たしている。また、本実施例にお
いても、全長を短くしながら射出瞳から像面までの距離
を長くすることが実現されている。 ｆ２／ｆ３＝０.６４ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−１.
９０ ｆ２／ｆｗ＝１.４２ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.１６
【００４１】球面収差、非点収差および歪曲を図５に示
す。式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に
抑えられている。
す。式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に
抑えられている。
【００４２】＜第３の実施例＞第３の実施例のズームレ
ンズの光軸を含む断面図を図６に示す。また、コンスト
ラクションデータを表７に掲げ、非球面係数を表８に掲
げる。
ンズの光軸を含む断面図を図６に示す。また、コンスト
ラクションデータを表７に掲げ、非球面係数を表８に掲
げる。
【００４３】
表７
面 曲率半径 軸上面間隔 屈折率(Ｎｄ) アッベ数(νｄ)
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｓ１ 405.887
0.800 1.52200 52.20
Ｓ２ 2.500
2.725 1.871 0.300
Ｓ３ 1.850
2.600 1.52200 52.20
Ｓ４ -4.901
1.474 1.818 3.020
Ｓ５ 3.780
0.800 1.52200 52.20
Ｓ６ -10.969
0.500
Ｓ７ ∞
0.400 1.51680 64.20
Ｓ８ ∞
【００４４】
表８
面
Ｓ１： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.80360x10-2 A6 =-0.24945x10-2
A8 = 0.36749x10-3 A10=-0.22161x10-4
Ｓ２： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.11298x10-1 A6 =-0.78889x10-2
A8 = 0.18107x10-2 A10=-0.23435x10-3
Ｓ３： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 =-0.13293x10-1 A6 = 0.28627x10-2
A8 =-0.77053x10-2 A10= 0.19681x10-2
Ｓ４： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.10874x10-1 A6 = 0.13331x100
A8 =-0.83192x100 A10= 0.16111x101
Ｓ５： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.36065x10-1 A6 =-0.37253x10-1
A8 = 0.96236x10-2 A10=-0.63540x10-3
Ｓ６： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.10832x100 A6 =-0.70698x10-1
A8 = 0.12803x10-1 A10= 0.0
【００４５】広角端Ｗ、中間点Ｍおよび望遠端Ｔにおけ
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表９に示す。
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表９に示す。
【００４６】本実施例は、次の設定となっており、式１
〜式５の関係を全て満たしている。また、本実施例にお
いても、全長を短くしながら射出瞳から像面までの距離
を長くすることが実現されている。 ｆ２／ｆ３＝０.５４ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−２.
２１ ｆ２／ｆｗ＝１.３８ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.１６
〜式５の関係を全て満たしている。また、本実施例にお
いても、全長を短くしながら射出瞳から像面までの距離
を長くすることが実現されている。 ｆ２／ｆ３＝０.５４ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−２.
２１ ｆ２／ｆｗ＝１.３８ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.１６
【００４７】球面収差、非点収差および歪曲を図７に示
す。式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に
抑えられている。
す。式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に
抑えられている。
【００４８】＜第４の実施例＞第４の実施例のズームレ
ンズの光軸を含む断面図を図８に示す。また、コンスト
ラクションデータを表１０に掲げ、非球面係数を表１１
に掲げる。
ンズの光軸を含む断面図を図８に示す。また、コンスト
ラクションデータを表１０に掲げ、非球面係数を表１１
に掲げる。
【００４９】
表１０
面 曲率半径 軸上面間隔 屈折率(Ｎｄ) アッベ数(νｄ)
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｓ１ -180.030
0.800 1.52200 52.20
Ｓ２ 2.500
2.739 1.881 0.300
Ｓ３ 1.850
2.600 1.52200 52.20
Ｓ４ -4.368
1.601 1.929 3.077
Ｓ５ 3.422
0.800 1.52200 52.20
Ｓ６ -190.057
0.450
Ｓ７ ∞
0.400 1.51680 64.20
Ｓ８ ∞
【００５０】
表１１
面
Ｓ１： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.85323x10-2 A6 =-0.27590x10-2
A8 = 0.43578x10-3 A10=-0.27373x10-4
Ｓ２： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.12243x10-1 A6 =-0.89528x10-2
A8 = 0.22540x10-2 A10=-0.29652x10-3
Ｓ３： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 =-0.14236x10-1 A6 = 0.22045x10-2
A8 =-0.76496x10-2 A10= 0.19680x10-2
Ｓ４： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.11968x10-1 A6 = 0.14646x100
A8 =-0.10474x101 A10= 0.21996x101
Ｓ５： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.28159x10-1 A6 =-0.29321x10-1
A8 = 0.36815x10-2 A10= 0.35090x10-3
Ｓ６： ε=1.0 A2 = 0.0 A4 = 0.11598x100 A6 =-0.77558x10-1
A8 = 0.12803x10-1 A10= 0.0
【００５１】広角端Ｗ、中間点Ｍおよび望遠端Ｔにおけ
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表１２に示す。
る焦点距離、Ｆ値、面Ｓ１と像面との距離、および射出
瞳と像面との距離を表１２に示す。
【００５２】本実施例は、次の設定となっており、式１
〜式５の関係を全て満たしている。また、本実施例にお
いても、全長を短くしながら射出瞳から像面までの距離
を長くすることが実現されている。 ｆ２／ｆ３＝０.４５ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−２.
４７ ｆ２／ｆｗ＝１.３５ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.１６
〜式５の関係を全て満たしている。また、本実施例にお
いても、全長を短くしながら射出瞳から像面までの距離
を長くすることが実現されている。 ｆ２／ｆ３＝０.４５ （ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２r）＝−２.
４７ ｆ２／ｆｗ＝１.３５ ＣＲ１r／ｆｗ＝１.１６
【００５３】球面収差、非点収差および歪曲を図９に示
す。式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に
抑えられている。
す。式１〜式５の関係を満たすことで、諸収差が良好に
抑えられている。
【００５４】なお、ここでは、第１レンズ群１１と第２
レンズ群１２のみの移動によって焦点距離を変化させる
例を示したが、第３レンズ群１３も移動させて焦点距離
を変化させるようにしてもよい。
レンズ群１２のみの移動によって焦点距離を変化させる
例を示したが、第３レンズ群１３も移動させて焦点距離
を変化させるようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】本発明のズームレンズは、全長が短くコ
ンパクトでありながら、射出瞳と像面との距離が長いた
め、中央部と周辺部とで明るさに大きな差のない像を形
成することができる。また、コンパクトな割に、歪曲、
非点収差、像面湾曲等の諸収差も少ない。したがって、
携帯機器に内蔵されるカメラに特に好適である。
ンパクトでありながら、射出瞳と像面との距離が長いた
め、中央部と周辺部とで明るさに大きな差のない像を形
成することができる。また、コンパクトな割に、歪曲、
非点収差、像面湾曲等の諸収差も少ない。したがって、
携帯機器に内蔵されるカメラに特に好適である。
【図１】 本発明の一実施形態のズームレンズの構成、
およびズーミングに際してのレンズ群の移動を模式的に
示す図。
およびズーミングに際してのレンズ群の移動を模式的に
示す図。
【図２】 第１の実施例のズームレンズの光軸を含む断
面図。
面図。
【図３】 第１の実施例のズームレンズの球面収差、非
点収差および歪曲を示す図。
点収差および歪曲を示す図。
【図４】 第２の実施例のズームレンズの光軸を含む断
面図。
面図。
【図５】 第２の実施例のズームレンズの球面収差、非
点収差および歪曲を示す図。
点収差および歪曲を示す図。
【図６】 第３の実施例のズームレンズの光軸を含む断
面図。
面図。
【図７】 第３の実施例のズームレンズの球面収差、非
点収差および歪曲を示す図。
点収差および歪曲を示す図。
【図８】 第４の実施例のズームレンズの光軸を含む断
面図。
面図。
【図９】 第４の実施例のズームレンズの球面収差、非
点収差および歪曲を示す図。
点収差および歪曲を示す図。
１ ズームレンズ
１１ 第１レンズ群
１２ 第２レンズ群
１３ 第３レンズ群
１４ 撮像素子保護ガラス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岩澤 嘉人
大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪
国際ビル ミノルタ株式会社内
(72)発明者 河野 哲生
大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪
国際ビル ミノルタ株式会社内
Ｆターム(参考） 2H087 KA03 PA03 PA17 PB03 QA02
QA03 QA07 QA17 QA18 QA21
QA25 QA34 QA41 QA46 RA05
RA12 RA13 RA42 SA14 SA16
SA19 SA62 SA63 SA74 SB02
SB12 SB22
Claims (4)
- 【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、正の屈折力を有する第２レンズ群、および
正の屈折力を有する第３レンズ群より成るズームレンズ
であって、 第１レンズ群および第３レンズ群がそれぞれ１枚のレン
ズのみより成り、 少なくとも第１レンズ群および第２レンズ群が光軸方向
に移動することにより全体の焦点距離が変化し、 第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距
離をｆ３で表すとき、 ０.４≦ｆ２／ｆ３≦０.７ の関係を満たすことを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 物体側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および
正の屈折力を有する第３レンズ群より成るズームレンズ
であって、 第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群がそれ
ぞれ１枚のレンズのみより成り、 少なくとも第１レンズ群および第２レンズ群が光軸方向
に移動することにより全体の焦点距離が変化し、 第２レンズ群の２つの面のうち第１レンズ群に近い方の
曲率半径をＣＲ２f、第２レンズ群の２つの面のうち第
３レンズ群に近い方の曲率半径をＣＲ２r、第２レンズ
群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３で
表すとき、 −５.０≦（ＣＲ２f−ＣＲ２r）／（ＣＲ２f＋ＣＲ２
r）≦−０.５ かつ０.３≦ｆ２／ｆ３≦１.２の関係を満たすことを特
徴とするズームレンズ。 - 【請求項３】 広角端における全系の焦点距離をｆｗで
表すとき、 １.０≦ｆ２／ｆｗ≦２.０ の関係を満たすことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のズームレンズ。 - 【請求項４】 広角端における全系の焦点距離をｆｗ、
第１レンズ群の２つの面のうち第２レンズ群に近い方の
曲率半径をＣＲ１rで表すとき、 ０.８≦ＣＲ１r／ｆｗ≦１.６ の関係を満たすことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のズームレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375813A JP2003177314A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375813A JP2003177314A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003177314A true JP2003177314A (ja) | 2003-06-27 |
Family
ID=19184121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001375813A Pending JP2003177314A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003177314A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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