JP2003177315A

JP2003177315A - ズームレンズ

Info

Publication number: JP2003177315A
Application number: JP2001377094A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 裕志佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】構成枚数の少ない簡易な構成でありながら、
広角端におけるレンズ全長が広角端での焦点距離の３〜
４倍程度と小型になるズームレンズ。【解決手段】物体側より順に、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、正
の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、広角端
から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レン
ズ群との間隔が減少し、第２レンズ群と第３レンズ群と
の間隔が増大するように第１レンズ群と第２レンズ群と
がそれぞれ移動し、且つ、第３レンズ群が変倍中に固定
されたズームレンズにおいて、第１レンズ群が少なくと
も１面の非球面を有する１枚の負レンズのみで構成さ
れ、第２レンズ群が物体側より順に１枚の正レンズと１
枚の負レンズとから構成され、第３レンズ群が１枚の正
レンズのみで構成されること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にデジタルスチ
ルカメラ、ビデオカメラ、或いは監視カメラ等のように
固体撮像素子を用いたカメラに好適なズームレンズに関
し、特に携帯電話や小型の情報端末機器等に付属するカ
メラに好適で、簡易な構成で、且つ小型のズームレンズ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平１１−２３７５４９号
公報及び特開平１１−２１１９８４号公報等には、デジ
タルスチルカメラやビデオカメラ、或いは監視カメラ等
に適したズームレンズが開示されている。

【０００３】しかしながら、特開平１１−２３７５４９
号公報に開示されているものは、４枚のレンズよりなる
簡易な構成なものであるが、広角端におけるレンズ全長
（レンズの第１面から像面までの距離）が広角端での焦
点距離の１０倍程度あり、携帯電話や小型の情報端末機
器等に付属するような小型のカメラには適さないもので
あった。

【０００４】また、特開平１１−２１１９８４号公報に
開示されているものは、広角端におけるレンズ全長は、
広角端での焦点距離の４倍程度で小型のものであるが、
６枚ものレンズを用いており、コスト低減の余地を残す
ものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題に
鑑みてなされたものであり、構成枚数の少ない簡易な構
成でありながら、広角端におけるレンズ全長（レンズの
第１面から像面までの距離）が広角端での焦点距離の３
〜４倍程度と小型なズームレンズを提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は下記の何れか
の手段により達成される。

【０００７】［請求項１］物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成
され、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レ
ンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２
レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大するように
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とがそれぞれ移動
し、且つ、前記第３レンズ群が変倍中に固定されたズー
ムレンズにおいて、前記第１レンズ群が少なくとも１面
の非球面を有する１枚の負レンズのみで構成され、前記
第２レンズ群が物体側より順に１枚の正レンズと１枚の
負レンズとから構成され、前記第３レンズ群が１枚の正
レンズのみで構成されることを特徴とするズームレン
ズ。

【０００８】［請求項２］以下の条件式を満足するこ
とを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【０００９】１．７＜｜ｆ₁｜／ｆ_w＜２．５・・・０．９５＜ｆ₂／ｆ_w＜１．６・・・但し、ｆ₁：第１レンズ群の焦点距離ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離ｆ_w：全系の広角端における焦点距離［請求項３］前
記第１レンズ群の負レンズは少なくとも１面を非球面と
した両凹レンズであり、以下の条件式を満足することを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレン
ズ。

【００１０】５０＜ν₁・・・但し、 ν₁：第１レンズ群の負レンズのアッベ数［請求項４］前記第２レンズ群は、物体側より順に物
体側の面により強い屈折力を有する１枚の両凸レンズと
１枚の両凹レンズから構成され、且つ、前記第２レンズ
群内に少なくとも１面の非球面を有し、以下の条件式を
満足することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に
記載のズームレンズ。

【００１１】２０＜ν₂−ν₃・・・但し、 ν₂：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数 ν₃：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数［請求項５］以下の条件式を満足することを特徴とす
る請求項４に記載のズームレンズ。

【００１２】０．５＜ｆ₂₁／ｆ₂＜０．９・・・但し、ｆ₂₁：第２レンズ群中の正レンズの焦点距離ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離［請求項６］前記第３レンズ群の正レンズは少なくと
も１面の非球面を有することを特徴とする請求項１〜４
の何れか１項に記載のズームレンズ。

【００１３】このような構成にすることにより、画面全
域にわたって良好な収差補正がなされた小型なズームレ
ンズが実現できる。

【００１４】なお、本発明のズームレンズは、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成
され、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レ
ンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２
レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大するように
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がそれぞれ移動
し、且つ、前記第３レンズ群が変倍中に固定されてい
る。このようにすることで、第１レンズ群と第２レンズ
群の２つのレンズ群のみが移動する簡単な機構としなが
ら、効果的に変倍が行え、小型なレンズ系とすることが
できる。

【００１５】第１レンズ群は１枚の負レンズのみで構成
されているが、この構成にすることにより、第１レンズ
群の総厚を薄くし全系の小型化に寄与している。この
際、第１レンズ群に非球面を用いることで、広角端での
歪曲収差や望遠端での球面収差を良好に補正している。
更に、第１レンズ群の負レンズは両凹レンズであること
が好ましく、そうすることで第１レンズ群に効果的に屈
折力をもたせて小型化を図ることができる。

【００１６】第２レンズ群は、物体側より順に１枚の正
レンズと１枚の負レンズとから構成されているが、この
構成にすることにより第２レンズ群の主点位置を物体側
に寄せることが可能となり、小型化に有利となり、ま
た、球面収差や色収差を良好に補正することが可能とな
る。更に、球面収差やコマ収差をより良好に補正するた
めには、第２レンズ群内に少なくとも１面の非球面を有
することが好ましい。

【００１７】第３レンズ群は１枚の正レンズのみで構成
されているが、この構成にすることにより、第３レンズ
群の総厚を薄くし全系の小型化に寄与している。更に、
第３レンズ群に少なくとも１面の非球面を配すること
で、歪曲収差や非点収差をより良好に補正することがで
きる。

【００１８】以下に条件式〜について説明する。条
件式は、第１レンズ群の屈折力を規定するもので、上
限を越えて第１レンズ群の屈折力が小さくなると、全系
の小型化が困難になる。逆に下限を越えると、歪曲収差
や色収差の補正が困難となってしまう。

【００１９】条件式は、第２レンズ群の屈折力に関す
るものである。上限を越えて第２レンズ群の屈折力が小
さくなると、全系の小型化が困難になる。下限を越える
と、小型化には有利であるが、球面収差や色収差の補正
が困難になる。

【００２０】条件式は、色収差を良好に補正するため
のものであり、第１レンズ群を構成する１枚の負レンズ
のアッベ数を規定している。下限を越えると、特に広角
端における倍率色収差と望遠端における軸上色収差が悪
化してしまう。

【００２１】条件式は、色収差を良好に補正するため
のものであり、第２レンズ群を構成する２枚のレンズの
アッベ数を規定している。この式の範囲内にすること
で、軸上色収差、倍率色収差を共に良好に補正すること
ができる。

【００２２】条件式は、第２レンズ群内の正レンズの
屈折力を規定するものである。下限を越えると、第２レ
ンズ群内の正レンズと負レンズの屈折力が共に大きくな
りすぎ、この２枚の偏心感度が高くなり、製造の困難度
が増すことになる。上限を越えると、第２レンズ群内の
正レンズと負レンズの屈折力が共に小さくなりすぎ、球
面収差や色収差の補正が困難になってくる。

【００２３】

【実施例】以下に上記の条件を満たす４種の実施例を示
す。

【００２４】ここで、以下の表において、左端の数字は
物体側からの順序を表すものとし、ｒはレンズ各面の曲
率半径、ｄはレンズ厚若しくはレンズ間隔、ｎｄは屈折
率、νｄはアッベ数を示す。

【００２５】非球面の形状は、光軸方向にＺ軸、光軸と
直交する方向にＹ軸を取り、近軸曲率半径をｒ、円錐定
数をＫ、非球面係数をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとしたとき、
次式で表せる。

【００２６】

【数１】

【００２７】［実施例１］以下に実施例１の諸元を示
す。

【００２８】焦点距離：ｆ＝３．１９ｍｍ〜７．６０ｍｍＦナンバー：Ｆ２．９０〜４．９７画角：２ω＝６１．０°〜２４．８°

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】｜ｆ₁｜／ｆ_w＝２．０４ｆ₂／ｆ_w＝１．０７ｆ₂₁／ｆ₂＝０．６５以上の値は〜までの条件式を満たしている。

【００３３】また、図１に実施例１のレンズ断面図を示
し、図２に収差図を示す。なお、図２において、図２
（Ａ）は焦点距離が３．１９ｍｍ、図２（Ｂ）は焦点距
離が４．９３ｍｍ、図２（Ｃ）は焦点距離が７．６０ｍ
ｍのときの収差図である。

【００３４】［実施例２］以下に実施例２の諸元を示
す。

【００３５】焦点距離：ｆ＝３．１９ｍｍ〜７．６０ｍｍＦナンバー：Ｆ２．９０〜４．７２画角：２ω＝６１．６°〜２７．０°

【００３６】

【表４】

【００３７】

【表５】

【００３８】

【表６】

【００３９】｜ｆ₁｜／ｆ_w＝２．２９ｆ₂／ｆ_w＝１．３９ｆ₂₁／ｆ₂＝０．８１以上の値は〜までの条件式を満たしている。

【００４０】また、図３に実施例２のレンズ断面図を示
し、図４に収差図を示す。なお、図４において、図４
（Ａ）は焦点距離が３．１９ｍｍ、図４（Ｂ）は焦点距
離が４．９３ｍｍ、図４（Ｃ）は焦点距離が７．６０ｍ
ｍのときの収差図である。

【００４１】［実施例３］以下に実施例３の諸元を示
す。

【００４２】焦点距離：ｆ＝３．１９ｍｍ〜７．６０ｍｍＦナンバー：Ｆ２．９０〜４．７３画角：２ω＝６２．２°〜２５．４°

【００４３】

【表７】

【００４４】

【表８】

【００４５】

【表９】

【００４６】｜ｆ₁｜／ｆ_w＝２．２７ｆ₂／ｆ_w＝１．２４ｆ₂₁／ｆ₂＝０．６０以上の値は〜までの条件式を満たしている。

【００４７】また、図５に実施例３のレンズ断面図を示
し、図６に収差図を示す。なお、図６において、図６
（Ａ）は焦点距離が３．１９ｍｍ、図６（Ｂ）は焦点距
離が４．９３ｍｍ、図６（Ｃ）は焦点距離が７．６０ｍ
ｍのときの収差図である。

【００４８】［実施例４］以下に実施例４の諸元を示
す。

【００４９】焦点距離：ｆ＝３．１９ｍｍ〜７．６０ｍｍＦナンバー：Ｆ２．９０〜５．０５画角：２ω＝６０．８°〜２４．８°

【００５０】

【表１０】

【００５１】

【表１１】

【００５２】

【表１２】

【００５３】｜ｆ１｜／ｆｗ＝１．６８ｆ２／ｆｗ＝１．００ｆ２１／ｆ２＝０．６９以上の値は〜までの条件式を満たしている。

【００５４】また、図７に実施例４のレンズ断面図を示
し、図８に収差図を示す。なお、図８において、図８
（Ａ）は焦点距離が３．１９ｍｍ、図８（Ｂ）は焦点距
離が４．９３ｍｍ、図８（Ｃ）は焦点距離が７．６０ｍ
ｍのときの収差図である。

【００５５】

【発明の効果】本発明のズームレンズによれば、構成枚
数の少ない簡易な構成でありながら、広角端におけるレ
ンズ全長（レンズの第１面から像面までの距離）が広角
端での焦点距離の３〜４倍程度と小型になるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のレンズ断面図である。

【図２】実施例１の収差図である。

【図３】実施例２のレンズ断面図である。

【図４】実施例２の収差図である。

【図５】実施例３のレンズ断面図である。

【図６】実施例３の収差図である。

【図７】実施例４のレンズ断面図である。

【図８】実施例４の収差図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、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、正
の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、広角端
から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記
第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２レンズ群と前
記第３レンズ群との間隔が増大するように前記第１レン
ズ群と前記第２レンズ群とがそれぞれ移動し、且つ、前
記第３レンズ群が変倍中に固定されたズームレンズにお
いて、前記第１レンズ群が少なくとも１面の非球面を有
する１枚の負レンズのみで構成され、前記第２レンズ群
が物体側より順に１枚の正レンズと１枚の負レンズとか
ら構成され、前記第３レンズ群が１枚の正レンズのみで
構成されることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】以下の条件式を満足することを特徴とす
る請求項１に記載のズームレンズ。１．７＜｜ｆ₁｜／ｆ_w＜２．５０．９５＜ｆ₂／ｆ_w＜１．６但し、ｆ₁：第１レンズ群の焦点距離ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離ｆ_w：全系の広角端における焦点距離
【請求項３】前記第１レンズ群の負レンズは少なくと
も１面を非球面とした両凹レンズであり、以下の条件式
を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載のズームレンズ。５０＜ν₁ 但し、 ν₁：第１レンズ群の負レンズのアッベ数
【請求項４】前記第２レンズ群は、物体側より順に物
体側の面により強い屈折力を有する１枚の両凸レンズと
１枚の両凹レンズから構成され、且つ、前記第２レンズ
群内に少なくとも１面の非球面を有し、以下の条件式を
満足することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に
記載のズームレンズ。２０＜ν₂−ν₃ 但し、 ν₂：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数 ν₃：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数
【請求項５】以下の条件式を満足することを特徴とす
る請求項４に記載のズームレンズ。０．５＜ｆ₂₁／ｆ₂＜０．９但し、ｆ₂₁：第２レンズ群中の正レンズの焦点距離ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離
【請求項６】前記第３レンズ群の正レンズは少なくと
も１面の非球面を有することを特徴とする請求項１〜４
の何れか１項に記載のズームレンズ。