JP2008129608A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明に係るズームレンズは、小型化を具現し、収差特性が良好で、かつ量産性が改善されたズームレンズを提供するためのものである。
【解決手段】本発明に係るズームレンズは、物体側に位置して負の屈折力を有する第１レンズ群と、像側に位置して正の屈折力を有する第２レンズ群とを含み、上記第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が変化されるにつれてズーミングが行なわれて、次の条件式を満たす。
−４＜ｆ１／Ｚｒ＜−０．５
（但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、Ｚｒは広角端での全体焦点距離と望遠端での全体焦点距離の比（ｆｔ／ｆｗ）を示す。）
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズに関するものである。

最近、携帯電話や移動通信端末機にＣＣＤまたはＣＭＯＳのような固体撮像素子を用いたコンパクトなデジタルカメラやデジタルビデオカメラが内蔵されている。このような撮像素子は小型化する趨勢であり、これによって撮像素子に備えられるズームレンズに対しても小型化が要求されている。

本発明に係るズームレンズは小型化を具現することをその目的とする。

また、本発明の他の目的は、収差特性が良好で、かつ量産性が改善されたズームレンズを提供することにある。

本発明のある態様に係るズームレンズは、物体側に位置して負の屈折力を有する第１レンズ群と、像側に位置して正の屈折力を有する第２レンズ群とを含み、上記第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が変化されるにつれてズーミングが行なわれて、次の条件式を満たす。
−４＜ｆ１／Ｚｒ＜−０．５
（但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、Ｚｒは広角端での全体焦点距離と望遠端での全体焦点距離の比（ｆｔ／ｆｗ）を示す。）

本発明の別の態様に係るズームレンズは、物体側に位置して負の屈折力を有する第１レンズ群と、像側に位置して正の屈折力を有する第２レンズ群とを含み、上記第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が変化されるにつれてズーミングが行なわれて、次の条件式を満たす。
−１＜ｆ１／ｔｔｌｗ＜−０．１５
（但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｔｔｌｗは広角端の全長を示す。）

本発明によるズームレンズは小型化を具現することができる。

また、本発明は、収差特性が良好で、かつ量産性が改善されたズームレンズを提供することができる。

添付した図面を参考しつつ本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るズームレンズを概略的に示す側断面図である。

本実施形態において、ズームレンズは、第１レンズ群１００と第２レンズ群２００とからなる。

第１レンズ群１００は物体側に位置し、負の屈折力を持っており、物体側に凸面が向かう負レンズを含む。

第１レンズ群１００は、第１レンズ１１０と第２レンズ１２０とを含み、物体側から像側方向に順次に第１レンズ１１０と第２レンズ１２０が位置する。

第１レンズ１１０は、凸面が物体側に位置して負の屈折力を有し、第２レンズ１２０は凸面が物体側に位置して正の屈折力を有する。第１レンズ群１００は全体として負の屈折力を有する。

第２レンズ群２００は、像側に位置し、負の屈折力を持っており、物体側に凸面が向かい、少なくとも一面が非球面で構成された正のレンズを含む。

第２レンズ群２００は、物体側から像側方向に順次に、絞り２０５、第３レンズ２１０、第４レンズ２２０、第５レンズ２３０、及び第６レンズ２４０が位置する。

第３レンズ２１０及び第４レンズ２２０は、凸面が物体側に位置して正の屈折力を有し、第５レンズ２３０は像側に凹面を持って負の屈折力を有し、第６レンズ２４０は物体側に凸面が位置して正の屈折力を有する。

図２は、本発明の実施形態に係るズームレンズのズーム動作を示す図である。

図２（ａ）は広角端（wide）でのズームレンズの形態であり、図２（ｂ）は標準端（normal）でのズームレンズの形態であり、図２（ｃ）は望遠端（tele）でのズームレンズの形態である。

本実施形態では第１レンズ群１００と第２レンズ群２００との間の間隔が変化されるにつれてズーミング（変倍）が行なわれる。

本実施形態では第１実施形態及び第２実施形態を提案する。

第１実施形態は、表１に図示されたズームパラメータ値を有する。

表１において、ａは第２レンズ１２０と第３レンズ２１０との間の距離を表し、ｂは第６レンズ２４０と像面との間の距離を表す。

表２は、ズームレンズを構成する要素の数値データを表す。

表２において、曲率半径は光学面の曲率半径を表し、厚みは光学面の厚みを表し、曲率半径と光学面の単位はｍｍである。

また、レンズ面番号は物体側から像側方向に順次に表示したものである。

この際、第１実施形態に係るズームレンズは、Ｒ４、Ｒ９及びＲ１３面が非球面であるレンズを含む。

本実施形態において、非球面定義式は次の通りである。

（ここで、ｚは光軸に沿った光学面の頂点からの距離、Ｙは光軸に垂直な方向への距離、ｃは光学面の頂点での曲率、Ｋはコニック係数（conic coefficient）、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは非球面係数）

非球面定義式は、第１実施形態と第２実施形態で同一に使われる。

次の表３は各非球面に対する非球面係数の数値を表す。

表３において、Ｒ４、Ｒ９、Ｒ１３はレンズ面の番号を表す。

図３と図４は第１実施形態に係る広角端（wide）での収差グラフであり、図５と図６は第１実施形態に係る標準端（normal）での収差グラフであり、図７と図８は第１実施形態に係る望遠端（tele）での収差グラフである。

各々縦側球面収差（longitudinal spherical aberration）、非点収差（astigmatic aberration）、歪曲収差、コマ（Coma）収差が図示されている。

次に、第２実施形態において、ズームパラメータの値は表４に表されている。

表４において、ａは第２レンズ１２０と第３レンズ２１０との間の距離を表し、ｂは第６レンズ２４０と像面との間の距離を表す。

次に図示された表５は、ズームレンズを構成する要素の数値データを表す。

表６は、ズームレンズを構成する要素の数値データを表す。

表６において、曲率半径は光学面の曲率半径を表し、厚みは光学面の厚みを表し、曲率半径と光学面の単位はｍｍである。

また、レンズ面番号は、物体側から像側方向に順次に表示したものである。

この際、第２実施形態に係るズームレンズは、Ｒ６、Ｒ１１面が非球面であるレンズを含む。

次の表６は、各非球面に対する非球面係数の数値を表す。

表６において、Ｒ６、Ｒ１１はレンズ面の番号を表す。

図９と図１０は第２実施形態に係る広角端での収差グラフであり、図１１と図１２は第２実施形態に係る標準端での収差グラフであり、図１３と図１４は第２実施形態に係る望遠端での収差グラフである。各々縦側球面収差（longitudinal spherical aberration）、非点収差（astigmatic aberration）、歪曲収差、コマ（Coma）収差が図示されている。

上記縦側球面収差はＲＧＢ（Red、Green、Blue）に従う収差特性が図示されており、上記非点収差は接線（Tangential）、及びサジタル（Sagittal）に従い収差特性が図示されており、上記コマ収差は、波長（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に従う接線及びサジタルでの収差特性が図示されている。

各実施形態の条件式は、次の表７の通りである。

表７において、Ｚｒは広角端での全体焦点距離と望遠端での全体焦点距離の比（ｆｔ／ｆｗ）、ｆ１は第１レンズ群焦点距離、f２は第２レンズ群焦点距離、ｆｔは望遠端焦点距離、ｆｗは広角端焦点距離、ｔｔｌｗは広角端全長、ｔｔｌｔは望遠端全長を表す。
このような実施形態に係るズームレンズは、次の条件を満すことができる。

数２
−４＜ｆ１／Ｚｒ＜−０．５
（但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、Ｚｒは広角端での全体焦点距離と望遠端での全体焦点距離の比（ｆｔ／ｆｗ）を示す。）

数３
−１＜ｆ１／ｔｔｌｗ＜−０．１５
（但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｔｔｌｗは広角端の全長を示す。）

上記の数２、数３において、上限を超えると、第１レンズ群１００のパワーが大きくなるので、コマが発生する等の性能の劣化が発生し、また敏感度が高まって生産性に問題が生じる。

また、下限を超えると、収差性能は良くなることができるが、スリム（Slim）化に障害になる問題点がある。

したがって、実施形態に係るズームレンズは、数２、数３に規定した数値範囲内になるように設計することができる。

本発明の実施形態に係るズームレンズを概略的に示す側断面図である。 本発明の実施形態に係るズームレンズのズーム動作を示す図である。 第１実施形態に係る広角端での収差グラフである。 第１実施形態に係る広角端での収差グラフである。 第１実施形態に係る標準端での収差グラフである。 第１実施形態に係る標準端での収差グラフである。 第１実施形態に係る望遠端での収差グラフである。 第１実施形態に係る望遠端での収差グラフである。 第２実施形態に係る広角端での収差グラフである。 第２実施形態に係る広角端での収差グラフである。 第２実施形態に係る標準端での収差グラフである。 第２実施形態に係る標準端での収差グラフである。 第２実施形態に係る望遠端での収差グラフである。 第２実施形態に係る望遠端での収差グラフである。

符号の説明

１００ 第１レンズ群
１１０ 第１レンズ
１２０ 第２レンズ
２００ 第２レンズ群
２０５ 絞り
２１０ 第３レンズ
２２０ 第４レンズ
２３０ 第５レンズ
２４０ 第６レンズ

Claims (19)

1. 物体側に位置して負の屈折力を有する第１レンズ群と、
   像側に位置して正の屈折力を有する第２レンズ群とを含み、
   前記第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が変化されるにつれてズーミングが行なわれて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
   −４＜ｆ１／Ｚｒ＜−０．５
   （但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、Ｚｒは広角端での全体焦点距離と望遠端での全体焦点距離の比（ｆｔ／ｆｗ）を示す。）
2. 前記第１レンズ群は、 物体側から像側方向に順次に位置する第１レンズと第２レンズとを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第１レンズ群は物体側に凸面が向かう負レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
4. 前記第１レンズは凸面が物体側に位置して負の屈折力を有し、前記第２レンズは凸面が物体側に位置して正の屈折力を有することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
5. 前記第２レンズ群は、物体側に凸面が向かい、少なくとも一面が非球面である正のレンズを含み、物体側から像側方向に順次に位置する絞り、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、及び第６レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
6. 前記絞りは物体側の前記第３レンズの前方に位置したことを含むことを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
7. 前記第３レンズ、第４レンズ、及び第６レンズは、凸面が物体側に位置して正の屈折力を有し、前記第５レンズは像側に凹面が位置して負の屈折力を有することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
8. 前記第２レンズは、少なくともどれか一面が非球面であることを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
9. 前記第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、及び第６レンズのうち、少なくともどれか１つ以上のレンズは一面または両面が非球面であることを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
10. 次の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    −１＜ｆ１／ｔｔｌｗ＜−１．１５
    (但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｔｔｌｗは広角端の全長を示す。)
11. 物体側に位置し、負の屈折力を有する第１レンズ群と、
    像側に位置し、正の屈折力を有する第２レンズ群とを含み、
    前記第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔が変化されるにつれてズーミングが行なわれて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
    −１＜ｆ１／ｔｔｌｗ＜−０．１５
    (但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｔｔｌｗは広角端の全長を示す。)
12. 前記第１レンズ群は物体側から像側方向に順次に位置する第１レンズと第２レンズとを含むことを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
13. 前記第１レンズ群は物体側に凸面が向かう負レンズを含むことを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
14. 前記第１レンズは凸面が物体側に位置して負の屈折力を有し、前記第２レンズは凸面が物体側に位置して正の屈折力を有することを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
15. 前記第２レンズ群は、物体側に凸面が向かい、少なくとも一面が非球面である正のレンズを含み、物体側から像側方向に順次に位置する絞り、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、及び第６レンズを含むことを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
16. 前記第３レンズ、第４レンズ、及び第６レンズは、凸面が物体側に位置して正の屈折力を有し、前記第５レンズは像側に凹面が位置して負の屈折力を有することを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
17. 前記絞りは、物体側の前記第３レンズの前方に位置したことを含むことを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
18. 前記第２レンズは、少なくともどれか一面が非球面であることを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
19. 前記第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、及び第６レンズのうち、少なくともどれか１つ以上のレンズは一面または両面が非球面であることを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。

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