JP7216797B1 - ズームレンズ及びその駆動方法、撮影モジュール及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のズームレンズでは小型化の要求を満たすことが困難であった問題を解決するズームレンズ及びその駆動方法、撮影モジュール及び電子機器を提供する。【解決手段】本願の実施例におけるズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群とを含み、以下の条件式を満足する。－２．５＜ｆ３／ｆｗ＜－１．５－２．０＜ｆ１／ｆｒ＜－１．０－１．０＜ｆ２／ｆ３＜－０．４０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．５ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端の前記ズームレンズの焦点距離ｆｒ：前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の広角端無限遠時の合成焦点距離【選択図】図１

Description

本願は、光学素子の分野に属し、特に、ズームレンズ及びその駆動方法、撮影モジュール及び電子機器に関する。

小型装置への搭載を前提とする場合、ズームレンズの全長は、できるだけ短いことが好ましい。しかしながら、従来のズームレンズは、変倍及び合焦の際に、当該ズームレンズを構成するレンズ群のうち少なくとも２つのレンズ群を移動させる必要があるため、これらレンズ群を移動させるための空間をズームレンズ内に確保しなければならない。このような場合、従来のズームレンズでは、小型化の要求に応えることが困難であった。

本願の実施例の目的は、従来のズームレンズでは小型化の要求を満たすことが困難であった問題を解決するズームレンズ及びその駆動方法、撮影モジュール及び電子機器を提供することにある。

第１態様として、光軸に沿って物体側から像側へ順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群とを含み、以下の条件式を満足するズームレンズを提供する。
－２．５＜ｆ３／ｆｗ＜－１．５ （１）
－２．０＜ｆ１／ｆｒ＜－１．０ （２）
－１．０＜ｆ２／ｆ３＜－０．４ （３）
０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．５ （４）
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端の前記ズームレンズの焦点距離
ｆｒ：前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の広角端無限遠時の合成焦点距離

選択可能な実現方式として、前記ズームレンズは、光軸に沿って前記第１レンズ群の物体側に位置し、前記第１レンズ群に入射する光の進行方向を変更するための光路変更部材を更に含む。

選択可能な実現方式として、前記ズームレンズの広角端から望遠端への変倍及び／又は合焦の際に、前記第１レンズ群は、固定され、前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側へ移動され、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側へ移動される。

選択可能な実現方式として、前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとを含み、前記少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列されている。

選択可能な実現方式として、前記第２レンズ群は、少なくとも２枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとを含み、前記少なくとも２枚の正の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列されている。

選択可能な実現方式として、前記第２レンズ群は、４枚のレンズを含み、ここで、前記４枚のレンズは、２枚の正の屈折力を有するレンズと２枚の負の屈折力を有するレンズとを含み、又は、３枚の正の屈折力を有するレンズと１枚の負の屈折力を有するレンズとを含む。

選択可能な実現方式として、前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとを含み、前記少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列されている。

選択可能な実現方式として、前記ズームレンズに含まれる全レンズのうち半分以上のレンズにプラスチックレンズが用いられている。

第２態様として、ズームレンズの駆動方法を提供する。前記ズームレンズは、上記のズームレンズである。前記駆動方法は、前記第１レンズ群を不動に保持すると共に、前記第２レンズ群の光軸に沿った物体側への移動及び前記第３レンズ群の光軸に沿った物体側への移動を、駆動装置を利用して駆動することにより、前記ズームレンズの広角端から望遠端への変倍及び／又は合焦を駆動することを含む。

第３態様として、上記のズームレンズと、前記ズームレンズの像側に設けられているイメージセンサとを含む撮影モジュールを提供する。

第４態様として、筐体と、前記筐体に設けられている上記の撮影モジュールとを含む電子機器を提供する。

本願の実施例において、光軸に沿って物体側から像側へ順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群とを含み、以下の条件式を満足するズームレンズとすることにより、ズームレンズの変倍ストロークを短縮し、ズームレンズの全長を短縮することができ、小型化、薄型化、高性能化などに寄与する。
－２．５＜ｆ３／ｆｗ＜－１．５ （１）
－２．０＜ｆ１／ｆｒ＜－１．０ （２）
－１．０＜ｆ２／ｆ３＜－０．４ （３）
０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．５ （４）
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端のズームレンズの焦点距離
ｆｒ：第２レンズ群と第３レンズ群の広角端無限遠時の合成焦点距離

本願の他の特徴、目的及び利点は、以下の図面を参照してなされた非限定的な実施例の詳細な説明を読むことにより、より明らかになる。

図１は、本開示の実施例によるズームレンズの概略構成図である。 図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、それぞれ、本願の実施例１におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。 図２Ｄ、図２Ｅ、図２Ｆは、それぞれ、本願の実施例１におけるズームレンズの広角端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図２Ｈ、図２Ｉ、図２Ｊは、それぞれ、本願の実施例１におけるズームレンズの中間位置の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図２Ｌ、図２Ｍ、図２Ｎは、それぞれ、本願の実施例１におけるズームレンズの望遠端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。 図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、それぞれ、本願の実施例２におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。 図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆは、それぞれ、本願の実施例２におけるズームレンズの広角端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図３Ｈ、図３Ｉ、図３Ｊは、それぞれ、本願の実施例２におけるズームレンズの中間位置の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図３Ｌ、図３Ｍ、図３Ｎは、それぞれ、本願の実施例２におけるズームレンズの望遠端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。 図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、それぞれ、本願の実施例３におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。 図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆは、それぞれ、本願の実施例３におけるズームレンズの広角端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図４Ｈ、図４Ｉ、図４Ｊは、それぞれ、本願の実施例３におけるズームレンズの中間位置の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図４Ｌ、図４Ｍ、図４Ｎは、それぞれ、本願の実施例３におけるズームレンズの望遠端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。 図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、それぞれ、本願の実施例４におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。 図５Ｄ、図５Ｅ、図５Ｆは、それぞれ、本願の実施例４におけるズームレンズの広角端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図５Ｈ、図５Ｉ、図５Ｊは、それぞれ、本願の実施例４におけるズームレンズの中間位置の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図５Ｌ、図５Ｍ、図５Ｎは、それぞれ、本願の実施例４におけるズームレンズの望遠端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。 図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、それぞれ、本願の実施例５におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。 図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆは、それぞれ、本願の実施例５におけるズームレンズの広角端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図６Ｈ、図６Ｉ、図６Ｊは、それぞれ、本願の実施例５におけるズームレンズの中間位置の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図６Ｌ、図６Ｍ、図６Ｎは、それぞれ、本願の実施例５におけるズームレンズの望遠端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、それぞれ、本願の実施例６におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。 図７Ｄ、図７Ｅ、図７Ｆは、それぞれ、本願の実施例６におけるズームレンズの広角端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図７Ｈ、図７Ｉ、図７Ｊは、それぞれ、本願の実施例６におけるズームレンズの中間位置の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。図７Ｌ、図７Ｍ、図７Ｎは、それぞれ、本願の実施例６におけるズームレンズの望遠端の縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図である。

本願の実施例における技術的解決策は、本願の実施例における図面と併せて明確かつ完全に説明される。説明される実施例は、本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではないことが明らかである。本願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をすることなく得られる全ての他の実施例は、全て本願の保護範囲に属する。

本願の明細書及び特許請求の範囲における「第１」、「第２」などの用語は、特定の順序又は前後順序を記述するために使用されるのではなく、類似の対象を区別するために使用される。このように使用されるデータは、ここで図示又は説明されるもの以外の順序でも本願の実施例が実施できるように、適切な場合には交換できることや、「第１」、「第２」などで区別される対象は、一般的に同類であり、対象の数が限定されず、例えば、第１対象は、１つであっても、複数であってもよいことを理解されたい。本願の教示から逸脱することなく、以下で論じられる第１レンズは、第２レンズ又は第３レンズとも呼ばれる。

図面では、説明の便宜上、レンズの厚さ、大きさ、形状をやや誇張して示している。具体的には、図中に示す球面又は非球面の形状を一例として示している。即ち、球面又は非球面の形状は、図示したものに限定されない。図面は、単なる例示であり、厳密に縮尺通りに描かれていない。

なお、特に断りのない限り、本願の実施例で使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本願が属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。用語（例えば、一般的な辞書で定義された用語）は、関連技術の文脈上の意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本願の実施例において明示的に定義されない限り、理想的又は過度に正式的な意味で解釈されないことを理解されたい。

選択可能に、本願の実施例に係るレンズは、液体レンズ、膜レンズ及び／又は液晶レンズなどから選択されてもよいが、これらに限定されない。

分かりやすくするために、以下では、まず、本願の実施例に係る技術用語を解釈し、説明する。
光軸：光学系において光線を導く方向であり、中心視野の主光線を参考する。
焦点：光軸に平行な光線がレンズで屈折された後の集光点である。
焦点距離（ｆｏｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）は、焦点の長さとも呼ばれ、光学系における光の集束又は発散を測る度量方式であり、無限遠の被写体がレンズを通過して焦点面で鮮明な像を形成するときの、レンズの光学中心から焦点までの距離を指す。固定焦点レンズの場合、その光学中心の位置が固定されているので、焦点距離は、固定されている。ズームレンズは、レンズの光学中心が変化すると、レンズの焦点距離が変化するので、焦点距離を調整することができる。
物体距離：被写体とレンズとの間の距離である。
像距離：被写体の像とレンズとの間の距離である。
レンズを境に被写体が位置する側を物体側とし、レンズの物体側に近い面を物体側の面と呼ぶ。
レンズを境に被写体の像が位置する側を像側とし、レンズの像側に近い面を像側面と呼ぶ。

以下、本願の実施例によるズームレンズ及びその駆動方法、撮影モジュール及び電子機器について詳細に説明する。

図１は、本開示の実施例によるズームレンズの概略構成図である。図１に示すように、ズームレンズ１０は、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群１１と、正の屈折力を有する第２レンズ群１２と、負の屈折力を有する第３レンズ群１３とを含む。図１において、第１レンズ群１１は、２枚のレンズを含み、第２レンズ群１２は、４枚のレンズを含み、第３レンズ群１３は、２枚のレンズを含むが、本願の実施例は、これに限定されるものではない。第１レンズ群１１、第２レンズ群１２及び第３レンズ群１３は、実際の要求に応じて設定することができる。

ここで、ズームレンズ１０は、以下の条件式を満足する。
－２．５＜ｆ３／ｆｗ＜－１．５ （１）
－２．０＜ｆ１／ｆｒ＜－１．０ （２）
－１．０＜ｆ２／ｆ３＜－０．４ （３）
０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．５ （４）
ｆ１：第１レンズ群１１の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群１２の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群１３の焦点距離
ｆｗ：広角端のズームレンズ１０の焦点距離
ｆｒ：第２レンズ群１２と第３レンズ群１３の広角端無限遠時の合成焦点距離

本願の実施例のズームレンズ１０は、広角端から望遠端への変倍及び／又は合焦の際に、負の屈折力を有する第１レンズ群１１が固定され、正の屈折力を有する第２レンズ群１２が光軸に沿って物体側へ移動され、負の屈折力を有する第３レンズ群１３が光軸に沿って物体側へ移動され、即ち、第２レンズ群１２及び第３レンズ群１３のみが光軸に沿って物体側へ移動され、かつ、上記条件式（１）乃至（４）を満足する。これにより、ズームレンズ１０の小型化、薄型化、高性能化等を図ることができるという優れた効果を奏する。

条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズ群１３の屈折力が小さくなりすぎ、変倍及び／又は合焦の際の移動量が増大し、光学全長が大きくなり、ズームレンズ１０の小型化が困難となる。条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズ群１３の屈折力が大きくなりすぎ、第３レンズ群１３を構成する各レンズの屈折力が増大し、生産可能なレンズ形状を確保することが困難になるとともに、変倍時の収差変動が大きくなり、高性能を満足できない。条件式（１）を満足することで、ズームレンズ１０の小型化、高性能化などの実現が保証される。

条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群１１の負の屈折力を有するレンズの屈折力が小さくなりすぎ、広角端において逆テレフォト型の屈折力配置が弱まり、バックフォーカスが短くなり、ＩＦフィルター等の部品を配置するスペースの確保が困難となる。条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群１１の屈折力が大きくなりすぎ、広角端におけるズームレンズ１０の屈折力配置が強い逆テレフォト型の配置となるため、バックフォーカスが大きくなり、ズームレンズ１０が大型化してしまう。条件式（２）を満足することで、ズームレンズ１０の小型化、高性能化などの実現が保証される。

条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群１２の屈折力が小さくなりすぎ、第２レンズ群１２のズームストロークが増大し、ズームレンズ１０全体が大型化してしまう。条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群１２の屈折力が大きくなりすぎ、ズーム全域における球面収差変動を補正するのが困難となる。条件式（３）を満足することで、ズームレンズ１０の小型化、高性能化などの実現が保証される。

条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群１２の屈折力が大きくなりすぎ、ズーム全域での収差補正が困難になる。条件式（４）の上限値を上回ると、第２レンズ群１２の屈折力が小さくなりすぎ、所定のズーム比を確保する為にはズーム移動量が増大し、光学全長が大きくなってしまう。条件式（４）を満足することで、ズームレンズ１０の小型化、高性能化などの実現が保証される。

選択可能な実現方式として、図１に示すように、ズームレンズ１０は、光軸に沿って第１レンズ群１１の物体側に位置し、第１レンズ群１１に入射する光の進行方向を変更するための光路変更部材１４を更に含む。よって、ズームレンズ１０への十分な光の進入を確保し、ズームレンズ１０の小型化、薄型化、高性能化に有利である。

選択可能な実現方式として、図１に示すように、ズームレンズ１０は、ＩＲカットフィルタ１５と、結像面１６とを更に含む。ただし、これに限定されない。

選択可能な実現方式として、第１レンズ群１１は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとを含み、該少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列されている。色収差と大きさの関係から、負の屈折力を有する第１レンズ群１１を、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとで構成することにより、第１レンズ群１１の性能を良好に保つことができる。

選択可能な実現方式として、第２レンズ群１２は、少なくとも２枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとを含み、該少なくとも２枚の正の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列されている。これにより、第２レンズ群１２を複数のレンズにより構成することで、大口径化を図ることができ、第２レンズ群１２は、色収差及び球面収差を良好に補正することができる。

好適な実施形態として、前記第２レンズ群１２は、４枚のレンズを含み、ここで、該４枚のレンズは、２枚の正の屈折力を有するレンズと２枚の負の屈折力を有するレンズとを含み、又は、３枚の正の屈折力を有するレンズと１枚の負の屈折力を有するレンズとを含む。

選択可能な実現方式として、第３レンズ群１３は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとを含み、前記少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列されている。色収差と大きさの関係から、負の屈折力を有する第３レンズ群１３を、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとで構成することにより、第３レンズ群１３の性能を良好に保つことができる。また、第３レンズ群１３が負の屈折力を有することにより、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２のレンズ径を小さくすることができ、ズームレンズ１０を大口径としつつ、高性能化と小型化とを両立させることができる。

選択可能な実現方式として、ズームレンズ１０に含まれる全レンズのうち半分以上のレンズにプラスチックレンズが用いられている。このようにプラスチックレンズを大量に用いることで、ズームレンズ１０の高性能化と小型化を図りつつ、安価な生産コストを実現することができる。

本願の実施例は、更にズームレンズの駆動方法を提供する。該ズームレンズは、上記のズームレンズ１０である。該駆動方法において、第１レンズ群１１を不動に保持すると共に、第２レンズ群１２の光軸に沿った物体側への移動及び第３レンズ群１３の光軸に沿った物体側への移動を、駆動装置を利用して駆動することにより、ズームレンズの広角端から望遠端への変倍及び／又は合焦を駆動することを含む。
本願の具体的な実施例では、必要に応じて各レンズのレンズ面を非球面で形成している。これらレンズ面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をＺ、光軸Ｘに直行する方向の高さをＨ、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとしたとき次式によりあらわされる。

以下、本願の具体的な実施例に係るズームレンズについて、図面を参照して詳細に説明する。

実施例１
以下、図２Ａ～図２Ｎを参照して、本願の実施例１におけるズームレンズに関する内容を説明する。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、それぞれ、本願の実施例１におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。

図２Ａに示すように、ズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｅ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｅ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｅ３と、ＩＲカットフィルタＥ０とを含む。第１レンズ群Ｅ１は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１の１～４である。第２レンズ群Ｅ２は、４枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１の５～１２である。第３レンズ群Ｅ３は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１の１３～１６である。ＩＲカットフィルタＥ０の物体側面及び像側面の番号は、表１の１７～１８である。物体からの光は、各レンズ群、ＩＲカットフィルタを順に通過し、最終的に結合面に結像される。

以下の表１に、本願の実施例１におけるズームレンズのレンズデータを示す。ただし、Ｒは、曲率半径、Ｔｈは、面間隔、Ｎｄは、屈折率、Ｖｄは、アッベ数、ｉｎｆｉｎｉｔｙは、無限大を示す。

以下の表２に、本願の実施例１におけるズームレンズの非球面データを示す。

本願の実施例１に係るズームレンズの広角端、中間位置及び望遠端における有効焦点距離ＥＦＬ、絞りＦｎｏ、各ズーム位置でのＴｈ（即ち表１に示すａ、ｂ、ｃ）は、表３に示されている。

本願の実施例１において、ズームレンズの広角端における縦球面収差図（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬ ＳＰＨＥＲＩＣＡＬ ＡＢＥＲ）、非点収差曲線（ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＣ ＦＩＥＬＤ ＣＵＲＶＥＳ）、歪曲収差図（ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ）は、それぞれ図２Ｄ、図２Ｅ、図２Ｆに示されている。ズームレンズの中間位置における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図２Ｈ、図２Ｉ、図２Ｊに示されている。ズームレンズの望遠端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図２Ｌ、図２Ｍ、図２Ｎに示されている。ＦＯＣＵＳ（ＭＩＬＬＭＥＴＥＲＳ）は、フォーカス調整を示し、フォーカス調整単位は、ｍｍである。これらの図から明らかなように、本願の実施例１のズームレンズは、広角端、中間位置及び望遠端において、収差、像面湾曲及び歪曲収差を共に小さく抑えることができる。

実施例２
以下、図３Ａ～図３Ｎを参照して、本願の実施例２におけるズームレンズに関する内容を説明する。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、それぞれ、本願の実施例２におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。

図３Ａに示すように、ズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｅ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｅ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｅ３と、ＩＲカットフィルタＥ０とを含む。第１レンズ群Ｅ１は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表４の１～４である。第２レンズ群Ｅ２は、４枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表４の５～１１である。第３レンズ群Ｅ３は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表４の１２～１５である。ＩＲカットフィルタＥ０の物体側面及び像側面の番号は、表４の１６～１７である。物体からの光は、各レンズ群、ＩＲカットフィルタを順に通過し、最終的に結合面に結像される。

以下の表４に、本願の実施例２におけるズームレンズのレンズデータを示す。

以下の表５に、本願の実施例２におけるズームレンズの非球面データを示す。

本願の実施例２に係るズームレンズの広角端、中間位置及び望遠端における有効焦点距離ＥＦＬ、絞りＦｎｏ、各ズーム位置でのＴｈ（即ち表４に示すａ、ｂ、ｃ）は、表６に示されている。

本願の実施例２において、ズームレンズの広角端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆに示されている。ズームレンズの中間位置における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図３Ｈ、図３Ｉ、図３Ｊに示されている。ズームレンズの望遠端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図３Ｌ、図３Ｍ、図３Ｎに示されている。これらの図から明らかなように、本願の実施例２のズームレンズは、広角端、中間位置及び望遠端において、収差、像面湾曲及び歪曲収差を共に小さく抑えることができる。

実施例３
以下、図４Ａ～図４Ｎを参照して、本願の実施例３におけるズームレンズに関する内容を説明する。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、それぞれ、本願の実施例３におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。

図４Ａに示すように、ズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｅ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｅ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｅ３と、ＩＲカットフィルタＥ０とを含む。第１レンズ群Ｅ１は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表７の１～４である。第２レンズ群Ｅ２は、４枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表７の５～１１である。第３レンズ群Ｅ３は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表７の１２～１５である。ＩＲカットフィルタＥ０の物体側面及び像側面の番号は、表１の１６～１７である。物体からの光は、各レンズ群、ＩＲカットフィルタを順に通過し、最終的に結合面に結像される。

以下の表７に、本願の実施例３におけるズームレンズのレンズデータを示す。

以下の表８に、本願の実施例３におけるズームレンズの非球面データを示す。

本願の実施例３に係るズームレンズの広角端、中間位置及び望遠端における有効焦点距離ＥＦＬ、絞りＦｎｏ、各ズーム位置でのＴｈ（即ち表７に示すａ、ｂ、ｃ）は、表９に示されている。

本願の実施例３において、ズームレンズの広角端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆに示されている。ズームレンズの中間位置における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図４Ｈ、図４Ｉ、図４Ｊに示されている。ズームレンズの望遠端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図４Ｌ、図４Ｍ、図４Ｎに示されている。これらの図から明らかなように、本願の実施例３のズームレンズは、広角端、中間位置及び望遠端において、収差、像面湾曲及び歪曲収差を共に小さく抑えることができる。

実施例４
以下、図５Ａ～図５Ｎを参照して、本願の実施例４におけるズームレンズに関する内容を説明する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、それぞれ、本願の実施例４におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。

図５Ａに示すように、ズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｅ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｅ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｅ３と、ＩＲカットフィルタＥ０とを含む。第１レンズ群Ｅ１は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１０の１～４である。第２レンズ群Ｅ２は、４枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１０の５～１１である。第３レンズ群Ｅ３は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１０の１２～１５である。ＩＲカットフィルタＥ０の物体側面及び像側面の番号は、表１０の１６～１７である。物体からの光は、各レンズ群、ＩＲカットフィルタを順に通過し、最終的に結合面に結像される。

以下の表１０に、本願の実施例４におけるズームレンズのレンズデータを示す。

以下の表１１に、本願の実施例４におけるズームレンズの非球面を示す。

本願の実施例４に係るズームレンズの広角端、中間位置及び望遠端における有効焦点距離ＥＦＬ、絞りＦｎｏ、各ズーム位置でのＴｈ（即ち表１０に示すａ、ｂ、ｃ）は、表１２に示されている。

本願の実施例４において、ズームレンズの広角端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図５Ｄ、図５Ｅ、図５Ｆに示されている。ズームレンズの中間位置における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図５Ｈ、図５Ｉ、図５Ｊに示されている。ズームレンズの望遠端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図５Ｌ、図５Ｍ、図５Ｎに示されている。これらの図から明らかなように、本願の実施例４のズームレンズは、広角端、中間位置及び望遠端において、収差、像面湾曲及び歪曲収差を共に小さく抑えることができる。

実施例５
以下、図６Ａ～図６Ｎを参照して、本願の実施例５におけるズームレンズに関する内容を説明する。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、それぞれ、本願の実施例５におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。

図６Ａに示すように、ズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｅ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｅ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｅ３と、ＩＲカットフィルタＥ０とを含む。第１レンズ群Ｅ１は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１３の１～４である。第２レンズ群Ｅ２は、４枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１３の５～１２である。第３レンズ群Ｅ３は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１３の１３～１６である。ＩＲカットフィルタＥ０の物体側面及び像側面の番号は、表１３の１７～１８である。物体からの光は、各レンズ群、ＩＲカットフィルタを順に通過し、最終的に結合面に結像される。

以下の表１３に、本願の実施例５におけるズームレンズのレンズデータを示す。

以下の表１４に、本願の実施例５におけるズームレンズの非球面データを示す。

本願の実施例５に係るズームレンズの広角端、中間位置及び望遠端における有効焦点距離ＥＦＬ、絞りＦｎｏ、各ズーム位置でのＴｈ（即ち表１３に示すａ、ｂ、ｃ）は、表１５に示されている。

本願の実施例５において、ズームレンズの広角端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆに示されている。ズームレンズの中間位置における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図６Ｈ、図６Ｉ、図６Ｊに示されている。ズームレンズの望遠端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図６Ｌ、図６Ｍ、図６Ｎに示されている。これらの図から明らかなように、本願の実施例５のズームレンズは、広角端、中間位置及び望遠端において、収差、像面湾曲及び歪曲収差を共に小さく抑えることができる。

実施例６
以下、図７Ａ～図７Ｎを参照して、本願の実施例５におけるズームレンズに関する内容を説明する。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、それぞれ、本願の実施例６におけるズームレンズの広角端、中間位置、望遠端の概略図である。

図７Ａに示すように、ズームレンズは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｅ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｅ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｅ３と、ＩＲカットフィルタＥ０とを含む。第１レンズ群Ｅ１は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１６の１～４である。第２レンズ群Ｅ２は、４枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１６の５～１１である。第３レンズ群Ｅ３は、２枚のレンズを含み、物体側面と像側面の番号は、表１６の１２～１５である。ＩＲカットフィルタＥ０の物体側面及び像側面の番号は、表１６の１６～１７である。物体からの光は、各レンズ群、ＩＲカットフィルタを順に通過し、最終的に結合面に結像される。

以下の表１６に、本願の実施例６におけるズームレンズの基本諸元を示す。

以下の表１７に、本願の実施例６におけるズームレンズの非球面データを示す。

本願の実施例６に係るズームレンズの広角端、中間位置及び望遠端における有効焦点距離ＥＦＬ、絞りＦｎｏ、各ズーム位置でのＴｈ（即ち表１６に示すａ、ｂ、ｃ）は、表１８に示されている。

本願の実施例６において、ズームレンズの広角端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図７Ｄ、図７Ｅ、図７Ｆに示されている。ズームレンズの中間位置における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図７Ｈ、図７Ｉ、図７Ｊに示されている。ズームレンズの望遠端における縦球面収差図、非点収差曲線、歪曲収差図は、それぞれ図７Ｌ、図７Ｍ、図７Ｎに示されている。これらの図から明らかなように、本願の実施例６のズームレンズは、広角端、中間位置及び望遠端において、収差、像面湾曲及び歪曲収差を共に小さく抑えることができる。

本願の実施例１～６におけるズームレンズの焦点距離ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆｗ、ｆｒ、及び満足する条件式を、表１９に示す。

本願の実施例は、画像センサと、上記のズームレンズ１０とを含む撮影モジュールを更に提供し、該画像センサがズームレンズ１０の像側に設けられる。該ズームレンズ１０は、被写体の光信号を受光してイメージセンサに投光するために用いられ、該イメージセンサは、被写体に対応する光信号を画像信号に変換するために用いられるが、ここではその説明を省略する。

本願の実施例は、筐体と、上記の撮影モジュールとを含む電子機器を更に提供し、該撮影モジュールは、画像情報を取得するために筐体に設けられる。ここで、電子機器は、ハンドヘルドデバイス、車載デバイス、ウェアラブルデバイス、コンピューティングデバイス、又はワイヤレスモデムに接続された他の処理デバイスを含み、セルラー電話、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、携帯情報端末ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）コンピュータ、タブレット型コンピュータ、ラップトップコンピュータ（ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ビデオカメラ、ビデオレコーダ、カメラ、スマートウォッチ（ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、スマートブレスレット（ｓｍａｒｔ ｗｒｉｓｔｂａｎｄ）、車載型コンピュータ、及び結像機能を有する他の電子デバイスも含む。本願の実施例は、上記電子機器の具体的な形態を特に限定するものではない。スマートフォンを例として場合、本願のズームレンズを搭載することによって、小型化、薄型化、優れた撮影性能などの効果を奏することができる。

以上の説明は、本願の好適な実施例及び用いられる技術原理の説明にすぎない。本願に係る保護範囲として、上記の技術的構成の特定の組合せによる技術的解決策に限られず、対応する発明の思想を逸脱することなく、例えば、上記構成と本願に開示される（それに限られない）類似機能を有する技術的構成の相互の置換による技術的解決策のような、上記の技術的構成及びその同等な構成の任意の組み合わせによる他の技術的解決策もカバーすることは、当業者が理解するべきである。

１０：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：光路変更部材
１５：ＩＲカットフィルタ
１６：結像面

Claims (9)

1. 光軸に沿って物体側から像側へ順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群と、から構成され、以下の条件式を満足するズームレンズであって、
   －２．５＜ｆ３／ｆｗ＜－１．５ （１）
   －２．０＜ｆ１／ｆｒ＜－１．０ （２）
   －１．０＜ｆ２／ｆ３＜－０．４ （３）
   ０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．５ （４）
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
   ｆｗ：広角端の前記ズームレンズの焦点距離
   ｆｒ：前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の広角端無限遠時の合成焦点距離
   広角端から望遠端への変倍の際に、前記第１レンズ群は固定され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、互いのレンズ群の間隔を変化しながら、光軸に沿って物体側に移動し、
   前記第２レンズ群は、少なくとも２枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとを含み、前記少なくとも２枚の正の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列されていることを特徴とするズームレンズ。
2. 光軸に沿って前記第１レンズ群の物体側に位置し、前記第１レンズ群に入射する光の進行方向を変更するための光路変更部材を更に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、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとを含み、前記少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列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。
4. 前記第２レンズ群は、４枚のレンズを含み、ここで、前記４枚のレンズは、２枚の正の屈折力を有するレンズと２枚の負の屈折力を有するレンズとを含み、又は、３枚の正の屈折力を有するレンズと１枚の負の屈折力を有するレンズとを含むことを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとを含み、前記少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとが光軸に沿って配列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。
6. 前記ズームレンズに含まれる全レンズのうち半分以上のレンズにプラスチックレンズが用いら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。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載のズームレンズの駆動方法であって、
   前記第１レンズ群を不動に保持すると共に、前記第２レンズ群の光軸に沿った物体側への移動及び前記第３レンズ群の光軸に沿った物体側への移動を、駆動装置を利用して駆動することにより、前記ズームレンズの広角端から望遠端への変倍及び／又は合焦を駆動することを含むことを特徴とするズームレンズの駆動方法。
8. 請求項１～６のいずれか１項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズの像側に設けられているイメージセンサとを含むことを特徴とする撮影モジュール。
9. 筐体と、前記筐体に設けられている請求項８に記載の撮影モジュールとを含むことを特徴とする電子機器。

Images