WO2004034118A1

WO2004034118A1 - 撮像レンズ

Info

Publication number: WO2004034118A1
Application number: PCT/JP2003/012735
Authority: WO
Inventors: Nobuyuki Adachi
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2004-04-22
Also published as: CN1685268A; CN100417968C; KR101018313B1; KR20050049425A; JP2004133058A; JP4048904B2; US7068447B2; US20040263995A1

Abstract

本発明は、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群（１１）と、絞り（１２）と、正のパワーを持つ第２レンズ群（１３）と、負のパワーを持つ第３レンズ群（１４）とからなり撮像レンズ（１）である。この撮像レンズは、変倍中、第１レンズ群（１１）が固定され、第２レンズ群（１３）が絞り（１２）と一体に光軸上を移動し、第３レンズ群（１４）が変倍による像点の移動を補正するため光軸上を移動する。

Description

撮像レンズ技術分野本発明は、撮像レンズに関し、特に、少なくとも 3群構成で光学倍率が可変とされた撮像レンズに関する。

本出願は、日本国において 2 0 02年 1 0月 8日に出願された日本特許出願番号 2 002— 2 9 52 9 2を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。背景技術従来、撮像レンズから入射された光束を電気信号に変換して出力する撮像素子として、 C一 MO S (Com leientary Metal Oxide Semiconductor) や C CD (C harge Coupled Device) 等の光電変換素子を用いた撮像部を備えた様々な情報機器が広く用いられている。

これら情報機器のうちで携帯して使用する、いわゆるモパイル用途に特化した小型の情報機器においては、その用途の特徴から、撮像部が高い撮像性能を維持したまま撮像レンズや撮像素子を更に小型化することや光学ズームを搭載することが望まれている。例えば、デジタルカメラやカメラを内蔵した携帯型の無線電話装置、いわゆる携帯電話において、光学ズーム機能を持つ撮像レンズを備えることが求められ、その撮像レンズは、最も物体側に配置されるレンズ面から撮像素子の受光面までの光軸上での長さ、すなわち全長を短くし、撮像素子の小型化に伴って高い解像力を有することが要求されている。

上述したような光学ズーム機能を有する撮像レンズは、光学倍率を可変とするため、構成レンズ群中いずれかのレンズ群を光軸上で移動させている。例えば、 3群構成のレンズを有する撮像レンズでは、変倍を行う過程において光路順に 2 番目のレンズ群が変倍レンズとして光軸上を移動するようになっている。

上述したよう情報機器に使用される光学ズーム機能を有する撮像レンズとしては、特開 2 0 0 2— 5 5 2 7 8号公報に記載されるような物体側から光路順に負、正、正の順にパワー配置されたレンズ群を有する 3群構成の光学ズーム機能を有する撮像レンズがある。

また、上述したよう情報機器に使用される撮像レンズとしては、特開 2 0 0 2

- 7 2 0 9 5号公報に記載されるような物体側から光路順に負、正、正、正の順にパワー配置されたレンズ群を有する 4群構成の光学ズーム機能を有する撮像レンズがある。

ところで、特閧 2 0 0 2 - 5 5 2 7 8号公報に記載された撮像レンズでは、情報機器に内蔵して使用する場合に全長が大き過ぎ、変倍中に 1番目のレンズ群が移動するため、機構設計上複雑化し低コスト化をすることが困難であった。このような撮像レンズでは、最も物体側に配置されるレンズ群が移動するため、ズー · ミングによってレンズ枠を機器から繰り出す必要性が生じ、この場合、落下衝撃や他の物体との接触により機器が破損するおそれがある。

また、特鬨 2 0 0 2— 7 2 0 9 5号公報に記載された撮像レンズでは、最も物体側に配置されるレンズ群を固定した形で変倍が行われている点では耐衝撃性の . 面で好ましいものの、最終レンズ群を正レンズで構成しているため、バヅクフォ ―力スの短縮化が困難で、小型化には不向きである。発明の開示本発明の目的は、上述したような従来の技術が有する問題点を解消することができる新規な撮像レンズを提供することにある。

本発明の他の目的は、小型の情報機器に用いるのに好適な、明るく、光学収差が良好に補正され、良好な解像力を有する小型の撮像レンズを提供することにある。

上述した目的を達成するために提案される本発明に係る撮像レンズは、物体側から入射した光を像面側から出射して物体像を結像する、光学倍率が可変とされた撮像レンズであって、変倍を行う過程において固定して配置される負のメニスカスレンズからなる第 1レンズ群と、正のパワーを有し、変倍を行う過程において光軸に沿って移動し、広角端から望遠端に亘つて像側から物体側に移動する第 2レンズ群と、負のパワーを有し、変倍を行う過程において光軸に沿って移動する第 3レンズ群とを有し、物体側から像側に向かって順に、第 1レンズ群、第 2 レンズ群、第 3レンズ群が配置され、第 1 レンズ群と第 2レンズ群との間又は第 2レンズ群と第 3レンズ群との間に設けられ、第 2レンズ群と一体に移動する絞りとを備える。

本発明に係る撮像レンズは、負、正、負の順にパワー配置されたレンズにより構成され、光学倍率を可変するとき、絞りが変倍レンズと一体に光軸上を移動するので、光学収差が良好に補正された明るい物体像を結像することができる。本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。図面の簡単な説明図 1は、本発明を適用したズ一ムレンズを説明するた:めの側面図であり、変倍レンズが広角端に位置するときの状態を説明する図である。 ' ·

図 2は、ズームレンズを説明するための側面図であり、変倍レンズが広角端と望遠端との間に位置するときの状態を説明する図である。

図 3は、ズームレンズを説明するための側面図であり、変倍レンズが望遠端に位置するときの状態を説明する図である。

図 4は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが広角端に位置するときの球面収差を測定した結果を示す図である。 .

図 5は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが広角端に位置するときの非点収差を測定した結果を示す図である。

図 6は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの歪曲収差を測定した結果を示す図である。

図 7は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの球面収差を測定した結果を示す図である。

図 8は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの非点収差を測定した結果を示す図である。

図 9は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの歪曲収差を測定した結果を示す図である。

図 1 0は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが望遠端に位置するときの球面収差を測定した結果を示す図である。

図 1 1は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが望遠端に位置するときの非点収差を測定した結果を示す図である。

図 1 2 .は、ズ一ムレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す望遠端に位置するときの歪曲収差を測定した結果を示す図である。

図 1 3は.、本発明を適用した他のズームレンズを説明するための側面図であり、変倍レンズが広角端に位置するときの状態を説明する図である。

図 1 4は、ズ一ムレンズを説明するための側面図であり、変倍レンズが広角端と望遠端との間に位置するときの状態を説明する図である。

図 1 5は、ズームレンズを説明するための側面図であり、変倍レンズが望遠端に位置するときの状態を説明する図である。

図 1 6は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが広角端に位置するときの球面収差を測定した結果を示す図である。

図 1 7は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが広角端に位置するときの非点収差を測定した結果を示す図である。

図 1 8は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの歪曲収差を測定した結果を示す図である。

図 1 9は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの球面収差を測定した結果を示す図である。

図 2 0は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの非点収差を測定した結果を示す図である。

図 2 1は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す広角端と望遠端との間に位置するときの歪曲収差を測定した結果を示す図である。 200雇 2735

5 図 2 2は、ズ一ムレンズの収差図であり、変倍レンズが望遠端に位置するときの球面収差を測定した結果を示す図である。

図 2 3は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが望遠端に位置するときの非点収差を測定した結果を示す図である。

図 2 4は、ズームレンズの収差図であり、変倍レンズが図 2に示す望遠端に位置するときの歪曲収差を測定した結果を示す図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明が適用された撮像レンズを、いくつかの実施例を参照して説明する。

本発明を適用した撮像レンズは、最も物体側に配置されるレンズ群を固定したズ一ムレンズであり、小型の情報機器、特に、小型の撮像素子を用いたデジタルカメラや携帯型の情報機器に備えられて用いられる。また、本発明を適用した撮像レンズは、レンズ構成を 3群とした、レンズの全長が短い小型のズームレンズである。

く第 1の実施例 >

以下では、第 1の実施例として、図 1乃至図 3に示す撮像レンズ 1の例を挙げて説明する。

この撮像レンズ 1は、図 1乃至図 3に示すように、物体側から順に、負のパヮ一を有する第 1レンズ群 1 1と、絞り 1 2と、正のパワーを有する第 2レンズ群 1 3と、負のパワーを有する第 3レンズ群 1 4とを有する。

撮像レンズ 1は、第 1レンズ群 1 1から入射した光を、絞り 1 2、第 2レンズ群 1 3及び第 3レンズ群 1 4を順に透過させ、後述するフィルタ 1 5を介して、像側に配設された撮像素子の撮像面 1 6に集光する。ここで、撮像素子は、例えば、 C C Dであり、撮像レンズ 1により集光された光を電気信号に変換して出力することができる。

具体的に、第 1レンズ群 1 1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状とされた負のパワーを有するレンズ L 1からなる。絞り 1 2は、第 2レンズ群 1 3と一体に光軸上を移動するように第 3レンズ群 1 3の物体側に固定されている。

第 2レンズ群 1 3は、両面が凸形状とされたレンズ L 2と、像面側の面が凸形状とされた負のパワーを有するメニスカスレンズ L 3とを有しており、レンズ 2とメニスカスレンズ L 3とが接合されて接合レンズとして形成している。

第 3レンズ群 1 4は、負のパワーを有するレンズ L 4からなる。 ' 以上のように構成された撮像レンズ 1は、物体から入射してきた光を第 1 ·レン' ズ郡 1 1、絞り 1 2、第 2レンズ群 1 3、第 3レンズ群 1 4まで順次透過させてフィルタ 1 5を介して撮像素子 1 6の受光面に物体像を結像させる。

以上のように構成された撮像レンズ 1は、第 2レンズ群 1 3が光軸上を移動することで光学倍率を可変とすることができる。具体的に、撮像レンズ 1は、光学倍率を下げる場合、すなわち焦点距離 f を短くする場合、図 1に示すように、第 2レンズ群 1 3が絞り 1 2と一体に像面側に移動する。 'ここで、撮像レンズ 1では、最も光学倍率を低くした場合、その焦点距離 f が 2 . 5 m mとされ、以下では、このときの第 2レンズ群 1 3の位置を広角端と記述する。 ·

次に、撮像レンズ 1は、光学倍率を上げる場合、すなわち焦点距離 f を長くする場合、図 3に示すように、第 2レンズ群 1 3が絞り 1 2と一体に物体側に移動する。ここで、撮像レンズ 1では、最も光学倍率を高くした場合、その焦点距離：が 7 . O mmとされ、以下では、このときの第 2レンズ群 1 3の位置を望遠端と記述する。

次に、撮像レンズ 1は、光学倍率が上記図 1及び図 3に示す状態の間である場合、すなわち焦点距離： f が 2 . 5 m m〜 7 . O m mの間にある場合、図 2に示すように、第 2レンズ群 1 3が絞り 1 2と一体に広角端と望遠端の間を移動する。ここで、図 2に示す撮像レンズ 1では、光学倍率を上記図 1及び図 3に示す状態の間である場合の例として、焦点距離：が 4 . O m mとされている。

ここで、フィル夕 1 5は、ローパスフィル夕や撮像素子のリヅドガラス等の代用として配設されたものである。すなわち、撮像レンズ 1が小型の情報機器などに組み込まれて実際に使用されるときには、第 3レンズ群 1 4と撮像素子の受光面 1 6との間にローパスフィル夕や撮像素子のリヅドガラスなどが配置される。 3012735

7 そこで、本実施例では、撮像レンズ 1の設計時において、オハラ社製 BK 7 (商品名）相当の硝材からなるフィル夕 1 5をピント面の直近に位置させた状態にすることによって、口一パスフィル夕や撮像素子 1 6のリヅドガラスなどによる影響を考慮するようにした。

上述したように構成された撮像レンズ 1は、： tを最も高い光学倍率、すなわち第 2レンズ群 1 3が光軸上の望遠端にあるときの焦点距離、 5 Vを第 2レンズ群 1 3中に用いられるレンズ L 2とレンズ L 3とのァヅべ数の差、 f 1を第 1レンズ群 1 1の焦点距離、： f 2を第 2レンズ群 1 3の焦点距離、 f wを最.も低い光学倍率、すなわち第 2レンズ群 1 3が光軸上の広角端にあるときの焦点距離、 M 3を第 3レンズ群 1 4の光学倍率、！^ を第丄レンズ群 1 1が有するレンズ L 1 の物体側の面からガウス像点までの距離、 Zを最も低い光学倍率から最も高い光学倍率にかけてのズーム比 f tZfwを表すとして、以下に示す式（ 1 ) 乃至式 (5 ) の各条件を満足するように構成されている。

0. 7≤ T T/Z/f w≤ 1. 4 · · · ( 1 )

0. 05≤f 2/f ≤ 3.6 · · · (2)

1 5≤ d V · · · (3)

0. 8≤ | f l/f w | ≤ 1 0. 3 · · · (4)

1. 3≤M3≤ 4. 3 · · · (5)

以下に、上述した式（ 1 ) 乃至式（5) に示す条件について説明する。

まず、式（ 1 ) は、撮像レンズ 1の全長を規定している。この式（ 1 ) に示す値が上限 1. 4を超えると、撮像レンズ 1の全長が大きくなり、製品の小型化が難しくなる。また、この式（1 ) に示す値が下限 0. 7を下回ると、撮像レンズ 1を構成するレンズ各々の曲率半径が小さくなりすぎ、光学収差を補正することが難しくなるとともにレンズの加工が難しくなり、コストの高いレンズになるため望ましくない。

本発明を適用した撮像レンズ 1は、上述した式（ 1 ) の条件を満たすことから、全長を小さくすることができるため、小型の情報機器に組み込むことが容易となり、且つ構成するレンズの曲率半径をある程度ゆるくできることから、光学収差を良好に補正することができるとともに加工性も容易となり、低コストなレンズを得ることができる。

次に、式（ 2 ) は、第 2 レンズ群 1 3の焦点距離 f 2を規定している。撮像レンズ 1は、式（2 ) に示す値が下限値 0 . 0 5を下回ると、第 2レンズ群 1 3の焦点距離 f 2が短くなり第 2レンズ群 1 3のパワーが強くなりすぎ、特に光軸上の広角端において第 2レンズ群 1 3で発生する球面収差のアンダー化を他のレンズで補正することが出来なくなる。また、撮像レンズ 1は、式（2 ) に示す値が上限値 3 · 6を越えると、第 2レンズ群 1 3の焦点距離 f 2が長くなり、変倍に必要とする光軸上の移動量が大きくなりレンズの全長が大きくなってしまい、小型の情報機器に組み込むことが難しくなる。

本発明を適用した撮像レンズ 1は、上述した式（ 2 ) の条件を満たすことから、小型の製品に組み込むことが容易となり、且つ第 2レンズ群 1 3で発生する球面収差のアンダー化を良好に補正することができる。 · ·

次に、式（3 ) は、第 2 レンズ群 1 3を構成するレンズ L 2及びレンズ L 3のァヅべ数の差を規定するものである。撮像レンズ 1は、式（3 ) に示すァヅべ数の差が 1 5以下であると軸上の色収差を良好に補正することが難しくなる。

本発明を適用した撮像レンズ 1は、上述した式（3 ) の条件を満たすことから、第 2レンズ群 1 3を構成するレンズ L 2及びレンズ L 3 のァヅベ数の差を 1 5以上とすることで、軸上の色収差を良好に補正することができる。

次に、式（4 ) は、第 1 レンズ群 1 1の焦点距離； f 1の条件を規定するものである。ここで、本発明のような負のパワーを有するレンズ群が先行するタイプのズームレンズでは、比較的強いパワーを先行するレンズ群に持たせる必要がある。設計上最も物体側に配置される面は、軸外光線が最も高い位置を通過するため、軸外入射光線を強く曲げないようにして、光線高さが小さくなる像面側の面に強い負のパワーを持たせることが望ましい。撮像レンズ 1は、式（4 ) に示す下限値 0 . 8を下回ると、第 1 レンズ群 1 1の焦点距離 f 1が短くなり、第 1レンズ群 1 1の像面側の面のパワーが強くなり過ぎ、非球面を持ってしても諸収差を補正することが困難となる。また、撮像レンズ 1は、式（4 ) に示す上限値 1 0 . 3を越えて第 1レンズ群 1 1の焦点距離 f 1が長くなると、第 1レンズ群 1 1にとっては面のパワーを弱めることができるため収差補正の上で好ましい形状になるものの、その結果第 2 レンズ群 1 3及び第 3レンズ群 1 4に大きな倍率を持たせなくてはならず、所望の変倍比を確保するために第 2 レンズ群 1 3の移動量が大きくなり、小型化を達成することが出来なくなる。

本発明を適用した撮像レンズ 1は、上述した式（4 ) の条件を満たすことから、第 1 レンズ群 1 1の像面側の面に強いパヮ一を与えながらも、光学収差を良好に補正することができ、レンズの全長を大きくすることがないため、小型の情報機器に組み込むことが容易となる。

次に、式（ 5 ) は、第 3 レンズ群 1 4の倍率 M 3の条件を規定するものである。撮像レンズ 1は、式（ 5 ) に示す値が上限値 4 . 3を超えると、第 3 レンズ群 1 4の倍率 M 3が大きくなり、これにより第 1 レンズ群 1 1の焦点距離： 1が短くなることで、負の歪曲収差が大きくなりこの歪曲収差の補正が困難となる。また、撮像レンズ 1は、式（ 5 ) に示す値が下限値 1 . 3を下回ると、第 3 レンズ群 1 4の倍率 M 3が小さくなり、これにより第 1 レンズ群 1 1の焦点距離 f 1が長くなることで、第 2 レンズ群 1 3の焦点距離 f 2を短くしなくてはならず、変倍による収差変動が大きくなり収差補正が困難となる。

本発明を適用した撮像レンズ 1は、上述した式（ 5 ) の条件を満たすことから、第 1 レンズ群 1 1の焦点距離： f 1が適切な範囲となり、これにより負の歪曲収差を良好に補正することができ、また第 2 レンズ群 1 3の焦点距離 f 2も適切な範囲となり、変倍による収差変動を低減することができるので収差補正が良好に行えている。

ここで、本発明を適用した撮像レンズ 1では、絞り 1 2を第 2 レンズ群 1 3の物体側に配置しているため射出瞳位置を長くすることが可能となるとともに、入射瞳位置が物体側に近くなる。これにより撮像レンズ 1では、軸外光線の第 1 レンズ群 1 1 を通過する位置が低くなるため前玉の径を小さくすることができる。ここで、撮像用途のレンズには、シェーディングを避けるため、軸外光線の撮像素子への入射角度を浅い角度で入射させる必要がある。また、第 1 レンズ群 1

1は、構成レンズ中で最も光線が高い所を通過するため、絞りの位置が本発明の実施例にある位置よりも像側に入ると、軸外光線の第 1 レンズ群 1 1への入射位置が高くなるためにレンズの体積が增大してしまうので好ましくない。本発明を適用した撮像レンズ 1では、絞り 1 2が第 2 レンズ群 1 3の物体側に配置され、第 2 レンズ群 1 3と一体に光軸上を移動することから、上述した問題が解決される。

本発明を適用した撮像レンズ 1では、第 2 レンズ群 1 3を両凸レンズと像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとの接合レンズとしている。これにより、撮像レンズ 1は、変倍全域に渡る球面収差を良好に補正することができる。例えば、第 2 レンズ群 1 3のレンズ L 2 とレンズ L 3とを独立に構成した場合は、球面収差が過剰にアンダーとなり他のレンズ群ではそれを補正することは困難となる。また、撮像レンズ 1では、貼り合せ前後のレンズ L 2 とレンズ L 3とのァヅベ数に差をもたせることで軸上色収差を良好に補正している。

本発明を適用した撮像レンズ 1は、第 3 レンズ群 1 4を負のパワーを有するレンズ L 4で構成しているため、バックフォーカスを短くすることができる.。また、全体で正のパワーを有する変倍レンズ 1 3と負のパワーを有する補正レンズ 1 4 との関係により、この光学系が局部的にはテレフオトタイプの構成となりレンズ全長の短縮化に効果的である。

ここで、撮像レンズ 1における、各レンズのパラメータを示す。

なお、以下の説明において、「L i j は物体側から数えて i番目のレンズ、「S i」は物体側から数えて i番目の面、「r i」は面 S iの曲率半径、「d i」は物体側から数えて i番目の面と i + 1番目の面との間の面間隔、「n i」は第 iレンズ L iの d線（波長 5 8 7 . 6 n m ) での屈折率、「n F L」はフィル夕 1 5の d線における屈折率、「リ i」は第 iレンズ L iの d線におけるァヅべ数、「リ ; F L」はフィルタ 1 5の d線におけるァヅべ数を示すものとする。

また、非球面は、座標として光軸方向に X軸を取り、光軸と垂直方向の高さを Y、円錐定数を Κ、曲率半径を R、 4次、 6次、 8次及び 1 0次の非球面係数をそれそれ a、 b、 c及び dとすると、以下の式（ 6 ) で表される。

( 6 )

P T/JP2003/012735

11 上述した撮像レンズ 1は、第 1面 S 1、第 2面 S 2、第 4面 S 4、第 6面 S 6、第 7面 S 7、第 8面 S 8がそれそれ非球面によって構成されている。なお、撮像レンズ 1は、物点の移動によるピントの補正、いわゆるフォーカシングをどのレンズ群で行ってもよいし、パンフォーカスとして機械を構成してもよい。

撮像レンズ 1は、第 2レンズ群 1 3が広角端から望遠端に移動することで、焦点距離: f が 2. 5 mmから 7. 0 mmまで変化する。また、撮像レンズ 1は、第 2レンズ群 1 3が広角端から望遠端に移動することで、 Fナンパが 2. 94〜5. 2まで変化し、半画角 ωが 33. 4 ° 〜 1 3. 3 ° まで変化する。

ここで、以下の表 1に撮像レンズ 1の各パラメ一夕を示す。

表 1

以上のようなパラメ一夕を有する撮像レンズ 1の光学特性を、図 4乃至図 1 2 に示す。

図 4乃至図 6は、第 2レンズ群 1 3が広角端に位置するとき、すなわち焦点距離 f が 2 . 5 mmの状態における撮像レンズ 1の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図をそれぞれ示す。

図 7乃至図 9は、第 2レンズ群 1 3が広角端と望遠端との中間に位置するとき、すなわち焦点距離 f が 4 . 0 mmの状態における撮像レンズ 1の球面収差図、非' 点収差図、歪曲収差図をそれそれ示す。

図 1 0乃至図 1 2は、第 2レンズ群 1 3が望遠端に位置するとき、すなわち焦点距離 f が 7 . 0 mmの状態における撮像レンズ 1の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図をそれそれ示す。

なお、図 4、図 6及び図 8に示す球面収差図において、実線は d線、破線は g 線での値をそれそれ示し、図 5、図 7及び図 9に示す非点収差図において、実線はサジタル像面における値、破線はメリディォナル像面における値をそれぞれ示す。

以上のような図 4乃至図 1 2に示すように、本発明を適用した撮像レンズ 1では、各光学収差が良好に補正されていることがわかる。

く第 2の実施例 >

次に、本発明に係る撮像レンズの第 2の実施例を図 1 3乃至図 1 5を参照して説明する。

なお、以下の説明で、上述した第 1の実施例の撮像レンズ 1と共通する部分には共通の符号を付して詳細な説明は省略し、各レンズ構成のパラメ一夕の違いについてのみ説明する。

第 2の実施例の撮像レンズ 2は、上述した第 1の実施例の撮像レンズ 1と同様に、第 2レンズ群 1 3が光軸上を移動することで光学倍率が可変とされている。ここで、上述した図 4乃至図 6と同様に、この撮像レンズ 2が備える第 2レンズ群 1 3の位置が、広角端にあるときの撮像レンズ 2の状態を図 1 3に示し、望遠端にあるときの撮像レンズ 2の状態を図 1 5に示し、第 2レンズ群 1 3が広角端と望遠端との間に位置するときの撮像レンズ 2の状態を図 1 4に示す。本例の撮像レンズ 2は、各レンズの第 1面 S l、第 2面 S 2、第 4面 S 4、第 6面 S 6及び第 8面 S 8がそれそれ非球面によって構成されている。なお、撮像レンズ 2は、物点の移動によるピントの補正、いわゆるフォーカシングをどのレンズ群で行ってもよいし、パンフォーカスとして機械を構成してもよい。

この撮像レンズ 2は、第 2レンズ群 1 3が広角端から望遠端に移動することで、焦点距離 f が 2. 2mmから 4. 4mmまで変化する。また、撮像レンズ 1は、第 2レンズ群 1 3が広角端から望遠端に移動することで、 Fナンパが 2.8 8〜 3 9まで変化し、半画角 ωが 36. 9 ° 〜2 0. 6 °' まで変化する。

以下に示す表 2に撮像レンズ 2の各数値を示す。

d1=*1 d2=*2 d3=*3 d4=fb ml m3 広角端 fw=2.2 2 0.5 0.5 1.41 -0.52 1.87 中間 fm=3.1 1.33 0.58 1.09 1.41 一 0.67 2.05 望遠端 ft=4.4 0.71 0.87 1.42 1.41 -0.9 2.16

また、以上のようなパラメ一タを有する撮像レンズ 2の光学特性について、図 1 6乃至図 24に示す。

図 1 6乃至図 1 8は、第 2レンズ群 1 3が広角端に位置するとき、すなわち焦' 点距離 f が 2. 2 mmの状態における撮像レンズ 2の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図をそれそれ示す。

図 1 9乃至図 2 1は、第 2レンズ群 1 3が広角端と望遠端との中間に位置するとき、すなわち焦点距離 f が 3. 1 mmの状態における撮像レンズ 2の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図をそれそれ示す。

図 2 2乃至図 2 4は、第 2レンズ群 1 3が望遠端に位置するとき、すなわち焦点距離 f が 4. 4 mmの状態における撮像レンズ 2の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図をそれぞれ示す。

なお、図 1 6、図 1 9及び図 2 2に示す球面収差図において、実線は d線、破線は g線での値をそれそれ示し、図 1 7、図 2 0及び図 2 3に示す非点収差図において、実線はサジタル像面における値、破線はメリディォナル像面における値をそれそれ示す。

以上のような図 1 6乃至図 24に示すように、本発明を適用した撮像レンズ 2 では、各光学収差が良好に補正されていることがわかる。

ここで、上述した第 1の実施例と第 2の実施例との比較を以下の表 3に示す。表 3 第 1の実施例第 2の実施例

T T/Z/f w 1.27 1.8

f 2/f 七 0.278 0.36

6V 17.1 17

1 f 1 /f w 1 1.15 1.03

M 3 2.01 2.77 1.87 2.16 表 3と、図 4乃至図 1 2及び図 1 6乃至図 2 4に示す各光学収差とからも明らかなように、撮像レンズ 1及び 2はレンズ構成が 4枚でありながら、全長が短縮され、各光学収差が良好に補正され、高い解像力を有するため小型撮像素子に対応することができる撮像レンズであることが明らかである。ちなみに、撮像レンズ 1及び 2の全長は光学 3倍、 2倍ズームでありながらそれそれ 9 · 5 m mと Ί · 9 m mである。更に、第 1 レンズ群 1 1が変倍中に固定であるためレンズ機構の構成が簡素で堅牢性に富み、また移動するレンズ群が少ないため低コストで小型のズームレンズとなっている。したがって、撮像レンズ 1及び 2は、デジ夕ルカメラ、携帯電話などのモパイル用途に用いられる小型の情報機器の撮像レンズとして使用するのに好適なものである。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱することなく、 '様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができる。 - 産業上の利用可能性本発明に係る撮像レンズは、レンズ枚数を 4枚と少数としながら諸収差を良好に補正しつつ、コンパクトなズームレンズとすることができる。

Claims

18 請求の範囲

1 . 物体側から入射した光を像面側から出射して物体像を結像する、光学倍率が可変とされた撮像レンズであって、 .

変倍を行う過程において固定して配置される負のメニスカスレンズからなる第 1 レンズ群と、

正のパワーを有.し、変倍を行う過程において光軸に沿って移動し、広角端から望遠端に直って像側から物体側に移動する第 2レンズ群と、

負のパワーを有し、変倍を行う過程において光軸に沿って移動する第 3レンズ群とを有し、

物体側から像側に向かって順に、上記第 1 レンズ群、上記第 2 レンズ群、上記第 3 レンズ群が配置され、

上記第 1 レンズ群と上記第 2レンズ群との間又は上記第 2レンズ群と上記第 3 レンズ群との間に設けられ、上記第 2レンズ群と一体に移動する絞りとを備える撮像レンズ。

2 . 上記第 1レンズ群は、物体側の面及び像側の面のうち少なくとも一方の面が非球面とされている.請求の範囲第 1項記載の撮像レンズ。

3 . 上記第 2レンズ群は、物体側の面及び像側の面のうち少なくとも一方の面が非球面とされている請求の範囲第 1項記載の撮像レンズ。

4 . 上記第 2レンズ群は、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズとを有し、全体で正のパワーを形成する接合レンズからなる請求の範囲第 1項記載の撮像レンズ。

5 . 上記第 3レンズ群は、少なくとも像側の面が非球面とされている請求の範囲第 1項記載の撮像レンズ。

6 . 上記絞りは、上記第 1レンズ群と上記第 2レンズ群との間に設けられている請求の範囲第 1項記載の撮像レンズ。