JP2001330773A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JP2001330773A
JP2001330773A JP2000151296A JP2000151296A JP2001330773A JP 2001330773 A JP2001330773 A JP 2001330773A JP 2000151296 A JP2000151296 A JP 2000151296A JP 2000151296 A JP2000151296 A JP 2000151296A JP 2001330773 A JP2001330773 A JP 2001330773A
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JP
Japan
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lens
focal length
lens group
concave
convex
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JP2000151296A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Omichi
裕之 大道
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体として2つのレンズ群を有し、レンズ全
長が短い変倍比2倍程度、Fnoが2.8程度を実現で
きるズームレンズを提供する。 【解決手段】 負の屈折力を有する第1レンズ群および
正の屈折力を有する第2レンズ群を具備している。第1
レンズ群は被写体側から凸,凹,凹および凸レンズの順
の4枚構成,第2レンズ群は被写体側から凸,凹,凹,
凸および凹レンズの5枚構成であり、第2レンズ群の最
も像面側寄りのレンズ(第9レンズ)は1面が非球面で
あり、以下の条件式を充足する。 2.2 ≦|f|/d ≦ 2.6 …1) 1.5 ≦ g /d ≦ 1.7 …2) 1.8 ≦ e /d ≦ 2.2 …3) 0.9 ≦ o /d ≦ 1.1 …4) 1.1 ≦ p /d ≦ 1.3 …5)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルカメラ
用のズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のタイプのレンズは全長を
短くすると、加速度的に収差(特に非点収差と歪曲)が
増加するため全長を短くすることは困難であった。しか
しながら、近年ディジタルカメラの普及が進み、より小
型でありながら高性能な製品が要求されるようになって
きている。本件出願人は上記要求に応えるものとしてデ
ジタルカメラ用ズームレンズ(特開平11−32676
1)を提案している。この提案によれば、ズーム全域で
全画面の光量と解像度を高めたズーム比2.5のコンパ
クトなズームレンズを実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】さらにディジタルカメ
ラの固体撮像素子の要求する射出瞳位置を保ちながら各
群のパワーを最適化でき、上記提案より全長の短い高性
能なコンパクトなズームレンズの実現が要請されてい
る。本発明は上記要請に応えるもので、その目的は、全
体として2つのレンズ群を有し、レンズ全長が短い変倍
比2倍程度、Fnoが2.8程度を実現できる高性能な
コンパクトズームレンズを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明によるズームレンズは、負の屈折力を有する第
1レンズ群および正の屈折力を有する第2レンズ群を具
備し、前記第1および第2レンズ群を光軸上を相互に移
動させることにより変倍するズームレンズにおいて、第
1レンズ群は被写体側から凸レンズ,凹レンズ,凹レン
ズ,凸レンズの順の4枚構成,第2レンズ群は被写体側
から凸レンズ,凹レンズ,凹レンズ,凸レンズ,凹レン
ズの5枚構成で配置し、前記第2レンズ群の最も像面側
寄りのレンズ(第9レンズ)は1面が非球面であり、以
下の条件式を充足するように構成されている。 2.2 ≦|f|/d ≦ 2.6 …1) 1.5 ≦ g /d ≦ 1.7 …2) 1.8 ≦ e /d ≦ 2.2 …3) 0.9 ≦ o /d ≦ 1.1 …4) 1.1 ≦ p /d ≦ 1.3 …5) 但し d:ワイド焦点距離 e:テレ焦点距離 f:第1レンズ群の焦点距離 g:第2レンズ群の焦点距離 o:第1レンズ群の全厚 p:第2レンズ群の全厚 また、本発明は上記構成において、前記ワイド焦点距
離,第9レンズの像側曲率半径および第9レンズの焦点
距離は以下の条件を充足するように構成されている。 0.6 ≦ d /−|c| ≦ −0.4 …6) 0.5 ≦ d / l ≦ −0.3 …7) 但し c:第9レンズの像側曲率半径 l:第9レンズの焦点距離 さらに本発明は上記構成において、前記ワイド焦点距
離,第1レンズの像側曲率半径および第1レンズの焦点
距離は以下の条件を充足するように構成されている。 0.06 ≦ d /|b|≦ 0.12 …8) 0.04 ≦ d / h ≦ 0.09 …9) 但し b:第1レンズの像側曲率半径 h:第1レンズの焦点距離
【0005】
【作用】上記構成によれば、さらに全長が短い高性能の
ディジタルカメラ用のズームレンズを提供できる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳しく説明する。図1は、本発明によるズー
ムレンズの第1の実施の形態を示すレンズ系断面図であ
る。第1レンズ群1は第1〜第4レンズ1a,1b,1
cおよび1dの4枚より構成され、負の屈折力を有して
いる。第2レンズ群2は第5〜第9レンズ2a,2b,
2c,2dおよび2eより構成され、正の屈折力を有し
ている。像面4の手前にローパスフィルタ3が配置され
ている。
【0007】(a)はワイドの状態を示しており、第1
レンズ群1を非直線的に像面側に移動し、第2レンズ群
2を被写体側に直線的に移動することにより(b)に示
すように望遠状態に調整される。第1レンズ群1の焦点
距離をf,ワイド状態にしたときの焦点距離をdとした
とき、2.2 ≦|f|/d ≦ 2.6 …1)の
条件を満たしている。下限値を越えた場合、ワイド側の
球面収差,像面湾曲および歪曲が大きくなる。さらにテ
レ側の球面収差も増大する。上限値を越えた場合、レン
ズ全長が延び、テレ側の球面収差および非点収差が増大
する。
【0008】第2レンズ群2の焦点距離をgとしたと
き、 1.5 ≦ g /d ≦ 1.7 …2) の関係が成り立つことが必要である。下限値を越えた場
合、ワイド側の像面湾曲が増大する。上限値を越えた場
合、レンズ全長が大となり、テレ側の球面収差が増大す
る。テレ焦点距離をeとしたとき、 1.8 ≦ e /d ≦ 2.2 …3) の条件を満たしている。下限値および上限値を越えた場
合、変倍比の限界となる。
【0009】第1レンズ群1の全厚をoとすると、 0.9 ≦ o /d ≦ 1.1 …4) の条件を満たしている。下限値を越えた場合、諸収差の
補正が困難となり、上限値を越えた場合、全長が大とな
る。第2レンズ群2の全厚をpとすると、 1.1 ≦ p /d ≦ 1.3 …5) の条件を満たしている。下限値を越えた場合、4)式と同
様、諸収差の補正が困難となり、上限値を越えた場合、
全長が大となる。
【0010】つぎに第9レンズ2eの像側曲率半径をc
焦点距離をlとすると、以下の6)および7)式を充足して
いる。 0.6 ≦ d /−|c| ≦ −0.4 …6) 下限値を越えた場合、テレ側の像面湾曲が増大する。ま
た、上限値を越えた場合、ワイド側の球面収差が大とな
る。 0.5 ≦ d / l ≦ −0.3 …7)
【0011】さらに第1レンズ1aの像側曲率半径を
b,焦点距離をhとすると、8)および9)式を充足してい
る。 0.06 ≦ d /|b|≦ 0.12 …8) 下限値を越えた場合、ワイド側の球面収差および歪曲が
大となり、テレ側の像面湾曲も大となる。上限値を越え
た場合、ワイド側の球面収差およびテレ側の像面湾曲が
大となる。 0.04 ≦ d / h ≦ 0.09 …9)
【0012】第9レンズ2eの被写体側を非球面とする
ことによりズーム全領域での全画面で解像度および光量
を高めることができる。したがって、レンズ全長を短く
でき、球面収差および非点収差等がアンダとならない。
【0013】図2は、本発明によるズームレンズの第2
の実施の形態を示すレンズ系断面図である。この実施の
形態も図1で説明したと同様の条件で構成されたもので
あるので、重複する説明は省略する。
【0014】つぎに各レンズの曲率半径,肉厚(間
隔),屈折率,分散,第1レンズ群の焦点距離,第2レ
ンズ群の焦点距離,非球面係数の実施例について説明す
る。表1,2,3および4は、第1,第2,第3および
第4の実施例のレンズ構成データ,非球面係数,焦点距
離および間隔変化の数値例を示している。Fnoは広角
側で2.8,望遠側で3.5程度に、また、ズーム比は
2.0倍程度になっている。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】 表5は、第1,第2,第3および第4の実施例に対する
第1レンズ群焦点距離f,第2レンズ群焦点距離g,第
1レンズ1aの焦点距離h,第9レンズ2eの焦点距離
l,第1レンズ群全厚o,第2レンズ群全厚pの値が示
されている。また、上記1)〜9)式の値が示されている。
【表5】 このデータから明らかなように各値は1)〜9)式を満たし
ている。
【0015】各表における第9レンズの非球面は、次の
式で与えられる z=eh2 /〔1+{1−(1+K)e22+1/2
+Ah4 +Bh6 +Ch8 +Dh10+Eh12+Fh
14 但しzは面頂点に対する接平面からの深さ,eは面の近
軸的曲率(1/r),hは光軸からの高さ,Kは円錐定
数,A,B,C,D,EおよびFはそれぞれ4次,6
次,8次,10次,12次,14次の非球面係数を表し
ている。
【0016】図3,図4,図5および図6は、第1,第
2,第3および第4実施例における各収差図で、(a)
はワイド,(b)はノーマル,(c)はテレ側にそれぞ
れ設定した状態を示している。各図において、左側から
球面収差,非点収差・像面湾曲,歪曲収差,倍率色収差
をそれぞれ示している。実線はd線(588nm),長
い破線はc線(656nm),短い破線はg線(436
nm)である。但し、非点収差においてSはサジタル像
面,Mはメリジオナル像面であり、それぞれ破線と実線
で示している。
【0017】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、従来のズームレンズに比較し全長が短くな
ったにもかかわらずズーム全域で全画面の光量と解像度
を高めた高性能なズームレンズを実現できる。ディジタ
ルカメラの固体撮像素子が要求する射出瞳位置を保ちな
がら各群のパワーを最適化でき、広角側でFno2.8
望遠側で3.5程度で変倍比2倍程度のズームレンズを
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるズームレンズの第1および第2の
実施の形態を示すレンズ系断面図である。
【図2】本発明によるズームレンズの第3および第4の
実施の形態を示すレンズ系断面図である。
【図3】第1実施例における収差図で、(a)はワイ
ド,(b)はノーマル,(c)はテレ側にそれぞれ設定
した状態を示している。
【図4】第2実施例における収差図で、(a)はワイ
ド,(b)はノーマル,(c)はテレ側にそれぞれ設定
した状態を示している。
【図5】第3実施例における収差図で、(a)はワイ
ド,(b)はノーマル,(c)はテレ側にそれぞれ設定
した状態を示している。
【図6】第4実施例における収差図で、(a)はワイ
ド,(b)はノーマル,(c)はテレ側にそれぞれ設定
した状態を示している。
【符号の説明】
1,11…第1レンズ群 2,12…第2レンズ群 3,13…ローパスフィルタ 4,14…像面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負の屈折力を有する第1レンズ群および
    正の屈折力を有する第2レンズ群を具備し、前記第1お
    よび第2レンズ群を光軸上を相互に移動させることによ
    り変倍するズームレンズにおいて、第1レンズ群は被写
    体側から凸レンズ,凹レンズ,凹レンズ,凸レンズの順
    の4枚構成,第2レンズ群は被写体側から凸レンズ,凹
    レンズ,凹レンズ,凸レンズ,凹レンズの5枚構成で配
    置し、前記第2レンズ群の最も像面側寄りのレンズ(第
    9レンズ)は1面が非球面であり、以下の条件式を充足
    することを特徴とするズームレンズ。 2.2 ≦|f|/d ≦ 2.6 …1) 1.5 ≦ g /d ≦ 1.7 …2) 1.8 ≦ e /d ≦ 2.2 …3) 0.9 ≦ o /d ≦ 1.1 …4) 1.1 ≦ p /d ≦ 1.3 …5) 但し d:ワイド焦点距離 e:テレ焦点距離 f:第1レンズ群の焦点距離 g:第2レンズ群の焦点距離 o:第1レンズ群の全厚 p:第2レンズ群の全厚
  2. 【請求項2】 前記ワイド焦点距離,第9レンズの像側
    曲率半径および第9レンズの焦点距離は以下の条件を充
    足することを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。 0.6 ≦ d /−|c| ≦ −0.4 …6) 0.5 ≦ d / l ≦ −0.3 …7) 但し c:第9レンズの像側曲率半径 l:第9レンズの焦点距離
  3. 【請求項3】 前記ワイド焦点距離,第1レンズの像側
    曲率半径および第1レンズの焦点距離は以下の条件を充
    足することを特徴とする請求項2記載のズームレンズ。 0.06 ≦ d /|b|≦ 0.12 …8) 0.04 ≦ d / h ≦ 0.09 …9) 但し b:第1レンズの像側曲率半径 h:第1レンズの焦点距離
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