JP2002055278A - 撮像レンズ装置 - Google Patents

撮像レンズ装置

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JP2002055278A
JP2002055278A JP2000368341A JP2000368341A JP2002055278A JP 2002055278 A JP2002055278 A JP 2002055278A JP 2000368341 A JP2000368341 A JP 2000368341A JP 2000368341 A JP2000368341 A JP 2000368341A JP 2002055278 A JP2002055278 A JP 2002055278A
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zoom
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image
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Hitoshi Hagimori
仁 萩森
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Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コスト化とコンパクト化との両立が可能
で、Ｆ値が明るくズーム比が３倍程度の高変倍ズームレ
ンズ系を備えた撮像レンズ装置を提供する。 【解決手段】 ズームレンズ系は、物体側より順に、負
の第１レンズ群(Gr1)、正の第２レンズ群(Gr2)、正の第
３レンズ群(Gr3)から成り、各レンズ群間隔を変化させ
ることによりズーミングを行う。各レンズ群(Gr1〜Gr3)
が１枚のレンズから成り、第１，第２レンズ群(Gr1,2)
が光軸(AX)上をズーム移動する。条件式：0.2＜tW2-3／
fW＜1.2{tW2-3：広角端(W)における第２レンズ群(Gr2)
の最像側レンズ面から第３レンズ群(Gr3)の最物体側レ
ンズ面までの光学光路長、fW：広角端(W)での全系の焦
点距離}を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像レンズ装置に関
するものであり、特に被写体の映像を光学系により光学
的に取り込んで撮像素子により電気的な信号として出力
する撮像レンズ装置{例えば、デジタルカメラ；ビデオ
カメラ；デジタルビデオユニット，パーソナルコンピュ
ータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，情報携帯端末
(ＰＤＡ：Personal Digital Assistant)等に内蔵又は外
付けされるカメラの主たる構成要素}、なかでもコンパ
クトな高変倍ズームレンズ系を備えた撮像レンズ装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＰＤＡと呼ばれる情報携帯端末や
携帯電話が爆発的に普及し、撮像素子にＣＣＤ(Charge
Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxid
e Semiconductor)センサーを使ったコンパクトなデジタ
ルカメラやデジタルビデオユニットを内蔵したものも増
えてきている。このようなデジタルカメラ等を受光面の
有効エリアが比較的小さい撮像素子を使ってコンパクト
化する場合、光学系の小型化も必要となる。有効エリア
の小さい撮像素子を備えたデジタルカメラ等に用いられ
る、レンズ枚数の少ない小型ズームレンズとして、物体
側より順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正の
パワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第
３レンズ群とから成る、いわゆる負・正・正タイプの３
成分ズームレンズが、特開平11-72702号公報，特開平1-
191820号公報，米国特許第5,745,301号明細書等で提案
されている。このレンズタイプは移動群が少なくメカ構
成も簡便であり、低コストのズームレンズに適してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平11-72702号公報
で提案されているズームレンズは、各レンズ群が１枚の
レンズから成り、合計３枚のレンズで構成されている。
しかしながら、回折光学素子を含んでいるため、撮影レ
ンズ系として用いるには２次光，３次光のゴーストが無
視できず、撮像性能がやや劣ることが懸念される。ま
た、広角端における第２，第３レンズ群間の空気間隔が
大きいため、光学全長が長いという問題もある。
【０００４】特開平1-191820号公報で提案されているズ
ームレンズは、第１レンズ群が１枚、第２レンズ群が１
枚、第３レンズ群が２枚の合計４枚のレンズで構成され
ている。このズームレンズは第３レンズ群のパワーが比
較的強く、そのため第３レンズ群に２枚のレンズが必要
であり、そのことが低コスト化，コンパクト化への妨げ
となっている。さらに、ズーム比が２倍程度でＦ値が暗
いという問題もある。米国特許第5,745,301号明細書で
提案されているズームレンズは、ズーミングにおいて第
１レンズ群が固定であり、その結果ズーム比が最大でも
２倍程度までしか確保できていない。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、低コスト化とコンパクト化との両立が可
能で、Ｆ値が明るくズーム比が３倍程度の高変倍ズーム
レンズ系を備えた撮像レンズ装置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】上記目的を達成するため
に、第１の発明の撮像レンズ装置は、複数のレンズ群か
ら成り各レンズ群間隔を変化させることによりズーミン
グを行うズームレンズ系と、そのズームレンズ系により
形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子
と、を備えた撮像レンズ装置であって、前記ズームレン
ズ系が、物体側より順に、負のパワーを有する第１レン
ズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワ
ーを有する第３レンズ群とから成り、前記各レンズ群が
１枚のレンズから成り、ズーミングにおいて少なくとも
前記第１レンズ群と第２レンズ群が光軸上を移動し、以
下の条件式(1)を満足することを特徴とする。 0.2＜tW2-3／fW＜1.2 …(1) ただし、 tW2-3：広角端における第２レンズ群の最像側レンズ面
から第３レンズ群の最物体側レンズ面までの光学光路
長、 fW：広角端での全系の焦点距離、 である。
【０００７】第２の発明の撮像レンズ装置は、上記第１
の発明の構成において、ズーミングにおいて前記第３レ
ンズ群が固定であり、以下の条件式(2)を満足すること
を特徴とする。 7＜f3／fW＜20 …(2) ただし、 f3：第３レンズ群の焦点距離、 である。
【０００８】第３の発明の撮像レンズ装置は、上記第１
又は第２の発明の構成において、さらに以下の条件式
(3)及び(4)を満足することを特徴とする。 0.2＜t1／Y'＜1.2 …(3) 1＜t2／Y'＜4 …(4) ただし、 t1：第１レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
面までの心厚、 t2：第２レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
面までの心厚、 Y'：最大像高、 である。
【０００９】第４の発明の撮像レンズ装置は、複数のレ
ンズ群から成り各レンズ群間隔を変化させることにより
ズーミングを行うズームレンズ系と、そのズームレンズ
系により形成された光学像を電気的な信号に変換する撮
像素子と、を備えた撮像レンズ装置であって、前記ズー
ムレンズ系が、物体側より順に、負のパワーを有する第
１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正
のパワーを有する第３レンズ群とから成り、ズーミング
において少なくとも前記第１レンズ群と第２レンズ群が
光軸上を移動し、以下の条件式(2)を満足することを特
徴とする。 7＜f3／fW＜20 …(2) ただし、 f3：第３レンズ群の焦点距離、 fW：広角端での全系の焦点距離、 である。
【００１０】第５の発明の撮像レンズ装置は、上記第４
の発明の構成において、ズーミングにおいて前記第３レ
ンズ群が固定であることを特徴とする。
【００１１】第６の発明の撮像レンズ装置は、上記第４
又は第５の発明の構成において、前記第１レンズ群が像
側に強い曲率を持った１枚の負レンズから成り、以下の
条件式(3)を満足することを特徴とする。 0.2＜t1／Y'＜1.2 …(3) ただし、 t1：第１レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
面までの心厚、 Y'：最大像高、 である。
【００１２】第７の発明の撮像レンズ装置は、複数のレ
ンズ群から成り各レンズ群間隔を変化させることにより
ズーミングを行うズームレンズ系と、そのズームレンズ
系により形成された光学像を電気的な信号に変換する撮
像素子と、を備えた撮像レンズ装置であって、前記ズー
ムレンズ系が、物体側より順に、負のパワーを有する第
１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、正
のパワーを有する第３レンズ群とから成り、前記第１レ
ンズ群が像側に強い曲率を持った１枚の負レンズから成
り、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする。 0.2＜t1／Y'＜1.2 …(3) ただし、 t1：第１レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
面までの心厚、 Y'：最大像高、 である。
【００１３】第８の発明の撮像レンズ装置は、上記第７
の発明の構成において、ズーミングにおいて前記第１レ
ンズ群が光軸上を移動することを特徴とする。
【００１４】第９の発明の撮像レンズ装置は、上記第７
又は第８の発明の構成において、さらに以下の条件式
(4)を満足することを特徴とする。 1＜t2／Y'＜4 …(4) ただし、 t2：第２レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
面までの心厚、 である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した撮像レン
ズ装置を、図面を参照しつつ説明する。被写体の映像を
光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像レ
ンズ装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられ
るカメラ{例えば、デジタルカメラ；ビデオカメラ；デ
ジタルビデオユニット，パーソナルコンピュータ，モバ
イルコンピュータ，携帯電話，情報携帯端末(ＰＤＡ)等
に内蔵又は外付けされるカメラ}の主たる構成要素であ
る。その撮像レンズ装置は、例えば図１３に示すよう
に、物体(被写体)側から順に、物体の光学像を形成する
撮影レンズ系(TL)と、光学的ローパスフィルター等に相
当する平行平面板(PL)と、撮影レンズ系(TL)により形成
された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子(SR)
と、で構成される。
【００１６】後述する各実施の形態では、複数のレンズ
群から成るズームレンズ系が撮影レンズ系(TL)として用
いられ、複数のレンズ群が光軸(AX)に沿って移動し、レ
ンズ群間隔を変えることにより変倍が行われる。撮像素
子(SR)としては、例えば複数の画素から成るＣＣＤやＣ
ＭＯＳセンサー等の固体撮像素子が用いられ、ズームレ
ンズ系により形成された光学像が電気的な信号に変換さ
れる。またズームレンズ系で形成されるべき光学像は、
撮像素子(SR)の画素ピッチにより決定される所定の遮断
周波数特性を有する光学的ローパスフィルター(PL)を通
過することにより、電気的な信号に変換される際に発生
するいわゆる折り返しノイズが最小化されるように、空
間周波数特性が調整される。撮像素子(SR)で生成した信
号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮
処理等が施されてデジタル映像信号としてメモリー(半
導体メモリー，光ディスク等)に記録されたり、場合に
よってはケーブルを介したり赤外線信号に変換されたり
して他の機器に伝送される。
【００１７】図１〜図６は、第１〜第６の実施の形態を
構成するズームレンズ系にそれぞれ対応するレンズ構成
図であり、広角端(W)でのレンズ配置を光学断面で示し
ている。各レンズ構成図中の矢印mj(j=1,2,3)は、広角
端(W)から望遠端(T)へのズーミングにおける第ｊレンズ
群(Grj)の移動をそれぞれ模式的に示している。また、
各レンズ構成図中、ri(i=1,2,3,...)が付された面は物
体(被写体)側から数えてi番目の面であり、riに*印が付
された面は非球面である。di(i=1,2,3,...)が付された
軸上面間隔は、物体側から数えてi番目の軸上面間隔の
うち、ズーミングにおいて変化する可変間隔である。
【００１８】第１〜第６の実施の形態のズームレンズ系
はいずれも、物体側より順に、負のパワーを有する第１
レンズ群(Gr1)と、正のパワーを有する第２レンズ群(Gr
2)と、正のパワーを有する第３レンズ群(Gr3)とから成
り、各レンズ群間隔を変化させることによりズーミング
を行う３群構成のズームレンズである。そして、固体撮
像素子(ＣＣＤ等)を備えたデジタルカメラやデジタルビ
デオユニット等に用いられる、1/7〜1/4インチフォーマ
ットに対応可能なズームレンズ系として、その像側には
光学的ローパスフィルター等に相当するガラス製の平行
平面板、つまりガラス平板(PL)が配置されている。いず
れの実施の形態においても、ズーミングにおいて第３レ
ンズ群(Gr3)及びガラス平板(PL)は位置固定であり、第
１レンズ群(Gr1)と第２レンズ群(Gr2)は光軸(AX)上を移
動する。また第２レンズ群(Gr2)の最像側(図１〜図３，
図６)又は最物体側(図４，図５)には、第２レンズ群(Gr
2)と共にズーム移動する絞り(ST)が配置されている。
【００１９】第１，第２，第４の実施の形態(図１，図
２，図４)では、各レンズ群(Gr1〜Gr3)が１枚のレンズ
から成っている。また、第３，第５，第６の実施の形態
(図３，図５，図６)では、第２レンズ群(Gr2)が負レン
ズ１枚と正レンズ１枚との接合レンズから成っており、
第３，第６の実施の形態では第１レンズ群(Gr1)が負レ
ンズ１枚、第５の実施の形態では第１レンズ群(Gr1)が
負レンズ１枚と正レンズ１枚とから成っている。このよ
うに負・正・正タイプにおける各レンズ群(Gr1〜Gr3)の
構成レンズ枚数を極力少なくすることにより、低コスト
化とコンパクト化とを両立させることが可能となる。
【００２０】受光面の有効エリアが比較的小さな撮像素
子(SR)に対応したズームレンズ系の設計においては、そ
のズームレンズ系の絶対寸法を小さくする必要があるた
め、各レンズ群(Gr1〜Gr3)の光軸距離を短くすることが
レンズ全長の短縮に最も効果がある。そして、各レンズ
群(Gr1〜Gr3)の光軸距離を短くするには、レンズの構成
枚数を減らすことが最も効果的である。したがって第
１，第２，第４の実施の形態のように、負・正・正タイ
プのズームレンズ系において各レンズ群(Gr1〜Gr3)を１
枚のレンズで構成すれば、３倍程度の高変倍比を確保し
た非常にコンパクトなズームレンズ系を実現することが
できる。また、少なくとも第１，第２レンズ群(Gr1,Gr
2)が光軸(AX)上をズーム移動する負・正・正タイプのズ
ームレンズ系においては、第１，第２，第４の実施の形
態のように各レンズ群(Gr1〜Gr3)が１枚のレンズから成
るとともに、以下の条件式(1)を満足することが望まし
い。これにより、低コストでコンパクトなＦ値の明るい
高変倍ズームレンズ系を実現することができる。
【００２１】0.2＜tW2-3／fW＜1.2 …(1) ただし、 tW2-3：広角端(W)における第２レンズ群(Gr2)の最像側
レンズ面から第３レンズ群(Gr3)の最物体側レンズ面ま
での光学光路長、 fW：広角端(W)での全系の焦点距離、 である。
【００２２】条件式(1)の下限を下回ると、広角端(W)で
第２レンズ群(Gr2)と第３レンズ群(Gr3)との干渉が起こ
り、メカ上の鏡胴構成が困難になってくる。逆に、条件
式(1)の上限を上回ると、広角端(W)での光学全長が長く
なり、しかも第１レンズ群(Gr1)が撮像面から離れてい
くため、所望の照度を確保しようとすれば第１レンズ群
(Gr1)の有効径が大きくなってしまう。
【００２３】各実施の形態のように、ズーミングにおい
て第３レンズ群(Gr3)が固定であることが望ましい。第
１，第２レンズ群(Gr1,Gr2)が光軸(AX)上をズーム移動
する負・正・正タイプのズームレンズ系において、第３
レンズ群(Gr3)を固定群とすることにより、ズームレン
ズ系の低コスト化とコンパクト化とを両立させることが
できる。鏡胴のメカユニットにとってズーミング時の可
動群の数は少ないことが望ましく、可動群の数を少なく
することによりメカ構成の簡易化と低コスト化を効果的
に実現することが可能となる。負・正・正タイプのズー
ムレンズ系において第３レンズ群(Gr3)を固定にすれ
ば、可動群の数はズームレンズ系の理論的最小値である
２群になるため、メカ構成の簡易化による低コスト化・
コンパクト化を実現することができる。
【００２４】少なくとも第１，第２レンズ群(Gr1,Gr2)
が光軸(AX)上をズーム移動する負・正・正タイプのズー
ムレンズ系においては、以下の条件式(2)を満足するこ
とが望ましく、上記のように第３レンズ群(Gr3)をズー
ミングにおいて固定とするとともに条件式(2)を満足す
ることが更に望ましい。好ましくは各レンズ群(Gr1〜Gr
3)がレンズ１枚から成るとともに条件式(1)と(2)を共に
満足するのがよい。条件式(2)を満たすことにより、更
にコンパクトで性能の良好なズームレンズ系が得られ
る。
【００２５】7＜f3／fW＜20 …(2) ただし、 f3：第３レンズ群(Gr3)の焦点距離、 である。
【００２６】昨今の撮像素子では、画素ピッチの微細化
に伴う感度低減を解決するために、光量確保のためのマ
イクロレンズを各画素に搭載することが一般的になって
いる。そのマイクロレンズのにらみ位置は、無限遠に設
定されるものが従来のほとんどであったが、近年では撮
像素子の有効エリアに対してマイクロレンズの軸をずら
すことにより、にらみ位置を近側にずらすことができる
ようになってきた。このことは、撮像素子に到達する光
線角度を必ずしもテレセントリックにしなくてもよいこ
とを意味する。したがって、第３レンズ群(Gr3)のパワ
ーを強くする必要がなくなるため、撮影レンズ系(TL)の
設計自由度が上がることになる。
【００２７】上記観点から、条件式(2)を満たせば第３
レンズ群(Gr3)が比較的ゆるい正のパワーを持つことに
なるため、コンパクトで高性能のズームレンズ系を実現
することが可能となる。条件式(2)の下限を下回ると、
第３レンズ群(Gr3)のパワーが強くなりすぎて、特にミ
ドル(M)から望遠端(T)にかけての軸外の像面湾曲を補正
することが困難になる。逆に、条件式(2)の上限を上回
ると、第３レンズ群(Gr3)のパワーが弱くなりすぎて、
３倍程度のズーム比を確保するのが困難になる。
【００２８】負・正・正タイプのズームレンズ系におい
ては第１レンズ群(Gr1)が負レンズを少なくとも１枚含
むことになるので、第１レンズ群(Gr1)の心厚に関して
は以下の条件式(3)を満足することが望ましい。また、
負・正・正タイプのズームレンズ系においては第２レン
ズ群(Gr2)が正レンズを少なくとも１枚含むことになる
ので、第２レンズ群(Gr2)の心厚に関しては以下の条件
式(4)を満足することが望ましい。条件式(3)，(4)はズ
ームレンズ系をコンパクト化する上で有効な条件を規定
しており、条件式(3)と(4)を共に満足することにより超
コンパクトなズームレンズ系を実現することが可能であ
る。また、条件式(1)〜(4)をすべて満たせば更に効果的
である。
【００２９】0.2＜t1／Y'＜1.2 …(3) ただし、 t1：第１レンズ群(Gr1)の最物体側レンズ面から最像側
レンズ面までの心厚、 Y'：最大像高、 である。
【００３０】条件式(3)の下限を下回ると、第１レンズ
群(Gr1)を構成する負レンズの心厚が小さくなりすぎ
て、ガラスレンズの場合は割れてしまう危険性が高くな
り、プラスチックレンズの場合は成形時の材料の流れが
悪くなる。いずれの場合も現実的な製造が不可能にな
る。逆に、条件式(3)の上限を上回ると、第１レンズ群
(Gr1)の厚みが厚くなりすぎて、その結果、光学全長が
増大してコンパクト化を達成することができなくなる。
【００３１】1＜t2／Y'＜4 …(4) ただし、 t2：第２レンズ群(Gr2)の最物体側レンズ面から最像側
レンズ面までの心厚、 である。
【００３２】条件式(4)の下限を下回ると、第２レンズ
群(Gr2)を構成する正レンズの心厚が小さくなりすぎ
て、必要なコバを確保できなくなり、現実的なレンズの
製造が不可能になる。また、第２レンズ群(Gr2)内の正
レンズの前面と後面とでの軸上光束の光線高さの差が小
さくなりすぎて、前面で発生した軸上色収差を後面で補
正することが困難になってくる。逆に、条件式(4)の上
限を上回ると、第２レンズ群(Gr2)の厚みが厚くなりす
ぎて、その結果、光学全長が増大してコンパクト化を達
成することができなくなる。
【００３３】負・正・正タイプのズームレンズ系におい
ては、第１〜第４，第６の実施の形態のように第１レン
ズ群(Gr1)が像側に強い曲率を持った(つまり像側面の曲
率が物体側面の曲率よりも強い)１枚の負レンズから成
ることが望ましく、その負レンズが条件式(3)を満足す
ることが更に望ましい。これにより、光学全長が短く高
性能のズームレンズ系を実現することができる。負・正
・正のように負群先行のタイプでは、第１レンズ群(Gr
1)に比較的強い負のパワーを持たせる必要がある。しか
し、第１レンズ群(Gr1)を負レンズ１枚で構成するとと
もにその強い負のパワーを物体側の面に持たせると、入
射光線を強く曲げすぎてしまうことになり、発生する収
差(特に軸外収差)を除去することができなくなる。した
がって、第１レンズ群(Gr1)を構成する負レンズにおい
て、その物体側の面に弱い負のパワー又は正のパワーを
持たせることにより入射光線を強く曲げないようにし、
軸外の光線高さの比較的小さくなった像側の面に強い負
のパワーを持たせれば、軸外収差を良好に補正すること
ができる。
【００３４】負・正・正タイプのズームレンズ系におい
ては、各実施の形態のように第１レンズ群(Gr1)がズー
ミングにおいて光軸(AX)上を移動することが望ましく、
第１レンズ群(Gr1)が条件式(3)を満たす移動群であるこ
とが更に望ましい。負・正・正タイプでは、負のパワー
を有するレンズ群が第１レンズ群(Gr1)のみであるた
め、第１レンズ群(Gr1)がズーミングにおいて固定であ
ると、広角端(W)から望遠端(T)までの全ズーム範囲にお
いて、変倍とバック合わせを２つの正レンズ群(Gr2,Gr
3)で行わなければならなくなる。このため、３倍程度の
ズーム比を確保しようとすれば、性能の確保が困難にな
ってくる。これに対し、第１レンズ群(Gr1)が光軸(AX)
に沿ってズーム移動する構成であれば、ズームレンズ系
の更なる高性能化を達成することが可能である。前述し
たように第３レンズ群(Gr3)はズーミングにおいて固定
であることが望ましいので、第１，第２レンズ群(Gr1,G
r2)が光軸(AX)上をズーム移動することが望ましく、条
件式(3)及び(4)を満たすことが更に望ましい。
【００３５】なお、第１〜第６の実施の形態を構成して
いる各レンズ群(Gr1〜Gr3)は、入射光線を屈折により偏
向させる屈折型レンズ(つまり、異なる屈折率を有する
媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ)のみ
で構成されているが、これに限らない。例えば、回折に
より入射光線を偏向させる回折型レンズ，回折作用と屈
折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回
折ハイブリッド型レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分
布により偏向させる屈折率分布型レンズ等で、各レンズ
群(Gr1〜Gr3)を構成してもよい。
【００３６】また各実施の形態において、光学的なパワ
ーを有しない面(例えば、反射面，屈折面，回折面)を光
路中に配置することにより、ズームレンズ系の前，後又
は途中で光路を折り曲げてもよい。折り曲げ位置は必要
に応じて設定すればよく、光路の適正な折り曲げによ
り、カメラの見かけ上の薄型化を達成することが可能で
ある。また、ズーミングや沈胴によりカメラの厚さが変
化することのない構成にすることも可能である。例え
ば、第１レンズ群(Gr1)を変倍時位置固定とし、その第
１レンズ群(Gr1)の後ろにミラーを配置し、その反射面
で光路を90°折り曲げれば、ズームレンズ系の前後方向
の長さが一定になるため、カメラの薄型化を達成するこ
とができる。
【００３７】さらに各実施の形態では、ズームレンズ系
の最終面と撮像素子(SR)との間に配置される平行平面板
(PL)の形状の光学的ローパスフィルターの構成例を示し
たが、このローパスフィルターとしては、所定の結晶軸
方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパス
フィルターや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性
を回折効果により達成する位相型ローパスフィルター等
が適用可能である。
【００３８】
【実施例】以下、本発明を実施した撮像レンズ装置に用
いられるズームレンズ系の構成等を、コンストラクショ
ンデータ，収差図等を挙げて、更に具体的に説明する。
ここで例として挙げる実施例１〜６は、前述した第１〜
第６の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第６
の実施の形態を表すレンズ構成図(図１〜図６)は、対応
する実施例１〜６のレンズ構成をそれぞれ示している。
【００３９】各実施例のコンストラクションデータにお
いて、ri(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の面の
曲率半径(mm)、di(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番
目の軸上面間隔(mm)を示しており、Ni(i=1,2,3,...),ν
i(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の光学要素の
ｄ線に対する屈折率(Nd),アッベ数(νd)を示している。
また、コンストラクションデータ中、ズーミングにおい
て変化する軸上面間隔は、広角端(短焦点距離端,W)〜ミ
ドル(中間焦点距離状態,M)〜望遠端(長焦点距離端,T)で
の可変空気間隔である。各焦点距離状態(W),(M),(T)に
対応する全系の焦点距離(f,mm)及びＦナンバー(FNO)を
他のデータと併せて示し、条件式対応値を表１に示す。
【００４０】曲率半径riに*印が付された面は、非球面
で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表
わす以下の式(AS)で定義されるものとする。各実施例の
非球面データを他のデータと併せて示す。 X(H)＝(C0・H2)／{1+√(1-ε・C02・H2)}＋(A4・H4+A6・H6+A
8・H8+A10・H10) …(AS) ただし、式(AS)中、 X(H)：高さHの位置での光軸方向の変位量(面頂点基
準)、 H ：光軸に対して垂直な方向の高さ、 C0 ：近軸曲率(=1／曲率半径)、 ε ：２次曲面パラメータ、 Ai ：i次の非球面係数、 である。
【００４１】図７〜図１２は実施例１〜実施例６の収差
図であり、(W)は広角端，(M)はミドル，(T)は望遠端に
おける諸収差{左から順に、球面収差等，非点収差，歪
曲収差である。Y':最大像高(mm)}を示している。球面収
差図において、実線(d)はｄ線に対する球面収差、一点
鎖線(g)はｇ線に対する球面収差、破線(SC)は正弦条件
を表している。非点収差図において、破線(DM)はメリデ
ィオナル面でのｄ線に対する非点収差を表しており、実
線(DS)はサジタル面でのｄ線に対する非点収差を表わし
ている。また、歪曲収差図において実線はｄ線に対する
歪曲％を表している。
【００４２】 《実施例１》 f=2.0(W)〜4.1(M)〜5.9(T),FNO=2.25(W)〜3.23(M)〜4.10(T) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1*=-107.742 d1= 0.900 N1=1.52200 ν1= 52.20 r2*= 2.650 d2= 5.664〜1.855〜0.700 r3*= 2.260 d3= 2.950 N2=1.58463 ν2= 60.65 r4*= -9.006 d4= 0.200 r5= ∞(ST) d5= 0.600〜2.122〜3.523 r6*= -34.790 d6= 0.900 N3=1.52200 ν3= 52.20 r7*= -8.387 d7= 0.900 r8= ∞ d8= 0.800 N4=1.51680 ν4= 64.20 r9= ∞
【００４３】[第１面(r1)の非球面データ] ε=1.0000,A4=-0.59526×10-3,A6= 0.79652×10-3,A8=-
0.99127×10-4,A10= 0.36916×10-5 [第２面(r2)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.85719×1
0-2,A6= 0.33240×10-2,A8=-0.50517×10-3,A10=-0.342
40×10-5 [第３面(r3)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.65079×1
0-2,A6=-0.32902×10-2,A8= 0.32172×10-2,A10=-0.110
44×10-2 [第４面(r4)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.16960×1
0-1,A6=-0.12224×10-1,A8= 0.11578×10-1 [第６面(r6)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.10141×1
0-3,A6=-0.36951×10-1,A8= 0.43734×10-1,A10=-0.125
50×10-1 [第７面(r7)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.16037×1
0-1,A6=-0.22326×10-1,A8= 0.12803×10-1
【００４４】 《実施例２》 f=2.1(W)〜4.1(M)〜5.9(T),FNO=2.33(W)〜3.27(M)〜4.10(T) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1*= -25.504 d1= 0.900 N1=1.52200 ν1= 52.20 r2*= 3.365 d2= 6.627〜2.080〜0.700 r3*= 2.349 d3= 2.950 N2=1.58463 ν2= 60.65 r4*= -10.912 d4= 0.200 r5= ∞(ST) d5= 0.600〜2.011〜3.319 r6*= 44.100 d6= 0.900 N3=1.52200 ν3= 52.20 r7*= -17.179 d7= 0.900 r8= ∞ d8= 0.800 N4=1.51680 ν4= 64.20 r9= ∞
【００４５】[第１面(r1)の非球面データ]ε=1.0000,A4
= 0.22803×10-2,A6= 0.26120×10-3,A8=-0.40968×10
-4,A10= 0.14309×10-5 [第２面(r2)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.18627×1
0-2,A6= 0.25620×10-2,A8=-0.43273×10-3,A10= 0.213
72×10-4 [第３面(r3)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.49962×1
0-2,A6=-0.28256×10-2,A8= 0.27733×10-2,A10=-0.937
92×10-3 [第４面(r4)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.18424×1
0-1,A6=-0.15907×10-1,A8= 0.15610×10-1 [第６面(r6)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.17132×1
0-3,A6=-0.19835×10-1,A8= 0.28162×10-1,A10=-0.824
23×10-2 [第７面(r7)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.19222×1
0-1,A6=-0.18263×10-1,A8= 0.11674×10-1
【００４６】 《実施例３》 f=1.8(W)〜3.6(M)〜5.2(T),FNO=2.53(W)〜3.38(M)〜4.10(T) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1*= 41.173 d1= 0.800 N1=1.52200 ν1= 52.20 r2*= 2.300 d2= 5.581〜2.160〜1.115 r3*= 2.459 d3= 1.548 N2=1.84666 ν2= 23.82 r4= 1.275 d4= 1.476 N3=1.58913 ν3= 61.25 r5*= -4.511 d5= 0.100 r6= ∞(ST) d6= 0.300〜2.321〜4.100 r7*= 3.528 d7= 1.475 N4=1.52200 ν4= 52.20 r8= 10.000 d8= 0.682 r9= ∞ d9= 0.700 N5=1.51680 ν5= 64.20 r10= ∞
【００４７】[第１面(r1)の非球面データ]ε=1.0000,A4
= 0.93523×10-2,A6= 0.83180×10-3,A8=-0.17879×10
-3,A10= 0.69474×10-5 [第２面(r2)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.15659×1
0-1,A6= 0.66930×10-4,A8= 0.46151×10-2,A10=-0.970
76×10-3 [第３面(r3)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.73886×1
0-2,A6= 0.15337×10-1,A8=-0.27111×10-1,A10= 0.184
55×10-1 [第５面(r5)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.28121×1
0-1,A6= 0.60559×10-1,A8=-0.83578×10-1,A10= 0.399
77×10-1 [第７面(r7)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.49475×1
0-2,A6=-0.48949×10-2,A8= 0.40356×10-2,A10=-0.731
22×10-3
【００４８】 《実施例４》 f=2.6(W)〜5.3(M)〜7.6(T),FNO=2.11(W)〜3.16(M)〜4.10(T) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1*=-2882.841 d1= 0.900 N1=1.52200 ν1= 52.20 r2*= 3.640 d2= 7.362〜2.100〜0.500 r3= ∞(ST) d3= 0.200 r4*= 3.011 d4= 4.820 N2=1.62830 ν2= 57.19 r5*= -17.224 d5= 0.800〜2.701〜4.446 r6*= 5.250 d6= 0.900 N3=1.52200 ν3= 52.20 r7*= 7.217 d7= 0.153 r8= ∞ d8= 2.000 N4=1.51680 ν4= 64.20 r9= ∞
【００４９】[第１面(r1)の非球面データ]ε=1.0000,A4
= 0.52542×10-2,A6=-0.30297×10-3,A8= 0.53519×10
-5,A10= 0.33330×10-8 [第２面(r2)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.36481×1
0-2,A6= 0.63853×10-3,A8=-0.13617×10-3,A10= 0.418
67×10-5 [第４面(r4)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.27822×1
0-2,A6=-0.18371×10-3,A8= 0.15600×10-4,A10=-0.979
61×10-5 [第５面(r5)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.12239×1
0-1,A6=-0.41640×10-1,A8= 0.74534×10-1,A10=-0.467
32×10-1 [第６面(r6)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.25633×1
0-1,A6= 0.56552×10-2,A8=-0.33719×10-2,A10= 0.619
51×10-3 [第７面(r7)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.18834×1
0-1,A6=-0.10378×10-2,A8=-0.63473×10-3,A10= 0.202
97×10-3
【００５０】 《実施例５》 f=4.0(W)〜7.6(M)〜11.5(T),FNO=2.33(W)〜3.17(M)〜4.10(T) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1*= -9.955 d1= 1.000 N1=1.52200 ν1= 52.20 r2= 3.882 d2= 1.783 r3*= 7.244 d3= 1.223 N2=1.84506 ν2= 23.66 r4= 14.492 d4= 9.395〜3.158〜0.800 r5= ∞(ST) d5= 0.200 r6= 4.804 d6= 3.998 N3=1.75450 ν3= 51.57 r7= -6.783 d7= 1.301 N4=1.84506 ν4= 23.66 r8*= 23.120 d8= 2.610〜6.724〜11.204 r9= -93.799 d9= 2.187 N5=1.52200 ν5= 52.20 r10*= -7.186 d10= 0.649 r11= ∞ d11= 2.000 N6=1.51680 ν6= 64.20 r12= ∞
【００５１】[第１面(r1)の非球面データ]ε=1.0000,A4
= 0.28324×10-2,A6=-0.14462×10-3,A8= 0.59416×10
-5,A10=-0.12027×10-6 [第３面(r3)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.39633×1
0-3,A6= 0.67696×10-4,A8=-0.39694×10-5,A10= 0.315
18×10-6 [第８面(r8)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.33928×1
0-2,A6=-0.53970×10-4,A8= 0.12971×10-3,A10=-0.140
08×10-4 [第１０面(r10)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.24389
×10-2,A6=-0.26132×10-3,A8= 0.31874×10-4,A10=-0.
16323×10-5
【００５２】 《実施例６》 f=3.1(W)〜6.2(M)〜8.9(T),FNO=1.94(W)〜3.08(M)〜4.10(T) [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1*= -20.946 d1= 1.027 N1=1.52200 ν1= 52.20 r2*= 4.831 d2= 8.320〜2.860〜1.205 r3*= 4.255 d3= 6.000 N2=1.77188 ν2= 42.31 r4= -4.003 d4= 1.000 N3=1.84506 ν3= 23.66 r5*= -23.215 d5= 0.200 r6= ∞(ST) d6= 0.800〜3.450〜5.849 r7*= 4.579 d7= 1.029 N4=1.52200 ν4= 52.20 r8*= 6.909 d8= 0.249 r9= ∞ d9= 2.200 N5=1.51680 ν5= 64.20 r10= ∞
【００５３】[第１面(r1)の非球面データ]ε=1.0000,A4
= 0.35135×10-2,A6=-0.16331×10-3,A8= 0.36714×10
-5,A10=-0.30627×10-7 [第２面(r2)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.14769×1
0-2,A6= 0.28048×10-3,A8=-0.39132×10-4,A10= 0.129
47×10-5 [第３面(r3)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.15278×1
0-2,A6= 0.55644×10-4,A8=-0.58102×10-5,A10=-0.297
53×10-6 [第５面(r5)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.39872×1
0-3,A6= 0.46257×10-2,A8=-0.30957×10-2,A10= 0.228
52×10-3 [第７面(r7)の非球面データ]ε=1.0000,A4=-0.51770×1
0-2,A6=-0.22711×10-2,A8= 0.35648×10-3,A10=-0.246
12×10-4 [第８面(r8)の非球面データ]ε=1.0000,A4= 0.24581×1
0-2,A6=-0.54894×10-2,A8= 0.84949×10-3,A10=-0.485
82×10-4
【００５４】
【表１】
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
コスト化とコンパクト化との両立が可能で、Ｆ値が明る
くズーム比が３倍程度の高変倍ズームレンズ系を備えた
撮像レンズ装置を実現することができる。そして本発明
を、デジタルカメラ；ビデオカメラ；デジタルビデオユ
ニット，パーソナルコンピュータ，モバイルコンピュー
タ，携帯電話，情報携帯端末(ＰＤＡ)等に内蔵又は外付
けされるカメラに適用すれば、これらの機器のコンパク
ト化，高変倍化及び高性能化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成図。
【図２】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成図。
【図３】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成図。
【図４】第４の実施の形態(実施例４)のレンズ構成図。
【図５】第５の実施の形態(実施例５)のレンズ構成図。
【図６】第６の実施の形態(実施例６)のレンズ構成図。
【図７】実施例１の収差図。
【図８】実施例２の収差図。
【図９】実施例３の収差図。
【図１０】実施例４の収差図。
【図１１】実施例５の収差図。
【図１２】実施例６の収差図。
【図１３】本発明に係る撮像レンズ装置の概略光学構成
を示す模式図。
【符号の説明】
TL …撮影レンズ系(ズームレンズ系) SR …撮像素子 Gr1 …第１レンズ群 Gr2 …第２レンズ群 Gr3 …第３レンズ群 PL …ガラス平板(平行平面板) ST …絞り AX …光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA03 PA03 PA04 PA17 PA18 PB03 PB04 PB05 QA02 QA03 QA06 QA07 QA17 QA19 QA21 QA22 QA25 QA26 QA32 QA34 QA41 QA42 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA36 RA42 RA44 SA14 SA16 SA19 SA62 SA63 SA74 SB02 SB03 SB12 SB13 SB22

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のレンズ群から成り各レンズ群間隔
    を変化させることによりズーミングを行うズームレンズ
    系と、そのズームレンズ系により形成された光学像を電
    気的な信号に変換する撮像素子と、を備えた撮像レンズ
    装置であって、 前記ズームレンズ系が、物体側より順に、負のパワーを
    有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ
    群と、正のパワーを有する第３レンズ群とから成り、前
    記各レンズ群が１枚のレンズから成り、ズーミングにお
    いて少なくとも前記第１レンズ群と第２レンズ群が光軸
    上を移動し、以下の条件式(1)を満足することを特徴と
    する撮像レンズ装置； 0.2＜tW2-3／fW＜1.2 …(1) ただし、 tW2-3：広角端における第２レンズ群の最像側レンズ面
    から第３レンズ群の最物体側レンズ面までの光学光路
    長、 fW：広角端での全系の焦点距離、 である。
  2. 【請求項２】 ズーミングにおいて前記第３レンズ群が
    固定であり、以下の条件式(2)を満足することを特徴と
    する請求項１記載の撮像レンズ装置； 7＜f3／fW＜20 …(2) ただし、 f3：第３レンズ群の焦点距離、 である。
  3. 【請求項３】 さらに以下の条件式(3)及び(4)を満足す
    ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像レ
    ンズ装置； 0.2＜t1／Y'＜1.2 …(3) 1＜t2／Y'＜4 …(4) ただし、 t1：第１レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
    面までの心厚、 t2：第２レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
    面までの心厚、 Y'：最大像高、 である。
  4. 【請求項４】 複数のレンズ群から成り各レンズ群間隔
    を変化させることによりズーミングを行うズームレンズ
    系と、そのズームレンズ系により形成された光学像を電
    気的な信号に変換する撮像素子と、を備えた撮像レンズ
    装置であって、前記ズームレンズ系が、物体側より順
    に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを
    有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ
    群とから成り、ズーミングにおいて少なくとも前記第１
    レンズ群と第２レンズ群が光軸上を移動し、以下の条件
    式(2)を満足することを特徴とする撮像レンズ装置； 7＜f3／fW＜20 …(2) ただし、 f3：第３レンズ群の焦点距離、 fW：広角端での全系の焦点距離、 である。
  5. 【請求項５】 ズーミングにおいて前記第３レンズ群が
    固定であることを特徴とする請求項４記載の撮像レンズ
    装置。
  6. 【請求項６】 前記第１レンズ群が像側に強い曲率を持
    った１枚の負レンズから成り、以下の条件式(3)を満足
    することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の撮像
    レンズ装置； 0.2＜t1／Y'＜1.2 …(3) ただし、 t1：第１レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
    面までの心厚、 Y'：最大像高、 である。
  7. 【請求項７】 複数のレンズ群から成り各レンズ群間隔
    を変化させることによりズーミングを行うズームレンズ
    系と、そのズームレンズ系により形成された光学像を電
    気的な信号に変換する撮像素子と、を備えた撮像レンズ
    装置であって、 前記ズームレンズ系が、物体側より順に、負のパワーを
    有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ
    群と、正のパワーを有する第３レンズ群とから成り、前
    記第１レンズ群が像側に強い曲率を持った１枚の負レン
    ズから成り、以下の条件式(3)を満足することを特徴と
    する撮像レンズ装置； 0.2＜t1／Y'＜1.2 …(3) ただし、 t1：第１レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
    面までの心厚、 Y'：最大像高、 である。
  8. 【請求項８】 ズーミングにおいて前記第１レンズ群が
    光軸上を移動することを特徴とする請求項７記載の撮像
    レンズ装置。
  9. 【請求項９】 さらに以下の条件式(4)を満足すること
    を特徴とする請求項７又は請求項８記載の撮像レンズ装
    置； 1＜t2／Y'＜4 …(4) ただし、 t2：第２レンズ群の最物体側レンズ面から最像側レンズ
    面までの心厚、 である。
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