JP2002156581A

JP2002156581A - ズームレンズおよびカメラ装置

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Publication number: JP2002156581A
Application number: JP2000352498A
Authority: JP
Inventors: Kazuyasu Ohashi; 和泰大橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-31
Anticipated expiration: 2020-11-20
Also published as: JP4395255B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高性能・高変倍でありながら十分に小型化の可
能な新規なズームレンズを実現する。【解決手段】正の焦点距離を持つ第１群、負の焦点距離
を持つ第２群、いずれも正の焦点距離を持つ第３、第
４、第５群を有し、第３群の近傍に開口絞りを有してな
り、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第２群が第
３群の側へ向って単調に移動し、第４群が、第３群近傍
に位置する長焦点端位置に向って第５群側から移動し、
上記第４群が上記第２群とともに変倍機能を分担する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はズームレンズおよ
びカメラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近来、急速に普及しつつあるデジタルカ
メラは、そのユーザが広く一般化するに従い、撮影レン
ズとしてはズーム機能を有することが当然となり、３０
０万画素を超える高密度の受光素子に対応するための高
画質化、高変倍化・小型化・省電力化が求められてい
る。

【０００３】デジタルカメラ用のズームレンズに求めら
れる高性能化・高変倍化に適したタイプとして、物体側
より順に，正の焦点距離を持つ第１群、負の焦点距離を
持つ第２群、いずれも正の焦点距離を持つ第３、第４、
第５群を配置し、第２群を物体側から像側へと単調に移
動することにより「短焦点端から長焦点端への変倍」を
行い、第４群を移動することにより「変倍に伴う像面位
置の変動を補正」するものが提案されている（特開平０
６−１８０４２４号公報、特開平０７−１５１９６７号
公報、特開平０９−０９０２２１号公報等）。

【０００４】しかし、これら公報記載のズームレンズの
何れにおいても、第４群は「変倍に伴う像面位置の変動
を補正」するために移動しており、変倍にはほとんど寄
与せず、第２群が変倍作用のほとんど全てを負担してお
り、そのため、変倍に伴なう第２群の移動量が大きく、
第３群近傍に配置される絞りから第１群が遠ざかり、第
１群の大型化ひいてはレンズ全体の大型化が避けられな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、高性能・
高変倍でありながら十分に小型化の可能な新規なズーム
レンズの実現を課題とする。

【０００６】この発明はまた、上記ズームレンズを用い
る新規なカメラ装置の実現を他の課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のズームレンズ
は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように「正の焦点距離を
持つ第１群、負の焦点距離を持つ第２群、いずれも正の
焦点距離を持つ第３、第４、第５群を有し、第３群の近
傍に開口絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への
変倍に際し、第２群が第３群の側へ向って単調に移動
し、第４群が、第３群近傍に位置する長焦点端位置に向
って第５群側から移動し、第４群が第２群とともに変倍
機能を分担する」ことを特徴とする(請求項１)。

【０００８】第１〜第５群が、正・負・正・正・正のパ
ワー配分を持つズームレンズとしては、従来から、変倍
に際して第１、第３、第５群を固定し、変倍のために第
２群（バリエータ）を移動させ、変倍に伴う像面位置変
動の補正のために第４群（コンペンセータ）を移動させ
るものが知られている。この場合、第２群が変倍作用の
殆ど全てを負担するため、変倍のための第２群の移動量
が大きく、第１群が開口絞りから大きく離れるため、第
１群の光線有効径（レンズ外径）が大きくなってしま
う。

【０００９】請求項１記載のズームレンズでは、変倍に
際して第４群にも変倍機能を分担させ、第２群の移動距
離を短縮することで第１群を開口絞りに近付け、第１群
の光線有効径（レンズ外径）を小さくする。

【００１０】この請求項１記載のズームレンズは、短焦
点端における第１、第２群間の距離：Ｄ_1W、長焦点端に
おける第１、第２群間の距離：Ｄ_1T、短焦点端における
第３、第４群間の距離：Ｄ_3W、長焦点端における第３、
第４群間の距離：Ｄ_3Tが、条件（１）（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ_1T−Ｄ_1W）＞０．３を満足することが好ましい（請求項２）。

【００１１】条件（１）は、変倍に際する第４群の移動
量をある程度以上大きくする必要性を表しており、パラ
メータ：（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ_1T−Ｄ_1W）が、下限の
０．３を超えて小さくなると、第４群に十分な変倍機能
が分担されない恐れがある。例えば、第３群を固定する
場合を考えると、パラメータ：（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ _1T
−Ｄ_1W）の分子：（Ｄ_3W−Ｄ_3T）は、第４群が短焦点端
から長焦点端に変倍するときの移動量であり、分母：
（Ｄ_1T−Ｄ_1W）は上記変倍に際しての第２群の移動量で
ある。

【００１２】パラメータ：（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ_1T−Ｄ
_1W）が小さくなることは、「分子が小さくなる」及び／
または「分母が大きくなる」ことを意味する。分子が小
さくなることは、第４群の移動量が小さくなることを意
味し、また分母が大きくなることは第２群の移動量が大
きくなることを意味する。従って、どちらにしても、第
４群が分担すべき変倍機能が小さくなるのである。

【００１３】なお、パラメータ：（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ
_1T−Ｄ_1W）が大きくなるに連れて、変倍機能に対する第
４群の分担率は大きくなるが、第４群の変倍機能分担率
が大きくなりすぎると、第２群の変倍機能分担率が小さ
くなり、良好な変倍を行うのが困難になる。従って、パ
ラメータ：（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ_1T−Ｄ_1W）の値は、
１．０程度が上限である。

【００１４】上記のように、請求項１または２に記載さ
れたズームレンズは、第２群とともに「第４群が変倍機
能を分担する」点で従来にない全く新規なものである。
かかるズームレンズは、例えば「液晶プロジェクタにお
ける投影用のズームレンズ」として使用することが可能
である。

【００１５】請求項３記載のズームレンズは、請求項１
または２記載のズームレンズにおいて「第１群側を物体
側とする撮影用ズームレンズ」であることを特徴とす
る。

【００１６】この請求項３記載のズームレンズにおいて
「短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第４群が、第
３群近傍に位置する長焦点端位置に向って第５群側から
移動しつつ、長焦点端より若干小さい焦点距離におい
て、最も第３群側に達する」ように構成することができ
る（請求項４）。図１(ａ)は、この場合を示している。

【００１７】この請求項４記載のズームレンズでは、第
４群が、変倍機能とともに「変倍に伴う像面位置の変動
を補正する機能」とを併せ持つことができる。

【００１８】また、上記請求項３記載のズームレンズに
おいて「短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第４群
が、第３群近傍に位置する長焦点端位置に向って第５群
側から単調に移動し、第２群と第４群の単調な移動によ
る変倍に起因する像面位置の変動を、第５群の移動によ
り補正する」ようにすることができる(請求項５)。図１
（ｂ）は、この場合を示している。

【００１９】この請求項５のズームレンズのように、第
５群を移動することにより「変倍に伴う像面位置の変
動」を補正するようにすれば、性能を向上させるための
自由度が増加し、請求項４記載のズームレンズの場合よ
りも高性能化を図ることが容易になる。この場合、上述
のように、第２、第４群が共に「単調移動」であるの
で、群移動のための機構の簡略化・低トルク化も可能と
なる。

【００２０】上記請求項３〜５の任意の１に記載のズー
ムレンズにおいては「第１群が固定的である」ことがで
きる(請求項６)。「固定的」とは、常に固定状態にあっ
て不動であることを意味する。以下の説明においても同
様である。この発明のズームレンズにおける群移動を、
より簡単な機構で実現するためには、第１群が常に固定
されていることが望ましい。第１群は最も大きく重量も
あるため、第１群を移動させることは「機構の簡略性や
省電力性」を損ない易い。またフォーカシングを「第１
群の繰り出し」で行う場合、近距離における周辺光量の
確保のため第１群が大型化してしまう。

【００２１】上記請求項３〜６の任意の１に記載のズー
ムレンズにおいては「第３群および開口絞りが固定的で
ある」ことができる(請求項７)。開口絞りの位置にはシ
ャッタが設けられることが多く、シャッタの移動は機構
の煩雑化を招き好ましくないからである。また、シャッ
タを移動させる構成を採ると、シャッタ駆動時に発生す
る振動が、レンズユニットの他の部分に伝わり易く、像
ぶれの原因となる虞がある。

【００２２】請求項３〜７の任意の１に記載のズームレ
ンズにおいて、フォーカシングは、全体を繰り出して行
っても良い。また、ＣＣＤ等の受光素子の受光面に結像
させる場合には、受光素子を移動させて行っても良い。
第１群以外の群を移動させることによる「インナーフォ
ーカス」としても良く、その場合「第５群の移動により
フォーカシングを行う」ことができる（請求項８）。

【００２３】インナーフォーカスの場合、フォーカシン
グに用いる群としては第５群が最も適している。同じ距
離の被写体に合焦するための繰り出し量は「短焦点端で
小さく、長焦点端で大きく」なるが、第４群と第５群と
の間隔は、同じく短焦点端で小さく、長焦点端で大きく
なるため、フォーカシングのための第５群の移動が第４
群により妨げられない。

【００２４】また、請求項５記載のズームレンズのよう
に、第５群の移動で「変倍に伴う像面位置の変動を補
正」する場合、フォーカシングと像面補正のための移動
機構と制御手段を共通化できる利点がある。

【００２５】請求項３〜８の任意の１に記載のズームレ
ンズにおいては、第１群の焦点距離：ｆ₁、長焦点端に
おける第１、第２群の合成焦点距離：ｆ_12Tが、条件：（２） −１．４＜（ｆ_12T／ｆ₁）＜−１．０を満足することが、さらなる小型化と高性能化を図る上
で好ましい。

【００２６】パラメータ：(ｆ_12T／ｆ₁)は「長焦点端に
おける第２群の倍率」である。レンズ系の小型化のため
には第１群のパワーを強める（焦点距離を短くする）必
要があり、そのためには、長焦点端における第２群の倍
率は「−１より小さく」設定することが望ましい。一
方、長焦点端における第２群の倍率が−１．４以下にな
ると、第４群の変倍への寄与が減少し、第２群のパワー
を強める必要が生じるため収差補正上、不利になる。

【００２７】請求項３〜９の任意の１に記載のズームレ
ンズにおいては、短焦点端における第１、第２群の合成
焦点距離：ｆ_12W、長焦点端における第１、第２群の合
成焦点距離：ｆ_12T、長焦点端における全系の焦点距
離：ｆ_T、短焦点端における全系の焦点距離：ｆ_Wが、条
件：（３）０．４＜(ｆ_12T/ｆ_12W)／(ｆ_T/ｆ_W)＜０．７を満足することが好ましい。パラメータの分母：(ｆ_12T
/ｆ_12W)は、変倍に伴う第２群の倍率変化を表してお
り、分子：(ｆ_T/ｆ_W)は「ズームレンズの変倍比そのも
の」である。パラメータ：(ｆ_12T/ｆ_12W)／(ｆ_T/ｆ_W)
が、上限の０．７を超えると、第４群の変倍機能が十分
でなく、第１群が大型化し易くなる。逆に、下限の０．
４を超えると、第２群の変倍作用が過剰に小さくなり、
ズーミングに際しての入射瞳径の変化が小さくなり、開
口絞り径を一定にした場合「短焦点端から長焦点端にか
けてのＦナンバの変化」が大きくなってしまう。

【００２８】Ｆナンバの変化が大きいと、短焦点端のＦ
ナンバを小さくするか、長焦点端のＦナンバを大きくす
るかのどちらかを選択することになるが、短焦点端のＦ
ナンバを小さくすると収差補正が困難になり、長焦点端
のＦナンバを大きくすると手ぶれ等の影響を受け易くな
る。ズーミングに際して開口絞り径を変化させ、Ｆナン
バを一定に保つ方法も考えられるが、絞り（シャッタ）
の機構が複雑化するため好ましくない。

【００２９】請求項３〜１０の任意の１に記載のズーム
レンズにおいてはまた「各群を３枚以下のレンズで構成
し、第２、第３群のそれぞれに１面以上の非球面を採用
し、第４、第５群の少なくとも１方に１面以上の非球面
を採用することができる(請求項１１)。

【００３０】請求項３〜１０の任意の１に記載のズーム
レンズを、例えば、３００万画素を超えるような受光素
子上への結像に用いる場合、各収差を非常に小さく抑え
る必要があるが、各収差を十分に補正するためにレンズ
構成を複雑化することはコスト面から見ても好ましくな
い。

【００３１】各群のレンズ枚数を３枚以下の比較的簡単
な構成とし、第２群・第３群のそれぞれと、第４群・第
５群の少なくとも１方に、１面以上の非球面を用いるこ
とにより、３００万画素を超えるような受光素子にも十
分に対応可能な高い結像性能を確保できる。

【００３２】この場合と同様に比較的簡単な構成で高性
能を実現できるレンズ構成として、請求項３〜１０の任
意の１に記載のズームレンズにおいて、第１群〜第３群
および第５群を３枚以下のレンズで構成し、第４群を４
枚のレンズで構成し、第２、第３群のそれぞれに１面以
上の非球面を配し、第４、第５群の少なくとも１方に１
面以上の非球面を配する構成とすることができる(請求
項１２)。

【００３３】また、請求項３〜１２の任意の１に記載の
ズームレンズにおいて、第５群を１枚のレンズで構成す
ることができる(請求項１３)。第５群を１枚のレンズで
構成することには、第５群の移動で「像面変動の補正や
フォーカシング」を行う場合、第５群が軽量となって、
少ないエネルギで移動可能である利点がある。

【００３４】開口絞りは、第３群近傍に配置されるが
「第３群の物体側」に配置することができる(請求項１
４)。

【００３５】この発明のカメラ装置は、上に説明した請
求項３〜１４の任意の１に記載のズームレンズを「撮影
用ズームレンズ」として有するカメラ装置である(請求
項１５)。カメラ装置は勿論「通常の銀塩写真カメラ」
であることもできるが、「撮影画像をデジタル情報とす
る機能」を有するカメラ装置、例えば、デジタルカメラ
やデジタルビデオカメラであることもできる(請求項１
６)。

【００３６】この請求項１６記載のカメラ装置は「ズー
ムレンズによる像を受光する受光素子が３００万画素以
上のもの」であることができ(請求項１７)、さらに「携
帯情報端末」として実施することもできる(請求項１
８)。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に、ズームレンズに関する具
体的な実施例を挙げる。各実施例の収差は十分に補正さ
れており、３００万画素を超えるような受光素子に対応
することが可能となっている。

【００３８】実施例１は、第５群を固定群とし、第４群
に変倍作用と「変倍に伴う像面位置の変動を補正する作
用」とを併せ持たせた例(請求項４)である。また、実施
例２〜５は、第５群を移動することにより「変倍に伴う
像面位置の変動」を補正する例(請求項５)である。

【００３９】各実施例における記号の意味は以下の通り
である．ｆ：全系の焦点距離Ｆ：Ｆナンバ ω：半画角Ｒ：曲率半径(非球面にあっては近軸曲率半径) Ｄ：面間隔(面は開口絞りの面を含む) Nd：屈折率（ｄ線） νd：アッベ数Ｋ：非球面の円錐定数Ａ₄：4次の非球面係数Ａ₆：6次の非球面係数Ａ₈：8次の非球面係数Ａ₁₀：10次の非球面係数非球面（各実施例中の面番号に「＊印」を付して示す）
は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの
高さをＨとして、上記のＫ、Ａ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀を用
いて周知の式： X=CH²／［1+√(1-(1+K)C²H²)］+A₄・H⁴+A₆・H⁶+A₈・H⁸+A₁₀
・H¹⁰ で表し、Ｒ（＝１／Ｃ）、Ｋ、Ａ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀を
与えて、形状を特定する。また「面番号」は物体側から
数えた面の番号である。長さの次元を持つ量の単位は
「ｍｍ」である。

【００４０】

【実施例】実施例１ｆ=7.52〜35.41，F=2.78〜4.02，ω=32.88〜7.35 面番号 R D Nd νd 備考 01 26.655 1.20 1.84666 23.78 第１レンズ 02 15.449 0.86 03 16.227 4.67 1.77250 49.62 第２レンズ 04 -690.022 可変(A) 05* -40.171 1.00 1.77250 49.62 第３レンズ 06 11.901 2.28 07* -90.809 0.80 1.77250 49.62 第４レンズ 08 11.495 0.10 09 11.044 2.13 1.84666 23.78 第５レンズ 10 62.549 可変(B) 11 絞り 0.50 12* 9.691 1.20 1.48749 70.44 第６レンズ 13 16.569 可変(C) 14* 16.186 2.04 1.62299 58.12 第７レンズ 15 -21.031 0.10 16 12.470 1.84 1.71300 53.94 第８レンズ 17 -582.751 4.37 1.80518 25.46 第９レンズ 18 6.332 可変(D) 19* 12.416 2.11 1.58913 61.25 第10レンズ 20 181.185 任意 21 ∞ 3.332 1.51680 64.20 各種フィルタ 22 ∞ 非球面：第５面 K= 0.0，A₄= 5.33251×10^-5，A₆= 1.60356×10^-6，A₈=-1.65292×10^-8， A₁₀= 9.523698×10^-11 非球面：第７面 K=-5.00470，A₄=-2.37368×10^-5，A₆=-2.56706×10^-6，A₈=-2.81710×10^-8， A₁₀= 1.37805×10^-11 非球面：第12面 K=-1.96407，A₄= 1.55199×10^-4，A₆=-6.14819×10^-6，A₈= 5.61905×10^-7， A₁₀=-2.19665×10^-8 非球面：第14面 K=-2.41495，A₄=-6.33751×10^-5，A₆= 1.38599×10^-6，A₈=-8.42773×10^-8， A₁₀= 1.83313×10^-9 非球面：第19面 K= 0.0，A₄= 3.25504×10^-5，A₆ = -1.10948×10^-6，A₈ = 9.67180×10^-8， A₁₀=-1.28197×10^-9 可変間隔短焦点端中間焦点距離長焦点端 f = 7.52 f = 16.32 f = 35.41 A 1.000 8.525 14.979 B 15.595 8.070 1.616 C 8.078 4.388 1.500 D 3.854 7.544 10.432 条件式のパラメータの数値 (D_3W-D_3T）/(D_1T-D_1W)=0.47 (f_12T/f₁)=-1.090 (f_12T/f_12W)/(f_T/f_W) = 0.537 短焦点端から長焦点端への変倍の際に、第４群が最も第
３群に近づくときの可変距離および焦点距離ｆ:32.861, A:14.155, B:2.440, C:1.350, D:10.582 図２に、実施例１のレンズ構成を示す。符号：Ｉは第１
群、符号：ＩＩは第２群、符号：ＩＩＩは第３群、符
号：ＩＶは第４群、符号：Ｖは第５群、符号：Ｓは開口
絞り、符号ＦＬは各種フィルタを表す。これは、以下の
図においても同様である。

【００４１】実施例２ｆ=7.52〜35.42，F=2.68〜4.02，ω=32.96〜7.32 面番号 R D Nd νd 備考 01 26.120 1.20 1.84666 23.78 第1レンズ 02 15.408 0.73 03 16.082 4.44 1.77250 49.62 第2レンズ 04 -2461.477 可変(A) 05* -53.574 1.00 1.80610 40.73 第3レンズ 06 11.021 2.33 07* -189.253 0.80 1.69350 53.34 第4レンズ 08 9.727 0.11 09 9.808 2.22 1.84666 23.78 第5レンズ 10 43.589 可変(B) 11 絞り 0.50 12* 10.080 1.19 1.48749 70.44 第6レンズ 13 17.824 可変(C) 14* 14.261 2.45 1.58913 61.25 第7レンズ 15 -21.061 0.10 16 11.627 2.45 1.70514 41.15 第8レンズ 17 -33.441 2.88 1.80518 25.46 第9レンズ 18 6.497 可変(D) 19* 10.344 1.98 1.58913 61.25 第10レンズ 20 33.975 任意 21 ∞ 3.332 1.51680 64.20 各種フィルタ 22 ∞ 非球面：第５面 K= 0.0，A₄= 3.77213×10^-5，A₆= 1.03890×10^-6，A₈=-1.11273×10^-8， A₁₀= 6.33905×10^-11 非球面：第７面 K= 0.0，A₄= 9.35662×10^-6，A₆=-2.41906×10^-6，A₈= 5.93970×10^-9， A₁₀=-3.64847×10^-10 非球面：第12面 K=-2.14178，A₄= 1.44251×10^-4，A₆=-4.77086×10^-6，A₈= 4.23771×10^-7， A₁₀=-1.74996×10^-8 非球面：第14面 K=-1.75847，A₄=-4.69337×10^-5，A₆= 5.28273×10^-7，A₈=-2.09994×10^-8， A₁₀= 3.06349×10^-10 非球面：第19面 K= 0.0，A₄=-3.92832×10^-5，A₆=-4.61773×10^-7，A₈= 8.17517×10^-8， A₁₀=-1.25985×10^-9 可変間隔短焦点端中間焦点距離長焦点端 f=7.52 f=16.33 f=35.42 A 1.000 8.620 14.603 B 15.257 7.636 1.654 C 8.946 5.131 1.500 D 3.196 7.057 11.587 条件式のパラメータの数値 (D_3W-D_3T）/(D_1T-D_1W)=0.55 (f_12T/f₁)=-1.086 (f_12T/f_12W)/(f_T/f_W)= 0.523 図３に、実施例２のレンズ構成を示す。

【００４２】実施例３ f=7.52〜42.48，F=2.38〜4.00，ω=33.10〜6.12 面番号 R D Nd νd 備考 01 31.036 1.20 1.84666 23.78 第1レンズ 02 17.869 1.41 03 19.260 4.17 1.77250 49.62 第2レンズ 04 -267.057 可変(A) 05* -43.607 1.00 1.83500 42.98 第3レンズ 06 11.134 2.45 07* -378.543 0.80 1.74330 49.22 第4レンズ 08 14.455 0.10 09 13.436 2.30 1.84666 23.78 第5レンズ 10 339.694 可変(B) 11 絞り 0.50 12* 11.208 1.21 1.48749 70.44 第6レンズ 13 17.548 可変(C) 14* 16.335 2.80 1.62299 58.12 第7レンズ 15 -30.357 0.10 16 16.543 3.24 1.77250 49.62 第8レンズ 17 -17.522 2.43 1.71736 29.50 第9レンズ 18 7.459 可変(D) 19* 9.682 2.25 1.48749 70.44 第10レンズ 20 30.238 任意 21 ∞ 3.332 1.51680 64.20 各種フィルタ 22 ∞ 非球面：第５面 K= 0.0，A₄= 5.12563×10^-5，A₆= 1.60220×10^-7，A₈= 6.03181×10^-11， A₁₀=-5.54096×10^-12 非球面：第７面 K=-2372.29，A₄= 8.29144×10^-6，A₆=-3.62960×10^-7，A₈=-1.18221×10^-8， A₁₀=-6.64935×10^-11 非球面：第12面 K=-2.54795，A₄= 1.30168×10^-4，A₆=-9.63887×10^-7，A₈= 7.57566×10^-9， A₁₀=-2.29717×10^-11 非球面：第14面 K=-1.25642，A₄=-4.03456×10^-5，A₆= 4.01824×10^-8，A₈=-1.74724×10^-9， A₁₀= 1.17398×10^-11 非球面：第19面 K= 0.0，A₄=-4.24707×10^-5，A₆= 5.03298×10^-7，A₈= 2.74980×10^-9， A₁₀= 3.15192×10^-11 可変間隔短焦点端中間焦点距離長焦点端 f=7.52 f=17.88 f=42.48 A 1.000 10.341 17.787 B 18.311 8.970 1.524 C 12.515 6.527 1.500 D 3.171 10.194 16.950 条件式のパラメータの数値 (D_3W-D_3T）/(D_1T-D_1W)=0.66 (f_12T/f₁)=-1.144 (f_12T/f_12W)/(f_T/f_W)= 0.465 図４に、実施例３のレンズ構成を示す。

【００４３】実施例４ f=7.52〜35.42，F=2.62〜4.00，ω=32.99〜7.41 面番号 R D Nd νd 備考 01 26.529 1.20 1.84666 23.78 第1レンズ 02 15.607 1.17 03 16.702 4.36 1.77250 49.62 第2レンズ 04 -371.916 可変(A) 05* -29.404 1.00 1.80610 40.73 第3レンズ 06 8.571 2.20 07 32.023 0.80 1.54072 47.20 第4レンズ 08 8.557 2.49 1.84666 23.78 第5レンズ 09 30.960 可変(B) 10 絞り 0.50 11* 7.674 1.10 1.58913 61.25 第6レンズ 12 8.158 可変(C) 13* 10.021 2.54 1.58913 61.25 第7レンズ 14* -63.691 0.10 15 15.867 2.15 1.48749 70.44 第8レンズ 16 -50.882 0.10 17 12.522 1.82 1.59913 61.25 第9レンズ 18 76.837 0.80 1.80518 25.46 第10レンズ 19 5.641 可変(D) 20 18.992 3.37 1.60342 38.01 第11レンズ 21* -47.165 任意 22 ∞ 3.214 1.51680 64.20 各種フィルタ 23 ∞ 非球面：第５面 K= 0.0，A₄= 1.37015×10^-4，A₆=-9.81958×10^-7，A₈= 9.21207×10^-9， A₁₀=-4.92691×10^-11 非球面：第11面 K=-1.20196，A₄= 2.83724×10^-4，A₆=-6.86713×10^-6，A₈= 9.48847×10^-7， A₁₀=-3.87184×10^-8 非球面：第13面 K=-1.13642，A₄= 6.34825×10^-6，A₆= 2.90033×10^-6，A₈=-3.90207×10^-8， A₁₀= 1.09626×10^-10 非球面：第14面 K=-70.9456，A₄= 6.79619×10^-5，A₆= 3.00428×10^-6，A₈=-3.35316×10^-8， A₁₀=-1.72607×10^-10 非球面：第21面 K= 14.57109，A₄=-5.21909×10^-5，A₆=-3.69390×10^-6，A₈= 7.04367×10^-8， A₁₀=-6.33661×10^-10 可変間隔短焦点端中間焦点距離長焦点端 f=7.52 f=16.33 f=35.42 A 1.530 8.117 15.363 B 15.770 9.183 1.937 C 8.000 3.409 1.500 D 3.964 9.176 11.332 条件式のパラメータの数値 (D_3W-D_3T）/(D_1T-D_1W)=0.47 (f_12T/f₁)=-1.308 (f_12T/f_12W)/(f_T/f_W)= 0.565 図５に、実施例４のレンズ構成を示す。

【００４４】実施例５ f=7.52〜35.42，F=2.70〜4.02，ω=33.09〜7.35 面番号 R D Nd νd 備考 01 39.389 1.20 1.84666 23.78 第1レンズ 02 20.025 3.88 03 158.989 0.10 1.53172 48.84 第2レンズ 04 26.736 2.70 1.77250 49.62 第3レンズ 05 578.390 可変(A) 06* -71.421 1.00 1.80610 40.73 第4レンズ 07* 8.802 3.05 08 -16.232 0.80 1.51742 52.15 第5レンズ 09 11.846 2.06 1.84666 23.78 第6レンズ 10 ∞ 可変(B) 11 絞り 0.50 12* 7.657 1.12 1.58913 61.25 第7レンズ 13 8.381 可変(C) 14* 9.908 2.63 1.58913 61.25 第8レンズ 15* -40.037 0.11 16 38.816 2.12 1.48749 70.44 第9レンズ 17 -18.714 0.18 18 15.283 1.87 1.58913 61.25 第10レンズ 19 -112.371 1.17 1.80518 25.46 第11レンズ 20 6.199 可変(D) 21 17.732 1.96 1.64769 33.84 第12レンズ 22 -121.961 任意 23 ∞ 3.214 1.51680 64.20 各種フィルタ 24 ∞ 非球面：第６面 K= 0.0，A₄= 9.14684×10^-5，A₆=-9.34472×10^-7，A₈= 1.42322×10^-8， A₁₀=-1.17627×10^-10 非球面：第７面 K= 0.09374，A₄= 2.75961×10^-5，A₆= 1.27476×10^-6，A₈=-1.62751×10^-8， A₁₀= 7.41921×10^-10 非球面：第12面 K=-1.26140，A₄= 2.67355×10^-4，A₆=-6.25917×10^-6，A₈= 8.12274×10^-7， A₁₀=-3.08665×10^-8 非球面：第14面 K=-1.30919，A₄=-1.18876×10^-5，A₆= 2.33312×10^-6，A₈=-1.34009×10^-8， A₁₀=-4.54838×10^-10 非球面：第15面 K=-46.11855，A₄= 7.30394×10^-5，A₆= 3.24821×10^-6，A₈=-2.36224×10^-8， A₁₀=-5.40644×10^-10 非球面：第22面 K= 45.76087，A₄=-5.63924×10^-5，A₆=-2.40860×10^-6，A₈= 7.82626×10^-8， A₁₀=-1.12266×10^-9 可変間隔短焦点端中間焦点距離長焦点端 f=7.52 f=16.33 f=35.42 A 1.239 7.297 13.763 B 14.024 7.966 1.500 C 8.000 3.593 1.500 D 3.950 10.036 11.215 条件式のパラメータの数値 (D_3W-D_3T）/(D_1T-D_1W)=0.52 (f_12T/f₁)=-1.223 (f_12T/f_12W)/(f_T/f_W)= 0.559 図６に、実施例５のレンズ構成を示す。

【００４５】実施例１に関する短焦点端・中間焦点距離
・長焦点端における収差曲線図を順次、図７〜図９に示
す。実施例２に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点
端における収差曲線図を順次、図１０〜図１２に示す。
実施例３に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端に
おける収差曲線図を順次、図１３〜図１５に示す。実施
例４に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端におけ
る収差曲線図を順次、図１６〜図１８に示す。実施例５
に関する短焦点端・中間焦点距離・長焦点端における収
差曲線図を順次、図１９〜図２１に示す。

【００４６】各収差曲線図において、球面収差の図の破
線は正弦条件を表す。非点収差の図の実線はサジタル、
破線はメリディオナルを表す。また、「ｇ」はｇ線、
「ｄ」はｄ線を表す。

【００４７】これら、収差図から明らかなように、各実
施例とも、性能は極めて良好であり、３００万画素以上
の受光素子を用いるデジタルカメラ等における使用にも
十分に耐え得るものである。

【００４８】上に挙げた実施例１〜５のズームレンズは
何れも、正の焦点距離を持つ第１群Ｉ、負の焦点距離を
持つ第２群ＩＩ、いずれも正の焦点距離を持つ第３、第
４、第５群ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖを有し、第３群ＩＩＩの近
傍に開口絞りＳを有してなり、短焦点端から長焦点端へ
の変倍に際し、第２群が第３群の側へ向って単調に移動
し、第４群が、第３群近傍に位置する長焦点端位置に向
って第５群側から移動し、第４群が第２群とともに変倍
機能を分担する(請求項１)ズームレンズであり、短焦点
端における第１、第２群間の距離：Ｄ_1W、長焦点端にお
ける第１、第２群間の距離：Ｄ_1T、短焦点端における第
３、第４群間の距離：Ｄ_3W、長焦点端における第３、第
４群間の距離：Ｄ_3Tは、条件（１）（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ_1T−Ｄ_1W）＞０．３を満足する(請求項２)。

【００４９】そして、これら実施例のズームレンズは、
第１群Ｉ側を物体側とする撮影用ズームレンズである
(請求項３)。実施例１のズームレンズは、短焦点端から
長焦点端への変倍に際し、第４群が、第３群近傍に位置
する長焦点端位置に向って第５群側から移動しつつ、長
焦点端より若干小さい焦点距離において、最も第３群側
に達するものであり(請求項４)、実施例２〜４のズーム
レンズは、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第４
群が、第３群近傍に位置する長焦点端位置に向って第５
群側から単調に移動し、第２群と第４群の単調な移動に
よる変倍に起因する像面位置の変動を、第５群の移動に
より補正する(請求項５)。

【００５０】また、実施例１〜５のズームレンズとも、
第１群が固定的で(請求項６)、第３群および開口絞りも
固定的であり(請求項７)、第５群の移動によりフォーカ
シングを行う(請求項８)。

【００５１】各実施例のズームレンズとも、第１群の焦
点距離：ｆ₁、長焦点端における第１、第２群の合成焦
点距離：ｆ_12Tは、条件：（２） −１．４＜（ｆ_12T／ｆ₁）＜−１．０を満足し(請求項９)、短焦点端における第１、第２群の
合成焦点距離：ｆ_12W、長焦点端における第１、第２群
の合成焦点距離：ｆ_12T、長焦点端における全系の焦点
距離：ｆ_T、短焦点端における全系の焦点距離：ｆ_Wが、
条件：（３）０．４＜（ｆ_12T/ｆ_12W）／（ｆ_T/ｆ_W）＜０．
７を満足する(請求項１０)。

【００５２】実施例１〜３のズームレンズは、各群が３
枚以下のレンズで構成され、第２、第３群のそれぞれに
１面以上の非球面を有し、第４、第５群の少なくとも１
方に１面以上の非球面を有し(請求項１１)、実施例４、
５のズームレンズは、第１群〜第３群および第５群が３
枚以下のレンズで構成され、第４群が４枚のレンズで構
成され、第２、第３群のそれぞれに１面以上の非球面を
有し、第４、第５群の少なくとも１方に１面以上の非球
面を有する(請求項１２)。また各実施例とも、第５群が
１枚のレンズで構成され(請求項１３)、開口絞りＳが、
第３群ＩＩＩの物体側に配置される(請求項１４)。

【００５３】最後に、図２２を参照してカメラ装置の実
施の１形態を説明する。このカメラ装置は「携帯情報端
末」である(請求項１８)。構造を略示する図２２（ｃ）
を参照すると、形態情報端末１０は、撮影レンズ１１を
有し、撮影対象物の像を受光素子(エリアセンサ)１５に
より読取るようになっている。撮影レンズ１１として
は、上に説明した各実施例のズームレンズを用いること
ができる(請求項１５)。

【００５４】受光素子１５の出力は信号処理装置１７に
入力し、中央演算処理装置２１の制御を受ける信号処理
装置１７により「デジタル情報」とされる。即ち、図２
２のカメラ装置は「撮影画像をデジタル情報とする機
能」を有し(請求項１６)、撮影レンズ（ズームレンズ）
１１による像を受光する受光素子１５は「３００万画素
以上のもの」が用いられる（請求項１７）。

【００５５】信号処理装置１７によりデジタル情報化さ
れた画像情報は、中央演算処理装置２１の制御下にある
画像処理装置１９において「所望の画像処理」を受ける。
画像処理された画像情報は、所望により、液晶モニタ２
３に表示することもできるし、半導体メモリ２７に記録
することもでき、あるいは、通信カード等２５を介して
外部へ転送することもできる。

【００５６】図２２(ａ)は、携帯情報端末の使用状態に
おける状態を正面側から見た図であり、この状態を背面
側から見た図が図２２（ｂ）である。

【００５７】携帯情報端末としてのカメラ装置１０は
「平たい四角の箱状」であり、所望により、液晶モニタ
２３を開き立てて使用する。このとき、液晶モニタ２３
の表示面は使用者(撮影者側)を向く。また、撮影レンズ
(ズームレンズ１１)の対物レンズ１１は対物レンズが撮
影対象の側を向く。

【００５８】撮影を行うときには、スイッチＳｗをオン
にし、操作ボタン３６により撮影モードを選択し(選択
されたモードは液晶パネル３２に表示される)、図２２
（ｂ）に示されたファインダ１３の接眼レンズを覗きつ
つ、ズームレバー３８によりズーム比を選択する。この
とき，フォーカシングは(第５群の移動により)自動的に
行われる。

【００５９】シャッタボタン３０を押すことにより撮影
が行われ、上に説明した画像情報のデジタル情報化が実
行される。撮影された画像を見る場合には、その旨を操
作ボタン３６で選択すると、撮影された画像が液晶モニ
タ２３に表示される。

【００６０】撮影された画像はデジタル情報化されてい
るので、この情報を記録したいときには、半導体メモリ
（メモリカード）２７を、カメラ本体の専用スロットル
に挿入した状態で、操作ボタン３６の操作で記録を行
う。

【００６１】また、撮影された画像を送信したいときに
は、カメラ本体の専用スロットルに通信カード２５を挿
入した状態で、操作ボタン３６の操作で送信を行う。ま
た、所望により、通信カード２５を介して外部から転送
された画像情報を液晶モニタ２３に表示させることもで
きる。

【００６２】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、新規なズームレンズおよびカメラ装置を提供でき
る。この発明のズームレンズは、各実施例に示すように
高性能且つコンパクトである。

【００６３】そしてこのズームレンズを用いるカメラ装
置は、極めて良質の画像を撮影することができ、特にデ
ジタルカメラや携帯情報端末等では、３００万画素以上
の受光素子を用いて、極めて高品質の画像を処理するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のズームレンズの変倍を説明するため
の図である。

【図２】実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す図
である。

【図３】実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す図
である。

【図４】実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す図
である。

【図５】実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す図
である。

【図６】実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す図
である。

【図７】実施例１のズームレンズの短焦点端における収
差曲線図である。

【図８】実施例１のズームレンズの中間焦点距離におけ
る収差曲線図である。

【図９】実施例１のズームレンズの長焦点端における収
差曲線図である。

【図１０】実施例２のズームレンズの短焦点端における
収差曲線図である。

【図１１】実施例２のズームレンズの中間焦点距離にお
ける収差曲線図である。

【図１２】実施例２のズームレンズの長焦点端における
収差曲線図である。

【図１３】実施例３のズームレンズの短焦点端における
収差曲線図である。

【図１４】実施例３のズームレンズの中間焦点距離にお
ける収差曲線図である。

【図１５】実施例３のズームレンズの長焦点端における
収差曲線図である。

【図１６】実施例４のズームレンズの短焦点端における
収差曲線図である。

【図１７】実施例４のズームレンズの中間焦点距離にお
ける収差曲線図である。

【図１８】実施例４のズームレンズの長焦点端における
収差曲線図である。

【図１９】実施例５のズームレンズの短焦点端における
収差曲線図である。

【図２０】実施例５のズームレンズの中間焦点距離にお
ける収差曲線図である。

【図２１】実施例５のズームレンズの長焦点端における
収差曲線図である。

【図２２】カメラ装置の実施の１形態を説明するための
図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｆターム(参考） 2H054 AA01 2H087 KA03 MA00 MA16 MA19 PA09 PA10 PA17 PA18 PA19 PA20 PB10 PB11 PB12 QA02 QA06 QA07 QA17 QA21 QA26 QA32 QA34 QA42 QA45 RA05 RA12 RA13 RA32 SA43 SA47 SA49 SA52 SA55 SA63 SA65 SA66 SA72 SA74 SA76 SB03 SB04 SB14 SB22 SB34 SB35 SB42 5C022 AA13 AB66 AC02 AC03 AC32 AC42 AC52 AC54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正の焦点距離を持つ第１群、負の焦点距離
を持つ第２群、いずれも正の焦点距離を持つ第３、第
４、第５群を有し、第３群の近傍に開口絞りを有してな
り、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第２群が第３群
の側へ向って単調に移動し、第４群が、第３群近傍に位
置する長焦点端位置に向って第５群側から移動し、上記
第４群が上記第２群とともに変倍機能を分担することを
特徴とするズームレンズ。
【請求項２】請求項１記載のズームレンズにおいて、短焦点端における第１、第２群間の距離：Ｄ_1W、長焦点
端における第１、第２群間の距離：Ｄ_1T、短焦点端にお
ける第３、第４群間の距離：Ｄ_3W、長焦点端における第
３、第４群間の距離：Ｄ_3Tが、条件（１）（Ｄ_3W−Ｄ_3T）／（Ｄ_1T−Ｄ_1W）＞０．３を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】請求項１または２記載のズームレンズにお
いて、第１群側を物体側とする撮影用ズームレンズであること
を特徴とするズームレンズ。
【請求項４】請求項３記載のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第４群が、第３
群近傍に位置する長焦点端位置に向って第５群側から移
動しつつ、長焦点端より若干小さい焦点距離において、
最も第３群側に達することを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】請求項３記載のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際し、第４群が、第３
群近傍に位置する長焦点端位置に向って第５群側から単
調に移動し、第２群と第４群の単調な移動による変倍に起因する像面
位置の変動を、第５群の移動により補正することを特徴
とするズームレンズ。
【請求項６】請求項３〜５の任意の１に記載のズームレ
ンズにおいて、第１群が固定的であることを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】請求項３〜６の任意の１に記載のズームレ
ンズにおいて、第３群および開口絞りが固定的であることを特徴とする
ズームレンズ。
【請求項８】請求項３〜７の任意の１に記載のズームレ
ンズにおいて、第５群の移動によりフォーカシングを行うことを特徴と
するズームレンズ。
【請求項９】請求項３〜８の任意の１に記載のズームレ
ンズにおいて、第１群の焦点距離：ｆ₁、長焦点端における第１、第２
群の合成焦点距離：ｆ₁ _2Tが、条件：（２） −１．４＜（ｆ_12T／ｆ₁）＜−１．０を満足することを特徴とするズームレンズ
【請求項１０】請求項３〜９の任意の１に記載のズーム
レンズにおいて、短焦点端における第１、第２群の合成焦点距離：
ｆ_12W、長焦点端における第１、第２群の合成焦点距
離：ｆ_12T、長焦点端における全系の焦点距離：ｆ_T、短
焦点端における全系の焦点距離：ｆ_Wが、条件：（３）０．４＜（ｆ_12T/ｆ_12W）／（ｆ_T/ｆ_W）＜０．
７を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項１１】請求項３〜１０の任意の１に記載のズー
ムレンズにおいて、各群が３枚以下のレンズで構成され、第２、第３群のそ
れぞれに１面以上の非球面を有し、第４、第５群の少な
くとも１方に１面以上の非球面を有することを特徴とす
るズームレンズ。
【請求項１２】請求項３〜１０の任意の１に記載のズー
ムレンズにおいて、第１群〜第３群および第５群が、３枚以下のレンズで構
成され、第４群が４枚のレンズで構成され、第２、第３
群のそれぞれに１面以上の非球面を有し、第４、第５群
の少なくとも１方に１面以上の非球面を有することを特
徴とするズームレンズ。
【請求項１３】請求項３〜１２の任意の１に記載のズー
ムレンズにおいて、第５群が１枚のレンズで構成されることを特徴とするズ
ームレンズ。
【請求項１４】請求項３〜１３の任意の１に記載のズー
ムレンズにおいて、開口絞りが、第３群の物体側に配置されることを特徴と
するズームレンズ。
【請求項１５】請求項３〜１４の任意の１に記載のズー
ムレンズを、撮影用ズームレンズとして有するカメラ装
置。
【請求項１６】請求項１５記載のカメラ装置において、撮影画像をデジタル情報とする機能を有することを特徴
とするカメラ装置。
【請求項１７】請求項１６記載のカメラ装置において、ズームレンズによる像を受光する受光素子が３００万画
素以上のものであることを特徴とするカメラ装置。
【請求項１８】携帯情報端末であることを特徴とする、
請求項１６または１７記載のカメラ装置。