JP2002350726A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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Abstract
ラ等に用いられる2乃至3倍程度の変倍比を有するズー
ムレンズを、結像性能を低下させないで小型化及び低価
格化する。 【解決手段】 3群構成のズームレンズであって、第2
レンズ群GR2を、少なくとも1枚の正の屈折力を有す
るレンズL3と、負、正、負の屈折力をそれぞれ有する
3枚のレンズL4,L5,L6が接合されて成る少なく
とも1枚の接合レンズとによって構成し、n(L4)を
レンズL4のd線における屈折率、n(L5)をレンズ
L5のd線における屈折率、n(L6)をレンズL6の
d線における屈折率、ν(L6)をレンズL6のd線に
おけるアッベ数とすると、−0.1<n(L4)−n
(L5)<0.2、1.45<n(L6)<1.60、
55<ν(L6)の各条件を満足するようにした。
Description
メラに用いるのに最適な3倍程度の変倍比を有するズー
ムレンズに関する。
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等(以
下、「デジタルカメラ」と略記)が急速に普及してい
る。このようなデジタルスチルカメラにおいては、より
一層の高画質化が求められ、特に、画素数の多いデジタ
ルカメラにおいては、画素数の多い撮像素子に対応した
結像性能に優れた撮像レンズ、とりわけ、ズームレンズ
が求められている。併せて、デジタルカメラの小型化及
び低価格化への要求も強く、撮像レンズにおいても、小
型で製造が容易なものが求められている。
像性能を有するズームレンズとしては、特開平11−2
3967号公報に記載されているもののように、物体側
より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折
力を有する第2レンズ群及び正の屈折力を有する第3レ
ンズ群から成る3群ズームレンズがある。
っては、焦点距離に比べて全長が長く、小型化を追求し
ていくと、第2レンズ群内での偏心による結像性能への
影響が顕著になり、従って、高い結像性能を維持するこ
とが困難になるという問題があった。
に鑑み、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ
等に用いられる2乃至3倍程度の変倍比を有するズーム
レンズを、結像性能を低下させないで小型化及び低価格
化することを課題とする。
に本発明は、3群構成のズームレンズであって、第2レ
ンズ群を、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズ
と、負、正、負の屈折力をそれぞれ有する3枚のレンズ
が接合された少なくとも1枚の接合レンズとによって構
成し、n(L4)を第2レンズ群の接合レンズを構成す
る3枚のレンズのうちの物体側に位置する負の屈折力を
有するレンズのd線における屈折率、n(L5)を第2
レンズ群の接合レンズを構成する3枚のレンズのうちの
正の屈折力を有するレンズのd線における屈折率、n
(L6)を第2レンズ群の接合レンズを構成する3枚の
レンズのうちの像側に位置する負の屈折力を有するレン
ズのd線における屈折率、ν(L6)を第2レンズ群の
接合レンズを構成する3枚のレンズのうちの像側に位置
する負の屈折力を有するレンズのd線におけるアッベ数
とすると、−0.1<n(L4)−n(L5)<0.
2、1.45<n(L6)<1.60、55<ν(L
6)の各条件を満足するようにした。
させないで小型化及び低価格化することが可能になる。
の形態について、添付図面を参照して説明する。
する。
図5に構成を示すように、物体側より順に、負の屈折力
を有する第1レンズ群GR1と、正の屈折力を有する第
2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群
GR3から成り、上記第1レンズ群GR1と第2レンズ
群GR2とを移動させてズーミングを行うようにされた
ものである。短焦点距離端から長焦点距離端へのズーミ
ング動作を行う時には、上記第1レンズ群GR1は、最
初は物体側から像側に移動し、再度、物体側に移動する
という弓状の軌跡に沿う移動を行い、第2レンズ群GR
2は、像側から物体側に移動し、第3レンズ群GR3
は、像面の近くで固定されるか、又は、像面位置を補正
するために短いストロークで移動する。
枚の正の屈折力を有するレンズと、負、正、負の屈折力
をそれぞれ有する3枚のレンズが接合されて成る少なく
とも1枚の接合レンズとによって構成されている。
4)を第2レンズ群GR2の接合レンズを構成する3枚
のレンズのうちの物体側に位置する負の屈折力を有する
レンズのd線における屈折率、n(L5)を第2レンズ
群GR2の接合レンズを構成する3枚のレンズのうちの
正の屈折力を有するレンズのd線における屈折率、n
(L6)を第2レンズ群GR2の接合レンズを構成する
3枚のレンズのうちの像側に位置する負の屈折力を有す
るレンズのd線における屈折率、ν(L6)を第2レン
ズ群GR2の接合レンズを構成する3枚のレンズのうち
の像側に位置する負の屈折力を有するレンズのd線にお
けるアッベ数とすると、 −0.1<n(L4)−n(L5)<0.2(条件式
1) 1.45<n(L6)<1.60(条件式2) 55<ν(L6)(条件式3) の各条件を満足するようにされている。
2)を第2レンズ群GR2の焦点距離、f(L4/L5
/L6)を第2レンズ群GR2に含まれる3枚のレンズ
から成る接合レンズの焦点距離とすると、 |f(GR2)/f(L4/L5/L6)|<0.2
(条件式4) を満足するように構成することが望ましい。
る。
含まれる接合レンズを構成する各レンズの屈折率とアッ
ベ数を規定したものである。各条件式に示す数値が規定
した範囲を超えると、非点収差と倍率色収差を補正する
ことが困難になってしまう。
体の焦点距離と接合レンズのみの焦点距離との関係を規
定したものであり、この数値が規定範囲を超えると、第
2レンズ群GR2の前側主点を前方にもってくることが
できなくなり、全長が長くなってしまうか、又は、第2
レンズ群GR2を構成する1枚の正の屈折力を有するレ
ンズと接合レンズとの相対位置精度を更に上げることが
必要になってしまって、製造が困難になってしまう。
第2レンズ群GR2を構成する少なくとも1枚の正の屈
折力を有するレンズと、接合レンズとの間に絞りIRを
配置することが好ましい。即ち、第2レンズ群GR2の
正レンズと接合レンズとの間に絞りIRを配置すること
により、レンズ全系の長さを変えることなく、第2レン
ズ群GR2を構成する各面のうち、最も物体側の面から
最も像側の面までの間隔を空けることができるようにな
って、正レンズと接合レンズとの相対位置の許容誤差を
大きく取ることが可能になり、製造が容易になるという
利点を生じる。
ング調整は、第1レンズ群GR1又は第3レンズ群GR
3を移動させることによって行われる。
て個別に説明する。尚、以下の説明において、「ri」
は物体側から数えてi番目のレンズ面及びその曲率半
径、「di」は上記i番目のレンズ面riとi+1番目
のレンズ面ri+1との間の面間隔、「ni」は第iレ
ンズLiを構成する材質のd線における屈折率、「ν
i」は第iレンズを構成する材質のアッベ数、「FN
o.」はFナンバー、「f」は焦点距離、「ω」は半画
角である。尚、同様に、「nFL」及び「νFL」はそ
れぞれフィルタFLを構成する材質の屈折率及びアッベ
数である。
深さ、「r」をレンズ面頂点での曲率半径、「y」を光
軸からの高さ、「κ」を円錐定数とすると、 x=y2/r・{1+(1−κ・y2/r2)1/2}+C4
・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10 で表されるものとする。尚、上記式中、C4、C6、C
8及びC10はそれぞれ、4次、6次、8次及び10次
の非球面係数である。
あり、図1に示すように、物体側より順に、負の屈折力
を有する第1レンズ群GR1、正の屈折力を有する第2
レンズ群GR2、絞りIR及び正の屈折力を有する第3
レンズ群GR3から成るものである。尚、第3レンズ群
GR3と像面IMGとの間には、ローパスフィルタ、赤
外線カットフィルタ及び撮像素子(CCD等)のカバー
ガラスから成るフィルタFLが配設される。
1レンズL1及び第2レンズL2によって構成され、上
記第1レンズL1の像側の面r2には、樹脂による非球
面層が形成されている。
る第3レンズL3と、負、正、負の屈折力をそれぞれ有
する第4乃至第6レンズL4、L5及びL6が接合され
て成る接合レンズとによって構成されている。そして、
上記第3レンズL3と接合レンズとの間には、絞りIR
が配設されている。
ら成る。
び第2レンズ群GR2を移動させてズーミングを行うよ
うにされている。即ち、短焦点距離端から長焦点距離端
へズーミングする時には、第1レンズ群GR1は、最
初、物体側から像側に、再度、像側から物体側にという
弓状の軌跡を描いて移動すし、第2レンズ群GR2は、
像側から物体側へと移動する。
示す。
間焦点距離及び長焦点距離端における面間隔d5、d1
2、FNo.、f、半画角ωの各値を示す。
SPを付記した面r3、r6、r7及びr14の円錐定
数κ及び非球面係数C4、C6、C8、C10を示す。
離端、中間焦点距離及び長焦点距離端での球面収差、非
点収差及び歪曲収差を示す。尚、球面収差図において
は、実線がd線(波長587.56nm)、破線がg線(波長435.8
4nm)、一点鎖線がC線(波長656.28nm)での各値を示し、
また、非点収差図においては、実線がサジタル像面、破
線がメリディオナル像面での値を示す(後述する図6乃
至図8においても同様)。
あり、図5に示すように、物体側より順に、負の屈折力
を有する第1レンズ群GR1、正の屈折力を有する第2
レンズ群GR2、絞りIR及び正の屈折力を有する第3
レンズ群GR3から成るものである。尚、第3レンズ群
GR3と像面IMGとの間には、ローパスフィルタ、赤
外線カットフィルタ及び撮像素子(CCD等)のカバー
ガラスから成るフィルタFLが配設される。
1レンズL1及び第2レンズL2によって構成され、上
記第1レンズL1の像側の面r2には、樹脂による非球
面層が形成されている。
る第3レンズL3と、負、正、負の屈折力をそれぞれ有
する第4乃至第6レンズL4、L5及びL6が接合され
て成る接合レンズとによって構成されている。そして、
上記第3レンズL3と接合レンズとの間には、絞りIR
が配設されている。
ら成る。
第2レンズ群GR2及び第3レンズ群GR3を移動させ
てズーミングを行うようにされている。即ち、短焦点距
離端から長焦点距離端へズーミングする時には、第1レ
ンズ群GR1は、最初、物体側から像側に、再度、像側
から物体側にという弓状の軌跡を描いて移動し、第2レ
ンズ群GR2は、像側から物体側へと移動する。尚、第
3レンズ群GR3は、中間焦点距離域で物体側に移動す
ることにより像面の補正を行うようにされている。
示す。
角端)、中間焦点距離及び長焦点距離端(望遠端)にお
ける面間隔d5、d12、d14、FNo.、f、半画
角ωの各値を示す。
SPを付記した面r3、r6及びr13の円錐定数κ及
び非球面係数C4、C6、C8、C10を示す。
離端、中間焦点距離及び長焦点距離端での球面収差、非
点収差及び歪曲収差を示す。
ズームレンズ1及び2の条件式1乃至4に係わる各数値
を示す。
ズ1及び2は、前記条件式1乃至4を満足するものであ
り、また、各収差図に示すように、短焦点距離端、中間
焦点距離、長焦点距離端において各収差がバランス良く
補正されたものである。従って、ズームレンズ1及び2
は、各収差が良好に補正されているため、撮像装置、特
に、画素数の多いデジタルスチルカメラ用として最適な
ものである。
を有する第3レンズL3と、負、正、負の屈折力をそれ
ぞれ有する第4乃至第6レンズL4、L5及びL6が接
合されて成る接合レンズとによって構成したので、全長
を短くコンパクトにすることが可能になると共に、第2
レンズ群内での偏心による結像性能への影響を排除し
て、従来のものに比べて結像性能を向上させることが可
能になる。
具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当
たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあってはならないものである。
ズは、物体側より順に、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、正の屈折力
を有する第3レンズ群から成り、第1レンズ群と第2レ
ンズ群とを移動させてズーミングを行うようにしたズー
ムレンズにであって、第2レンズ群を、少なくとも1枚
の正の屈折力を有するレンズと、負、正、負の屈折力を
それぞれ有する3枚のレンズが接合されて成る少なくと
も1枚の接合レンズとによって構成し、n(L4)を第
2レンズ群の接合レンズを構成する3枚のレンズのうち
の物体側に位置する負の屈折力を有するレンズのd線に
おける屈折率、n(L5)を第2レンズ群の接合レンズ
を構成する3枚のレンズのうちの正の屈折力を有するレ
ンズのd線における屈折率、n(L6)を第2レンズ群
の接合レンズを構成する3枚のレンズのうちの像側に位
置する負の屈折力を有するレンズのd線における屈折
率、ν(L6)を第2レンズ群の接合レンズを構成する
3枚のレンズのうちの像側に位置する負の屈折力を有す
るレンズのd線におけるアッベ数とすると、−0.1<
n(L4)−n(L5)<0.2、1.45<n(L
6)<1.60、55<ν(L6)の各条件を満足する
ようにしたので、3倍程度の変倍比を有するデジタルス
チルカメラ等に用いられるズームレンズにおいて、第2
レンズ群内での偏心による結像性能への影響を排除し
て、従来のものに比べて結像性能を向上させることがで
きる。
(GR2)を第2レンズ群の焦点距離、f(L4/L5
/L6)を第2レンズ群に含まれる3枚のレンズから成
る接合レンズの焦点距離とすると、|f(GR2)/f
(L4/L5/L6)|<0.2を満足するようにした
ので、全長を短くコンパクトにすることができる。
っては、第2レンズ群を構成する少なくとも1枚の正の
屈折力を有するレンズと、接合レンズとの間に絞りを配
置したので、レンズ全系の長さを変えることなく、第2
レンズ群を構成する各面のうち、最も物体側の面から最
も像側の面までの間隔を空けることができるようになっ
て、正レンズと接合レンズとの相対位置の許容誤差を大
きく取ることが可能になり、製造が容易になるという利
点を生じる。
っては、第3レンズ群を光軸方向に移動させることによ
って合焦を行うようにしたので、合焦と共にズーミング
に伴う像面の移動も補正することができるようになる。
施の形態における数値実施例1を示すものであり、本図
は短焦点距離端におけるレンズ構成を概略的に示す図で
ある。
施の形態における数値実施例2を示すものであり、本図
は短焦点距離端におけるレンズ構成を概略的に示す図で
ある。
ンズ群、GR2…第2レンズ群、GR3…第3レンズ
群、IR…絞り
Claims (8)
- 【請求項1】 物体側より順に、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、正
の屈折力を有する第3レンズ群から成り、上記第1レン
ズ群と第2レンズ群とを移動させてズーミングを行うよ
うにされたズームレンズにおいて、 上記第2レンズ群は、少なくとも1枚の正の屈折力を有
するレンズと、負、正、負の屈折力をそれぞれ有する3
枚のレンズが接合されて成る少なくとも1枚の接合レン
ズとによって構成され、 以下の各条件を満足するようにされた ことを特徴とするズームレンズ。 −0.1<n(L4)−n(L5)<0.2 1.45<n(L6)<1.60 55<ν(L6) 但し、 n(L4):第2レンズ群の接合レンズを構成する3枚
のレンズのうちの物体側に位置する負の屈折力を有する
レンズのd線における屈折率、 n(L5):第2レンズ群の接合レンズを構成する3枚
のレンズのうちの正の屈折力を有するレンズのd線にお
ける屈折率、 n(L6):第2レンズ群の接合レンズを構成する3枚
のレンズのうちの像側に位置する負の屈折力を有するレ
ンズのd線における屈折率、 ν(L6):第2レンズ群の接合レンズを構成する3枚
のレンズのうちの像側に位置する負の屈折力を有するレ
ンズのd線におけるアッベ数 とする。 - 【請求項2】 以下の条件を満足するようにされたこと
を特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 |f(GR2)/f(L4/L5/L6)|<0.2 但し、 f(GR2):第2レンズ群の焦点距離、 f(L4/L5/L6):第2レンズ群に含まれる3枚
のレンズから成る接合レンズの焦点距離 とする。 - 【請求項3】 第2レンズ群を構成する少なくとも1枚
の正の屈折力を有するレンズと、接合レンズとの間に絞
りを配置したことを特徴とする請求項1に記載のズーム
レンズ。 - 【請求項4】 第2レンズ群を構成する少なくとも1枚
の正の屈折力を有するレンズと、接合レンズとの間に絞
りを配置したことを特徴とする請求項2に記載のズーム
レンズ。 - 【請求項5】 第3レンズ群を光軸方向に移動させるこ
とによって合焦を行うようにしたことを特徴とする請求
項1に記載のズームレンズ。 - 【請求項6】 第3レンズ群を光軸方向に移動させるこ
とによって合焦を行うようにしたことを特徴とする請求
項2に記載のズームレンズ。 - 【請求項7】 第3レンズ群を光軸方向に移動させるこ
とによって合焦を行うようにしたことを特徴とする請求
項3に記載のズームレンズ。 - 【請求項8】 第3レンズ群を光軸方向に移動させるこ
とによって合焦を行うようにしたことを特徴とする請求
項4に記載のズームレンズ。
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