JP2003131129A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＣＤなどの撮像素子を用いたデジタルスチ
ルカメラに最適な変倍比が３倍程度の小型で安価なズー
ムレンズを提供する。 【解決手段】 負−正−正の３群のズームレンズ１にお
いて、第１および第２のレンズ群のそれぞれに少なくと
も１枚の非球面レンズを採用することにより、ズームレ
ンズを７枚以下の簡易な構成で十分な結像性能を持った
コンパクトなズームレンズを提供できる。それと共に、
第１および第２のレンズ群の収差補正能力を高くできる
ので、それぞれのパワー配分をさらに像側テレセントリ
ックを実現するのに適したものにすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤなどの撮像
素子に被写体像を結像するのに適したズームレンズに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、デジタルスチルカメラ等の小型軽
量化の要求に伴って、小型の撮像用ズームレンズが提供
されている。例えば、特開平５−１０７４７５号および
特開平８−１２９１３２号には、物体側から順に正の第
１群、負の第２群、正の第３群を有し、第２群、第３群
を移動させて変倍を行い、第１群は固定群の３群構成の
ズームレンズが開示されている。また、特開平４−２１
７２１９号および特開平７−２６１０８３号には、物体
側から順に負の第１群、正の第２群、正の第３群を有
し、第１群、第２群を移動させて変倍を行うズームレン
ズが開示されている。

【０００３】これら３群構成のズームレンズは、簡易な
構成なので全長を短くでき、また、最も物体側のレンズ
径である前玉径を小径にすることによりズームレンズ全
体をコンパクトに纏めることができる。そして、ズーム
比は２〜３倍程度が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＣＣＤなどの撮
像素子により像を記録するデジタルスチルカメラが開発
され、多く用いられている。このデジタルスチルカメラ
の場合、ダイナミックレンジが狭く、しかも静止画であ
るので、ビデオカメラレンズや銀塩写真レンズに比べて
ＣＣＤの特性に合わせて射出瞳位置を像面から十分遠方
にした設計を行い像側をテレセントリックまたはそれに
近い特性にすることが好ましい。さらに、周辺光量比を
十分に確保してシェーディングを避ける必要がある。も
ちろん、前玉径はできるだけ小さくしてコンパクトで製
造コストの低いズームレンズである必要がある。

【０００５】像側をテレセントリックにするためには、
特開平５−１０７４７５号および特開平８−１２９１３
２号に記載されている正−負−正という構成よりも、特
開平４−２１７２１９号および特開平７−２６１０８３
号に記載されている負−正−正というレトロフォーカス
タイプの構成が適している。また、正の第１群が先行す
るズームレンズは、負の第１群が先行するズームレンズ
に比較し、広角端での画角を大きくするのが困難であ
り、十分な周辺光量比を確保してシェーディングを防ぐ
ためには前玉径を大きくせざるをえず、レンズシステム
が大型になる。

【０００６】特開平４−２１７２１９号および特開平７
−２６１０８３号に記載されているレンズシステムは、
十分な結像性能は確保しているものの構成枚数が１０枚
から８枚と多く、レンズシステムの全長が長い。また、
テレセントリック性が十分でない。十分なテレセントリ
ック性を得るために、射出瞳位置を像面から十分遠方に
した設計を行う必要があり、そのためには、第１群の負
のパワーを十分に大きくし、第２群の正のパワーを小さ
くする必要があるが、第１群の負のパワーを大きくしす
ぎると歪曲が補正できなくなり、第２群の正のパワーが
小さすぎると変倍作用が小さくなってレンズ長が長くな
り、さらに第２群による収差補正が不十分になってしま
うからである。したがって、第１群のパワーをある程度
に抑え、第２群のパワーも確保し、さらに、収差補正の
ために多数のレンズを配置するという構成から逃れられ
ない設計になっている。また、そのような制限された条
件で設計しているために、テレセントリック性が不十分
で、周辺光量比も不十分であり、コンパクトでもなく、
デジタルスチルカメラに最適な性能のレンズシステムを
提供することができない。

【０００７】そこで、本発明においては、上記の問題点
を解決すると共に、画角が６０°以上で明るく、全変倍
範囲にわたり収差が良好に補正され、さらに、コンパク
トで製造コストを抑えた、小型のデジタルスチルカメラ
に好適なズームレンズを提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のズー
ムレンズにおいては、第１および第２のレンズ群のそれ
ぞれに非球面レンズを導入し、各々のレンズ群の収差補
正能力を向上することにより、第１および第２のレンズ
群のパワーを十分なテレセントリック性と周辺光量比が
確保できるように設計できるようにしている。すなわ
ち、物体側から順に負の屈折力の第１のレンズ群と、正
の屈折力の第２のレンズ群と、正の屈折力の第３のレン
ズ群とにより構成され、広角端から望遠端へ変倍する際
に、第１および第２のレンズ群の空気間隔が減少し、第
２および第３のレンズ群の空気間隔が増加する本発明の
ズームレンズにおいては、第１および第２のレンズ群が
少なくとも１枚の非球面レンズをそれぞれ備えているこ
とを特徴としている。

【０００９】第１および第２のレンズ群に非球面レンズ
を導入することにより、少ない枚数で高い収差補正能力
を得ることができる。したがって、第１のレンズ群のパ
ワーを上げ、第２のレンズ群のパワーを下げて射出瞳位
置を像面から十分遠方にした設計として像側が十分にテ
レセントリックとなったズームレンズを提供することが
可能となる。このため、ＣＣＤなどの撮像素子を採用し
たデジタルカメラに好適なズームレンズを提供できる。

【００１０】さらに、第１および第２のレンズ群に非球
面レンズを採用することにより、第１および第２のレン
ズ群を構成するレンズ枚数をさらに少なくすることが可
能である。したがって、第１のレンズ群は、物体側に凸
の負のメニスカスレンズと、物体側の凸の正のメニスカ
スレンズもしくは両凸の正レンズとの２枚構成、また
は、物体側に凸の負のメニスカスレンズと、物体側に凸
の負のメニスカスレンズと、物体側の凸の正のメニスカ
スレンズもしくは両凸の正レンズとの３枚構成とするこ
とができる。一方、第２のレンズ群は、少なくとも１枚
の正レンズおよび負レンズを含む２枚または３枚構成に
することができる。そして、第３のレンズ群は、物体側
の凸の正のメニスカスレンズまたは両凸レンズの一枚構
成にできるので、全体が５枚から７枚構成の非常に簡易
でコンパクトなズームレンズシステムを本発明により提
供できる。

【００１１】さらに、第２のレンズ群は、偏心などの製
造誤差に最も敏感な群となるので、１組の接合レンズを
正レンズおよび負レンズの組み合わせとして採用するこ
とが好ましい。接合レンズを採用することにより、第２
のレンズ群を組み立てる際の構成要素を減ずることがで
きるので、部品精度や組み立て精度の影響を排除するこ
とができ、低コストでもある。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１の実施例）図１（ａ）に本
発明の３群のズームレンズシステム１の広角端（短焦点
距離端）のレンズ配置を示し、図１（ｃ）に望遠端（長
焦点距離端）のレンズ配置を示し、さらに、図１（ｂ）
に中間状態のレンズ配置を示してある。本例のズームレ
ンズ１は、物体側から焦点面９（像側）に向かって３つ
のレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ分けされた
６枚のレンズにより構成されている。最終の平行ガラス
ＦＧは光学的ローパスフィルタである。

【００１３】最も物体側に位置する第１のレンズ群Ｇ１
は全体として負の屈折力を備えており、物体側から順
に、物体側に凸の負のメニスカスレンズＬ１１と、物体
側に凸の負のメニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸の
正のメニスカスレンズＬ１３の３枚のレンズにより構成
されている。この第１のレンズ群Ｇ１は、広角端から中
間状態への変倍中は一体となって焦点面９の側に移動
し、中間状態から望遠端への変倍中は一体となって物体
側に移動する。

【００１４】第２のレンズ群Ｇ２は全体として正の屈折
力を備えており、正の両凸レンズＬ２１と、負の両凹レ
ンズＬ２２とにより構成されている。レンズＬ２２は焦
点面９の側が薄い樹脂層Ｌ２２´により非球面となった
ハイブリッドタイプの非球面レンズである。この第２の
レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端への変倍中は物体側
に移動する。また、第２のレンズ群Ｇ２の物体側が絞り
Ｓとなっており、第２のレンズ群Ｇ２と共に移動する。

【００１５】第３のレンズ群Ｇ３は、全体として正の屈
折力を備えており、正の両凸レンズＬ３１で構成されて
いる。この第３のレンズＧ３は、広角端から望遠端への
変倍中は移動しない。

【００１６】このレンズシステム１においては、まず、
第１のレンズ群Ｇ１が物体側に凸の負のメニスカスレン
ズＬ１１が、最も径が大きくなる最も物体側に位置する
リーディングレンズとなっている。物体側に凸面を向け
た負のメニスカスレンズは、最も画角を大きく確保でき
るレンズであり、この構成を採用することにより、最も
小径で画角が大きく、さらに周辺光量比の大きなレンズ
システムにすることができる。さらに、２番目の負のメ
ニスカスレンズＬ１２の物体側の面が非球面になってい
る。したがって、歪曲収差などの補正能力が高く、第１
のレンズ群Ｇ１のパワーを上げても良好に収差を補正す
ることができる。また、この第１のレンズ群Ｇ１は、広
角端から望遠端への変倍時に、いったん像面側に移動し
途中で物体側に反転移動して効果的に収差補正を行うよ
うになっている。

【００１７】第２のレンズ群Ｇ２は、正レンズＬ２１お
よび負レンズＬ２２の２枚構成であるが接合レンズを採
用しているので、実質的には一枚構成である。したがっ
て、製造誤差や組み立て誤差を最も低く抑えることが可
能である。第２のレンズ群Ｇ２では光束が絞られるの
で、本レンズシステム１の中で最も偏心などの製造誤差
に敏感なところとなっているが、このように構成枚数を
実質的に減らすことにより、製造コストを低減できると
共に、製品精度を向上し、結像性能の良いレンズシステ
ムとしている。第２のレンズ群Ｇ２においても、２番目
のレンズＬ２２の焦点面９の側が非球面になっている。
したがって、本例の第２のレンズ群Ｇ２は少ない枚数で
あるが収差補正能力は高い。

【００１８】本例の第３のレンズ群Ｇ３は、変倍時に固
定され、ＣＣＤなどの撮像素子とレンズシステム１との
距離が変倍中に一定に保たれ、ＣＣＤなどを用いた撮影
光学系に対して像側テレセントリックを達成するための
フィールドレンズとしての機能を果たす。また、第３の
レンズ群Ｇ３を固定するため、第３のレンズ群Ｇ３は、
レンズ全体の収差性能に対して比較的関与しない設計と
なっている。ただし、収差性能に影響を及ぼさないとい
うのではなく、第１および第２のレンズ群の強い屈折力
から発生する諸収差を抑える役割を担っている。

【００１９】以下に示すレンズデータにおいて、Ｒｉは
物体側から順番に並んだ各レンズの曲率半径（ｍｍ）、
Ｄｉはスクリーン側から順番に並んだ各レンズ面の間の
距離（ｍｍ）、ｎｄｉは物体側から順番に並んだ各レン
ズの屈折率（ｄ線）、νｄｉは物体側から順番に並んだ
各レンズのアッベ数（ｄ線）を示す。また、ｆは本例の
ズームレンズ１の合成焦点距離、ＦＮｏはＦナンバーを
示す。また、ＡＳは非球面であることを示し、ＩＮＦは
平面であることを示す。

【００２０】 レンズデータ（Ｎｏ．１） No. R D nd νd 1 15.361 1.10000 1.48749 70.44 レンズＬ１１ 2 6.268 2.70000 3(AS)41.066 1.10000 1.74330 49.33 レンズＬ１２ 4 7.931 1.05000 5 8.662 2.45000 1.74077 27.76 レンズＬ１３ 6 21.129 D6 7 INF 0.50000 絞りＳ 8 6.548 4.40000 1.80420 46.50 レンズＬ２１ 9 -6.548 1.70000 1.74077 27.76 レンズＬ２２ 10 9.272 0.05000 1.51540 52.85 レンズＬ２２´ 11(AS)10.968 D11 12 27.371 2.30000 1.80420 46.50 レンズＬ３１ 13 -27.371 1.00000 14 INF 2.30000 1.51680 64.20 平行ガラスＦＧ 15 INF 第３面は非球面であり、その非球面係数は以下の通りである。 Ｋ＝６．６５４１３ Ａ＝０．０８９７００×１０^-4、Ｂ＝ ０．３３３１８×１０^-6 Ｃ＝０．６１８４１×１０^-7、 Ｄ＝−０．７２１８９×１０^-10 ただし、非球面は、ｘを光軸方向の座標、ｙを光軸と垂
直方向の座標、光の進行方向を正とし、ｒを近軸曲率半
径とし、上記の係数Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて次式で
表される。

【００２１】 ｘ＝（ｙ²／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ²／ｒ²）｝^1/2］ ＋Ａｙ⁴＋Ｂｙ⁶＋Ｃｙ⁸＋Ｄｙ¹⁰ ・・・（１） 第１１面も非球面であり、その非球面係数は以下の通りである。 Ｋ＝３．８６３２２ Ａ＝０．２３４６４×１０^-2、Ｂ＝−０．５３０８０×１０^-5 Ｃ＝０．３５５３４×１０^-4、Ｄ＝−０．３０３２８×１０^-5 変倍中の値は次の通りである。 ズーム状態 広角端 中間 望遠端 焦点ｆ（mm） 5.77 10.00 16.30 ＦＮｏ 2.74 3.53 4.72 距離Ｄ６ （mm） 14.774 6.029 1.459 距離Ｄ１１（mm） 4.734 9.226 15.950 レンズシステム全長（mm） 42.0 37.7 39.9 バックフォーカス長（mm） 5.14 5.14 5.14 画角（degree） 32.3 19.5 12.2 像面から射出瞳位置（mm） -21.8 -57.4 136.7 周辺光量比（％） 71.9 85.2 81.4 図２に、このズームレンズの広角端（ａ）、望遠端
（ｃ）および中間（ｂ）における球面収差、非点収差お
よび歪曲収差を示してある。球面収差は、６５６．２７
ｎｍ（破線）、５６７．５６ｎｍ（実線）および４３
５．６３ｎｍ（一点鎖線）の各波長における値を示して
いる。これらの図に示してあるように、本例のズームレ
ンズ１の縦収差は、広角端から望遠端にわたり、±０．
１ｍｍ程度の範囲に収まり、６枚構成のレンズシステム
でありながら、従来の１０枚程度のレンズシステムに勝
るとも劣らない、優れた収差性能を示している。

【００２２】また、第１、第２および第３のレンズ群が
それぞれ負−正−正のパワーを備えたレトロフォーカス
タイプのズームレンズで、第１および第２のレンズ群の
それぞれが非球面レンズ（本例では、Ｌ１２およびＬ２
２）を備えている。このため、第１のレンズ群のパワー
を十分に強くし、第２のレンズ群のパワーを抑制しても
このような良好な収差性能が得られるので、射出瞳位置
を像面から十分遠方にした設計が採用され像側のテレセ
ントリック性も十分なズームレンズとなっている。

【００２３】また、本例のズームレンズ１は、６枚構成
という簡易なシステムなので、広角端のＦＮｏが２．７
４と非常に明るい。そして、前玉径が１４．０ｍｍと小
さく全長が４０ｍｍ前後でありながら、３倍程度の倍率
と、８０％前後の周辺光量比と、広角端で３２度以上と
いう大きな画角が得られる非常にコンパクトなズームレ
ンズとなっている。

【００２４】（第２の実施例）図３（ａ）に本発明の異
なる例のズームレンズシステム１の広角端のレンズ配置
を示し、図３（ｂ）に中間状態のレンズ配置を示し、図
３（ｃ）に望遠端のレンズ配置を示してある。本例のズ
ームレンズ１も、物体側から焦点面９に向かって正の屈
折力の第１のレンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２のレンズ
群Ｇ２およびＧ３が並んだレンズシステムであり、第２
のレンズ群Ｇ２を正レンズＬ２１および負レンズＬ２２
の２枚のレンズの接合レンズとしている。したがって、
全体は６枚構成であり、さらに簡易なレンズシステムと
なっている。

【００２５】また、本例のレンズシステム１では、第２
のレンズ群Ｇ２の接合レンズの物体側のレンズＬ２１の
物体側の面と、像側のレンズＬ２２の像側の面を非球面
にしている。レンズデータは以下の通りである。

【００２６】 レンズデータ（Ｎｏ．２） No. R D nd νd 1 20.767 1.10000 1.56384 60.83 レンズＬ１１ 2 6.938 1.46518 3(AS)13.911 1.10000 1.70200 40.20 レンズＬ１２ 4 6.384 2.12973 5 8.489 2.45000 1.80518 25.46 レンズＬ１３ 6 13.723 D6（可変） 7 INF 0.50000 絞りＳ 8(AS) 7.113 4.60000 1.80420 46.50 レンズＬ２１ 9 -5.032 1.00000 1.69895 30.05 レンズＬ２２ 10(AS)10.205 D10（可変） 11 9.282 2.40000 1.48749 70.44 レンズＬ３１ 12 -115.402 1.00000 13 INF 2.30000 1.51680 64.20 平行ガラスＦＧ 14 INF 第３面、第８面および第１０面は非球面であり、その非球面係数は以下の通り である。 第３面、Ｋ＝０．０００００ Ａ＝０．２３４６６×１０^-3、Ｂ＝０．１５６６８×１０^-6 Ｃ＝０．８４９５４×１０^-7、Ｄ＝０．８８７３５×１０^-9 第８面、Ｋ＝０．０００００ Ａ＝０．５９３６７×１０^-4、Ｂ＝−０．２７１８８×１０^-4 Ｃ＝０．４２２１９×１０^-5、Ｄ＝−０．２９６０４×１０^-6 第１０面、Ｋ＝−１．０００００ Ａ＝０．１８３７０×１０^-2、Ｂ＝−０．６３１７３×１０^-4 Ｃ＝０．２９１９８×１０^-4、Ｄ＝−０．２２４１３×１０^-5 変倍中の値は次の通りである。 ズーム状態 広角端 中間 望遠端 焦点ｆ（mm） 5.77 10.00 16.30 ＦＮｏ 2.71 3.51 4.72 距離Ｄ６ （mm） 14.107 5.642 1.235 距離Ｄ１０（mm） 5.220 10.352 18.089 レンズシステム全長（mm） 41.4 38.0 41.4 バックフォーカス長（mm） 5.30 5.30 5.30 画角（degree） 32.3 19.7 12.2 像面から射出瞳位置（mm） -22.0 -63.2 100.6 周辺光量比（％） 72.1 92.7 79.0 図４に、このズームレンズの広角端（ａ）、望遠端
（ｃ）および中間（ｂ）における球面収差、非点収差お
よび歪曲収差を示してある。本例のズームレンズ１の諸
収差も良好な範囲に収まっており、６枚構成と簡易な構
成のコンパクトなレンズシステムでありながら、上記の
ズームレンズと同様に優れた収差性能を示している。ま
た、上記のズームレンズと同様に、バックフォーカス長
が長く、像側のテレセントリック性も十分であり、そし
て、前玉径が１４．０ｍｍと小さく全長が４０ｍｍ前後
でありながら、３倍程度の倍率と、８０％前後の周辺光
量比と、広角端で３２度以上という大きな画角が得られ
る非常にコンパクトなズームレンズとなっている。

【００２７】（第３の実施例）図５（ａ）に本発明の異
なる例のズームレンズシステム１の広角端のレンズ配置
を示し、図５（ｂ）に中間のレンズ配置を示し、図５
（ｃ）に望遠端のレンズ配置を示してある。本例のズー
ムレンズ１も、物体側から焦点面９に向かって、負の屈
折力の第１のレンズ群Ｇ１、正の屈折力の第２のレンズ
群Ｇ２およびＧ３にグループ分けされており、第２のレ
ンズ群Ｇ２が３枚構成となり、全体が７枚のレンズによ
り構成されている。その他の概略構成は上記の実施例の
ズームレンズと同様である。

【００２８】第２のレンズ群Ｇ２は物体側に凸の正のメ
ニスカスレンズＬ２１が追加され、その後方に、正レン
ズＬ２２と負レンズＬ２３の接合レンズが配置されてい
る。そして、負レンズＬ２３の焦点面９の側が非球面と
なっている。レンズデータは以下の通りである。

【００２９】 レンズデータ（Ｎｏ．３） No. R D nd νd 1 17.196 1.00000 1.58913 61.25 レンズＬ１１ 2 6.151 2.15000 3(AS)31.684 1.00000 1.74330 49.33 レンズＬ１２ 4 7.877 1.10000 5 8.374 2.60000 1.71736 29.50 レンズＬ１３ 6 22.801 D6（可変） 7 INF 0.50000 絞りＳ 8 5.667 2.20000 1.67790 50.55 レンズＬ２１ 9 20.277 0.25000 10 -44.782 2.50000 1.77250 49.62 レンズＬ２２ 11 -4.306 1.00000 1.68893 31.16 レンズＬ２３ 12(AS)55.120 D12（可変） 13 25.352 2.10000 1.48749 70.44 レンズＬ３１ 14 -17.925 1.00000 15 INF 2.30000 1.51680 64.20 平行ガラスＦＧ 16 INF 第３面および第１２面が非球面であり、それぞれの非球面係数は以下の通りで ある。 第３面、Ｋ＝０．０００００ Ａ＝ ０．１２７３８×１０^-3、Ｂ＝０．４３９６０×１０^-5 Ｃ＝−０．１１２７９×１０^-6、Ｄ＝０．３５１０８×１０^-8 １２面、Ｋ＝０．０００００ Ａ＝０．１６３７２７×１０^-2、Ｂ＝０．５０１１７６×１０^-4 Ｃ＝０．４１９３０７×１０^-5、Ｄ＝０．６２３４３５×１０^-7 変倍中の値は次の通りである。 ズーム状態 広角端 中間 望遠端 焦点ｆ（mm） 5.77 10.00 16.30 ＦＮｏ 2.78 3.56 4.72 距離Ｄ６ （mm） 14.103 5.532 1.000 距離Ｄ１２（mm） 4.745 10.028 17.851 レンズシステム全長（mm） 42.0 38.7 42.0 バックフォーカス長（mm） 6.75 6.75 6.75 画角（degree） 32.1 19.5 12.1 像面から射出瞳位置（mm） -22.0 -51.0 653.2 周辺光量比（％） 76.0 83.7 76.4 図６に、このズームレンズの広角端（ａ）、望遠端
（ｃ）および中間（ｂ）における球面収差、非点収差お
よび歪曲収差を示してある。本例のズームレンズ１の諸
収差も良好な範囲に収まっており、７枚構成のコンパク
トなレンズシステムでありながら、優れた収差性能を示
している。

【００３０】また、上記と同様に、明るく、広角なズー
ムレンズとなっている。さらに、本例のレンズシステム
では、前玉径が１３．６ｍｍとさらに小さくなってお
り、いっそうコンパクトなレンズシステムとなってい
る。また、バックフォーカスも６．７５ｍｍと長く、像
側のテレセントリック性も良好である。

【００３１】（第４の実施例）図７（ａ）に本発明の異
なる例のズームレンズシステム１の広角端のレンズ配置
を示し、図７（ｂ）に中間のレンズ配置を示し、さらに
図７（ｃ）に望遠端のレンズ配置を示してある。本例の
ズームレンズ１も、物体側から焦点面９に向かって、負
の屈折力の第１のレンズ群Ｇ１、正の屈折力の第２のレ
ンズ群Ｇ２およびＧ３が並んだ負−正−正のレンズシス
テムである。そして、第２のレンズ群Ｇ２は物体側に正
のメニスカスレンズＬ２１と接合レンズＬ２２およびＬ
２３との組み合わせとなっている。また、第１のレンズ
群Ｇ１のレンズＬ１２の物体側の面と、第２のレンズ群
Ｇ２のレンズＬ２３の像側の面が非球面となっている。
レンズデータは以下の通りである。

【００３２】 レンズデータ（Ｎｏ．４） No. R D nd νd 1 21.473 1.20000 1.56883 56.04 レンズＬ１１ 2 6.218 2.10000 3(AS)24.409 1.00000 1.74330 49.33 レンズＬ１２ 4 7.756 1.20000 5 8.664 2.50000 1.74077 27.76 レンズＬ１３ 6 21.835 D6（可変） 7 INF 0.50000 絞りＳ 8 5.704 2.40000 1.69350 50.79 レンズＬ２１ 9 15.454 0.30000 10 213.536 2.30000 1.72000 50.34 レンズＬ２２ 11 -4.128 1.00000 1.68893 31.16 レンズＬ２３ 12(AS)49.840 D12（可変） 13 17.330 2.20000 1.48749 70.44 レンズＬ３１ 14 -23.044 1.00000 15 INF 2.30000 1.51680 64.20 平行ガラスＦＧ 16 INF 第３面および第１２面が非球面であり、それぞれの非球面係数は以下の通りで ある。 第３面、Ｋ＝０．０００００ Ａ＝ ０．１４６８９×１０^-3、Ｂ＝０．６１５６８×１０^-5 Ｃ＝−０．１７７４３×１０^-6、Ｄ＝０．４９７７５×１０^-8 第１２面、Ｋ＝０．０００００ Ａ＝０．１５９２０×１０^-2、Ｂ＝０．６３２２９×１０^-4 Ｃ＝０．９８９３６×１０^-6、Ｄ＝０．３０６７６×１０^-6 変倍中の値は次の通りである。 ズーム状態 広角端 中間 望遠端 焦点ｆ（mm） 5.77 10.00 16.30 ＦＮｏ 2.74 3.53 4.72 距離Ｄ６ （mm） 13.711 5.384 1.000 距離Ｄ１２（mm） 4.660 10.003 17.945 レンズシステム全長（mm） 41.4 38.4 42.0 バックフォーカス長（mm） 6.35 6.35 6.35 画角（degree） 32.4 19.7 12.2 像面から射出瞳位置（mm） -23.1 -55.7 246.4 周辺光量比（％） 77.0 84.7 77.1 図８に、このズームレンズの広角端（ａ）、望遠端
（ｃ）および中間（ｂ）における球面収差、非点収差お
よび歪曲収差を示してある。本例のズームレンズ１の諸
収差も良好な範囲に収まっており、７枚構成のコンパク
トなレンズシステムでありながら、優れた収差性能を示
している。また、本例のレンズシステム１も、前玉径が
１４．０ｍｍと小さく全長が４０ｍｍ前後でありなが
ら、３倍程度の倍率と、８０％前後の周辺光量比と、広
角端で３２度以上という大きな画角が得られる非常にコ
ンパクトなズームレンズとなっている。そして、バック
フォーカスも６．３５ｍｍと長く、像側のテレセントリ
ック性も良好である。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、負−正−正の３群のズームレンズにおいて、第１お
よび第２のレンズ群のそれぞれに少なくとも１枚の非球
面レンズを採用している。このため、ズームレンズを７
枚以下の簡易な構成で十分な結像性能を持ったコンパク
トなズームレンズを提供できる。それと共に、第１およ
び第２のレンズ群の収差補正能力を高くできるので、そ
れぞれのパワー配分をさらに像側テレセントリックを実
現するのに適したものにすることができる。したがっ
て、ＣＣＤなどの撮像素子を用いたデジタルスチルカメ
ラに最適な変倍比が３倍程度の小型で安価なズームレン
ズを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のズームレンズの構成を示す図であり、
広角端（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各状態
におけるレンズの配置を示す図である。

【図２】図１のレンズの縦収差図であり、広角端
（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各状態の収差
を示す図である。

【図３】本発明のズームレンズの異なる例を示す図であ
り、広角端（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各
状態におけるレンズの配置を示す図である。

【図４】図３のレンズの縦収差図であり、広角端
（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各状態の収差
を示す図である。

【図５】本発明のズームレンズの異なる例を示す図であ
り、広角端（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各
状態におけるレンズの配置を示す図である。

【図６】図５のレンズの縦収差図であり、広角端
（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各状態の収差
を示す図である。

【図７】本発明のズームレンズの異なる例を示す図であ
り、広角端（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各
状態におけるレンズの配置を示す図である。

【図８】図７のレンズの縦収差図であり、広角端
（ａ）、中間（ｂ）および望遠端（ｃ）の各状態の収差
を示す図である。

【符号の説明】

１ ズームレンズ ９ 焦点面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA03 NA02 PA05 PA06 PA18 PB06 PB07 QA02 QA07 QA17 QA22 QA25 QA34 QA42 QA45 RA05 RA12 RA36 RA42 SA14 SA16 SA19 SA62 SA63 SA74 SB04 SB13 SB14 SB22

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側から順に負の屈折力の第１のレン
   ズ群と、正の屈折力の第２のレンズ群と、正の屈折力の
   第３のレンズ群とにより構成され、広角端から望遠端へ
   変倍する際に、前記第１および第２のレンズ群の空気間
   隔が減少し、前記第２および第３のレンズ群の空気間隔
   が増加するズームレンズにおいて、 前記第１および第２のレンズ群は少なくとも１枚の非球
   面レンズをそれぞれ備えていることを特徴とするズーム
   レンズ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１のレンズ群
   は、物体側に凸の負のメニスカスレンズと、物体側の凸
   の正のメニスカスレンズもしくは両凸の正レンズとの２
   枚構成、または、物体側に凸の負のメニスカスレンズ
   と、物体側に凸の負のメニスカスレンズと、物体側の凸
   の正のメニスカスレンズもしくは両凸の正レンズとの３
   枚構成であり、 前記第２のレンズ群は、少なくとも１枚の正レンズおよ
   び負レンズを含む２枚または３枚構成であるズームレン
   ズ。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記第２のレンズ群
   は、１組の接合レンズを備えているズームレンズ。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記第３のレンズ群
   は、物体側の凸の正のメニスカスレンズまたは両凸レン
   ズの一枚構成であるズームレンズ。