JP2003270533A - 非球面合成樹脂レンズを有するズームレンズ - Google Patents
非球面合成樹脂レンズを有するズームレンズInfo
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Abstract
度の撮像装置に適した良好な性能を得ることができるズ
ームレンズを提供する。 【解決手段】 ズームレンズ1は、第1レンズ群G1と
第2レンズ群G2とを備えており、各群を光軸上で移動
させることにより変倍を行う。ズームレンズ1は、フロ
ントフォーカス方式のレンズであり、第1レンズ群G1
を光軸上で移動させることにより合焦を行う。第1レン
ズ群G1は、少なくとも1面が非球面からなり負の屈折
力を有する合成樹脂製の第1レンズL1と、正の屈折力
を有する第2レンズL2とを含んでいる。第2レンズ群
G2は、両凸形状であると共に少なくとも1面が非球面
形状である合成樹脂製の第3レンズL3と、物体側の面
の曲率の絶対値が像側の面の曲率の絶対値よりも小さ
く、負の屈折力を有する第4レンズL4と、第4レンズ
L4と共に接合レンズを構成する両凸形状の第5レンズ
L5とを含んでいる。
Description
ンズに関し、特に、デジタルスチルカメラ(以下、単に
デジタルカメラという。)や監視用のテレビカメラな
ど、撮像素子を用いた小型の撮像装置への搭載に適し
た、非球面合成樹脂レンズを有するズームレンズに関す
る。
MOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)な
どの撮像素子を用いた、デジタルカメラや監視用のテレ
ビカメラなどの撮像装置が知られている。
解像度で構成がコンパクトであることが要求される。従
って、それに搭載される撮像用のズームレンズについて
も、特に小型化が図られていることが望ましい。また、
撮像装置においては、光の高周波成分をカットするため
に、撮像レンズと像面との間に、いわゆるローパスフィ
ルタを配置することが多い。このため、撮像レンズとし
ては、適度に長いバックフォーカスを有したものが必要
である。
は、2群ズーム方式のものが知られている。2群ズーム
方式としては、例えば、特開平9-258103号公報、特開平
10-232350号公報、特開平11-142734号公報、特開2000-9
997号公報、特開2000-267009号公報、特開2001-21806号
公報、および特開2001-100098号公報、ならびに特許第3
033138号公報および許第3033149号公報等に記載された
ものがある。
公報記載のレンズでは、特に小型で高解像度の撮像装置
用のものとしては、性能的に不十分なところがあり、ま
だ改善の余地がある。例えば、特開2000-267009号公報
および特開2001-100098号公報記載のレンズでは、レン
ズ枚数が7,8枚と比較的多く、小型および構成の簡易
さにおいて不利なものとなっている。また、上記各公報
記載のズームレンズでは、フォーカス方式について言及
されているものが少ない。しかしながら、通常、そのフ
ォーカス方式によって最適なレンズ構成は異なるため、
そのフォーカス方式に適したレンズ構成が必要とされ
る。従来では、このような点において検討が不十分であ
る。
ので、その目的は、簡易な構成でありながら、特に小型
で高解像度の撮像装置に適した良好な性能を得ることが
できる、非球面合成樹脂レンズを有するズームレンズを
提供することにある。
るズームレンズは、物体側より順に、第1レンズ群と第
2レンズ群とを備え、第1レンズ群と第2レンズ群とを
光軸上で移動させることにより変倍を行い、第1レンズ
群を光軸上で移動させることにより、物体距離の変化に
伴う合焦を行うようになされている。第1レンズ群は、
物体側より順に、少なくとも1面が非球面からなり負の
屈折力を有する合成樹脂製の第1レンズと、正の屈折力
を有する第2レンズとを含んで構成されている。第2レ
ンズ群は、物体側より順に、明るさ絞りと、物体側に凸
面を向け、少なくとも1面が非球面形状の正の屈折力を
有する合成樹脂製の第3レンズと、負の屈折力を有する
第4レンズと、第4レンズと共に接合レンズを構成する
第5レンズとを含んで構成されている。
は、以上のような構成にすることにより、構成枚数が少
ないにもかかわらず、フロントフォーカス方式に有利な
性能が得られる。特に、第1レンズおよび第3レンズに
非球面合成樹脂レンズを用いているが、これにより、小
型化を図りつつ、諸収差の補正をしやすくなる。また、
前群(第1レンズ群)で最も重量の大きくなりがちな第
1レンズを合成樹脂製にしたことで、レンズの駆動系に
掛かる負担が軽減される。これにより、小型の駆動系を
用いることが可能となり、駆動系を含めたレンズ装置全
体の小型化が図られる。
レンズにおいて、第1レンズおよび第3レンズは、両面
が非球面形状となっていることが望ましい。
おいて、第4レンズは、物体側の面の曲率の絶対値が、
像側の面の曲率の絶対値よりも小さく構成されているこ
とが望ましい。このような構成にした場合、さらに、第
1レンズおよび第3レンズの各レンズ面のうち、少なく
とも3面が非球面形状となっていることが望ましい。
は、さらに、以下の条件式(1)を満足するように構成
されていることが望ましい。この条件式(1)を満足す
ることにより、主として色収差と広角端での歪曲収差が
良好に補正される。
離を示し、f45は、第4レンズと第5レンズとの合成焦
点距離を示す。
は、物体側より順に、第1レンズ群と第2レンズ群とを
備え、第1レンズ群と第2レンズ群の少なくとも一部の
レンズとを光軸上で移動させることにより変倍を行い、
第2レンズ群の他の一部のレンズを光軸上で移動させる
ことにより、物体距離の変化に伴う合焦を行うようにな
されている。第1レンズ群は、物体側より順に、少なく
とも1面が非球面からなり負の屈折力を有する合成樹脂
製の第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズとを
含んで構成されている。第2レンズ群は、物体側より順
に、明るさ絞りと、物体側に凸面を向け、少なくとも1
面が非球面形状の正の屈折力を有する合成樹脂製の第3
レンズと、負の屈折力を有する第4レンズと、第4レン
ズと共に接合レンズを構成する第5レンズと、合焦を行
うために光軸上を移動可能な負の屈折力を有する第6レ
ンズとを含んで構成されている。
は、以上のような構成にすることにより、簡易な構成で
ありながら、諸収差が良好に補正され、かつ、インナー
フォーカス方式に有利な性能が得られる。特に、第1レ
ンズおよび第3レンズに非球面合成樹脂レンズを用いて
いるが、これにより、小型化を図りつつ、諸収差の補正
をしやすくなる。また、このズームレンズでは、通常の
フロントフォーカス方式のレンズに比べて種々の有利な
性能が得られる。例えば、フロントフォーカス方式にお
いて前群をガラスで構成した場合のものと比較して、焦
点調節時に移動するレンズの総重量が格段に少なくなる
など利点が得られる。これにより、レンズの駆動系に掛
かる負担が軽減され、小型の駆動系を用いることが可能
となり、駆動系を鏡胴内部に収納しやすくなる。例えば
第2レンズ群の周辺部に収めることも可能となる。
レンズにおいて、第1レンズおよび第3レンズは、両面
が非球面形状となっていることが望ましい。
おいて、第4レンズは、物体側の面の曲率の絶対値が、
像側の面の曲率の絶対値よりも小さく構成されているこ
とが望ましい。また、第5レンズは、両凸形状であるこ
とが望ましい。このような構成にした場合、さらに、第
1レンズおよび第3レンズの各レンズ面のうち、少なく
とも3面が非球面形状となっていることが望ましい。
おいて、第1レンズの物体側の面は、凹面形状とするこ
とができる。また、第6レンズの物体側の面も、凹面形
状とすることができる。このような構成にした場合、さ
らに、以下の条件式を満足するように構成されているこ
とが望ましい。
離を示し、f6は、第6レンズの焦点距離を示し、R1
は、第1レンズの物体側の面の曲率半径を示す。
ーカスレンズとしての第6レンズの移動量が適切な範囲
に抑えられる。また、条件式(3)を満足することによ
り、第1レンズの物体側の面の形状が適切なものとされ
る。
は、さらに、以下の条件式を満足するように構成されて
いることが望ましい。この条件式(4)において、f3
は、第3レンズの焦点距離を示す。この条件式(4)を
満足することにより、種々の収差が良好に補正される。 1.7<f3/fw<2.2 ……(4)
は、物体側より順に、第1レンズ群と第2レンズ群とを
備え、第1レンズ群と第2レンズ群とを光軸上で移動さ
せることにより変倍を行い、第1レンズ群を光軸上で移
動させることにより、物体距離の変化に伴う合焦を行う
ようになされている。第1レンズ群は、物体側より順
に、少なくとも1面が非球面からなり負の屈折力を有す
る合成樹脂製の第1レンズと、正の屈折力を有する第2
レンズとを含んで構成されている。第2レンズ群は、物
体側より順に、明るさ絞りと、両凸形状であると共に少
なくとも1面が非球面形状である合成樹脂製の第3レン
ズと、物体側の面の曲率の絶対値が像側の面の曲率の絶
対値よりも小さく、負の屈折力を有する第4レンズと、
第4レンズと共に接合レンズを構成する両凸形状の第5
レンズとを含んで構成されている。本発明の第3の観点
に係るズームレンズは、さらに、以下の条件式を満足す
るように構成されている。
離を示し、f3-5は、第2レンズ群の合成焦点距離を示
し、f1は、第1レンズの焦点距離を示す。R1は、第
1レンズの物体側の面の曲率半径を示す。
は、第1の観点に係るズームレンズと同様、構成枚数が
少ないにもかかわらず、フロントフォーカス方式に有利
な性能が得られる。このズームレンズでは、特に、条件
式(5)〜(7)を満足していることにより、諸収差の
補正をしやすくなると共に、小型化を図りやすくなる。
て図面を参照して詳細に説明する。
1の実施の形態に係るズームレンズの構成例を示してい
る。図1に示した構成例は、後述の実施例1−1〜1−
3(図3〜図5)のレンズ構成に対応している。図1に
おいて、符号Riは、絞りStも含めて最も物体側の構
成要素の面を1番目として、像側(結像側)に向かうに
従い順次増加するi番目(i=1〜12)の構成要素の
面の曲率半径を示す。符号Diは、i番目の面とi+1
番目の面との光軸上の面間隔を示す。また、図1におい
て、(A)は、広角端(ワイド端)でのレンズ配置に対
応し、(B)は、中間焦点距離状態でのレンズ配置に対
応し、(C)は、望遠端(テレ端)でのレンズ配置に対
応している。
ンズ1は、例えばデジタルカメラなどの小型の撮像装置
に搭載して好適なものである。このズームレンズ1は、
光軸Z1に沿って、物体側より順に、第1レンズ群G1
と第2レンズ群G2とを備えている。このズームレンズ
1の結像面Simgには、図示しないCCDまたはCM
OSなどの撮像素子が配置される。第2レンズ群G2と
結像面Simgとの間には、撮像面を保護するためのカ
バーガラスや、ローパスフィルタなどの光学素子LCが
配置されている。
と第2レンズ群G2とを光軸上で移動させることにより
変倍を行うようになっている。このズームレンズ1は、
フロントフォーカス方式のレンズであり、第1レンズ群
G1を光軸上で移動させることにより、物体距離の変化
に伴う合焦を行うようになされている。
1レンズL1と第2レンズL2とを含んで構成されてい
る。第2レンズ群G2は、物体側より順に、開口絞り
(明るさ絞り)Stと、第3レンズL3と、第4レンズ
L4と、第5レンズL5とを含んで構成されている。
る。この第1レンズL1は、少なくとも1面に非球面を
有した合成樹脂製のレンズとなっている。また、この第
1レンズL1は、像側に凹面を向けたレンズ形状となっ
ている。
る。この第2レンズL2は、例えば物体側に凸のメニス
カス形状となっている。
る。この第3レンズL3は、少なくとも1面に非球面を
有した合成樹脂製のレンズとなっている。また、この第
3レンズL3は、物体側に凸面を向けた形状、例えば両
凸形状のレンズとなっている。
る。この第4レンズL4は、例えば像側に凹面を向けた
レンズ形状となっている。
接合レンズを構成している。第5レンズL5は、例えば
両凸形状となっている。
L1および第3レンズは、両面が非球面形状となってい
ることが望ましい。
L4は、物体側の面の曲率の絶対値が、像側の面の曲率
の絶対値よりも小さく構成されていることが望ましい。
このような構成にした場合、さらに、第1レンズL1お
よび第3レンズL3の各レンズ面のうち、少なくとも3
面が非球面形状となっていることが望ましい。
(1)を満足するように構成されていることが望まし
い。条件式(1)において、fwは、広角端におけるレ
ンズ系全体の焦点距離を示し、f45は、第4レンズL4
と第5レンズL5との合成焦点距離を示す。 60<f45/fw<500 ……(1)
式(5)〜(7)を満足するように構成されていてもよ
い。これらの条件式において、fwは、広角端における
レンズ系全体の焦点距離を示し、f3-5は、第2レンズ
群G2の合成焦点距離を示し、f1は、第1レンズL1
の焦点距離を示す。R1は、第1レンズL1の物体側の
面の曲率半径を示す。
によってもたらされる光学的な作用および効果について
説明する。
にもかかわらず、フロントフォーカス方式に有利な構成
となっている。フロントフォーカス方式は、前群のレン
ズを一体的に移動させ、前群を繰り出す方式であり、マ
ニュアルフォーカスが可能なタイプに使用されることが
多い。フロントフォーカス方式は、フォーカス補正繰り
出し量がズーム倍率によってもあまり変わらないため、
マニュアルフォーカスが可能である。また、フロントフ
ォーカス方式は、合焦時に駆動するレンズ群が前群のみ
なのでズーム方式が簡単になり、ズームカムなど複雑な
駆動機構が必要ない。さらに、合焦に伴う諸収差の変動
を抑えることができるため、構成レンズ枚数を少なくで
きる。
カス方式を採用した場合において、前群(第1レンズ群
G1)で最も重量の大きくなりがちな第1レンズL1
を、合成樹脂製にしたことで、レンズの駆動系に掛かる
負担を軽減することができる。これにより、小型の駆動
系を用いることが可能となり、駆動系を含めたレンズ装
置全体の小型化を図ることが可能となる。
および第3レンズL3に非球面合成樹脂レンズを用いて
いるが、これにより、小型化を図りつつ、諸収差の補正
をしやすくなる。このズームレンズ1では、広角端と望
遠端とで光線の通過する位置が大きく異なるが、第1レ
ンズL1に非球面を用いることにより、望遠端における
性能を満足しつつ、広角端でのディストーションおよび
像面湾曲を良好に補正することが可能になる。第3レン
ズL3における非球面では、主に、望遠端におけるディ
ストーションおよび像面湾曲を良好に補正することがで
きる。また、非球面形状を用いるレンズをプラスチック
レンズにすることにより、加工、製造性の点で有利とな
り、さらに軽量化を図りやすくなる。
ズL4と第5レンズL5との合成焦点距離、すなわち接
合レンズの合成焦点距離を示しているが、条件式(1)
は、この接合レンズの合成焦点距離f45の適切な値を規
定している。条件式(1)を満足することにより、主と
して色収差と広角端での歪曲収差を良好に補正すること
ができる。条件式(1)の範囲を外れるとこれらの収差
の補正が困難になる。
2)の焦点距離f3-5の適切な範囲を規定している。条
件式(5)を満足することにより、像面湾曲と歪曲収差
のバランスを良好に保ちつつ、バックフォーカスを小さ
くし、ひいては全長をも小さくすることができる。条件
式(5)の下限を下回ると、像面湾曲と歪曲収差のバラ
ンスを保つことが難しくなる。一方、上限を上回ると、
バックフォーカスを小さくしにくくなり、全長の増大を
招く。
離f1の適切な範囲を規定している。条件式(6)を満
足することにより、良好な収差補正を行うことができる
と共に、バックフォーカスを長くとりやすくなり、第2
レンズ群G2の小型化を図ることができる。条件式
(6)の範囲を越えると、第2レンズ群G2の小型化を
図りにくくなる。
る第1レンズL1の物体側の面の適切な形状を規定して
いる。例えば鏡筒への沈胴時におけるレンズの長さを小
さくする上では、第1レンズL1の物体側の面が平面に
近い方が好ましい。条件式(7)を満足することによ
り、第1レンズL1の物体側の面の形状を平面に近くな
るので、好ましい。
ンズ1によれば、5枚のレンズ構成という簡易な構成で
ありながら、諸収差が良好に補正され、特に小型で高解
像度の撮像装置に最適な性能を得ることができる。特
に、小型化、軽量化および低コスト化を容易に図ること
ができる。また、フロントフォーカス方式に有利な性能
を得ることができる。
の実施の形態について説明する。
ズームレンズの構成例を示している。図2に示した構成
例は、後述の実施例2−1,2−2(図6、図7)のレ
ンズ構成に対応している。図2では、上記第1の実施の
形態に係るズームレンズ1(図1)の構成要素に対応す
る部分には、同一の符号を付している。図2において、
符号Riは、絞りStも含めて最も物体側の構成要素の
面を1番目として、像側(結像側)に向かうに従い順次
増加するi番目(i=1〜14)の構成要素の面の曲率
半径を示す。符号Diは、i番目の面とi+1番目の面
との光軸上の面間隔を示す。また、図2において、
(A)は、広角端(ワイド端)でのレンズ配置に対応
し、(B)は、中間焦点距離状態でのレンズ配置に対応
し、(C)は、望遠端(テレ端)でのレンズ配置に対応
している。
ンズ2は、図1に示したズームレンズ1と同様、特にコ
ンパクトなデジタルカメラに搭載して好適なものであ
る。このズームレンズ2は、図1に示したズームレンズ
1と同様、光軸Z1に沿って、物体側より順に、第1レ
ンズ群G1および第2レンズ群G2を備えている。
と第2レンズ群G2の少なくとも一部のレンズとを光軸
上で移動させることにより変倍を行うようになってい
る。このズームレンズ2は、インナーフォーカス方式の
レンズであり、第2レンズ群G2の他の一部のレンズ
(第6レンズL6)を光軸上で移動させることにより、
物体距離の変化に伴う合焦を行うようになされている。
1と同様、物体側より順に、第1レンズL1と第2レン
ズL2とを含んで構成されている。第1レンズL1と第
2レンズL2の基本構成は、図1のズームレンズ1とほ
ぼ同様である。
に、開口絞り(明るさ絞り)St、および第3レンズL
3〜第5レンズL5、ならびに第6レンズL6を含んで
構成されている。第3レンズL3〜第5レンズL5の基
本構成は、図1のズームレンズ1とほぼ同様である。第
6レンズL6は、負の屈折力を有し、合焦を行うために
光軸上を移動可能となっている。フォーカスレンズとし
て、この第6レンズL6が設けられている点が、構成
上、図1のズームレンズ1と大きく異なる部分である。
L1および第3レンズL3は、両面が非球面形状となっ
ていることが望ましい。
L4は、物体側の面の曲率の絶対値が、像側の面の曲率
の絶対値よりも小さく構成されていることが望ましい。
また、第5レンズL5は、両凸形状であることが望まし
い。このような構成にした場合、さらに、第1レンズL
1および第3レンズL3の各レンズ面のうち、少なくと
も3面が非球面形状となっていることが望ましい。
レンズL1の物体側の面は、凹面形状とすることができ
る。また、第6レンズL6の物体側の面も、凹面形状と
することができる。このような構成にした場合、さら
に、以下の条件式を満足するように構成されていること
が望ましい。条件式(2),(3)において、fwは、
広角端におけるレンズ系全体の焦点距離を示し、f6
は、第6レンズL6の焦点距離を示し、R1は、第1レ
ンズL1の物体側の面の曲率半径を示す。
件式を満足するように構成されていることが望ましい。
この条件式(4)において、f3は、第3レンズL3の
焦点距離を示す。 1.7<f3/fw<2.2 ……(4)
によってもたらされる光学的な作用および効果について
説明する。
ス方式に有利な構成となっている。インナーフォーカス
方式は、マニュアルフォーカスが必要ないタイプに用い
られることが多く、全長に有利な方式である。このズー
ムレンズ2では、第1レンズL1および第6レンズL6
に負のパワーを持たせることにより、両側が望遠タイプ
になり主点の位置が入れ替わる方向に働き、レンズ全長
を短くすることができる。
ズ群G2)を構成するレンズのうち、最も像面側に位置
する第6レンズL6が負レンズにより構成されているこ
とにより、バックフォーカスを小さくすることができ、
ひいては全長を小さくすることができる。また、この第
6レンズL6を設けたことにより、絞りStより後ろの
正の屈折率を持つ第2レンズ群G2において、過剰な正
のペッツバール和と負のディストーションを抑えること
ができる。従って、焦点調節を行う際には、この負の第
6レンズL6のみを光軸上で移動させるようにすること
で、前群レンズを一体的に移動させる前群繰り出し方式
(フロントフォーカス方式)のものに比べて、合焦に伴
う諸収差の変動を抑えることができる。これは、特にフ
ォーカスレンズである第6レンズL6のパワーが小さい
ときに顕著となる。
り、前群(第1レンズ群G1)が合焦時に移動しないの
で、そのレンズ径を大きくしなくても、至近距離に合焦
した際の周辺光量を十分に確保することができる。
調節時に移動するレンズの総重量が、フロントフォーカ
ス方式において前群をガラスで構成した場合のものと比
較して格段に少なくなる。これにより、レンズの駆動系
に掛かる負担が軽減され、小型の駆動系を用いることが
可能となり、駆動系を鏡胴内部に収納しやすくなる。例
えば第2レンズ群G2の周辺部に収めることも可能とな
る。
移動する負の第6レンズL6と、これよりも物体側に位
置する第5レンズL5との面間隔を調整することで、射
出瞳位置を適正な位置に調整し、レンズ系の全長が必要
以上に長くなることを防止できる。
の第6レンズL6の適切な移動量を規定している。全長
を小さくする上では、フォーカスレンズの移動量が小さ
い方が好ましい。その一方、フォーカスの精度を高める
ためには、フォーカスレンズの移動量が大きい方が好ま
しい。条件式(2)を満足することにより、フォーカス
レンズとしての移動量を小さくして全長を小さく抑えつ
つ、フォーカスの精度を高めることができる。条件式
(2)の下限を下回ると、フォーカスレンズとしてのパ
ワーが強くなり過ぎ、移動量の制御をしにくくなりフォ
ーカスの精度が低下する。一方、条件式(2)の上限を
上回ると、フォーカスレンズとしてのパワーが弱くなり
過ぎ、フォーカスの際の移動量が大きくなり、ひいては
全長の増大を招きやすくなる。
る第1レンズL1の物体側の面の適切な形状を規定して
いる。プラスチックレンズの製造においては、レンズの
中心部と周辺部の肉厚の割合が小さい方が成型時に正確
な形状が転写されやすい。そのため、負の屈折力を有す
る第1レンズL1において、レンズ形状が凸面である
と、正確な形状を転写するのに不利になってしまう。ま
た、プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて傷つ
きやすいので、レンズの最も物体側に配置された第1レ
ンズL1に適用すると、例えば落としてしまったり不用
意に障害物に接触してしまった場合等に問題となること
が考えられる。このような場合、第1レンズL1に局部
的に力が掛かりやすくなってしまうため、物体側のレン
ズ形状が凸面であると、傷が付きやすくなってしまう。
条件式(3)の上限を上回ると、レンズ形状が凸面にな
ってしまうため、上述の種々の問題が生ずる。
さを小さくする上では、第1レンズL1の物体側の面が
平面に近い方が好ましい。条件式(3)の下限を下回る
と、この物体側の面が平面形状から離れてしまうので好
ましくない。
いる。条件式(4)を満足することにより、主として歪
曲収差、広角端での像面湾曲、および望遠端での球面収
差を良好に補正することができる。
ンズ2によれば、簡易な構成でありながら、諸収差が良
好に補正され、特に小型で高解像度の撮像装置に最適な
性能を得ることができる。特に、小型化、軽量化および
低コスト化を容易に図ることができる。また、インナー
フォーカス方式に有利な性能を得ることができる。
体的な数値実施例について説明する。
施の形態についての実施例を説明する。以下では、第1
〜第3の実施例(実施例1−1〜1−3)をまとめて説
明する。図3(A),(B)は、図1に示したズームレ
ンズ1の構成に対応する実施例1−1のレンズデータを
示し、図4(A),(B)は実施例1−2のレンズデー
タを示し、図5(A),(B)は実施例1−3のレンズ
データを示している。図3〜図5において、(A)に
は、その実施例のレンズデータのうち基本的なデータ部
分を示し、(B)には、非球面形状に関するデータを示
す。
における面番号Siの欄には、各実施例のズームレンズ
について、絞りStも含めて、最も物体側の構成要素の
面を1番目として、像側に向かうに従い順次増加する構
成要素の面の番号を示している。曲率半径Riの欄に
は、図1に示した符号Riに対応させて、物体側からi
番目の構成要素の面の曲率半径の値を示す。面間隔Di
の欄についても、図1に示した符号に対応させて、物体
側からi番目の面Siとi+1番目の面Si+1との光
軸上の間隔を示す。曲率半径Riおよび面間隔Diの値
の単位はミリメートル(mm)である。nej,νdjの欄
には、それぞれ、物体側からj番目(j=1〜5)のレン
ズ要素のe線(波長546.1nm)に対する屈折率、
およびd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の
値を示す。図2(A)および図3(A)には、全系の焦
点距離f(mm)、最大画角2ω(°)、およびFナン
バー(FNO.)、ならびに変倍率の値も同時に示す。
て面間隔D4,D10の値が変化する。図では、これら
の面間隔D4,D10として広角端(WIDE)と望遠
端(TELE)とにおける値を代表して示す。
側に付された記号「*」は、そのレンズ面が非球面であ
ることを示す。各実施例ともに、第1レンズL1および
第3レンズL3の両面(第1,2面および第6,7面)
が非球面形状となっている。図3〜図5の(A)では、
これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍(近軸領
域)の曲率半径の数値を示している。
は、以下の式(A)によって表される非球面多項式にお
ける定数または係数である。式(A)の非球面多項式
は、光軸Z1に直交する方向にX,Y軸をとって非球面
の形状を表したものである。非球面は、式(A)で表さ
れる曲線を光軸Z1の周りに回転して得られる曲面であ
る。ρは、光軸Z1からレンズ面までの距離(高さ)に
相当する。Zの値は、光軸Z1から高さρの位置にある
非球面上の点から、非球面の頂点の接平面(光軸Z1に
垂直なXY平面)に下ろした垂線の長さ、すなわち非球
面の深さを示す。Cは、光軸近傍におけるレンズ面の近
軸曲率半径Rの逆数(1/R)である。また、KAは、
離心率(または円錐定数)を表し、A4,A6,A8,A
10は、それぞれ4次,6次,8次,10次の非球面係数
を表す。なお、非球面係数を表す数値において、記号
“E”は、その次に続く数値が10を底とした“べき指
数”であることを示し、その10を底とした指数関数で
表される数値が“E”の前の数値に乗算されることを示
す。例えば、「1.0E−02」であれば、「1.0×
10-2」であることを示す。
1に垂直なXY直交座標平面上の座標位置) KA:離心率 C=1/R:近軸曲率 (R:近軸曲率半径)
(7)に対応する値を、各実施例についてまとめて示し
たものである。なお、図8には、ペッツバール和につい
ても示す。図8に示したように、各実施例の値が、各条
件式の範囲内となっている。また、各実施例についてペ
ッツバール和が小さい値となっている。
〜(G)、ならびに図12(A)〜(D)および図13
(A)〜(G)は、実施例1−1のズームレンズについ
ての諸収差を示している。具体的には、図10(A)〜
(D)はそれぞれ、広角端における球面収差、非点収
差、テレビディストーション、および倍率色収差を示し
ている。図12(A)〜(D)はそれぞれ、望遠端にお
ける球面収差、非点収差、テレビディストーション、お
よび倍率色収差を示している。また、図11(A)〜
(G)は、広角端における各画角ω(ω=半画角)につ
いてのコマ収差を示している。図13(A)〜(G)
は、望遠端における各画角ωについてのコマ収差を示し
ている。各収差図において、R,G,Bはそれぞれ赤、
緑、青色の波長に対する収差であることを示す。図11
において、(A)〜(D)は、タンジェンシャル方向に
おけるコマ収差を示し、(E)〜(G)は、サジタル方
向におけるコマ収差を示す。
の実施例1−2,1−3についての諸収差を、図14〜
図17(実施例1−2)および図18〜図21(実施例
1−3)に示す。各収差図に付した符号の意味等は、実
施例1−1の場合と同様である。
るように、各実施例について、諸収差が良好に補正さ
れ、特に小型で高解像度の撮像装置に最適な性能が得ら
れている。また、フロントフォーカス方式に有利な性能
が得られている。特に、第1レンズL1および第3レン
ズL3の2枚のレンズに合成樹脂を用いたにもかかわら
ず、ペッツバール和が小さく、歪曲収差も小さい性能が
得られている。また、偏芯軸ズレ感度が小さいながら
も、全長を小さくすることができている。
施の形態についての実施例を説明する。以下では、第2
の実施の形態についての第1および第2の数値実施例
(実施例2−1,2−2)をまとめて説明する。図6
(A),(B)は、図2に示したズームレンズ2の構成
に対応する実施例2−1のレンズデータを示し、図7
(A),(B)は実施例2−2のレンズデータを示して
いる。図6および図7において、(A)には、その実施
例のレンズデータのうち基本的なデータ部分を示し、
(B)には、非球面形状に関するデータを示す。これら
のレンズデータの示す意味は、上記実施例1−1〜1−
3(図3(A),(B)〜図5(A),(B))と同様
である。
は、変倍に伴って面間隔D4,D10,D12の値が変
化する。図では、これらの面間隔D4,D10,D12
として広角端(WIDE)と望遠端(TELE)とにお
ける値を代表して示す。
応する値を、各実施例についてまとめて示したものであ
る。なお、図9には、ペッツバール和についても示す。
図9に示したように、各実施例の値が、各条件式の範囲
内となっている。また、各実施例についてペッツバール
和が小さい値となっている。
実施例2−1,2−3についての諸収差を、図22〜図
25(実施例2−1)および図26〜図29(実施例2
−2)に示す。各収差図に付した符号の意味等は、実施
例1−1の場合と同様である。
るように、各実施例について、諸収差が良好に補正さ
れ、特に小型で高解像度の撮像装置に最適な性能が得ら
れている。また、インナーフォーカス方式に有利な性能
が得られている。特に、第1レンズL1および第3レン
ズL3の2枚のレンズに合成樹脂を用いたにもかかわら
ず、ペッツバール和が小さく、歪曲収差も小さい性能が
得られている。また、偏芯軸ズレ感度が小さいながら
も、全長を小さくすることができている。
各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例
えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率および
アッベ数の値などは、上記各数値実施例で示した値に限
定されず、他の値をとり得る。
らず、銀塩フィルム式のカメラ用レンズとしても用いる
ことが可能である。
のいずれか1項に記載の非球面合成樹脂レンズを有する
ズームレンズによれば、第1レンズ群を、物体側より順
に、少なくとも1面が非球面からなり負の屈折力を有す
る合成樹脂製の第1レンズと、正の屈折力を有する第2
レンズとを含んで構成し、第2レンズ群を、物体側より
順に、明るさ絞りと、物体側に凸面を向け、少なくとも
1面が非球面形状の正の屈折力を有する合成樹脂製の第
3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズと、第4レ
ンズと共に接合レンズを構成する第5レンズとを含んで
構成するようにしたので、簡易な構成でありながら、小
型で高解像度の撮像装置に適した良好な性能を得ること
ができる。特に、非球面合成樹脂レンズを有しているこ
とにより、小型化を図りつつ、諸収差の補正をしやすく
なる。また、フロントフォーカス方式に有利な性能を得
ることができる。
に記載の非球面合成樹脂レンズを有するズームレンズに
よれば、第1レンズ群を、物体側より順に、少なくとも
1面が非球面からなり負の屈折力を有する合成樹脂製の
第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズとを含ん
で構成し、第2レンズ群を、物体側より順に、明るさ絞
りと、物体側に凸面を向け、少なくとも1面が非球面形
状の正の屈折力を有する合成樹脂製の第3レンズと、負
の屈折力を有する第4レンズと、第4レンズと共に接合
レンズを構成する第5レンズと、合焦を行うために光軸
上を移動可能な負の屈折力を有する第6レンズとを含ん
で構成するようにしたので、簡易な構成でありながら、
小型で高解像度の撮像装置に適した良好な性能を得るこ
とができる。特に、非球面合成樹脂レンズを有している
ことにより、小型化を図りつつ、諸収差の補正をしやす
くなる。また、インナーフォーカス方式に有利な性能を
得ることができる。
ンズを有するズームレンズによれば、第1レンズ群を、
物体側より順に、少なくとも1面が非球面からなり負の
屈折力を有する合成樹脂製の第1レンズと、正の屈折力
を有する第2レンズとを含んで構成し、第2レンズ群
を、物体側より順に、明るさ絞りと、両凸形状であると
共に少なくとも1面が非球面形状である合成樹脂製の第
3レンズと、物体側の面の曲率の絶対値が像側の面の曲
率の絶対値よりも小さく、負の屈折力を有する第4レン
ズと、第4レンズと共に接合レンズを構成する両凸形状
の第5レンズとを含んで構成するようにしたので、簡易
な構成でありながら、小型で高解像度の撮像装置に適し
た良好な性能を得ることができる。特に、非球面合成樹
脂レンズを有していることにより、小型化を図りつつ、
諸収差の補正をしやすくなる。また、フロントフォーカ
ス方式に有利な性能を得ることができる。
の構成例を示すレンズ断面図である。
の構成例を示すレンズ断面図である。
本レンズデータと非球面データとを示す説明図である。
本レンズデータと非球面データとを示す説明図である。
本レンズデータと非球面データとを示す説明図である。
本レンズデータと非球面データとを示す説明図である。
本レンズデータと非球面データとを示す説明図である。
たす条件値のデータを示す説明図である。
たす条件値のデータを示す説明図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
の球面収差、非点収差、テレビディストーション、およ
び倍率色収差を示す収差図である。
のコマ収差を示す収差図である。
…第1〜第6レンズ、LC…光学素子、St…絞り、S
img…結像面、Z1…光軸、1,2…ズームレンズ。
Claims (12)
- 【請求項1】 物体側より順に、第1レンズ群と第2レ
ンズ群とを備え、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群
とを光軸上で移動させることにより変倍を行い、前記第
1レンズ群を光軸上で移動させることにより、物体距離
の変化に伴う合焦を行うようになされた、非球面合成樹
脂レンズを有するズームレンズであって、 前記第1レンズ群は、 物体側より順に、少なくとも1面が非球面からなり負の
屈折力を有する合成樹脂製の第1レンズと、正の屈折力
を有する第2レンズとを含み、 前記第2レンズ群は、 物体側より順に、明るさ絞りと、物体側に凸面を向け、
少なくとも1面が非球面形状の正の屈折力を有する合成
樹脂製の第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズ
と、前記第4レンズと共に接合レンズを構成する第5レ
ンズとを含むことを特徴とする非球面合成樹脂レンズを
有するズームレンズ。 - 【請求項2】 前記第1レンズおよび前記第3レンズ
は、両面が非球面形状となっていることを特徴とする請
求項1記載の非球面合成樹脂レンズを有するズームレン
ズ。 - 【請求項3】 さらに、以下の条件式を満足するように
構成されていることを特徴とする請求項1または2記載
の非球面合成樹脂レンズを有するズームレンズ。 60<f45/fw<500 ……(1) ただし、fwは、広角端におけるレンズ系全体の焦点距
離を示し、f45は、第4レンズと第5レンズとの合成焦
点距離を示す。 - 【請求項4】 前記第4レンズは、物体側の面の曲率の
絶対値が、像側の面の曲率の絶対値よりも小さく構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の非球面合成樹
脂レンズを有するズームレンズ。 - 【請求項5】 前記第1レンズおよび前記第3レンズの
各レンズ面のうち、少なくとも3面が非球面形状となっ
ていることを特徴とする請求項4記載の非球面合成樹脂
レンズを有するズームレンズ。 - 【請求項6】 物体側より順に、第1レンズ群と第2レ
ンズ群とを備え、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群
の少なくとも一部のレンズとを光軸上で移動させること
により変倍を行い、前記第2レンズ群の他の一部のレン
ズを光軸上で移動させることにより、物体距離の変化に
伴う合焦を行うようになされた、非球面合成樹脂レンズ
を有するズームレンズであって、 前記第1レンズ群は、 物体側より順に、少なくとも1面が非球面からなり負の
屈折力を有する合成樹脂製の第1レンズと、正の屈折力
を有する第2レンズとを含み、 前記第2レンズ群は、 物体側より順に、明るさ絞りと、物体側に凸面を向け、
少なくとも1面が非球面形状の正の屈折力を有する合成
樹脂製の第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズ
と、前記第4レンズと共に接合レンズを構成する第5レ
ンズと、合焦を行うために光軸上を移動可能な負の屈折
力を有する第6レンズとを含むことを特徴とする非球面
合成樹脂レンズを有するズームレンズ。 - 【請求項7】 前記第1レンズおよび前記第3レンズ
は、両面が非球面形状となっていることを特徴とする請
求項6記載の非球面合成樹脂レンズを有するズームレン
ズ。 - 【請求項8】 前記第1レンズの物体側の面が凹面形状
であると共に、前記第6レンズの物体側の面が凹面形状
であり、 かつ、以下の条件式を満足するように構成されているこ
とを特徴とする請求項6または7記載の非球面合成樹脂
レンズを有するズームレンズ。 −25<f6/fw<−15 ……(2) ―0.04<fw/R1<0 ……(3) ただし、fwは、広角端におけるレンズ系全体の焦点距
離を示し、f6は、第6レンズの焦点距離を示し、R1
は、第1レンズの物体側の面の曲率半径を示す。 - 【請求項9】 さらに、以下の条件式を満足するように
構成されていることを特徴とする請求項8記載の非球面
合成樹脂レンズを有するズームレンズ。 1.7<f3/fw<2.2 ……(4) ただし、fwは、広角端におけるレンズ系全体の焦点距
離を示し、f3は、第3レンズの焦点距離を示す。 - 【請求項10】 前記第4レンズは、物体側の面の曲率
の絶対値が、像側の面の曲率の絶対値よりも小さく構成
され、 前記第5レンズは、両凸形状であることを特徴とする請
求項6記載の非球面合成樹脂レンズを有するズームレン
ズ。 - 【請求項11】 前記第1レンズおよび前記第3レンズ
の各レンズ面のうち、少なくとも3面が非球面形状とな
っていることを特徴とする請求項10記載の非球面合成
樹脂レンズを有するズームレンズ。 - 【請求項12】 物体側より順に、第1レンズ群と第2
レンズ群とを備え、前記第1レンズ群と前記第2レンズ
群とを光軸上で移動させることにより変倍を行い、前記
第1レンズ群を光軸上で移動させることにより、物体距
離の変化に伴う合焦を行うようになされた、非球面合成
樹脂レンズを有するズームレンズであって、 前記第1レンズ群は、 物体側より順に、少なくとも1面が非球面からなり負の
屈折力を有する合成樹脂製の第1レンズと、正の屈折力
を有する第2レンズとを含み、 前記第2レンズ群は、 物体側より順に、明るさ絞りと、両凸形状であると共に
少なくとも1面が非球面形状である合成樹脂製の第3レ
ンズと、物体側の面の曲率の絶対値が像側の面の曲率の
絶対値よりも小さく、負の屈折力を有する第4レンズ
と、前記第4レンズと共に接合レンズを構成する両凸形
状の第5レンズとを含み、 かつ、以下の条件式を満足するように構成されているこ
とを特徴とする非球面合成樹脂レンズを有するズームレ
ンズ。 2.2<f3-5/fw<2.7 ……(5) |f1/fw|<1.74 ……(6) |fw/R1|< 0.04 ……(7) ただし、fwは、広角端におけるレンズ系全体の焦点距
離を示し、f3-5は、第2レンズ群の合成焦点距離を示
し、f1は、第1レンズの焦点距離を示す。R1は、第
1レンズの物体側の面の曲率半径を示す。
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