JP2003302577A - 小型3群ズームレンズ - Google Patents

小型3群ズームレンズ

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JP2003302577A
JP2003302577A JP2002106915A JP2002106915A JP2003302577A JP 2003302577 A JP2003302577 A JP 2003302577A JP 2002106915 A JP2002106915 A JP 2002106915A JP 2002106915 A JP2002106915 A JP 2002106915A JP 2003302577 A JP2003302577 A JP 2003302577A
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JP
Japan
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lens
lens group
group
object side
zoom
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JP2002106915A
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English (en)
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Yasutaka Kashiki
康孝 樫木
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
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    • G02B15/143Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1431Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
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Abstract

(57)【要約】 【課題】小型・高変倍・広画角でありながら、各レンズ
群の構成を適切に配置することにより、少ない構成枚数
で性能の良好な3群ズームレンズを提供する。 【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第1
レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを有し、広
角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群G1と第
2レンズ群G2との間隔が広角端から中間焦点距離付近
にむかうにつれて増大した後、望遠端にむかうにつれて
減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔
が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動する3群
ズームレンズにおいて、3群ズームレンズが、変倍比が
2よりも大きいズームレンズであり、第1レンズ群G1
を、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する単レンズ
で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズ、特
にコンパクトカメラに好適な、小型かつ低コストかつ広
画角な3群ズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンパクトカメラ用のズームレン
ズとして、構成の簡単な2群ズームレンズが多く用いら
れている。しかし、近年コンパクトカメラ用のズームレ
ンズにおいて、小型化・高変倍化への要求が高くなって
きており、特に変倍に際し、広角端の広画角化への要求
が高くなってきている。そのため構成の簡単な2群ズー
ムレンズでは、広角端から望遠端までの良好な収差のバ
ランスを得るには限界があり、3群ズームレンズが主流
となってきている。
【0003】さらに、コンパクトカメラ用のレンズ系に
おいては、最終群が負の構成となるテレフォトタイプが
多く用いられている。これは、コンパクトカメラ用のレ
ンズ系は一眼レフカメラ用のレンズ系と異なり、バック
フォーカスを長く取る必要性が低いことや、全長を短く
構成できる利点かあることによる。特に、3群ズームレ
ンズにおいては正・正・負のレンズ構成が広く用いられ
ている。また、これらの要求を満たしながらも、一層の
低コスト化も要望されてきている。
【0004】そして、従来の3群ズームレンズは、特開
平2−51116号公報や特開平5−88085号公
報、特開平7−120677号公報などに提案が種々見
られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開平2−51116
号公報に記載の3群ズームレンズは、少ない構成枚数の
ズームレンズを実現している。しかしながら、変倍比が
2倍を満たさず、高変倍化の点で不満が残るものであっ
た。しかも、屈折率分布型レンズを使用して収差を補正
しているため、製造が困難であり、また低コスト化にも
不向きなものであった。
【0006】特開平5−88085号公報に記載の3群
ズームレンズは、少ない構成枚数で広画角を実現してい
る。しかしながら、全長が長く、特に望遠端の望遠比が
1.2と大きいため、小型化を達成するには不十分なも
のであった。
【0007】また、特開平7−120677号公報に記
載のズームレンズは、構成枚数が少なく低コスト化を実
現しているが、広画角化への要求には不十分なものであ
った。また同公報の実施例5に記載のズームレンズは、
広画角化しているものの、望遠端の望遠比が大きくなる
など、小型化を達成するには不十分なものであった。
【0008】
【発明の目的】本発明は、このような問題を鑑みてなさ
れたものであり、小型・低コスト・広画角でありなが
ら、各レンズ群の構成を適切に配置することにより、少
ない構成枚数で性能の良好な3群ズームレンズを提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第1の発明による3群ズームレンズは、物体側よ
り順に、正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、負の屈折力を有する第3レ
ンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍に際し、前
記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が広角端か
ら中間焦点距離付近にむかうにつれて増大した後、望遠
端にむかうにつれて減少し、前記第2レンズ群と前記第
3レンズ群との間隔が減少するように、各レンズ群が物
体側へ移動する3群ズームレンズにおいて、前記3群ズ
ームレンズが、変倍比が2よりも大きいズームレンズで
あり、前記第1レンズ群が、単レンズで構成されている
ことを特徴としている。
【0010】また、本第2の発明による3群ズームレン
ズは、物体側より順に、正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、負の屈折力
を有する第3レンズ群とを有し、広角端から望遠端への
変倍に際し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う
3群ズームレンズにおいて、前記第1レンズ群が、物体
側に凹面を向けた正の屈折力を有する単レンズで構成さ
れていることを特徴としている。
【0011】また、上記第1の発明または第2の発明に
よる3群ズームレンズにおいて、第1レンズ群が、少な
くとも1面の非球面を有するプラスチックレンズで構成
されていることを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】実施例の説明に先立ち、本発明に
かかる3群ズームレンズの基本的な構成及び作用効果に
ついて説明する。本発明にかかる3群ズームレンズで
は、例えば図1に示すように、物体側より順に、正の屈
折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群
G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3とを有し、広角
端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変化
させて変倍を行うように構成している。
【0013】そして、本発明では、第1レンズ群G1
を、正の屈折力を有する単レンズで構成している。ズー
ムレンズにおいて、製造誤差による性能劣化を低減する
ために、各群内における残存収差を抑えることが重要で
ある。この手段として従来、第1レンズ群内に正屈折力
の光学素子と負屈折力の光学素子を少なくとも各1枚ず
つ配置する構成が良く用いられている。しかしながら、
レンズ構成枚数を増やすことは、コストの増大となるこ
とに他ならない。これに対し、本発明のように第1レン
ズ群を1枚で構成すれば、コストを低減する点において
有利となる。また3群ズームレンズにおいては、第1レ
ンズ群は、第2レンズ群と比較して、開口絞りからの距
離が長くなる分だけレンズ外径が大きくなる。この点か
らみても、本発明のように第1レンズ群を1枚で構成し
てレンズ構成枚数の削減を行えば、コスト上、有利とな
る。また、鏡枠ユニットとして、鏡枠先端に位置する第
1レンズ群が1枚となることは、第1レンズ群の軽量化
となり、鏡枠駆動系を設計する上でも有利となる。さら
に、第1レンズ群を1枚で構成すれば、第1レンズ群内
において組立ての中心を考慮する必要がなくなり、性能
の安定化の面でもメリットがある。さらにまた、組立て
工数の削減にも繋がる。
【0014】また、広画角化を図るにあたり、歪曲収差
の補正が重要である。そこで、本発明では、第1レンズ
群を物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する単レンズ
で構成している。物体側に凹面を向けると、歪曲収差を
負の方向へ補正する効果がある。これは、レンズ系を特
に広画角化していくと、広角側においてパースペクティ
ブによる像の歪みが顕著に現れる。しかしながら、負の
歪曲収差は、パースペクティブによる像の歪みを小さく
見せる特性がある。このため、本発明のように、物体側
に凹面を向けると、広画角なレンズにおいて歪曲を目立
たなくさせる上で有利となる。
【0015】また、本発明では、この正の屈折力を有す
る単レンズを、少なくとも1面の非球面を有するレンズ
とすることが望ましい。このようにすれば、ズームレン
ズの全系として性能を良好とすることができるだけでな
く、第1レンズ群内で発生する残存収差を軽減すること
ができ、性能の安定化に繋がる。
【0016】また、本発明では、この非球面レンズをプ
ラスチックレンズで構成することが望ましい。近年、非
球面レンズは、収差補正の良好な手段として使用頻度が
ますます高くなってきている。しかしながら、球面ガラ
スレンズと比較するとガラス非球面レンズは依然として
高価であり、低コスト化への妨げとなってしまう。これ
に対し、プラスチック非球面レンズは、ガラスレンズに
比べても安価であり、低コスト化に一層の効果がある。
【0017】また、本発明においては、広角端から望遠
端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ
群との間隔は広角端から中間焦点距離付近にむかうにつ
れ増大した後、望遠端にむかうにつれ減少するように変
化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減
少するように各レンズ群を物体側へ移動するように構成
している。
【0018】従来、広角端から望遠端への変倍に際し第
1レンズ群と第2レンズ群との間隔は単調に増加するこ
とが多い。これに対し、本第1及び第2の発明では、広
角端から中間焦点距離付近にむかうにつれて間隔を増大
することで主に像面湾曲の補正を行っている。また、中
間焦点距離付近から望遠端にむかうにつれて第1レンズ
群と第2レンズ群の間隔を減少させることで、全長の短
縮化を行っている。また望遠端で第1レンズ群と第2レ
ンズ群の間隔を狭めることは、第1レンズ群と第2レン
ズ群との合成主点位置を、より第3レンズ群側へ移動さ
せることとなり、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔
の確保に有利となり、ひいては高変倍化にも繋がる。
【0019】また、本発明では、第3レンズ群を物体側
より順に少なくとも1面の非球面を有するパワーの弱い
プラスチックレンズと、負レンズとで構成することが望
ましい。第3レンズ群は他のレンズ群に比べてレンズ径
が特に大きい。このため、第3レンズ群に3枚以上のレ
ンズ枚数を使用しても、単にコストが増加するばかりで
ある。しかも、それだけではなく鏡枠を沈胴構造とした
時の沈胴厚の増加や、重量増などを招き、小型化を損な
う要因となってしまう。また、第3レンズ群を、非球面
を有する1枚の単レンズで置き換えることは、性能的に
は十分可能である。しかしながら、第3レンズ群には、
テレフォトタイプを構成する上で、望遠比を小さくする
ため、他の各群と比較して強い屈折力が必要となる。そ
のため、第3レンズ群を1枚のプラスチック非球面レン
ズに置き換えては、様々な使用環境で一定の性能を維持
することが困難となる。また、上述したように、第3レ
ンズ群はレンズ径が大きく、ガラス非球面レンズや、ガ
ラス球面レンズの基盤上に樹脂層による非球面を形成し
たハイブリッド型非球面レンズを使用した場合、非常に
コスト高になってしまう。したがって、第3レンズ群
は、上述したような2枚のレンズで構成することが望ま
しい。
【0020】また、本第1の発明においては、次の条件
式(1)を満足するように構成している。 2.0 < ft/fw …(1) 但し、ftは長焦点距離端の焦点距離、fwは短焦点距
離端の焦点距離である。ft/fwは変倍比を表すもの
である。条件式(1)の下限を下回ると高変倍(広い変倍範
囲)化への要求に応えられなくなる。
【0021】また、本発明は、第2レンズ群を2枚以上
のレンズで構成するのが望ましい。即ち、変倍比を高め
るには、第2レンズ群で大きな変倍効果を得ることが望
ましい。第2レンズ群を2枚以上のレンズで構成すれ
ば、性能を維持しながら変倍比を高くすることが容易と
なる。また、2種類以上の屈折率とアッベ数の組み合わ
せの異なるレンズで構成すれば、第2レンズ群で発生
し、第3レンズ群で拡大される色収差を小さくすること
ができる。この構成において色収差は第1レンズ群と合
わせて小さくなるように構成しても良い。
【0022】更に、本発明においては、次の条件式(1')
を満足することが望ましい 2.3 < ft/fw < 3.2 …(1') 但し、ftは長焦点距離端の焦点距離、fwは短焦点距
離端の焦点距離である。条件式(1')の上限を上回ると、
第1レンズ群を単レンズ1枚で構成して収差を補正する
ことが困難になる。他方、下限を下回り、収差を補正し
ようとしてレンズ枚数を増やすと、レンズが大型化して
しまう。
【0023】また、本発明においては、次の条件式(2)
を満足することが望ましい。 0 < ft/f1G1 < 0.5 …(2) 但し、f1G1は第1レンズ群の焦点距離、ftは長焦点
距離端の焦点距離である。条件式(2)の下限を下回る
と、第1レンズ群の相対的なパワーが弱くなりすぎて長
焦点距離における望遠比の増大を招き、小型化への要求
に応えられなくなる。他方、上限を上回ると、第1レン
ズ群内における残存収差が増大し、製造誤差による性能
劣化を増大させる要因となってしまう。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。第1実施例 図1は本発明による3群ズームレンズの第1実施例のレ
ンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図
2〜4は第1実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、図2は広角端、図3
は中間、図4は望遠端での状態を示している。
【0025】第1実施例の3群ズームレンズは、物体側
より順に、正の第1レンズ群G1と、正の第2レンズ群
G2と、絞りSと、負の第3レンズ群G3とで構成され
ている。正の第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向け
た、像側に非球面を有する1枚のプラスチック製正メニ
スカスレンズL1で構成されている。正の第2レンズ群
G2は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた、両側
に非球面を有する負メニスカスレンズL21と、物体側
に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズL23との接合レンズと
で構成されている。負の第3レンズ群G3は、物体側に
凹面を向けた、両側に非球面を有するパワーの弱いプラ
スチック製正メニスカスレンズL31と、物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズL32とで構成されてい
る。
【0026】また、広角端から望遠端への変倍の際に、
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が広角端
から中間焦点距離付近にむかうにつれて増大した後、望
遠端にむかうにつれて減少し、第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が
物体側に移動するズーム方式を採用している。絞りS
は、第2レンズ群G2と一体で移動するようになってい
る。
【0027】次に、第1実施例の3群ズームレンズを構
成する光学部材のレンズデータを示す。なお、第1実施
例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の
曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間
隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、
νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナ
ンバー、fは3群ズーム光学系の焦点距離を表してい
る。なお、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交す
る方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4
6、A8、A10としたとき、次の式で表される。 z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/
r)21/2]+A44+A66+A88+A1010 なお、これらの記号は後述の実施例の数値データにおい
ても共通である。
【0028】数値データ11=-34.500 d1=2.00 nd1=1.52542 νd1=55.78 r2=-34.959(非球面) d2=D2 r3=-51.527(非球面) d3=2.00 nd3=1.58423 νd3=30.49 r4=-136.595(非球面) d4=0.33 r5=-1800.977 d5=4.25 nd5=1.51633 νd5=64.14 r6=-7.175 d6=1.66 nd6=1.78470 νd6=26.29 r7=-9.112 d7=1.00 r8=∞(絞り) d8=D8 r9=-104.071(非球面) d9=2.5300 nd9=1.58423 νd9=30.49 r10=-46.732(非球面) d10=4.2910 r11=-9.200 d11=1.5000 nd11=1.77250 νd11=49.60 r12=-35.103
【0029】 ズームデータ 広角端 中間 望遠端 Fno. 4.9 8.9 13.1 f 28.84 52.90 77.60 D2 2.98 4.00 2.48 D8 10.70 4.40 2.00
【0030】 非球面係数 第2面 K=0.0 A4 =4.0636×10-5 6 =-8.9256×10-7 8 =5.2008×10-910 =-2.3064×10-12 第3面 K=0.0 A4 =-3.0807×10-4 6 =-6.3835×10-6 8 =1.6229×10-710 =-1.9954×10-9 第4面 K=0.0 A4 =-6.7946×10-5 6 =-2.7308×10-6 8 =1.8182×10-710 =0.0 第9面 K=0.0 A4 =1.9687×10-4 6 =-8.7015×10-7 8 =-1.4544×10-810 =3.7282×10-10 第10面 K=0.0 A4 =9.5491×10-5 6 =6.2519×10-7 8 =-5.3296×10-810 =5.2849×10-10
【0031】第2実施例 図5は本発明による3群ズームレンズの第2実施例のレ
ンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図
6〜8は第2実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、図6は広角端、図7
は中間、図8は望遠端での状態を示している。
【0032】第2実施例の3群ズームレンズは、物体側
より順に、正の第1レンズ群G1と、正の第2レンズ群
G2と、絞りSと、負の第3レンズ群G3とで構成され
ている。正の第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向け
た、物体側に非球面を有する1枚のプラスチック製正メ
ニスカスレンズL1’で構成されている。正の第2レン
ズ群G2は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた、
両側に非球面を有する負メニスカスレンズL21と、両
凹負レンズL22’と両凸正レンズL23’との接合レ
ンズとで構成されている。負の第3レンズ群G3は、物
体側に凹面を向けた、両側に非球面を有するパワーの弱
いプラスチック製正メニスカスレンズL31と、物体側
に凹面を向けた、負メニスカスレンズL32とで構成さ
れている。
【0033】また、広角端から望遠端への変倍の際に、
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が広角端
から中間焦点距離付近にむかうにつれて増大した後、望
遠端にむかうにつれて減少し、第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が
物体側に移動するズーム方式を採用している。絞りS
は、第2レンズ群G2と一体で移動するようになってい
る。
【0034】次に、第2実施例の3群ズームレンズを構
成する光学部材のレンズデータを示す。数値データ21=-33.000(非球面) d1=2.00 nd1=1.58423 νd1=30.49 r2=-30.313 d2=D2 r3=-15.650(非球面) d3=2.00 nd3=1.58423 νd3=30.49 r4=-15.168(非球面) d4=0.20 r5=-148.747 d5=1.22 nd5=1.80518 νd5=25.42 r6=27.082 d6=5.00 nd6=1.51742 νd6=52.43 r7=-9.210 d7=1.00 r8=∞(絞り) d8=D8 r9=-49.774(非球面) d9=2.53 nd9=1.58423 νd9=30.49 r10=-30.155(非球面) d10=4.18 r11=-9.100 d11=1.50 nd11=1.74100 νd11=52.64 r12=-46.318
【0035】 ズームデータ 広角端 中間 望遠端 Fno. 4.9 8.9 13.1 f 28.84 52.90 77.60 D2 3.02 4.00 2.86 D8 9.89 4.19 2.00
【0036】 非球面係数 第1面 K=0.0 A4 =-3.8161×10-5 6 =4.8846×10-7 8 =-1.0393×10-910 =0.0 第3面 K=0.0 A4 =-3.7729×10-4 6 =-6.7830×10-6 8 =4.2756×10-710 =-5.2549×10-9 第4面 K=0.0 A4 =-6.2735×10-5 6 =-8.4121×10-7 8 =2.6773×10-710 =-1.3962×10-9 第9面 K=0.0 A4 =1.0434×10-4 6 =2.2860×10-6 8 =-4.9528×10-810 =4.9207×10-10 第10面 K=0.0 A4 =-2.1368×10-5 6 =2.7244×10-6 8 =-6.0890×10-810 =4.3466×10-10
【0037】第3実施例 図9は本発明による3群ズームレンズの第3実施例のレ
ンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図
10〜12は第3実施例における球面収差、非点収差、
歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図10は広角
端、図11は中間、図12は望遠端での状態を示してい
る。
【0038】第3実施例の3群ズーム光学系は、物体側
より順に、正の第1レンズ群G1と、正の第2レンズ群
G2と、絞りSと、負の第3レンズ群G3とで構成され
ている。正の第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向け
た、像側に非球面を有する1枚のプラスチック製正メニ
スカスレンズL1で構成されている。正の第2レンズ群
G2は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズL21’と、両凸正レンズL22”と、像
側に非球面を有する両凸正レンズL23”とで構成され
ている。負の第3レンズ群G3は、物体側に凹面を向け
た、両側に非球面を有するプラスチック製正メニスカス
レンズL31と、物体側に凹面を向けた、負メニスカス
レンズL32とで構成されている。
【0039】また、広角端から望遠端への変倍の際に、
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が広角端
から中間焦点距離付近にむかうにつれて増大した後、望
遠端にむかうにつれて減少し、第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が
物体側に移動するズーム方式を採用している。絞りS
は、第2レンズ群G2と一体で移動するようになってい
る。
【0040】次に、第3実施例の3群ズームレンズを構
成する光学部材のレンズデータを示す。数値データ31=-38.000 d1=2.00 nd1=1.52542 νd1=55.78 r2=-38.411(非球面) d2=D2 r3=-11.589 d3=1.00 nd3=1.80610 νd3=40.92 r4=-59.753 d4=0.20 r5=14.307 d5=4.18 nd5=1.48749 νd5=70.23 r6=-27.681 d6=0.51 r7=55.773 d7=2.17 nd7=1.58313 νd7=59.38 r8=-17.400(非球面) d8=1.00 r9=∞(絞り) d9=D9 r10=-62.811(非球面) d10=2.53 nd10=1.58423 νd10=30.49 r11=-36.370(非球面) d11=4.53 r12=-9.000 d12=1.40 nd12=1.74100 νd12=52.64 r13=-38.620
【0041】 ズームデータ 広角端 中間 望遠端 Fno. 4.8 8.9 13.0 f 28.84 52.90 77.60 D2 3.32 4.00 3.04 D9 10.30 4.29 2.00
【0042】 非球面係数 第2面 K=0.0 A4 =1.6768×10-5 6 =-2.5018×10-7 8 =3.6832×10-910 =-5.1894×10-11 第8面 K=0.0 A4 =1.7782×10-4 6 =-2.6727×10-7 8 =-8.0708×10-910 =0.0 第10面 K=0.0 A4 =1.7744×10-4 6 =-4.6702×10-6 8 =1.0962×10-710 =-4.7833×10-10 第11面 K=0.0 A4 =5.1801×10-5 6 =-1.3158×10-6 8 =-1.1327×10-810 =5.1146×10-10
【0043】第4実施例 図13は本発明による3群ズームレンズの第4実施例の
レンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図
14〜16は第4実施例における球面収差、非点収差、
歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図14は広角
端、図15は中間、図16は望遠端での状態を示してい
る。
【0044】第4実施例の3群ズームレンズは、物体側
より順に、正の第1レンズ群G1と、正の第2レンズ群
G2と、絞りSと、負の第3レンズ群G3とで構成され
ている。正の第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向け
た、像側に非球面を有する1枚のプラスチック製正メニ
スカスレンズL1で構成されている。正の第2レンズ群
G2は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた、両側
に非球面を有する負メニスカスレンズL21と、像側に
凹面を向けた負メニスカスレンズL22”’と両凸正レ
ンズL23’との接合レンズとで構成されている。負の
第3レンズ群G3は、物体側に凹面を向けた、両側に非
球面を有するパワーの弱いプラスチック製正メニスカス
レンズL31と、物体側に凹面を向けた、負メニスカス
レンズL32とで構成されている。
【0045】また、広角端から望遠端への変倍の際に、
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が広角端
から中間焦点距離付近にむかうにつれて増大した後、望
遠端にむかうにつれて減少し、第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が
物体側に移動するズーム方式を採用している。絞りS
は、第2レンズ群G2と一体で移動するようになってい
る。
【0046】次に、第4実施例の3群ズームレンズを構
成する光学部材のレンズデータを示す。数値データ41=-31.500 d1=2.00 nd1=1.58423 νd1=30.49 r2=-25.285(非球面) d2=D2 r3=-18.448(非球面) d3=2.00 nd3=1.58423 νd3=30.49 r4=-24.630(非球面) d4=0.97 r5=170.848 d5=1.00 nd5=1.83400 νd5=37.16 r6=19.556 d6=5.00 nd6=1.51633 νd6=64.14 r7=-8.957 d7=1.00 r8=∞(絞り) d8=D8 r9=-41.714(非球面) d9=2.53 nd9=1.58423 νd9=30.49 r10=-28.435(非球面) d10=4.42 r11=-9.000 d11=1.40 nd11=1.74100 νd11=52.64 r12=-38.640
【0047】 ズームデータ 広角端 中間 望遠端 Fno. 4.7 8.6 12.7 f 28.84 52.90 77.60 D2 2.43 3.50 2.61 D8 10.17 4.28 2.00
【0048】 非球面係数 第2面 K=0.0 A4 =3.8444×10-5 6 =-7.1995×10-7 8 =5.2490×10-910 =-1.2243×10-11 第3面 K=0.0 A4 =-1.8594×10-4 6 =-3.7422×10-6 8 =2.6980×10-710 =-4.0279×10-9 第4面 K=0.0 A4 =9.4129×10-5 6 =1.0181×10-6 8 =2.0548×10-710 =-7.8191×10-10 第9面 K=0.0 A4 =1.1551×10-4 6 =2.5649×10-6 8 =-5.6380×10-810 =5.3148×10-10 第10面 K=0.0 A4 =-7.7298×10-6 6 =2.6164×10-6 8 =-5.9295×10-810 =3.9279×10-10
【0049】第5実施例 図17は本発明による3群ズームレンズの第5実施例の
レンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図
18〜20は第5実施例における球面収差、非点収差、
歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図18は広角
端、図19は中間、図20は望遠端での状態を示してい
る。
【0050】第5実施例の3群ズームレンズは、物体側
より順に、正の第1レンズ群G1と、正の第2レンズ群
G2と、絞りSと、負の第3レンズ群G3とで構成され
ている。正の第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向け
た、両側に非球面を有する1枚のプラスチック製正メニ
スカスレンズL1”で構成されている。正の第2レンズ
群G2は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた、両
側に非球面を有する負メニスカスレンズL21と、物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22とで構成さ
れている。負の第3レンズ群G3は、物体側に凹面を向
けた、両側に非球面を有するプラスチック製正メニスカ
スレンズL31と、物体側に凹面を向けた、負メニスカ
スレンズL32とで構成されている。
【0051】また、広角端から望遠端への変倍の際に、
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が広角端
から中間焦点距離付近にむかうにつれて増大した後、望
遠端にむかうにつれて減少し、第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が
物体側に移動するズーム方式を採用している。絞りS
は、第2レンズ群G2と一体で移動するようになってい
る。
【0052】次に、第5実施例の3群ズームレンズを構
成する光学部材のレンズデータを示す。数値データ51=-30.000(非球面) d1=2.00 nd1=1.52542 νd1=55.78 r2=-26.201(非球面) d2=D2 r3=-26.692(非球面) d3=2.00 nd3=1.58423 νd3=30.49 r4=-50.505(非球面) d4=1.32 r5=-392.797 d5=3.28 nd5=1.48749 νd5=70.23 r6=-9.120 d6=1.00 r7=∞(絞り) d7=D7 r8=-45.826(非球面) d8=2.53 nd8=1.58423 νd8=30.49 r9=-28.055(非球面) d9=4.15 r10=-9.180 d10=1.50 nd10=1.72916 νd10=54.68 r11=-45.984
【0053】 ズームデータ 広角端 中間 望遠端 Fno. 4.7 8.6 11.4 f 28.84 52.89 69.84 D2 2.34 3.00 2.40 D7 9.88 3.78 2.00
【0054】 非球面係数 第1面 K=0.0 A4 =-1.9843×10-4 6 =8.9530×10-7 8 =-1.6704×10-910 =-1.5727×10-11 第2面 K=0.0 A4 =-1.3850×10-4 6 =-2.2978×10-7 8 =4.8086×10-910 =4.6132×10-12 第3面 K=10.690 A4 =-1.8820×10-4 6 =-7.2487×10-6 8 =9.6896×10-810 =-3.5102×10-10 第4面 K=0.0 A4 =7.0678×10-6 6 =-3.1958×10-6 8 =9.1962×10-810 =1.3813×10-9 第8面 K=0.0 A4 =1.2288×10-4 6 =1.5069×10-6 8 =-4.4586×10-810 =4.7281×10-10 第9面 K=0.0 A4 =7.4324×10-6 6 =2.0529×10-6 8 =-5.4475×10-810 =3.7668×10-10
【0055】第6実施例 図21は本発明による3群ズームレンズの第6実施例の
レンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。図
22〜24は第6実施例における球面収差、非点収差、
歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図22は広角
端、図23は中間、図24は望遠端での状態を示してい
る。
【0056】第6実施例の3群ズームレンズは、物体側
より順に、正の第1レンズ群G1と、正の第2レンズ群
G2と、絞りSと、負の第3レンズ群G3とで構成され
ている。正の第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向け
た、像側に非球面を有する1枚のプラスチック製正メニ
スカスレンズL1で構成されている。正の第2レンズ群
G2は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた、両側
に非球面を有する負メニスカスレンズL21と、両凸正
レンズL22”と物体側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズL23との接合レンズとで構成されている。負の第
3レンズ群G3は、物体側に凹面を向けた、負メニスカ
スレンズL3で構成されている。
【0057】また、広角端から望遠端への変倍の際に、
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が広角端
から中間焦点距離付近にむかうにつれて増大した後、望
遠端にむかうにつれて減少し、第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が
物体側に移動するズーム方式を採用している。絞りS
は、第2レンズ群G2と一体で移動するようになってい
る。
【0058】次に、第6実施例の3群ズームレンズを構
成する光学部材のレンズデータを示す。数値データ61=-34.000 d1=2.00 nd1=1.52542 νd1=55.78 r2=-30.620(非球面) d2=D2 r3=-9.623(非球面) d3=2.15 nd3=1.58423 νd3=30.49 r4=-11.862(非球面) d4=0.20 r5=50.000 d5=3.54 nd5=1.51633 νd5=64.14 r6=-8.528 d6=4.92 nd6=1.84666 νd6=23.78 r7=-11.540 d7=0.80 r8=∞(絞り) d8=D8 r9=-12.113(非球面) d9=1.50 nd9=1.77250 νd9=49.60 r10=-209.477
【0059】 ズームデータ 広角端 中間 望遠端 Fno. 5.0 8.7 15.2 f 28.84 50.2 87.30 D2 3.50 4.00 3.20 D8 17.52 12.62 9.80
【0060】 非球面係数 第2面 K=-2.1635 A4 =8.3155×10-5 6 =-1.3862×10-6 8 =1.6141×10-810 =-1.1822×10-10 第3面 K=0.2720 A4 =4.1278×10-4 6 =-7.6374×10-6 8 =2.7053×10-710 =-2.1736×10-9 第4面 K=0.0981 A4 =3.5805×10-4 6 =-6.1935×10-6 8 =2.6584×10-710 =-1.8535×10-9 第9面 K=0.0 A4 =5.9794×10-5 6 =-6.2449×10-8 8 =1.9474×10-910 =2.4477×10-12
【0061】次に、各実施例における条件式の値を表1
に示す
【表1】
【0062】以上説明した本発明の3群ズームレンズ
は、図25に斜視図で、図26に断面図でそれぞれ示し
たような構成のコンパクトカメラ撮影用対物レンズaと
して用いられる。図26中、G1は正の屈折力を有する
第1レンズ群、G2は正の屈折力を有する第2レンズ
群、G3は負の屈折力を有する第3レンズ群を示してお
り、第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3でもって、上
記実施例で説明したような本発明の3群ズーム光学系が
構成されている。また、Lbは撮影用光路、Leはファ
インダー用光路を示しており、撮影用光路Lbとファイ
ンダー用光路Leは平行に並んでおり、被写体の像は、
ファインダー用対物レンズ、像正立プリズム、絞り、及
び接眼レンズからなるファインダーにより観察され、ま
た、撮影用対物レンズaによりフィルム上に結像され
る。
【0063】また、フィルムの代わりに、CCD等の電
子撮像素子を用いて構成されるコンパクトな電子カメラ
の撮影用対物レンズとして本発明のズーム光学系を用い
ることができる。その場合、電子撮像素子へ入射する軸
上、及び軸外の主光線がほぼ垂直となるように、電子撮
像素子の撮像面の直前に正レンズを配置してもよい。
【0064】以上説明したように、本発明の3群ズーム
レンズは、特許請求の範囲に記載された発明の他に、次
に示すような特徴も備えている。
【0065】(1)前記第2レンズ群が2枚以上のレン
ズで構成されていることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の3群ズームレンズ。
【0066】(2)前記第3レンズ群が、物体側より順
に少なくとも1面の非球面を有するパワーの弱いプラス
チックレンズと、負レンズとで構成されていることを特
徴とする請求項1〜3、上記(1)のいずれかに記載の
3群ズームレンズ。
【0067】(3)次の条件式を満足することを特徴と
する、請求項1〜3、上記(1),(2)のいずれかに
記載の3群ズームレンズ。 0 < ft /f1G1 < 0.5 但し、f1G1は第1レンズ群の焦点距離、ftは長焦点
距離端の焦点距離である。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、小
型・低コスト・広画角でありながら、少ない構成枚数で
性能の良好な3群ズームレンズを実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による3群ズームレンズの第1実施例の
レンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図2】第1実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、広角端での状態を示
している。
【図3】第1実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、中間での状態を示し
ている。
【図4】第1実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、望遠端での状態を示
している。
【図5】本発明による3群ズームレンズの第2実施例の
レンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図6】第2実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、広角端での状態を示
している。
【図7】第2実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、中間での状態を示し
ている。
【図8】第2実施例における球面収差、非点収差、歪曲
収差、倍率色収差を示す図であり、望遠端での状態を示
している。
【図9】本発明による3群ズームレンズの第3実施例の
レンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角
端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図10】第3実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、広角端での状態を
示している。
【図11】第3実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、中間での状態を示
している。
【図12】第3実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、望遠端での状態を
示している。
【図13】本発明による3群ズームレンズの第4実施例
のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広
角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図14】第4実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、広角端での状態を
示している。
【図15】第4実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、中間での状態を示
している。
【図16】第4実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、望遠端での状態を
示している。
【図17】本発明による3群ズームレンズの第5実施例
のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広
角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図18】第5実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、広角端での状態を
示している。
【図19】第5実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、中間での状態を示
している。
【図20】第5実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、望遠端での状態を
示している。
【図21】本発明による3群ズームレンズの第6実施例
のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広
角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示している。
【図22】第6実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、広角端での状態を
示している。
【図23】第6実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、中間での状態を示
している。
【図24】第6実施例における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す図であり、望遠端での状態を
示している。
【図25】本発明の3群ズームレンズを用いたカメラの
一例を示す概略斜視図である。
【図26】図25のカメラ内部の概略構成を示す断面図
である。
【符号の説明】
a コンパクトカメラ用対物レンズ G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群 L1 物体側に凹面を向けた、像側に非球面を
有するプラスチック製正メニスカスレンズ L1’ 物体側に凹面を向けた、物体側に非球面
を有するプラスチック製正メニスカスレンズ L1” 物体側に凹面を向けた、両側に非球面を
有するプラスチック製正メニスカスレンズ L21 物体側に凹面を向けた、両側に非球面を
有する負メニスカスレンズ L21’ 物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズ L22’ 両凹負レンズ L22” 両凸正レンズ L22”’ 像側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズ L23’ 両凸正レンズ L23” 像側に非球面を有する両凸正レンズ L31 物体側に凹面を向けた、両側に非球面を
有するパワーの弱いプラスチック製正メニスカスレンズ L32 物体側に凹面を向けた、負メニスカスレ
ンズ L32 負メニスカスレンズ L3 物体側に凹面を向けた、負メニスカスレ
ンズ Lb 撮影用光路 Le ファインダー用光路 S 絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H087 KA02 KA03 PA04 PA05 PA06 PA17 PA18 PB05 PB06 QA03 QA07 QA12 QA21 QA22 QA25 QA26 QA37 QA41 QA42 QA45 QA46 RA05 RA13 RA36 SA13 SA16 SA20 SA62 SA63 SA64 SB02 SB13 SB14 SB22 SB23

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、正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、負
    の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端から望
    遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レン
    ズ群との間隔が広角端から中間焦点距離付近にむかうに
    つれて増大した後、望遠端にむかうにつれて減少し、前
    記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少する
    ように、各レンズ群が物体側へ移動する3群ズームレン
    ズにおいて、 前記3群ズームレンズが、変倍比が2よりも大きいズー
    ムレンズであり、 前記第1レンズ群が、単レンズで構成されていることを
    特徴とする3群ズームレンズ。
  2. 【請求項2】 物体側より順に、正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、負
    の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端から望
    遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変化させて変
    倍を行う3群ズームレンズにおいて、 前記第1レンズ群が、物体側に凹面を向けた正の屈折力
    を有する単レンズで構成されていることを特徴とする3
    群ズームレンズ。
  3. 【請求項3】 前記第1レンズ群が、少なくとも1面の
    非球面を有するプラスチックレンズで構成されているこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の3群ズ
    ームレンズ。
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