JP2004279726A - 小型ズームレンズ、及びこれを用いたデジタルカメラとビデオカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】高画質でかつコンパクトな３ＣＣＤ用に好適な小型ズームレンズを提供する
【解決手段】像面に対して固定の第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力のレンズ１１、正の屈折力のレンズ１２、及び正の屈折力のレンズ１３を含む。第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動して変倍作用をもたらす。絞りは像面に対して固定される。第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力のレンズ３１と正の屈折力のレンズ３２とを含み、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群Ｇ２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。
【選択図】 図１
【解決手段】像面に対して固定の第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力のレンズ１１、正の屈折力のレンズ１２、及び正の屈折力のレンズ１３を含む。第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動して変倍作用をもたらす。絞りは像面に対して固定される。第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力のレンズ３１と正の屈折力のレンズ３２とを含み、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群Ｇ２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラなどに用いられる超小型の３ＣＣＤ用光学系に好ましく用いることができる小型ズームレンズに関する。また、本発明は、この小型ズームレンズを用いたデジタルカメラ及びビデオカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、高画質タイプの３ＣＣＤ用光学系が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されたズームレンズは、物体側から正、負、正、正の屈折力を有する４つのレンズ群にて構成され、第２レンズ群で変倍、第４レンズ群でフォーカスを行う。また、第３レンズ群は、非球面を含む単レンズにて構成されている。
【０００４】
特許文献２に開示されたズームレンズも、物体側から正、負、正、正の屈折力を有する４つのレンズ群にて構成され、第２レンズ群で変倍、第４レンズ群でフォーカスを行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３４７６９７号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−３０５０１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焦点距離を短くしながら色分解プリズムを挿入するためのバックフォーカスを確保するためには、第３レンズ群の屈折力を弱くしなくてはならない。特許文献１のように、第３レンズ群を単レンズにて構成すると、屈折力が弱くなるに従い、各レンズ面の曲率が緩くなり充分に収差補正ができない。あるいは物体側面と像側面の曲率が著しく近くなるため、芯取り等の加工が困難になる。特許文献２では、第３レンズ群が２枚で構成されているために、加工上の制約は小さくできるが、第１レンズ群は３枚の単レンズにて構成されているので、組みにくく、また、第２レンズ群は４枚の単レンズにて構成されているので、低コスト化できない。
【０００８】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、高画質でかつコンパクトな３ＣＣＤ用に好適な小型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】
上記の目的を達成するために、本発明の小型ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、及び正の屈折力のレンズを含み、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、像面に対して固定された絞りと、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとからなり、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する第４レンズ群とを備える。
【００１０】
また、本発明のデジタルカメラ及びビデオカメラは、いずれも上記の本発明の小型ズームレンズを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の小型ズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群、第２レンズ群、絞り、第３レンズ群、及び第４レンズ群を備える。
【００１２】
第１レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、及び正の屈折力のレンズを含み、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定される。
【００１３】
第２レンズ群は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす。
【００１４】
絞りは、像面に対して固定されている。
【００１５】
第３レンズ群は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとからなり、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。
【００１６】
第４レンズ群は、全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。
【００１７】
以上の構成により、３ＣＣＤ用として好ましく使用できる、高画質で小型のズームレンズを実現できる。
【００１８】
上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス負レンズと、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含むことが望ましい。
【００１９】
第２レンズ群がかかる好ましい構成を備えることにより、変倍時の色収差を抑制しつつ、非球面により軸外の下光線フレアを抑制できる。
【００２０】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス負レンズと、正の屈折力のレンズとを含むことが好ましい。
【００２１】
このように、第３レンズ群において、正の屈折力のレンズを像面側に配置することで、第４レンズ群への入射光線の光線高が小さくなり、それによってレンズ径を小さく、また、軽量化できるので、フォーカス時にアクチュエータにかかる消費電力を少なくすることができる。
【００２２】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（１）を満足することが好ましい。
【００２３】
４．０１＜｜ｆ３／ｆ４｜＜６０・・・（１）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
条件（１）は、第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離比に関する式である。下限を越えると、第４レンズ群の屈折力が弱くなりすぎるためにフォーカス時のレンズの移動量が大きくなる。上限を越えると、第４レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、フォーカスによる収差の変動が大きくなる。
【００２４】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（２）を満足することが好ましい。
【００２５】
１４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜２１０・・・（２）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
条件（２）の下限を越えると、第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、球面収差が発生する。上限を越えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなりすぎるため、像面湾曲を補正するのが困難になる。
【００２６】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（３）を満足することが好ましい。
【００２７】
３＜｜ｆ３／ＢＦｗ｜＜５５・・・（３）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ＢＦｗ：広角端でのバックフォーカス
条件（３）の下限を越えると、色分解プリズムを挿入するだけの空気間隔を確保するのが困難になる。上限を越えると、バックフォーカスが長くなりすぎるためにコンパクト化が困難になる。
【００２８】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は下記条件（４）を満足することが好ましい。
【００２９】
０．８５＜｜ｆ３１／ｆ３２｜＜１．５・・・（４）
ここで、
ｆ３１：第３レンズ群の物体側から第１番目のレンズの焦点距離
ｆ３２：第３レンズ群の物体側から第２番目のレンズの焦点距離
条件（４）の下限を越えると、負の屈折力が大きくなりすぎ、負のペッツヴァール和が大きくなる。また、像側に配置されたレンズの径が大きくなりすぎるため小型化に不利となる。また、上限を越えると、正の屈折力が大きくなりすぎ、球面収差及び軸上色収差が補正不足となる。
【００３０】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（５）及び（６）を満足することが好ましい。
【００３１】
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＜ ０．１５ ・・・（５）
｜νｄ３１−νｄ３２｜＜３．０ ・・・（６）
ここで、
ｎｄ３１：第３レンズ群の物体側レンズの屈折率
ｎｄ３２：第３レンズ群の像側レンズの屈折率
νｄ３１：第３レンズ群の物体側レンズのアッベ数
νｄ３２：第３レンズ群の像側レンズのアッベ数
第３レンズ群は、特に広角時に軸上の光線高が最も高くなる。条件式（５）の上限を越えると、物体側レンズと像側レンズとの屈折率差が大きくなりすぎるため一方のレンズの負担が大きくなり、特に高次の球面収差が発生しやすくなる。（６）の上限を越えると、軸上色収差が大きくなる。
【００３２】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、前記第４レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面と１組の接合レンズとを含み、物体側から順に、正の屈折力のレンズと、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含むことが好ましい。
【００３３】
第４レンズ群がかかる好ましい構成を備えることにより、負レンズに入射する光線の光線高を低くできるので、ペッツヴァール和に有利である。また、最終レンズが正の屈折力のレンズであることから、ＣＣＤへの軸外光線の入射角を小さくできる。
【００３４】
以下に、本発明のズームレンズの実施の形態について、図面及び表を参考にしつつ詳細に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る小型ズームレンズの構成を図１に示す。
【００３６】
本実施の形態の小型ズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、絞り（図示せず）、第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４を備える。
【００３７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力のレンズ１１、正の屈折力のレンズ１２、及び正の屈折力のレンズ１３を含み、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定される。
【００３８】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス負レンズ２１と、負の屈折力のレンズ２２と、正の屈折力のレンズ２３とを含む。
【００３９】
絞りは、像面に対して固定されている。
【００４０】
第３レンズ群Ｇ３は、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス負レンズ３１と、正の屈折力のレンズ３２とを含む。
【００４１】
第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群Ｇ２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、正の屈折力のレンズ４１と、負の屈折力のレンズ４２と、正の屈折力のレンズ４３とを含む。物体側のレンズ４１とレンズ４２とは接合レンズを構成しており、像側のレンズ４３は単レンズである。
【００４２】
図１において、２１２はカバーガラス、ローパスフィルタ、及びＩＲカットフィルタなどを簡略化して図示しており、２１３は色分解プリズムを簡略化して図示している。
【００４３】
図１において、ｒｉ（ｉは正の整数）は、物体側から数えたレンズ各面の曲率半径、ｄｉ（ｉは正の整数）は、物体側から数えたレンズ肉厚又はレンズ間の空気間隔を示す。
【００４４】
【実施例１】
次に、実施の形態１に対応する実施例１に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１に示す。表１において、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは各レンズのｄ線に対するアッベ数である。
【００４５】
また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表２に示す。各非球面形状は以下の式で表される回転対称非球面である。
【００４６】
【数１】
【００４７】
ここで、ＳＡＧは、レンズの光軸からの半径方向の高さＨの位置におけるレンズ頂点からの変位量であり、Ｒは曲率半径、Ｋは円錐常数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは非球面係数である。
【００４８】
また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表３に示す。表３において、標準位置は２群倍率が−１倍になる位置である。ｆ、Ｆ／Ｎｏ、ωは、それぞれ表１のズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点距離、Ｆナンバー、入射半画角である。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
ズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図２〜図４に示す。なお、図２〜図４において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｄ線に対する値を示す。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、点線はメリディオナル像面湾曲を示す。（ｃ）は歪曲収差を示す図である。（ｄ）は軸上色収差の図であり、実線はｄ線、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を示す。（ｅ）は倍率色収差の図であり、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を示す。
【００５３】
図２〜図４に示す収差図から明らかなように、本実施例１のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００５４】
本実施例１における各条件式の値は次の通りである。
【００５５】
｜ｆ３／ｆ４｜＝４．０４
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１６．６１
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝３．８６
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．３０
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００５６】
【実施例２】
次に、実施の形態１に対応する実施例２に係るズームレンズの具体的数値実施例を表４に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表５に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表６に示す。
【００５７】
【表４】
【００５８】
【表５】
【００５９】
【表６】
【００６０】
実施例２に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図５〜図７に示す。
【００６１】
図５〜図７に示す収差図から明らかなように、本実施例２のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００６２】
本実施例２における各条件式の値は次の通りである。
【００６３】
｜ｆ３／ｆ４｜＝４．７４
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１８．８６
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝４．４０
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．２７
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００６４】
【実施例３】
次に、実施の形態１に対応する実施例３に係るズームレンズの具体的数値実施例を表７に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表８に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表９に示す。
【００６５】
【表７】
【００６６】
【表８】
【００６７】
【表９】
【００６８】
実施例３に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図８〜図１０に示す。
【００６９】
図８〜図１０に示す収差図から明らかなように、本実施例３のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００７０】
本実施例３における各条件式の値は次の通りである。
【００７１】
｜ｆ３／ｆ４｜＝４．７７
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１９．２１
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝４．４７
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．２６
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００７２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る小型ズームレンズの構成を図１１に示す。
【００７３】
実施の形態１に係る図１と同じ構成要素には同一の符号を付して、そられの説明を省略する。
【００７４】
本実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、第４レンズ群Ｇ４の構成のみである。本実施の形態２の第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群Ｇ２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、正の屈折力のレンズ４１と、負の屈折力のレンズ４２と、正の屈折力のレンズ４３とを含む。実施の形態１と異なり、物体側のレンズ４１は単レンズであり、像側のレンズ４２とレンズ４３とは接合レンズを構成している。
【００７５】
【実施例４】
次に、実施の形態２に対応する実施例４に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１０に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表１１に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表１２に示す。
【００７６】
【表１０】
【００７７】
【表１１】
【００７８】
【表１２】
【００７９】
実施例４に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図１２〜図１４に示す。
【００８０】
図１２〜図１４に示す収差図から明らかなように、本実施例４のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００８１】
本実施例４における各条件式の値は次の通りである。
【００８２】
｜ｆ３／ｆ４｜＝２８．１６
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１０５．０８
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝２４．３２
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．０２
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００８３】
【実施例５】
次に、実施の形態２に対応する実施例５に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１３に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表１４に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表１５に示す。
【００８４】
【表１３】
【００８５】
【表１４】
【００８６】
【表１５】
【００８７】
実施例５に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図１５〜図１７に示す。
【００８８】
図１５〜図１７に示す収差図から明らかなように、本実施例５のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００８９】
本実施例５における各条件式の値は次の通りである。
【００９０】
｜ｆ３／ｆ４｜＝２３．９９
｜ｆ３／ｆｗ｜＝９０．５３
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝２０．８６
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．０２
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００９１】
【実施例６】
次に、実施の形態２に対応する実施例６に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１６に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表１７に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表１８に示す。
【００９２】
【表１６】
【００９３】
【表１７】
【００９４】
【表１８】
【００９５】
実施例６に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図１８〜図２０に示す。
【００９６】
図１８〜図２０に示す収差図から明らかなように、本実施例６のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００９７】
本実施例６における各条件式の値は次の通りである。
【００９８】
｜ｆ３／ｆ４｜＝５４．７
｜ｆ３／ｆｗ｜＝２００．３１
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝５０．３６８
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝０．９２
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００９９】
（実施の形態３）
図２１に本発明のズームレンズを用いて構成したビデオカメラの構成図を示す。２１１は実施の形態１のズームレンズ、２１２はローパスフィルター及びＩＲ吸収ガラス等、２１３ａ〜２１３ｃは色分解プリズム、２１４ａ〜２１４ｃはＣＣＤ、２１５は信号処理回路、２１６はビューファインダーである。
【０１００】
ズームレンズ２１１を通過した光は、ローパスフィルター及びＩＲ吸収ガラス２１２にて不要光成分が除去された後、色分解プリズム２１３ａ〜２１３ｃにて赤，緑，青の各色光に分解された後、ＣＣＤ２１４ａ〜２１４ｃの受光面上に結像される。赤，緑，青の各色光に対応するＣＣＤ２１４ａ〜２１４ｃからの出力信号は信号処理回路２１５にて演算処理されて、ビューファインダー２１６上にカラー画像が表示される。また、信号処理回路２１５からの出力信号は、図示しない映像記録回路に入力されて、所定の記録媒体に動画像が記録される。
【０１０１】
本実施の形態のビデオカメラは、本発明のズームレンズを用いているために、高画質でかつコンパクトなビデオカメラを実現できる。
【０１０２】
なお、ズームレンズ２１１として、実施の形態２のズームレンズを使用することもできる。
【０１０３】
また、図２１と同様の構成を用いて静止画像を記録するデジタルカメラを構成することもできる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のズームレンズによれば、３ＣＣＤ用として好ましく使用できる、高画質で小型のズームレンズを実現できる。
【０１０５】
また、本発明のビデオカメラ及びデジタルカメラによれば、本発明のズームレンズを用いることにより小型で高性能なビデオカメラ及びデジタルカメラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る小型ズームレンズの構成図
【図２】本発明の実施例１の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図３】本発明の実施例１の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図４】本発明の実施例１の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図５】本発明の実施例２の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図６】本発明の実施例２の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図７】本発明の実施例２の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図８】本発明の実施例３の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図９】本発明の実施例３の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図１０】本発明の実施例３の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る小型ズームレンズの構成図
【図１２】本発明の実施例４の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図１３】本発明の実施例４の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図１４】本発明の実施例４の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図１５】本発明の実施例５の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図１６】本発明の実施例５の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図１７】本発明の実施例５の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図１８】本発明の実施例６の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図１９】本発明の実施例６の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図２０】本発明の実施例６の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図２１】本発明の実施の形態３に係るビデオカメラの概略構成図
【符号の説明】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
２１１ ズームレンズ
２１３ａ〜２１３ｃ 色分解プリズム
２１４ａ〜２１４ｃ ＣＣＤ
２１５ 信号処理回路
２１６ ビューファインダー
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラなどに用いられる超小型の３ＣＣＤ用光学系に好ましく用いることができる小型ズームレンズに関する。また、本発明は、この小型ズームレンズを用いたデジタルカメラ及びビデオカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、高画質タイプの３ＣＣＤ用光学系が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されたズームレンズは、物体側から正、負、正、正の屈折力を有する４つのレンズ群にて構成され、第２レンズ群で変倍、第４レンズ群でフォーカスを行う。また、第３レンズ群は、非球面を含む単レンズにて構成されている。
【０００４】
特許文献２に開示されたズームレンズも、物体側から正、負、正、正の屈折力を有する４つのレンズ群にて構成され、第２レンズ群で変倍、第４レンズ群でフォーカスを行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３４７６９７号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−３０５０１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焦点距離を短くしながら色分解プリズムを挿入するためのバックフォーカスを確保するためには、第３レンズ群の屈折力を弱くしなくてはならない。特許文献１のように、第３レンズ群を単レンズにて構成すると、屈折力が弱くなるに従い、各レンズ面の曲率が緩くなり充分に収差補正ができない。あるいは物体側面と像側面の曲率が著しく近くなるため、芯取り等の加工が困難になる。特許文献２では、第３レンズ群が２枚で構成されているために、加工上の制約は小さくできるが、第１レンズ群は３枚の単レンズにて構成されているので、組みにくく、また、第２レンズ群は４枚の単レンズにて構成されているので、低コスト化できない。
【０００８】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、高画質でかつコンパクトな３ＣＣＤ用に好適な小型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】
上記の目的を達成するために、本発明の小型ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、及び正の屈折力のレンズを含み、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、像面に対して固定された絞りと、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとからなり、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する第４レンズ群とを備える。
【００１０】
また、本発明のデジタルカメラ及びビデオカメラは、いずれも上記の本発明の小型ズームレンズを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の小型ズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群、第２レンズ群、絞り、第３レンズ群、及び第４レンズ群を備える。
【００１２】
第１レンズ群は、物体側より順に、負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、及び正の屈折力のレンズを含み、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定される。
【００１３】
第２レンズ群は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす。
【００１４】
絞りは、像面に対して固定されている。
【００１５】
第３レンズ群は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとからなり、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。
【００１６】
第４レンズ群は、全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。
【００１７】
以上の構成により、３ＣＣＤ用として好ましく使用できる、高画質で小型のズームレンズを実現できる。
【００１８】
上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス負レンズと、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含むことが望ましい。
【００１９】
第２レンズ群がかかる好ましい構成を備えることにより、変倍時の色収差を抑制しつつ、非球面により軸外の下光線フレアを抑制できる。
【００２０】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス負レンズと、正の屈折力のレンズとを含むことが好ましい。
【００２１】
このように、第３レンズ群において、正の屈折力のレンズを像面側に配置することで、第４レンズ群への入射光線の光線高が小さくなり、それによってレンズ径を小さく、また、軽量化できるので、フォーカス時にアクチュエータにかかる消費電力を少なくすることができる。
【００２２】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（１）を満足することが好ましい。
【００２３】
４．０１＜｜ｆ３／ｆ４｜＜６０・・・（１）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
条件（１）は、第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離比に関する式である。下限を越えると、第４レンズ群の屈折力が弱くなりすぎるためにフォーカス時のレンズの移動量が大きくなる。上限を越えると、第４レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、フォーカスによる収差の変動が大きくなる。
【００２４】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（２）を満足することが好ましい。
【００２５】
１４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜２１０・・・（２）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
条件（２）の下限を越えると、第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、球面収差が発生する。上限を越えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなりすぎるため、像面湾曲を補正するのが困難になる。
【００２６】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（３）を満足することが好ましい。
【００２７】
３＜｜ｆ３／ＢＦｗ｜＜５５・・・（３）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ＢＦｗ：広角端でのバックフォーカス
条件（３）の下限を越えると、色分解プリズムを挿入するだけの空気間隔を確保するのが困難になる。上限を越えると、バックフォーカスが長くなりすぎるためにコンパクト化が困難になる。
【００２８】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は下記条件（４）を満足することが好ましい。
【００２９】
０．８５＜｜ｆ３１／ｆ３２｜＜１．５・・・（４）
ここで、
ｆ３１：第３レンズ群の物体側から第１番目のレンズの焦点距離
ｆ３２：第３レンズ群の物体側から第２番目のレンズの焦点距離
条件（４）の下限を越えると、負の屈折力が大きくなりすぎ、負のペッツヴァール和が大きくなる。また、像側に配置されたレンズの径が大きくなりすぎるため小型化に不利となる。また、上限を越えると、正の屈折力が大きくなりすぎ、球面収差及び軸上色収差が補正不足となる。
【００３０】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、第３レンズ群は、下記条件（５）及び（６）を満足することが好ましい。
【００３１】
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＜ ０．１５ ・・・（５）
｜νｄ３１−νｄ３２｜＜３．０ ・・・（６）
ここで、
ｎｄ３１：第３レンズ群の物体側レンズの屈折率
ｎｄ３２：第３レンズ群の像側レンズの屈折率
νｄ３１：第３レンズ群の物体側レンズのアッベ数
νｄ３２：第３レンズ群の像側レンズのアッベ数
第３レンズ群は、特に広角時に軸上の光線高が最も高くなる。条件式（５）の上限を越えると、物体側レンズと像側レンズとの屈折率差が大きくなりすぎるため一方のレンズの負担が大きくなり、特に高次の球面収差が発生しやすくなる。（６）の上限を越えると、軸上色収差が大きくなる。
【００３２】
また、上記の本発明の小型ズームレンズにおいて、前記第４レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面と１組の接合レンズとを含み、物体側から順に、正の屈折力のレンズと、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含むことが好ましい。
【００３３】
第４レンズ群がかかる好ましい構成を備えることにより、負レンズに入射する光線の光線高を低くできるので、ペッツヴァール和に有利である。また、最終レンズが正の屈折力のレンズであることから、ＣＣＤへの軸外光線の入射角を小さくできる。
【００３４】
以下に、本発明のズームレンズの実施の形態について、図面及び表を参考にしつつ詳細に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る小型ズームレンズの構成を図１に示す。
【００３６】
本実施の形態の小型ズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、絞り（図示せず）、第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４を備える。
【００３７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力のレンズ１１、正の屈折力のレンズ１２、及び正の屈折力のレンズ１３を含み、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定される。
【００３８】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス負レンズ２１と、負の屈折力のレンズ２２と、正の屈折力のレンズ２３とを含む。
【００３９】
絞りは、像面に対して固定されている。
【００４０】
第３レンズ群Ｇ３は、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される。第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス負レンズ３１と、正の屈折力のレンズ３２とを含む。
【００４１】
第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群Ｇ２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、正の屈折力のレンズ４１と、負の屈折力のレンズ４２と、正の屈折力のレンズ４３とを含む。物体側のレンズ４１とレンズ４２とは接合レンズを構成しており、像側のレンズ４３は単レンズである。
【００４２】
図１において、２１２はカバーガラス、ローパスフィルタ、及びＩＲカットフィルタなどを簡略化して図示しており、２１３は色分解プリズムを簡略化して図示している。
【００４３】
図１において、ｒｉ（ｉは正の整数）は、物体側から数えたレンズ各面の曲率半径、ｄｉ（ｉは正の整数）は、物体側から数えたレンズ肉厚又はレンズ間の空気間隔を示す。
【００４４】
【実施例１】
次に、実施の形態１に対応する実施例１に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１に示す。表１において、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚又はレンズ間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは各レンズのｄ線に対するアッベ数である。
【００４５】
また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表２に示す。各非球面形状は以下の式で表される回転対称非球面である。
【００４６】
【数１】
ここで、ＳＡＧは、レンズの光軸からの半径方向の高さＨの位置におけるレンズ頂点からの変位量であり、Ｒは曲率半径、Ｋは円錐常数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは非球面係数である。
【００４８】
また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表３に示す。表３において、標準位置は２群倍率が−１倍になる位置である。ｆ、Ｆ／Ｎｏ、ωは、それぞれ表１のズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における焦点距離、Ｆナンバー、入射半画角である。
【００４９】
【表１】
【表２】
【表３】
ズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図２〜図４に示す。なお、図２〜図４において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｄ線に対する値を示す。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、点線はメリディオナル像面湾曲を示す。（ｃ）は歪曲収差を示す図である。（ｄ）は軸上色収差の図であり、実線はｄ線、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を示す。（ｅ）は倍率色収差の図であり、点線はＦ線、波線はＣ線に対する値を示す。
【００５３】
図２〜図４に示す収差図から明らかなように、本実施例１のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００５４】
本実施例１における各条件式の値は次の通りである。
【００５５】
｜ｆ３／ｆ４｜＝４．０４
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１６．６１
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝３．８６
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．３０
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００５６】
【実施例２】
次に、実施の形態１に対応する実施例２に係るズームレンズの具体的数値実施例を表４に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表５に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表６に示す。
【００５７】
【表４】
【表５】
【表６】
実施例２に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図５〜図７に示す。
【００６１】
図５〜図７に示す収差図から明らかなように、本実施例２のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００６２】
本実施例２における各条件式の値は次の通りである。
【００６３】
｜ｆ３／ｆ４｜＝４．７４
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１８．８６
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝４．４０
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．２７
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００６４】
【実施例３】
次に、実施の形態１に対応する実施例３に係るズームレンズの具体的数値実施例を表７に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表８に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表９に示す。
【００６５】
【表７】
【表８】
【表９】
実施例３に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図８〜図１０に示す。
【００６９】
図８〜図１０に示す収差図から明らかなように、本実施例３のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００７０】
本実施例３における各条件式の値は次の通りである。
【００７１】
｜ｆ３／ｆ４｜＝４．７７
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１９．２１
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝４．４７
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．２６
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００７２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る小型ズームレンズの構成を図１１に示す。
【００７３】
実施の形態１に係る図１と同じ構成要素には同一の符号を付して、そられの説明を省略する。
【００７４】
本実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、第４レンズ群Ｇ４の構成のみである。本実施の形態２の第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有し、第２レンズ群Ｇ２の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する。第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、正の屈折力のレンズ４１と、負の屈折力のレンズ４２と、正の屈折力のレンズ４３とを含む。実施の形態１と異なり、物体側のレンズ４１は単レンズであり、像側のレンズ４２とレンズ４３とは接合レンズを構成している。
【００７５】
【実施例４】
次に、実施の形態２に対応する実施例４に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１０に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表１１に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表１２に示す。
【００７６】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
実施例４に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図１２〜図１４に示す。
【００８０】
図１２〜図１４に示す収差図から明らかなように、本実施例４のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００８１】
本実施例４における各条件式の値は次の通りである。
【００８２】
｜ｆ３／ｆ４｜＝２８．１６
｜ｆ３／ｆｗ｜＝１０５．０８
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝２４．３２
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．０２
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００８３】
【実施例５】
次に、実施の形態２に対応する実施例５に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１３に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表１４に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表１５に示す。
【００８４】
【表１３】
【表１４】
【表１５】
実施例５に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図１５〜図１７に示す。
【００８８】
図１５〜図１７に示す収差図から明らかなように、本実施例５のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００８９】
本実施例５における各条件式の値は次の通りである。
【００９０】
｜ｆ３／ｆ４｜＝２３．９９
｜ｆ３／ｆｗ｜＝９０．５３
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝２０．８６
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝１．０２
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００９１】
【実施例６】
次に、実施の形態２に対応する実施例６に係るズームレンズの具体的数値実施例を表１６に示す。また、非球面を構成するレンズ面の非球面係数を表１７に示す。また、レンズ先端から測って無限位置にある物点に対してズーミングを行ったときの、可変な空気間隔の各ズーム位置での値を表１８に示す。
【００９２】
【表１６】
【表１７】
【表１８】
実施例６に係るズームレンズの広角端、標準位置及び望遠端における各収差図を図１８〜図２０に示す。
【００９６】
図１８〜図２０に示す収差図から明らかなように、本実施例６のズームレンズは、高解像度を実現するのに十分な収差補正能力を有している。
【００９７】
本実施例６における各条件式の値は次の通りである。
【００９８】
｜ｆ３／ｆ４｜＝５４．７
｜ｆ３／ｆｗ｜＝２００．３１
｜ｆ３／ＢＦｗ｜＝５０．３６８
｜ｆ３１／ｆ３２｜＝０．９２
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＝０．０９
｜νｄ３１−νｄ３２｜＝１．８
【００９９】
（実施の形態３）
図２１に本発明のズームレンズを用いて構成したビデオカメラの構成図を示す。２１１は実施の形態１のズームレンズ、２１２はローパスフィルター及びＩＲ吸収ガラス等、２１３ａ〜２１３ｃは色分解プリズム、２１４ａ〜２１４ｃはＣＣＤ、２１５は信号処理回路、２１６はビューファインダーである。
【０１００】
ズームレンズ２１１を通過した光は、ローパスフィルター及びＩＲ吸収ガラス２１２にて不要光成分が除去された後、色分解プリズム２１３ａ〜２１３ｃにて赤，緑，青の各色光に分解された後、ＣＣＤ２１４ａ〜２１４ｃの受光面上に結像される。赤，緑，青の各色光に対応するＣＣＤ２１４ａ〜２１４ｃからの出力信号は信号処理回路２１５にて演算処理されて、ビューファインダー２１６上にカラー画像が表示される。また、信号処理回路２１５からの出力信号は、図示しない映像記録回路に入力されて、所定の記録媒体に動画像が記録される。
【０１０１】
本実施の形態のビデオカメラは、本発明のズームレンズを用いているために、高画質でかつコンパクトなビデオカメラを実現できる。
【０１０２】
なお、ズームレンズ２１１として、実施の形態２のズームレンズを使用することもできる。
【０１０３】
また、図２１と同様の構成を用いて静止画像を記録するデジタルカメラを構成することもできる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のズームレンズによれば、３ＣＣＤ用として好ましく使用できる、高画質で小型のズームレンズを実現できる。
【０１０５】
また、本発明のビデオカメラ及びデジタルカメラによれば、本発明のズームレンズを用いることにより小型で高性能なビデオカメラ及びデジタルカメラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る小型ズームレンズの構成図
【図２】本発明の実施例１の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図３】本発明の実施例１の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図４】本発明の実施例１の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図５】本発明の実施例２の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図６】本発明の実施例２の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図７】本発明の実施例２の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図８】本発明の実施例３の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図９】本発明の実施例３の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図１０】本発明の実施例３の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る小型ズームレンズの構成図
【図１２】本発明の実施例４の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図１３】本発明の実施例４の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図１４】本発明の実施例４の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図１５】本発明の実施例５の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図１６】本発明の実施例５の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図１７】本発明の実施例５の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図１８】本発明の実施例６の小型ズームレンズの広角端における収差図
【図１９】本発明の実施例６の小型ズームレンズの標準位置における収差図
【図２０】本発明の実施例６の小型ズームレンズの望遠端における収差図
【図２１】本発明の実施の形態３に係るビデオカメラの概略構成図
【符号の説明】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
２１１ ズームレンズ
２１３ａ〜２１３ｃ 色分解プリズム
２１４ａ〜２１４ｃ ＣＣＤ
２１５ 信号処理回路
２１６ ビューファインダー
Claims (11)
- 物体側より順に、負の屈折力のレンズ、正の屈折力のレンズ、及び正の屈折力のレンズを含み、全体として正の屈折力を有し、像面に対して固定された第１レンズ群と、
全体として負の屈折力を有し、光軸上を移動することにより変倍作用をもたらす第２レンズ群と、
像面に対して固定された絞りと、
正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとからなり、全体として正又は負の屈折力を有し、変倍及び合焦時に光軸方向に対して固定される第３レンズ群と、全体として正の屈折力を有し、前記第２レンズ群の光軸上での移動及び物体の移動によって変動する像面を基準面から一定の位置に保つように光軸上を移動する第４レンズ群と
を備えた小型ズームレンズ。 - 前記第２レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス負レンズと、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含む請求項１に記載の小型ズームレンズ。
- 前記第３レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面を含み、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス負レンズと、正の屈折力のレンズとを含む請求項１又は請求項２に記載の小型ズームレンズ。
- 前記第３レンズ群は、下記条件（１）を満足する請求項１〜請求項３のいずれかに記載の小型ズームレンズ。
４．０１＜｜ｆ３／ｆ４｜＜６０・・・（１）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離 - 前記第３レンズ群は、下記条件（２）を満足する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の小型ズームレンズ。
１４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜２１０・・・（２）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離 - 前記第３レンズ群は、下記条件（３）を満足する請求項１〜請求項５のいずれかに記載の小型ズームレンズ。
３＜｜ｆ３／ＢＦｗ｜＜５５・・・（３）
ここで、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ＢＦｗ：広角端でのバックフォーカス - 前記第３レンズ群は、下記条件（４）を満足する請求項１〜請求項６のいずれかに記載の小型ズームレンズ。
０．８５＜｜ｆ３１／ｆ３２｜＜１．５・・・（４）
ここで、
ｆ３１：第３レンズ群の物体側から第１番目のレンズの焦点距離
ｆ３２：第３レンズ群の物体側から第２番目のレンズの焦点距離 - 前記第３レンズ群は、下記条件（５）及び（６）を満足する請求項１〜請求項７のいずれかに記載の小型ズームレンズ。
｜ｎｄ３１−ｎｄ３２｜＜ ０．１５ ・・・（５）
｜νｄ３１−νｄ３２｜＜３．０ ・・・（６）
ここで、
ｎｄ３１：第３レンズ群の物体側レンズの屈折率
ｎｄ３２：第３レンズ群の像側レンズの屈折率
νｄ３１：第３レンズ群の物体側レンズのアッベ数
νｄ３２：第３レンズ群の像側レンズのアッベ数 - 前記第４レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面と１組の接合レンズとを含み、物体側から順に、正の屈折力のレンズと、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含む請求項１〜請求項８のいずれかに記載の小型ズームレンズ。
- 請求項１〜請求項９のいずれかに記載の小型ズームレンズを用いたデジタルカメラ。
- 請求項１〜請求項９のいずれかに記載の小型ズームレンズを用いたビデオカメラ。
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