JP2004295075A - ズームレンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から像面側に向けて順に、全体として負の屈折力を有する第1レンズ群I、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群II、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群IIIを備え、第2レンズ群及び第3レンズ群の移動により広角端から望遠端の変倍及び変倍に伴う像面変動を補正するズームレンズにおいて、第1レンズ群Iは、物体側から順に配列された負の屈折力を有する単一の第1レンズ1,光路を変えると共に負の屈折力を有するプリズム2からなり、第2レンズ群は単一の第2レンズ3からなり、第3レンズ群は単一の第3レンズ4からなる。これにより、レンズ系全長が短くなり、薄型で小型のズームレンズが達成される。
【選択図】 図1
Description
特に、携帯電話機、携帯情報端末機(PDA)等は、小型化、薄型化が強く要求されており、それ故にそれらに搭載される光学系としても小型で、薄型にする必要がある。
また、被写体光の進入方向において、最も被写体寄りの位置にプリズムを配置し、被写体光の進行方向を直角に変更する光学系が知られている(例えば、特許文献3参照)。
したがって、携帯電話機、携帯情報端末機(PDA)、携帯型パーソナルコンピュータ等の奥行きが浅く、しかも幅方向にも制約を受ける空間内に、容易に収容できるようなレンズ構成をなす小型で全長の短いズームレンズとして、好ましいものが無かった。
レンズの構成枚数が少なく、小型化、薄型化、軽量化等が図れ、携帯電話機、携帯情報端末機等に搭載されるのに適した光学性能の高いズームレンズを提供することにある。
この構成によれば、第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向において相対的に移動することで、短焦点端〜長焦点端の範囲での変倍動作及びこの変倍に伴う像面変動の補正が行われる。また、ズームレンズの奥行き寸法は、第1レンズ群(単一のレンズ及びプリズム)に物体光(被写体光)が進入する方向の寸法であり、撮影時及び非撮影時に拘わらず一定であるため薄型化が達成され、又、プリズムを通過した後の第2レンズ群及び第3レンズ群の構成もそれぞれ単一のレンズからなる簡単な構成であるため、レンズ系全長が短くなり、小型のズームレンズが達成される。
この構成によれば、歪曲収差が補正されて、良好な光学特性が得られる。
この構成によれば、歪曲収差をより良好に補正することができる。
この構成によれば、球面収差を良好に補正できると共に、レンズ系の全長を短くすることができる。
この構成によれば、非球面の加工が簡単に行え、コストを低減でき、軽量化できる。
(1)0.8<│f1/f2│<1.5、
(2)ν1>40、
を満足する、構成を採用できる。
この構成によれば、歪曲収差、非点収差、倍率色収差等の諸収差を良好に補正することができる。
(3)0.2<│fw/f1│<0.4、
を満足する、構成を採用できる。
この構成によれば、歪曲収差、非点収差等を良好に補正することができ、又、短焦点端での最外角入射光線が光軸に近づくため第1レンズを小径化でき、それ故にズームレンズを小型化できる。
図1は、本発明に係るズームレンズの一実施形態を示すものである。このズームレンズにおいては、図1に示すように、光軸方向L1,L2に沿って物体側から像面側に向けて、全体として負の屈折力を有する第1レンズ群(I)と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群(II)と、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群(III)とが、順次に配列されている。
さらに、第1レンズ群(I)において、プリズム2の直後には、開口絞り6が配置されている。第2レンズ群(II)において、第2レンズ3の直前と直後には、開口絞り7及び開口絞り8が配置されている。尚、開口絞り8は必ずしも必要ではない。第3レンズ群(III)において、第3レンズ4の直前には、開口絞り9が配置されている。
そして、開口絞り7,8は第2レンズ群(II)と一体的に移動し、開口絞り9は第3レンズ群(III)と一体的に移動するようになっている。
そして、プリズム2により、被写体光の入射光軸L1は略直角な方向L2に変えられるため、第1レンズ群(I)すなわちズームレンズの入射光軸L1方向における奥行き寸法を小さくでき、薄型化が行える。
ここで、第1レンズ1においては、像面側に位置する曲率半径の小さい面S2が、非球面に形成されてもよい。これにより、諸収差、特に歪曲収差を良好に補正することができる。尚、この非球面が、周辺部に向かうに連れて負の屈折力が弱くなるように形成されれば、歪曲収差等をさらに容易に補正することができる。
Z=Cy2/[1+(1−εC2y2)1/2]+Dy4+Ey6+Fy8+Gy10+Hy12、
ただし、Z:非球面の頂点における接平面から,光軸L(L1,L2)からの高さがyの非球面上の点までの距離、y:光軸からの高さ、C:非球面の頂点における曲率(1/R)、ε:円錐定数、D,E,F,G,H:非球面係数である。
(1)0.8<│f1/f2│<1.5、
(2)ν1>40、
(3)0.2<│fw/f1│<0.4、
を満足するように構成されている。
条件式(2)は、倍率色収差の補正に関するものであり、この条件式(2)を満たすように形成することで、倍率色収差を良好に補正することができる。
条件式(3)は、短焦点端におけるレンズ全系と第1レンズ群との適切な焦点距離の比を定めたものであり、│fw/f1│の値が、上限を超えると歪曲収差及び非点収差の補正が困難になり、下限を超えると短焦点端での最外角入射光線が光軸から離れるため、第1レンズ1の外径が大きくなり、小型化が図れない。したがって、条件式(3)を満たすように形成することで、歪曲収差、非点収差等の諸収差を良好に補正することができ、又、ズームレンズの小径化、小型化が達成される。
この実施例においては、第2レンズ3がガラス材料により形成され、物体側の面S7には非球面を設けず、開口絞り8を設けた構成となっている。また、条件式(1),(2),(3)の数値データは、│f1/f2│=1.275、ν1=56.4、│fw/f1│=0.33、となる。
尚、第1レンズ1、プリズム2、開口絞り6、開口絞り7、第2レンズ3、開口絞り9、第3レンズ4、ガラスフィルタ5においては、図5に示すように、それぞれの面をSi(i=1〜13)、それぞれの面Siの曲率半径をRi(i=1〜13)で表す。
II 第2レンズ群
III 第3レンズ群
1 第1レンズ(第1レンズ群)
2 プリズム(第1レンズ群)
3 第2レンズ(第2レンズ群)
4 第3レンズ(第3レンズ群)
5 ガラスフィルタ
6,7,8,9 開口絞り
D1〜D13 光軸上の面間隔
P 撮像面
R1〜R14 曲率半径
S1〜S14 面
BF バックフォーカス
Claims (7)
- 物体側から像面側に向けて順に、
全体として負の屈折力を有する第1レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第3レンズ群とを備え、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の移動により短焦点端から長焦点端の変倍及び変倍に伴う像面変動を補正するズームレンズであって、
前記第1レンズ群は、物体側から順に配列された、負の屈折力を有する単一の第1レンズと、光路を変えると共に負の屈折力を有するプリズムと、からなり、
前記第2レンズ群は、単一の第2レンズからなり、
前記第3レンズ群は、単一の第3レンズからなる、
ことを特徴とするズームレンズ。 - 前記第1レンズは、非球面を有する、
ことを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズの非球面は、曲率半径が小さい方の面に形成されている、
ことを特徴とする請求項2記載のズームレンズ。 - 前記第3レンズは、両面に非球面を有する、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載のズームレンズ。 - 前記第3レンズは、樹脂材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第1レンズのアッベ数をν1とするとき、
(1)0.8<│f1/f2│<1.5、
(2)ν1>40、
を満足する、
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載のズームレンズ。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、短焦点端におけるレンズ全系の焦点距離をfwとするとき、
(3)0.2<│fw/f1│<0.4、
を満足する、
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれかに記載のズームレンズ。
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