JP2005078038A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 ビデオカメラやデジタルスチルカメラに好適な、高倍率でコンパクトかつコストを低減させたスリムなズームレンズを得る。
【解決手段】 物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１と、負の屈折力を有する第２レンズ群２とを有し、これら第１レンズ群１と第２レンズ群２とが相対的に距離を変化させることにより倍率を変倍する機能を備える。第１レンズ群１は、メニスカスレンズ１０を有する。このメニスカスレンズ１０は、得ようとする横長の画像の縦方向に対応した一端部および他端部をそれぞれカットしたような小判形に形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明はズームレンズに関し、特に、ビデオカメラやデジタルスチルカメラに好適なズームレンズに関する。

従来、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどのカメラ用の光学系においては、コストを低減させる為に、レンズの材料としてプラスチックがよく用いられている。一方、高変倍用のレンズ群として、物体側から順に、正の屈折力を持ちかつ固定構造とされた第１レンズ群と、負の屈折力を持ちかつ変倍のために光軸上を可動とされた第２レンズ群と、正の屈折力を持ちかつ固定構造とされた第３レンズ群と、正の屈折力を持ちかつ変倍による像面の変動を補正するとともに合焦のために光軸上を可動とされた第４レンズ群との、４つのレンズ群にて構成された方式がよく知られている。この方式のズームレンズとして、例えば、特許文献１、特許文献２に記載されているようなものがある。特許文献１によると、１０枚構成の内５枚をプラスチックレンズで構成し、１８倍のズーム比が達成されている。また、特許文献２によると、１０枚構成の内５枚をプラスチックレンズで構成し、２０倍と高いズーム比を達成し、しかも低コスト化をはかった光学系が提案されている。
特開平９−３１１２７２号公報（４〜１２頁、第１図） 特開２０００−３０５０１４号公報（６〜１３頁、第１図）

しかしながら前記従来の構成では、高倍率になればなるほど、第２レンズ群の移動量が増大するとともに、第１レンズ群のレンズ外径が大きくなって第２レンズ群以降との径差が拡大する。第２レンズ群の摺動用にガイドポール用いた場合、このガイドポールは第１レンズ群の外側に配置される。すると、第１レンズ群の外径に対応して光軸中心からガイドポールまでの距離も変化する為、第１レンズ群のレンズ外径が大きくなれば、必然的に第２レンズ群以降のレンズホルダの寸法も大きくなり、スリムな鏡筒構成を実現できないという課題を有している。

また、コンパクトかつ高性能なズームレンズを得るためには、非球面を活用することが必要不可欠になっている。非球面レンズは、その非球面を形成する手法の違いから、硝子のモールド工法による硝子非球面レンズ、硝子球面レンズの表面にプラスチックの非球面薄層を形成したハイブリッド型非球面レンズ、プラスチック材料の射出成型工法によるプラスチック非球面レンズなどがよく知られている。しかし、硝子非球面レンズは、高温でのモールド工法に用いる高価な金型の寿命が短く、コストが硝子球面レンズの約３倍程度と高価であるという問題がある。また、ハイブリッド型非球面レンズは、硝子球面レンズの製造コストに加えプラスチックの非球面薄層を形成するための金型のコストが必要となり、硝子非球面レンズと同様に高価であるという問題がある。プラスチック非球面レンズは、これらに比べて非常に安価であるが、硝子レンズと比べて屈折率が極端に低く、例えば、従来の４群構成のズームレンズにおいて、第２レンズ群のパワーを強くして、変倍のための移動量を小さくすることでコンパクトな光学系を実現しようとすると、ペッツバール和を小さく抑えるのが難しく、曲率が小さくなり、コマ収差が大きくなる等の課題を有している。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ビデオカメラやデジタルスチルカメラに好適な、高倍率でコンパクトかつコストを低減させたスリムなズームレンズを提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明のズームレンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有し、これら第１レンズ群と第２レンズ群とが相対的に距離を変化させることにより倍率を変倍する機能を備え、前記第１レンズ群はメニスカスレンズを有し、このメニスカスレンズは、得ようとする横長の画像の縦方向に対応した一端部および他端部をそれぞれカットしたような小判形に形成したものである。

本発明のズームレンズは、上記において、メニスカスレンズが、少なくとも１面が非球面であるプラスチックレンズにて形成されているものである。
また本発明のズームレンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第１レンズ群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えかつ負の屈折力を有した第２レンズ群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第３レンズ群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面の変動を補正する機能を備えかつ正の屈折力を有した第４レンズ群とのレンズ群にて構成されるズームレンズであって、前記第１レンズ群は正の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとで構成され、前記メニスカスレンズは少なくとも１面が非球面のプラスチックレンズで構成され、前記第３レンズ群は少なくとも１面が非球面の１枚のプラスチックレンズで構成され、以下の条件式を満足するものである。

ｎ1ｐ ＜ １．５５ ・・・（１）
１．６０ ＜ ｎ２ｍｉｎ ・・・（２）
２．０＜（Ｚ・ｆｗ^２）／（｜ｆ２｜・ｄ２）＜２．５ ・・・（３）
５．０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ７．０ ・・・（４）
ただし、ｎｌｐは第１レンズ群を構成している正のメニスカスレンズの屈折率、ｎ２ｍｉｎは第２レンズ群を構成している負レンズのうち最も屈折率の小さいレンズの屈折率、ｆｗは全系の広角端での焦点距離、ｄ２は変倍における第２レンズ群の移動距離、Ｚはズーム比、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離である。

さらに、本発明のズームレンズは、上記において、第３レンズ群に用いられるプラスチックレンズが、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である。

本発明のズームレンズによれば、第１レンズ群のメニスカスレンズを、得ようとする横長の画像の縦方向に対応した一端部および他端部をそれぞれ直線状にカットしたような小判形に形成したため、光軸から第２レンズ群の摺動用のガイドポールまでの距離を小さくとることが可能となり、スリムな鏡筒構成を実現できる。

また、本発明のズームレンズによれば、最適なレンズタイプを採用し、プラスチックレンズを効果的に用いて、１０枚という少ないレンズ構成で２０倍程度の高倍率を有し、収差が良好に補正された、コンパクトで低コストのズームレンズを実現できる。

以下に、本発明の実施の形態のズームレンズを、図面とともに詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態のズームレンズの第１レンズ群中の正のメニスカスレンズ１０を物体側から見たときの正面形状を示す。このメニスカスレンズ１０は、普通のレンズのような円形ではなく、得ようとする横長の画像の縦方向に対応した一端部および他端部をそれぞれ直線状にカットしたような小判形の形状となるように形成されている。１１はその直線部、１２は第２レンズ群の摺動用の一対のガイドポールである。

すなわち、ビデオカメラやデジタルスチルカメラにおいては、ＣＣＤ（電荷結合素子）などの撮像素子を用いており、画面寸法が４（横）対３（縦）に制限されている。これに合わせて、第１レンズ群中の正のメニスカスレンズ１０における、得ようとする画像の縦方向に対応した一端部および他端部をそれぞれ直線状にカットしたように形成して、レンズ１０を図示のように小判形に構成しても、性能上は差し支えがない。第２レンズ群の摺動用にガイドポール１２を用いた場合、このカットしたように形成した部分にガイドポール１２を配置することが可能となり、光軸中心１３からガイドポール１２までの距離を小さくとることができて、スリムな鏡筒構成を実現することができる。

図２は、本発明の実施の形態のズームレンズ（同図（ｂ））と従来のズームレンズ（同図（ａ））との大きさを比較したものである。図中、１は、物体側に配置されるとともに正の屈折力を持ちかつ固定構造とされた第１レンズ群、２は、負の屈折力を持ちかつ変倍のために光軸上を可動とされた第２レンズ群、３は、正の屈折力を持ちかつ固定構造とされた第３レンズ群、４は、正の屈折力を持ちかつ変倍による像面の変動を補正するとともに合焦のために光軸上を可動とされた第４レンズ群である。第２レンズ群２と第４レンズ群４とは、レンズホルダ１４、１５にそれぞれ保持され、これらレンズホルダ１４、１５がガイドポール１２に案内されることによって、光軸上を可動とされている。

図２（ａ）において１６は図示された従来のズームレンズに用いられている円形のメニスカスレンズ、図２（ｂ）において、１０は本発明にもとづく上述の小判形のメニスカスレンズである。

図２（ａ）に示す従来のズームレンズでは、一対のガイドポール１２は、第１レンズ群１の円形のメニスカスレンズ１６よりも外側に配置されているため、このメニスカスレンズ１６の外径よりも大きな寸法の距離をおいて互いに配置されている。このため、第２レンズ群２および第４レンズ群４のためのレンズホルダ１４、１５は、これら一対のガイドポール１２どうしの距離に対応して、これら第２レンズ群２および第４レンズ群４を構成する各レンズの外径よりもはるかに大きな寸法で形成されている。

これに対し、図２（ｂ）に示す本発明の実施の形態のズームレンズでは、上述のように第１レンズ群１のメニスカスレンズ１０を小判形に形成したため、図示のようにガイドポール１２どうしの距離が図２（ａ）の従来の場合よりも小さくなり、これに対応して、２レンズ群２および第４レンズ群４のためのレンズホルダ１４、１５も、図２（ａ）の従来の場合よりも小さくすることができる。これによって、スリムな鏡筒構成を実現することができる。

また、本実施の形態では、正のメニスカスレンズ１０をプラスチックで構成することもできる。このレンズ１０の材料を硝子とした場合は、加工上手間がかかり、高価なものとなる。このため、量産上現実的ではない。そこでプラスチックとすることにより、量産上製造が容易で、非球面形状を施しても安価で軽量なズームレンズを得ることができ、ビデオカメラやデジタルスチルカメラに搭載して好適なものとなる。
（実施の形態１）

図３は、本発明の実施の形態１のズームレンズの構成図を示す。図３において、１は第１レンズ群、２は第２レンズ群、３は第３レンズ群、４は第４レンズ群、Ｓは絞り、ＥＧは撮像素子のカバー硝子とローパスフィルター等の等価硝子である。第２レンズ群２と第４レンズ群４とが可動で、光軸５上を移動する。

第１レンズ群１は、２枚のレンズ１ａ、１ｂとメニスカスレンズ１０とによって構成されている。レンズ１ａは負レンズ、レンズ１ｂは正レンズで、これら負レンズ１ａと正レンズ１ｂとを貼り合わせて正の接合レンズを構成している。メニスカスレンズ１０は、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた構成とされている。第２レンズ群２は、２枚の負レンズ２ａ、２ｂと１枚の正レンズ２ｃとの３枚のレンズ２ａ、２ｂ、２ｃによって構成されている。第３レンズ群３は、１枚のレンズ３ａによって構成されている。第４レンズ群４は、負レンズ４ａと、正レンズ４ｂと、等価ガラスＥＧに向かい合うように配置されたレンズ４ｃとによって構成されている。負レンズ４ａと正レンズ４ｂとは、互いに貼り合わされて正の接合レンズを構成している。

そして、メニスカスレンズ１０と、第３レンズ群３を構成する１枚のレンズ３ａと、第４レンズ群のレンズ４ｃとは、少なくとも１面を非球面としたプラスチックレンズにて形成されている。また、第１レンズ群が３枚、第２レンズ群が３枚、第３レンズ群が１枚、第４レンズ群が３枚の計１０枚と、レンズ数の少ない構成で、ズーム比が大きく、かつコンパクト化を図ることができるように構成されている。

一般的にズームレンズのコンパクト化のためには可動レンズ群の屈折力を強くして移動距離を小さくする。しかし、本発明に用いられる４群構成においては第２レンズ群の屈折力を強くすることは、負のペッツバール和の増大につながり、像面湾曲の補正が困難になる。特に、プラスチックレンズは屈折率が低いことから、曲率が小さくなりコマ収差が大きくなってしまうため、第２レンズ群中にプラスチックレンズを用いるのは適切ではない。

そこで本実施の形態のズームレンズでは、第１レンズ群１中の正のメニスカスレンズ１０の屈折率をｎ1ｐとすると、条件式（１）を満足することが必要である。
ｎ1ｐ ＜ １．５５ ・・・（１）
すなわち、第１レンズ群１中の正のメニスカスレンズ１０は、屈折率が比較的低いものであることが望ましい。（１）式をはずれると、全長をコンパクトに抑えるために第２レンズ群の屈折力を増大させたときに、全系のペッツバール和が負の方向に大きくなり、像面湾曲の補正が困難になる。負のペッツバール和を改善するためには、正レンズの屈折率は低い方が好ましいが、低いと曲率が小さくなりコマ収差が大きくなる。しかし、少なくとも１面に非球面を施すことにより、これを補うことが可能となる。このメニスカスレンズ１０をプラスチックレンズで構成することにより、容易に前記の条件をクリアすることが可能となる。

また、本実施の形態１では、第２レンズ群２を構成している負レンズ２ａ、２ｂのうち最も屈折率の小さい負レンズの屈折率をｎ２ｍｉｎとすると、条件式（２）を満足することが必要である。

１．６０ ＜ ｎ２ｍｉｎ ・・・（２）
このように、第２レンズ群２中の２枚の負レンズ２ａ、２ｂは、屈折率が比較的高いものを用いることが望ましい。（２）式をはずれると、全長をコンパクトに抑えることを目的として第２レンズ群２の屈折力を増大させたときに、全系のペッツバール和が負の方向に大きくなり、像面湾曲の補正が困難になる。また、第２レンズ群２を構成するレンズ２ａ、２ｂ、２ｃの曲率が小さくなり、コマ収差が大きくなる。

また、本実施の形態１では、全系の広角端での焦点距離をｆｗ、変倍における第２レンズ群２の移動距離をｄ２、ズーム比をＺ、第２レンズ群２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群３のプラスチックレンズ３ａの焦点距離をｆ３としたときに、下記（３）、（４）の条件式を満足することが必要である。

２．０＜（Ｚ・ｆｗ^２）／（｜ｆ２｜・ｄ２）＜２．５ ・・・（３）
５．０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ７．０ ・・・（４）

（３）式は、変倍時の第２レンズ群２の移動量、ズーム比及び焦点距離に関するものである。強い屈折力で小さい移動量そして、高ズーム比を達成することがのぞましいが、上限値を超えると、コンパクト化の方向ではあるが、ペッツバール和が大きくなって、像面湾曲の補正が困難となってしまう。逆に下限値を下回ると、第２レンズ群２の移動量が大きくなり、全系のコンパクト化が困難となる。

（４）式は、第３レンズ群３に用いられるプラスチックレンズ３ａの屈折力に関する条件式である。下限値を下回って屈折力が強くなると、コンパクト化の方向ではあるが、水晶フィルター等を挿入するためのバックフォーカスの確保が困難となる。逆に上限値を超えて屈折力が弱くなれば、ペッツバール和が悪化する方向となり、また、バックフォーカスが伸び、全体として大形化する傾向となるため不適当である。

また、本実施の形態１では、第３レンズ群３に用いられるプラスチックレンズ３ａは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有するようにすることができる。これにより、第３レンズ群３の前側主点を物体側空間に位置させることができるので、望遠側での第２レンズ群２と第３レンズ群３との主点間隔を小さくすることができるため、第２レンズ群２と第３レンズ群３との空間が縮小され、コンパクト化および第１レンズ群１の外径の小形化に寄与する。また、近軸領域において光線高さの低い位置に第３レンズ群３を配することができるので、第４レンズ群４の屈折力を強くすることが可能で、コンパクト化した場合のペッツバール和の改善に貢献することができる。

一方、プラスチックレンズでは、温度変化によるピントのずれが懸念される。図４は、本実施の形態１における第２レンズ群２の移動に対する第４レンズ群４の移動の軌跡を、２０℃、−２０℃、６０℃について示したものである。複数のプラスチックレンズを用いた場合であっても、温度変化しても基準（２０℃）の曲線と相似しており、「うねり」や「くせ」はみられない。これにより、像面が変化したときの制御を容易に行うことができる。

以上のように、本実施の形態１においては、プラスチックレンズを効果的に用いることにより、収差が良好に補正された、コンパクトで低コストのズームレンズを実現できる。
（実施例１）

本発明の実施の形態１についてのより具体的な実施例１のズームレンズの各種データを、表１に示す。この表１において、ｒ１、ｒ２、…は物体側から順に数えたレンズ各面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各レンズの肉厚および空気間隔、ｎ１、ｎ２、…は各レンズのｄ線における屈折率、ν１、ν２、…はｄ線を基準にするアッベ数である。各曲率半径ｒ１、ｒ２、…に関し、＊印を付した面は非球面となっており、その非球面形状は次の式で表される。

ｘ＝（ｈ^２／ｒ）／（１＋（１−（Ｋ＋１）ｈ^２／ｒ^２）^１／２）
＋Ａｈ^４＋Ｂｈ^６＋Ｃｈ^８＋Ｄｈ^１０
ただし、ｘは光軸からの高さがｈの非球面形状の非球面頂点の接平面からの距離、ｒは基準球面の曲率半径とし、非球面係数Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは表１に示されるとおりである。

また、図５〜図７の収差図は、実施例１のズームレンズについての広角端（図５）、中間（図６）、望遠端（図７）におけるものをそれぞれ示し、全系の焦点距離をｆ、ＦナンバーをＦ／、そして画角を２ωとして表している。また、図５〜図７の収差図のうちの各図の球面収差図において、ＦはＦ線を表し、ＣはＣ線を表す。また各図の非点収差図におけるＳはサジタル像面を表し、Ｍはメリディオナル像面を表す。これらの収差図からわかるように収差の小さい良好な光学性能を実現することができる。

なお、この実施例１のズームレンズにおける有効像円はφ４．５ｍｍとなっている。レンズ系全体のＦ値は１．７４〜３．３６、焦点距離ｆは４．００〜７７．８ｍｍで、ｎｌｐの値は１．４９、ｎ２ｍｉｎの値は１．７２、（Ｚ・ｆｗ^２）／（｜ｆ２｜・ｄ２）の値は２．０３、ｆ３／ｆｗの値は６．７、ｆｗ ／ ｜ｆ４ｐ ｜は０．０１４、νｄは５７．６となっており、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）をそれぞれ満たしている。

これらの収差図からわかるように、本実施の形態１のように光学系を構成することにより、収差の小さい良好な光学性能を実現することができる。
本実施の形態１のズームレンズは、第１レンズ群１中のプラスチックレンズとしてのメニスカスレンズ１０と、第３レンズ群３中のプラスチックレンズとしてのレンズ３ａと、第４レンズ群４中のプラスチックレンズとしてのレンズ４ｃとを、同一のプラスチック材料で形成することができる。このため、プラスチックレンズの製造において、例えば一台の射出成形機で製造を行う場合に、材料の入れ替えによるロスを無くすことができる。また、プラスチックレンズ１０、３ａ、４ｃに反射防止コーティングを施す場合に、そのコーティングの構成を共通にすることができるため、例えば同じ真空蒸着機を用いて同時にコーティングを行うことができる。このように、製造設備やプラスチック材料を効率的に使用することが可能となって、さらに低コスト化をはかることが可能になる。
（実施の形態２）

図８は、本発明の実施の形態２のズームレンズの構成図を示す。図８において、第１レンズ群１、第２レンズ群２、第３レンズ群３、第４レンズ群４とも、図２の実施の形態１の構成と同様なものである。実施の形態１と異なるのは、有効像円がφ３ｍｍとなっている点である。レンズ系全体のＦ値は１．７７〜３．５９、焦点距離ｆは２．８２〜５５．３ｍｍで、ｎｌｐの値は１．５２５、ｎ２ｍｉｎの値は１．７１３、（Ｚ・ｆｗ^２）／（｜ｆ２｜・ｄ２）の値は２．３０、ｆ３／ｆｗの値は６．３、ｆｗ ／ ｜ｆ４ｐ ｜は０．０１１、νｄは５６．２となっており、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）をそれぞれ満たしている。
（実施例２）

本発明の実施の形態２についてのより具体的な実施例２のズームレンズの各種データを、表２に示す。表２におけるの各記号等の示す意味は、上述の表１のものと同様である。

この実施例２のズームレンズの収差性能を、図９〜図１１の収差図に示す。図９は広角端における収差図、図１０は中間における収差図、図１１は望遠端における収差図である。本実施例２のズームレンズによれば、実施例１のズームレンズと同様に収差の小さい良好な光学性能を実現できる。

また、実施の形態１の場合と同様に、第１レンズ群１中のプラスチックレンズとしてのメニスカスレンズ１０と、第３レンズ群３中のプラスチックレンズとしてのレンズ３ａと、第４レンズ群４中のプラスチックレンズとしてのレンズ４ｃとを、同一のプラスチック材料とすることにより、製造設備やプラスチック材料を効率的に使用することが可能なため、さらに低コスト化を実現できる。

以上に説明した実施の形態１、２および実施例１、２は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではく、その発明の精神と請求の範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。

例えば、上記実施例１、２では、プラスチックレンズの材料をポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）（例えば三菱レイヨン社で製造される『アクリペット』、住友化学工業社で製造される『スミペックス』）および環状オレフィンポリマー（例えば日本ゼオン社で製造される『ＺＥＯＮＥＸ ４８０Ｒ』）としたものについて説明したのであるが、その他の環状オレフィンポリマー（例えば日本ゼオン社で製造される『ＺＥＯＮＥＸ ３３０Ｒ』、ＪＳＲ社で製造される『ＡＲＴＯＮ』、三井化学社で製造される『アペル』）、スチレン系樹脂（例えば新日鉄化学社で製造される『エスチレンＭＳ−６００』や『エスチレンＭＳ−８００』）、低吸湿アクリル（例えば日立化成工業社で製造される『ＯＰＴＯＲＥＺ』、三菱レイヨン社で製造される『アクリペット ＷＦ１００』）等を使用しても良い。さらに、第４レンズ群４のプラスチックレンズ４ｃにおいては、上記に加え、その他のスチレン系樹脂（例えば新日鉄化学社で製造される『エスチレンＭＳ−２００』や『エスチレンＭＳ−４００』）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）（例えば、帝人化成社で製造される『パンライト』、三菱エンジニアプラスチックス社で製造される（ユーピロン））、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）(例えば大日本インキ化学工業社で製造される『ディックスチレン』)等を使用してもよい。

ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）を用いると、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）に比べ耐熱性と吸湿による形状変形性とを改善できる。環状オレフィンポリマーを使用すると、分散を悪化させずに、耐熱性と吸湿による形状変形性とを大幅に改善できる。スチレン系樹脂、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）を用いると、安価に作成することができる。低吸湿アクリルを用いると、吸湿による形状変形性を改善できる。

なお、ポリカーボネート樹脂を用いた場合は、ゲート付近の応力歪を改善する為に、レンズ外径をレンズ有効径より十分大きくすることが望ましい。
もちろん、本発明の精神と請求項の範囲内で、第１レンズ群１中のプラスチックレンズ１０、第３レンズ群３中のプラスチックレンズ３ａ、第４レンズ群４中のプラスチックレンズ４ｃに異なる樹脂材料を選択しても良いし、同じ樹脂材料を選択しても良い。

以上のように、本発明にかかるズームレンズは、小判形の形状のレンズを用い、最適なレンズタイプでプラスチックレンズを効果的に用い、しかもそのプラスチックレンズの特徴を最大限に生かして１０枚という少ないレンズ構成で２０倍程度の高倍率を有し、収差が良好に補正された、スリムかつコンパクトで低コストの、ビデオカメラやデジタルスチルカメラのためのズームレンズとして有用である。

本発明の実施の形態のズームレンズにおける第１レンズ群の正メニスカスレンズの正面形状図 本発明の実施の形態のズームレンズを従来のズームレンズと対比して示す斜視図 本発明の実施の形態１のズームレンズの構成図 図３のズームレンズにおける第２レンズ群の移動に対する第４レンズ群の移動の軌跡を示す図 本発明の実施例１のズームレンズにおける広角端での収差性能を示す図 本発明の実施例１のズームレンズにおける中間位置での収差性能を示す図 本発明の実施例１のズームレンズにおける望遠端での収差性能を示す図 本発明の実施の形態２のズームレンズの構成図 本発明の実施例２のズームレンズにおける広角端での収差性能を示す図 本発明の実施例２のズームレンズにおける中間位置での収差性能を示す図 本発明の実施例２のズームレンズにおける望遠端での収差性能を示す図

符号の説明

１ 第１レンズ群
２ 第２レンズ群
３ 第３レンズ群
４ 第４レンズ群
１０ メニスカスレンズ

Claims (4)

1. 物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有し、これら第１レンズ群と第２レンズ群とが相対的に距離を変化させることにより倍率を変倍する機能を備え、前記第１レンズ群はメニスカスレンズを有し、このメニスカスレンズは、得ようとする横長の画像の縦方向に対応した一端部および他端部をそれぞれカットしたような小判形に形成されていることを特徴とするズームレンズ。
2. メニスカスレンズは、少なくとも１面が非球面であるプラスチックレンズにて形成されていることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
3. 物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第１レンズ群と、光軸上を可動であることにより倍率を変倍する機能を備えかつ負の屈折力を有した第２レンズ群と、正の屈折力を有しかつ固定構造とされた第３レンズ群と、光軸上を可動であることにより変倍または物体距離の変化に伴う像面の変動を補正する機能を備えかつ正の屈折力を有した第４レンズ群とのレンズ群にて構成されるズームレンズであって、前記第１レンズ群は正の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとで構成され、前記メニスカスレンズは少なくとも１面が非球面のプラスチックレンズで構成され、前記第３レンズ群は少なくとも１面が非球面の１枚のプラスチックレンズで構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ｎ1ｐ ＜ １．５５ ・・・（１）
   １．６０ ＜ ｎ２ｍｉｎ ・・・（２）
   ２．０＜（Ｚ・ｆｗ^２）／（｜ｆ２｜・ｄ２）＜２．５ ・・・（３）
   ５．０ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ７．０ ・・・（４）
   ただし、ｎｌｐは第１レンズ群を構成している正のメニスカスレンズの屈折率、ｎ２ｍｉｎは第２レンズ群を構成している負レンズのうち最も屈折率の小さいレンズの屈折率、ｆｗは全系の広角端での焦点距離、ｄ２は変倍における第２レンズ群の移動距離、Ｚはズーム比、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離である。
4. 第３レンズ群に用いられるプラスチックレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることを特徴とする請求項３記載のズームレンズ。

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