JP2005107284A - ズームレンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】 小型で高性能なズームレンズを実現すること。
【解決手段】 物体側より順に負屈折力の第1レンズ群G1と正屈折力の第2レンズ群G2と正屈折力の第3レンズ群G3とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群がフォーカシングを行う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物体側に凸面を向けた少なくとも1面に非球面を有する負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正レンズからなり、前記第2レンズ群は物体側から順に少なくとも1面に非球面を有する物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズからなり、前記第3レンズ群は単一の正レンズで構成され所定の条件式を満足すること。
【選択図】 図2

Description

本発明は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に適したズームレンズに関し、特に小型で優れた結像性能を有するズームレンズに関する。
近年、CCDやCMOS等の固体撮像素子を用いて、被写体像を記録する例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、ズームレンズの搭載が一般的である。
ズームレンズは、ユーザが任意の焦点距離(広角端状態はレンズの焦点距離が最も短い状態であり、望遠端状態はレンズの焦点距離が最も長い状態である)を選び、自由度の高い撮影が可能となるメリットがある。
撮影レンズとして、ズームレンズの採用が一般的になるに従い、変倍比(望遠端状態の焦点距離を広角端状態の焦点距離で割ったもの)を高めた結果、望遠端状態の焦点距離が大きくなるものが多くなってきた。また、望遠端状態の焦点距離が大きくなるに従い、ズームレンズ系の全長も大きくなり、携帯性に不都合が生じてしまった。
そこで、カメラの携帯時には各レンズ群の間隔が最小になるように各レンズ群間隔を狭めた状態でカメラ本体内に格納することによって、携帯性を高めていた。
また、デジタルスチルカメラの場合、携行時の携帯性(小型化と軽量化の点で優れていること)が重視され、カメラ本体の小型化、軽量化を図るために、撮影レンズであるズームレンズの小型化および軽量化が図られている。
このため従来のズームレンズは、第1レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとを配置し、第2レンズ群が、物体側から順に、正レンズと正レンズと負レンズとを含み、更にその最も像側に位置するレンズが少なくとも1面に非球面を有するレンズを配置し、第3レンズ群は、非球面レンズで構成されていた(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−372667号公報
しかしながら、特許文献1に開示されているズームレンズでは、第2レンズ群を構成するレンズ枚数が多く、鏡筒収納時のズームレンズ系の全長の短縮化が困難であるという問題がある。
また、カメラの携帯性を良くするために、部分鏡筒の数を増やし、各部分鏡筒の長さを小さくして、格納状態でのカメラの厚みを減らすことも考えられる。しかし、逆に鏡筒径が太くなり、カメラ本体の高さおよび幅が大きくなってしまうので、携帯性に不都合が生じてしまう。
また、ズームレンズ系の全長を短縮することによって、携帯性の不都合を回避することも考えられる。ズームレンズ系の全長を短縮するには、例えば各レンズ群の屈折力を強めるか、可動するレンズ群の数を増やす方法がある。
しかしながら、前者の場合、各レンズ群の停止精度が非常に高くなる、あるいは、微小の偏心によっても多大な性能劣化を引き起こすといった不都合が生じる。後者の場合、レンズの枚数が増えることになり、鏡筒収納時のズームレンズ系の全長の短縮化が困難になるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、少ないレンズ枚数で、ズームレンズ系の格納性に適した、小型で高変倍比のズームレンズを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、物体側より順に、負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、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群がフォーカシングを行う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、物体側に凸面を向けた少なくとも1面に非球面を有する負メニスカスレンズの第1レンズと物体側に凸面を向けた正レンズの第2レンズとから構成され、前記第2レンズ群は、物体側から順に、少なくとも1面に非球面を有する物体側に凸面を向けた正レンズの第1レンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第2レンズと両凸形状の正レンズの第3レンズとで構成され、前記第3レンズ群は単一の正レンズで構成され、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
0.03<Db/f2<0.15
但し、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、Dbは前記第2レンズ群中の前記第1レンズと前記第2レンズの空気間隔である。
本発明によれば、小型で高性能なズームレンズを実現することができる。
以下、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの構成について説明する。
本発明の実施の形態によるズームレンズは、物体側より順に、負の屈折率を有する第1レンズ群と正の屈折率を有する第2レンズ群と正の屈折力を有する第3レンズ群とで構成され、広角端状態(焦点距離が最も短い状態)から望遠端状態(焦点距離が最も長い状態)まで焦点距離が変化する際に、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が増大するように第1レンズ群および第2レンズ群が移動し、第3レンズ群がフォーカシングするズームレンズであって、第1レンズ群は、物体側から順に物体側に凸面を向けた少なくとも1面に非球面を有する負メニスカスレンズの第1レンズと物体側に凸面を向けた正レンズの第2レンズとから構成され、第2レンズ群は物体側から順に、少なくとも1面に非球面を有する物体側に凸面を向けた正レンズの第1レンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第2レンズと両凸形状の正レンズの第3レンズとで構成され、第3レンズ群は正レンズで構成されている。
次に各レンズ群の機能について説明する。
第1レンズ群は、変倍に伴う像面の変動を補正する作用をなす。
第2レンズ群は、被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔を変化させることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。
第3レンズ群は、変倍中固定で、第1レンズ群および第2レンズ群で形成される被写体像のフォーカシングを行うとともに、射出瞳位置のコントロールを行っている。
また、第3レンズ群は物体側へ移動することによって、遠距離物体から近距離物体へフォーカシングを行う。
一般的に固体撮像素子(CCD等)は、受光効率を高めるためにマイクロレンズアレイが受光素子直前に配置されている。このため、上記カメラに用いられる光学系は、素子面から射出瞳位置を遠ざけることが必要である。
そこで、本発明の実施の形態においては上記構成の基で、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 0.03<Db/f2<0.15
ここで、f2は第2レンズ群の焦点距離であり、Dbは第2レンズ群中の第1レンズと第2レンズとの空気間隔である。
条件式(1)は、第2レンズ群中の第1レンズおよび第2レンズの空気間隔の適切な範囲を規定するための条件式である。
条件式(1)の上限値を上回った場合、軸外収差は良好に補正できるが、第2レンズ群全体が厚肉化してしまう。その結果、沈胴状態においてズームレンズ系全体が大型化してしまい好ましくない。なお、上限値は、好ましくは0.12、更に好ましくは0.10であることが望ましい。
条件式(1)の下限値を下回った場合、小型化には有利であるが、軸外収差が悪化してしまい好ましくない。
また、本発明の実施の形態においては、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.10<Da/(−f1)<0.50
ここで、f1は第1レンズ群の焦点距離であり、Daは第1レンズ群中の第1レンズと第2レンズとの空気間隔である。
条件式(2)は、第1レンズ群中の第1レンズおよび第2レンズの空気間隔の適切な範囲を規定するための条件式である。
条件式(2)の上限値を上回った場合、軸外収差は良好に補正できるが、第1レンズ群全体が厚肉化してしまう。その結果、ズームレンズ系全体が大型化してしまい好ましくない。なお、好ましくは0.40であることが望ましい。
条件式(2)の下限値を下回った場合、小型化には有利であるが、軸外収差が悪化してしまい好ましくない。さらに、第1レンズ群の第1レンズと第2レンズとの間で有害光が発生するので好ましくない。
また、本発明の実施の形態においては、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.09<β3×Y0/fw<0.46
ここで、fwは広角端状態におけるズームレンズ系全体での焦点距離であり、Y0は最大像高であり、β3は第3レンズ群の像面移動係数である。
条件式(3)は、第3レンズ群の像面移動係数(第3レンズ群のフォーカシング時の移動量に対する像面の移動量の比率)を規定し、無限遠から最短撮影距離までの性能の変化を最低限にするための条件式である。
条件式(3)の上限値を上回った場合、第3レンズ群の屈折力が弱くなってしまい、諸収差を補正する上では有利となるが、焦点調節時の移動量が大きくなってしまう。なお、好ましくは0.29であることが望ましい。
条件式(3)の下限値を下回った場合、第3レンズ群の屈折力が強くなってしまい、第3レンズ群単独で発生する収差が大きくなりすぎて、最短撮影距離での性能が悪化してしまう。
また、本発明の実施の形態においては、さらなる高性能化を図るために第2レンズ群の最も物体側のレンズを両面非球面レンズとすることが望ましい。
一般に絞りに近いレンズ群に非球面を採用することで軸上収差を良好に補正することが可能である。
また、本発明の実施の形態においては、少ない枚数で軸外収差を最低限に抑えるために、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 1.0<(r23F+r22R)/(r23F−r22R)<2.0
ここで、r22Rは第2レンズ群中の第2レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径、r23Fは第2レンズ群中の第3レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径である。
条件式(4)は、少ない枚数で第2レンズ群単独の単色収差を良好に補正するための条件式である。
条件式(4)の上限値を上回った場合、第2レンズ群単独で発生する軸外収差が補正できなくなってしまう。また、歪曲収差も増大してしまい好ましくない。
条件式(4)の下限値を下回った場合、第2レンズ群単独で発生する軸外収差が大きくなりすぎてしまい好ましくない。
また、本発明の実施の形態においては、近距離撮影時の性能変化を最低限に抑えるために、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.0≦(r31R+r31F)/(r31R−r31F)<1.6
ここで、r31Fは第3レンズ群の正レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径、r31Rは第3レンズ群の正レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径である。
条件式(5)は、第3レンズ群単独の単色収差を良好に補正するための条件式である。
条件式(5)の上限値を上回った場合、第3レンズ群単独で発生する軸外収差が補正できなくなってしまう。また、歪曲収差も増大してしまい好ましくない。
条件式(5)の下限値を下回った場合、第3レンズ群単独で発生する軸外収差が大きくなりすぎて、最短撮影距離での性能が悪化してしまう。
更に、本発明の実施の形態においては、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち、1つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として偏心させることにより、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ(像面位置の変動)を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。上述のように、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
また、本発明の実施の形態では、第1レンズ群および第2レンズ群において非球面レンズをそれぞれ配置している。ここで、第1レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状への焦点距離変化に際して発生する軸外収差の変動を良好に補正することができる。また、第2レンズ群に非球面レンズを配置することにより第2レンズ群単独で発生する軸上収差の変動を良好に補正することができる。
なお、本発明の実施の形態では、ズームレンズ系が3つの可動群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいはレンズ系の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。
(実施例)
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態(W)から望遠端状態(T)への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
図1に示すように、本発明の各実施例にかかるズームレンズは、物体側から順に、負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、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルター群FLとから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への焦点距離状態の変化(ズーミング)に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第3レンズ群G3がフォーカシングする。符号Iは像面を示す。
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、近軸曲率半径(基準球面の曲率半径)をRとし、円錐定数をκとし、n次の非球面係数をCnとしたとき、以下の数式で表される。
S(y)=(y2/R)/{1+(1−κy2/R21/2}+C4y4+C6y6+C8y8+C10y10
なお、各実施例において、非球面には面番号の左側に*印を付している。
〔第1実施例〕
図2は、本発明の第1実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図2のズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL21と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と、両凸形状の正レンズL23とで構成されている。第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた単一の正メニスカスレンズL31で構成されている。ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されるフィルター群FLは、第3レンズ群G3と像面Iとの間に配置されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第2レンズ群G2と一体に移動する。
次の表1に、本発明の第1実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。表1において、fは焦点距離を、F.NOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する値を示している。
なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、上述の記号の説明は他の実施例でも同様である。
(表1)
(全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 8.03 〜 13.00 〜 22.74
F.NO = 2.88 〜 3.67 〜 5.23
2ω = 63.05 〜 40.25 〜 23.29
(レンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 270.8005 1.35 1.74330 49.32
* 2 6.2215 3.20
3 13.1683 1.50 1.84666 23.78
4 31.9951 (d4)
5 0.0000 0.10 (開口絞りS)
* 6 6.8074 2.00 1.74330 49.32
* 7 -83.1645 1.30
8 122.1843 0.80 1.84666 23.78
9 6.0412 0.60
10 26.3001 1.30 1.80440 39.59
11 -25.2432 (d11)
12 15.3204 1.80 1.60300 65.47
13 181.9933 (d13)
14 0.0000 2.76 1.54437 70.51
15 0.0000 0.50
16 0.0000 0.50 1.51633 64.14
17 0.0000 (Bf)

(非球面定数)
第2面、第6面および第7面のレンズ面は非球面であり、その非球面定数を以下に示す。
〔第2面〕
R κ C4 C6 C8 C10
6.2215 -2.6202 +1.3939×10-3 -3.0591×10-5 +5.5778×10-7 -5.0100×10-9
〔第6面〕
R κ C4 C6 C8 C10
6.8074 +0.2776 +3.3838×10-6 +3.1052×10-6 +8.3099×10-8 -3.1625×10-8
〔第7面〕
R κ C4 C6 C8 C10
-83.1645 +11.000 -3.4974×10-5 +7.2353×10-6 -6.7486×10-7 -5.8321×10-9

(可変間隔データ)
焦点距離を変化させる際の可変間隔を以下に示す。

広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 8.0344 13.0004 22.7407
d4 16.1773 8.0745 2.4592
d11 10.4479 16.7831 29.2106
d13 1.9715 1.9715 1.9715
Bf 0.9918 0.9928 0.9957

(条件式対応値)
f1=-15.33052
f2=14.74565
fw=8.03439
Y0=4.70000
β3=0.43193
Da=3.20000
Db=1.30000
r22R=6.04115
r23F=26.30005
r31F=15.32035
r31R=181.99325
(1)Db/f2=0.08816
(2)Da/(−f1)=0.20873
(3)β3×Y0/fw=0.25267
(4)(r23F+r22R)/(r23F−r22R)=1.59639
(5)(r31R+r31F)/(r31R−r31F)=1.18384
図3(a)〜図3(c)は、d線(λ=587.6nm)に対する第1実施例にかかるズームレンズの諸収差図である。図3(a)は広角端状態(f=8.03mm)における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図3(b)は中間焦点距離状態(f=13.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図3(c)は望遠端状態(f=22.74mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。
各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、Aは各像高に対する半画角をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション(正弦条件)を示している。なお、上記記号の説明は他の実施例でも同様である。
各収差図から明らかなように、本第1実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第2実施例〕
図4は、本発明の第2実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図4のズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL21と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と、両凸形状の正レンズL23とで構成されている。第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた単一の正メニスカスレンズL31で構成されている。ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されるフィルター群FLは、第3レンズ群G3と像面Iの間に配置されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第2レンズ群G2と一体に移動する。
次の表2に、本発明の第2実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
(表2)
(全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 8.03 〜 13.00 〜 22.72
F.NO = 2.88 〜 3.66 〜 5.22
2ω = 63.05 〜 40.25 〜 23.29
(レンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 243.8782 1.20 1.74330 49.32
* 2 6.2993 3.29
3 13.3749 1.50 1.84666 23.78
4 31.9626 (d4)
5 0.0000 0.10 (開口絞りS)
* 6 7.1557 1.92 1.79668 45.34
* 7 -145.2057 1.30
8 329.9443 0.80 1.84666 23.78
9 6.2833 0.62
10 34.8598 1.32 1.80400 46.58
11 -20.7587 (d11)
12 14.4078 1.98 1.60300 65.47
13 250.2097 (d13)
14 0.0000 2.76 1.54437 70.51
15 0.0000 0.50
16 0.0000 0.50 1.51633 64.14
17 0.0000 (Bf)

(非球面定数)
第2面、第6面および第7面のレンズ面は非球面であり、以下に非球面定数を示す。
〔第2面〕
R κ C4 C6 C8 C10
6.2993 -1.3085 7.0565×10-4 -1.8535×10-6 -2.4199×10-7 +5.2782×10-9
〔第6面〕
R κ C4 C6 C8 C10
7.1557 +0.3326 -2.3791×10-5 +4.1214×10-6 -7.9211×10-8 -3.1574×10-8
〔第7面〕
R κ C4 C6 C8 C10
-145.2057 +11.000 -6.7996×10-5 9.5659×10-6 -1.0120×10-6 5.5148×10-10

(可変間隔データ)
焦点距離を変化させる際の可変間隔を以下に示す。

広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 8.0340 13.0000 22.7167
d4 16.3149 8.1419 2.4864
d11 11.2206 17.7939 30.6555
d13 1.7381 1.7381 1.7381
Bf 0.9900 0.9900 0.9900

(条件式対応値)
f1=-15.46341
f2=15.08381
fw=8.03401
Y0=4.70000
β3=0.45693
Da=3.28960
Db=1.29560
r22R=6.28333
r23F=34.85982
r31F=14.40776
r31R=250.20967
(1)Db/f2=0.08589
(2)Da/(−f1)=0.21273
(3)β3×Y0/fw=0.26729
(4)(r23F+r22R)/(r23F−r22R)=1.43976
(5)(r31R+r31F)/(r31R−r31F)=1.12220
図5(a)〜図5(c)は、d線(λ=587.6nm)に対する第2実施例にかかるズームレンズの諸収差図である。図5(a)は広角端状態(f=8.03mm)における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図5(b)は中間焦点距離状態(f=13.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図5(c)は望遠端状態(f=22.72mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。
各収差図から明らかなように、本第2実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第3実施例〕
図6は、本発明の第3施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図6のズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL21と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と、両凸形状の正レンズL23とで構成されている。第3レンズ群G3は、両凸形状の単一の正レンズL31で構成されている。ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されるフィルター群FLは、第3レンズ群G3と像面Iとの間に配置されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第2レンズ群G2と一体に移動する。
次の表3に、本発明の第3実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
(表3)
(全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 7.94 〜 13.00 〜 23.37
F.NO = 2.88 〜 3.65 〜 5.23
2ω = 63.69 〜 40.26 〜 22.73
(レンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 103.8656 1.00 1.79653 45.36
* 2 6.4000 2.50
3 11.7903 1.51 1.84666 23.78
4 30.1231 (d4)
5 0.0000 0.10 (開口絞りS)
* 6 6.5476 1.90 1.74330 49.32
7 -1250.0000 0.89
8 19.4103 1.06 1.80809 22.76
9 5.2972 0.67
10 29.4318 1.21 1.77250 49.61
11 -43.1809 (d11)
12 20.3945 1.58 1.60300 65.47
13 -200.0000 (d13)
14 0.0000 2.76 1.54437 70.51
15 0.0000 0.50
16 0.0000 0.50 1.51633 64.14
17 0.0000 (Bf)

(非球面定数)
第2面および第6面のレンズ面は非球面であり、以下に非球面定数を示す。

〔第2面〕
R κ C4 C6 C8 C10
6.4000 -0.5946 4.0957×10-4 2.1144×10-6 -1.2647×10-7 1.7883×10-9
〔第6面〕
R κ C4 C6 C8 C10
6.5476 +0.3224 2.0317×10-5 1.4948×10-6 -1.0517×10-7 3.0278×10-9

(可変間隔データ)
焦点距離を変化させる際の可変間隔を以下に示す。

広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.9372 12.9999 23.3714
d4 17.9580 8.8886 2.5789
d11 9.0178 14.6601 26.2186
d13 2.2500 2.2500 2.2500
Bf 0.9899 0.9898 0.9895

(条件式対応値)
f1=-16.50003
f2=14.35248
fw=7.93715
Y0=4.70000
β3=0.39077
Da=2.4966
Db=0.8901
r22R=5.29720
r23F=29.43179
r31F=20.39451
r31R=-200.00000
(1)Db/f2=0.06202
(2)Da/(−f1)=0.15131
(3)β3×Y0/fw=0.23138
(4)(r23F+r22R)/(r23F−r22R)=1.43897
(5)(r31R+r31F)/(r31R−r31F)=0.81493
図7(a)〜図7(c)は、d線(λ=587.6nm)に対する第3実施例にかかるズームレンズの諸収差図である。図7(a)は広角端状態(f=7.99mm)における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図7(b)は中間焦点距離状態(f=13.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図7(c)は望遠端状態(f=22.80mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。
各収差図から明らかなように、本第3実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第4実施例〕
図8は、本発明の第4実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図8のズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL21と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と、両凸形状の正レンズL23とで構成されている。第3レンズ群G3は、両凸形状の単一の正レンズL31で構成されている。ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されるフィルター群FLは、第3レンズ群G3と像面Iとの間に配置されている。開口絞りSは、第2レンズ群G2の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して第3レンズ群G3と一体に移動する。
次の表4に、本発明の第4実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
(表4)
(全体諸元)
広角端状態 〜 中間焦点距離状態 〜 望遠端状態
f = 8.03 〜 13.00 〜 22.70
F.NO = 2.88 〜 3.68 〜 5.24
2ω = 63.01 〜 40.30 〜 23.37
(レンズデータ)
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 94.6057 1.20 1.74330 49.32
* 2 6.1336 3.06
3 11.7930 1.50 1.84666 23.78
4 24.1462 (d4)
5 0.0000 0.10 (開口絞りS)
* 6 6.6708 2.05 1.79653 45.36
* 7 -75.4092 0.99
8 251.3350 0.80 1.84666 23.78
9 5.7383 0.65
10 35.1944 1.28 1.79952 42.24
11 -22.2928 (d11)
12 16.4574 2.02 1.60300 65.47
13 -219.0402 (d13)
14 0.0000 2.76 1.54437 70.51
15 0.0000 0.50
16 0.0000 0.50 1.51633 64.14
17 0.0000 (Bf)

(非球面定数)
第2面、第6面および第7面の各レンズ面は非球面であり、以下に非球面定数を示す。
〔第2面〕
R κ C4 C6 C8 C10
6.1336 +0.8429 -2.9510×10-4 -1.9711×10-6 -1.5943×10-7 -1.1508×10-9
〔第6面〕
R κ C4 C6 C8 C10
6.6708 +0.3224 1.0760×10-5 3.2724×10-7 2.0993×10-7 -6.9988×10-8
〔第7面〕
R κ C4 C6 C8 C10
-75.4092 11.0000 -3.6909×10-5 8.6163×10-6 -1.3662×10-6 -1.2757×10-8

(可変間隔データ)
焦点距離を変化させる際の可変間隔を以下に示す。

広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 8.0340 13.0000 22.6980
d4 16.1364 8.1383 2.6099
d11 10.1227 16.4709 28.8681
d13 2.0069 2.0069 2.0069
Bf 0.9900 0.9899 0.9898

(条件式対応値)
f1=-15.64114
f2=14.66381
fw=8.03398
Y0=4.70000
β3=0.46213
Da=3.0635
Db=0.9912
r22R=5.73830
r23F=35.19437
r31F=35.19437
r31R=-219.04023
(1)Db/f2=0.06760
(2)Da/(−f1)=0.19586
(3)β3×Y0/fw=0.27034
(4)(r23F+r22R)/(r23F−r22R)=1.38962
(5)(r31R+r31F)/(r31R−r31F)=0.83683
図9(a)〜図9(c)は、d線(λ=587.6nm)に対する第4実施例にかかるズームレンズの諸収差図である。図9(a)は広角端状態(f=7.99mm)における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図9(b)は中間焦点距離状態(f=13.00mm)における無限遠合焦状態での諸収差であり、図9(c)は望遠端状態(f=22.80mm)における無限遠合焦状態での諸収差である。
各収差図から明らかなように、第4実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
本発明の実施の形態にかかるズームレンズの屈折力配置。 本発明の第1実施例にかかるズームレンズの構成を示す断面図。 第1実施例の無限遠合焦状態における諸収差図を示し、(a)は広角端状態における諸収差図、(b)は中間焦点距離状態における諸収差図、(c)は望遠端状態における諸収差図をそれぞれ示す。 本発明の第2実施例にかかるズームレンズの構成を示す断面図。 第2実施例の無限遠合焦状態における諸収差図を示し、(a)は広角端状態における諸収差図、(b)は中間焦点距離状態における諸収差図、(c)は望遠端状態における諸収差図をそれぞれ示す。 本発明の第3実施例にかかるズームレンズの構成を示す断面図。 第3実施例の無限遠合焦状態における諸収差図を示し、(a)は広角端状態における諸収差図、(b)は中間焦点距離状態における諸収差図、(c)は望遠端状態における諸収差図をそれぞれ示す。 本発明の第4実施例にかかるズームレンズの構成を示す断面図。 第4実施例の無限遠合焦状態における諸収差図を示し、(a)は広角端状態における諸収差図、(b)は中間焦点距離状態における諸収差図、(c)は望遠端状態における諸収差図をそれぞれ示す。
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
FL フィルタ群
S 開口絞り
I 像面

Claims (7)

  1. 物体側より順に、負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、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群がフォーカシングを行う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、物体側に凸面を向けた少なくとも1面に非球面を有する負メニスカスレンズの第1レンズと物体側に凸面を向けた正レンズの第2レンズとから構成され、
    前記第2レンズ群は、物体側から順に、少なくとも1面に非球面を有する物体側に凸面を向けた正レンズの第1レンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズの第2レンズと両凸形状の正レンズの第3レンズとで構成され、
    前記第3レンズ群は単一の正レンズで構成され、
    以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.03<Db/f2<0.15
    但し、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    Db:前記第2レンズ群中の前記第1レンズと前記第2レンズとの空気間隔
  2. 請求項1に記載のズームレンズにおいて、
    以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.10<Da/(−f1)<0.50
    但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    Da:前記第1レンズ群中の前記第1レンズと前記第2レンズとの空気間隔
  3. 請求項1または2に記載のズームレンズにおいて、
    以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.09<β3×Y0/fw<0.46
    但し、
    fw:広角端状態における前記ズームレンズ系全体での焦点距離
    Y0:最大像高
    β3:前記第3レンズ群の像面移動係数(第3レンズ群のフォーカシング時の移動量に対する像面の移動量の比率)
  4. 前記第2レンズ群中の最も物体側の前記正レンズは両面非球面レンズであることを特徴とする請求項1または2または3に記載のズームレンズ。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群中の前記第2レンズと前記第3レンズの間の形状が、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    1.0<(r23F+r22R)/(r23F−r22R)<2.0
    但し、
    r22R:前記第2レンズ群中の前記第2レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径
    r23F:前記第2レンズ群中の前記第3レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズにおいて、
    前記第3レンズ群を物体方向に移動させることにより、遠距離から近距離へのフォーカシングをおこない、さらに以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    0.0≦(r31R+r31F)/(r31R−r31F)<1.6
    但し、
    r31F:前記第3レンズ群の正レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径
    r31R:前記第3レンズ群の正レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径
  7. 前記第3レンズ群は、変倍中固定されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のズームレンズ。

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006030824A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Konica Minolta Photo Imaging Inc 撮像装置
JP2006065034A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
KR100673961B1 (ko) 2005-04-30 2007-01-24 삼성테크윈 주식회사 소형 줌렌즈

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003121741A (ja) * 2001-10-11 2003-04-23 Olympus Optical Co Ltd 電子撮像装置
JP2003121743A (ja) * 2001-10-18 2003-04-23 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003121741A (ja) * 2001-10-11 2003-04-23 Olympus Optical Co Ltd 電子撮像装置
JP2003121743A (ja) * 2001-10-18 2003-04-23 Olympus Optical Co Ltd ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006030824A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Konica Minolta Photo Imaging Inc 撮像装置
JP2006065034A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP4666977B2 (ja) * 2004-08-27 2011-04-06 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
KR100673961B1 (ko) 2005-04-30 2007-01-24 삼성테크윈 주식회사 소형 줌렌즈

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