JP2006227451A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルカメラに適した小型、薄型で光学性能の高いズームレンズを提供する。
【解決手段】負の屈折力をもつ第１レンズ群を像面側へ移動させ途中で物体側へ反転して移動させると共に、正の屈折力をもつ第２レンズ群を物体側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズにおいて、第１レンズ群又は第２レンズ群は、少なくとも一つのプラスチックレンズを含み、光軸上における第１レンズ群の厚みＤＧ１、光軸上における第２レンズ群の厚みＤＧ２、広角端における第１レンズ群から像面までのレンズ系の焦点距離ｆｗ、第１レンズ群の焦点距離ｆＧ１、第２レンズ群の焦点距離ｆＧ２が、条件式（１）０．９０≦（ＤＧ１＋ＤＧ２）／ｆｗ≦２．３０、（２）０．５≦｜ｆＧ１｜／ｆＧ２≦１．６、を満足するように形成されている。これにより、諸収差が良好に補正されつつ、小型化、薄型化、低コスト化、及び軽量化を達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を備えたデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に適用されるズームレンズに関し、特に、３倍程度の変倍比を有し、高性能かつ小型で薄型のズームレンズに関する。

近年、デジタルカメラの普及に伴い、これに適用されるズームレンズの高性能化、低コスト化、小型化、沈胴時の薄型化が要求されている。特に、携帯時（沈胴時）の薄型化は強く望まれている。
小型、薄型のズームレンズとしては、例えば、第１レンズ群と第２レンズ群とを備え、これら第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行う２群ズームレンズが挙げられる。従来の２群ズームレンズとしては、３５ｍｍ版の銀塩フィルム式カメラ等に適用するべく、第１レンズ群が正の屈折力及び第２レンズ群が負の屈折力をもつように構成されたもの（テレフォトタイプ）が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、このテレフォトタイプのズームレンズを、表面にマイクロレンズが設けられたＣＣＤ等の固体撮像素子に適用すると、広角端での射出角度が大き過ぎてシェーディング現象（いわゆるケラレ現象）が発生する。そのため、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等には好ましくない。

そこで、これらを考慮したズームレンズとして、３枚のレンズからなる第１レンズ群及び４枚のレンズからなる第２レンズ群を備え、第１レンズ群が負の屈折力及び第２レンズ群が正の屈折力をもつように構成された２群ズームレンズが知られている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。
しかしながら、このズームレンズでは、射出角度を小さく抑えることは可能であるものの、レンズが７枚必要であり、十分な小型化、薄型化、低コスト化が困難である。
特開平９−１６６７４９号公報 特開平９−２１１３２５号公報 特開平８−２５４６５３号公報 特開平１０−２５３８８２号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、３倍程度の変倍比を有し、高性能、小型、低コストを満足すると共に、沈胴時に十分な薄型化を達成でき、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に用いるのに好適なズームレンズを提供することにある。

本発明に係るズームレンズは、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もつ第１レンズ群と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群とを備え、第１レンズ群を像面側へ移動させ途中で物体側へ反転して移動させると共に第２レンズ群を物体側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズであって、上記第１レンズ群又は第２レンズ群は、少なくとも一つのプラスチックレンズを含み、光軸上における第１レンズ群の厚みをＤＧ１、光軸上における第２レンズ群の厚みをＤＧ２、広角端における第１レンズ群から像面までのレンズ系の焦点距離をｆｗ、第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２とするとき、下記条件式（１），（２）
（１）０．９０≦（ＤＧ１＋ＤＧ２）／ｆｗ≦２．３０
（２）０．５≦｜ｆＧ１｜／ｆＧ２≦１．６
を満足する、ことを特徴としている。
この構成によれば、第１レンズ群に負の屈折力、第２レンズ群に正の屈折力をもたせることにより、広角端における最外角光線の射出角度を小さく抑えることができて、固体撮像素子に適したズームレンズとなる。また、第２レンズ群を移動させて変倍を行うと同時に第１レンズ群を移動させて補正及び合焦を行うことで、３倍程度の変倍比を得ることができと共に高解像度を得ることができる。さらに、条件式（１），（２）を満足することにより、第１レンズ群及び第２レンズ群のパワー配置が適切に設定されて、諸収差が良好に補正されつつ、小型化、薄型化が可能となり、又、少なくとも一つのプラスチックレンズを含むことにより低コスト化及び軽量化を達成できる。

上記構成において、第２レンズ群は、正の屈折力をもつ正レンズと負の屈折力をもつ負レンズを接合した接合レンズを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、接合レンズを採用することで、高解像化に影響を及ぼす色収差を良好に補正できると共に、組付け時の偏芯感度を小さくして、高精度に組付けることができる。

上記構成において、接合レンズは、正の屈折力をもつメニスカス形状の正レンズと負の屈折力をもつメニスカス形状の負レンズにより形成され、接合レンズの正レンズのアッベ数をνｓ、接合レンズの負レンズのアッベ数をνｆとするとき、下記条件式（３）
（３）│νｓ−νｆ│≧１０
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、メニスカス形状をなす正レンズ及びメニスカス形状をなす負レンズにより接合レンズを形成することで、接合面を物体側に凸に形成でき、それ故にコマ収差を良好に補正することができる。また、条件式（３）を満足することにより、高解像化に影響を及ぼす色収差を良好に補正することができる。

上記構成において、第１レンズ群及び第２レンズ群は、それぞれ少なくとも一面が非球面に形成された非球面レンズを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、開口絞りの近くでは球面収差等の軸上収差が発生し易く、開口絞りから離れた位置では非点収差、歪曲収差等の軸外収差が発生し易くなるが、各レンズ群に少なくとも一面が非球面に形成された非球面レンズを含めることで、レンズ枚数を増加させることなくこれらの諸収差を良好に補正することができる。

上記構成において、非球面レンズのうち少なくとも一つの非球面レンズは、プラスチック材料により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、非球面を形成するコストを低減でき、又、ズームレンズ全体の軽量化も達成できる。

上記構成において、第１レンズ群は、負の屈折力をもつ負レンズを含み、第２レンズ群は、正の屈折力をもつ正レンズを含み、これらの負レンズ及び正レンズは、それぞれ非球面をもつように形成され、非球面は、レンズの周辺部に向かうに連れて屈折力が弱くなるように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、レンズの構成枚数を抑えつつ、球面収差等の軸上収差、非点収差、歪曲収差等の軸外収差を良好に補正することができ、近年の高密度固体撮像素子に適した薄型で光学性能の高いズームレンズを得ることができる。

上記構成において、第２レンズ群は、一体的に移動する開口絞りを含み、開口絞りは、第２レンズ群の最も物体側寄りに配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズ群の前面に開口絞りを配置することにより、広角端において射出瞳が像面に近づくのを防ぐことができる。また、開口絞りを第２レンズ群と一体的に移動させることで、広角端から望遠端までの第２レンズ群における光路差を小さくでき、第２レンズ群の小型化、沈胴時の薄型化が可能となる。

上記構成において、第１レンズ群は、物体側から像面側に向けて順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力をもつメニスカス形状の第１レンズ、及び物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状の第２レンズを含み、第１レンズと第２レンズとの光軸上における空気間隔をＤ２、広角端における第１レンズ群から像面までのレンズ系の焦点距離をｆｗ、第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１とするとき、下記条件式（４），（５）
（４）０．１０≦Ｄ２／ｆｗ≦０．３５
（５）１．５≦｜ｆＧ１｜／ｆｗ≦２．５
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズ群の厚みについて条件式（４）のように規定することにより、十分な薄型化を達成できると共に、諸収差、特に、コマ収差を良好に補正することができる。また、第１レンズ群のパワーを条件式（５）のように規定することにより、所望の変倍比を確保しつつ、諸収差を良好に補正することができる。

上記構成において、第２レンズ群は、物体側から像面側に向けて順に配列された、光量を調整する開口絞り、正の屈折力をもつ第３レンズ、正の屈折力をもつ第４レンズ、第４レンズに接合され負の屈折力をもつ第５レンズ、及び正の屈折力をもつ第６レンズを含み、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、広角端における第１レンズ群から像面までのレンズ系の焦点距離をｆｗとするとき、条件式（６）
（６）１．２≦ｆＧ２／ｆｗ≦３．５
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズ群のパワーを条件式（６）のように規定することにより、所望の変倍比を確保しつつ、諸収差を良好に補正することができる。

上記構成の本発明によれば、３倍程度の変倍比を有し、小型化、沈胴時の薄型化、低コスト化等が達成された光学性能の高いズームレンズが得られ、特にデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に好適なズームレンズが得られる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２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り、図１は基本構成図、図２は広角端、中間位置、望遠端にある状態図である。

このズームレンズにおいては、図１に示すように、物体側から像面側に向けて、全体として負の屈折力をもつ第１レンズ群（Ｉ）と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群（ＩＩ）とが、順次に配列されている。このように、第１レンズ群（Ｉ）に負の屈折力、第２レンズ群（ＩＩ）に正の屈折力をもたせることにより、広角端における最外角光線の射出角度を小さく抑えることができ、マイクロレンズを備えた固体撮像素子に適したズームレンズが得られる。
そして、広角端から望遠端への変倍（ズーミング）に際しては、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第１レンズ群（Ｉ）を像面側へ移動させて途中で物体側へ反転して移動させると共に、第２レンズ群（ＩＩ）を物体側へ単調に移動させる。すなわち、各レンズ群（Ｉ），（ＩＩ）の相対的な間隔を変化させることで、３倍程度の変倍比を確保すると共に、第２レンズ群（ＩＩ）の移動により変倍を行うと同時に第１レンズ群（Ｉ）の移動により変倍に伴う補正及び合焦点（フォーカシング）を行って高解像度を得ている。

第１レンズ群（Ｉ）は、図１に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、第１レンズ１及び第２レンズ２により形成されている。
第２レンズ群（ＩＩ）は、図１に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、第３レンズ３、第４レンズ４、第４レンズ４に接合された第５レンズ５、第６レンズ６により形成されている。すなわち、第４レンズ４と第５レンズ５により、接合レンズが形成されている。
尚、第２レンズ群（ＩＩ）には、第３レンズ３の前面側（物体側の面）すなわち最も物体側寄りにおいて、所定の口径を規定して光量を調整する開口絞りＳＤが配置されて、第２レンズ群（ＩＩ）と一体的に移動するようになっている。
そして、第２レンズ群（ＩＩ）の第６レンズ６よりも像面側寄りには、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ、ＣＣＤのカバーガラス等のガラスフィルタ７，８が配置され、その後方にＣＣＤ等の結像面Ｐが配置されている。

ここで、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離はｆＧ１、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離はｆＧ２、広角端におけるレンズ系（第１レンズ群（Ｉ）の前面（第１レンズ１の前面）から像面Ｐまで）の焦点距離はｆｗ、光軸上における第１レンズ群（Ｉ）の厚みはＤＧ１、光軸上における第２レンズ群（ＩＩ）の厚みはＤＧ２で表す。
また、第２レンズ群（ＩＩ）の接合レンズにおいて、正の屈折力をもつ正レンズ（ここでは第４レンズ４）のアッベ数をνｓ、負の屈折力をもつ負レンズ（ここでは第５レンズ５）のアッベ数をνｆで表す。
また、第１レンズ１〜第６レンズ６、及びガラスフィルタ７，８においては、図１に示すように、面をＳｉ（ｉ＝１〜１６）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１６）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜８）で表す。
さらに、第１レンズ１からガラスフィルタ８までのそれぞれの光軸Ｌ上における間隔（厚さ、空気間隔）は、Ｄｉ（ｉ＝１〜１５）で表し、ガラスフィルタ８から像面Ｐまでの間隔はＢＦで表す。
したがって、第１レンズ群（Ｉ）の光軸上の厚みＤＧ１は、ＤＧ１＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３、第２レンズ群（ＩＩ）の光軸上の厚みＤＧ２は、ＤＧ２＝Ｄ６＋Ｄ７＋Ｄ８＋Ｄ９＋Ｄ１０＋Ｄ１１、となり、接合レンズのアッベ数は、νｓ＝ν４、νｆ＝ν５となる。

第１レンズ１は、物体側に凸面Ｓ１及び像面側に凹面Ｓ２を向けた負の屈折力をもつメニスカス形状の負レンズである。
第２レンズ２は、物体側に凸面Ｓ３及び像面側に凹面Ｓ４を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状の正レンズである。
第３レンズ３は、物体側に凸面Ｓ６及び像面側に凹面Ｓ７を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状の正レンズである。
第４レンズ４は、物体側に凸面Ｓ８及び像面側に凹面Ｓ９を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状の正レンズである。
第５レンズ５は、物体側に凸面Ｓ９及び像面側に凹面Ｓ１０を向けた負の屈折力をもつメニスカス形状の負レンズである。
第６レンズ６は、物体側に凸面Ｓ１１及び像面側に凸面Ｓ１２を向けた正の屈折力をもつ両凸形状の正レンズである。
そして、これら第１レンズ１〜第６レンズ６のうち、少なくとも一つのレンズは（プラスチック材料により形成された）プラスチックレンズであり、その他のレンズは（ガラス材料により形成された）ガラスレンズである。このように、プラスチックレンズを採用することにより、低コスト化及び軽量化を達成できる。
また、メニスカス形状をなす正レンズとしての第４レンズ４とメニスカス形状をなす負レンズとしての第５レンズ５により接合レンズを形成することで、接合面を物体側に凸に形成でき、それ故にコマ収差を良好に補正することができる。

上記構成のズームレンズにおいては、図２に示すように、物体から発せられた光線（被写体光）は、負の屈折力をもつ第１レンズ１を通過するときにその前面Ｓ１（凸面）により収斂する方向に及び後面Ｓ２（凹面）により発散する方向に屈折し、正の屈折力をもつ第２レンズ２を通過するときにその前面Ｓ３（凸面）により収斂する方向及び後面Ｓ４（凹面）により発散する方向に屈折して、第１レンズ群（Ｉ）の全体では発散する方向に屈折し、正の屈折力をもつ第３レンズ３を通過するときにその前面Ｓ６（凸面）及び後面Ｓ７（凸面）により収斂する方向に屈折し、正の屈折力をもつ第４レンズ４及び負の屈折力をもつ第５レンズ５からなる接合レンズを通過するときにその前面Ｓ８（凸面）により収斂する方向及び後面Ｓ１０（凹面）により発散する方向に屈折し、正の屈折力を有する第６レンズ６を通過するときにその前面Ｓ１１（凸面）及び後面Ｓ１２（凸面）により収斂する方向に屈折して、第２レンズ群（ＩＩ）の全体では収斂する方向に屈折したのち、ガラスフィルタ７，８を通過してＣＣＤの像面Ｐに到達する。

ここで、開口絞りＳＤは、第２レンズ群（ＩＩ）において、最も物体側寄りに位置する第３レンズ３の前面Ｓ６の位置に配置されると共に、第２レンズ群（ＩＩ）と一体的に移動する。これにより、広角端において射出瞳位置が像面Ｐに近づくのを防ぐことができる。また、開口絞りＳＤを第２レンズ群（ＩＩ）と一緒に動かすことで広角端から望遠端までの第２レンズ群（ＩＩ）における光路差を小さくでき、第２レンズ群（ＩＩ）の小型化、沈胴時の薄型化が可能となる。

ここで、第１レンズ群（Ｉ）及び第２レンズ群（ＩＩ）には、それぞれ少なくとも一面が非球面に形成された非球面レンズが含まれるのが好ましい。一般に、開口絞りＳＤの近くでは球面収差等の軸上収差が発生し易く、開口絞りＳＤから離れた位置では非点収差、歪曲収差等の軸外収差が発生し易くなる。これらの収差を球面レンズで補正しようとすると、レンズの構成枚数が増加して本来の目的に沿わない。
そこで、各レンズ群（Ｉ），（ＩＩ）に少なくとも一面が非球面に形成された非球面レンズを含めることで、レンズ枚数を増加させることなくこれらの諸収差を良好に補正することができる。
特に、第１レンズ群（Ｉ）の最も物体側にある負の屈折力をもつ第１レンズ１の物体側の面Ｓ１又は像面側の面Ｓ２と、第２レンズ群（ＩＩ）の開口絞りＳＤの近くにある正の屈折力をもつ第３レンズ３の物体側の面Ｓ６又は像面側の面Ｓ７とを非球面とし、又、この非球面をレンズの周辺部に向うに連れて屈折力が弱くなる形状にすることにより、レンズの構成枚数を抑えつつ、非点収差、歪曲収差等の軸外収差、球面収差等の軸上収差を良好に補正することができる。
また、非球面を形成するレンズ（非球面レンズ）は、プラスチック材料により形成することで、非球面を形成するコストを低減でき、又、ズームレンズ全体の軽量化も達成することができる。

ここで、非球面を表す式としては、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ^２／〔１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２〕＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇｙ^１０＋Ｈｙ^１２
、但し、Ｚ：非球面の頂点における接平面から、光軸Ｌ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。

また、上記構成においては、光軸Ｌ上における第１レンズ群（Ｉ）の厚みＤＧ１、光軸Ｌ上における第２レンズ群（ＩＩ）の厚みＤＧ２、広角端におけるレンズ系（第１レンズ１の前面Ｓ１から像面Ｐまで）の焦点距離ｆｗ、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離ｆＧ１、及び第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離ｆＧ２が、次の条件式（１），（２）
（１）０．９０≦（ＤＧ１＋ＤＧ２）／ｆｗ≦２．３０
（２）０．５≦｜ｆＧ１｜／ｆＧ２≦１．６
を満足するように形成されている。

条件式（１）は、第１レンズ群（Ｉ）及び第２レンズ群（ＩＩ）の厚みと広角端での焦点距離との関係を規定し、条件式（２）は第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離と第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離の関係を規定したものであり、全体として各レンズ群のパワーを適切に配置するための適切な範囲を規定したものである。
仮に、条件式（１），（２）を満たさないと、レンズ系の薄型化が困難になり、又、３倍程度の変倍比の確保が困難になり、諸収差も良好に補正することが困難になる。したがって、条件式（１），（２）を満たすことにより、第１レンズ群（Ｉ）及び第２レンズ群（ＩＩ）のパワー配置が適切に設定されて、３倍程度の変倍を確保しつつ、レンズ系の小型化、薄型化を達成でき、諸収差を良好に補正して光学性能の高いズームレンズを得ることができる。

また、上記構成においては、第２レンズ群（ＩＩ）に含まれる接合レンズ、すなわち、正の屈折力をもつメニスカス形状の第４レンズ４と負の屈折力をもつメニスカス形状の第５レンズ５において、第４レンズ４のアッベ数νｓ（ここではν４）、第５レンズ５のアッベ数νｆ（ここではν５）が、好ましくは、次の条件式（３）
（３）│νｓ−νｆ│≧１０
を満足するように形成される。
条件式（３）は、接合レンズを形成する各レンズのアッベ数を規定したものであり、条件式（３）を満たすことにより、高解像化に影響を及ぼす色収差を良好に補正することができる。

また、上記構成においては、第１レンズ群（Ｉ）を形成する第１レンズ１と第２レンズ２との光軸Ｌ上における空気間隔Ｄ２、広角端におけるレンズ系の焦点距離ｆｗ、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離ｆＧ１が、好ましくは、次の条件式（４），（５）
（４）０．１０≦Ｄ２／ｆｗ≦０．３５
（５）１．５≦｜ｆＧ１｜／ｆｗ≦２．５
を満足するように形成される。
条件式（４）は、第１レンズ群（Ｉ）に関して、レンズ同士の間隔と広角端での焦点距離との関係を規定したものである。仮に、条件式（４）を満たさないと、レンズ系全長の短縮化が十分ではなく、又、諸収差特にコマ収差を良好に補正するのが困難になる。したがって、条件式（４）を満たすことにより、レンズ系をさらに薄型化及び小型化でき、コマ収差等を良好に補正してより優れた光学性能を得ることができる。
条件式（５）は、第１レンズ群（Ｉ）の焦点距離と広角端でのレンズ系の焦点距離との関係、すなわち、第１レンズ群（Ｉ）のパワーを規定したものである。仮に、条件式（５）を満たさないと、所望の変倍比を確保するのが困難になり、諸収差を良好に補正するのが困難になる。したがって、条件式（５）を満たすことにより、所望の変倍比を確実に確保できると共に、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。

さらに、上記構成においては、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離ｆＧ２、広角端におけるレンズ系の焦点距離ｆｗが、好ましくは、次の条件式（６）
（６）１．２≦ｆＧ２／ｆｗ≦３．５
を満足するように形成される。
条件式（６）は、第２レンズ群（ＩＩ）の焦点距離と広角端でのレンズ系の焦点距離との関係、すなわち、第２レンズ群（ＩＩ）のパワーを規定したものである。仮に、条件式（６）を満たさないと、所望の変倍比を確保するのが困難になり、諸収差を良好に補正するのが困難になる。したがって、条件式（６）を満たすことにより、所望の変倍比を確実に確保できると共に、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。

次に、図１及び図２に示した構成からなるズームレンズの具体的な数値による実施例を実施例１、実施例２として以下に示す。
実施例１では、第１レンズ１の像面側の凹面Ｓ２と第３レンズ３の物体側の凸面Ｓ６及び像面側の凹面Ｓ７が非球面に形成され、第３レンズ３が、プラスチックレンズとして形成されている。
実施例２では、第１レンズ１の像面側の凹面Ｓ２と第３レンズ３の物体側の凸面Ｓ６及び像面側の凹面Ｓ７が非球面に形成され、第３レンズ３及び第６レンズ６が、プラスチックレンズとして形成されている。

実施例１における主な仕様諸元は表１に、種々の数値データ（設定値）は表２に、非球面に関する数値データは表３に、広角端，中間位置，望遠端におけるそれぞれのレンズ系の焦点距離（広角端ｆｗ、中間位置ｆｍ、望遠端ｆｔ）、及び光軸Ｌ上の間隔Ｄ４，Ｄ１２に関する数値データは表４に示される。この実施例において、条件式（１）ないし（６）の数値データは、
（１）（ＤＧ１＋ＤＧ２）／ｆｗ＝１．４４９
（２）｜ｆＧ１｜／ｆＧ２＝１．２３９
（３）νｓ−νｆ＝３３．０４０
（４）Ｄ２／ｆｗ＝０．２３１
（５）｜ｆＧ１｜／ｆｗ＝１．９４０
（６）ｆＧ２／ｆｗ＝１．５６５
となる。尚、表１における空気換算のバックフォーカスは、第６レンズ６の後面Ｓ１２から像面Ｐまでの距離である。

また、広角端、中間位置、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差に関する収差線図は、図３、図４、図５に示されるような結果となる。尚、図３ないし図５において、ＦはＦ線による収差、ｄはｄ線による収差、ＣはＣ線による収差をそれぞれ示し、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

以上の実施例１では、広角端〜中間〜望遠端のそれぞれの位置において、レンズ全長（第１レンズ１〜第６レンズ６まで）が、２３．４８ｍｍ〜１４．２９ｍｍ〜１０．５５ｍｍ、レンズ系全長（第１レンズ１〜像面Ｐまでの空気換算距離）が３４．９０ｍｍ〜３０．２９ｍｍ〜３１．９６ｍｍ、変倍比が２．９１、Ｆナンバーが３．３７〜４．３８〜５．５９、画角（２ω）が６３．１８°〜３６．３４°〜２３．８４°、最外角光線の射出角度が１３．５°〜１１．４°〜８．９°となり、３倍程度の変倍比を確保できると共に、小型、薄型で、光学性能の高いズームレンズが得られる。

実施例２における主な仕様諸元は表５に、種々の数値データ（設定値）は表６に、非球面に関する数値データは表７に、広角端，中間位置，望遠端におけるそれぞれのレンズ系の焦点距離（広角端ｆｗ、中間位置ｆｍ、望遠端ｆｔ）、及び光軸Ｌ上の間隔Ｄ４，Ｄ１２に関する数値データは表８に示される。この実施例において、条件式（１）ないし（６）の数値データは、
（１）（ＤＧ１＋ＤＧ２）／ｆｗ＝１．４４７
（２）｜ｆＧ１｜／ｆＧ２＝１．２４０
（３）νｓ−νｆ＝３６．８００
（４）Ｄ２／ｆｗ＝０．２３１
（５）｜ｆＧ１｜／ｆｗ＝１．９１４
（６）ｆＧ２／ｆｗ＝１．５４３
となる。尚、表１における空気換算のバックフォーカスは、第６レンズ６の後面Ｓ１２から像面Ｐまでの距離である。

また、広角端、中間位置、望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差に関する収差線図は、図６、図７、図８に示されるような結果となる。尚、図６ないし図８において、ＦはＦ線による収差、ｄはｄ線による収差、ＣはＣ線による収差をそれぞれ示し、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

以上の実施例２では、広角端〜中間〜望遠端のそれぞれの位置において、レンズ全長（第１レンズ１〜第６レンズ６まで）が、２９．０３ｍｍ〜１４．３１ｍｍ〜１０．３４ｍｍ、レンズ系全長（第１レンズ１〜像面Ｐまでの空気換算距離）が３４．３４ｍｍ〜３０．１６ｍｍ〜３２．３２ｍｍ、変倍比が３．０４、Ｆナンバーが３．３４〜４．３４〜５．７１、画角（２ω）が６３．１°〜３６．４２°〜２２．８４°、最外角光線の射出角度が１３．８°〜１１．５°〜８．７°となり、３倍程度の変倍比を確保できると共に、小型、薄型で、光学性能の高いズームレンズが得られる。

以上述べたように、本発明のズームレンズは、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が達成されるため、小型化が要求されるデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に好適であるのは勿論のこと、ズーミング撮影を行うその他のレンズ光学系においても有用である。

本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す基本構成図である。 図１に示すズームレンズの状態図を示すものであり、（ａ）は広角端にある状態図、（ｂ）は中間位置にある状態図、（ｃ）は望遠端にある状態図である。 実施例１に係るズームレンズにおいて、広角端における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例１に係るズームレンズにおいて、中間位置における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例１に係るズームレンズにおいて、望遠端における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、広角端における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、中間位置における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 実施例２に係るズームレンズにおいて、望遠端における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。

符号の説明

Ｉ 第１レンズ群
ＩＩ 第２レンズ群
１ 第１レンズ（第１レンズ群、負レンズ）
２ 第２レンズ（第１レンズ群、正レンズ）
３ 第３レンズ（第２レンズ群、正レンズ）
４ 第４レンズ（第２レンズ群、正レンズ、接合レンズ）
５ 第５レンズ（第２レンズ群、負レンズ、接合レンズ）
６ 第６レンズ（第２レンズ群）
７，８ ガラスフィルタ
ＳＤ 開口絞り
Ｌ 光軸
Ｄ１〜Ｄ１５ 光軸上の間隔
Ｒ１〜Ｒ１６ 曲率半径
Ｓ１〜Ｓ１６ 面
ＤＧ１ 光軸上の第１レンズ群の厚み
ＤＧ２ 光軸上の第２レンズ群の厚み
ｆｗ 広角端におけるレンズ系の焦点距離
ｆＧ１ 第１レンズ群の焦点距離
ｆＧ２ 第２レンズ群の焦点距離

Claims (9)

1. 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もつ第１レンズ群と、全体として正の屈折力をもつ第２レンズ群とを備え、前記第１レンズ群を像面側へ移動させ途中で物体側へ反転して移動させると共に前記第２レンズ群を物体側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズであって、
   前記第１レンズ群又は第２レンズ群は、少なくとも一つのプラスチックレンズを含み、
   次の条件式（１），（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
   （１）０．９０≦（ＤＧ１＋ＤＧ２）／ｆｗ≦２．３０
   （２）０．５≦｜ｆＧ１｜／ｆＧ２≦１．６
   但し、ＤＧ１：光軸上における第１レンズ群の厚み
   ＤＧ２：光軸上における第２レンズ群の厚み
   ｆｗ：広角端における第１レンズ群から像面までのレンズ系の焦点距離
   ｆＧ１：第１レンズ群の焦点距離
   ｆＧ２：第２レンズ群の焦点距離
2. 前記第２レンズ群は、正の屈折力をもつ正レンズと負の屈折力をもつ負レンズを接合した接合レンズを含む、
   ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
3. 前記接合レンズは、正の屈折力をもつメニスカス形状の正レンズと負の屈折力をもつメニスカス形状の負レンズにより形成され、
   次の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項２記載のズームレンズ。
   （３）│νｓ−νｆ│≧１０
   但し、νｓ：接合レンズの正レンズのアッベ数
   νｆ：接合レンズの負レンズのアッベ数
4. 前記第１レンズ群及び第２レンズ群は、それぞれ少なくとも一面が非球面に形成された非球面レンズを含む、
   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。
5. 前記非球面レンズのうち少なくとも一つの非球面レンズは、プラスチック材料により形成されている、
   ことを特徴とする請求項４記載のズームレンズ。
6. 前記第１レンズ群は、負の屈折力をもつ負レンズを含み、
   前記第２レンズ群は、正の屈折力をもつ正レンズを含み、
   前記負レンズ及び正レンズは、それぞれ非球面をもつように形成され、
   前記非球面は、レンズの周辺部に向かうに連れて屈折力が弱くなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のズームレンズ。
7. 前記第２レンズ群は、一体的に移動する開口絞りを含み、
   前記開口絞りは、前記第２レンズ群の最も物体側寄りに配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のズームレンズ。
8. 前記第１レンズ群は、物体側から像面側に向けて順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力をもつメニスカス形状の第１レンズ、及び物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつメニスカス形状の第２レンズを含み、次の条件式（４），（５）を満足することを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載のズームレンズ。
   （４）０．１０≦Ｄ２／ｆｗ≦０．３５
   （５）１．５≦｜ｆＧ１｜／ｆｗ≦２．５
   但し、Ｄ２：第１レンズと第２レンズとの光軸上における空気間隔
   ｆｗ：広角端における第１レンズ群から像面までのレンズ系の焦点距離
   ｆＧ１：第１レンズ群の焦点距離
9. 前記第２レンズ群は、物体側から像面側に向けて順に配列された、光量を調整する開口絞り、正の屈折力をもつ第３レンズ、正の屈折力をもつ第４レンズ、前記第４レンズに接合され負の屈折力をもつ第５レンズ、及び正の屈折力をもつ第６レンズを含み、
   次の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
   （６）１．２≦ｆＧ２／ｆｗ≦３．５
   但し、ｆＧ２：第２レンズ群の焦点距離
   ｆｗ：広角端における第１レンズ群から像面までのレンズ系の焦点距離
   
   

Images