JP4149091B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に、銀塩コンパクトカメラ、デジタルカメラ等の撮影レンズに用いられる正・負の２群ズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクト用カメラに搭載されるズームレンズとして従来多くの提案がされている。その中で、物体側より、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群との２つのレンズ群を配し、この２つのレンズ群の間隔を変化させることにより焦点距離を変化させる、所謂正・負の２群ズームレンズが知られている。正・負の２群ズームレンズは、レンズ群が少ないことから、他の３群以上のレンズ群からなるズームレンズより鏡枠構造が簡素となる利点を有している。
【０００３】
具体的な提案として、特開平５−１８８２９３号、特開平９−１２７４１５号、特開平１０−１４８７５６号のものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平５−１８８２９３号の提案は、構成枚数が５枚と少ないものの、ズームの変倍比が２．２倍程度である。特開平９−１２７４１５号の実施例１と２は、ズームの変倍比が３．２倍で、構成枚数７枚であるが、特に変倍時の非点収差の変動が大きい。実施例３はズーム変倍比が２．８倍だが、構成枚数が８枚である。特開平１０−１４８７５６号のものは、広角端の画角が約７３°と広いが、構成枚数が７枚で、ズーム変倍比が１．８５倍程度である。
【０００５】
本発明はこのような従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない構成枚数で、広角端から望遠端まで良好な結像性能を保持し、３倍程度のズーム変倍比を可能とする撮影光学系を提供することである。また、広角端の画角を約７３°と広くしても約２倍のズーム変倍比を可能とする撮影光学系を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のズームレンズは、物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であり、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするものである。
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【０００８】
以下、本発明においてこのような構成をとった理由と可能な別の構成について説明する。
【０００９】
本発明は、以下に説明する構成要素Ａ）又はＢ）単独で、あるいは、構成要素Ａ）又はＢ）に構成要素Ａ）〜Ｏ）を１つあるいは任意の複数を組み合わせることにより構成されるものである。以下に、各構成要素Ａ）〜Ｏ）とその作用を説明する。
【００１０】
Ａ）物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有する。
【００１１】
この構成Ａ）の作用としては、レンズ系の鏡枠構造が簡素になる。また、第１レンズ群を負・正の構成として第１レンズ群の主点を像面側に近づけており、望遠化に有利となる。また、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面を凹面にした方が広角での軸外のコマ収差の補正に有効である。また、第１レンズ群内に接合レンズを入れると、群内での色収差の補正に有効である。また、第２レンズ群を全て負レンズとするよりも、正レンズを入れた方が、群内の間隔の焦点位置の変動への効き量を低く抑えることができる。
【００１２】
Ｂ）物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーのレンズ群であり、
第２レンズ群は、負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーのレンズ群であり、
レンズの総枚数が６枚である。
【００１３】
この構成Ｂ）の作用について、本発明の高変倍ズームは、物体側より順に、正のパワーの第１レンズ群と、負のパワーの第２レンズ群とを備え、これらのレンズ群の間隔を変化させることにより全系の焦点距離を変化させるズームレンズにおいて、第２レンズ群は、物体側から、空気間隔を挟んで順に負レンズと正レンズと負レンズとを有するものである。
【００１４】
第２レンズ群を３枚構成とすることにより、負レンズの屈折力を分散することができ、例えば曲率を緩くすることができ、収差の発生量並びに変倍時の収差変動量を抑えている。このとき、第２レンズ群内の並びを負・正・負とすることにより、群内の間隔の焦点位置の変動への効き量を低く抑えている。
【００１５】
また、第２レンズ群の構成が負先行となり、第２レンズ群の主点の位置は、正・負の２枚構成のものより像側に移動する傾向が有り、その分機械的な第１・第２群間の距離は同じでも、第１・第２群の主点間隔が広がることになる。そこで、第１レンズ群の中の構成を負先行の逆望遠タイプの構成にし、さらに、正の屈折力を像側のレンズに集約することにより、主点位置を後ろに下げ、これにより群間隔を狭めなくても望遠化を可能とする。
【００１６】
また、第１レンズ群の主点位置を後ろに下げるため、その構成は、単レンズ又は接合レンズの正の屈折力を持つレンズと、その物体側に配置した１つ以上の負又は屈折力の弱いレンズで構成することが好ましい。
【００１７】
Ｃ）第１レンズ群の最も物体側のレンズは両凹レンズである。
【００１８】
この構成Ｃ）の作用について、レンズ単品として対称型に近くなり、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面とその像側面での無理のない収差補正ができるので、単体偏心による性能の劣化が少ない。
【００１９】
Ｄ）以下の条件を満足する：
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００２０】
この構成Ｄ）の作用について、第１レンズ群の最も物体側のレンズの正パワー成分が強すぎると、第１レンズ群の主点が前方に移動し望遠化に不利となり、負パワー成分が強すぎると全長が長くなりやすく、小型化に不利となる。条件式（１）の下限はこのために設定されたものである。
【００２１】
Ｅ）第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面である。
【００２２】
この構成Ｅ）の作用について、このレンズの光線高が高くなる像側面に非球面を用いることにより、非点収差、歪曲収差の補正に有効となる。なお、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面に非球面を使用すると、その物体側面が偏心した場合、その像側面へ入射する光線のずれ量が大きくなり、安定した性能を出すのが困難となる。
【００２３】
Ｆ）第１レンズ群内に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有する。
【００２４】
この構成Ｆ）の作用について、第１レンズ群内の接合レンズを負・正の順で接合することで、接合面の曲率を高次収差を抑えながら色収差を良好に補正できる曲率にすることができる。
【００２５】
Ｇ）第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有する。
【００２６】
この構成Ｇ）の作用について、上記Ｆ）の構成に加えて、負・正の接合レンズを第１レンズ群の最も像側に配置することにより、第１レンズ群内の正の成分を像側に置くことになり、第１レンズ群の主点を像側に配置でき、高変倍比に有利となる。また、第１レンズ群として接合レンズの像面側にレンズを配置しないことにより、全体の構成枚数を少なくすることができる。
【００２７】
Ｈ）以下の条件を満足する：
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ここで、ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
である。
【００２８】
この構成Ｈ）の作用について、この条件式（２）を満たすと、第１レンズ群の最も物体側のレンズはレンズ単品として対称型に近くなり、その物体側面と像側面での無理のない収差補正ができるので、単体偏心による性能の劣化が少ない。
【００２９】
Ｉ）明るさ絞りが第１レンズ群と一体として配置され、
第２レンズ群の最も物体側の面が非球面である。
【００３０】
この構成Ｉ）の作用について、第２レンズ群の非球面は、広角時には非点・歪曲収差、望遠時には球面・コマ収差の補正を行うが、光線高の高いところの収差補正のため、絞りの位置は第１レンズ群内にあることが望ましく、このとき、非球面が第１レンズ群から遠くなると、望遠時の球面・コマ収差への補正効果が不足する。望ましくは、明るさ絞りは、第１レンズ群の最も像側に配置されることが好ましい。そして、第２レンズ群の最も物体側の面を非球面に近づけることができる。
【００３１】
Ｊ）第２レンズ群内に正レンズを有し、その像面側には１枚のみの負レンズを有する。
【００３２】
この構成Ｊ）の作用について、この構成により第２レンズ群内での色収差を抑えることと、間隔の変動による焦点位置の変動を小さくできる。
【００３３】
Ｋ）以下の条件を満足する：
ν1 ＞３６ ・・・（３）
ここで、ν1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数、
である。
【００３４】
この構成Ｋ）の作用について、この式（３）を満たさないと、第１レンズ群内での色収差が大きくなりすぎて、ズーム状態全域にわたって性能を維持するのが困難となる。
【００３５】
Ｌ）以下の条件を満足する：
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００３６】
この構成Ｌ）の作用について、第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率は大きい方がよい。接合レンズの負レンズの屈折率が大きすぎると、接合レンズの正レンズのパワーが足りない形となる。
【００３７】
Ｍ）第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さくする。
【００３８】
この構成Ｍ）の作用について、光線が太くなる接合面の後ろの曲率半径を小さくし、第１レンズ群の最も物体側のレンズの第１負レンズで発生する球面収差、コマ収差、非点収差を打ち消す構成にすることで、少ないレンズ枚数で上記収差のみでなく色収差も良好に補正できる。
【００３９】
Ｎ）レンズの総枚数が６枚以下である。
【００４０】
この構成Ｎ）の作用について、この構成により低コスト、レンズ系の全長短縮が可能となる。望ましくは６枚がよい。それにより、結像性能を良くしつつ、構成枚数が少ない状態にできる。
【００４１】
Ｏ）第１レンズ群の最も物体側のレンズの非球面は球面レンズの表面の薄い樹脂層によって形成されている。
【００４２】
この構成Ｏ）の作用について、薄く軽い樹脂を用いることで軽量化できる。また、融点も低いので、非球面量の大きい非球面を精度良く低コストで作ることができる。さらに、樹脂の分光透過率を変えることによってフィルターの効果も持たせられる。
【００４３】
以下、上記構成要素を組み合わせることによる相乗効果について説明する。
【００４４】
構成要素Ｄ）＋構成要素Ｅ）により、非球面のパワーが大きすぎると、性能を安定させるのが困難となるため、構成要素Ｄ）とＥ）を両方満たすと、第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の非球面の曲率が小さくなるのでよい。
【００４５】
構成要素Ｄ）＋構成要素Ｌ）により、第１レンズ群の最も物体側のレンズは高屈折率でパワーを小さく（曲率を小さく）すると、収差補正上有利となる。
【００４６】
構成要素Ｃ）＋構成要素Ｏ）により、ガラス球面に樹脂を塗布することにより非球面を形成する場合、ガラス面が凹面である方が容易に生産できる。
【００４７】
絞りを第１レンズ群の後ろに配置＋構成要素Ｅ）又は構成要素Ｍ）により、第１レンズ群の後ろに絞りを置くことによって、さらにその収差補正効果が高まる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のズームレンズの実施例１〜４について説明する：
図１〜図４にそれぞれ実施例１〜４の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）のズームポジションにおけるレンズ断面図を示す。
【００４９】
実施例１は、画角（２ω）が５７．６°から２２°のズームレンズの例であり、図１にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、像側の凹面に薄い樹脂層による非球面が形成された両凹負レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層を含まないで、６枚のレンズからなる。
【００５０】
非球面は、第１群Ｇ１の両凹負レンズの像側の凹面に設けられた樹脂層表面、第２群Ｇ２の物体側の負メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５１】
なお、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズである両凹負レンズと接合レンズの間に所謂フレア絞り（後記の数値データ中では平面で表現されている。実施例３、４も同じ。）が配置されてもよい。これにより、十分な光量を確保しつつ画面周辺部の画質を上げることができる。
【００５２】
実施例２は、画角（２ω）が７３．４°から４０．５°（焦点距離換算でズーム比約２倍）のズームレンズの例であり、広角端の画角を広げている。図２にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、両凹負レンズ、両凹負レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、６枚のレンズからなる。
【００５３】
非球面は、第１群Ｇ１の２番面の両凹負レンズの像側の面、第２群Ｇ２の正メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５４】
このような構成により、広角端の画角を広げているにもかかわらず十分な画質を得ることができる。さらに、第１群Ｇ１の物体側の２枚の負レンズを両凹レンズとすることにより 特に画面周辺の画質を上げることができる。
【００５５】
実施例３は、画角（２ω）が５７．６°から２２°のズームレンズの例であり、図３にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、像側の凹面に薄い樹脂層による非球面が形成された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層を含まないで、６枚のレンズからなる。
【００５６】
非球面は、第１群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層表面、第２群Ｇ２の物体側の負メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５７】
実施例４は、画角（２ω）が５７．６°から２２°のズームレンズの例であり、図４にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、像側の凹面に薄い樹脂層による非球面が形成された平凹負レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層を含まないで、６枚のレンズからなる。
【００５８】
非球面は、第１群Ｇ１の平凹負レンズの像側の凹面に設けられた樹脂層表面、第２群Ｇ２の物体側の負メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５９】
なお、上記実施例１は前記構成要素Ａ）〜Ｏ）の全てを備え、実施例２は構成要素Ｂ）、Ｅ）、Ｋ）、Ｌ），Ｏ）以外の構成要素を備え、実施例３、４は構成要素Ａ）、Ｃ）、Ｈ）以外の構成要素を備えている。
【００６０】
以下に、実施例１〜４の数値データを示す。なお、各実施例において、記号は上記の外、ｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ｆB はバックフォーカスである。また、ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのｄ線のアッべ数であり、また、非球面形状は、光軸方向をＺ軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、以下の式にて表せられる。
【００６１】
ただし、Ｃは面頂における曲率（＝１／ｒ、ｒは曲率半径）、Ｋは円錐係数、Ａ2 、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10、Ａ12はそれぞれ２次、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
図５〜図８にそれぞれ実施例１〜４の収差図を示す。各図の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠端における球面収差ＳＡ、非点収差ＡＳ、歪曲収差ＤＴ及び倍率色収差ＣＣを示す。なお、各図中、ＩＨは像高を示す。
【００６７】
また、上記実施例の条件式（１）〜（４）に関する数値は以下の通りである。
実施例１
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝2.03
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝0. 60
ν1 ＝40.1
ｎ1 ＝1.762
ｎc ＝1.72151
実施例２
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝1.78
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝0.45
ν1 ＝35.31
ｎ1 ＝1.59
ｎc ＝1.59
実施例３
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝2.34
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝1.21
ν1 ＝34.97
ｎ1 ＝1.801
ｎc ＝1.69895
実施例４
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝1.91
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝-1
ν1 ＝37.16
ｎ1 ＝1.834
ｎc ＝1.69895 。
【００６８】
以上のような本発明のズームレンズは、例えば図９（ａ）に斜視図、図９（ｂ）に光路図を示すような構成のコンパクトカメラの撮影用対物レンズ３として用いられる。なお、これらの図において、９はカメラボデー、１は撮影用光路、２はファインダー用光路を示しており、撮影用光路１とファインダー用光路２は平行に並んでおり、被写体の像は、ファインダー用対物レンズ５、像正立プリズム６、絞り７、接眼レンズ８からなるファインダーにより観察され、また、撮影用対物レンズ３によりフィルム４上に結像される。
【００６９】
また、本発明のズームレンズは、例えば図１０に示すような電子カメラの撮影用対物光学系１８に用いることもできる。図１０中、（ａ）は前側から見た電子カメラの斜視図、（ｂ）は後側から見た電子カメラの斜視図、（ｃ）は電子カメラの光学系を示す光路図であり、電子カメラは、撮影用光路１２を有する撮影光学系１１、ファインダー用光路１４を有するファインダー光学系１３、シャッター１５、フラッシュ１６、液晶表示モニター１７等を含み、ファインダー光学系１３は、例えば対物光学系Ｏｂと、像反転光学系ＰＰと、接眼光学系Ｏｃとからなり、視野を直視できるタイプになっている。なお、ファインダー光学系１３の対物光学系Ｏｂの入射側には透明なファインダー窓カバー２１が配置されている。
【００７０】
また、撮影光学系１１は、撮影用対物光学系１８と、赤外線カットフィルター等のフィルター１９と、撮影用対物光学系１８の結像面に配置された電子撮像素子２０とからなり、この電子撮像素子２０で撮像された被写体像あるいは記録装置に記録された映像が液晶表示モニター１７に表示される。
【００７１】
以上の本発明のズームレンズは、例えば次のように構成することができる：
〔１〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群は、物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーのレンズ群であり、
第２レンズ群は、負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーのレンズ群であり、
レンズの総枚数が６枚であることを特徴とするズームレンズ。
【００７２】
〔２〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズは両凹レンズで、その像側面が非球面であり、
第２レンズ群内に正レンズを有し、その像面側には１枚のみの負レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７３】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００７４】
〔３〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７５】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００７６】
〔４〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
明るさ絞りが第１レンズ群と一体として配置され、
第２レンズ群の最も物体側の面が非球面であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７７】
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ここで、ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
である。
【００７８】
〔５〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７９】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８０】
〔６〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８１】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８２】
〔７〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズは両凹レンズであり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８３】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８４】
〔８〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さく、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８５】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００８６】
〔９〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さく、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８７】
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８８】
〔１０〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
レンズの総枚数が６枚以下であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８９】
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００９０】
〔１０〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
レンズの総枚数が６枚以下であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００９１】
ν1 ＞３６ ・・・（３）
ここで、ν1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数、
である。
【００９２】
〔１１〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
レンズの総枚数が６枚以下であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００９３】
ν1 ＞３６ ・・・（３）
ここで、ν1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数、
である。
【００９４】
〔１２〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さく、
レンズの総枚数が６枚以下であることを特徴とするズームレンズ。
【００９５】
〔１３〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
明るさ絞りが第１レンズ群と一体として配置され、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さいことを特徴とするズームレンズ。
【００９６】
〔１４〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であることを特徴とするズームレンズ。
【００９７】
〔１５〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であり、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００９８】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００９９】
〔１６〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であり、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さいことを特徴とするズームレンズ。
【０１００】
〔１７〕 上記１から１６の何れか１項記載のズームレンズを撮影用光学系として配置したことを特徴とするカメラ装置。
【０１０１】
〔１８〕 上記１から１６の何れか１項記載のズームレンズを撮影用光学系として配置すると共に、前記撮影用光学系により形成される物体像を受光する位置に電子撮像素子を配置してなることを特徴とする電子カメラ装置。
【０１０２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、少ない構成枚数で、広角端から望遠端まで良好な結像性能を保持し、３倍程度のズーム変倍比を可能とする撮影用ズームレンズを提供することができる。また、広角端の画角を約７３°と広くしても約２倍のズーム変倍比を可能とする撮影用ズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端でのレンズ断面図である。
【図２】実施例２の図１と同様なレンズ断面図である。
【図３】実施例３の図１と同様なレンズ断面図である。
【図４】実施例４の図１と同様なレンズ断面図である。
【図５】実施例１の収差図である。
【図６】実施例２の収差図である。
【図７】実施例３の収差図である。
【図８】実施例４の収差図である。
【図９】本発明のズームレンズを適用可能なコンパクトカメラを説明するための図である。
【図１０】本発明のズームレンズを適用可能な電子カメラを説明するための図である。
【符号の説明】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｏｂ…ファインダー光学系の対物光学系
ＰＰ…ファインダー光学系の像反転光学系
Ｏｃ…ファインダー光学系の接眼光学系
１…撮影用光路
２…ファインダー用光路
３…撮影用対物レンズ
４…フィルム
５…ファインダー用対物レンズ
６…像正立プリズム
７…絞り
８…接眼レンズ
９…カメラボデー
１１…撮影光学系
１２…撮影用光路
１３…ファインダー光学系
１４…ファインダー用光路
１５…シャッター
１６…フラッシュ
１７…液晶表示モニター
１８…撮影用対物光学系
１９…フィルター
２０…電子撮像素子
２１…ファインダー窓カバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に、銀塩コンパクトカメラ、デジタルカメラ等の撮影レンズに用いられる正・負の２群ズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクト用カメラに搭載されるズームレンズとして従来多くの提案がされている。その中で、物体側より、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群との２つのレンズ群を配し、この２つのレンズ群の間隔を変化させることにより焦点距離を変化させる、所謂正・負の２群ズームレンズが知られている。正・負の２群ズームレンズは、レンズ群が少ないことから、他の３群以上のレンズ群からなるズームレンズより鏡枠構造が簡素となる利点を有している。
【０００３】
具体的な提案として、特開平５−１８８２９３号、特開平９−１２７４１５号、特開平１０−１４８７５６号のものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平５−１８８２９３号の提案は、構成枚数が５枚と少ないものの、ズームの変倍比が２．２倍程度である。特開平９−１２７４１５号の実施例１と２は、ズームの変倍比が３．２倍で、構成枚数７枚であるが、特に変倍時の非点収差の変動が大きい。実施例３はズーム変倍比が２．８倍だが、構成枚数が８枚である。特開平１０−１４８７５６号のものは、広角端の画角が約７３°と広いが、構成枚数が７枚で、ズーム変倍比が１．８５倍程度である。
【０００５】
本発明はこのような従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない構成枚数で、広角端から望遠端まで良好な結像性能を保持し、３倍程度のズーム変倍比を可能とする撮影光学系を提供することである。また、広角端の画角を約７３°と広くしても約２倍のズーム変倍比を可能とする撮影光学系を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のズームレンズは、物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であり、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするものである。
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【０００８】
以下、本発明においてこのような構成をとった理由と可能な別の構成について説明する。
【０００９】
本発明は、以下に説明する構成要素Ａ）又はＢ）単独で、あるいは、構成要素Ａ）又はＢ）に構成要素Ａ）〜Ｏ）を１つあるいは任意の複数を組み合わせることにより構成されるものである。以下に、各構成要素Ａ）〜Ｏ）とその作用を説明する。
【００１０】
Ａ）物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有する。
【００１１】
この構成Ａ）の作用としては、レンズ系の鏡枠構造が簡素になる。また、第１レンズ群を負・正の構成として第１レンズ群の主点を像面側に近づけており、望遠化に有利となる。また、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面を凹面にした方が広角での軸外のコマ収差の補正に有効である。また、第１レンズ群内に接合レンズを入れると、群内での色収差の補正に有効である。また、第２レンズ群を全て負レンズとするよりも、正レンズを入れた方が、群内の間隔の焦点位置の変動への効き量を低く抑えることができる。
【００１２】
Ｂ）物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーのレンズ群であり、
第２レンズ群は、負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーのレンズ群であり、
レンズの総枚数が６枚である。
【００１３】
この構成Ｂ）の作用について、本発明の高変倍ズームは、物体側より順に、正のパワーの第１レンズ群と、負のパワーの第２レンズ群とを備え、これらのレンズ群の間隔を変化させることにより全系の焦点距離を変化させるズームレンズにおいて、第２レンズ群は、物体側から、空気間隔を挟んで順に負レンズと正レンズと負レンズとを有するものである。
【００１４】
第２レンズ群を３枚構成とすることにより、負レンズの屈折力を分散することができ、例えば曲率を緩くすることができ、収差の発生量並びに変倍時の収差変動量を抑えている。このとき、第２レンズ群内の並びを負・正・負とすることにより、群内の間隔の焦点位置の変動への効き量を低く抑えている。
【００１５】
また、第２レンズ群の構成が負先行となり、第２レンズ群の主点の位置は、正・負の２枚構成のものより像側に移動する傾向が有り、その分機械的な第１・第２群間の距離は同じでも、第１・第２群の主点間隔が広がることになる。そこで、第１レンズ群の中の構成を負先行の逆望遠タイプの構成にし、さらに、正の屈折力を像側のレンズに集約することにより、主点位置を後ろに下げ、これにより群間隔を狭めなくても望遠化を可能とする。
【００１６】
また、第１レンズ群の主点位置を後ろに下げるため、その構成は、単レンズ又は接合レンズの正の屈折力を持つレンズと、その物体側に配置した１つ以上の負又は屈折力の弱いレンズで構成することが好ましい。
【００１７】
Ｃ）第１レンズ群の最も物体側のレンズは両凹レンズである。
【００１８】
この構成Ｃ）の作用について、レンズ単品として対称型に近くなり、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面とその像側面での無理のない収差補正ができるので、単体偏心による性能の劣化が少ない。
【００１９】
Ｄ）以下の条件を満足する：
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００２０】
この構成Ｄ）の作用について、第１レンズ群の最も物体側のレンズの正パワー成分が強すぎると、第１レンズ群の主点が前方に移動し望遠化に不利となり、負パワー成分が強すぎると全長が長くなりやすく、小型化に不利となる。条件式（１）の下限はこのために設定されたものである。
【００２１】
Ｅ）第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面である。
【００２２】
この構成Ｅ）の作用について、このレンズの光線高が高くなる像側面に非球面を用いることにより、非点収差、歪曲収差の補正に有効となる。なお、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面に非球面を使用すると、その物体側面が偏心した場合、その像側面へ入射する光線のずれ量が大きくなり、安定した性能を出すのが困難となる。
【００２３】
Ｆ）第１レンズ群内に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有する。
【００２４】
この構成Ｆ）の作用について、第１レンズ群内の接合レンズを負・正の順で接合することで、接合面の曲率を高次収差を抑えながら色収差を良好に補正できる曲率にすることができる。
【００２５】
Ｇ）第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有する。
【００２６】
この構成Ｇ）の作用について、上記Ｆ）の構成に加えて、負・正の接合レンズを第１レンズ群の最も像側に配置することにより、第１レンズ群内の正の成分を像側に置くことになり、第１レンズ群の主点を像側に配置でき、高変倍比に有利となる。また、第１レンズ群として接合レンズの像面側にレンズを配置しないことにより、全体の構成枚数を少なくすることができる。
【００２７】
Ｈ）以下の条件を満足する：
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ここで、ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
である。
【００２８】
この構成Ｈ）の作用について、この条件式（２）を満たすと、第１レンズ群の最も物体側のレンズはレンズ単品として対称型に近くなり、その物体側面と像側面での無理のない収差補正ができるので、単体偏心による性能の劣化が少ない。
【００２９】
Ｉ）明るさ絞りが第１レンズ群と一体として配置され、
第２レンズ群の最も物体側の面が非球面である。
【００３０】
この構成Ｉ）の作用について、第２レンズ群の非球面は、広角時には非点・歪曲収差、望遠時には球面・コマ収差の補正を行うが、光線高の高いところの収差補正のため、絞りの位置は第１レンズ群内にあることが望ましく、このとき、非球面が第１レンズ群から遠くなると、望遠時の球面・コマ収差への補正効果が不足する。望ましくは、明るさ絞りは、第１レンズ群の最も像側に配置されることが好ましい。そして、第２レンズ群の最も物体側の面を非球面に近づけることができる。
【００３１】
Ｊ）第２レンズ群内に正レンズを有し、その像面側には１枚のみの負レンズを有する。
【００３２】
この構成Ｊ）の作用について、この構成により第２レンズ群内での色収差を抑えることと、間隔の変動による焦点位置の変動を小さくできる。
【００３３】
Ｋ）以下の条件を満足する：
ν1 ＞３６ ・・・（３）
ここで、ν1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数、
である。
【００３４】
この構成Ｋ）の作用について、この式（３）を満たさないと、第１レンズ群内での色収差が大きくなりすぎて、ズーム状態全域にわたって性能を維持するのが困難となる。
【００３５】
Ｌ）以下の条件を満足する：
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００３６】
この構成Ｌ）の作用について、第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率は大きい方がよい。接合レンズの負レンズの屈折率が大きすぎると、接合レンズの正レンズのパワーが足りない形となる。
【００３７】
Ｍ）第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さくする。
【００３８】
この構成Ｍ）の作用について、光線が太くなる接合面の後ろの曲率半径を小さくし、第１レンズ群の最も物体側のレンズの第１負レンズで発生する球面収差、コマ収差、非点収差を打ち消す構成にすることで、少ないレンズ枚数で上記収差のみでなく色収差も良好に補正できる。
【００３９】
Ｎ）レンズの総枚数が６枚以下である。
【００４０】
この構成Ｎ）の作用について、この構成により低コスト、レンズ系の全長短縮が可能となる。望ましくは６枚がよい。それにより、結像性能を良くしつつ、構成枚数が少ない状態にできる。
【００４１】
Ｏ）第１レンズ群の最も物体側のレンズの非球面は球面レンズの表面の薄い樹脂層によって形成されている。
【００４２】
この構成Ｏ）の作用について、薄く軽い樹脂を用いることで軽量化できる。また、融点も低いので、非球面量の大きい非球面を精度良く低コストで作ることができる。さらに、樹脂の分光透過率を変えることによってフィルターの効果も持たせられる。
【００４３】
以下、上記構成要素を組み合わせることによる相乗効果について説明する。
【００４４】
構成要素Ｄ）＋構成要素Ｅ）により、非球面のパワーが大きすぎると、性能を安定させるのが困難となるため、構成要素Ｄ）とＥ）を両方満たすと、第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の非球面の曲率が小さくなるのでよい。
【００４５】
構成要素Ｄ）＋構成要素Ｌ）により、第１レンズ群の最も物体側のレンズは高屈折率でパワーを小さく（曲率を小さく）すると、収差補正上有利となる。
【００４６】
構成要素Ｃ）＋構成要素Ｏ）により、ガラス球面に樹脂を塗布することにより非球面を形成する場合、ガラス面が凹面である方が容易に生産できる。
【００４７】
絞りを第１レンズ群の後ろに配置＋構成要素Ｅ）又は構成要素Ｍ）により、第１レンズ群の後ろに絞りを置くことによって、さらにその収差補正効果が高まる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のズームレンズの実施例１〜４について説明する：
図１〜図４にそれぞれ実施例１〜４の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）のズームポジションにおけるレンズ断面図を示す。
【００４９】
実施例１は、画角（２ω）が５７．６°から２２°のズームレンズの例であり、図１にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、像側の凹面に薄い樹脂層による非球面が形成された両凹負レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層を含まないで、６枚のレンズからなる。
【００５０】
非球面は、第１群Ｇ１の両凹負レンズの像側の凹面に設けられた樹脂層表面、第２群Ｇ２の物体側の負メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５１】
なお、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズである両凹負レンズと接合レンズの間に所謂フレア絞り（後記の数値データ中では平面で表現されている。実施例３、４も同じ。）が配置されてもよい。これにより、十分な光量を確保しつつ画面周辺部の画質を上げることができる。
【００５２】
実施例２は、画角（２ω）が７３．４°から４０．５°（焦点距離換算でズーム比約２倍）のズームレンズの例であり、広角端の画角を広げている。図２にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、両凹負レンズ、両凹負レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、６枚のレンズからなる。
【００５３】
非球面は、第１群Ｇ１の２番面の両凹負レンズの像側の面、第２群Ｇ２の正メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５４】
このような構成により、広角端の画角を広げているにもかかわらず十分な画質を得ることができる。さらに、第１群Ｇ１の物体側の２枚の負レンズを両凹レンズとすることにより 特に画面周辺の画質を上げることができる。
【００５５】
実施例３は、画角（２ω）が５７．６°から２２°のズームレンズの例であり、図３にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、像側の凹面に薄い樹脂層による非球面が形成された物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層を含まないで、６枚のレンズからなる。
【００５６】
非球面は、第１群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層表面、第２群Ｇ２の物体側の負メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５７】
実施例４は、画角（２ω）が５７．６°から２２°のズームレンズの例であり、図４にレンズ構成図を示すように、第１群Ｇ１は、像側の凹面に薄い樹脂層による非球面が形成された平凹負レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズ、開口絞りからなり、第２群Ｇ２は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、第１群Ｇ１の最も物体側のレンズの像側の凹面に設けられた樹脂層を含まないで、６枚のレンズからなる。
【００５８】
非球面は、第１群Ｇ１の平凹負レンズの像側の凹面に設けられた樹脂層表面、第２群Ｇ２の物体側の負メニスカスレンズの物体側の面の２面に設けられている。
【００５９】
なお、上記実施例１は前記構成要素Ａ）〜Ｏ）の全てを備え、実施例２は構成要素Ｂ）、Ｅ）、Ｋ）、Ｌ），Ｏ）以外の構成要素を備え、実施例３、４は構成要素Ａ）、Ｃ）、Ｈ）以外の構成要素を備えている。
【００６０】
以下に、実施例１〜４の数値データを示す。なお、各実施例において、記号は上記の外、ｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ｆB はバックフォーカスである。また、ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのｄ線のアッべ数であり、また、非球面形状は、光軸方向をＺ軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、以下の式にて表せられる。
【００６１】
【００６２】
図５〜図８にそれぞれ実施例１〜４の収差図を示す。各図の（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠端における球面収差ＳＡ、非点収差ＡＳ、歪曲収差ＤＴ及び倍率色収差ＣＣを示す。なお、各図中、ＩＨは像高を示す。
【００６７】
また、上記実施例の条件式（１）〜（４）に関する数値は以下の通りである。
実施例１
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝2.03
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝0. 60
ν1 ＝40.1
ｎ1 ＝1.762
ｎc ＝1.72151
実施例２
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝1.78
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝0.45
ν1 ＝35.31
ｎ1 ＝1.59
ｎc ＝1.59
実施例３
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝2.34
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝1.21
ν1 ＝34.97
ｎ1 ＝1.801
ｎc ＝1.69895
実施例４
｜ｆ1 ／ｆw ｜＝1.91
（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）＝-1
ν1 ＝37.16
ｎ1 ＝1.834
ｎc ＝1.69895 。
【００６８】
以上のような本発明のズームレンズは、例えば図９（ａ）に斜視図、図９（ｂ）に光路図を示すような構成のコンパクトカメラの撮影用対物レンズ３として用いられる。なお、これらの図において、９はカメラボデー、１は撮影用光路、２はファインダー用光路を示しており、撮影用光路１とファインダー用光路２は平行に並んでおり、被写体の像は、ファインダー用対物レンズ５、像正立プリズム６、絞り７、接眼レンズ８からなるファインダーにより観察され、また、撮影用対物レンズ３によりフィルム４上に結像される。
【００６９】
また、本発明のズームレンズは、例えば図１０に示すような電子カメラの撮影用対物光学系１８に用いることもできる。図１０中、（ａ）は前側から見た電子カメラの斜視図、（ｂ）は後側から見た電子カメラの斜視図、（ｃ）は電子カメラの光学系を示す光路図であり、電子カメラは、撮影用光路１２を有する撮影光学系１１、ファインダー用光路１４を有するファインダー光学系１３、シャッター１５、フラッシュ１６、液晶表示モニター１７等を含み、ファインダー光学系１３は、例えば対物光学系Ｏｂと、像反転光学系ＰＰと、接眼光学系Ｏｃとからなり、視野を直視できるタイプになっている。なお、ファインダー光学系１３の対物光学系Ｏｂの入射側には透明なファインダー窓カバー２１が配置されている。
【００７０】
また、撮影光学系１１は、撮影用対物光学系１８と、赤外線カットフィルター等のフィルター１９と、撮影用対物光学系１８の結像面に配置された電子撮像素子２０とからなり、この電子撮像素子２０で撮像された被写体像あるいは記録装置に記録された映像が液晶表示モニター１７に表示される。
【００７１】
以上の本発明のズームレンズは、例えば次のように構成することができる：
〔１〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群は、物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーのレンズ群であり、
第２レンズ群は、負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーのレンズ群であり、
レンズの総枚数が６枚であることを特徴とするズームレンズ。
【００７２】
〔２〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズは両凹レンズで、その像側面が非球面であり、
第２レンズ群内に正レンズを有し、その像面側には１枚のみの負レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７３】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００７４】
〔３〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７５】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００７６】
〔４〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
明るさ絞りが第１レンズ群と一体として配置され、
第２レンズ群の最も物体側の面が非球面であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７７】
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ここで、ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
である。
【００７８】
〔５〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００７９】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８０】
〔６〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８１】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８２】
〔７〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズは両凹レンズであり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８３】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８４】
〔８〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さく、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８５】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００８６】
〔９〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さく、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８７】
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００８８】
〔１０〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
レンズの総枚数が６枚以下であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００８９】
｜（ｒ2 ＋ｒ1 ）／（ｒ2 −ｒ1 ）｜＜０．７ ・・・（２）
ｎ1 ＞ｎc ・・・（４）
ここで、ｒ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の曲率半径、
ｒ2 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面の曲率半径、
ｎ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率、
ｎc ：第１レンズ群の接合レンズの負レンズの屈折率、
である。
【００９０】
〔１０〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
レンズの総枚数が６枚以下であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００９１】
ν1 ＞３６ ・・・（３）
ここで、ν1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数、
である。
【００９２】
〔１１〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
レンズの総枚数が６枚以下であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００９３】
ν1 ＞３６ ・・・（３）
ここで、ν1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数、
である。
【００９４】
〔１２〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さく、
レンズの総枚数が６枚以下であることを特徴とするズームレンズ。
【００９５】
〔１３〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
第１レンズ群は、物体側より、負パワー・正パワーの成分を有し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面が凹面で、
第１レンズ群内に接合レンズを有し、
第２レンズ群内に正レンズを有し、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
明るさ絞りが第１レンズ群と一体として配置され、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さいことを特徴とするズームレンズ。
【００９６】
〔１４〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であることを特徴とするズームレンズ。
【００９７】
〔１５〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であり、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【００９８】
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。
【００９９】
〔１６〕 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であり、
第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さいことを特徴とするズームレンズ。
【０１００】
〔１７〕 上記１から１６の何れか１項記載のズームレンズを撮影用光学系として配置したことを特徴とするカメラ装置。
【０１０１】
〔１８〕 上記１から１６の何れか１項記載のズームレンズを撮影用光学系として配置すると共に、前記撮影用光学系により形成される物体像を受光する位置に電子撮像素子を配置してなることを特徴とする電子カメラ装置。
【０１０２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、少ない構成枚数で、広角端から望遠端まで良好な結像性能を保持し、３倍程度のズーム変倍比を可能とする撮影用ズームレンズを提供することができる。また、広角端の画角を約７３°と広くしても約２倍のズーム変倍比を可能とする撮影用ズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端でのレンズ断面図である。
【図２】実施例２の図１と同様なレンズ断面図である。
【図３】実施例３の図１と同様なレンズ断面図である。
【図４】実施例４の図１と同様なレンズ断面図である。
【図５】実施例１の収差図である。
【図６】実施例２の収差図である。
【図７】実施例３の収差図である。
【図８】実施例４の収差図である。
【図９】本発明のズームレンズを適用可能なコンパクトカメラを説明するための図である。
【図１０】本発明のズームレンズを適用可能な電子カメラを説明するための図である。
【符号の説明】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｏｂ…ファインダー光学系の対物光学系
ＰＰ…ファインダー光学系の像反転光学系
Ｏｃ…ファインダー光学系の接眼光学系
１…撮影用光路
２…ファインダー用光路
３…撮影用対物レンズ
４…フィルム
５…ファインダー用対物レンズ
６…像正立プリズム
７…絞り
８…接眼レンズ
９…カメラボデー
１１…撮影光学系
１２…撮影用光路
１３…ファインダー光学系
１４…ファインダー用光路
１５…シャッター
１６…フラッシュ
１７…液晶表示モニター
１８…撮影用対物光学系
１９…フィルター
２０…電子撮像素子
２１…ファインダー窓カバー
Claims (4)
- 物体側より順に、正パワー・負パワーの２群ズームレンズであって、
物体側より、負レンズ、負・正の接合レンズ、絞りからなる正パワーの第１レンズ群と、
負レンズ、正レンズ、負レンズからなる負パワーの第２レンズ群とからなり、
レンズの総枚数が６枚であり、
第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側面が非球面であり、
第１レンズ群の最も像面側に、物体側より順に、負・正の接合レンズを有し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
｜ｆ1 ／ｆw ｜＞１．３ ・・・（１）
ここで、ｆ1 ：第１レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離、
ｆw ：ワイド端での全系の焦点距離、
である。 - 前記第１レンズ群内の接合レンズの面の内、最も像面側の面の曲率半径が最も小さいことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
- 請求項１又は２記載のズームレンズを撮影用光学系として配置したことを特徴とするカメラ装置。
- 請求項１又は２記載のズームレンズを撮影用光学系として配置すると共に、前記撮影用光学系により形成される物体像を受光する位置に電子撮像素子を配置してなることを特徴とする電子カメラ装置。
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