JP4447680B2 - 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、特に負の屈折力のレンズ群が先行する全体として３つのレンズ群を有し、これらの各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することにより、レンズ系全体の小型化を図ったフィルム用のスチルカメラやビデオカメラ、そしてデジタルスチルカメラ等に好適な広画角のズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等、撮像装置（カメラ）の高機能化にともない、それに用いる光学系には広い画角を包含した大口径比のズームレンズが求められている。この種のカメラには、レンズ最後部と撮像素子との間に、ローパスフィルターや色補正フィルターなどの各種光学部材を配置する為、それに用いる光学系には、比較的バックフォーカスの長いレンズ系が要求される。さらに、カラー画像用の撮像素子を用いたカラーカメラの場合、色シェーディングを避けるため、それに用いる光学系には像側のテレセントリック特性の良いものが望まれている。
【０００３】
従来より、負の屈折力の第１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群より成り、双方のレンズ間隔を変えて変倍を行う。所謂ショートズームタイプの広角の２群ズームレンズが種々提案されている。これらのショートズームタイプの光学系では、正の屈折力の第２群を移動することで変倍を行い、負の屈折力の第１群を移動することで変倍に伴う像点位置の補正を行っている。
【０００４】
これらの２つのレンズ群よりなるレンズ構成においては、ズーム倍率は２倍程度である。さらに２倍以上の高い変倍比を有しつつレンズ全体をコンパクトな形状にまとめるため、例えば特公平7-3507号公報や、特公平6-40170 号公報等には２群ズームレンズの像側に負または正の屈折力の第３群を配置し、高倍化に伴って発生する諸収差の補正を行っている、所謂３群ズームレンズが提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらの３群ズームレンズは主として３５ｍｍフィルム写真用に設計されているため、固体撮像素子を用いた光学系に求められるバックフォーカスの長さと、良好なテレセントリック特性を両立したものとは言い難かった。
【０００６】
又、特開昭５５−３５３２３号公報や、特開昭５６−１５８３１６号公報等では物体側より順に負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、正の第３レンズ群を有し、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第１レンズ群で変倍に伴う像面変動を補正する３群ズームレンズを開示している。
【０００７】
又、特開平７−５２２５６号公報では物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群の３つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を第２群と第３群の間隔を増大させて行った３群ズームレンズが提案されている。
【０００８】
又、米国特許第５４３４７１０号公報では物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群の３つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を第２群と第３群の間隔を減少させて行った３群ズームレンズが開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
バックフォーカスとテレセントリック特性を満足する広角の３群ズームレンズ系が、例えば、特開昭63-135913 号公報や、特開平7-261083号公報等で提案されている。また、特開平3-288113号公報には、３群ズームレンズにおいて負の屈折力の第１群を固定とし、正の屈折力の第２群と正の屈折力の第３群を移動させて変倍を行う光学系も開示されている。ところが、これらの従来例においては、各レンズ群の構成枚数が比較的多く、レンズ全長が長い、製造コストが高いなどの欠点を有していた。
【００１０】
また、特開平7-261083号公報に記載される例では、負の屈折力の第１群のもっとも物体側に凸レンズ（正レンズ）が配置されており、特に広角化した場合のレンズ外径の増大が避けられない欠点を有していた。さらに、この例では負の屈折力の第１群を移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うため、ズーミングでの移動とあいまってメカ構造の複雑化する欠点があった。
【００１１】
また、米国特許第4,999,007 号公報には、３群ズームレンズにおいて、第１レンズ群、第２レンズ群をそれぞれ１枚の単レンズで構成したものも開示されている。ところが、広角端でのレンズ全長が比較的大きく、さらに広角端での第1 群と絞りが大きく離れているため軸外光線の入射高が大きく第１群を構成するレンズの径が増大してしまうため、レンズ系全体が大きくなってしまう欠点を有していた。
【００１２】
さらに、ズーム広角端での画角を大きくした場合の特有な問題として歪曲収差の補正不足の問題がある。また、 比較的感度の低い高画素の撮影素子で用いるためには更なる大口径比化が求められる。
【００１３】
本発明では、これら従来例の欠点に鑑み、特に固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、構成レンズ枚数の少ない、コンパクトで、小径化を達成した高変倍比で、優れた光学性能を有するズームレンズの提供を目的とする。
【００１４】
さらに、本発明では、次の事項のうち少なくとも１つを満足するズームレンズを得ることを目的としている。即ち、・広画端の画角を大きくしながら、高性能、コンパクト化を図ること。
・特に広角側での非点収差・歪曲収差を良好に補正すること。
・最小のレンズ構成を取りつつ、移動するレンズ群の収差分担を減らし、製造誤差によるレンズ群相互の偏心等での性能劣化を少なくし、製造の容易なものとすること。
・感度の低い高画素撮像素子に好適な大口径比化を図ること。
・構成枚数を最小としながら、固体撮像素子を用いた撮影系に好適な良好な像側テレセントリック結像をもたせること。
・広角端のみならずズーム全域で歪曲収差を良好に補正すること。
・像側テレセントリック結像のズームによる変動を小さくすること。
・テレセントリック結像を保ったまま変倍レンズ群の移動量を減らし、さらなる小型化を達成すること。
・近距離物体へのフォーカシング機構を簡素化すること。
等である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の像側に凹面を向けた負レンズと正レンズより構成され、前記第２レンズ群は正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚で構成され、前記第２レンズ群の最も物体側に配置された正レンズは物体側に凸面を向けており、前記第２レンズ群の負レンズは像側に凹面を向けており、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、前記第３レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動し、前記第３レンズ群を物体側へ移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴としている。
【００２１】
請求項７の発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、物体側へ凸面を向けたメニスカス状の正レンズより成り、前記第２レンズ群は正レンズ、両レンズ面が凹面の負レンズ、両レンズ面が凸面の正レンズより成り、前記第３レンズ群は両レンズ面が凸面の正レンズより構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群を物体側へ移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴としている。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の後述する参考例１のレンズ断面図である。図２〜図４は本発明の参考例１の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３４】
図５は本発明の後述する数値実施例１のレンズ断面図である。図６〜図８は本発明の数値実施例１の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３５】
図９は本発明の後述する参考例２のレンズ断面図である。図１０〜図１２は本発明の参考例２の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３６】
図１３は本発明の後述する参考例３のレンズ断面図である。図１４〜図１６は本発明の参考例３の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３７】
図１７は本発明の後述する参考例４のレンズ断面図である。図１８〜図２０は本発明の参考例４の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３８】
図２１は本発明の後述する参考例５のレンズ断面図である。図２２〜図２４は本発明の参考例５の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３９】
図２５は本発明の後述する参考例６のレンズ断面図である。図２６〜図２８は本発明の参考例６の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００４０】
図２９は本発明の後述する参考例７のレンズ断面図である。図３０〜図３２は本発明の参考例７の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００４１】
レンズ断面図においてＬ１は負の屈折力（単に「負」ともいう。）の第１群（第１レンズ群ともいう。）、Ｌ２は正の屈折力（単に「正」ともいう。）の第２群（第２レンズ群ともいう。）、Ｌ３は正の屈折力の第３群（第３レンズ群ともいう。）、ＳＰは開口絞り、ＩＰは像面である。Ｇはフィルターや色分解プリズム等のガラスブロックである。
【００４２】
本発明のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍に際し、第２群を物体側へ移動させて行い、変倍に伴う像面変動の補正を第１群を非直線的に移動させて行っている。又第３群を像面側へ移動させている。フォーカシングは第３群で行っている。
【００４３】
次に実施形態（実施例）と参考例について順に説明する。
【００４４】
図に示す参考例１では、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群そして正の屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群を有しており、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１群が像側に凸の略往復移動、第2 群が物体側に移動し、第３群はズーミング中固定となっている。
【００４５】
本参考例は、基本的には負の第1 群と正の第２群とで所謂広角ショートズーム系を構成しており、正の第２群の移動により変倍を行い、負の第１群を往復移動によって変倍に伴う像点の移動を補正している。
【００４６】
正の第３群はズーミング中固定であって変倍には寄与しないが、撮像素子の小型化に伴う撮影レンズの屈折力の増大を分担し、第１、第２群で構成されるショートズーム系の屈折力を減らすことで特に第１群を構成するレンズでの収差の発生を抑え良好な光学性能を達成している。
【００４７】
また、特に固体撮像素子等を用いた撮影装置に必要な像側のテレセントリックな結像を正の第3 群をフィールドレンズの役割を持たせることで達成している。
【００４８】
また、絞りＳＰを第２レンズ群のもっとも物体側に置き、広角側での入射瞳と第1 レンズ群との距離を縮めることで第１レンズ群を構成するレンズの外径の増大をおさえるとともに、正の第２群の物体側に配置した絞りを挟んで第１群と第３群とで軸外の諸収差を打ち消すことで構成枚数を増やさずに良好な光学性能を得ている。
【００４９】
さらに、参考例１においては負の第1 群を物体側から順に２枚の像側に凹面を向けた凹レンズ（負レンズ）Ｌ11，Ｌ12、そして物体側に凸面を向けた凸レンズ（正レンズ）Ｌ13で構成し、正の第２群を物体側から順に、凸レンズＬ21、凹レンズＬ22、凸レンズＬ23の３枚で構成し、正の第３群を凹レンズＬ３１と物体側の面が物体側に凸面を向けた凸レンズＬ３２で構成している。
【００５０】
このように各群を所望の屈折力配置と収差補正とを両立する構成とすることにより、良好な性能を保ちつつ、レンズ系のコンパクト化を達成している。負の第1 群は、軸外主光線を絞り中心に瞳結像させる役割を持っており、特に広角側においては軸外主光線の屈折量が大きいために軸外諸収差、とくに非点収差と歪曲収差が発生し易い。
【００５１】
そこで、通常の広角レンズ系と同様もっとも物体側のレンズ径の増大が抑えられる負（凹）−正（凸）の屈折力のレンズ構成とした上で、主に負の屈折力を分担している負レンズをレンズＬ11, レンズＬ12の２枚として屈折力の分担を図っている。第１群を構成する各レンズは、軸外主光線の屈折によって生じる軸外収差の発生を抑えるために絞り中心を中心とする同心球面に近い形状をとっている。
【００５２】
正の第２群は、所謂トリプレットの構成となっている。これは、大きく移動する群である事から、製造誤差による群相互の偏心等による製造劣化を未然に防ぐため、群単体で球面収差、コマ収差をある程度取り除いたものとするためである。第２群中のもっとも物体側の凸レンズＬ21は第１群を射出した軸外主光線が大きく屈折して軸外諸収差が発生しないよう物体側に凸の形状にしている。
【００５３】
さらに、凹レンズＬ22には像側に凹面をもたせ、それに続く像側の凸レンズＬ23の凸面とともに負の空気レンズを形成し、大口径比化に伴って発生する球面収差の補正を行っている。正の第3 群は、物体側に凸面を設けた形状の凸レンズＬ３２を有し、像側テレセントリックにするためのフィールドレンズとしての役割をも有している。
【００５４】
また、各群を少ない枚数で構成しつつ、更なる光学性能の向上を達成するため、本実施例では非球面を効果的に導入している。図１に示す実施例１においては、第１群を構成する凹レンズＬ11の物体側面に周辺で正の屈折力が強くなる非球面を有し、特に広角側での非点収差と歪曲収差の補正を行っている。第３群を構成する凸レンズＬ３２の像側面には周辺で正の屈折力が弱くなる非球面を有しており、ズーム全域での軸外諸収差の補正に寄与している。
【００５５】
歪曲収差は、通常、広角端での樽型歪曲が問題になるが、本参考例においては第1 群に導入した非球面とともに広角端のみならずズーム全域にわたる補正をおこなっている。
【００５６】
本参考例のズームレンズを用いて近距離物体を撮影（フォーカス）する場合には、第１レンズ群を物体側へ移動することで良好な性能を得られるが、さらに望ましくは、第３レンズ群を一体で物体側に移動した方が良い。これは、ズーミングによる移動とフォーカシングでの移動を分離できるため、第1 群と第2 群とをカム等で単純に連携して移動させることが可能となり、メカ構造の簡素化を達成できるためである。
【００５７】
数値実施例１は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００５８】
次に、図５に示す実施例１について説明する。本実施例では負−正−正の屈折力のレンズ構成であり、参考例１と同様であるが、同図に示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1 群が像側に凸の往復移動、第2 群が物体側に移動し、第３群は像側に移動している。
正の第３レンズ群は参考例１においてはズーミング中固定であったが、ズーミング中移動させてもよい。いま、バックフォーカスをsk’、第3 レンズ群の焦点距離をｆ3 、第3 レンズ群の結像倍率をβ3 とすると、
sk’= ｆ3 （1-β3 ）
の関係が成り立っている。ただし、
０＜β3 ＜1.0
である。ここで、広角端から望遠端への変倍に際して第3 レンズ群を像側に移動するとバックフォーカスsk’が減少することになり、第３レンズ群の結像倍率β3 は望遠側で増大する。
【００５９】
すると、結果的に第3 レンズ群で変倍を分担できて第2 レンズ群の移動量が減少し、そのためのスペースが節約できるためにレンズ系の小型化に寄与する。近距離物体へのフォーカシングに際し、正の第3 群を移動させる場合にはズームとフォーカスの移動分離ができなくなるが、第3 群を各距離物体毎のズーム軌跡をカメラに記憶させる所謂電子カムや、オートフォーカスにより変倍中の像点位置の変化を補正する手段を用いれば第３群固定の場合と同様な簡素なメカ構造となる。
【００６０】
負の第1 群のもっとも物体側の凹レンズＬ11は、像側面に周辺で負の屈折力が弱くなる非球面を有しており、参考例１同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。また、第2 群を構成する凸レンズＬ23の像側面には周辺で正の屈折力が弱くなる非球面を有しており、大口径化で顕著になる球面収差の補正を効果的におこなっている。
【００６１】
正の第３群は、物体側に凸面を向けた１つの凸レンズＬ３１で構成されテレセントリックな結像を維持しつつ、更なるレンズ全長の短縮を図っている。また、その物体側面には、参考例１同様、周辺で正の屈折力が弱くなる非球面を有しており、ズーム全域での軸外諸収差の補正を効果的におこなっている。
【００６２】
本数値実施例２は変倍比2 ．５倍、開口比2.5 〜3.8 程度のズームレンズである。
【００６３】
次に、図９に示す参考例２について説明する。本参考例では負−正−正の屈折力のレンズ構成は参考例１と同様であるが、同図に示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1 群が像側に凸の往復移動、第2 群が物体側に移動し、第３群は物体側に移動している。
【００６４】
固体撮像素子を用いたカメラに好適なズームレンズにおいては、像側にテレセントリックな結像が全ズーム域で達成されることが望ましい。本発明のズームレンズにおいては、絞りを含む第2 レンズ群がズーミングに際して移動するために射出瞳位置が変動することになる。そこで、正の第３群を物体側に移動させることで、射出瞳位置のズーム変動をキヤンセルしている。
【００６５】
本数値実施例３は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００６６】
図１３の参考例３のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。
【００６７】
本数値実施例４は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００６８】
図１７の参考例４のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。本参考例は第３群を負レンズと正レンズの貼合わせレンズより構成している。
【００６９】
本数値実施例５は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００７０】
図２１の参考例５のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。本参考例は第３群を負レンズと正レンズの貼合わせレンズより構成している。
【００７１】
本参考例では負の第1 群中の凹レンズＬ12の物体のレンズ側面に周辺で正の屈折力が強くなる非球面を有しており、参考例１と同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。
【００７２】
本数値実施例６は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。数値実施例６においてk,B,C は非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき
x ＝Ｒ｛１−（１−(1+k) ｈ2／Ｒ2 ）1/2 ｝＋Ｂｈ4 ＋Ｃｈ6
で表される。但しＲは曲率半径である。
【００７３】
次に、図２５の参考例６のズームタイプの基本構成は参考例１と同様である。本参考例では負の第１群中の凹レンズＬ12の像側面に周辺で負の屈折力が弱くなる非球面を有しており、参考例１同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。第３群は両レンズ面が凸面の正レンズより構成している。
【００７４】
本数値実施例は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。図２９の参考例７のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。本参考例においては、さらに収納時の小型化をねらってレンズ枚数を減らすために、負の第1 群を像側に凹面を向けた凹レンズと物体側に凸面を向けた凸レンズで構成している。凹レンズの像側面には周辺で負の屈折力が弱くなる非球面を有しており、参考例１と同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。正の第３群は、物体側に凸面を向けた１つの凸レンズで構成され、さらなるレンズ全長の短縮を図っている。また、その物体側面には、参考例１と同様、周辺で正屈折力が弱くなる非球面を有しており、ズーム全域での軸外諸収差の補正を効果的におこなっている。
【００７５】
本数値実施例７は変倍比2 倍、口径比2.8 〜3.8 程度のズームレンズである。
【００７９】
以下に、本発明の実施例１と参考例１〜７の数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、Ｒi はレンズ面の曲率半径、Ｄi は第i 面と第i+1 面との間のレンズ肉厚および空気間隔、Ｎi 、ｖi はそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。また、もっとも像側の２面はフェースプレート等のガラス材である。また、B,C,D,E,F は非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき
x ＝Ｒ｛１−（１−ｈ2／Ｒ2 ）1/2 ｝＋Ｂｈ4 ＋Ｃｈ6 ＋Ｄｈ8＋Ｅｈ10＋Ｆｈ12
で表される。但しＲは曲率半径である。
【００８０】
【外１】
【００８１】
【外２】
【００８２】
【外３】
【００８３】
【外４】
【００８４】
【外５】
【００８５】
【外６】
【００８６】
【外７】
【００８７】
【外８】
【００８９】
【発明の効果】
本発明は以上の様に各要素を設定することにより、固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、構成レンズ枚数の少ない、コンパクトで、小径化を達成した高変倍比で、優れた光学性能を有するズームレンズを達成することができる。
【００９０】
特に、
（イ−１）物体側より順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、そして正の屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群を配し、各群の間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ群を物体側から順に２枚の凹レンズと凸レンズの3 枚、第２レンズ群を物体側から順に凸レンズ、凹レンズ、凸レンズの３枚、第３レンズ群を少なくとも１枚の凸レンズで構成することで、固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、特に固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、構成レンズ枚数の少ない、コンパクトで、小径化を達成した高変倍比で、優れた光学性能を有するズームレンズが得られる。
【００９１】
（イ−２）各レンズ群中に効果的に非球面を導入することによって軸外諸収差、特に非点収差・歪曲収差および大口径比化した際の球面収差の補正が効果的に行える。
などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例１のレンズ断面図
【図２】本発明の参考例１の広角端の収差図
【図３】本発明の参考例１の中間の収差図
【図４】本発明の参考例１の望遠端の収差図
【図５】本発明の実施例１のレンズ断面図
【図６】本発明の実施例１の広角端の収差図
【図７】本発明の実施例１の中間の収差図
【図８】本発明の実施例１の望遠端の収差図
【図９】本発明の参考例２のレンズ断面図
【図１０】本発明の参考例２の広角端の収差図
【図１１】本発明の参考例２の中間の収差図
【図１２】本発明の参考例２の望遠端の収差図
【図１３】本発明の参考例３のレンズ断面図
【図１４】本発明の参考例３の広角端の収差図
【図１５】本発明の参考例３の中間の収差図
【図１６】本発明の参考例３の望遠端の収差図
【図１７】本発明の参考例４のレンズ断面図
【図１８】本発明の参考例４の広角端の収差図
【図１９】本発明の参考例４の中間の収差図
【図２０】本発明の参考例４の望遠端の収差図
【図２１】本発明の参考例５のレンズ断面図
【図２２】本発明の参考例５の広角端の収差図
【図２３】本発明の参考例５の中間の収差図
【図２４】本発明の参考例５の望遠端の収差図
【図２５】本発明の参考例６のレンズ断面図
【図２６】本発明の参考例６の広角端の収差図
【図２７】本発明の参考例６の中間の収差図
【図２８】本発明の参考例６の望遠端の収差図
【図２９】本発明の参考例７のレンズ断面図
【図３０】本発明の参考例７の広角端の収差図
【図３１】本発明の参考例７の中間の収差図
【図３２】本発明の参考例７の望遠端の収差図
【符号の説明】
Ｌ１ 第１群
Ｌ２ 第２群
Ｌ３ 第３群
ＳＰ 絞り
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｓ サジタル像面
Ｍ メリディオナル像面
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に負の屈折力のレンズ群が先行する全体として３つのレンズ群を有し、これらの各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することにより、レンズ系全体の小型化を図ったフィルム用のスチルカメラやビデオカメラ、そしてデジタルスチルカメラ等に好適な広画角のズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等、撮像装置（カメラ）の高機能化にともない、それに用いる光学系には広い画角を包含した大口径比のズームレンズが求められている。この種のカメラには、レンズ最後部と撮像素子との間に、ローパスフィルターや色補正フィルターなどの各種光学部材を配置する為、それに用いる光学系には、比較的バックフォーカスの長いレンズ系が要求される。さらに、カラー画像用の撮像素子を用いたカラーカメラの場合、色シェーディングを避けるため、それに用いる光学系には像側のテレセントリック特性の良いものが望まれている。
【０００３】
従来より、負の屈折力の第１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群より成り、双方のレンズ間隔を変えて変倍を行う。所謂ショートズームタイプの広角の２群ズームレンズが種々提案されている。これらのショートズームタイプの光学系では、正の屈折力の第２群を移動することで変倍を行い、負の屈折力の第１群を移動することで変倍に伴う像点位置の補正を行っている。
【０００４】
これらの２つのレンズ群よりなるレンズ構成においては、ズーム倍率は２倍程度である。さらに２倍以上の高い変倍比を有しつつレンズ全体をコンパクトな形状にまとめるため、例えば特公平7-3507号公報や、特公平6-40170 号公報等には２群ズームレンズの像側に負または正の屈折力の第３群を配置し、高倍化に伴って発生する諸収差の補正を行っている、所謂３群ズームレンズが提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらの３群ズームレンズは主として３５ｍｍフィルム写真用に設計されているため、固体撮像素子を用いた光学系に求められるバックフォーカスの長さと、良好なテレセントリック特性を両立したものとは言い難かった。
【０００６】
又、特開昭５５−３５３２３号公報や、特開昭５６−１５８３１６号公報等では物体側より順に負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、正の第３レンズ群を有し、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第１レンズ群で変倍に伴う像面変動を補正する３群ズームレンズを開示している。
【０００７】
又、特開平７−５２２５６号公報では物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群の３つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を第２群と第３群の間隔を増大させて行った３群ズームレンズが提案されている。
【０００８】
又、米国特許第５４３４７１０号公報では物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群の３つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を第２群と第３群の間隔を減少させて行った３群ズームレンズが開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
バックフォーカスとテレセントリック特性を満足する広角の３群ズームレンズ系が、例えば、特開昭63-135913 号公報や、特開平7-261083号公報等で提案されている。また、特開平3-288113号公報には、３群ズームレンズにおいて負の屈折力の第１群を固定とし、正の屈折力の第２群と正の屈折力の第３群を移動させて変倍を行う光学系も開示されている。ところが、これらの従来例においては、各レンズ群の構成枚数が比較的多く、レンズ全長が長い、製造コストが高いなどの欠点を有していた。
【００１０】
また、特開平7-261083号公報に記載される例では、負の屈折力の第１群のもっとも物体側に凸レンズ（正レンズ）が配置されており、特に広角化した場合のレンズ外径の増大が避けられない欠点を有していた。さらに、この例では負の屈折力の第１群を移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うため、ズーミングでの移動とあいまってメカ構造の複雑化する欠点があった。
【００１１】
また、米国特許第4,999,007 号公報には、３群ズームレンズにおいて、第１レンズ群、第２レンズ群をそれぞれ１枚の単レンズで構成したものも開示されている。ところが、広角端でのレンズ全長が比較的大きく、さらに広角端での第1 群と絞りが大きく離れているため軸外光線の入射高が大きく第１群を構成するレンズの径が増大してしまうため、レンズ系全体が大きくなってしまう欠点を有していた。
【００１２】
さらに、ズーム広角端での画角を大きくした場合の特有な問題として歪曲収差の補正不足の問題がある。また、 比較的感度の低い高画素の撮影素子で用いるためには更なる大口径比化が求められる。
【００１３】
本発明では、これら従来例の欠点に鑑み、特に固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、構成レンズ枚数の少ない、コンパクトで、小径化を達成した高変倍比で、優れた光学性能を有するズームレンズの提供を目的とする。
【００１４】
さらに、本発明では、次の事項のうち少なくとも１つを満足するズームレンズを得ることを目的としている。即ち、・広画端の画角を大きくしながら、高性能、コンパクト化を図ること。
・特に広角側での非点収差・歪曲収差を良好に補正すること。
・最小のレンズ構成を取りつつ、移動するレンズ群の収差分担を減らし、製造誤差によるレンズ群相互の偏心等での性能劣化を少なくし、製造の容易なものとすること。
・感度の低い高画素撮像素子に好適な大口径比化を図ること。
・構成枚数を最小としながら、固体撮像素子を用いた撮影系に好適な良好な像側テレセントリック結像をもたせること。
・広角端のみならずズーム全域で歪曲収差を良好に補正すること。
・像側テレセントリック結像のズームによる変動を小さくすること。
・テレセントリック結像を保ったまま変倍レンズ群の移動量を減らし、さらなる小型化を達成すること。
・近距離物体へのフォーカシング機構を簡素化すること。
等である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の像側に凹面を向けた負レンズと正レンズより構成され、前記第２レンズ群は正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚で構成され、前記第２レンズ群の最も物体側に配置された正レンズは物体側に凸面を向けており、前記第２レンズ群の負レンズは像側に凹面を向けており、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、前記第３レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動し、前記第３レンズ群を物体側へ移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴としている。
【００２１】
請求項７の発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、物体側へ凸面を向けたメニスカス状の正レンズより成り、前記第２レンズ群は正レンズ、両レンズ面が凹面の負レンズ、両レンズ面が凸面の正レンズより成り、前記第３レンズ群は両レンズ面が凸面の正レンズより構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群を物体側へ移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴としている。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の後述する参考例１のレンズ断面図である。図２〜図４は本発明の参考例１の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３４】
図５は本発明の後述する数値実施例１のレンズ断面図である。図６〜図８は本発明の数値実施例１の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３５】
図９は本発明の後述する参考例２のレンズ断面図である。図１０〜図１２は本発明の参考例２の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３６】
図１３は本発明の後述する参考例３のレンズ断面図である。図１４〜図１６は本発明の参考例３の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３７】
図１７は本発明の後述する参考例４のレンズ断面図である。図１８〜図２０は本発明の参考例４の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３８】
図２１は本発明の後述する参考例５のレンズ断面図である。図２２〜図２４は本発明の参考例５の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００３９】
図２５は本発明の後述する参考例６のレンズ断面図である。図２６〜図２８は本発明の参考例６の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００４０】
図２９は本発明の後述する参考例７のレンズ断面図である。図３０〜図３２は本発明の参考例７の数値実施例の広角端，中間，望遠端の収差図である。
【００４１】
レンズ断面図においてＬ１は負の屈折力（単に「負」ともいう。）の第１群（第１レンズ群ともいう。）、Ｌ２は正の屈折力（単に「正」ともいう。）の第２群（第２レンズ群ともいう。）、Ｌ３は正の屈折力の第３群（第３レンズ群ともいう。）、ＳＰは開口絞り、ＩＰは像面である。Ｇはフィルターや色分解プリズム等のガラスブロックである。
【００４２】
本発明のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍に際し、第２群を物体側へ移動させて行い、変倍に伴う像面変動の補正を第１群を非直線的に移動させて行っている。又第３群を像面側へ移動させている。フォーカシングは第３群で行っている。
【００４３】
次に実施形態（実施例）と参考例について順に説明する。
【００４４】
図に示す参考例１では、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群そして正の屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群を有しており、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１群が像側に凸の略往復移動、第2 群が物体側に移動し、第３群はズーミング中固定となっている。
【００４５】
本参考例は、基本的には負の第1 群と正の第２群とで所謂広角ショートズーム系を構成しており、正の第２群の移動により変倍を行い、負の第１群を往復移動によって変倍に伴う像点の移動を補正している。
【００４６】
正の第３群はズーミング中固定であって変倍には寄与しないが、撮像素子の小型化に伴う撮影レンズの屈折力の増大を分担し、第１、第２群で構成されるショートズーム系の屈折力を減らすことで特に第１群を構成するレンズでの収差の発生を抑え良好な光学性能を達成している。
【００４７】
また、特に固体撮像素子等を用いた撮影装置に必要な像側のテレセントリックな結像を正の第3 群をフィールドレンズの役割を持たせることで達成している。
【００４８】
また、絞りＳＰを第２レンズ群のもっとも物体側に置き、広角側での入射瞳と第1 レンズ群との距離を縮めることで第１レンズ群を構成するレンズの外径の増大をおさえるとともに、正の第２群の物体側に配置した絞りを挟んで第１群と第３群とで軸外の諸収差を打ち消すことで構成枚数を増やさずに良好な光学性能を得ている。
【００４９】
さらに、参考例１においては負の第1 群を物体側から順に２枚の像側に凹面を向けた凹レンズ（負レンズ）Ｌ11，Ｌ12、そして物体側に凸面を向けた凸レンズ（正レンズ）Ｌ13で構成し、正の第２群を物体側から順に、凸レンズＬ21、凹レンズＬ22、凸レンズＬ23の３枚で構成し、正の第３群を凹レンズＬ３１と物体側の面が物体側に凸面を向けた凸レンズＬ３２で構成している。
【００５０】
このように各群を所望の屈折力配置と収差補正とを両立する構成とすることにより、良好な性能を保ちつつ、レンズ系のコンパクト化を達成している。負の第1 群は、軸外主光線を絞り中心に瞳結像させる役割を持っており、特に広角側においては軸外主光線の屈折量が大きいために軸外諸収差、とくに非点収差と歪曲収差が発生し易い。
【００５１】
そこで、通常の広角レンズ系と同様もっとも物体側のレンズ径の増大が抑えられる負（凹）−正（凸）の屈折力のレンズ構成とした上で、主に負の屈折力を分担している負レンズをレンズＬ11, レンズＬ12の２枚として屈折力の分担を図っている。第１群を構成する各レンズは、軸外主光線の屈折によって生じる軸外収差の発生を抑えるために絞り中心を中心とする同心球面に近い形状をとっている。
【００５２】
正の第２群は、所謂トリプレットの構成となっている。これは、大きく移動する群である事から、製造誤差による群相互の偏心等による製造劣化を未然に防ぐため、群単体で球面収差、コマ収差をある程度取り除いたものとするためである。第２群中のもっとも物体側の凸レンズＬ21は第１群を射出した軸外主光線が大きく屈折して軸外諸収差が発生しないよう物体側に凸の形状にしている。
【００５３】
さらに、凹レンズＬ22には像側に凹面をもたせ、それに続く像側の凸レンズＬ23の凸面とともに負の空気レンズを形成し、大口径比化に伴って発生する球面収差の補正を行っている。正の第3 群は、物体側に凸面を設けた形状の凸レンズＬ３２を有し、像側テレセントリックにするためのフィールドレンズとしての役割をも有している。
【００５４】
また、各群を少ない枚数で構成しつつ、更なる光学性能の向上を達成するため、本実施例では非球面を効果的に導入している。図１に示す実施例１においては、第１群を構成する凹レンズＬ11の物体側面に周辺で正の屈折力が強くなる非球面を有し、特に広角側での非点収差と歪曲収差の補正を行っている。第３群を構成する凸レンズＬ３２の像側面には周辺で正の屈折力が弱くなる非球面を有しており、ズーム全域での軸外諸収差の補正に寄与している。
【００５５】
歪曲収差は、通常、広角端での樽型歪曲が問題になるが、本参考例においては第1 群に導入した非球面とともに広角端のみならずズーム全域にわたる補正をおこなっている。
【００５６】
本参考例のズームレンズを用いて近距離物体を撮影（フォーカス）する場合には、第１レンズ群を物体側へ移動することで良好な性能を得られるが、さらに望ましくは、第３レンズ群を一体で物体側に移動した方が良い。これは、ズーミングによる移動とフォーカシングでの移動を分離できるため、第1 群と第2 群とをカム等で単純に連携して移動させることが可能となり、メカ構造の簡素化を達成できるためである。
【００５７】
数値実施例１は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００５８】
次に、図５に示す実施例１について説明する。本実施例では負−正−正の屈折力のレンズ構成であり、参考例１と同様であるが、同図に示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1 群が像側に凸の往復移動、第2 群が物体側に移動し、第３群は像側に移動している。
正の第３レンズ群は参考例１においてはズーミング中固定であったが、ズーミング中移動させてもよい。いま、バックフォーカスをsk’、第3 レンズ群の焦点距離をｆ3 、第3 レンズ群の結像倍率をβ3 とすると、
sk’= ｆ3 （1-β3 ）
の関係が成り立っている。ただし、
０＜β3 ＜1.0
である。ここで、広角端から望遠端への変倍に際して第3 レンズ群を像側に移動するとバックフォーカスsk’が減少することになり、第３レンズ群の結像倍率β3 は望遠側で増大する。
【００５９】
すると、結果的に第3 レンズ群で変倍を分担できて第2 レンズ群の移動量が減少し、そのためのスペースが節約できるためにレンズ系の小型化に寄与する。近距離物体へのフォーカシングに際し、正の第3 群を移動させる場合にはズームとフォーカスの移動分離ができなくなるが、第3 群を各距離物体毎のズーム軌跡をカメラに記憶させる所謂電子カムや、オートフォーカスにより変倍中の像点位置の変化を補正する手段を用いれば第３群固定の場合と同様な簡素なメカ構造となる。
【００６０】
負の第1 群のもっとも物体側の凹レンズＬ11は、像側面に周辺で負の屈折力が弱くなる非球面を有しており、参考例１同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。また、第2 群を構成する凸レンズＬ23の像側面には周辺で正の屈折力が弱くなる非球面を有しており、大口径化で顕著になる球面収差の補正を効果的におこなっている。
【００６１】
正の第３群は、物体側に凸面を向けた１つの凸レンズＬ３１で構成されテレセントリックな結像を維持しつつ、更なるレンズ全長の短縮を図っている。また、その物体側面には、参考例１同様、周辺で正の屈折力が弱くなる非球面を有しており、ズーム全域での軸外諸収差の補正を効果的におこなっている。
【００６２】
本数値実施例２は変倍比2 ．５倍、開口比2.5 〜3.8 程度のズームレンズである。
【００６３】
次に、図９に示す参考例２について説明する。本参考例では負−正−正の屈折力のレンズ構成は参考例１と同様であるが、同図に示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1 群が像側に凸の往復移動、第2 群が物体側に移動し、第３群は物体側に移動している。
【００６４】
固体撮像素子を用いたカメラに好適なズームレンズにおいては、像側にテレセントリックな結像が全ズーム域で達成されることが望ましい。本発明のズームレンズにおいては、絞りを含む第2 レンズ群がズーミングに際して移動するために射出瞳位置が変動することになる。そこで、正の第３群を物体側に移動させることで、射出瞳位置のズーム変動をキヤンセルしている。
【００６５】
本数値実施例３は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００６６】
図１３の参考例３のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。
【００６７】
本数値実施例４は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００６８】
図１７の参考例４のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。本参考例は第３群を負レンズと正レンズの貼合わせレンズより構成している。
【００６９】
本数値実施例５は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。
【００７０】
図２１の参考例５のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。本参考例は第３群を負レンズと正レンズの貼合わせレンズより構成している。
【００７１】
本参考例では負の第1 群中の凹レンズＬ12の物体のレンズ側面に周辺で正の屈折力が強くなる非球面を有しており、参考例１と同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。
【００７２】
本数値実施例６は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。数値実施例６においてk,B,C は非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき
x ＝Ｒ｛１−（１−(1+k) ｈ2／Ｒ2 ）1/2 ｝＋Ｂｈ4 ＋Ｃｈ6
で表される。但しＲは曲率半径である。
【００７３】
次に、図２５の参考例６のズームタイプの基本構成は参考例１と同様である。本参考例では負の第１群中の凹レンズＬ12の像側面に周辺で負の屈折力が弱くなる非球面を有しており、参考例１同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。第３群は両レンズ面が凸面の正レンズより構成している。
【００７４】
本数値実施例は変倍比2.5 倍、開口比2.8 〜4.0 程度のズームレンズである。図２９の参考例７のズームタイプの基本構成は参考例２と同様である。本参考例においては、さらに収納時の小型化をねらってレンズ枚数を減らすために、負の第1 群を像側に凹面を向けた凹レンズと物体側に凸面を向けた凸レンズで構成している。凹レンズの像側面には周辺で負の屈折力が弱くなる非球面を有しており、参考例１と同様広角側での非点収差、歪曲収差の補正を効果的に行っている。正の第３群は、物体側に凸面を向けた１つの凸レンズで構成され、さらなるレンズ全長の短縮を図っている。また、その物体側面には、参考例１と同様、周辺で正屈折力が弱くなる非球面を有しており、ズーム全域での軸外諸収差の補正を効果的におこなっている。
【００７５】
本数値実施例７は変倍比2 倍、口径比2.8 〜3.8 程度のズームレンズである。
【００７９】
以下に、本発明の実施例１と参考例１〜７の数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、Ｒi はレンズ面の曲率半径、Ｄi は第i 面と第i+1 面との間のレンズ肉厚および空気間隔、Ｎi 、ｖi はそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。また、もっとも像側の２面はフェースプレート等のガラス材である。また、B,C,D,E,F は非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき
x ＝Ｒ｛１−（１−ｈ2／Ｒ2 ）1/2 ｝＋Ｂｈ4 ＋Ｃｈ6 ＋Ｄｈ8＋Ｅｈ10＋Ｆｈ12
で表される。但しＲは曲率半径である。
【００８０】
【外１】
【００８１】
【外２】
【００８２】
【外３】
【００８３】
【外４】
【００８４】
【外５】
【００８５】
【外６】
【００８６】
【外７】
【００８７】
【外８】
【００８９】
【発明の効果】
本発明は以上の様に各要素を設定することにより、固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、構成レンズ枚数の少ない、コンパクトで、小径化を達成した高変倍比で、優れた光学性能を有するズームレンズを達成することができる。
【００９０】
特に、
（イ−１）物体側より順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、そして正の屈折力の第３レンズ群の３つのレンズ群を配し、各群の間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ群を物体側から順に２枚の凹レンズと凸レンズの3 枚、第２レンズ群を物体側から順に凸レンズ、凹レンズ、凸レンズの３枚、第３レンズ群を少なくとも１枚の凸レンズで構成することで、固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、特に固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、構成レンズ枚数の少ない、コンパクトで、小径化を達成した高変倍比で、優れた光学性能を有するズームレンズが得られる。
【００９１】
（イ−２）各レンズ群中に効果的に非球面を導入することによって軸外諸収差、特に非点収差・歪曲収差および大口径比化した際の球面収差の補正が効果的に行える。
などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例１のレンズ断面図
【図２】本発明の参考例１の広角端の収差図
【図３】本発明の参考例１の中間の収差図
【図４】本発明の参考例１の望遠端の収差図
【図５】本発明の実施例１のレンズ断面図
【図６】本発明の実施例１の広角端の収差図
【図７】本発明の実施例１の中間の収差図
【図８】本発明の実施例１の望遠端の収差図
【図９】本発明の参考例２のレンズ断面図
【図１０】本発明の参考例２の広角端の収差図
【図１１】本発明の参考例２の中間の収差図
【図１２】本発明の参考例２の望遠端の収差図
【図１３】本発明の参考例３のレンズ断面図
【図１４】本発明の参考例３の広角端の収差図
【図１５】本発明の参考例３の中間の収差図
【図１６】本発明の参考例３の望遠端の収差図
【図１７】本発明の参考例４のレンズ断面図
【図１８】本発明の参考例４の広角端の収差図
【図１９】本発明の参考例４の中間の収差図
【図２０】本発明の参考例４の望遠端の収差図
【図２１】本発明の参考例５のレンズ断面図
【図２２】本発明の参考例５の広角端の収差図
【図２３】本発明の参考例５の中間の収差図
【図２４】本発明の参考例５の望遠端の収差図
【図２５】本発明の参考例６のレンズ断面図
【図２６】本発明の参考例６の広角端の収差図
【図２７】本発明の参考例６の中間の収差図
【図２８】本発明の参考例６の望遠端の収差図
【図２９】本発明の参考例７のレンズ断面図
【図３０】本発明の参考例７の広角端の収差図
【図３１】本発明の参考例７の中間の収差図
【図３２】本発明の参考例７の望遠端の収差図
【符号の説明】
Ｌ１ 第１群
Ｌ２ 第２群
Ｌ３ 第３群
ＳＰ 絞り
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｓ サジタル像面
Ｍ メリディオナル像面
Claims (7)
- 物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の像側に凹面を向けた負レンズと正レンズより構成され、前記第２レンズ群は正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚で構成され、前記第２レンズ群の最も物体側に配置された正レンズは物体側に凸面を向けており、前記第２レンズ群の負レンズは像側に凹面を向けており、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、前記第３レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動し、前記第３レンズ群を物体側へ移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴とするズームレンズ。
- 前記第１レンズ群の正レンズは物体側に凸面を向けていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群は少なくとも１つの非球面を有することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は少なくとも１つの非球面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第３レンズ群は物体側に凸面を向けた正レンズより構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第３レンズ群を構成する正レンズは少なくとも１つの非球面を有することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
- 物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、物体側へ凸面を向けたメニスカス状の正レンズより成り、前記第２レンズ群は正レンズ、両レンズ面が凹面の負レンズ、両レンズ面が凸面の正レンズより成り、前記第３レンズ群は両レンズ面が凸面の正レンズより構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群を物体側へ移動させて近距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴とするズームレンズ。
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