JP2004258516A - ズームレンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】ズーミングに際して、瞳の変動がほとんど無く、小型軽量化に適したズームレンズを提供する事。
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広がるように前記第１レンズ群および前記第２レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ移動し、前記第２レンズ群の前記物体側には光量を調節する開口絞りＳが配置され広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して物体側へ単独で移動し、前記第３レンズ群は広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置し、所定の条件を満足すること。
【選択図】図１
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広がるように前記第１レンズ群および前記第２レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ移動し、前記第２レンズ群の前記物体側には光量を調節する開口絞りＳが配置され広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して物体側へ単独で移動し、前記第３レンズ群は広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置し、所定の条件を満足すること。
【選択図】図１
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、特に固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適なズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子等に適した屈折力配置が負正正型の３群レンズ構成のズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００３】
上記３群構成のズームレンズは、ズームレンズのコンパクト化を図り、かつ収差補正を良好にするという観点から広く用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−２９２１０６号公報
【特許文献２】
特開平６−９４９９６号公報
【特許文献３】
特開２０００−２８４１７７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２４２３７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年急速に普及しつつあるデジタルカメラやビデオカメラにおいては、一般のカメラに用いるものと同様にレンズの小型化、高性能化が望まれる一方、固体撮像素子特有の条件を満足させる必要がある。
【０００６】
従来の固体撮像素子は、写真用フィルムとは異なり、撮影面に対して垂直に近い角度で光を入射させなければ効率よく受光することができない。したがって、固体撮像素子上に被写体像を結像させる光学系の条件として、撮影面上のどの位置でも主光線が垂直に入射するようでなければならない。つまり、撮影面からの射出瞳の位置を十分に遠くする必要があった。
【０００７】
しかしながら、近年の固体撮像素子は、撮影面の物体方向のある任意の位置に瞳があると、一番効率よく受光することができるようになっている。そのような固体撮像素子を使用する場合は、瞳の位置がズーミングによってほとんど変化しない構成がもっとも受光効率の面で有利であり、瞳の位置がズーミングによってほとんど変化しない構成のズームレンズが求められている。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ズーミングに際して、瞳の位置の変動がほとんど無く、小型軽量化に適したズームレンズを提供する事を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、前記第１レンズ群は、前記物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみとから成り、前記第２レンズ群は、前記物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、第２正レンズのみとから成り、前記第３レンズ群は、単一レンズ成分のみから成り、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広がるように、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ移動し、前記第２レンズ群の前記物体側には光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して移動し、望遠端状態で広角端状態より物体側に位置し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の広角端状態での焦点距離をｆｗ、全系の望遠端状態での焦点距離をｆｔとしたとき、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
【００１０】
（１） ｜ｆ１／ｆ２｜＜１．５
（２） ０．２＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．７
また、本発明のズームレンズでは、以下の条件式（３）、（４）を満足することが望ましい。
【００１１】
（３） １．０＜ｆｔ／｜ｆ２｜＜２．０
（４） ０．１＜ｆｗ／｜ｆ３｜＜０．４
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から、前記第３レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離を、広角端状態ではｄｗ、望遠端状態ではｄｔとしたとき、
（５） １．０＜（ｄｔ／ｄｗ）＜１．１５
の条件式（５）を満足することが望ましい。
【００１２】
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群の正レンズと負レンズの前記接合レンズの焦点距離をＧｆ２としたとき、
（６） ０．２＜｜ｆ２／Ｇｆ２｜＜０．６
の条件式（６）を満足することが望ましい。
【００１３】
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群の最も像面側に位置するレンズの焦点距離をＲｆ２としたとき、
（７） ０．２＜｜ｆ２／Ｒｆ２｜＜０．８
の条件式（７）を満足することが望ましい。
【００１４】
また、本発明のズームレンズでは、前記第３レンズ群の前記単一レンズ成分は、屈折率をｎ３としたとき、
（８） １．５５＜ｎ３＜１．６５
の条件式（８）を満足することが望ましい。
【００１５】
また、本発明のズームレンズでは、前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズは、少なくとも１面の非球面を持っていることが望ましい。
【００１６】
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を持っていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明のズームレンズでは、前記第３レンズ群の前記単一レンズ成分は、両凸形状の正レンズで構成されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明のズームレンズでは、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に、光量を調節する前記開口絞りが配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、物体側へ単独で移動することが望ましい。
【００１９】
また、本発明のズームレンズでは、前記第１レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なうことが望ましい。
【００２０】
また、本発明のズームレンズでは、前記第３レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なうことが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明にかかるズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみとから成り、第２レンズ群は、物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、第２正レンズのみとから成り、第３レンズ群は、単一レンズ成分のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が広がるように、第１レンズ群および第２レンズ群および第３レンズ群がそれぞれ移動し、第２レンズ群の前には光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して物体側へ単独で移動し、第３レンズ群は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。
【００２３】
第１レンズ群を物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみで構成し、第３レンズ群は単一レンズ成分のみから構成することにより、第１レンズ群と第３レンズ群の組立調整が極めて楽になり、低コスト化に効果的である。また、第２レンズ群は、前記物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、第２正レンズのみとから構成することにより、球面収差、コマ収差および色収差を効果的かつ良好に補正できる。
【００２４】
以下、上述の各条件式について説明する。
【００２５】
条件式（１）は第１レンズ群と、第２レンズ群の屈折力を適切に配分するための条件式である。条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が過小となり、ズームレンズ全長が長くなってしまい好ましくない。
【００２６】
条件式（２）は第２レンズ群と、第３レンズ群の屈折力を適切に配分するための条件式である。条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が過大となり、第３レンズ群を１枚構成にすることが困難となり好ましくない。条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が過小となり、第３レンズ群によるフォーカシングの場合、フォーカシング移動量が大きくなり好ましくない。
【００２７】
条件式（３）は第２レンズ群の屈折力と、ズームレンズ全系の望遠端状態Ｔでの焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が過大となり、球面収差の補正が困難となり好ましくない。条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が過小となり、ズームレンズ全長が長くなってしまい好ましくない。
【００２８】
条件式（４）は第３レンズ群の屈折力と、ズームレンズ全系の広角端状態Ｗでの焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（４）の上限値を上回ると、球面収差およびコマ収差の補正が困難となり好ましくない。また、瞳の変動が大きくなってしまうので好ましくない。条件式（４）の下限値を下回ると、第３レンズ群の中心厚が大きくなり好ましくない。
【００２９】
条件式（５）は第２レンズ群と第３レンズ群の距離の適切な範囲を指定している。条件式（５）の上限値を上回ると、望遠端状態Ｔでの第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が過大となり、瞳位置の変動が大きくなり好ましくない。条件式（５）の下限値を下回ると、軸上の色収差が劣化し好ましくない。
【００３０】
条件式（６）は第２レンズ群と、第２レンズ群の正レンズと負レンズとの接合レンズの焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（６）の上限値を上回ると、球面収差が劣化し好ましくない。条件式（６）の下限値を下回ると、瞳位置の変動が大きくなり好ましくない。
【００３１】
条件式（７）は第２レンズ群の最も像面側に位置するレンズの焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（７）の上限値を上回ると、瞳位置の変動が大きくなり好ましくない。条件式（７）の下限値を下回ると、球面収差の補正が困難となり好ましくない。
【００３２】
条件式（８）は第３レンズ群の単一レンズ成分の、屈折率の適切な範囲を指定している。条件式（８）の上限値を上回ると、第３レンズ群の各曲率半径が小さくなり、レンズ中心厚が増加し大型化してしまうので好ましくない。条件式（８）の下限値を下回ると、コマ収差が悪化してしまうので好ましくない。
【００３３】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、第１レンズ群の負メニスカスレンズは、少なくとも１面の非球面を持っている。これにより、広角ズームにおいて問題になる歪曲収差を良好に補正できる。
【００３４】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を持っている。これにより、ズーム全域において球面収差、コマ収差を良好に補正できる。
【００３５】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第３レンズ群の単一レンズ成分は、両凸形状の正レンズを持っている。これによりフォーカシングの際に発生する収差変動を小さくすることが出来る。さらに、フォーカシング移動量を小さく出来、製造上好ましい。
【００３６】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第１レンズ群と第２レンズ群との間に、光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動する。これにより、瞳位置の変動がほとんど変化しないようにすることができる。
【００３７】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第１レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なう。これにより、フォーカシングの際に発生する収差変動を小さくすることが出来る。または、第３レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なう。これにより、フォーカシングの際に発生する収差変動を小さくすることが出来る。この際、第１レンズ群がフォーカシングの際に移動しないので、フォーカシングの際にズームレンズ全長の変化がなく、マクロ撮影時などでの使い勝手を向上させることが出来る。
【００３８】
このように、本発明の実施の形態にかかるズームレンズによれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、および電子スチルカメラ等に好適なズームレンズ、特にズーム比が２．５倍以上で、小型、高画質なズームレンズが提供可能となる。
【００３９】
（実施例）
以下、本発明の各実施例に係るズームレンズについて図面を参照して説明する。
【００４０】
以下の各実施例において、本発明に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみとから成り、前記第２レンズ群Ｇ２は、前記物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズと、第２正レンズのみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際し物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。
【００４１】
また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させる。
【００４２】
なお、各実施例において、第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３の任意の面を回折面としてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３の任意のレンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３のいずれかのレンズ群あるいはレンズ群の一部を光軸と直行方向または、ある１点を中心とした曲線状に移動させることによって、手ぶれ補正レンズとすることも可能である。
【００４３】
以下に示す表に本発明にかかる各実施例の諸元の値を示す。各表中において、［全体諸元］中、ｆは焦点距離、Ｂｆはバックフォーカス、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは画角をそれぞれ表わしている。［レンズ諸元］中、面番号は物体側からのレンズ面の番号、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、νはアッベ数、ｎはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ表わしており、空気の屈折率１．００００００は記載を省略している。さらに、［非球面データ］には、次式で非球面を表現した場合の非球面係数を示している。
【００４４】
【数１】
Ｘ（ｙ）＝ｙ２／［ｒ×［１＋（１−ｋ×ｙ２／ｒ２）１／２］］＋Ｃ４×ｙ４＋Ｃ６ｙ６＋Ｃ８ｙ８＋Ｃ１０×ｙ１０
ここで、Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）、Ｋは円錐定数、Ｃｉは第ｉ次の非球面係数をそれぞれ示している。また、［ズーミングデータ］には、広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態、望遠端状態Ｔの各状態における焦点距離、可変間隔の値を示す。
【００４５】
なお、以下の全ての諸元の値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「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、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とする。
【００４６】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００４７】
図１において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００４８】
また、本第１実施例および以下のすべての実施例において、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配置された固体撮像素子の限界解像度以上の空間周波数をカットするためのフィルタすなわちローパスフィルタＰ１と、固体撮像素子を保護するカバーガラスＰ２とを有している。
【００４９】
次の表１に本第１実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００５０】
【表１】
図２は、本第１実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【００５１】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）及びｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）を示す。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図、歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示す。以下のすべての収差図において同様の符号を用い説明を省略する。
【００５２】
各収差図から、本第１実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００５３】
（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００５４】
図３において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００５５】
次の表２に本第２実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００５６】
【表２】
図４は、本第２実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【００５７】
各収差図から、本第２実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００５８】
（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００５９】
図５において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００６０】
次の表３に第３実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００６１】
【表３】
図６は、本第３実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【００６２】
各収差図から、本第３実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００６３】
（第４実施例）
図７は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００６４】
図７において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００６５】
次の表４に第４実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００６６】
【表４】
図８は、本第４実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【００６７】
各収差図から、本第第４実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ズーミングに際して、瞳の変動がほとんど無く、小型軽量化に適した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】本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図２】第１実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図３】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図４】第２実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図５】本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図６】第３実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図７】本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図８】第４実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での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
Ｓ 開口絞り
Ｐ１ ローパスフィルタ
Ｐ２ カバーガラス
Ｉ 像面
Ｗ 広角端状態
Ｔ 望遠端状態
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適なズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子等に適した屈折力配置が負正正型の３群レンズ構成のズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００３】
上記３群構成のズームレンズは、ズームレンズのコンパクト化を図り、かつ収差補正を良好にするという観点から広く用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−２９２１０６号公報
【特許文献２】
特開平６−９４９９６号公報
【特許文献３】
特開２０００−２８４１７７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２４２３７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年急速に普及しつつあるデジタルカメラやビデオカメラにおいては、一般のカメラに用いるものと同様にレンズの小型化、高性能化が望まれる一方、固体撮像素子特有の条件を満足させる必要がある。
【０００６】
従来の固体撮像素子は、写真用フィルムとは異なり、撮影面に対して垂直に近い角度で光を入射させなければ効率よく受光することができない。したがって、固体撮像素子上に被写体像を結像させる光学系の条件として、撮影面上のどの位置でも主光線が垂直に入射するようでなければならない。つまり、撮影面からの射出瞳の位置を十分に遠くする必要があった。
【０００７】
しかしながら、近年の固体撮像素子は、撮影面の物体方向のある任意の位置に瞳があると、一番効率よく受光することができるようになっている。そのような固体撮像素子を使用する場合は、瞳の位置がズーミングによってほとんど変化しない構成がもっとも受光効率の面で有利であり、瞳の位置がズーミングによってほとんど変化しない構成のズームレンズが求められている。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ズーミングに際して、瞳の位置の変動がほとんど無く、小型軽量化に適したズームレンズを提供する事を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、前記第１レンズ群は、前記物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみとから成り、前記第２レンズ群は、前記物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、第２正レンズのみとから成り、前記第３レンズ群は、単一レンズ成分のみから成り、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広がるように、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ移動し、前記第２レンズ群の前記物体側には光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して移動し、望遠端状態で広角端状態より物体側に位置し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の広角端状態での焦点距離をｆｗ、全系の望遠端状態での焦点距離をｆｔとしたとき、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
【００１０】
（１） ｜ｆ１／ｆ２｜＜１．５
（２） ０．２＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．７
また、本発明のズームレンズでは、以下の条件式（３）、（４）を満足することが望ましい。
【００１１】
（３） １．０＜ｆｔ／｜ｆ２｜＜２．０
（４） ０．１＜ｆｗ／｜ｆ３｜＜０．４
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から、前記第３レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離を、広角端状態ではｄｗ、望遠端状態ではｄｔとしたとき、
（５） １．０＜（ｄｔ／ｄｗ）＜１．１５
の条件式（５）を満足することが望ましい。
【００１２】
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群の正レンズと負レンズの前記接合レンズの焦点距離をＧｆ２としたとき、
（６） ０．２＜｜ｆ２／Ｇｆ２｜＜０．６
の条件式（６）を満足することが望ましい。
【００１３】
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群の最も像面側に位置するレンズの焦点距離をＲｆ２としたとき、
（７） ０．２＜｜ｆ２／Ｒｆ２｜＜０．８
の条件式（７）を満足することが望ましい。
【００１４】
また、本発明のズームレンズでは、前記第３レンズ群の前記単一レンズ成分は、屈折率をｎ３としたとき、
（８） １．５５＜ｎ３＜１．６５
の条件式（８）を満足することが望ましい。
【００１５】
また、本発明のズームレンズでは、前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズは、少なくとも１面の非球面を持っていることが望ましい。
【００１６】
また、本発明のズームレンズでは、前記第２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を持っていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明のズームレンズでは、前記第３レンズ群の前記単一レンズ成分は、両凸形状の正レンズで構成されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明のズームレンズでは、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に、光量を調節する前記開口絞りが配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、物体側へ単独で移動することが望ましい。
【００１９】
また、本発明のズームレンズでは、前記第１レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なうことが望ましい。
【００２０】
また、本発明のズームレンズでは、前記第３レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なうことが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明にかかるズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみとから成り、第２レンズ群は、物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、第２正レンズのみとから成り、第３レンズ群は、単一レンズ成分のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が広がるように、第１レンズ群および第２レンズ群および第３レンズ群がそれぞれ移動し、第２レンズ群の前には光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して物体側へ単独で移動し、第３レンズ群は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。
【００２３】
第１レンズ群を物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみで構成し、第３レンズ群は単一レンズ成分のみから構成することにより、第１レンズ群と第３レンズ群の組立調整が極めて楽になり、低コスト化に効果的である。また、第２レンズ群は、前記物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、第２正レンズのみとから構成することにより、球面収差、コマ収差および色収差を効果的かつ良好に補正できる。
【００２４】
以下、上述の各条件式について説明する。
【００２５】
条件式（１）は第１レンズ群と、第２レンズ群の屈折力を適切に配分するための条件式である。条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が過小となり、ズームレンズ全長が長くなってしまい好ましくない。
【００２６】
条件式（２）は第２レンズ群と、第３レンズ群の屈折力を適切に配分するための条件式である。条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が過大となり、第３レンズ群を１枚構成にすることが困難となり好ましくない。条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が過小となり、第３レンズ群によるフォーカシングの場合、フォーカシング移動量が大きくなり好ましくない。
【００２７】
条件式（３）は第２レンズ群の屈折力と、ズームレンズ全系の望遠端状態Ｔでの焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が過大となり、球面収差の補正が困難となり好ましくない。条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が過小となり、ズームレンズ全長が長くなってしまい好ましくない。
【００２８】
条件式（４）は第３レンズ群の屈折力と、ズームレンズ全系の広角端状態Ｗでの焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（４）の上限値を上回ると、球面収差およびコマ収差の補正が困難となり好ましくない。また、瞳の変動が大きくなってしまうので好ましくない。条件式（４）の下限値を下回ると、第３レンズ群の中心厚が大きくなり好ましくない。
【００２９】
条件式（５）は第２レンズ群と第３レンズ群の距離の適切な範囲を指定している。条件式（５）の上限値を上回ると、望遠端状態Ｔでの第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が過大となり、瞳位置の変動が大きくなり好ましくない。条件式（５）の下限値を下回ると、軸上の色収差が劣化し好ましくない。
【００３０】
条件式（６）は第２レンズ群と、第２レンズ群の正レンズと負レンズとの接合レンズの焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（６）の上限値を上回ると、球面収差が劣化し好ましくない。条件式（６）の下限値を下回ると、瞳位置の変動が大きくなり好ましくない。
【００３１】
条件式（７）は第２レンズ群の最も像面側に位置するレンズの焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の適切な範囲を指定している。条件式（７）の上限値を上回ると、瞳位置の変動が大きくなり好ましくない。条件式（７）の下限値を下回ると、球面収差の補正が困難となり好ましくない。
【００３２】
条件式（８）は第３レンズ群の単一レンズ成分の、屈折率の適切な範囲を指定している。条件式（８）の上限値を上回ると、第３レンズ群の各曲率半径が小さくなり、レンズ中心厚が増加し大型化してしまうので好ましくない。条件式（８）の下限値を下回ると、コマ収差が悪化してしまうので好ましくない。
【００３３】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、第１レンズ群の負メニスカスレンズは、少なくとも１面の非球面を持っている。これにより、広角ズームにおいて問題になる歪曲収差を良好に補正できる。
【００３４】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を持っている。これにより、ズーム全域において球面収差、コマ収差を良好に補正できる。
【００３５】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第３レンズ群の単一レンズ成分は、両凸形状の正レンズを持っている。これによりフォーカシングの際に発生する収差変動を小さくすることが出来る。さらに、フォーカシング移動量を小さく出来、製造上好ましい。
【００３６】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第１レンズ群と第２レンズ群との間に、光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動する。これにより、瞳位置の変動がほとんど変化しないようにすることができる。
【００３７】
また、本発明の実施形態に係るズームレンズでは、第１レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なう。これにより、フォーカシングの際に発生する収差変動を小さくすることが出来る。または、第３レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なう。これにより、フォーカシングの際に発生する収差変動を小さくすることが出来る。この際、第１レンズ群がフォーカシングの際に移動しないので、フォーカシングの際にズームレンズ全長の変化がなく、マクロ撮影時などでの使い勝手を向上させることが出来る。
【００３８】
このように、本発明の実施の形態にかかるズームレンズによれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、および電子スチルカメラ等に好適なズームレンズ、特にズーム比が２．５倍以上で、小型、高画質なズームレンズが提供可能となる。
【００３９】
（実施例）
以下、本発明の各実施例に係るズームレンズについて図面を参照して説明する。
【００４０】
以下の各実施例において、本発明に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみとから成り、前記第２レンズ群Ｇ２は、前記物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズと、第２正レンズのみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際し物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。
【００４１】
また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させる。
【００４２】
なお、各実施例において、第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３の任意の面を回折面としてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３の任意のレンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３のいずれかのレンズ群あるいはレンズ群の一部を光軸と直行方向または、ある１点を中心とした曲線状に移動させることによって、手ぶれ補正レンズとすることも可能である。
【００４３】
以下に示す表に本発明にかかる各実施例の諸元の値を示す。各表中において、［全体諸元］中、ｆは焦点距離、Ｂｆはバックフォーカス、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは画角をそれぞれ表わしている。［レンズ諸元］中、面番号は物体側からのレンズ面の番号、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、νはアッベ数、ｎはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ表わしており、空気の屈折率１．００００００は記載を省略している。さらに、［非球面データ］には、次式で非球面を表現した場合の非球面係数を示している。
【００４４】
【数１】
Ｘ（ｙ）＝ｙ２／［ｒ×［１＋（１−ｋ×ｙ２／ｒ２）１／２］］＋Ｃ４×ｙ４＋Ｃ６ｙ６＋Ｃ８ｙ８＋Ｃ１０×ｙ１０
ここで、Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）、Ｋは円錐定数、Ｃｉは第ｉ次の非球面係数をそれぞれ示している。また、［ズーミングデータ］には、広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態、望遠端状態Ｔの各状態における焦点距離、可変間隔の値を示す。
【００４５】
なお、以下の全ての諸元の値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「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、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とする。
【００４６】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００４７】
図１において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００４８】
また、本第１実施例および以下のすべての実施例において、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配置された固体撮像素子の限界解像度以上の空間周波数をカットするためのフィルタすなわちローパスフィルタＰ１と、固体撮像素子を保護するカバーガラスＰ２とを有している。
【００４９】
次の表１に本第１実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）及びｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）を示す。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図、歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示す。以下のすべての収差図において同様の符号を用い説明を省略する。
【００５２】
各収差図から、本第１実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００５３】
（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００５４】
図３において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００５５】
次の表２に本第２実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
各収差図から、本第２実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００５８】
（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００５９】
図５において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００６０】
次の表３に第３実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００６１】
【表３】
【００６２】
各収差図から、本第３実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００６３】
（第４実施例）
図７は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００６４】
図７において、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２のみとから成り、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、第１正レンズＬ２１と、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズと、第２正レンズＬ２４のみとから成り、第３レンズ群Ｇ３は、単一レンズ成分Ｌ３１のみから成り、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ移動し、第２レンズ群Ｇ２の前には光量を調節する開口絞りＳが配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して移動し、望遠端状態Ｔで広角端状態Ｗより物体側に位置するように構成されている。また、フォーカシングの際に、第１レンズ群Ｇ１、または第３レンズ群Ｇ３を移動させている。
【００６５】
次の表４に第４実施例にかかるズームレンズの諸元の値を示す。
【００６６】
【表４】
【００６７】
各収差図から、本第第４実施例にかかるズームレンズは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ズーミングに際して、瞳の変動がほとんど無く、小型軽量化に適した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】本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図２】第１実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図３】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図４】第２実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図５】本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図６】第３実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図７】本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図８】第４実施例にかかるズームレンズの無限遠撮影状態での諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態の無限遠撮影状態での諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態の無限遠撮影状態での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
Ｓ 開口絞り
Ｐ１ ローパスフィルタ
Ｐ２ カバーガラス
Ｉ 像面
Ｗ 広角端状態
Ｔ 望遠端状態
Claims (12)
- 物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群は、前記物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズのみとから成り、
前記第２レンズ群は、前記物体側より順に、第１正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、第２正レンズのみとから成り、
前記第３レンズ群は、単一レンズ成分のみから成り、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広がるように、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ移動し、
前記第２レンズ群の前記物体側には光量を調節する開口絞りが配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、物体側へ単独で移動し、
前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して移動し、望遠端状態で広角端状態より物体側に位置し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の広角端状態での焦点距離をｆｗ、全系の望遠端状態での焦点距離をｆｔとしたとき、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。
｜ｆ１／ｆ２｜＜１．５
０．２＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．７ - 請求項１に記載のズームレンズにおいて、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。
１．０＜ｆｔ／｜ｆ２｜＜２．０
０．１＜ｆｗ／｜ｆ３｜＜０．４ - 前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から、前記第３レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離を、広角端状態ではｄｗ、望遠端状態ではｄｔとしたとき、
１．０＜（ｄｔ／ｄｗ）＜１．１５
の条件式を満足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レンズ群の正レンズと負レンズの前記接合レンズの焦点距離をＧｆ２としたとき、
０．２＜｜ｆ２／Ｇｆ２｜＜０．６
の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群の最も像面側に位置するレンズの焦点距離をＲｆ２としたとき、
０．２＜｜ｆ２／Ｒｆ２｜＜０．８
の条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第３レンズ群の前記単一レンズ成分は、屈折率をｎ３としたとき、
１．５５＜ｎ３＜１．６５
の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズは、少なくとも１面の非球面を持っ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。
- 前記第２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を持っていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第３レンズ群の前記単一レンズ成分は、両凸形状の正レンズで構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に、光量を調節する前記開口絞りが配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、物体側へ単独で移動することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なうことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第３レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行なうことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
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|---|---|---|---|
| JP2003051441A JP2004258516A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | ズームレンズ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004258516A true JP2004258516A (ja) | 2004-09-16 |
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ID=33116584
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|---|---|---|---|
| JP2003051441A Withdrawn JP2004258516A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | ズームレンズ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004258516A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007114727A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-05-10 | Konica Minolta Opto Inc | ズームレンズ |
| JP2007322788A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Olympus Imaging Corp | ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
| JP2008039853A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Ricoh Co Ltd | ズームレンズ・撮像装置および携帯情報端末装置 |
| JP2008241794A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
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| US8421904B2 (en) | 2010-08-20 | 2013-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens apparatus and image pickup apparatus |
| US9122041B2 (en) | 2011-09-02 | 2015-09-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Zoom lens and photographing apparatus including the same |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003051441A patent/JP2004258516A/ja not_active Withdrawn
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