JP3623221B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像素子を有するデジタルカメラやビデオカメラに搭載される３群構成のズームレンズに関し、特に第１レンズ群に非球面レンズを有するズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種カメラのズームレンズとして、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および第３レンズ群が配列された３群構成のズームレンズが知られている。このズームレンズは、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。
【０００３】
そして、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られるものと同様にレンズの小型化、高画質化、低ディストーション化等が望まれる一方で、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたことによる特有の条件を満足させる必要がある。
【０００４】
また、デジタルカメラやビデオカメラにおいては、オートフォーカスが主流となっており、フォーカシングの高速化が望まれている。そのため、ズームレンズのフォーカシング方式としては、レンズ重量を軽くでき、なおかつカメラ本体側にレンズが近く駆動操作が容易な、インナーフォーカス式やリアーフォーカス式が頻繁に使用されている。
【０００５】
ズームレンズとしては、例えば特許文献１に開示されているように、リアーフォーカス方式を採用してフォーカシングの高速化を図り、コンパクトでありながら高解像力を発揮し、諸収差を良好とし得るようにしたものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２８４１７７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現在ではデジタルカメラやビデオカメラは、用いられる撮像素子のＣＣＤの１画素当たりの面積を縮小することにより、高画質化およびカメラの小型化を追求している。そのため光学系としては、高解像力化を達成するために球面収差を極力少なくする要求が高まっている。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１記載のズームレンズは、歪曲収差と像面湾曲とを良好に補正し得る構成であるが、上記新たな要求である球面収差をも同時に極力少なくすることは困難である。一法として、第１レンズ群中に非球面レンズを複数枚使用すれば歪曲収差、像面湾曲および球面収差を同時に良好に補正することができるが、これでは光学系のコンパクト化および低コスト化が損なわれる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、光学系のコンパクト化および低コスト化を損なうことなく歪曲収差、像面湾曲および球面収差を同時に良好に補正でき、高解像力を発揮し得る３群構成のズームレンズを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群が配列され、前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとで構成され、前記第２レンズ群内には光量を調節する絞りが配設され、前記第２レンズ群は物体側より順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズならびに少なくとも１つの非球面を有する単レンズが配置され、前記第３レンズ群は正レンズ１枚で構成され、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、偶数次の項と奇数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えており、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるように構成されており、さらに下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするものである。
ｄ／ｆｗ＜０．１５ （１）
νＬ３−νＬ４＞１５ （２）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｄ：第２レンズ群中の接合レンズと単レンズとの光軸上での空気間隔
νＬ３：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凸レンズのアッベ数
νＬ４：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凹レンズのアッベ数
【００１１】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群が配列され、前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとで構成され、前記第２レンズ群内には光量を調節する絞りが配設され、前記第２レンズ群は物体側より順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズならびに少なくとも１つの非球面を有する単レンズが配置され、前記第３レンズ群は正レンズ１枚で構成され、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、１６次未満の偶数次の項と１６次以上の偶数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えており、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるように構成されており、さらに下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１２】
また、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるとともに、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に増大するよう移動させ、無限遠側から近距離側へフォーカシングする際には、前記第３レンズ群を物体側に移動させることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記第２レンズ群中の前記接合レンズを構成する前記両凹レンズのコバ後端面と前記第２レンズ群中の前記単レンズのコバ前端面が、共に平面とされこれら２つの平面が互いに当接するように、またはこれら２つの面が互いに平行な平面とされこれらの平面に平行な表面を有する平行平面板を挟持するように、配置されていることがより好ましい。
【００１７】
なお、上記非球面係数が「値を有する」とは、非球面係数が０となる場合を除くものとする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の２つの実施形態に係るズームレンズについて説明する。まず、本発明に係る実施例１の構成を代表例として、図１を参照しつつ第１の実施形態の構成を説明する。図１は、本実施形態のズームレンズのレンズ構成ならびにこの広角端および望遠端における各レンズ配置を示すものである。
【００１９】
本実施形態のズームレンズは図１に示すように、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、正または負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とが配列され、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを、これら２つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２の間隔が相対的に減少するよう移動させるズームレンズである。このズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式は、高さＹの次数に関し偶数次の項と奇数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えている。ここで、非球面係数が「値を有する」とは、非球面係数が０となる場合を除くものである。この非球面式を以下に示す。
【００２０】
【数１】
【００２１】
従来、この非球面式によって非球面形状を規定する場合、非球面係数としては、高さＹの次数に関し４次、６次、８次、１０次の項の各係数を規定することが一般的であった。非球面係数としては、これらの項数を規定することでレンズに対する要求性能を充足可能であったことに加え、これ以上に徒に項数を増すことは光学設計ソフトやレンズ加工プログラミングが繁雑となり、コンピュータ性能から見ても非現実的であったためである。
【００２２】
これに対し本実施形態は、近年の光学系の高解像力化要請やコンピュータ性能の向上を背景として、従来の低次の偶数次の項だけでなく奇数次の項をも用いて非球面形状を規定するものである。奇数次の項を含む非球面係数を用い、非球面形状を決定するパラメータが増加されることにより、この非球面レンズの光軸を含む中央領域の形状と、この中央領域より外側の領域（以下、「外周領域」と称する）の形状とを、ある程度独立に決定することができる。
【００２３】
一般に３群構成のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１に配される非球面レンズは、その配設位置において中央部と周辺部の光束の光路分離度合いが大きいことから、周辺部の光束の像面湾曲および歪曲収差を良好に補正するように設計されている。本実施形態によれば、このような像面湾曲および歪曲収差の補正が良好となる外周領域の非球面形状を保ったまま、球面収差に影響する中央領域の形状をある程度独立に決定し、これにより球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正することができる。
【００２４】
なお、非球面式の項数を増すほどある程度までは性能向上を図ることができるが、設計、加工や調整の難易度は高くなるので、非球面式の項数は性能やコストの要求に見合ったものとすれば良い。例えば、従来一般に用いられる４次、６次、８次、１０次の偶数次項に３次の奇数次項を一項追加するだけでも、中央領域の形状決定に寄与するパラメータが追加されることにより、相応の球面収差補正効果を得ることができる。また、例えば、４次〜１０次の各項を備えた非球面式とする場合には、比較的高次の項により外周領域の形状を像面湾曲および歪曲収差の補正に適したものとすると同時に、比較的低次の項により中央領域の形状を球面収差補正に適したものとすることができる。
【００２５】
本発明に係る第２の実施形態は、第１の実施形態と略同様の構成とされたズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１が少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、高さＹの次数に関し１６次未満の偶数次の項と１６次以上の偶数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えているものである。
【００２６】
第１の実施形態においては、従来用いられていた偶数次の項に加え奇数次の項を含む非球面係数を用い、非球面形状を決定するパラメータが増加された。第２の実施形態においては、奇数次の項を用いずとも、従来用いられていた低次の偶数次の項に加え、１６次以上という高次の偶数次の項を含む非球面係数を用いることによりパラメータが増加され、結果として第１の実施形態と同程度の作用効果を得ることができる。すなわち、この非球面レンズの、光軸を含む中央領域の形状と外周領域の形状とを、ある程度独立に決定することができ、比較的高次の項により外周領域の形状を像面湾曲および歪曲収差の補正に適したものとすると同時に、比較的低次の項により中央領域の形状を球面収差補正に適したものとすることができるので、これにより第１の実施形態と略同様に、球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正することができる。
【００２７】
なお、本実施形態において、さらに奇数次の項の非球面係数も値を有するものとされていてもよい。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明に係る２つの実施例について説明する。
＜実施例１＞
本実施例は第１の実施形態に係るズームレンズの一例である。このズームレンズは図１に示すように、物体側より順に、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とが配列され、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるとともに、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に増大するよう移動させ、無限遠側から近距離側へフォーカシングする際には、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させるように構成されている。これら３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３をこのように光軸Ｘに沿って移動せしめることで、全系の焦点距離ｆを変化させるとともに光束を結像面１上に効率良く集束させるようにしたズームレンズである。
【００２９】
第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１、および物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第２レンズＬ２を配列してなる。第１レンズＬ１は両面が非球面とされ、これらの非球面の形状は、偶数次の項と奇数次の項とに、それぞれ値を有する非球面係数を備えた上記非球面式により規定される。また、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、光量を調節する絞り３、両面同曲率の両凸レンズからなる第３レンズＬ３と物体側に強い曲率の面を向けた両凹レンズからなる第４レンズＬ４とを接合してなる接合レンズ、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第５レンズＬ５を配列してなる。第５レンズＬ５は、両面が上記非球面式により規定される非球面とされている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両面同曲率の両凸レンズからなる第６レンズＬ６により構成されている。
【００３０】
また、第６レンズＬ６と結像面（ＣＣＤ撮像面）１の間にはローパスフィルタや赤外線カットフィルタを含むフィルタ部２が配されている。
【００３１】
このズームレンズはこのような所定形状のレンズからなる３群構成で、第１レンズＬ１に所定形状の非球面レンズを備え、また、第２レンズ群Ｇ２の第５レンズＬ５も非球面を有したレンズとされているので、従来同様コンパクトな６枚構成でありながら、高解像力を発揮し得る諸収差が良好なズームレンズとされている。なお、本発明に係る所定形状の非球面レンズの配設位置としては、第１レンズＬ１の中でも特に、本実施例のように絞り３から離れた位置とされていることが好ましい。この位置で中央部と周辺部の光束の光路分離度合いが大きいことから、球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正する効果が高い。
【００３２】
また、このズームレンズは下記条件式（１）および（２）を満足する。
【００３３】
ｄ／ｆｗ＜０．１５ （１）
νＬ３−νＬ４＞１５ （２）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｄ：第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズ（Ｌ３、Ｌ４）と単レンズ（Ｌ５）との光軸上での空気間隔
νＬ３：第２レンズ群Ｇ２中の両凸レンズ（Ｌ３）のアッベ数
νＬ４：第２レンズ群Ｇ２中の両凹レンズ（Ｌ４）のアッベ数
【００３４】
条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２中の、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４とを接合してなる接合レンズと、第５レンズＬ５との光軸上での空気間隔に関する式で、この条件を満足することにより、第２レンズ群Ｇ２全体としてのレンズ厚を縮小することができ、光学系の小型化に寄与することができる。条件式（２）は第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズを構成する２枚のレンズＬ３、Ｌ４のアッベ数差に関する式で、この条件を満足することにより、広角側における倍率色収差と望遠側における軸上色収差とを良好に補正することができる。
【００３５】
また、条件式（１）を満足した場合には、図１に示すように、第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズを構成する第４レンズＬ４のコバ後端面と第２レンズ群Ｇ２中の第５レンズＬ５のコバ前端面とを互いに平面とし、これら２つの平面を互いに当接させることが好ましい。これにより、非球面レンズである第５レンズＬ５を含む第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズの、光軸合わせを行う際の労力軽減およびレンズ偏芯調整等の組立精度の向上を図ることができる。またそれにより、光学系の偏芯がもたらす画像劣化を極力低減することができ、高解像力化を達成することができる。なお、第４レンズＬ４のコバ後端面と第５レンズＬ５のコバ前端面とが互いに平行な平面とされ、これらの平面に平行な表面を有する所定厚みの平行平面板を挟持するように構成された場合にも、同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
また、このズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、フォーカシング時には図示されないモータ（アクチュエータ）により独立に駆動される。このように、第３レンズ群Ｇ３が、他のレンズ群Ｇ１、Ｇ２とは独立に移動する構成とされているので、沈胴時の基準位置としては第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少するように設定可能であり、沈胴時におけるレンズ全長を短縮することが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２中には接合レンズが配されており、第２レンズ群Ｇ２全体としてのレンズの厚みを薄くすることができる点も、沈胴時のレンズ全長短縮に寄与し得る。
【００３７】
下記表１の上段に、本実施例に係るズームレンズの広角端および望遠端各位置での焦点距離ｆ、ＦＮＯ、画角２ωを示し、さらに各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。なお面番号の数字は物体側からの順番を表すものである（表２において同じ）。
【００３８】
また、表１の中段に、各非球面の各定数ＫＡ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表１上段における１、２、９、１０の各面のＲ値を代入する。本実施例において、第１レンズＬ１の両面は、高さＹに関し３次〜１０次の各項の非球面係数が値を有するものとされている。また、第５レンズＬ５の両面は、高さＹに関し４次、６次、８次、１０次の項の非球面係数が値を有するものとされている。
【００３９】
また、表１の下段に、軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ＝５．８０ｍｍ）、中間位置（ｆ＝９．６３ｍｍ）および望遠端（ｆ＝１５．９６ｍｍ）のｄ１およびｄ２の可変範囲を示し、さらに、このズームレンズにおける条件式（１）および（２）の値を示す。条件式は全て満足されている。
【００４０】
【表１】
【００４１】
＜実施例２＞
本実施例は第２の実施形態に係るズームレンズの一例である。このズームレンズは、実施例１と略同様の構成とされたズームレンズであるが、実施例１との主な相違点としては、両面が非球面とされた第１レンズＬ１において、これらの非球面の形状が、１６次未満の偶数次の項と１６次以上の偶数次の項とに、それぞれ値を有する非球面係数を備えた上記非球面式により規定されることである。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に強い曲率の面を向けた両凸レンズからなる第６レンズＬ６により構成されている。
【００４２】
このズームレンズはこのような所定形状のレンズからなる３群構成で、第１レンズＬ１に所定形状の非球面レンズを備え、また、第２レンズ群Ｇ２の第５レンズＬ５も非球面を有したレンズとされているので、従来同様コンパクトな６枚構成でありながら、高解像力を発揮し得る諸収差が良好なズームレンズとされている。またこのズームレンズも実施例１と略同様に、沈胴時におけるレンズ全長を短縮することが可能である。
【００４３】
下記表２の上段に、本実施例に係るズームレンズの広角端および望遠端各位置での焦点距離ｆ、ＦＮＯ、画角２ωを示し、さらに各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。
【００４４】
また、表２の中段に、各非球面の各定数ＫＡ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表２上段における１、２、９、１０の各面のＲ値を代入する。本実施例において、第１レンズＬ１の両面は、高さＹに関し４次〜２０次の各偶数次の項の非球面係数が値を有するものとされている。また、第５レンズＬ５の両面は、高さＹに関し４次、６次、８次、１０次の項の非球面係数が値を有するものとされている。
【００４５】
また、表２の下段に、軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ＝５．８１ｍｍ）、中間位置（ｆ＝９．６４ｍｍ）および望遠端（ｆ＝１５．９８ｍｍ）のｄ１およびｄ２の可変範囲を示し、さらに、このズームレンズにおける条件式（１）および（２）の値を示す。条件式は全て満足されている。
【００４６】
【表２】
【００５６】
図２、３は実施例１、２に係るズームレンズの広角端、中間位置および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。なお、各非点収差図にはサジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されており、各倍率色収差図には波長587.6ｎｍに対する波長460ｎｍおよび波長615ｎｍの収差が示されている。図２、３から明らかなように、実施例１、２のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされる。
【００５７】
なお、本発明のズームレンズとしては上記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数や形状は適宜選択し得る。また、第１レンズ群中の非球面レンズの、所定の非球面形状を規定する非球面式においては、値を有する非球面係数は上記実施例のものに示した次数の項に限定されるものではない。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のズームレンズによれば、所定の３群構成のズームレンズにおいて第１レンズ群中に、所定次数の項に値を有する非球面係数を備えた非球面式により形状を規定される非球面レンズが配され、この非球面の作用により球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正することができるので、高解像力を発揮し得るズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るズームレンズの基本構成を示す概略図
【図２】実施例１のズームレンズの広角端、中間位置および望遠端における諸収差を示す収差図
【図３】実施例２のズームレンズの広角端、中間位置および望遠端における諸収差を示す収差図
【符号の説明】
Ｌ１〜Ｌ６ レンズ
Ｒ１〜Ｒ１４ レンズ面の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ１３ レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ 光軸
１ 結像面
２ フィルタ部
３ 絞り
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像素子を有するデジタルカメラやビデオカメラに搭載される３群構成のズームレンズに関し、特に第１レンズ群に非球面レンズを有するズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種カメラのズームレンズとして、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および第３レンズ群が配列された３群構成のズームレンズが知られている。このズームレンズは、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。
【０００３】
そして、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られるものと同様にレンズの小型化、高画質化、低ディストーション化等が望まれる一方で、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたことによる特有の条件を満足させる必要がある。
【０００４】
また、デジタルカメラやビデオカメラにおいては、オートフォーカスが主流となっており、フォーカシングの高速化が望まれている。そのため、ズームレンズのフォーカシング方式としては、レンズ重量を軽くでき、なおかつカメラ本体側にレンズが近く駆動操作が容易な、インナーフォーカス式やリアーフォーカス式が頻繁に使用されている。
【０００５】
ズームレンズとしては、例えば特許文献１に開示されているように、リアーフォーカス方式を採用してフォーカシングの高速化を図り、コンパクトでありながら高解像力を発揮し、諸収差を良好とし得るようにしたものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２８４１７７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現在ではデジタルカメラやビデオカメラは、用いられる撮像素子のＣＣＤの１画素当たりの面積を縮小することにより、高画質化およびカメラの小型化を追求している。そのため光学系としては、高解像力化を達成するために球面収差を極力少なくする要求が高まっている。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１記載のズームレンズは、歪曲収差と像面湾曲とを良好に補正し得る構成であるが、上記新たな要求である球面収差をも同時に極力少なくすることは困難である。一法として、第１レンズ群中に非球面レンズを複数枚使用すれば歪曲収差、像面湾曲および球面収差を同時に良好に補正することができるが、これでは光学系のコンパクト化および低コスト化が損なわれる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、光学系のコンパクト化および低コスト化を損なうことなく歪曲収差、像面湾曲および球面収差を同時に良好に補正でき、高解像力を発揮し得る３群構成のズームレンズを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群が配列され、前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとで構成され、前記第２レンズ群内には光量を調節する絞りが配設され、前記第２レンズ群は物体側より順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズならびに少なくとも１つの非球面を有する単レンズが配置され、前記第３レンズ群は正レンズ１枚で構成され、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、偶数次の項と奇数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えており、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるように構成されており、さらに下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするものである。
ｄ／ｆｗ＜０．１５ （１）
νＬ３−νＬ４＞１５ （２）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｄ：第２レンズ群中の接合レンズと単レンズとの光軸上での空気間隔
νＬ３：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凸レンズのアッベ数
νＬ４：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凹レンズのアッベ数
【００１１】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群が配列され、前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとで構成され、前記第２レンズ群内には光量を調節する絞りが配設され、前記第２レンズ群は物体側より順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズならびに少なくとも１つの非球面を有する単レンズが配置され、前記第３レンズ群は正レンズ１枚で構成され、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、１６次未満の偶数次の項と１６次以上の偶数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えており、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるように構成されており、さらに下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１２】
また、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるとともに、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に増大するよう移動させ、無限遠側から近距離側へフォーカシングする際には、前記第３レンズ群を物体側に移動させることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記第２レンズ群中の前記接合レンズを構成する前記両凹レンズのコバ後端面と前記第２レンズ群中の前記単レンズのコバ前端面が、共に平面とされこれら２つの平面が互いに当接するように、またはこれら２つの面が互いに平行な平面とされこれらの平面に平行な表面を有する平行平面板を挟持するように、配置されていることがより好ましい。
【００１７】
なお、上記非球面係数が「値を有する」とは、非球面係数が０となる場合を除くものとする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の２つの実施形態に係るズームレンズについて説明する。まず、本発明に係る実施例１の構成を代表例として、図１を参照しつつ第１の実施形態の構成を説明する。図１は、本実施形態のズームレンズのレンズ構成ならびにこの広角端および望遠端における各レンズ配置を示すものである。
【００１９】
本実施形態のズームレンズは図１に示すように、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、正または負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とが配列され、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを、これら２つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２の間隔が相対的に減少するよう移動させるズームレンズである。このズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式は、高さＹの次数に関し偶数次の項と奇数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えている。ここで、非球面係数が「値を有する」とは、非球面係数が０となる場合を除くものである。この非球面式を以下に示す。
【００２０】
【数１】
従来、この非球面式によって非球面形状を規定する場合、非球面係数としては、高さＹの次数に関し４次、６次、８次、１０次の項の各係数を規定することが一般的であった。非球面係数としては、これらの項数を規定することでレンズに対する要求性能を充足可能であったことに加え、これ以上に徒に項数を増すことは光学設計ソフトやレンズ加工プログラミングが繁雑となり、コンピュータ性能から見ても非現実的であったためである。
【００２２】
これに対し本実施形態は、近年の光学系の高解像力化要請やコンピュータ性能の向上を背景として、従来の低次の偶数次の項だけでなく奇数次の項をも用いて非球面形状を規定するものである。奇数次の項を含む非球面係数を用い、非球面形状を決定するパラメータが増加されることにより、この非球面レンズの光軸を含む中央領域の形状と、この中央領域より外側の領域（以下、「外周領域」と称する）の形状とを、ある程度独立に決定することができる。
【００２３】
一般に３群構成のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１に配される非球面レンズは、その配設位置において中央部と周辺部の光束の光路分離度合いが大きいことから、周辺部の光束の像面湾曲および歪曲収差を良好に補正するように設計されている。本実施形態によれば、このような像面湾曲および歪曲収差の補正が良好となる外周領域の非球面形状を保ったまま、球面収差に影響する中央領域の形状をある程度独立に決定し、これにより球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正することができる。
【００２４】
なお、非球面式の項数を増すほどある程度までは性能向上を図ることができるが、設計、加工や調整の難易度は高くなるので、非球面式の項数は性能やコストの要求に見合ったものとすれば良い。例えば、従来一般に用いられる４次、６次、８次、１０次の偶数次項に３次の奇数次項を一項追加するだけでも、中央領域の形状決定に寄与するパラメータが追加されることにより、相応の球面収差補正効果を得ることができる。また、例えば、４次〜１０次の各項を備えた非球面式とする場合には、比較的高次の項により外周領域の形状を像面湾曲および歪曲収差の補正に適したものとすると同時に、比較的低次の項により中央領域の形状を球面収差補正に適したものとすることができる。
【００２５】
本発明に係る第２の実施形態は、第１の実施形態と略同様の構成とされたズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１が少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、高さＹの次数に関し１６次未満の偶数次の項と１６次以上の偶数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えているものである。
【００２６】
第１の実施形態においては、従来用いられていた偶数次の項に加え奇数次の項を含む非球面係数を用い、非球面形状を決定するパラメータが増加された。第２の実施形態においては、奇数次の項を用いずとも、従来用いられていた低次の偶数次の項に加え、１６次以上という高次の偶数次の項を含む非球面係数を用いることによりパラメータが増加され、結果として第１の実施形態と同程度の作用効果を得ることができる。すなわち、この非球面レンズの、光軸を含む中央領域の形状と外周領域の形状とを、ある程度独立に決定することができ、比較的高次の項により外周領域の形状を像面湾曲および歪曲収差の補正に適したものとすると同時に、比較的低次の項により中央領域の形状を球面収差補正に適したものとすることができるので、これにより第１の実施形態と略同様に、球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正することができる。
【００２７】
なお、本実施形態において、さらに奇数次の項の非球面係数も値を有するものとされていてもよい。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明に係る２つの実施例について説明する。
＜実施例１＞
本実施例は第１の実施形態に係るズームレンズの一例である。このズームレンズは図１に示すように、物体側より順に、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とが配列され、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるとともに、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に増大するよう移動させ、無限遠側から近距離側へフォーカシングする際には、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させるように構成されている。これら３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３をこのように光軸Ｘに沿って移動せしめることで、全系の焦点距離ｆを変化させるとともに光束を結像面１上に効率良く集束させるようにしたズームレンズである。
【００２９】
第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ１、および物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第２レンズＬ２を配列してなる。第１レンズＬ１は両面が非球面とされ、これらの非球面の形状は、偶数次の項と奇数次の項とに、それぞれ値を有する非球面係数を備えた上記非球面式により規定される。また、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、光量を調節する絞り３、両面同曲率の両凸レンズからなる第３レンズＬ３と物体側に強い曲率の面を向けた両凹レンズからなる第４レンズＬ４とを接合してなる接合レンズ、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第５レンズＬ５を配列してなる。第５レンズＬ５は、両面が上記非球面式により規定される非球面とされている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両面同曲率の両凸レンズからなる第６レンズＬ６により構成されている。
【００３０】
また、第６レンズＬ６と結像面（ＣＣＤ撮像面）１の間にはローパスフィルタや赤外線カットフィルタを含むフィルタ部２が配されている。
【００３１】
このズームレンズはこのような所定形状のレンズからなる３群構成で、第１レンズＬ１に所定形状の非球面レンズを備え、また、第２レンズ群Ｇ２の第５レンズＬ５も非球面を有したレンズとされているので、従来同様コンパクトな６枚構成でありながら、高解像力を発揮し得る諸収差が良好なズームレンズとされている。なお、本発明に係る所定形状の非球面レンズの配設位置としては、第１レンズＬ１の中でも特に、本実施例のように絞り３から離れた位置とされていることが好ましい。この位置で中央部と周辺部の光束の光路分離度合いが大きいことから、球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正する効果が高い。
【００３２】
また、このズームレンズは下記条件式（１）および（２）を満足する。
【００３３】
ｄ／ｆｗ＜０．１５ （１）
νＬ３−νＬ４＞１５ （２）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｄ：第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズ（Ｌ３、Ｌ４）と単レンズ（Ｌ５）との光軸上での空気間隔
νＬ３：第２レンズ群Ｇ２中の両凸レンズ（Ｌ３）のアッベ数
νＬ４：第２レンズ群Ｇ２中の両凹レンズ（Ｌ４）のアッベ数
【００３４】
条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２中の、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４とを接合してなる接合レンズと、第５レンズＬ５との光軸上での空気間隔に関する式で、この条件を満足することにより、第２レンズ群Ｇ２全体としてのレンズ厚を縮小することができ、光学系の小型化に寄与することができる。条件式（２）は第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズを構成する２枚のレンズＬ３、Ｌ４のアッベ数差に関する式で、この条件を満足することにより、広角側における倍率色収差と望遠側における軸上色収差とを良好に補正することができる。
【００３５】
また、条件式（１）を満足した場合には、図１に示すように、第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズを構成する第４レンズＬ４のコバ後端面と第２レンズ群Ｇ２中の第５レンズＬ５のコバ前端面とを互いに平面とし、これら２つの平面を互いに当接させることが好ましい。これにより、非球面レンズである第５レンズＬ５を含む第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズの、光軸合わせを行う際の労力軽減およびレンズ偏芯調整等の組立精度の向上を図ることができる。またそれにより、光学系の偏芯がもたらす画像劣化を極力低減することができ、高解像力化を達成することができる。なお、第４レンズＬ４のコバ後端面と第５レンズＬ５のコバ前端面とが互いに平行な平面とされ、これらの平面に平行な表面を有する所定厚みの平行平面板を挟持するように構成された場合にも、同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
また、このズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、フォーカシング時には図示されないモータ（アクチュエータ）により独立に駆動される。このように、第３レンズ群Ｇ３が、他のレンズ群Ｇ１、Ｇ２とは独立に移動する構成とされているので、沈胴時の基準位置としては第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少するように設定可能であり、沈胴時におけるレンズ全長を短縮することが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２中には接合レンズが配されており、第２レンズ群Ｇ２全体としてのレンズの厚みを薄くすることができる点も、沈胴時のレンズ全長短縮に寄与し得る。
【００３７】
下記表１の上段に、本実施例に係るズームレンズの広角端および望遠端各位置での焦点距離ｆ、ＦＮＯ、画角２ωを示し、さらに各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。なお面番号の数字は物体側からの順番を表すものである（表２において同じ）。
【００３８】
また、表１の中段に、各非球面の各定数ＫＡ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表１上段における１、２、９、１０の各面のＲ値を代入する。本実施例において、第１レンズＬ１の両面は、高さＹに関し３次〜１０次の各項の非球面係数が値を有するものとされている。また、第５レンズＬ５の両面は、高さＹに関し４次、６次、８次、１０次の項の非球面係数が値を有するものとされている。
【００３９】
また、表１の下段に、軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ＝５．８０ｍｍ）、中間位置（ｆ＝９．６３ｍｍ）および望遠端（ｆ＝１５．９６ｍｍ）のｄ１およびｄ２の可変範囲を示し、さらに、このズームレンズにおける条件式（１）および（２）の値を示す。条件式は全て満足されている。
【００４０】
【表１】
＜実施例２＞
本実施例は第２の実施形態に係るズームレンズの一例である。このズームレンズは、実施例１と略同様の構成とされたズームレンズであるが、実施例１との主な相違点としては、両面が非球面とされた第１レンズＬ１において、これらの非球面の形状が、１６次未満の偶数次の項と１６次以上の偶数次の項とに、それぞれ値を有する非球面係数を備えた上記非球面式により規定されることである。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に強い曲率の面を向けた両凸レンズからなる第６レンズＬ６により構成されている。
【００４２】
このズームレンズはこのような所定形状のレンズからなる３群構成で、第１レンズＬ１に所定形状の非球面レンズを備え、また、第２レンズ群Ｇ２の第５レンズＬ５も非球面を有したレンズとされているので、従来同様コンパクトな６枚構成でありながら、高解像力を発揮し得る諸収差が良好なズームレンズとされている。またこのズームレンズも実施例１と略同様に、沈胴時におけるレンズ全長を短縮することが可能である。
【００４３】
下記表２の上段に、本実施例に係るズームレンズの広角端および望遠端各位置での焦点距離ｆ、ＦＮＯ、画角２ωを示し、さらに各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を示す。
【００４４】
また、表２の中段に、各非球面の各定数ＫＡ、Ａ３〜Ａ２０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表２上段における１、２、９、１０の各面のＲ値を代入する。本実施例において、第１レンズＬ１の両面は、高さＹに関し４次〜２０次の各偶数次の項の非球面係数が値を有するものとされている。また、第５レンズＬ５の両面は、高さＹに関し４次、６次、８次、１０次の項の非球面係数が値を有するものとされている。
【００４５】
また、表２の下段に、軸上面間隔Ｄの欄における広角端（ｆ＝５．８１ｍｍ）、中間位置（ｆ＝９．６４ｍｍ）および望遠端（ｆ＝１５．９８ｍｍ）のｄ１およびｄ２の可変範囲を示し、さらに、このズームレンズにおける条件式（１）および（２）の値を示す。条件式は全て満足されている。
【００４６】
【表２】
図２、３は実施例１、２に係るズームレンズの広角端、中間位置および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。なお、各非点収差図にはサジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されており、各倍率色収差図には波長587.6ｎｍに対する波長460ｎｍおよび波長615ｎｍの収差が示されている。図２、３から明らかなように、実施例１、２のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされる。
【００５７】
なお、本発明のズームレンズとしては上記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数や形状は適宜選択し得る。また、第１レンズ群中の非球面レンズの、所定の非球面形状を規定する非球面式においては、値を有する非球面係数は上記実施例のものに示した次数の項に限定されるものではない。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のズームレンズによれば、所定の３群構成のズームレンズにおいて第１レンズ群中に、所定次数の項に値を有する非球面係数を備えた非球面式により形状を規定される非球面レンズが配され、この非球面の作用により球面収差、歪曲収差、および像面湾曲を同時に良好に補正することができるので、高解像力を発揮し得るズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るズームレンズの基本構成を示す概略図
【図２】実施例１のズームレンズの広角端、中間位置および望遠端における諸収差を示す収差図
【図３】実施例２のズームレンズの広角端、中間位置および望遠端における諸収差を示す収差図
【符号の説明】
Ｌ１〜Ｌ６ レンズ
Ｒ１〜Ｒ１４ レンズ面の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ１３ レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ 光軸
１ 結像面
２ フィルタ部
３ 絞り
Claims (4)
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群が配列され、前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとで構成され、前記第２レンズ群内には光量を調節する絞りが配設され、前記第２レンズ群は物体側より順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズならびに少なくとも１つの非球面を有する単レンズが配置され、前記第３レンズ群は正レンズ１枚で構成され、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、偶数次の項と奇数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えており、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるように構成されており、さらに下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
ｄ／ｆｗ＜０．１５ （１）
νＬ３−νＬ４＞１５ （２）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｄ：第２レンズ群中の接合レンズと単レンズとの光軸上での空気間隔
νＬ３：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凸レンズのアッベ数
νＬ４：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凹レンズのアッベ数 - 物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群が配列され、前記第１レンズ群は物体側より順に負レンズと正レンズとで構成され、前記第２レンズ群内には光量を調節する絞りが配設され、前記第２レンズ群は物体側より順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズならびに少なくとも１つの非球面を有する単レンズが配置され、前記第３レンズ群は正レンズ１枚で構成され、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の非球面レンズを有し、この非球面レンズの形状を規定する非球面式が、１６次未満の偶数次の項と１６次以上の偶数次の項とに、値を有するそれぞれ少なくとも１つの非球面係数を備えており、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるように構成されており、さらに下記の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
ｄ／ｆｗ＜０．１５ （１）
νＬ３−νＬ４＞１５ （２）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｄ：第２レンズ群中の接合レンズと単レンズとの光軸上での空気間隔
νＬ３：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凸レンズのアッベ数
νＬ４：第２レンズ群中の接合レンズを構成する両凹レンズのアッベ数 - 広角側から望遠側に向かって変倍する際には、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に減少するよう移動させるとともに、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とをこれら２つのレンズ群の間隔が相対的に増大するよう移動させ、無限遠側から近距離側へフォーカシングする際には、前記第３レンズ群を物体側に移動させることを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群中の前記接合レンズを構成する前記両凹レンズのコバ後端面と前記第２レンズ群中の前記単レンズのコバ前端面が、共に平面とされこれら２つの平面が互いに当接するように、またはこれら２つの面が互いに平行な平面とされこれらの平面に平行な表面を有する平行平面板を挟持するように、配置されていることを特徴とする請求項３記載のズームレンズ。
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| JP2006133283A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Nagano Kogaku Kenkyusho:Kk | 小型ズームレンズ |
| JP2006220715A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Olympus Corp | ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 |
| JP2006267677A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Fujinon Corp | 像ぶれ補正機能付きズームレンズ |
| JP4584748B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2010-11-24 | Ｈｏｙａ株式会社 | ズームレンズ系 |
| US7471459B2 (en) * | 2005-11-10 | 2008-12-30 | Olympus Imaging Corp. | Zoom lens system and image pickup apparatus using the same |
| US7453648B2 (en) * | 2005-11-30 | 2008-11-18 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
| US7310191B2 (en) * | 2006-03-09 | 2007-12-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens system, imaging device and camera |
| US7599126B2 (en) * | 2006-03-09 | 2009-10-06 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
| CN101089905A (zh) * | 2006-06-16 | 2007-12-19 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 汽车安全系统 |
| KR101152445B1 (ko) | 2006-08-31 | 2012-06-01 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치 |
| US7817350B2 (en) * | 2007-01-30 | 2010-10-19 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
| US7593166B2 (en) * | 2007-05-29 | 2009-09-22 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
| JP5097447B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ |
| US7742235B2 (en) * | 2007-05-29 | 2010-06-22 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
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| US7755847B2 (en) * | 2007-05-29 | 2010-07-13 | Panasonic Corporation | Zoom lens system, imaging device and camera |
| JP5097446B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ |
| JP5294796B2 (ja) * | 2008-10-23 | 2013-09-18 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 |
| JP2010256417A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP2012185345A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
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