(57)【要約】【課題】小型、広角で、且つゴーストの出難い高性能を実現できる可変焦点距離光学系を提供する。【解決手段】負メニスカスレンズＬ１の像面１０側の面Ｒ１が条件式（１）を満足するように構成されているとともに、面Ｒ１に反射防止コートが施されている。ａ／ω＜０．８（ω＞４０°）      （１）  この条件式は、小型化された光学系で、広い画角を得るための曲率半径と、反射防止膜の特性が可能な限り劣化しないための曲率半径とが最適化される為の条件である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に負の屈折力を有する第１群、正の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群からなり、該第１群が、物体側から順に物体側に凸の負メニスカスレンズを有し、該負メニスカスレンズの像側面Ｒ１が以下の条件式を満足することを特徴とする可変焦点距離光学系。
ａ／ω＜０．８（ω＞４０°）      （１）
ただし、ａは広角端で最大画角の主光線が該面Ｒ１へ入射する部位の、光軸からの高さでの該面Ｒ１の法線と光軸とのなす角度、ωは最大画角を表す。
【請求項２】
請求項１記載の可変焦点距離光学系において、
前記面Ｒ１に反射防止コートが施されていることを特徴とする可変焦点距離光学系。
【請求項３】
請求項２記載の可変焦点距離光学系において、
前記反射防止コートが多層膜により構成されていることを特徴とする可変焦点距離光学系。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の可変焦点距離光学系を有する撮影レンズユニット。
【請求項５】
請求項４記載の撮影レンズユニットを有するカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ（デジタルカメラを含む）に用いられる可変焦点距離光学系、該可変焦点距離光学系を有する撮影レンズユニット、該撮影レンズユニットを有するカメラに関し、ビデオカメラや携帯情報端末装置等に応用することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどのＣＣＤ等の撮像素子を受光素子として用いた光学系では、撮像素子へ略垂直に光線を入射させる必要があること、光学系と撮像素子との間に光学的ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のフィルター類を配置する必要があること等から、長いバックフォーカスを確保する必要がある。
また、バックフォーカスを長くした光学系に対して画角を広げることは諸収差の補正が困難である。しかし、近年、小型のデジタルカメラにおいても、広画角なレンズを有するものが製品化されてきている。
このようなカメラでは、広画角を実現するために、可変焦点距離光学系は、負の第１群、正の第２群、正の第３群で構成され、第1群の先頭に物体側に凸の負メニスカスレンズを配置したものが多い。
光学系を小型に保ちつつ、画角を広げる為には、この負メニスカスレンズの曲率半径が小さくなる傾向がある。
【０００３】
特許文献１には、高性能と小型化の両立を図るべく、第１群を、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に曲率の大きな面を向けた正レンズＬ３の３枚で構成し、負メニスカスレンズＬ２の像側面を非球面とし、正レンズＬ３の像側の面の曲率半径を所定の条件式を満足するように規定する技術が記載されている。
引用文献２には、高性能と小型化の両立を図るとともに、望遠端でも十分な明るさを得て、しかも広角端から望遠端へのズーミングに伴う明るさの変化も小さくできるズームレンズ構成が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０７３５２号公報
【特許文献２】特開２００４−０１３１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、曲率半径があまり小さくなりすぎると、反射防止コーティングの蒸着が困難になる。
具体的には、曲率半径が小さい面への蒸着では、レンズの中心部に対して周辺部に行くほど膜厚が薄くなり、反射防止の特性が劣化していく。
この度合いは曲率半径が小さくなるほど大きくなる。一方、より広画角を得つつ、光学系を小型化するためには、曲率半径が小さな面を用いることが有効である。
【０００６】
本発明は、小型、広角で、且つゴーストの出難い高性能を実現できる可変焦点距離光学系、これを有する撮影レンズユニット、該撮影レンズユニットを有するカメラの提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、可変焦点距離光学系において、物体側から順に負の屈折力を有する第１群、正の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群からなり、該第１群が、物体側から順に物体側に凸の負メニスカスレンズを有し、該負メニスカスレンズの像側面Ｒ１が以下の条件式を満足することを特徴とする。
ａ／ω＜０．８（ω＞４０°）      （１）
ただし、ａは広角端で最大画角の主光線が該面Ｒ１へ入射する部位の、光軸からの高さでの該面Ｒ１の法線と光軸とのなす角度、ωは最大画角を表す。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の可変焦点距離光学系において、前記面Ｒ１に反射防止コートが施されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２記載の可変焦点距離光学系において、前記反射防止コートが多層膜により構成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、撮影レンズユニットにおいて、請求項１〜３のいずれか一つに記載の可変焦点距離光学系を有することを特徴とする。
請求項５記載の発明では、カメラにおいて、請求項４記載の撮影レンズユニットを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型、広角で、且つゴーストの出難い高性能を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図６に基づいて説明する。
図１は本発明の数値実施例１の可変焦点距離光学系の構成を示す断面図、図２は数値実施例１の収差図、図３は数値実施例２の可変焦点距離光学系の構成を示す断面図、図４は数値実施例２の収差図である。
数値実施例１の可変焦点距離光学系は、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群Ｇ１、正の屈折力を有する第２群Ｇ２、正の屈折力を有する第３群Ｇ３からなり、第１群Ｇ１は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、負レンズＬ３、正レンズＬ４を有している。
第２群Ｇ２は、正メニスカスレンズＬ５、正レンズＬ６、負レンズＬ７、正レンズＬ８からなり、第３群Ｇ３は正レンズＬ９から構成されている。
第２群Ｇ２の物体側には、第２群Ｇ２と一体に移動する絞りＳが設けられている。
【００１１】
数値実施例２の可変焦点距離光学系は、図３に示すように、物体側から順に負の屈折力を有する第１群Ｇ１、正の屈折力を有する第２群Ｇ２、正の屈折力を有する第３群Ｇ３からなり、第１群Ｇ１は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、負レンズＬ２、負レンズＬ３、正レンズＬ４を有している。
第２群Ｇ２は、正メニスカスレンズＬ５、正レンズＬ６、負レンズＬ７、正レンズＬ８からなり、第３群Ｇ３は正レンズＬ９から構成されている。
第２群Ｇ２の物体側には、第２群Ｇ２と一体に移動する絞りＳが設けられている。
【００１２】
本実施形態では、負メニスカスレンズＬ１の像面１０側の面Ｒ１が条件式（１）を満足するように構成されているとともに、面Ｒ１に反射防止コート（多層膜：図示せず）が施されている。
ａ／ω＜０．８（ω＞４０°）      （１）
この条件式は、小型化された光学系で、広い画角を得るための曲率半径と、反射防止膜の特性が可能な限り劣化しないための曲率半径とが最適化される為の条件で、条件式を外れて光学系の小型化を行った場合には、レンズ周辺部では反射防止膜の良好な特性が得られずに、ゴースト等の迷光が現れやすくなり、画質の低下をまねく。
本発明の実施例にある広角端の画角が約４４°の場合について、レンズ面にマルチコートを施した場合の反射率と条件式（１）の値との関係を図５のグラフに示す。
【００１３】
条件式の値が大きくなるほど、長波長側で反射率が大きくなる。一般的にＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子は赤外域にまで感度をもつので、デジタルカメラ等では赤外カットフィルターを有し、長波長域の光をカットしている。例えば、６５０ｎｍより長い波長をカットする。
しかしながら、条件式の値が大きくなった場合、反射率が大きくなる領域は徐々に波長の短い側にも及び、反射光が撮像素子に与える影響が現れ、ゴーストやフレア等となり画質の低下をまねく。
例えば、図５で波長６００ｎｍにおける反射率は（１）＝０．６８では０．４％であるが、（２）＝０．９１では２．５％にもなる．
【００１４】
（実施例）
各実施例において、最も像面１０側の屈折力を有するレンズ（正レンズＬ８）と像面１０との間にある平行平板１２は、水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のフィルター類、または例えばＣＣＤなどの撮像素子を保護する保護ガラスなどである。
非球面は、光軸からの高さをＨとしたとき、面頂点からの光軸方向の変位量をＳとして次の式で表される。
但し、Ｒは曲率半径、Ａ２ｉは非球面係数である。
【００１５】
【数１】
2008122875.tif 000003
【００１６】
［数値実施例１］
焦点距離f=5.1mm-16.0mm，FNO=2.8-4.3，半画角ω=44.0°-15.8°
面     曲率半径     間隔      Nd     Vd
1     34.51010     1.20000  1.62041 60.32
2     12.22414     3.76810  1.00000      
3    100.00000     1.20000  1.80610 40.73
4     16.15071     2.75148  1.00000      
5    -51.34705     1.20000  1.62278 59.85
6     25.21360     4.26980  1.75520 27.58
7    -48.38982     D7       1.00000      
8      0.00000     1.00000  1.00000      
9      9.22800     2.42137  1.53918 49.58
10     21.51151     1.12829  1.00000      
11     10.21793     2.23705  1.72870 46.09
12    -35.55677     2.02734  1.74301 28.09
13      6.69236     1.72368  1.00000      
14     11.96399     2.02156  1.53218 66.08
15    -24.71219     D15      1.00000      
16     35.24621     1.63927  1.55662 64.19
17      0.00000     2.00000  1.00000      
18      0.00000     0.53000  1.54892 69.31
19      0.00000     0.37500  1.54892 69.31
20      0.00000     1.00000  1.00000      
21      0.00000     0.50000  1.50000 64.00
22      0.00000    65.33169  1.00000      
非球面係数  
面    K        A4            A6            A8           A10 
4    0.00000 -6.87345E-05  0.00000      0.00000      0.00000
9    0.00000 -1.39393E-04  0.00000      0.00000      0.00000
16    0.00000 -2.57239E-04  0.00000      0.00000      0.00000
可変間隔
短焦点距離  中間焦点距離  長焦点距離
D7     28.64786    10.28281     0.50000
D15     3.69091     7.62642    17.79164
条件式(1)=0.61
【００１７】
［数値実施例２］
焦点距離f=5.1mm-16.0mm，FNO=2.4-4.1，半画角ω=43.9°-15.8°
面     曲率半径     間隔      Nd     Vd
1     23.44152     1.20000  1.74397 44.85
2     11.14334     4.84611  1.00000      
3   -652.64010     1.20000  1.80610 40.73
4     17.30052     1.70724  1.00000      
5    172.67178     1.20000  1.56810 63.39
6     13.09339     4.28912  1.75520 27.58
7    593.77467    21.13476  1.00000      
8      0.00000     1.00000  1.00000      
9      9.09964     2.10772  1.70847 40.93
10     84.75369     1.06788  1.00000      
11     13.41798     3.10797  1.71776 47.06
12     -9.60380     1.26450  1.75520 27.58
13      6.21147     3.87982  1.00000      
14     14.03449     2.43544  1.60967 60.89
15    -48.60115     0.50000  1.00000      
16     16.88563     2.08174  1.62041 60.32
17      0.00000     2.00000  1.00000      
18      0.00000     0.53000  1.54892 69.31
19      0.00000     0.37500  1.54892 69.31
20      0.00000     1.00000  1.00000      
21      0.00000     0.50000  1.50000 64.00
22G     0.00000    57.42729  1.00000      
非球面係数  
面    K        A4            A6            A8           A10 
4    0.00000 -7.31351E-05  0.00000      0.00000      0.00000
9    0.00000 -1.31123E-04  0.00000      0.00000      0.00000
16    0.00000 -1.80398E-04  0.00000      0.00000      0.00000
可変間隔
短焦点距離  中間焦点距離  長焦点距離
D7   21.13476     6.61147       0.50824
D15   0.50000     9.02160      17.59647
条件式(1)=0.51
【００１８】
図６に本発明の鏡胴ユニット（撮影レンズユニット）を有するデジタルカメラを示す。
図６において、符号２０は光学ファインダーを、２１は撮影レンズユニットを、２２はＬＣＤ表示部を、２３はメインスイッチを、２４はレリーズ釦を、２５はＬＣＤモニターをそれぞれ示している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る可変焦点距離光学系の数値実施例１に対応した断面図である。
【図２】数値実施例１の収差図である。
【図３】本発明の実施形態に係る可変焦点距離光学系の数値実施例２に対応した断面図である。
【図４】数値実施例２の収差図である。
【図５】条件式の値と分光反射率との関係を示すグラフである。
【図６】デジタルカメラの斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ｇ１  第１群
Ｇ２  第２群
Ｇ３  第３群
Ｌ１  負メニスカスレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008122875.tif 000006
【図４】
2008122875.tif 000007
【図５】
2008122875.tif 000008
【図６】
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