(57)【要約】【課題】ズームレンズの奥行き方向の薄型化とともに小型化、低コスト化を図ること。【解決手段】本発明は、物体側から順に、負の焦点距離の第１レンズ群ＧＲ１、正の焦点距離の第２レンズ群ＧＲ２、正の焦点距離の第３レンズ群ＧＲ３で構成され、第２レンズ群ＧＲ２が物体側へ移動することによって、広角端から望遠端に変倍するズームレンズを介して受光素子ＣＣＤで光を取り込むズームレンズ装置であって、第１レンズ群ＧＲ１を少なくとも１枚の負レンズＬ１１と１枚の正レンズＬ１２とで構成し、負レンズＬ１１の後に光路を折り曲げるプリズムＰを配置し、受光素子ＣＣＤを少なくとも変倍中のピント移動を補正するよう光軸方向に沿って移動可能に設けたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も物体側に固定で焦点距離が負の第１レンズ群を配置してなるズームレンズを介して受光素子で光を取り込むズームレンズ装置であって、
前記第１レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズとで構成され、
前記負レンズの後に反射部材が配置され、
前記受光素子は少なくとも変倍中のピント移動を補正するよう光軸方向に沿って移動可能に設けられている
ことを特徴とするズームレンズ装置。
【請求項２】
前記反射部材を前記第１レンズ群の直後に配置する
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ装置。
【請求項３】
前記第１レンズ群を構成する前記負レンズと前記正レンズとの間に前記反射部材を配置する
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ装置。
【請求項４】
前記第１レンズ群中の負レンズの像面側が非球面である
ことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置。
【請求項５】
物体側から順に、負の焦点距離の第１レンズ群、正の焦点距離の第２レンズ群、正の焦点距離の第３レンズ群で構成され、前記第２レンズ群が物体側へ移動することによって、広角端から望遠端に変倍するズームレンズを介して受光素子で光を取り込むズームレンズ装置であって、
前記第１レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズとで構成され、
前記負レンズの後に光路を折り曲げる反射部材が配置され、
前記受光素子は少なくとも変倍中のピント移動を補正するよう光軸方向に沿って移動可能に設けられている
ことを特徴とするズームレンズ装置。
【請求項６】
前記反射部材を前記第１レンズ群の直後に配置する
ことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ装置。
【請求項７】
前記第１レンズ群を構成する前記負レンズと前記正レンズとの間に前記反射部材を配置する
ことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ装置。
【請求項８】
前記ズームレンズを広角端から望遠端に変倍する際、前記第３レンズ群が変倍途中に最も物体側に位置するように移動する
ことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ装置。
【請求項９】
前記ズームレンズの変倍中、第３レンズ群の位置が固定されている
ことを特徴とする請求項５記載のズームレンズ装置。
【請求項１０】
前記第１レンズ群中の負レンズの像面側、および前記第２レンズ群中の正レンズが非球面である
ことを特徴とする請求項５から９のうちいずれか１項に記載のズームレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、光路を折り曲げる反射部材を用いて奥行き方向の薄型化を図るズームレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ等では、更なる小型化が求められており、特にカメラの厚さを薄くするのに適応したズームレンズが求められている。折り曲げ部材を用いてレンズの奥行き方向の小型化を図ったものとして、特許文献１、特許文献２、特許文献３で提案されているものがある。これら３つの特許文献で記載されているズームレンズは、正の焦点距離を持つ第１レンズ群の最も物体側の負レンズの後ろに反射部材を設けて光路を折り曲げることにより、奥行き方向の薄型化を実現している。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４８３１８号公報
【特許文献２】特開平９−１３３８５８号公報
【特許文献３】特開平１２−１３１６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなパワー配置でズームレンズを構成しようとすると、レンズ群、レンズ枚数が多くなり、コストアップや大型化を招くという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、最も物体側に固定で焦点距離が負の第１レンズ群を配置してなるズームレンズを介して受光素子で光を取り込むズームレンズ装置であって、第１レンズ群を少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズとで構成し、負レンズの後に反射部材を配置し、受光素子を少なくとも変倍中のピント移動を補正するよう光軸方向に沿って移動可能に設けたものである。
【０００６】
このような本発明では、第１レンズ群を負の焦点距離とすることによって、第１レンズ群および反射部材の小型化を図ることができる。また、受光素子をピント補正で移動するため、第１レンズ群および反射部材を固定することが可能となり、カメラにレイアウトしやすくなる。また、このように配置および移動することによって、奥行きを薄型化しながら、レンズ群数およびレンズ構成枚数を少なくできるようになる。
【０００７】
また、本発明は、反射部材を第１レンズ群の直後に配置するものである。これにより、反射部材の製造誤差、取り付け誤差等による性能劣化を少なくすることができる。
【０００８】
また、本発明は、第１レンズ群を構成する負レンズと正レンズとの間に反射部材を配置するものである。これにより、更なる奥行き方向の薄型化を実現できる。
【０００９】
また、本発明は、物体側から順に、負の焦点距離の第１レンズ群、正の焦点距離の第２レンズ群、正の焦点距離の第３レンズ群で構成され、第２レンズ群が物体側へ移動することによって、広角端から望遠端に変倍するズームレンズを介して受光素子で光を取り込むズームレンズ装置であって、第１レンズ群を少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズとで構成し、負レンズの後に光路を折り曲げる反射部材を配置し、受光素子を少なくとも変倍中のピント移動を補正するよう光軸方向に沿って移動可能に設けたものである。これにより、レンズ群数が３群であっても奥行きを薄型化できるようになる。
【００１０】
また、本発明は、ズームレンズを広角端から望遠端に変倍する際、第３レンズ群を変倍途中に最も物体側に位置するように移動するものである。これにより、受光素子の移動量を小さくでき、駆動機構の簡素化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明は、ズームレンズの変倍中、第３レンズ群の位置を固定しておくものである。これにより、変倍中に移動する部材を少なくし、駆動機構の簡素化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明は、第１レンズ群中の負レンズの像面側、第２レンズ群中の正レンズが非球面から成るものである。これにより、第１レンズ群および第２レンズ群の構成枚数を少なくしながら、高い光学性能を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
したがって、本発明に係るズームレンズ装置を用いるカメラ等の撮像装置における厚さ方向を薄型化しながら、更なる小型化、低コスト化を図ることが可能となる。これにより、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置の薄型化、小型化および低コスト化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。すなわち、本実施形態に係るズームレンズ装置は、最も物体側に固定で焦点距離が負の第１レンズ群を配置してなるズームレンズを介して受光素子で光を取り込むもので、ズームレンズの奥行き方向の薄型化とともに小型化、低コスト化を目的としている。
【００１５】
この目的を達成するため、本実施形態では、上記ズームレンズ装置の第１レンズ群を少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズとで構成し、負レンズの後に反射部材を配置し、受光素子を少なくとも変倍中のピント移動を補正するよう光軸方向に沿って移動可能に設けた構成から成る。
【００１６】
また、本実施形態のズームレンズ装置は、反射部材の製造誤差、取り付け誤差等による性能劣化を少なくする観点から、反射部材を第１レンズ群の直後に配置する構成を採用したり、更なる奥行き方向の薄型化を実現するために、第１レンズ群を構成する負レンズと正レンズとの間に反射部材を配置する構成を採用するものである。
【実施例】
【００１７】
次に、本発明のズームレンズ装置における具体的な実施例を説明する。図１は第１の実施例に係るズームレンズ装置の構成図、図２は第１の実施例で適用されるズームレンズの広角端での諸収差図、図３は第１の実施例で適用されるズームレンズの中間焦点距離での諸収差図、図４は第１の実施例で適用されるズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【００１８】
また、図５は第２の実施例に係るズームレンズ装置の構成図、図６は第２の実施例で適用されるズームレンズの広角端での諸収差図、図７は第２の実施例で適用されるズームレンズの中間焦点距離での諸収差図、図８は第２の実施例で適用されるズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【００１９】
これらの図のうち、球面収差では縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線dがd線、破線gがｇ線の球面収差を表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がデフォーカスで、実線Sがサジタル、破線Mがメリジオナルの像面を表わす。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は%で表わす。
【００２０】
第１、第２の実施例は、最も物体側の第１レンズ群ＧＲ１が負の焦点距離を持ち、この第１レンズ群は物体側から順に負レンズＬ１１、正レンズＬ１２で構成されている。この第１レンズ群の直後に反射部材であるプリズムＰが配置され、この第１レンズ群ＧＲ１とプリズムＰは図示されていない鏡筒によりカメラボディに固定されている。
【００２１】
光軸は前記プリズムＰにより９０°折り曲げられ、撮像面側の光軸上に正の焦点距離の第２レンズ群ＧＲ２が配置される。
【００２２】
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に正レンズＬ２１、負レンズＬ２２と正レンズＬ２３の接合レンズ、負レンズＬ２４で構成され、広角端から望遠端に変倍する際、第１レンズ群ＧＲ１との間隔が小さくなるように移動する。
【００２３】
第２レンズ群ＧＲ２の撮像面側には正の焦点距離を持つ第３レンズ群ＧＲ３が配置される。この第３レンズ群ＧＲ３は正レンズＬ３１、１枚で構成される。第３レンズ群ＧＲ３と受光素子ＣＣＤの撮像面ＩＭＧの間には、赤外カットフィルター、ローパスフィルター等のフィルターＦＬ、カバーガラスＣＧが配置される。カバーガラスＣＧと受光素子ＣＣＤは一体で変倍時のピント変動を補正するように光軸方向に移動する。
【００２４】
第１の実施例では第３レンズ群ＧＲ３が広角端と望遠端の間で広角端の位置に対し、物体側に移動する。これにより受光素子ＣＣＤの移動量を低減することが可能である。
【００２５】
第２の実施例では第３レンズ群ＧＲ３は固定であるので、駆動機構の簡素化が可能である。負レンズＬ１１の像面側には樹脂層が接合され、この樹脂層の像面側には非球面が形成されている。また、正レンズＬ２１の両面、正レンズＬ３１の像面側に非球面が形成されている。
【００２６】
図９は第３の実施例に係るズームレンズ装置の構成図、図１０は第３の実施例で適用されるズームレンズの広角端での諸収差図、図１１は第３の実施例で適用されるズームレンズの中間焦点距離での諸収差図、図１２は第３の実施例で適用されるズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【００２７】
また、図１３は第４の実施例に係るズームレンズ装置の構成図、図１４は第４の実施例で適用されるズームレンズの広角端での諸収差図、図１５は第４の実施例で適用されるズームレンズの中間焦点距離での諸収差図、図１６は第４の実施例で適用されるズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【００２８】
これらの図のうち、球面収差では縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線dがd線、破線gがｇ線の球面収差を表わす。非点収差では縦軸が像高、横軸がデフォーカスで、実線Sがサジタル、破線Mがメリジオナルの像面を表わす。歪曲収差は縦軸が像高、横軸は%で表わす。
【００２９】
第３、第４の実施例は最も物体側の第１レンズ群ＧＲ１が負の焦点距離を持ち、この第１レンズ群ＧＲ１は物体側から順に負レンズＬ１１、正レンズＬ１２で構成されている。この第１レンズ群ＧＲ１の最も物体側の負レンズＬ１１の直後に反射部材であるプリズムＰが配置され、光軸が９０°折り曲げられ、直後には、正レンズＬ１２が配置されている。
【００３０】
この第１レンズ群ＧＲ１とプリズムＰとは図示されていない鏡筒によりカメラボディに固定されている。
【００３１】
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から順に正レンズＬ２１、負レンズＬ２２と正レンズＬ２３の接合レンズ、負レンズＬ２４で構成され、広角端から望遠端に変倍する際、第１レンズＧＲ１群との間隔が小さくなるように移動する。
【００３２】
第２レンズ群ＧＲ２の撮像面側には正の焦点距離を持つ第３レンズ群ＧＲ３が配置される。この第３レンズ群ＧＲ３は正レンズＬ３１、１枚で構成される。第３レンズ群ＧＲ３と受光素子ＣＣＤの撮像面ＩＭＧの間には、赤外カットフィルター、ローパスフィルター等のフィルターＦＬ、カバーガラスＣＧが配置される。
【００３３】
カバーガラスＣＧと受光素子ＣＣＤは一体で変倍時のピント変動を補正するように光軸方向に移動する。
【００３４】
第３の実施例では第３レンズ群ＧＲ３が広角端と望遠端の間で最も物体側に変位する。これにより受光素子ＣＣＤの移動量を低減することが可能である。
【００３５】
第４の実施例では第３レンズ群ＧＲ３は固定であるので、駆動機構の簡素化が可能である。負レンズＬ１１の像面側には樹脂層が接合され、この樹脂層の像面側には非球面が形成されている。また、正レンズＬ２１の両面、正レンズＬ３１の像面側に非球面が形成されている。
【００３６】
以下の表１、表２、表３および表４に、それぞれ第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例および第４の実施例の諸元を示す。各表中、FNOはＦナンバー、ｆは焦点距離、ωは半画角、surfaceはレンズ面の番号、rは曲率半径、Dはレンズ面間隔、Nｄはｄ線に対する屈折率、νｄはアッベ数を示す。STOPで示した面は絞り面である。また、非球面の形状は次式で表される形状である。
【００３７】
また、非球面の形状は次式で表される形状である。
x＝｛(y2／R)／（1＋（1−κ・y2／R2）1/2）｝＋A4・y4＋A6・y6＋A8・y8＋A10・y10
但し、
x：レンズ面頂点からの光軸方向の距離、
y：光軸からの距離
R：レンズ頂点での曲率半径、
κ：円錐定数
である。
また、A4、A6、A8、A10はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数（aspherical coefficient）である。
【００３８】
【表１】
2005084151.tif 000003
【００３９】
【表２】
2005084151.tif 000004
【００４０】
【表３】
2005084151.tif 000005
【００４１】
【表４】
2005084151.tif 000006
【００４２】
なお、本実施例におけるズームレンズのフォーカスは、受光素子ＣＣＤ、または第３レンズ群ＧＲ３を動かすことにより可能である。
【００４３】
上記第１の実施例１から第４の実施例で適用されるズームレンズは各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との中間焦点距離及び望遠端において、各収差ともバランス良く補正されている。
【００４４】
なお、前記実施の形態ならびに実施例として示した各部の具体的な形状および構造は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係るズームレンズ装置は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置のほか、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯型端末（ＰＤＡ）等に組み込まれる撮像機能部分に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施例のレンズ構成図である。
【図２】第１の実施例の広角端での諸収差図である。
【図３】第１の実施例の中間焦点距離での諸収差図である。
【図４】第１の実施例の望遠端での諸収差図である。
【図５】第２の実施例のレンズ構成図である。
【図６】第２の実施例の広角端での諸収差図である。
【図７】第２の実施例の中間焦点距離での諸収差図である。
【図８】第２の実施例の望遠端での諸収差図である。
【図９】第３の実施例のレンズ構成図である。
【図１０】第３の実施例の広角端での諸収差図である。
【図１１】第３の実施例の中間焦点距離での諸収差図である。
【図１２】第３の実施例の望遠端での諸収差図である。
【図１３】第４の実施例のレンズ構成図である。
【図１４】第４の実施例の広角端での諸収差図である。
【図１５】本第４の実施例の中間焦点距離での諸収差図である。
【図１６】第４の実施例の望遠端での諸収差図である。
【符号の説明】
【００４７】
ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＣＣＤ…受光素子、ＣＧ…カバーガラス
【図１】
2005084151.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005084151.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005084151.tif 000013
【図８】
2005084151.tif 000014
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005084151.tif 000017
【図１２】
2005084151.tif 000018
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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