(57)【要約】  【課題】    複数のレンズより成るレンズ系のうち少なくとも１つ透過型屈折力可変素子を含むことにより、駆動される光学素子群数が少なく、小型であり、機械的機構が簡素なズームレンズを提供する。  【解決手段】  変倍時に移動する第２レンズ群Ｇ２を含む光学系において、変倍に伴うピント移動を補正するコンペンセート作用および物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス作用を有する屈折力可変素子を第１レンズ群Ｇ１とすると、コンペンセートおよびフォーカスのために移動するレンズ群の移動量を小さく抑えたり、あるいは機械的な駆動機構が必要なレンズ群を変倍群のみとすることができ、駆動レンズ群数の少ない、小型で機械的機構が簡素なズームレンズとすることができる。【選択図】      図１
2005258138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍時に移動する光学素子群を含むズームレンズにおいて、変倍に伴うピント移動を補正するコンペンセート作用および、物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス作用を有する透過型屈折力可変素子を少なくとも含み、前記屈折力可変素子を含む光学素子群の屈折力が変倍中、極値を持つようにしたことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記屈折力可変素子が空気と接する光学面の曲率半径を変化させて屈折力を可変することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
光学素子を構成する光学材料の屈折率を変化させて屈折力を変化させることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項４】
変倍時に移動する光学素子群が１つのみであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記屈折力可変素子を含む光学素子群が光軸方向に位置を固定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項６】
変倍時に移動する光学素子群を含むズームレンズにおいて、前記変倍時に移動する少なくとも１つの光学素子群は屈折力可変素子を含み、変倍に伴うピント移動を補正するコンぺンセート作用、物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス作用、および変倍作用を有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
前記屈折力可変素子を含む光学素子群は、絞りを含むことを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子に用いられる小型のズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の高性能化、小型化に伴い、超小型のデジタルカメラや撮像装置を備えた携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）が普及しつつあり、さらには、これらの撮像装置にズームレンズを搭載したいという要求も高まりつつある。
【０００３】
ところで、一般的なズームレンズでは、撮像レンズを構成するレンズ群全てまたは一部を移動させることが必要となる。例えば、３群ズームレンズの場合、焦点距離を変化させるバリエータ群、それに伴うピント移動を補正するコンペンセータ群および、物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス群の３群あるいは、バリエータ群と、コンぺンセータおよびフォーカス作用を有する群と、固定群の３群等に分けられ、上記レンズ群のうち所定のレンズ群を共軸方向に移動させて、変倍及びピント調整を行うように構成されている。このようなズーム光学系の具体例として、２つの群または３つの群を移動させて変倍及びピント調整をおこなうズームレンズが開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５０７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−９８４３５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、特許文献１のように複数のレンズ群を共軸方向に移動させて変倍及びピント調整を行う場合、それらのレンズ群を移動させるための機械的機構を設ける必要があるが、それは一般的に複雑であり、さらにその機械的機構を設けるために広いスペースが必要になるという問題があった。
【０００５】
これに対して、屈折力可変素子用いて移動群の数を減らし、変倍や物体距離変化に伴うピント移動補正機能をこの素子に負担させるようにしたズームレンズが知られている。このようなズームレンズの具体例として、反射型の屈折力可変素子を用いたズームレンズも開示されている（特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、特許文献２のような反射型の光学素子を用いる揚合、共軸に対して非対称な収差が発生することになり、その収差を補正するために反射面を自由曲面などの制御しにくい面にせざるを得ない。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであり、複数のレンズより成るレンズ系のうち少なくとも１つに透過型屈折力可変素子を含む構成とすることにより、駆動レンズ群数が少なく、小型であり、機械的機構が簡素なズームレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のズームレンズは、変倍時に移動する光学素子群を含む光学系において、変倍に伴うピント移動を補正するコンペンセート作用および、物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス作用を有する透過型屈折力可変素子を少なくとも含み、前記屈折力可変素子を含む光学素子群の屈折力が変倍中、極値を持つようにしたことを特徴とする。
【０００９】
変倍時に移動する光学素子群を含む光学系において、変倍に伴うピント移動を補正するコンペンセート作用および物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス作用を有する屈折力可変素子を含む構成とすると、コンペンセートおよびフォーカスのために移動する光学素子群の移動量を小さく抑えたり、あるいは機械的な駆動機構が必要な光学素子群を変倍群のみとすることができ、駆動される光学素子群数の少ない、小型で機械的機構が簡素なズームレンズとすることができる。また、前記屈折力可変素子を含む光学素子群の屈折力が変倍中、極値を持つような構成にすることで、屈折力可変素子の屈折力変化を変倍中小さくすることができ、屈折力可変素子の制御が簡単になる。
【００１０】
請求項２に記載のズームレンズは、請求項１に記載の発明において、前記屈折力可変素子が空気と接する光学面の曲率半径を変化させて屈折力を可変することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のズームレンズは、請求項１に記載の発明において、光学素子を構成する光学材料の屈折率を変化させて屈折力を変化させることを特徴とする。
【００１２】
前記屈折力可変素子が空気と接する光学面の曲率半径を変化させて屈折力を可変する構成とすると、光学面が接する媒質が空気以外の場合と比較して、前記光学面と光学面が接する媒質との界面の有する屈折力の絶対値が大きくなる。言い換えると、前記界面が同じ絶対値の屈折力を持つ場合、光学面が接する媒質が空気である屈折力可変素子の方が、光学面が接する媒質が空気以外である屈折力可変素子より前記光学面の曲率半径の絶対値を大きくすることができるため、前記界面で発生する収差を少なくすることができる。また、光学素子を構成する光学材料の屈折率を変化させて屈折力を変化させる構成とすると、同じ屈折力変化を光学素子面の形状を変化させることで行う、屈折力可変素子の場合より、屈折力変化の際における高次収差の変動を小さくすることができる。
【００１３】
請求項４に記載のズームレンズは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、変倍時に移動する光学素子群が１つのみであることを特徴とする。
【００１４】
変倍時に移動する光学素子群が１つのみの構成とすると、駆動される光学素子群数が少ない、機械的機構が簡素なズームレンズとすることができる。
【００１５】
請求項５に記載のズームレンズは、請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズにおいて、前記屈折力可変素子を含む光学素子群が光軸方向に位置を固定されていることを特徴とする。
【００１６】
前記屈折力可変素子を含む光学素子群が光軸方向に位置を固定された構成とすると、前記液体光学素子を含む光学素子群が移動する場合に比べ、前記液体光学素子用のフレキシブルケーブルの配線等、機械的機構などをより簡素化できる。
【００１７】
請求項６に記載のズームレンズは、変倍時に移動する光学素子群を含むズームレンズにおいて、前記変倍時に移動する少なくとも１つの光学素子群は屈折力可変素子を含み、変倍に伴うピント移動を補正するコンぺンセート作用、物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス作用、および変倍作用を有することを特徴とする。
【００１８】
変倍時に移動する光学素子群を含む光学系において、前記変倍時に移動する光学素子群の中に屈折力可変素子を含み、変倍に伴うピント移動を補正するコンペンセート作用、物体距離変化に伴うピント移動を補正するフォーカス作用、および変倍作用を行わせる構成とすると、変倍時の変倍群移動量や変倍および物体距離変化に伴うピント移動を補正する移動光学素子群の移動量を小さく抑えたり、あるいは機械的な駆動機構が必要な光学素子群を変倍群のみとすることができ、駆動される光学素子群数の少ない、移動光学素子群の移動量を小さく抑えた、小型で機械的機構が簡素なズームレンズとすることができる。ここで変倍作用を有するとは、変倍群である前記液体光学素子を含む群が有する屈折力の絶対値が、短焦点距離端より長焦点距離端で大きくなることをいうものとする。
【００１９】
請求項７に記載のズームレンズは、請求項６に記載の発明において、前記屈折力可変素子を含む光学素子群は、絞りを含むことを特徴とする。
【００２０】
前記屈折力可変素子を含み、変倍時に移動する光学素子群が絞りを含む構成とすると、前記屈折力可変素子径を小さくすることができ、小型のズームレンズとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数のレンズより成るレンズ系のうち少なくとも１つ透過型屈折力可変素子を含むことにより、駆動される光学素子群数が少なく、小型であり、機械的機構が簡素なズームレンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるズームレンズの模式図であり、（ａ）は短焦点距離端の状態にあり、（ｂ）は長焦点距離端の状態にあるが、簡略図示しているため、各レンズにおいて実際の光学面形状に対応していない。ここで、本実施の形態のズームレンズは、被写体像を撮像素子ＣＣＤに結像させるためにレンズ群Ｇ１〜Ｇ３を有する。第１レンズ群Ｇ１は屈折力可変素子であり、不図示の鏡枠に固定されている。第２レンズ群Ｇ２は絞りＳと一体である通常のレンズからなり、不図示の駆動源により光軸方向に移動可能となっている。第３レンズ群Ｇ３は通常のレンズからなり、不図示の鏡枠に固定されている。尚、第３レンズ群Ｇ３は、必ずしも必須の素子ではない。
【００２３】
図３は、本実施の形態にかかるズームレンズに適用可能な屈折力可変素子Ｇ１の概略構成図である。図３の屈折力可変素子Ｇ１は、マイクロポンプＭＰにより流体Ｆを出し入れしレンズ面を変形させ、それにより屈折力を変化させるようになっている。マイクロポンプＭＰは、例えば、マイクロマシンの技術で作られた小型のポンプで、図１のコントローラＣからの信号により駆動される。流体Ｆは、透明基板ＴＰ１と、弾性体ＥＭとの間に収容されている。図３中、ＴＰ２は弾性体ＥＭを保護するための透明基板で、設けなくてもよい。マイクロマシンの技術で作られたポンプの例としては、このほかにも、熱変形を利用したもの、圧電材料を用いたもの、静電気力を用いたものなどがある。
【００２４】
本実施の形態のズームレンズの動作を説明すると、短焦点距離端から長焦点距離端へとズーム駆動を行う場合、図１に示すように、第２レンズ群Ｇ２は（ａ）に示す位置から（ｂ）に示す位置へと光軸方向に駆動される。長焦点距離端から短焦点距離端へのズーム駆動は、この逆となる。ここで、従来のズームレンズによれば、コンペンセート作用を行うために、第２レンズ群Ｇ２の光軸方向への移動に応じて第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に移動させる必要があり、従って第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に駆動するために、カム機構などを設ける必要があって、構成の複雑化や、ズームレンズを搭載する撮像装置の大型化等を招いていた。
【００２５】
これに対し、本実施の形態のズームレンズによれば、コントローラＣが、第２レンズ群Ｇ２の光軸方向への移動に応じて第１レンズ群Ｇ１の光学面Ｓ１の形状を変化させるため、それにより生じる屈折力変化を用いてコンペンセート作用を実現することができる。従って、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に移動させる機構が不要となり、構成の簡素化やコンパクト化を図ることができる。
【００２６】
又、従来のズームレンズによれば、カム形状によって、第２レンズ群Ｇ２の光軸方向の移動量と、第１レンズ群Ｇ１の光軸方向の移動量とは一対一に対応してしまうが、実際の撮像時には、物体距離が可変であるので、それに応じて撮像素子ＣＣＤ等の受光面にピントを合わせるために、例えば第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に変位させて、いわゆるフォーカシング作用を実現している。このような場合、第３レンズ群Ｇ３にも駆動機構を別個に設ける必要があり、構成の複雑化や大型化を招くこととなる。
【００２７】
これに対し、本実施の形態では、コントローラＣが、撮像素子ＣＣＤからの信号もしくは不図示の測距装置からの測距信号と、ズーム信号（又は第２レンズ群Ｇ２の光軸方向移動量）とに基づいて、コンペンセート作用とフォーカシング作用とを同時に実現できるように、第１レンズ群Ｇ１の光学面Ｓ１の形状を変化させることができる。かかる場合、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に変位させる必要がなくなるというメリットが得られる。尚、屈折力可変素子群を含む第１レンズ群Ｇ１の屈折力が変倍中、極値を持つような構成にすることで、第１レンズ群Ｇ１の屈折力変化を変倍中小さくすることができ、コントローラＣによる屈折力可変素子の制御が簡単になる。
【００２８】
ここで、「極値を持つ」について説明する。例えば、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レンズ群の３群構成であり、第１レンズ群は屈折力可変素子を含む固定群、第２レンズ群は変倍時に移動する変倍群、第３レンズ群は固定群であるズームレンズの場合を考えてみる。変倍に伴うピント移動を補正するため、第１レンズ群の屈折力Ｐ（Ｇ１）は図４のように、ズームレンズの焦点距離が大きくなるにつれて、屈折力の絶対値が最大である極値をとった後、徐々に小さくなるように変化する。従って、第１レンズ群の屈折力が極値を持つような領域でズームレンズを構成することで、屈折力可変素子の屈折力変化をなるべく少なくすることができる。
【００２９】
図２は、第２の実施の形態にかかるズームレンズの模式図であり、（ａ）は短焦点距離端の状態にあり、（ｂ）は長焦点距離端の状態にあるが、簡略図示しているため、各レンズにおいて実際の光学面形状に対応していない。ここで、本実施の形態のズームレンズは、被写体像を撮像素子ＣＣＤに結像させるためにレンズ群Ｇ１〜Ｇ３を有する。第１レンズ群Ｇ１は通常のレンズからなり、不図示の鏡枠に固定されている。第２レンズ群Ｇ２は、絞りＳと一体である屈折力可変素子であり、不図示の駆動源により光軸方向に移動可能となっている。第３レンズ群Ｇ３は通常のレンズからなり、不図示の鏡枠に固定されている。尚、第３レンズ群Ｇ３は、必ずしも必須の素子ではない。
【００３０】
第２レンズ群Ｇ２は不図示の鏡枠に固定されており、光学面Ｓ２が透明な可撓膜からなり内部に液体もしくは気体を収容した中空の部材を備える。第２レンズ群Ｇ２は、図３に示す屈折力可変素子と同様に、外部のコントローラＣにより内圧を調整可能とされていて、内圧の変化によって光学面Ｓ２の形状を変化させ、すなわち屈折力を変化させることができるようになっている。
【００３１】
本実施の形態のズームレンズの動作を説明すると、短焦点距離端から長焦点距離端へとズーム駆動を行う場合、図２に示すように、第２レンズ群Ｇ２は（ａ）に示す位置から（ｂ）に示す位置へと光軸方向に駆動される。長焦点距離端から短焦点距離端へのズーム駆動は、この逆となる。
【００３２】
本実施の形態のズームレンズによれば、コントローラＣが、第２レンズ群Ｇ２の光軸方向への移動に応じてその光学面Ｓ２の形状を変化させるため、それにより生じる屈折力変化を用いてコンペンセート作用を実現することができる。従って、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に移動させる機構が不要となり、構成の簡素化やコンパクト化を図ることができる。
【００３３】
更に、本実施の形態では、コントローラＣが、撮像素子ＣＣＤからの信号もしくは不図示の測距装置からの測距信号と、ズーム信号（又は第２レンズ群Ｇ２の光軸方向移動量）とに基づいて、コンペンセート作用とフォーカシング作用とを同時に実現できるように、第２レンズ群Ｇ２の光学面Ｓ２の形状を変化させることができる。かかる場合、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に変位させる必要がなくなるというメリットが得られる。尚、第２レンズ群Ｇ２を含む光学素子群の屈折力が変倍中、極値を持つような構成にすることで、第２レンズ群Ｇ２の屈折力変化を変倍中小さくすることができ、コントローラＣによる屈折力可変素子の制御が簡単になる。
【００３４】
尚、第１，第２の実施の形態において、屈折力可変素子に完全な変倍作用をも持たせることで、全てのレンズ群を光軸方向に固定することができ、レンズ群の駆動機構を持たないズームレンズも実現できる。
【００３５】
（実施例）
以下、本発明のズームレンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記の通りである。
Ｐ１（Ｗ）：短焦点距離端での第１レンズ屈折力
Ｐ１（Ｍ）：中間焦点距離での第１レンズ屈折力
Ｐ１（Ｔ）：長焦点距離端での第１レンズ屈折力
ＨＦ１（Ｗ）：短焦点距離端での第１レンズ群前側主点位置から第１レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＦ１（Ｍ）：中間焦点距離での第１レンズ群前側主点位置から第１レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＦ１（Ｔ）：長焦点距離端での第１レンズ群前側主点位置から第１レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＲ１（Ｗ）：短焦点距離端での第１レンズ群後側主点位置から第１レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＲ１（Ｍ）：中間焦点距離での第１レンズ群後側主点位置から第１レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＲ１（Ｔ）：長焦点距離端での第１レンズ群後側主点位置から第１レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＤ１（Ｗ）：短焦点距離端での第１レンズ群前側主点位置から第１レンズ群後側主点位置までの距離
ＨＤ１（Ｍ）：中間焦点距離での第１レンズ群前側主点位置から第１レンズ群後側主点位置までの距離
ＨＤ１（Ｔ）：長焦点距離端での第１レンズ群前側主点位置から第１レンズ群後側主点位置までの距離
Ｄ１（Ｗ）：短焦点距離端での第１レンズ群最像側面頂点から第２レンズ群最物体側面頂点までの距離
Ｄ１（Ｍ）：中間焦点距離での第１レンズ群最像側面頂点から第２レンズ群最物体側面頂点までの距離
Ｄ１（Ｔ）：長焦点距離端での第１レンズ群最像側面頂点から第２レンズ群最物体側面頂点までの距離
Ｐ２（Ｗ）：短焦点距離端での第２レンズ屈折力
Ｐ２（Ｍ）：中間焦点距離での第２レンズ屈折力
Ｐ２（Ｔ）：長焦点距離端での第２レンズ屈折力
ＨＦ２（Ｗ）：短焦点距離端での第２レンズ群前側主点位置から第２レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＦ２（Ｍ）：中間焦点距離での第２レンズ群前側主点位置から第２レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＦ２（Ｔ）：長焦点距離端での第２レンズ群前側主点位置から第２レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＲ２（Ｗ）：短焦点距離端での第２レンズ群後側主点位置から第２レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＲ２（Ｍ）：中間焦点距離での第２レンズ群後側主点位置から第２レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＲ２（Ｔ）：長焦点距離端での第２レンズ群後側主点位置から第２レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＤ２（Ｗ）：短焦点距離端での第２レンズ群前側主点位置から第２レンズ群後側主点位置までの距離
ＨＤ２（Ｍ）：中間焦点距離での第２レンズ群前側主点位置から第２レンズ群後側主点位置までの距離
ＨＤ２（Ｔ）：長焦点距離端での第２レンズ群前側主点位置から第２レンズ群後側主点位置までの距離
Ｄ２（Ｗ）：短焦点距離端での第２レンズ群最像側面頂点から第３レンズ群最物体側面頂点までの距離
Ｄ２（Ｍ）：中間焦点距離での第２レンズ群最像側面頂点から第３レンズ群最物体側面頂点までの距離
Ｄ２（Ｔ）：長焦点距離端での第２レンズ群最像側面頂点から第３レンズ群最物体側面頂点までの距離
Ｐ３（Ｗ）：短焦点距離端での第３レンズ屈折力
Ｐ３（Ｍ）：中間焦点距離での第３レンズ屈折力
Ｐ３（Ｔ）：長焦点距離端での第３レンズ屈折力
ＨＦ３（Ｗ）：短焦点距離端での第３レンズ群前側主点位置から第３レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＦ３（Ｍ）：中間焦点距離での第３レンズ群前側主点位置から第３レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＦ３（Ｔ）：長焦点距離端での第３レンズ群前側主点位置から第３レンズ群最物体側面頂点までの距離
ＨＲ３（Ｗ）：短焦点距離端での第３レンズ群後側主点位置から第３レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＲ３（Ｍ）：短焦点距離端での第３レンズ群後側主点位置から第３レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＲ３（Ｔ）：長焦点距離端での第３レンズ群後側主点位置から第３レンズ群最像側面頂点までの距離
ＨＤ３（Ｗ）：短焦点距離端での第３レンズ群前側主点位置から第３レンズ群後側主点位置までの距離
ＨＤ３（Ｍ）：中間焦点距離での第３レンズ群前側主点位置から第３レンズ群後側主点位置までの距離
ＨＤ３（Ｔ）：長焦点距離端での第３レンズ群前側主点位置から第３レンズ群後側主点位置までの距離
Ｄ３（Ｗ）：短焦点距離端での第３レンズ群最像側面頂点から像面までの距離
Ｄ３（Ｍ）：中間焦点距離での第３レンズ群最像側面頂点から像面までの距離
Ｄ３（Ｔ）：長焦点距離端での第３レンズ群最像側面頂点から像面までの距離
ｆ（Ｗ）：短焦点距離端でのズームレンズの焦点距離
ｆ（Ｍ）：中間焦点距離でのズームレンズの焦点距離
ｆ（Ｔ）：長焦点距離端でのズームレンズの焦点距離
Ｌ（Ｗ）：短焦点距離端でのズームレンズ全長
Ｌ（Ｍ）：中間焦点距離でのズームレンズ全長
Ｌ（Ｔ）：長焦点距離端でのズームレンズ全長
【実施例１】
【００３６】
以下に示す実施例１は、第１の実施の形態にかかるズームレンズに対応するものである。より具体的に説明すると、ズームレンズの物体距離Ｔ＝∞における各群の焦点距離、主点位置、主点間隔、群間隔、全系の焦点距離、全長等を表１に、物体距離Ｔ＝２５０ｍｍにおける短焦点距離端および長焦点距離端での屈折力可変素子である第１レンズ群の焦点距離、主点位置、主点間隔を表２に示す。ここで、物体距離とは物体からズームレンズ最物体側面頂点までの距離であり、表中のＨＦ、ＨＲ、ＨＤの符号に関しては、物体側から像側の方向を正としている。
【００３７】
【表１】
2005258138.tif 000003
【００３８】
【表２】
2005258138.tif 000004
【００３９】
表１に示すように、焦点距離を短焦点距離端から長焦点距離端へ変化させると共に第１レンズ群Ｇ１の屈折力を変化させることにより、変倍に伴うピント移動を補正するコンペンセートを行い、さらに、表２に示すように、物体距離の変化に伴い前記屈折力可変素子の屈折力を変化させることで、フォーカスも行うことができるため、変倍作用を有する光学素子群である第２レンズ群Ｇ２以外を固定することができ、駆動レンズ群数が少ない、機械的機構が簡素なズームレンズとすることができる。また、本実施例のように前記屈折力可変素子の屈折力を短焦点距離端から長焦点距離端ヘ焦点距離を変化させる間に極値を持つような構成とすることで、変倍における前記屈折力可変素子の屈折力変化を小さくすることができ、前記屈折力可変素子の制御が簡単になる。
【実施例２】
【００４０】
以下に示す実施例２は、第２の実施の形態にかかるズームレンズに対応するものである。より具体的に説明すると、ズームレンズの物体距離Ｔ＝∞における各群の焦点距離、主点位置、主点間隔、群間隔、全系の焦点距離、全長等を表３に、物体距離Ｔ＝２５０ｍｍにおける短焦点距離端および長焦点囲離端での屈折力可変素子である第２レンズ群の焦点距離、主点位置、主点間隔を表４に示す。ここで、物体距離とは物体からズームレンズ最物体側面頂点までの距離であり、表中のＨＦ、ＨＲ、ＨＤの符号に関しては、物体側から像側の方向を正としている。
【００４１】
【表３】
2005258138.tif 000005
【００４２】
【表４】
2005258138.tif 000006
【００４３】
表３に示すように、焦点距離を短焦点距離端から長焦点距離端へ変化させると共に第２レンズ群Ｇ２の屈折力を変化させることで、変倍に伴うピント移動を補正するコンペンセートを行うと共に変倍に寄与し、さらに、表４に示すように、物体距離の変化に伴い前記屈折力可変素子の屈折力を変化させることで、フォーカスも行うことができるため、変倍作用を有する光学素子群である第２レンズ群以外を固定することができ、駆動レンズ群数が少なく、移動レンズ群の移動量を小さく抑えた、機械的機構が簡素なズームレンズとすることができる。また、本実施例のように前記屈折力可変素子の屈折力を短焦点距離端から長焦点距離端ヘ焦点距離を変化させる間に極値を持つような構成とすることで、変倍における前記屈折力可変素子の屈折力変化を小さくすることができ、前記屈折力可変素子の制御が簡単になる。
【００４４】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、第３レンズ群Ｇ３を屈折力可変素子としても良い。また、レンズ群を単独の屈折力可変素子で構成しても良いし、通常のレンズと屈折力可変素子を組み合わせて構成しても良い。屈折力可変素子の種類にはこだわらず、レンズ面の形状を変化させたり、材料の屈折率を変化させることで屈折力を変化させるものであれば用いることができる。更に、本発明のズームレンズは、小型のデジタルスチルカメラや、携帯電話、ＰＤＡ等の携帯端末等の撮像装置に搭載されることが好ましいが、それに限られることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施の形態にかかるズームレンズの模式図である。
【図２】第２の実施の形態にかかるズームレンズの模式図である。
【図３】屈折力可変素子の一例を示す概略構成図である。
【図４】ズームレンズにおいて、パワー（縦軸）と焦点距離（横軸）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｇ１〜Ｇ３  レンズ群
Ｓ  開口絞り
ＣＣＤ  撮像素子
Ｃ  コントローラ
【図１】
2005258138.tif 000007
【図２】
2005258138.tif 000008
【図３】
2005258138.tif 000009
【図４】
2005258138.tif 000010