(57)【要約】【課題】生産コストが下がるズームレンズを提供する。【解決手段】屈折率がそれぞれ負、正である第一のレンズ群と第二のレンズ群を含む。第一のレンズ群は、オブジェクト側からイメージ側へ順に配列される第一のレンズ、第二のレンズ及び第三のレンズを含む。第一のレンズないし第三のレンズの屈折率は順に負、負、正である。第二のレンズ群は、オブジェクト側からイメージ側へ順に配列される第四のレンズ、第五のレンズ、第六のレンズ及び第七のレンズを含む。第四のレンズないし第七のレンズの屈折率は順に正、正、負、正である。第一のレンズ群と第二のレンズ群は、オブジェクト側とイメージ側との間に移動する。【選択図】図３
2009020494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負の屈折率を有し、オブジェクト側からイメージ側へ順に配列される第一のレンズ、第二のレンズ及び第三のレンズを含む第一のレンズ群であって、該第一のレンズは凸面が該オブジェクト側に対向する凸凹レンズであり、該第二のレンズは凹レンズであり、該第三のレンズは凸レンズである第一のレンズ群と、
正の屈折率を有し、前記第一のレンズ群と前記イメージ側との間に配置され、前記オブジェクト側から前記イメージ側へ順に配列される第四のレンズ、第五のレンズ、第六のレンズ及び第七のレンズを含む第二のレンズ群であって、該第四のレンズないし該第七のレンズの屈折率は順に正、正、負、正である第二のレンズ群と、
を含み、
前記第一のレンズ群と前記第二のレンズ群は、前記オブジェクト側と前記イメージ側との間に移動可能である、
ズームレンズ。
【請求項２】
前記第二のレンズは、平面が前記オブジェクト側に対向する平凹レンズまたは凸面が前記オブジェクト側に対向する凸凹レンズであり、
前記第三のレンズは、凸面が前記オブジェクト側に対向する凹凸レンズである、
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記ズームレンズが望遠端に位置するときに、前記第三のレンズと前記第四のレンズとの間の距離がＥｔであり、前記ズームレンズが該望遠端に位置するときの有効焦点距離がｆｔであり、Ｅｔとｆｔは、３＜Ｅｔ×ｆｗ／ｆｔ＜６．５を満たす、
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第四のレンズと前記第七のレンズは、それぞれ、両凸レンズであり、
前記第五のレンズは、凸面が前記オブジェクト側に対向する凹凸レンズであり、
前記第六のレンズは、両凹レンズである、
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第一ないし第七のレンズは、それぞれ、球面レンズである、
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第六のレンズと前記第七のレンズとの間に配置される開口絞りをさらに含み、
前記開口絞りは、前記第二のレンズ群の移動につれて移動する、
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第六のレンズの屈折率をＮ６とし、前記第六のレンズのアッベ数をＶ６とすれば、Ｎ６とＶ６は、１．８５＞Ｎ６＞１．６５及びＶ６＜４０を満たす、
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第二のレンズ群は、前記第六のレンズと前記第七のレンズとの間に配置される第八のレンズをさらに含み、
前記第八のレンズの屈折率は、負である、
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第二のレンズは、両凹レンズであり、
前記第三のレンズは、両凸レンズである、
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第四のレンズと前記第七のレンズは、それぞれ、両凸レンズであり、
前記第五のレンズは、凸面が前記オブジェクト側に対向する凹凸レンズであり、
前記第六のレンズは、両凹レンズであり、
前記第八のレンズは、凸面が前記オブジェクト側に対向する凸凹レンズである、
請求項９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記第二のレンズは、平面が前記オブジェクト側に対向する平凹レンズであり、
前記第三のレンズは、両凸レンズである、
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第四のレンズと前記第七のレンズは、それぞれ、両凸レンズであり、
前記第五のレンズは、両凸レンズであり、
前記第六のレンズは、両凹レンズであり、
前記第八のレンズは、凸面が前記オブジェクト側に対向する凸凹レンズである、
請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第一ないし第八のレンズは、それぞれ、球面レンズである、
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
前記第六のレンズと前記第八のレンズとの間に配置される開口絞りをさらに含み、
前記開口絞りは、前記第二のレンズ群の移動につれて移動する、
請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
前記第六のレンズと前記第八のレンズの屈折率をＮ２ｎとし、前記第六のレンズと前記第八のレンズのアッベ数をＶ２ｎとすれば、Ｎ２ｎとＶ２ｎは、１．８５＞Ｎ２ｎ＞１．６５及びＶ２ｎ＜４０を満たす、
請求項８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、レンズに関し、特に、ズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照する。特許文献１に開示されているズームレンズ１００は、第一のレンズ群１１０及び第二のレンズ群１２０を含む。第一のレンズ群１１０は、三つのレンズ１１２、１１４、１１６からなり、第二のレンズ群１２０は、五つのレンズ１２２、１２４、１２６、１２８及び１２９からなる。このズームレンズ１００のｆ値（ｆ−ｎｕｍｂｅｒ）が３．６〜４．６であるので、ズームレンズ１００の絞りが小さくなり、これにより、比較的大きな相対開口（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）に達することが困難である。
【０００３】
続いて、従来技術では、ズームレンズに比較的小さなｆ値を持たせ、且つ、良好な結像品質を維持するために、通常、非球面レンズを用いることにより像収差（ｉｍａｇｅ  ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）を取り除く。図２に示す特許文献２に開示されているズームレンズ２００を例とし、それは、第一のレンズ群２１０及び第二のレンズ群２２０を含む。第一のレンズ群２１０は、三つのレンズ２１２、２１４、２１６からなり、第二のレンズ群２２０は、二つのレンズ２２２と２２４からなる。良好な結像品質を維持した上でズームレンズ２００に比較的小さなｆ値を持たせるために、第一のレンズ群２１０のうちレンズ２１４、２１６及び第二のレンズ群２２０のうちレンズ２２２は、全て、非球面レンズを採用する。非球面レンズの価格が高いので、ズームレンズ２００の生産コストが高くなってしまう。
【特許文献１】アメリカ特許第５３２９４０２号
【特許文献２】アメリカ特許第５５４１７７２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、生産コストが低いズームレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例によるズームレンズは、第一のレンズ群及び第二のレンズ群を含む。第一のレンズ群は、負の屈折率を有し、且つ、第一のレンズ群は、オブジェクト側からイメージ側へ順に配列される第一のレンズ、第二のレンズ及び第三のレンズを含む。第一のレンズは、凸面がオブジェクト側に対向する凸凹レンズであり、第二のレンズは凹レンズであり、第三のレンズは凸レンズである。第二のレンズ群は、正の屈折率を有し、且つ、第二のレンズ群は、第一のレンズ群とイメージ側との間に配置される。第二のレンズ群は、オブジェクト側からイメージ側へ順に配列される第四のレンズ、第五のレンズ、第六のレンズ及び第七のレンズを含む。第四のレンズないし第七のレンズの屈折率は、順に、正、正、負、正であり、且つ、第一のレンズ群と第二のレンズ群は、オブジェクト側とイメージ側との間に移動する。
【０００６】
本発明の一実施例において、前記第二のレンズは、平面がオブジェクト側に対向する平凹レンズまたは凸面がオブジェクト側に対向する凸凹レンズであり、且つ、第三のレンズは、凸面がオブジェクト側に対向する凹凸レンズである。
【０００７】
本発明の一実施例において、ズームレンズが望遠端にあるときに、第三のレンズと第四のレンズとの間の距離がＥｔであり、且つ、ズームレンズが望遠端にあるときの有効焦点距離がｆｔであり、そのうち、３＜Ｅｔ×ｆｗ／ｆｔ＜６．５である。
【０００８】
本発明の一実施例において、前記第四のレンズと第七のレンズは、それぞれ、両凸レンズである。第五のレンズは、凸面がオブジェクト側に対向する凹凸レンズであり、第六のレンズは、両凹レンズである。
【０００９】
本発明の一実施例において、前記第一のレンズないし第七のレンズは、全て、球面レンズである。
【００１０】
本発明の一実施例において、前記ズームレンズは、さらに、開口絞り（ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｓｔｏｐ）を含み、それは、第六のレンズと第七のレンズとの間に配置される。開口絞りは、第二のレンズ群の移動につれて移動する。
【００１１】
本発明の一実施例において、前記ズームレンズは、（１）１．８５＞Ｎ６＞１．６５及び（２）Ｖ６＜４０との条件を満たし、そのうち、Ｎ６は、第六のレンズの屈折率であり、Ｖ６は、第六のレンズのアッベ数である。
【００１２】
本発明の一実施例において、前記第二のレンズ群は、さらに、第八のレンズ含み、それは、第六のレンズと第七のレンズとの間に配置され、且つ、第八のレンズの屈折率は、負である。
【００１３】
本発明の一実施例において、前記第二のレンズは両凹レンズであり、第三のレンズは両凸レンズであり、第四のレンズと第七のレンズはそれぞれ両凸レンズであり、第五のレンズは凸面がオブジェクト側に対向する凹凸レンズであり、第六のレンズは両凹レンズであり、且つ、第八のレンズは凸面がオブジェクト側に対向する凸凹レンズである。
【００１４】
本発明の一実施例において、第三のレンジは両凸レンズであり、第四のレンズと第七のレンズはそれぞれ両凸レンズであり、第五のレンズは両凸レンズであり、第六のレンズは両凹レンズであり、且つ、第八のレンズは凸面がオブジェクト側に対向する凸凹レンズである。
【００１５】
本発明の一実施例において、前記第一のレンズないし第八のレンズは、全て、球面レンズである。
【００１６】
本発明の一実施例において、前記ズームレンズは、さらに、開口絞りを含み、それは、第六のレンズと第八のレンズとの間に配置され、且つ、開口絞りは、第二のレンズ群の移動につれて移動する。
【００１７】
本発明の一実施例において、前記ズームレンズは、（１）１．８５＞Ｎ２ｎ＞１．６５及び（２）Ｖ２ｎ＜４０との条件を満たし、そのうち、Ｎ２ｎは第六のレンズと第八のレンズの屈折率であり、Ｖ２ｎは第六のレンズと第八のレンズのアッベ数である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のズームレンズは、非球面レンズを採用する必要がないので、コストが比較的低く、価格競争力を有する。また、ズームレンズの構造により歪み、像収差及び色収差を有効に取り除くことができるので、良好な結像品質を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
なお、次の各実施例の説明は、添付した図面を参照して行われたものであり、本発明の実施可能な特定の実施例を例として示すために用いられる。本発明に言及した方向の用語、例えば、上、下、前、後、左、右などは、添付した図面の方向を参考するためのみである。よって、以下に使用された方向の用語は、説明のために用いられ、本発明を制限するためのものでない。
【実施例１】
【００２１】
図３は、本発明の第一の実施例に係るズームレンズが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図であり、そのうち、図３の上半部は、ズームレンズ３００ａが望遠端にあるときの様子を示す図であり、図３の下半部は、ズームレンズ３００ａが広角端にあるときの様子を示す図である。図３を参照する。ズームレンズ３００ａは、投影機、カメラ、撮影機或いはモニターのレンズとして用いられても良い。ズームレンズ３００ａは、オブジェクト側とイメージ側との間に設置される。一般的に言えば、イメージ側には映像処理ユニット３０が設置され、それは、能動表面３０ａを有する。映像処理ユニット３０は、感光素子またはライトバルブであっても良く、そのうち、感光素子は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）またはＣＭＯＳ映像検出素子であり、ライトバルブは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）またはＬＣＯＳパネルであっても良い。例えば、ズームレンズ３００ａがカメラ、撮影機またはモニターに応用されるときに、映像処理ユニット３０は感光素子である。ズームレンズ３００ａが投影機に応用されるときに、映像処理ユニット３０はライトバルブである。
【００２２】
ズームレンズ３００ａは、オブジェクト側からイメージ側へ順に配列される第一のレンズ群３１０ａと第二のレンズ群３２０ａを含み、そのうち、第一のレンズ群３１０ａの屈折率は負であり、且つ、第二のレンズ群３２０ａの屈折率は正である。第一のレンズ群３１０ａは、オブジェクト側からイメージ側へ順に配置される第一のレンズ３１２、第二のレンズ３１４ａ及び第三のレンズ３１６を含む。第一のレンズ３１２は、凸面がオブジェクト側に対向する凸凹レンズであり、第二のレンズ３１４ａは、平面がオブジェクト側に対向する平凹レンズであり、第三のレンズ３１６は、凹凸レンズである。よって、第一のレンズ３１２と第二のレンズ３１４ａは、全て、負の屈折率を有し、第三のレンズ３１６は、正の屈折率を有する。また、第二のレンズ群３２０ａは、第一のレンズ群３１０ａとイメージ側との間に配置され、第二のレンズ群３２０ａは、例えば、オブジェクト側からイメージ側へ順に配列される第四のレンズ３２２、第五のレンズ３２４ａ、第六のレンズ３２６及び第七のレンズ３２８からなる。第四のレンズ３２２ないし第七のレンズ３２８の屈折率は、順に、正、正、負、正である。本実施例において、第四のレンズ３２２と第七のレンズ３２８は、それぞれ、例えば、両凸レンズである。第五のレンズ３２４ａは、例えば、凸面がオブジェクト側に対向する凹凸レンズであり、第六のレンズ３２６は、例えば、両凹レンズである。また、本実施例において、第一のレンズ３１２、第二のレンズ３１４ａ、第三のレンズ３１６、第四のレンズ３２２、第五のレンズ３２４ａ、第六のレンズ３２６及び第七のレンズ３２８は、全て、球面レンズである。
【００２３】
第一のレンズ群３１０ａと第二のレンズ群３２０ａは、オブジェクト側とイメージ側との間に移動し、ズームレンズ３００ａの有効焦点距離を調整することができる。詳細に言えば、ズームレンズ３００ａの有効焦点距離が広角端から望遠端に調整されるときに、第一のレンズ群３１０ａと第二のレンズ群３２０ａは、互いに接近する方向に沿って移動する。ズームレンズ３００ａの有効焦点距離が望遠端から広角端に調整されるときに、第一のレンズ群３１０ａと第二のレンズ群３２０ａは、互いに離れる方向に沿って移動する。
【００２４】
ズームレンズ３００ａ全体の長さを減少するために、Ｅｔ×ｆｗ／ｆｔ＜６．５に制限してもよく、そのうち、ｆｔはズームレンズ３００ａが望遠端にあるときの有効焦点距離であり、Ｅｔはズームレンズ３００ａが望遠端にあるときに第三のレンズ３１６と第四のレンズ３２２との間の距離であり、ｆｗはズームレンズ３００ａが広角端にあるときの有効焦点距離である。また、ズームレンズ３００ａの連動機構による干渉を避けるために、Ｅｔ×ｆｗ／ｆｔ＞３に制限しても良い。
【００２５】
続いて、ズームレンズ３００ａは、さらに、開口絞り３３０を含み、それは、第六のレンズ３２６と第七のレンズ３２８との間に配置される。具体的に言えば、開口絞り３３０は、第六のレンズ３２６の表面Ｓ１２、第七のレンズ３２８の表面Ｓ１３に配置されても良く、或いは、表面Ｓ１２と表面Ｓ１３との間に配置され且つ第六のレンズまたは第七のレンズと接触しない。また、開口絞り３３０は、第二のレンズ群３２０ａの移動につれて移動する。
【００２６】
本実施例において、球面収差と非点収差を減少するために、Ｎ６＞１．６５に制限しても良く、そのうち、Ｎ６は第六のレンズ３２６の屈折率である。また、第六のレンズ３２６の材料コストを抑えるために、Ｎ６＜１．８５に制限しても良く。また、色収差を避けるために、Ｖ６＜４０に制限しても良く、そのうち、Ｖ６は第六のレンズ３２６のアッベ数である。
【００２７】
本実施例において、第一のレンズ群３１０ａは、補償群とされても良く、これにより、球面収差と歪みを取り除くことができる。第二のレンズ群３２０ａにおいて、第四のレンズ３２２、第五のレンズ３２４ａ及び第七のレンズ３２８の材料は、色分散係数が低い（色分散係数が３５〜７５である）クラウンガラスを採用してもよく、第六のレンズ３２６の材料は、色分散係数が高い（色分散係数が２０〜５０である）フリントガラスを採用しても良い。本実施例のズームレンズ３００ａは、縦向き色収差及び横向き色収差を有効に取り除くことができる。また、本実施例は、非球面レンズを採用しないため、ズームレンズ３００ａの生産コストを低くすることができる。
【００２８】
以下の内容は、ズームレンズ３００ａの一実施例を挙げる。なお、下記表１及び表２にリストされるデータは、本発明を限定するためのものでなく、また、当業者が本発明を参考したうえで本発明のパラメータまたは設定に対して行った適当な変更も、本発明の範囲内に属すべきものである。
【００２９】
【表１】
2009020494.tif 000003
表１において、距離は、隣接する二つの表面の間の主軸上における直線距離を指し、例えば、表面Ｓ１の距離は、表面Ｓ１から表面Ｓ２までの主軸上における直線距離である。備考欄における各レンズが対応する厚さ、屈折率及びアッベ数は、同列における各距離、屈折率及びアッベ数が対応する数値を参照する。また、表１において、表面Ｓ１、Ｓ２は、第一のレンズ３１２の両表面であり、表面Ｓ３、Ｓ４は、第二のレンズ３１４ａの両表面であり、表面Ｓ５、Ｓ６は、第三のレンズ３１６の両表面であり、表面Ｓ７、Ｓ８は、第四のレンズ３２２の両表面であり、表面Ｓ９、Ｓ１０は、第五のレンズ４３２ａの両表面であり、表面Ｓ１１、Ｓ１２は、第六のレンズ３２６の両表面であり、表面Ｓ１３、Ｓ１４は、第七のレンズ３２８の両表面である。第一のレンズ群３１０ａは、第二のレンズ群３２０ａに対して移動できるので、第一のレンズ群３１０ａと第二のレンズ群３２０ａとの間の距離は、可変距離ｄ１である。可変距離ｄ２は、表面Ｓ１４と映像処理ユニット３０との間の距離である。
【００３０】
各表面の曲率、距離などのパラメータ値については、表１を参照し、ここでは、その説明を省略する。
【００３１】
【表２】
2009020494.tif 000004
表２において、ズームレンズ３００ａの焦点距離が広角端及び望遠端であるときの若干の重要なパラメータ値、例えば、有効焦点距離（ＥＦＬ）、可変距離ｄ１、ｄ２及びｆ値などが、それぞれ、リストされている。
【００３２】
図４Ａないし図４Ｃは、図３のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。図４Ａは、光学変調伝達関数（ＭＴＦ）の曲線図であり、その横軸は、毎周期／ミリメ−タ（ｍｍ）の空間周波数（ｓｐａｔｉａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｎ  ｃｙｃｌｅｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ）であり、縦軸は、光学的伝達関数の係数（ｍｏｄｕｌｕｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＯＴＦ）である。図４Ｂは、フィールド湾曲と歪み図であり、図４Ｃは、横向き色収差図である。
【００３３】
図４Ａは、空間周波数が４７周期／ｍｍであるときに、光学的伝達関数の係数が、依然、５３％より大きいことを示している。図４Ｂは、歪み率が−２％〜＋２％であることが示している。図４Ｃは、横向き色収差が６．８μｍより小さいことを示している。よって、前記図４Ａないし図４Ｃによれば、本発明のズームレンズ３００ａは、良好な結像品質を有することが分かる。
【実施例２】
【００３４】
図５は、本発明の第二の実施例におけるズームレンズが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図である。図５を参照する。本実施例は、第一の実施例と類似するので、以下は、本実施例のズームレンズ３００ｂと第一の実施例のズームレンズ３００ａとの相違点のみを紹介する。本実施例のズームレンズ３００ｂは、第一のレンズ群３１０ｂ及び第二のレンズ群３２０ｂを含むが、ズームレンズ３００ｂと前記ズームレンズ３００ａ（図３を参照する）との主要な相違点は、第一のレンズ群３１０ｂのうち第二のレンズ３１４ｂが、凸面がオブジェクト側に対向する凸凹レンズであることにある。
【００３５】
以下の内容は、ズームレンズ３００ｂの一実施例を挙げる。なお、下記表３及び表４にリストされるデータは、本発明を限定するためのものでなく、また、当業者が本発明を参考したうえで本発明のパラメータまたは設定に対して行った適当な変更も、本発明の範囲内に属すべきものである。
【００３６】
【表３】
2009020494.tif 000005
表３において、表面Ｓ１〜Ｓ１４は、表１と同じであり、可変距離ｄ３は、第一のレンズ群３１０ｂと第二のレンズ群３２０ａとの間の距離であり、可変距離ｄ４は、表面Ｓ１４から映像処理ユニット３０までの距離である。
【００３７】
【表４】
2009020494.tif 000006
表４において、ズームレンズ３００ｂの焦点距離が広角端及び望遠端であるときの若干の重要なパラメータ値、例えば、有効焦点距離、可変距離ｄ３、ｄ４及びｆ値などが、それぞれ、リストされている。図４によれば、ズームレンズ３００ｂが広角端にあるときのｆ値は、２．５５であることが分かる。従来技術と比べて言えば、ズームレンズ３００ｂのｆ値が比較的小さいので、ズームレンズ３００ｂは、比較的大きな相対開口を有する。
【００３８】
図６Ａないし図６Ｃは、図５のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。図６Ａは、光学変調伝達関数の曲線図であり、その横軸は、毎周期／ミリメ−タの空間周波数であり、縦軸は、光学的伝達関数の係数である。図６Ｂは、フィールド湾曲と歪み図であり、図６Ｃは、横向き色収差図である。
【００３９】
図６Ａは、空間周波数が４７周期／ｍｍであるときに、光学的伝達関数の係数が、依然、５４％より大きいことを示している。図６Ｂによれば、歪み率が−２％〜＋２％であることが分かる。図６Ｃに示すように、ズームレンズ３００ｂの横向き色収差が６．２μｍより小さい。よって、前記図６Ａないし図６Ｃによれば、本実施例のズームレンズ３００ｂは、良好な結像品質を有することが分かる。
【実施例３】
【００４０】
図７は、本発明の第三の実施例のズームレンズが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図である。図７を参照する。以下は、本実施例のズームレンズ３００ｃと前記実施例との相違点のみを紹介する。本実施例のズームレンズ３００ｃは、第一のレンズ群３１０ｃ及び第二のレンズ群３２０ｂを含むが、ズームレンズ３００ｃと第一の実施例のズームレンズ３００ａ（図３を参照する）の主要な相違点は、第一のレンズ群３１０ｃのうち第三のレンズ３１６′と第二のレンズ群３２０ｂのうち第五のレンズ３２４ｂとが全て両凸レンズであり、且つ、第二のレンズ群３２０ｂがさらに第八のレンズ３２９を含むことにある。
【００４１】
第八のレンズ３２９は、第六のレンズ３２６と第七のレンズ３２８との間に配置され、且つ、第八のレンズ３２９は、負の屈折率を有し、例えば、第八のレンズ３２９は、凸面がオブジェクト側に対向する凸凹レンズである。本実施例において、第八のレンズ３２９は、球面レンズである。また、ズームレンズ３００ｃは、さらに、開口絞り３３０′を含み、それは、第六のレンズ３２６と第八のレンズ３２９との間に配置される。開口絞り３３０′は、例えば、第二のレンズ群３２０ｂの移動につれて移動する。
【００４２】
第六のレンズ３２６及び第八のレンズ３２９の両者の屈折率は、Ｎ２ｎであり、第六のレンズ３２６及び第八のレンズ３２９の両者のアッベ数は、Ｖ２ｎである。本実施例において、フィールド湾曲と像収差が大きくなることを避け、及び、ズームレンズ３００ｃの製造コストを低くするために、１．８５＞Ｎ２ｎ＞１．６５に制限しても良く、また、ズームレンズ３００ｃが色収差を生成することを防止するために、Ｖ２ｎ＜４０に制限しても良い。
【００４３】
ズームレンズ３００ｃの長さを減少しズームレンズ３００ｃの構造をコンパクトさせるために、Ｅｔ×ｆｗ／ｆｔ＜６．５に制限しても良く、そのうち、ｆｔは、ズームレンズ３００ｃが望遠端にあるときの有効焦点距離であり、Ｅｔは、ズームレンズ３００ｃが望遠端にあるときに第三のレンズ３１６′と第四のレンズ３２２との間の距離であり、ｆｗは、ズームレンズ３００ｃが広角端にあるときの有効焦点距離である。また、ズームレンズ３００ｃの連動機構による干渉を避けるために、Ｅｔ×ｆｗ／ｆｔ＞３に制限しても良い。
【００４４】
第二のレンズ群３２０ｂのうち第六のレンズ３２６と第八のレンズ３２９は、屈折率が高く（屈折率が１．７より大きい）、色分散係数が高い（色分散係数が２０〜５０である）ガラスより作成されても良く、これにより、色収差を有効に減少することができる。
【００４５】
以下の内容は、ズームレンズ３００ｃの一実施例を挙げる。表５、表６及び図８Ａないし図８Ｃを参照する。なお、下記表５及び表６にリストされるデータは、本発明を限定するためのものでない。
【００４６】
【表５】
2009020494.tif 000007
表５において、表面Ｓ１〜Ｓ１２は、表１と同じであり、表面Ｓ１３とＳ１４は、第八のレンズ３２９の両表面であり、表面Ｓ１５、Ｓ１６は、第七のレンズ３２８の両表面である。可変距離ｄ５は、第一のレンズ群３１０ｃと第二のレンズ群３２０ｂとの間の距離であり、可変距離ｄ６は、表面Ｓ１６から映像処理ユニット３０までの距離である。
【００４７】
【表６】
2009020494.tif 000008
表６において、ズームレンズ３００ｃの焦点距離が広角端及び望遠端であるときの若干の重要なパラメータ値、例えば、有効焦点距離、可変距離ｄ５、ｄ６及びｆ値などが、それぞれ、リストされている。図６によれば、ズームレンズ３００ｃのｆ値は、２．５５である。従来技術と比べて言えば、ズームレンズ３００ｃのｆ値が比較的小さいので、ズームレンズ３００ｃは、比較的大きな相対開口を有する。
【００４８】
図８Ａないし図８Ｃは、図７のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。図８Ａないし図８Ｃを参照する。そのうち、図８Ａは、光学変調伝達関数の曲線図である。図８Ａによれば、空間周波数が４７周期／ｍｍであるときに、光学的伝達関数の係数が、依然、５１％より大きいことが分かる。図８Ｂは、フィールド湾曲及び歪み図であり、図８Ｂによれば、歪み率が−２％〜＋２％であることが分かる。図８Ｃは、横向き色収差図であり、且つ、図８Ｃによれば、横向き色収差の範囲は４．３μｍより小さいことが分かる。よって、前記図８Ａないし図８Ｃによれば、測定された光学的伝達関数の曲線図、フィールド湾曲と歪み図、横向き色収差のグラフは、全て、標準の範囲内にあるので、本発明のズームレンズ３００ｃは、良好な結像品質を有することが分かる。
【実施例４】
【００４９】
図９は本発明の第四の実施例に係るズームレンズが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図である。図９を参照する。本実施例は、第三の実施例と類似するので、以下は、本実施例のズームレンズ３００ｄと第三の実施例のズームレンズ３００ｃとの相違点のみを紹介する。本実施例のズームレンズ３００ｄは、第一のレンズ群３１０ｄと第二のレンズ群３２０ｃを含むが、ズームレンズ３００ｄと第三の実施例のズームレンズ３００ｃ（図７を参照する）の主要な相違点は、第一のレンズ群３１０ｄのうち第二のレンズ３１４ｃが両凹面レンズであり、第二のレンズ群３２０ｃのうち第五のレンズ３２４ｃが、凸面がオブジェクト側に対向する凹凸レンズである。
【００５０】
以下の内容は、ズームレンズ３００ｄの一実施例を挙げる。表７、表８及び図１０Ａないし図１０Ｃを参照する。なお、下記表７及び表８にリストされるデータは、本発明を限定するためのものでない。
【００５１】
【表７】
2009020494.tif 000009
表７において、表面Ｓ１〜Ｓ１６は表５と同じである。可変距離ｄ７は、第一のレンズ群３１０ｄと第二のレンズ群３２０ｃとの間の距離であり、可変距離ｄ８は、表面Ｓ１６から映像処理ユニット３０までの距離である。
【００５２】
【表８】
2009020494.tif 000010
表８において、ズームレンズ３００ｄの焦点距離が広角端及び望遠端であるときの若干の重要なパラメータ値、例えば、有効焦点距離、可変距離ｄ７、ｄ８及びｆ値などが、それぞれ、リストされている。図８によれば、ズームレンズ３００ｄのｆ値は、２．５５である。従来技術と比べて言えば、ズームレンズ３００ｄのｆ値が比較的小さいので、ズームレンズ３００ｄは、比較的大きな相対開口を有する。
【００５３】
図１０Ａないし図１０Ｃは、図９のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。図１０Ａないし図１０Ｃを参照する。そのうち、図１０Ａは、光学変調伝達関数の曲線図である。図１０Ａによれば、空間周波数が４７周期／ｍｍであるときに、光学的伝達関数の係数が、依然、５１％より大きいことが分かる。図１０Ｂは、フィールド湾曲及び歪み図であり、図１０Ｂによれば、歪み率が−２％〜＋２％であることが分かる。図１０Ｃは、横向き色収差図であり、且つ、図１０Ｃによれば、横向き色収差の範囲は１０μｍより小さいことが分かる。よって、前記図１０Ａないし図１０Ｃによれば、測定された光学的伝達関数の曲線図、フィールド湾曲と歪み図、横向き色収差のグラフは、全て、標準の範囲内にあるので、本発明のズームレンズ３００ｄは、良好な結像品質を有することが分かる。
【００５４】
故に、本発明の実施例に係るズームレンズは、少なくとも次の一または部分または全部の利点を有する。
【００５５】
１、ズームレンズは、全て、球面レンズを採用することができ、非球面レンズを採用する必要がないので、製造コストが低いとの利点を有する。
【００５６】
２、ズームレンズは、その構造により像収差、色収差及び歪みを有効に取り除くことができるので、良好な結像品質を有する。
【００５７】
３、ズームレンズは、そのｆ値の最小値が２．５５である。従来技術と比べて言えば、本発明は、比較的小さいｆ値を有するので、相対開口が比較的大きい。
【００５８】
本発明が前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の精神と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の部分と発明の名称は、特許文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来のズームレンズを示す図である。
【図２】従来の他のズームレンズを示す図である。
【図３】本発明の第一の実施例に係るズームレンジが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図である。
【図４Ａ】図３のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図４Ｂ】図３のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図４Ｃ】図３のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図５】本発明の第二の実施例に係るズームレンズが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図である。
【図６Ａ】図５のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図６Ｂ】図５のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図６Ｃ】図５のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図７】本発明の第三の実施例に係るズームレンズが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図である。
【図８Ａ】図７のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図８Ｂ】図７のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図８Ｃ】図７のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図９】本発明の第四の実施例に係るズームレンズが広角端及び望遠端にあるときの様子を示す図である。
【図１０Ａ】図９のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図１０Ｂ】図９のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【図１０Ｃ】図９のズームレンズが広角端において結像するときの光学データのシミュレーション図である。
【符号の説明】
【００６０】
３０  映像処理ユニット
３０ａ  能動表面
１００、２００、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ  ズームレンズ
１１０、２１０、３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ  第一のレンズ群
１１２、１１４、１１６、１２２、１２４、１２６、１２８、１２９  レンズ
１２０、２２０、３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ  第二のレンズ群
２１２、２１４、２１６、２２２、２２４  レンズ
３１２  第一のレンズ
３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ  第二のレンズ
３１６、３１６′第三のレンズ
３２２  第四のレンズ
３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃ  第五のレンズ
３２６  第六のレンズ
３２８  第七のレンズ
３２９  第八のレンズ
３３０、３３０′開口絞り
Ｓ１〜Ｓ１８  表面
【図１】
2009020494.tif 000011
【図２】
2009020494.tif 000012
【図３】
2009020494.tif 000013
【図４Ａ】
2009020494.tif 000014
【図４Ｂ】
2009020494.tif 000015
【図４Ｃ】
2009020494.tif 000016
【図５】
2009020494.tif 000017
【図６Ａ】
2009020494.tif 000018
【図６Ｂ】
2009020494.tif 000019
【図６Ｃ】
2009020494.tif 000020
【図７】
2009020494.tif 000021
【図８Ａ】
2009020494.tif 000022
【図８Ｂ】
2009020494.tif 000023
【図８Ｃ】
2009020494.tif 000024
【図９】
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【図１０Ａ】
2009020494.tif 000026
【図１０Ｂ】
2009020494.tif 000027
【図１０Ｃ】
2009020494.tif 000028