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JP2007093961A - ２焦点切替型結像レンズ - Google Patents

２焦点切替型結像レンズ Download PDF

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JP2007093961A JP2005282790A JP2005282790A JP2007093961A JP 2007093961 A JP2007093961 A JP 2007093961A JP 2005282790 A JP2005282790 A JP 2005282790A JP 2005282790 A JP2005282790 A JP 2005282790A JP 2007093961 A JP2007093961 A JP 2007093961A
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Abstract

【課題】変倍時に第１レンズ群が固定とされ、コンパクト性に優れ、諸収差を良好に補正し得る、携帯モバイル等の撮像レンズとして好適な２焦点切替型結像レンズを提供する。
【解決手段】負の第１群Ｇ１、正の第２群Ｇ２、正の第３群Ｇ３からなり、第２群Ｇ２を２焦点位置間で光軸Ｘに沿って移動せしめて広角、望遠の切替えを行う。第１群Ｇ１は、少なくとも一方が非球面レンズとされた、負レンズＬ１および正レンズＬ２、第２群Ｇ２は、接合レンズＬ３、Ｌ４と非球面単レンズＬ５、第３群Ｇ３は、１枚の正レンズＬ６からなる。
また、所定の条件式（１）〜（８）を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は３群構成の２焦点切替型結像レンズに関し、特に、広画角で、広角と望遠との変倍比が１．９以上とされ、携帯モバイル等に搭載される極めて小型の撮像レンズとして好適な２焦点切替型結像レンズに関するものである。
近年、小型のデジタルカメラ等に搭載される小型の結像レンズが各種開発されている。
これらの中でも、ズーム機能を有し、３群６枚の簡易な構成で、光学性能が良好とされた結像レンズとして下記特許文献１および下記特許文献２のものが知られている。
一方、昨今、携帯電話等の携帯モバイルに搭載する撮像レンズに対する需要が急速に高まっている。
このような携帯モバイルに搭載する撮像レンズにおいては、下記特許文献１および下記特許文献２に記載されたデジタルカメラ等の一般のカメラに搭載されるものと同程度に、高画質化、低ディストーション化等の高性能化が望まれる一方で、携帯モバイルのコンパクト化、薄型化の要求に応じ、それに搭載される撮像レンズに対するコンパクト化の要請も極めて強くなっている。また、このような携帯モバイルに搭載する撮像レンズに対して、変倍機能を持たせることも望まれるようになってきている。
特開２００４−９３６４７号公報 特開２００５−８４６４７号公報
しかし、光学的なズーミングにより変倍機能をもたせた場合には、ズーム全域でピントを合わせるために最低でも２つのレンズ群を可動させる必要があり、その構造が複雑になるとともに、どうしてもレンズ全長が長くなってしまう。
また、例えば、上記特許文献１および上記特許文献２に記載された３群構成のズームレンズでは、コンパクトな構成とはされているが、ズーミング時に第１レンズ群と第２レンズ群の双方が移動することで、変倍を行うのと同時に変倍による像面の変動を抑えるように構成されているため、ズーミングに応じて、最も物体側に位置する第１レンズ群が前後に移動する。特に携帯電話等の携帯モバイルにおいては、前面に位置する第１レンズ群が前後に移動することは、コンパクト性等の点においても望ましいことではなく、また塵埃等がレンズ系内に侵入する虞もあり、できれば回避したい問題である。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、変倍時に第１レンズ群が固定とされ、コンパクト性に優れ、諸収差を良好に補正し得る２焦点切替型結像レンズを提供することを目的とするものである。
本発明の２焦点切替型結像レンズは、
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てなる２焦点切替型結像レンズにおいて、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズが配列されるとともに、少なくともいずれかのレンズが非球面レンズとされてなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、接合レンズと、非球面を有する負の屈折力を有する単レンズが配列されてなり、
前記第３レンズ群は、１枚の正レンズからなり、
２つの焦点位置において、前記第２レンズ群が移動する一方、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は略固定とされており、
さらに下記の条件式（１）〜（６）を満足することを特徴とするものである。
２２＜(Ｗｗ＋Ｗｔ)／２＜３４ ・・・（１）
２＜｜ｆ５｜／ｆｗ ・・・（２）
４．５＜ＴＬ／ＹＩＭ＜６．５ ・・・（３）
１．７５≦ｆｔ／ｆｗ≦３．０ ・・・（４）
２．３≦ＦＮＯｗ≦３．５ ・・・（５）
１６．０≦ν１−ν２ ・・・（６）
ただし、
Ｗｗ：広角端での半画角
Ｗｔ：望遠端での半画角
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
ｆ５：前記第２レンズ群中の前記単レンズの焦点距離
ＴＬ：全系の最大全長（広角端と望遠端における全長のうち長いもの）
ＹＩＭ：像高
ＦＮＯｗ：広角端におけるＦナンバ
ν１：前記第１レンズのアッベ数
ν２：前記第２レンズのアッベ数
また、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．６５＜（ｆ１Ｇ＋ｆ２Ｇ＋ｄｗ）／ＹＩＭ＜１．３ ・・・（７）
ただし、
ｆ１Ｇ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２Ｇ：前記第２レンズ群の焦点距離
ｄｗ：広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の群間隔
また、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
１．１＜ｆ２Ｇ／ｆｗ＜１．８ ・・・（８）
また、前記第２レンズ群中の前記単レンズが、物体側に凸面を向けた両面非球面の合成樹脂よりなるメニスカスレンズとされていることが好ましい。
また、前記第２レンズ群の最も物体側に絞りを配設してなることが好ましい。
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像側のレンズのコバ像側端面と前記第２レンズ群中の前記単レンズのコバ物体側端面とが共に平面とされ、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つの平面が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構成されてなることが好ましい。
本発明の２焦点切替型結像レンズによれば、変倍は、２つの焦点位置を切り替えることにより行われ、これら２つの焦点位置を切り替えた際に、第２レンズ群が移動する一方、第１レンズ群および第３レンズ群は略固定とされている。これにより、第２レンズ群のみを移動させることにより変倍操作が行われ、特に携帯電話等の携帯モバイルにおいては、よりコンパクト性、簡易性が確保されるととともに、最も前側のレンズ群の移動に伴う、塵埃等のレンズ系内への侵入を回避することができる。
また、３つのレンズ群の各々を構成するレンズ枚数を適切な枚数とするとともに、適切な位置に非球面を配設することにより、さらに、所定の６つの条件式を満足することにより、レンズ系のコンパクト性を確保しつつ、諸収差を良好に補正することができるようになっている。
なお、２焦点切替型の撮像レンズとしては、例えば特開2004-252294号公報等に記載されたものが知られているが、この撮像レンズは３群３枚の極めて簡単な構成とされており、このような２焦点切替型の撮像レンズによっては、変倍比を１．９以上とし、光学性能を大幅に向上させることは本来的に困難であり、さらに、現状の１メガピクセル以上の撮像素子に対応する解像性および色収差を得るには不十分であり、本発明の２焦点切替型結像レンズとは基本的な技術思想が異なるものである。
以下、本発明の実施形態に係る２焦点切替型結像レンズについて図面を参照しつつ説明する。なお、ここでは、実施例１の構成を代表例として実施形態の構成を説明する。
図１は、本実施形態の２焦点切替型結像レンズの、広角端（WIDE)および望遠端(TELE)における各レンズの配置を示すものである。
本実施形態の３群構成２焦点レンズは図１に示すように、物体側より順に、全体として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とからなり、第２レンズ群Ｇ２を２焦点位置間で光軸Ｘに沿って移動せしめることで全系の焦点距離ｆを変化させて広角端（低倍側）と望遠端（高倍側）との切替えを行うとともに、光束を結像面１上に効率良く集束させるようにしたものである。
すなわち、広角端（低倍側）から望遠端（高倍側）に切り替える際には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２が相対的に近づくよう、かつ第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が相対的に遠ざかるように移動させる。この切替時において、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、いずれも固定とされている。図２に示すように、広角端から望遠端に向かって、第２レンズ群Ｇ２を物体側に移動していくと、焦点位置は、一旦物体側に移動するが、広角と望遠の中間域位置からは反転して元に戻るように移動し、結局、広角端の焦点位置と望遠端の焦点位置とが光軸Ｘ上で一致するように構成される。したがって、この位置に撮像面を配設することにより、広角端、望遠端の各位置におけるピントずれを回避することができる。
このように、本実施形態の２焦点切替型結像レンズによれば、変倍は、２つの焦点位置を切り替えることにより行われるが、このときの変倍操作は、第２レンズ群Ｇ２のみが移動することにより行われる。したがって、最も前側の第１レンズ群Ｇ１は、変倍操作によっても前後に移動することがないから、特に携帯電話等の携帯モバイルにおいては、よりコンパクト性、簡易性が確保されるととともに、塵埃等のレンズ系内への侵入を回避することが可能である。
また、２焦点切替型の変倍系においては、中間域での性能を考慮せずともよくなるため、広角端と望遠端における性能を向上させることが容易となる。また、第１レンズ群Ｇ１が固定とされることにより、レンズ系全体としての長さ変動がなく、全長に亘ってレンズ外径を小さくすることができる。
また、一般に、非球面を用いた、レンズ枚数の少ない変倍結像系において、できるだけ周辺光線のケラレが少なく、解像性がよいレンズを構成しようとすると、前側の第１レンズ群Ｇ１の有効径がどうしても大きくなり、レンズ外径を小さくすることが難しい。しかし、本実施形態の如く、第１レンズ群Ｇ１を固定群とすれば、レンズ群移動に伴う有効径の変化を考慮する必要がなく、また、レンズ枠にレンズ駆動機構を装着せずともよくなるため、レンズ外径に対する有効径の比率を大きくすることができ、これにより、周辺光線のケラレが少なく、解像性を良好とし得るレンズの、レンズ外径を小さく形成することができる。
さらに、上記第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に、負レンズからなる第１レンズＬ１および正レンズからなる第２レンズＬ２を配列してなる。望ましくは、物体側から順に、像面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。
また、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、接合レンズを構成する第３レンズＬ３および第４レンズＬ４と、非球面を有する正または負の単レンズからなる第５レンズＬ５を配列してなる。望ましくは、物体側から順に、絞り２、両凸レンズからなる第３レンズＬ３および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と、像側に凹面を向けた両面に非球面を有する正または負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。なお、第５レンズＬ５は、合成樹脂により形成することが望ましい。
さらに、この第５レンズＬ５のレンズ面に回折光学面（ＤＯＥ）を付設することも可能である。
また、上記のように、絞り２は、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配され、変倍時には、第２レンズ群Ｇ２の各レンズと一体となって移動する。
また、第３レンズ群Ｇ３は正レンズからなる第６レンズＬ６により構成されてなる。望ましくは、物体側に強い曲率の面を向けた両凸レンズまたは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６レンズＬ６により構成されてなる。
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３が配されている。
また、第２レンズ群Ｇ２中の接合レンズを構成する像面側のレンズである第４レンズＬ４のコバ後端面と、第２レンズ群Ｇ２中の単レンズからなる第５レンズＬ５のコバ前端面が各々平面とされ、互いにその平面で当接するか、あるいは、これら２つの平面が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か、のいずれかの構成を採用することにより、第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズの光軸合わせ（偏芯軸調整）を行う際の労力軽減および組立精度の向上を図ることができる。
なお、本明細書中において、レンズあるいはレンズ面についての凸または凹（正または負）との表現は、軸上近傍における形状を意味するものであり、特に非球面においては、面全体の形状を意味するものではない。
さらに、本実施形態の２焦点切替型結像レンズは、下記の条件式（１）〜（８）を満足する。
２２＜(Ｗｗ＋Ｗｔ)／２＜３４ ・・・（１）
２＜｜ｆ５｜／ｆｗ ・・・（２）
４．５＜ＴＬ／ＹＩＭ＜６．５ ・・・（３）
１．７５≦ｆｔ／ｆｗ≦３．０ ・・・（４）
２．３≦ＦＮＯｗ≦３．５ ・・・（５）
１６．０≦ν１−ν２ ・・・（６）
０．６５＜（ｆ１Ｇ＋ｆ２Ｇ＋ｄｗ）／ＹＩＭ＜１．３ ・・・（７）
１．１＜ｆ２Ｇ／ｆｗ＜１．８ ・・・（８）
ただし、
Ｗｗ：広角端での半画角
Ｗｔ：望遠端での半画角
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
ｆ５：第５レンズＬ５の焦点距離
ＴＬ：全系の最大全長（広角端と望遠端における全長のうち長いもの）
ＹＩＭ：像高
ＦＮＯｗ：広角端におけるＦナンバ
ｆ１Ｇ：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２Ｇ：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｄｗ：広角端における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の群間隔
ν１：第１レンズＬ１のアッベ数
ν２：第２レンズＬ２のアッベ数
以下、上記各条件式の技術的意義について説明する。
まず、上記条件式（１）は、広角端での半画角と望遠端での半画角の相加平均を規定するものであり、この条件式の範囲内となるように設定することにより、良好な光学性能を維持しつつ携帯モバイルやデジタルカメラ等に搭載した際にも、変倍各位置において十分な画角を確保することが可能となる。
また、上記条件式（２）は、第５レンズＬ５の焦点距離を規定するものであり、この第５レンズＬ５の焦点距離を広角端における全系の焦点距離で除した値を、この条件式の範囲内となるように設定することにより、変倍に伴う色収差の変動を良好に保つことが可能となる。
なお、変倍に伴う色収差の変動を良好に保つ上で、この条件式（２）の下限を５とすることがより好ましい。
また、上記条件式（３）は、全系の最大全長を像高により除したものであり、この条件式の範囲内となるように設定することにより、レンズ系のコンパクト化を達成することが可能となる。
また、上記条件式（４）は、変倍比を規定するものであり、この条件式の範囲内となるように設定することにより、良好な光学性能を維持しつつ携帯モバイルやデジタルカメラ等に搭載した際にも十分な変倍比を確保することが可能となる。
また、上記条件式（５）は、広角端におけるＦナンバを規定するものであり、この条件式の範囲内となるように設定することにより、良好な光学性能を維持しつつ携帯モバイルやデジタルカメラ等に搭載した際にも十分な明るさを確保することが可能となる。
また、上記条件式（６）は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２のアッベ数（ｄ線）の差を規定するものであり、この条件式の下限を下回ると、特に望遠端の軸上色収差の補正が不十分になる。この条件は、全長が短く画角が大きい本発明のものにおいて特に必須のものとなる。
なお、特に望遠端の軸上色収差の補正を良好にするという点で、この条件式（６）の下限を２０．８とすることがより好ましい。
また、上記条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、および広角端における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の群間隔の和を規定するものである。この条件式の下限を下回ると至近での近軸解が成り立たなくなる。一方、この条件式の上限を上回ると全長を小さくすることが困難になる。
また、上記条件式（８）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するものであり、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、広角端における全系の焦点距離により除したものである。この条件式の範囲内となるように設定することにより、変倍によっても、パワー配置が適切となるように維持することができる。すなわち、この条件式の上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが比較的小さくなるため、フォーカシング中も含めて広角端と望遠端の各々において良好な光学性能を維持することができるものの、変倍に伴う移動量が大きくなって、レンズ系の全長が長くなりコンパクトなレンズ系とすることが困難になる。その一方、この条件式の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが比較的大きくなるため、広角端や望遠端での光学性能、さらにはフォーカシング中の光学性能が大幅に劣化する。
以下、実施例１から実施例４を用いて、本発明の２焦点切替型結像レンズをさらに具体的に説明する。
＜実施例１＞
以下、実施例１にかかる２焦点切替型結像レンズの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ｅ線（546.1nm）における屈折率Ｎｅ、および各レンズのｄ線におけるアッベ数νの値を表１に示す。
なお表中の数字は物体側からの順番を表すものである（表３、５、７において同じ）。
また、表１に広角端および望遠端の各位置での焦点距離ｆ´、変倍比、F値FNO、広角端（Ｗ）と望遠端（Ｔ）における半画角ω、および像高の各値を示す（表３、５、７において同じ）。
Figure 2007093961
さらに、本実施例においては、前述した条件式（１）〜（８）は全て満足されており各々の値は表９に示されている。
また、本実施例においては、第５レンズＬ５の両面に下記数１の非球面式で表される形状の非球面が、また第１レンズＬ１の両面に下記数２の非球面式で表される形状の非球面が設けられている。
Figure 2007093961
Figure 2007093961
また、下記表２には、上記数１の非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０の値、および上記数２の非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表１における１、２、９、１０の各面のＲ値を代入する。
Figure 2007093961
図４は上記実施例１の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）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いる（図５、６、７についても同じ）。
この図４から明らかなように、実施例１の２焦点切替型結像レンズによれば変倍領域の全体に亘って良好な収差補正がなされる。
＜実施例２＞
次に、実施例２の２焦点切替型結像レンズについて説明する。
この実施例２のレンズは、上記実施例１のレンズとほぼ同様のレンズ構成とされている。
この実施例２における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ｅ線（546.1nm）における屈折率Ｎｅ、および各レンズのｄ線におけるアッベ数νの値を表３に示す。
Figure 2007093961
さらに、本実施例においては、前述した条件式（１）〜（８）は全て満足されており各々の値は表９に示されている。
また、本実施例においては、第５レンズＬ５の両面に上記数１の非球面式で表される形状の非球面が、また第１レンズＬ１の両面に上記数２の非球面式で表される形状の非球面が設けられている。
また、下記表４には、上記数１の非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０の値、および上記数２の非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表３における１、２、９、１０の各面のＲ値を代入する。
Figure 2007093961
図５は上記実施例２の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す収差図である。
この図５から明らかなように、実施例２の２焦点切替型結像レンズによれば変倍領域の全体に亘って良好な収差補正がなされる。
＜実施例３＞
次に、実施例３の２焦点切替型結像レンズについて説明する。
この実施例３のレンズは、上記実施例１のレンズとほぼ同様のレンズ構成とされている。
この実施例３における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ｅ線（546.1nm）における屈折率Ｎｅ、および各レンズのｄ線におけるアッベ数νの値を表５に示す。
Figure 2007093961
さらに、本実施例においては、前述した条件式（１）〜（８）は全て満足されており各々の値は表９に示されている。
また、本実施例においては、第１レンズＬ１および第５レンズＬ５の各両面に上記数１の非球面式で表される形状の非球面が設けられている。
また、下記表６には、上記数１の非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表５における１、２、９、１０の各面のＲ値を代入する。
Figure 2007093961
図６は上記実施例３の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す収差図である。
この図６から明らかなように、実施例３の２焦点切替型結像レンズによれば変倍領域の全体に亘って良好な収差補正がなされる。
＜実施例４＞
次に、実施例４の２焦点切替型結像レンズについて説明する。
この実施例４のレンズは、図３に示す如く、上記実施例１のレンズとほぼ同様のレンズ構成とされている。ただし、主として、第３レンズ群Ｇ３を構成する第６レンズＬ６が両面非球面レンズとされ、物体側に強い曲率の面を向けた正のメニスカスレンズより構成されている点において異なっている。
この実施例４における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ｅ線（546.1nm）における屈折率Ｎｅ、および各レンズのｄ線におけるアッベ数νの値を表７に示す。
Figure 2007093961
さらに、本実施例においては、前述した条件式（１）〜（８）は全て満足されており各々の値は表９に示されている。
また、本実施例においては、第１レンズＬ１、第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の各両面に上記数１の非球面式で表される形状の非球面が設けられている。
また、下記表８には、上記数１の非球面式に示される非球面の各定数Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０の値を示す。なお、上記非球面式におけるＲには、表７における１、２、９、１０、１１、１２の各面のＲ値を代入する。
Figure 2007093961
図７は上記実施例４の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す収差図である。
この図７から明らかなように、実施例４の２焦点切替型結像レンズによれば変倍領域の全体に亘って良好な収差補正がなされる。
Figure 2007093961
本発明の実施例１（実施形態）に係る２焦点切替型結像レンズの基本構成を示す概略図 本実施形態に係る２焦点切替型結像レンズの、広角端から望遠端に向かって第２レンズ群Ｇ２を移動した際の焦点位置の変化、ならびに広角端および望遠端における無限遠時および至近時のレンズ配置図 本発明の実施例４に係る２焦点切替型結像レンズの基本構成を示す概略図 実施例１の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す収差図 実施例２の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す収差図 実施例３の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す収差図 実施例４の２焦点切替型結像レンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差およびディストーション）を示す収差図
符号の説明
Ｇ１〜Ｇ３ レンズ群
Ｌ１〜Ｌ６ レンズ
Ｘ 光軸
１ 結像面
２ 絞り
３ フィルタ部

Claims (6)

  1. 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てなる２焦点切替型結像レンズにおいて、
    前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズが配列されるとともに、少なくともいずれかのレンズが非球面レンズとされてなり、
    前記第２レンズ群は、物体側から順に、接合レンズと、非球面を有する負の屈折力を有する単レンズが配列されてなり、
    前記第３レンズ群は、１枚の正レンズからなり、
    ２つの焦点位置間で切替えを行う際には、前記第２レンズ群を移動させる一方、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は略固定せしめ、
    さらに下記の条件式（１）〜（６）を満足することを特徴とする２焦点切替型結像レンズ。
    ２２＜(Ｗｗ＋Ｗｔ)／２＜３４ ・・・（１）
    ２＜｜ｆ５｜／ｆｗ ・・・（２）
    ４．５＜ＴＬ／ＹＩＭ＜６．５ ・・・（３）
    １．７５≦ｆｔ／ｆｗ≦３．０ ・・・（４）
    ２．３≦ＦＮＯｗ≦３．５ ・・・（５）
    １６．０≦ν１−ν２ ・・・（６）
    ただし、
    Ｗｗ：広角端での半画角
    Ｗｔ：望遠端での半画角
    ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
    ｆ５：前記第２レンズ群中の前記単レンズの焦点距離
    ＴＬ：全系の最大全長（広角端と望遠端における全長のうち長いもの）
    ＹＩＭ：像高
    ＦＮＯｗ：広角端におけるＦナンバ
    ν１：前記第１レンズのアッベ数
    ν２：前記第２レンズのアッベ数
  2. 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１記載の２焦点切替型結像レンズ。
    ０．６５＜（ｆ１Ｇ＋ｆ２Ｇ＋ｄｗ）／ＹＩＭ＜１．３ ・・・（７）
    ただし、
    ｆ１Ｇ：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２Ｇ：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｄｗ：広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の群間隔
  3. 以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の２焦点切替型結像レンズ。
    １．１＜ｆ２Ｇ／ｆｗ＜１．８ ・・・（８）
  4. 前記第２レンズ群中の前記単レンズが、物体側に凸面を向けた両面非球面の合成樹脂よりなるメニスカスレンズとされていることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の２焦点切替型結像レンズ。
  5. 前記第２レンズ群の最も物体側に絞りを配設してなることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の２焦点切替型結像レンズ。
  6. 前記第２レンズ群中の前記接合レンズを構成する像側のレンズのコバ像側端面と前記第２レンズ群中の前記単レンズのコバ物体側端面とが共に平面とされ、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つの平面が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構成されてなることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の２焦点切替型結像レンズ。
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