JP2000214385A

JP2000214385A - ディジタル・スチル・カメラ用ズ―ム・レンズ・システム

Info

Publication number: JP2000214385A
Application number: JP11351320A
Authority: JP
Inventors: I Biitensukai Ellis; エリス・アイ・ビーテンスカイ; J Masaason Kevin; ケビン・ジェイ・マサーソン
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2000-08-04
Also published as: US6157496A

Abstract

(57)【要約】【課題】電子イメージ・センサに使用するように適合
されたズームレンズ・システムを提供する。【解決手段】光学軸に沿って第１の位置に配置され、
それぞれ球面だけを有する第１の複数のレンズ素子を含
む第１の凸レンズ素子群と、第１のレンズ素子群の像側
に光学軸に沿って移動可能であり、少なくとも１つの非
球面を有するレンズ素子を含む第２の複数のレンズ素子
を含む第２の凹レンズ素子群と、第２のレンズ素子群の
像側に光学軸に沿って移動可能であり、それぞれ少なく
とも１つの非球面を有する１対のレンズ素子を含む第３
の複数のレンズ素子を含む第３の凸レンズ素子群と、第
２のレンズ素子群および第３のレンズ素子群の間に光学
軸に沿って位置決めされた開口紋りと、を含むズームレ
ンズ・システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学システムに関
し、より詳細には、電子イメージ・センサで静止画像を
生成するコンパクト・カメラに使用するように適合され
たズーム・レンズ・システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル・スチル・カメラは、消費者
の人気が急速に高まってきている。ディジタル・スチル
・カメラは、従来のインクジェットまたはレーザ・プリ
ンタで後で印刷するための高解像度カラー画像を形成す
ることができる。印刷の品質は、従来のハロゲン化銀写
真フィルムの焼付けの品質とほぼ等しい。より重要なこ
とは、ディジタル画像を、フラッシュ・メモリ・カー
ド、フロッピ・ディスク、コンパクト・ディスクなど様
々な形態の媒体に記憶し、パーソナル・コンピュータで
処理して記憶し、ワード処理プログラムなどのコンピュ
ータ・グラフィックス・アプリケーションに挿入し、電
子メールを介して友人や親戚に送ったり、ウェブ・ペー
ジの一部としても送れることである。環境上の視点から
は、ディジタル・スチル・カメラは、化学的な現像剤溶
液を必要としないため魅力がある。

【０００３】ディジタル・スチル・カメラは、一般に電
荷結合素子（ＣＣＤ）を含む電子イメージ・センサを含
む。過去において、ＣＣＤには固定焦点距離レンズ・シ
ステムが使用されていた。しかし、多くの用途では、そ
のようなシステムは、固定焦点距離システムが、大きな
視野角と、視野の特定部分の詳細な吟味を可能にするの
に十分な解像度とを同時に提供できないため不適当であ
る。つまり、視野の一部分を選択し電子的に拡大して表
示画面全体に一杯になるようにする電子的ズーミングを
行うことができるが、そのようなズーミングは、ＣＣＤ
によって捕捉された元の画像の解像度を高めるものでは
ない。代替として、ＣＣＤの画素数を増やすことによっ
て元の画像の解像度を改善することができるが、この手
法は、装置のコストを大幅に高め、また回折効果によ
り、画素サイズを小さくできる程度が制限される欠点が
ある。

【０００４】したがって、電子画像処理システムに使用
される改善された変倍レンズ・システムが相変わらず待
望されている。当技術分野で知られているように、変倍
レンズ・システムには、たとえば２倍率システムのよう
に画像が固定位置で焦点を結ぶ焦点距離数が離散的なも
のと、たとえばズームレンズ・システムのように集束画
像を固定位置に生成しながら焦点距離が連続変化できる
ものがある。あるいは、レンズ・システムの焦点距離を
離散的または連続的に変化させるように検出装置（ＣＣ
Ｄ）またはレンズ・システムを移動させることができる
場合には、画像位置を一定に維持しなくてもよい。

【０００５】１９９８年４月２８日に許可された「VARI
ABLE POWER LENS SYSTEM FOR PRODUCING SMAIL IMAGE
S」と題するエリスＬ．ベテンスキー（Ellis L. Bete
nsky）の米国特許第５，７４５，３０１号は、たとえば
ＣＣＤ使用システムなどの電子画像処理システムに使用
する変倍レンズ・システムを開示している。

【０００６】ディジタル・スチル・カメラ用のズームレ
ンズ・システムの開発では、次のように従来のレンズ設
計の原理を考慮しなければならない。

【０００７】１）レンズ素子の製造コストは、主に素子
の体積およびその表面積によって決まる。この理由のた
め、ほとんどの民生用レンズの設計者は、一般に、画像
サイズに対してレンズ素子の直径と厚さを最小限に抑え
るようとする。

【０００８】２）ズームレンズの設計では、ズーミング
中に一般にひとみ(pupil)の一方または両方が移動す
る。すなわち、全ズーミング範囲にわたって結像束(ima
ging bundle)全体を透過させるためにはレンズの直径を
大きくしなければならない。このレンズ直径の増大を最
小にするために、レンズ設計者は一般に、比較的高い倍
率のレンズ素子を使用する。これにより、倍率が高いた
めに収差が大きくなり、収差を補正するために多数のレ
ンズ素子を含むことが必要になる。

【０００９】多くの手持ち式ビデオ・カメラはズームレ
ンズ・システムを有するが、そのようなレンズは、イメ
ージセンサのサイズの対して、静止画を撮るための小型
ディジタル・カメラに使用されるものよりも大きい。さ
らに、電子イメージ・センサのカラー・フィルタ要件を
満たすために射出ひとみ(exit pupil)を離して配置しな
ければならないため、サイズの最小化問題が悪化する。
小型ディジタル・スチル・カメラにズームレンズ・シス
テムを提供する際に生じるさらに別の複雑さは、アイリ
ス絞りの配置に関係する。理想的には、ズーミング中に
対象物とひとみの両方に関して、内部倍率変化により生
じる収差の変化を最小にするために、ズーミングとピン
ト合わせにおいて絞りを独立に移動させなければならな
い。しかし、これは、通常、さらに別の機械的連結機構
および制御機構を必要とする。両極端のもう一方は、ズ
ーミングとピント合わせの両方においてアイリス絞りの
位置と開口サイズが一定に維持される最も複雑でない設
計である。

【００１０】小型カメラ用のレンズ・システムを設計す
る際のもう１つの大きな問題は、小さなレンズ直径と短
いレンズ・システム長の両方を保証するために、高いレ
ンズ倍率が必要なことである。レンズ倍率が高いと、大
きい望ましくない収差が生じ、それにより、通常、その
ような収差を補正するために複雑な個別のレンズ素子群
が必要になる。これは、追加のレンズ素子を収容するた
めに多くの物理空間を必要とするため、レンズ・システ
ムのサイズが大きくなり好ましくない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
主な目的は、特に電子イメージ・センサに使用するよう
に適合されたズームレンズ・システムを提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明により、特に電子
イメージ・センサに使用されるように適合されたズーム
レンズ・システムが提供される。本発明のズームレンズ
・システムでは、ズーミング操作において光学軸に沿っ
た固定位置に第１の凸レンズ素子群が配置される。第１
のレンズ素子群は、それぞれ球面だけを有する第１の複
数のレンズ素子を含む。第２の凹レンズ素子群が、第１
のレンズ素子群の像側に光学軸に沿って移動可能であ
る。第２のレンズ素子群は、少なくとも１つの非球面を
有するレンズ素子を含む第２の複数のレンズ素子を含
む。第３の凸レンズ素子群は、第２のレンズ素子群の像
側に光学軸に沿って移動可能である。第３のレンズ素子
群は、それぞれ少なくとも１つの非球面を有する１対の
レンズ素子を含む第３の複数のレンズ素子を含む。第２
のレンズ素子群と第３のレンズ素子群の間の光学軸に沿
って、開口紋りが位置決めされる。

【００１３】本発明のもう１つの態様によれば、ズーム
レンズ・システムは、第１、第２および第３のレンズ素
子群を含む。第１のレンズ素子群は、凸状であり、ズー
ミング操作において光学軸に沿った固定位置に配置され
る。第２のレンズ素子群は、凹状であり、第１のレンズ
素子群の像側に光学軸に沿って移動可能である。第３の
レンズ素子群は、凸状であり、第２のレンズ素子群の像
側に光学軸に沿って移動可能である。通常、ズーミング
操作の第１の広角部分から通常部分における第２のレン
ズ素子群と第３のレンズ素子群の間の光学軸に沿った第
２の固定位置に開口紋りがある。開口紋りは、ズーミン
グ操作の第２の残りの部分において、第３のレンズ素子
群と共に光学軸に沿って移動可能である。第１と第２の
レンズ素子群は、電子イメージ・センサ上に対象物の像
のピントを合わせるように移動可能である。第１、第２
および第３の駆動機構が、レンズ素子群を光学軸に沿っ
て前後に移動させる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながらより詳細に説明するが、図面中の光
路は、左から右に様々なレンズ素子を通る線によって図
式的に示される。

【００１５】図１を参照すると、本発明のズームレンズ
・システムの好ましい実施形態は、ズーミングにおける
倍率変更の大部分を提供する第１の凸レンズ素子群１
０、第２の凹レンズ素子群１２、および第３の凸レンズ
素子群１４を含む。第１、第２、第３のレンズ素子群１
０、１２および１４は、共通の光学軸１６に沿って離間
されている。第２のレンズ素子は、第１のレンズ素子群
１０と第３のレンズ素子群１４の間で、第１のレンズ素
子群１０の像側に位置決めされる。第１のレンズ素子群
１０は、たとえば、ディジタル・スチル・カメラの外側
ハウジング内に配置され、視野内の対象物からくる光を
受け取る。この光は、３つの群１０、１２および１４の
様々なレンズ素子を通過し、図１において左から右に移
動する。第１のレンズ素子群１０の直径は、第２および
第３のレンズ素子群１２および１４の直径よりも実質上
大きい。

【００１６】図１をさらに参照すると、第１の凸レンズ
素子群１０は、レンズ素子１０ａとレンズ素子１０ｂを
含む。第２の凹レンズ素子群１２は、レンズ素子１２
ａ、１２ｂおよび１２ｃを含む。第３の凸レンズ素子群
１４は、レンズ素子１４ａ、レンズ素子１４ｂ、レンズ
素子１４ｃおよびレンズ素子１４ｄを含む。レンズ素子
１４ｂおよび１４ｃは、タブレットを構成する。

【００１７】従来の開口紋り１８（図１）が、第２のレ
ンズ素子群１２と第３のレンズ素子群１４の間に位置決
めされる。開口紋り１８は、図式的に、レンズ群を通る
光経路を表す線上の３つの点として示される。開口紋り
は、固定式でも移動式でもよく、たとえば絞りやシャッ
タを含んでもよい。

【００１８】第１のレンズ素子群１０は、通常、ズーミ
ング操作において固定位置３０にあることを理解されよ
う。第２および第３のレンズ素子群１２および１４は、
ズーミング操作において、固定された第１のレンズ素子
群１０に対して互いに光学軸１６に沿って前後に移動可
能である。ピント合わせは、第３の群１４を第２の群１
２と無関係に移動させることにより達成される。また、
全ズーミング範囲に渡ってピント合わせするために第３
のレンズ素子群１４だけを移動させるだけでは十分でな
いため、ピント合わせにおいて第１のレンズ素子群１０
が少なくともわずかに移動される。各群１０、１２およ
び１４のレンズ素子は、一般に、その群内で固定され、
互いに対して移動しない。

【００１９】したがって、本発明のズームレンズ・シス
テムは、３つのレンズ素子群を、すなわちズーミングに
おいて固定される凸状の第１のレンズ群１０と、ズーミ
ングにおいて移動する凹状の第２のレンズ群１２と、や
はりズーミングにおいて移動する凸状の第３の群１４を
有する。一般にこれらの群のうち最も大きな直径を有す
る第１の群１０は、ピント合わせにおいて少ししか移動
しないため、機械システムが簡単になり、第１のレンズ
素子群を移動させる必要がある従来のズームレンズ・シ
ステムよりも小型になる。さらに、本発明のズームレン
ズ・システムは、より多くのレンズ素子群および／また
は動きを有する従来のズームレンズ・システムよりも信
頼性が高くかつ安価である。本発明のズームレンズ・シ
ステムは、電子イメージ・センサのカラー・フィルタ要
件を満たすために必要な射出ひとみの配置距離を短く
し、それによりシステムをより小型にし、すなわち光学
軸１６に沿った最大長を短くすることができる。

【００２０】図２は、第１、第２および第３のレンズ素
子群１０、１２および１４が、それぞれの第１の位置に
あるときの光路を示す。従来の固定式ビーム・スプリッ
タ２０が、第３のレンズ素子群１４を透過した光を分割
し、第１の部分をレンズ通過（ＴＴＬ）ビュー・ファイ
ンダ２８に送り、第２の部分を電子イメージ・センサ２
６（図５）に送る。ビーム・スプリッタ２０の他に、移
動式ミラーなどの他の形態の光学的な進路変更器(diver
ter)を使用することもできる。レンズ素子群１０、１２
および１４の光学倍率は、後部焦点距離が、進路変更器
を光路に挿入できるような十分な長さでなければならな
い。

【００２１】図３において、第２のレンズ素子群１２
は、第１のレンズ素子群１０から後方に移動され、第３
のレンズ素子群１４は、第１のレンズ素子群１０と第２
のレンズ素子群１２両方の方に前方に移動されている。
図４において、第２のレンズ素子群１２は、第１のレン
ズ素子群１０の方に前方に移動され、第３のレンズ素子
群１４は、第１のレンズ素子群１０と第２のレンズ素子
群１２両方の方にさらに引き続き移動されている。

【００２２】レンズ群１０、１２および１４が、図２に
示したそれぞれの第１の位置にあるとき、ズームレンズ
・システムは、広い角度の視野を提供する。第２、第３
のレンズ群１２および１４が、図３に示したそれぞれの
第２の位置に移動された後、ズームレンズ・システムの
視野は、中間の視野に変化し、視界遠方の対象物が拡大
されている。第２、第３のレンズ群１２および１４が、
図４に示したそれぞれの第３の位置に移動された後、ズ
ームレンズの視野は、狭い視野に変化し、視界内の対象
物は、引き続き一層拡大されている。図２〜図４に示し
た位置の間にレンズ素子群１０、１２および１４の多く
の他の位置があることを理解されよう。本発明のズーム
レンズ・システムの焦点距離は、固定位置に集束像を生
成しながら連続的に変化することができる。広角から望
遠にズーミングする際、焦点距離は、比較的短い長さか
ら比較的長い長さになる。視野は、広い角度から狭い角
度になり、倍率が大きくなる。

【００２３】光学システム内のすべてのレンズ素子は、
ある程度の収差を生じる。光学システムのどこかの他の
レンズ素子によって生じた収差の一部分を修正する特定
の目的のために、光学システムにいくつかのレンズ素子
を含むことがある。本発明のズームレンズ・システムで
は、主にどこかで生じた収差を補正するために非球面を
有する個別のレンズ素子が使用される。これは、特に、
比較的低い光学倍率を有する本発明のズームレンズ・シ
ステムのレンズ素子１２ｃおよび１４ｄに当てはまる。
本発明のズームレンズ・システムに使用される他の非球
面、すなわち比較的高い光学倍率を有するレンズ素子１
４ａに使用される非球面は、通常、同等の光学倍率の球
面によって生じる収差を最小にするか、あるいは、なく
す効果を有する。

【００２４】レンズ素子１２ａ〜ｃおよび１４ａ〜ｄ
は、安価なカメラの光学システムを設計し組み立てる当
業者には知られているように、透明なポリスチレンやア
クリル樹脂などの適切な塑性材料から成形されることが
好ましい。第１のレンズ素子群１０は最大の直径を有す
るため、その個々のレンズ素子１０ａおよび１０ｂは両
方とも、ガラスからなり、球面だけを有することが好ま
しい。第２のレンズ素子群１２は、倍率の内部変化を起
こす第３のレンズ素子群１４の動きによって生じる画像
位置の変化を補償する機能を実行する。したがって、第
２のレンズ素子群１２の凹レンズ素子１２ｃは、比較的
低い倍率を有し、その両方の表面は、図式的に図１でア
スタリスク（＊）で示したように非球面である。レンズ
素子１２ｃは、主に、収差の補正を提供する。これは、
比較的低い倍率と比較的均一の厚さを有するため成形が
比較的容易である。

【００２５】第３のレンズ素子群１４（図１）は、大部
分の内部倍率変更を提供し、したがって光学倍率が高く
なければならない。色補正を実現するために、第３のレ
ンズ素子群１４は、負倍率のレンズを含まなければなら
ない。凹レンズは、成形により製造するのが難しい。し
たがって、比較的高い光学倍率を有する凸レンズ素子１
４ａは、図１にアスタリスクによって図式的で示したよ
うに両方の凸曲面が非球面で成形される。しかしなが
ら、レンズ素子１４ａが比較的小さいため、その強力な
凸面は、成形プロセス中にほとんど縮小しない。凹レン
ズ素子１４ｄは、比較的弱く、その両方の表面は、図１
にアスタリスクによって図式的に示されたような非球面
になるように成形される。これは、本発明のズームレン
ズ・システムにおける収差補正のバランスを提供する。

【００２６】当業者には、レンズ素子１２ｃおよび１４
ｄを、必要な収差補正の程度によって１つの非球面だけ
で作成できることが理解されるだろう。また、レンズ素
子１４ａも１つの非球面だけで作成することができる。

【００２７】ほとんどの従来技術の小型ズームレンズ・
システムに現れる問題は、アイリス絞りの配置に関係す
る。理想的には、ズーミングにおいて対象物とひとみの
両方に関して倍率の内部変化によって生じる収差変化を
最小に抑えるために、ズーミングとピント合わせにおい
て絞りを独立に移動させなければならない。しかしなが
ら、これには、さらに別の機械的連結機構および制御機
構が必要である。最も複雑でない設計は、ズーミングと
ピント合わせにおいて、アイリス絞りを、光学軸に沿っ
た位置に固定したままにし、一定のサイズに維持するこ
とである。本発明のズームレンズ・システムにおいて、
絞りは、図１〜図４の開口絞り１８によって概略的に表
される。移動する凸状の第３のレンズ素子群１４は、開
口絞り１８を含み、ズーミングにおいて大部分の倍率変
更を提供することが好ましい。開口絞り１８は、ズーミ
ング操作（図２）の広角部分では光学軸１６に沿った固
定位置に保持され、第２のレンズ素子群１４が前方に移
動するときに第３のレンズ素子群１４によって押された
ときだけ前方に移動することが好ましい（図３および図
４）。したがって、開口紋り１８は、ズーミング操作の
広角部分から通常部分において静止したままになり、ズ
ーミング範囲の残りの部分において第３のレンズ素子群
１４と一緒に移動する。第２および第３のレンズ素子を
独立に動くように保持することができ、また第３のレン
ズ素子群１４の動きにより開口紋り１８を前後に移動さ
せる小型の構造の設計は、当業者であれば容易に行うこ
とができる。

【００２８】下の表Ｉは、それぞれ群Ｉ、II、IIIとし
て示した第１、第２、および第３のレンズ素子群１０、
１２および１４の光学倍率の相対的な比率の例を示す。

【表１】

【００２９】図５は、図１〜図４に示した３つのレンズ
群１０、１２および１４を有するズームレンズ・システ
ムを含むディジタル・スチル・カメラ２２の大幅に簡略
化したブロック図である。カメラ２２は、３つのレンズ
群１０、１２および１４、ビーム・スプリッタ２０、お
よび電子イメージ・センサ２６を内部に支持する概略方
形の外部ハウジング２４を含む。第１のレンズ素子群１
０は、ハウジング２４の前側に取り付けられる。ビュー
・ファインダ２８は、ハウジング２４の後側に固定され
る。撮影している対象物からの光は、レンズ素子群１
０、１２および１４と、ビーム・スプリッタ２０とを通
る。光の第１の部分は、ユーザがズームレンズ・システ
ムによって対象物を見ることができるようにするために
ビュー・ファインダ２８に送られる。光の第２の部分
は、電子イメージ・センサ２６に送られる。

【００３０】さらに図５を参照すると、駆動連結機構３
４、３５および３６と接続されたステッパ・モータ３
０、３１および３２の形の駆動手段が、第１、第２、第
３のレンズ素子群１０、１２および１４をそれぞれ移動
させるために使用される。手動式機構や超音波モータな
どの様々な駆動手段を利用することができる。連結機構
は、たとえば、回転運動を直線運動に変換するためのウ
ォーム・ギア駆動機構やその他の機構を含むことができ
る。開口紋り１８は、第２のレンズ素子群１２と第３の
レンズ素子群１４の間に位置決めされる。また、開口紋
り１８は、前述のようなモータ３２と駆動連結機構３６
によって前後に移動される。

【００３１】カメラ・ハウジング２４内の処理回路３８
（図５）は、電子イメージ・センサ２６から出力信号を
受け取って増幅し、それをディジタル化して、周知の技
術にしたがってすべてのカラー・バランスおよびコント
ラスト調整機能を実行する。開口紋り１８は、また、処
理回路３８によって制御される。また、処理回路３８
は、カメラ・ハウジング２４の上側に取り付けられた旋
回式ロッカ・スイッチ４０の手動操作に応じて、ズーム
・インおよびズーム・アウト操作を可能にするためにス
テップ・モータ３１および３２に通電する駆動回路を含
む。処理回路３８は、また、ステップ・モータ３０およ
び３２に通電してピント合わせを達成する。

【００３２】対象となる物体および／またはシーンの個
々の画像または絵が、カメラ・ハウジング２４の上側に
取り付けられた押しボタン４２を押すことによりカメラ
２２（図５）によって撮られる。画像は、カメラ２２か
ら取り外し、パーソナル・コンピュータにダウンロード
するために互換性のリーダに差し込むことができるフラ
ッシュ・メモリ・カード４４に記憶される。カメラ２４
は、暗い周囲光環境で写真を撮るためにフラッシュまた
はストロボ（図示せず）を備えることもある。

【００３３】ディジタル・スチル・カメラと関連してズ
ームレンズ・システムの好ましい実施形態を説明した
が、当業者は、本発明のズーム・レンズ・システムが、
他の光学用途に利用できることを理解されよう。それぞ
れの用途の特定要件のために、レンズ素子の特定の光学
特性を最適化することができる。第１、第２および第３
のレンズ素子群を取り付け移動させる手段は、様々な変
形が可能である。開口紋りは、固定的でも移動式でもよ
く、構成を様々に変更することができる。したがって、
本発明に与えられるべき保護は、上記実施の形態等の記
載によって何ら制限されるものではなく、特許請求の範
囲によってのみ定められるべきである。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、特に電子イメージ・セ
ンサに使用するように適合されたズームレンズ・システ
ムを提供することができる。すなわち、本発明は、小型
ディジタル・カメラ等に好適に使用できる小型化が容易
なズームレンズ・システムであって、複雑な機械・制御
機構を簡略化できるとともに、複雑な個別のレンズ素子
群をも簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のズームレンズ・システムの好ましい実
施形態に利用される３つのレンズ群の概要的側面図であ
る。

【図２】光をビーム・スプリッタに通すそれぞれの第１
の位置のレンズ群を示す図１に類似した図である。

【図３】第２および第３のレンズ群がそれぞれの第２の
位置に移動した後の図２と類似した図である。

【図４】第２および第３のレンズ群がそれぞれの第３の
位置に移動した後の図５と類似の図である。

【図５】図１〜図４に示した３つのレンズ群を有するズ
ームレンズ・システムを含むディジタル・スチル・カメ
ラの大幅に簡略化したブロック図である。

【符号の説明】

１０第１の凸レンズ素子群１０ａ、１０ｂ第１の複数のレンズ素子１２第２の凹レンズ素子群１２ａ、１２ｂ、１２ｃ第２の複数のレンズ
素子１４第３の凸レンズ素子群１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ第３の複数のレンズ
素子１６光学軸１８開口紋り２０ビーム・スプリッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ケビン・ジェイ・マサーソンアメリカ合衆国コロラド州80525，フォート・コリンズストーンへブンドライブ 3003

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学軸に沿って第１の位置に配置され、
それぞれ球面だけを有する第１の複数のレンズ素子を含
む第１の凸レンズ素子群と、第１のレンズ素子群の像側に光学軸に沿って移動可能で
あり、少なくとも１つの非球面を有するレンズ素子を含
む第２の複数のレンズ素子を含む第２の凹レンズ素子群
と、第２のレンズ素子群の像側に光学軸に沿って移動可能で
あり、それぞれ少なくとも１つの非球面を有する１対の
レンズ素子を含む第３の複数のレンズ素子を含む第３の
凸レンズ素子群と、第２のレンズ素子群および第３のレンズ素子群の間に光
学軸に沿って位置決めされた開口紋りと、を含むズームレンズ・システム。
【請求項２】第１群のレンズ素子がガラスからなり、
第２と第３のレンズ素子群が、プラスチックからなる請
求項１に記載のズームレンズ・システム。
【請求項３】第３のレンズ素子群が、ズーミング操作
における倍率変更の大部分を提供する請求項１に記載の
ズームレンズ・システム。
【請求項４】第２のレンズ素子群が、３つのレンズ素
子を有し、少なくとも１つの非球面を有する第２群のレ
ンズ素子が、第２のレンズ素子群の像側に配置された請
求項１に記載のズームレンズ・システム。
【請求項５】開口紋りが、ズーミング操作の広角部分
から通常部分において静止したままであり、ズーミング
操作の残り部分において第３のレンズ素子群と一緒に移
動する請求項４に記載のズームレンズ・システム。
【請求項６】少なくとも１つの非球面を有する第２の
レンズ素子群のレンズ素子が凹であり、比較的低い光学
倍率を有し、主に収差を補正する請求項１に記載のズー
ムレンズ・システム。
【請求項７】第３のレンズ素子群の第３の複数のレン
ズ素子が、凸状および凹状レンズ素子の両方を含む請求
項１に記載のズームレンズ・システム。
【請求項８】第３の複数のレンズ素子が、第３のレン
ズ素子群の対象物側に凸レンズ素子を含み、凸レンズ素
子が、少なくとも１つの非球面と比較的高い光学倍率と
を有する請求項１に記載のズームレンズ・システム。
【請求項９】第３の複数のレンズ素子が、さらに加え
て、第３のレンズ素子群の像側に凹レンズ素子を含み、
凹レンズ素子が、主に収差を補正し、少なくとも１つの
非球面と比較的低い光学倍率とを有する請求項８に記載
のズームレンズ・システム。
【請求項１０】第１のレンズ素子群と第２のレンズ素子
群の光学倍率との比率が、約−０．１６１であり、第２
のレンズ素子群と第３のレンズ素子群との光学倍率の比
率が、約−１．１９５であり、第１のレンズ素子群と第
３のレンズ素子群との光学倍率の比率が、約０．１９２
である請求項１に記載のズームレンズ・システム。