ズームレンズ系技術

平成１８年度

特許出願技術動向調査報告書

ズームレンズ系技術

（要約版）

平成１９年４月

特 許 庁

＜目次＞

第１部

. . . . 1

第２部

. . . . 3

第３部

. . . . 10

第４部

. . . . 16

第５部

. . . . 36

問い合わせ先

特許庁総務部技術調査課 技術動向班

電話：０３−３５８１−１１０１（内線２１５５）

第 １ 部 技 術 の 概 要

第 １ 章 ズ ー ム レ ン ズ の 技 術 俯 瞰 技 術 俯 瞰 図 を 図 1- 1- 1 に 示 す 。

ズ ー ム レ ン ズ の 基 本 は 、 結 像 位 置 を 変 え ず に 、 つ ま り ピ ン ト を ず ら さ ず に 像 の 倍 率 を 連 続 的 に 変 化 さ せ る こ と で あ る 。こ れ は 基 本 的 に 2 枚 の レ ン ズ で 実 現 可 能 で あ る 。し か し な が ら 、 こ の 構 成 で は 収 差 が 発 生 す る の で 実 用 上 は 使 用 不 可 能 で あ る 。 収 差 補 正 を 目 的 と し て 、 「 レ ン ズ 群 」の 概 念 が 導 入 さ れ 、現 在 に 至 っ て い る 。設 計 対 象 に よ り 2 群 、3 群 、4 群 、5 群 か ら な る ズ ー ム レ ン ズ が 一 般 的 で あ る が 、 最 近 は 6 群 、 7 群 か ら 構 成 さ れ る ズ ー ム レ ン ズ が 出 始 め て い る 。

ズ ー ム レ ン ズ 技 術 は 、 「 高 変 倍 化 」 、 「 小 型 軽 量 化 」 、 そ し て 「 結 像 性 能 向 上 」 を 目 標 に お い て 開 発 が 進 め ら れ て い る 。 こ れ ら の 開 発 目 標 は 、 以 下 の 注 目 技 術 を ベ ー ス と し て 開 発 が 進 め ら れ 、 マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ の 高 速 化 と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン ソ フ ト の 進 歩 に 伴 う 光 学 設 計 ／ シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 技 術 の 急 速 な 発 展 に よ り 具 体 化 さ れ つ つ あ る 。 因 み に 、 光 線 追 跡 計 算 に 関 す る 速 度 は 手 計 算 で 行 っ て い た 時 代 に は 1 日 2 回 程 度 の 計 算 で あ っ た が 、今 で は 10 億 回 以 上 の 計 算 が で き る と 言 わ れ て い る 。 驚 異 的 な 進 歩 で あ る 。

注 目 技 術 と し て は 、 新 素 子 と し て の 「 非 球 面 レ ン ズ 」 、 色 分 散 を 小 さ く す る 「 低 分 散 ガ ラ ス 」 、 「 回 折 光 学 素 子 」 、 「 高 屈 折 率 素 材 」 な ど の 開 発 、 さ ら に ズ ー ム 変 倍 率 の ア ッ プ に 伴 う 長 焦 点 距 離 化 に よ る 望 遠 側 の 像 ぶ れ を 抑 止 す る「 像 ぶ れ 補 正 手 法 」の 開 発 等 が 挙 げ ら れ る 。 こ れ ら 開 発 技 術 が 有 機 的 に 結 合 し て レ ン ズ の 解 像 度 ア ッ プ 、 即 ち 「 高 分 解 能 化 」 を 推 し 進 め て い る 。 こ れ ら 新 素 子 の 採 用 に よ り 、 全 体 の レ ン ズ 構 成 枚 数 が 少 な く な る 、 あ る い は 薄 く な る な ど 全 体 の 小 型 化 ・ 軽 量 化 に 貢 献 し て い る 。

ズ ー ム レ ン ズ が 最 初 に 使 わ れ た の は ８ mm撮 影 用 カ メ ラ と 言 わ れ て い る 。そ の 後 の レ ン ズ 性 能 の 飛 躍 的 な 発 展 に よ り 、 現 在 様 々 な 分 野 で ズ ー ム レ ン ズ が 使 わ れ て い る 。 動 画 分 野 で 見 る と 、 映 画 、 TV、 ビ デ オ カ メ ラ 用 に 、 ま た 静 止 画 分 野 で は 銀 塩 フ ィ ル ム ・ デ ジ タ ル カ メ ラ 、 携 帯 電 話 用 カ メ ラ 、 監 視 カ メ ラ な ど が あ る 。 こ れ 以 外 に 産 業 分 野 で は 、 複 写 機 、 実 体 顕 微 鏡 等 に 使 用 さ れ て い る 。

出 典 ： *1 タ ム ロ ン ( 株 ) タ ム ロ ン レ ン ズ 総 合 カ タ ロ グ 平 成 18年 10月 版 よ り 収 差 説 明 図 を 転 載 出 典 ： *2 キ ヤ ノ ン ( 株 ) HP技 術 館 技 術 レ ポ ー ト 2004年 5月 号 図 6よ り 転 載

出 典 ： *3 ( 株 ) ニ コ ン レ ン ズ 総 合 カ タ ロ グ 2006. 8. 9版 よ り カ ム 鏡 筒 、 お よ び VRシ ス テ ム の 説 明 図 を 転 載

¦49} − 図 1- 1- 1 技 術 俯 瞰 図

− 2−

第 ２ 部 対 象 技 術 全 体 の 特 許 動 向 第 １ 章 特 許 調 査 の 範 囲

第 １ 節 特 許 検 索 １ ． 基 本 的 な 整 理

「 ズ ー ム レ ン ズ 系 技 術 」 に 関 わ る 特 許 を 収 集 し 分 析 す る 。 具 体 的 に は 、 以 下 の 技 術 要 素 に つ い て 特 許 出 願 を 収 集 す る 。 （ ） 内 は 対 応 す る 国 際 特 許 分 類 （ I PC 分 類 : I nt er nat i onal Pat ent Cl as s i f i c at i on） で あ る 。

① （ G02B9/ 00∼ G02B17/ 8）

・ 複 合 さ れ た 構 成 要 素 の 数 と そ れ ら の 符 号 、 す な わ ち ＋ ま た は − に よ る 配 列 と に よ っ て 特 徴 づ け ら れ た 対 物 レ ン ズ （ G02B9/ 00 階 層 ）

・ 対 物 レ ン ズ を 構 成 す る 単 レ ン ズ と 複 合 レ ン ズ の 総 数 と そ の 配 列 に よ っ て 特 徴 づ け ら れ た 対 物 レ ン ズ （ G02B11/ 00 階 層 ）

・ 望 遠 写 真 な ど 以 下 に 詳 細 に 記 載 さ れ る 目 的 の た め に 特 に 設 計 さ れ た 対 物 レ ン ズ

（ G02B13/ 00 階 層 ）

・ 変 倍 の た め の 手 段 を も つ 対 物 レ ン ズ （ G02B15/ 00 階 層 ）

・ 反 射 面 を 有 し 、 か つ 屈 折 素 子 を も ち ま た は も た な い 系 （ G02B17/ 00 階 層 ）

② （ G02B21/ 02∼ G02B21/ 04）

・ 顕 微 鏡 の 対 物 レ ン ズ （ G02B21/ 02 階 層 ）

③ （ G02B25/ 00∼ G02B25/ 04）

・ 接 眼 レ ン ズ ； 拡 大 鏡 （ G02B25/ 00 階 層 ） ２ ． 特 許 デ ー タ ベ ー ス

国 内 特 許 の 検 索 で は PATOL I S( Pat ent Onl i ne I nf or mat i on Sys t em) 、海 外 特 許 で は WPI ( Wor l d Pat ent I ndex) の 各 デ ー タ ベ ー ス を 用 い た 。海 外 特 許 の 出 願 先 は 米 国 、欧 州（ ヨ ー ロ ッ パ 特 許 庁 、 英 国 、 独 国 、 仏 国 ） 、 ア ジ ア （ 中 国 、 韓 国 、 台 湾 ） で あ る 。 出 願 人 国 籍 は 最 先 の 優 先 権 主 張 国 と し た 。 欧 州 に つ い て は 優 先 権 主 張 国 が 欧 州 特 許 庁 、 お よ び 上 記 ヨ ー ロ ッ パ 3 ヵ 国 、 ア ジ ア は 中 韓 台 3 国 で あ る 特 許 を 対 象 と し た 。 国 内 特 許 に こ れ ら の 海 外 特 許 を 合 わ せ て 日 米 欧 ア ジ ア の 特 許 集 合 を 作 成 し た 。 検 索 条 件 は 以 下 の と お り で あ る 。

① 国 内 特 許

検 索 デ ー タ ベ ー ス ： PATOL I S

検 索 期 間 ： 公 開 日 1983 年 1 月 1 日 ∼ 2006 年 6 月 30 日 検 索 日 ： 2006 年 7 月 30 日

検 索 期 間 の 関 係 上 1981 年 分 出 願 分 に つ い て は 公 開 ま で 出 願 後 18 ヶ 月 で あ る た め 1981 年 7 月 以 降 に 出 願 さ れ た 特 許 を 対 象 と し た 。

② 海 外 特 許

検 索 デ ー タ ベ ー ス ： WPI

検 索 期 間 ： 優 先 権 主 張 1981 年 以 降 検 索 日 ： 2006 年 9 月 11 日

３ ． 収 集

I PC 分 類 と ズ ー ム レ ン ズ に 関 係 す る キ ー ワ ー ド ( KW) に よ り 該 当 す る 特 許 デ ー タ を 抽 出 し た 。 国 内 特 許 は「 ズ ー ム 」「 レ ン ズ 」「 変 倍 」「 可 変 」「 焦 点 」を 、海 外 特 許 は「 ZOOM」「 L ENS」

「 VAR」「 F OCUS」「 FOCAL 」を キ ー ワ ー ド に 使 用 し た 。I PC 分 類（ ① ）と キ ー ワ ー ド 複 合 式 KW

（ ② ）に よ る 検 索 条 件（ 検 索 式：① × ② ）お よ び 対 象 分 野 毎 の 特 許 デ ー タ 件 数 を 表 2- 1- 1（ 国 内 ） 、 表 2- 1- 2（ 外 国 ） に 示 す 。 国 内 特 許 に つ い て は 6, 547 件 （ 重 複 な し 抽 出 件 数 ） 、 海 外 特 許 に つ い て は 2, 996 件 （ 重 複 な し 抽 出 件 数 ） の 特 許 デ ー タ を 得 た 。

表 2- 1- 1 国 内 特 許 の 調 査 範 囲 と 件 数

国内特許検索（データベース：P AT OL IS ) 指定IP C

検索に用いたIP C

①

IP C の意味 ヒット件数

全文KWによ る絞込み後

の件数 G02B9/ 00階層 複合された構成要素の数とそれら

の符号，すなわち＋または−による 配列とによって特徴づけられた対物 レンズ

2,055 215

G02B11/ 00階層 対物レンズを構成する単レンズと複 合レンズの総数とその配列によって 特徴づけられた対物レンズ

59 2

G02B13/ 00階層 望遠写真など以下に詳細に記載さ れる目的のために特に設計された 対物レンズ

10,398 3,628 G02B15/ 00階層 変倍のための手段をもつ対物レン

ズ

5,790 4,900 G02B17/ 00階層 反射面を有し，かつ屈折素子をもち

またはもたない系

2,653 505 G02B21/ 02∼

G02B21/ 04

G02B21/ 02階層 顕微鏡の対物レンズ

783 159

G02B25/ 00∼ G02B25/ 04

G02B25/ 00階層 接眼レンズ；拡大鏡

1,354 371 6,547

②全文KW：ズーム*レンズ+変倍*レンズ+可変*焦点

合計（重複なし） G02B9/ 00∼

G02B17/ 08

（ 注 １ ）出 願 特 許 に は 複 数 の I PC 分 類 が 付 与 さ れ る こ と が あ る 。本 表 で の 合 計（ 重 複 な し ） は 各 分 野 の 論 理 和 、 分 野 間 で 重 複 の な い 件 数 で あ る 。

表 2- 1- 2 海 外 特 許 の 調 査 範 囲 と 件 数

外国特許検索（データベース：WP I）

米国 

欧州

（E P +英独仏） アジア (中韓台)

合計

（重複なし） G02B9/ 00階層 複合された構成要素の数とそ

れらの符号,すなわち+または− による配列とによつて特徴づけ られた対物レンズ

18,223

G02B11/ 00階層 対物レンズを構成する単レンズ と複合レンズの総数とその配 列によつて特徴づけられた対 物レンズ

G02B13/ 00階層 望遠写真など以下に詳細に記 載される目的のために特に設 計された対物レンズ

4,709 2,792 756 463 2,996

G02B15/ 00階層 変倍のための手段をもつ対物 レンズ

G02B17/ 00階層 反射面を有し,かつ屈折素子を 持ちまたは持たない系 G02B21/ 02∼

G02B21/ 04

G02B21/ 02階層 顕微鏡の対物レンズ

1,029

G02B25/ 00∼ G02B25/ 04

G02B25/ 00階層 接眼レンズ;拡大鏡

1,738

②KW：(ZOOM+ AND L E NS +) OR (V AR + AND F OC US +) OR (V AR + AND F OC AL +) [WP Iにおける各国特許収録範囲] EP ：欧州特許庁

米国 ：登録（1991.12.29∼）、公開（2001. 3.15∼） 注） 日本 ：公開（1995.10.3∼） 中国 ：公開（1985.9.10∼）、 登録（1994.1.5∼） ドイツ：公開（1974.3.7∼）、  登録（1981.9.10∼） 登録（1999.10.18∼） 韓国 ：公開（1997.1.21∼）、 登録（1997.9.30∼） イギリス：公開（1979.1.4∼）、  登録（1982.1.6∼

台湾 ：審査済公告（1993.1.1∼） フランス：公開（1974.1.18∼） G02B9/ 00∼

G02B17/ 08 指定IP C

検索に用いた IP C

①

IP C の意味

ヒット 件数

（上記以前は選択収録G02Bの収録率≦10％） E P：公開（1978. 12.20∼）、登録（1981.1.7∼）

ズームレンズ対象外国特許（∼2006年6月公開）

出願先国別件数 KWによる

絞込み後 の件数

+は前方一致を示す

（ 注 1） 上 表 で の 合 計 （ 重 複 な し ） は 各 分 野 の 論 理 和 、 分 野 間 で 重 複 の な い 件 数 で あ る 。

（ 注 ２ ） 米 国 は 公 開 特 許 と 登 録 特 許 の 集 合 和 、 他 の 出 願 先 国 は 出 願 特 許 で あ る 。

第 ２ 節 分 析 対 象 と し た 特 許 デ ー タ 件 数

キ ー ワ ー ド に よ る 絞 り 込 み を 行 っ た 特 許 出 願 （ 国 内 特 許 6, 547 件 、 海 外 特 許 2, 996 件 ） に は コ ン バ ー タ レ ン ズ 、単 焦 点 レ ン ズ な ど 、ズ ー ム レ ン ズ で な い 特 許 出 願 も 多 数 含 ま れ て い る 。 そ こ で 明 細 書 の 記 載 か ら 判 断 し 、ズ ー ム レ ン ズ に 関 す る 特 許 出 願 の 選 別 を 行 っ た 。そ の 結 果 、 国 内 特 許 4, 169 件 、 海 外 特 許 1, 791 件 が 選 別 さ れ た 。 そ し て こ れ を 本 調 査 で の 詳 細 分 析 対 象 の 母 集 団 と し た 。

本 調 査 で は 、 選 別 で 確 定 し た 特 許 デ ー タ （ 日 本 4, 169 件 、 外 国 1, 791 件 ） を 母 集 団 と し て 詳 細 分 析 を 行 っ て い る 。 対 象 分 野 、 出 願 先 国 別 に 特 許 デ ー タ 件 数 を 表 2- 1- 3 に 示 す 。 本 調 査 で は 、 日 本 、 米 国 、 欧 州 、 ア ジ ア は 出 願 特 許 を 対 象 と し て い る 。

表 2- 1- 3 分 析 対 象 の 特 許 デ ー タ 件 数

日 本 米 国 欧 州 アジア

（出願） （出願） （出願） （出願）

CCD分野 2, 356 903 143 133

コンパクト分野 1, 045 458 81 52

交換レンズ分野 543 192 34 14

その他一般 1, 132 527 171 69

合計（分野合計） 5, 076 2, 080 429 268 合計（重複なし） 4, 169 1, 725 379 232

技 術 分 野

（ 注 ） 合 計 （ 重 複 な し ） は 各 分 野 の 論 理 和 、 分 野 間 で 重 複 の な い 件 数

第 ２ 章 全 体 動 向 第 １ 節 出 願 推 移

特 許 デ ー タ か ら 日 米 欧 亜 ４ 極 へ の 特 許 出 願 に お け る 推 移 を 調 査 し た 。

表 2- 2- 1 に 1981 年 か ら 2005 年 ま で の 出 願 先 国 別 の 件 数 、お よ び 出 願 人 国 籍 の 件 数 を 示 す 。 な お 、第 1 章 第 1 節 で 述 べ た よ う に 日 本 は 1983 年 1 月 1 日 か ら 2006 年 6 月 30 日 公 開 分 ま で を 調 査 範 囲 と し た 。 し た が っ て 、 特 許 出 願 か ら 公 開 ま で の 期 間 18 ヶ 月 を 勘 案 し 1981 年 7 月 か ら 2004 年 12 月 31 日 ま で に 出 願 さ れ た 特 許 を 調 査 対 象 と し た 。 な お 、 1981 年 の 出 願 件 数 は 上 述 の 理 由 に よ り 前 半 分 が 不 十 分 な 数 値 と な っ て い る 。 採 用 し た デ ー タ は 表 2- 1- 3 の 合 計

（ 重 複 な し ） に 対 応 す る 特 許 デ ー タ で あ る 。 1981 年 か ら 2005 年 ま で 日 米 欧 亜 ４ 極 の 合 計 件 数 は 6505 件 で あ る 。

図 2- 2- 1 に 出 願 先 国 別 推 移 と 日 米 欧 亜 ４ 極 合 計 の 推 移 を 示 す 。 出 願 数 は 順 当 に 伸 び て お り 1982 年 か ら 2004 年 ま で の ４ 極 合 計 の 年 平 均 伸 張 率 は 対 前 年 度 比 の 23 年 間 の 相 乗 平 均 で 求 め る と 6. 0%で あ る 。こ の 全 体 の 伸 び を 支 え て い た の は 日 本 の 出 願 で あ る 。ま た 、出 願 先 国 出 願 件 数 で は 日 本 の 占 め る 割 合 が 1985 年 の 80%を ピ ー ク に1995 年 頃 ま で 漸 減 傾 向 に あ っ た 。 し か し 、 そ の 後 は 60%程 度 で 安 定 し て 推 移 し て い る 。 24 年 間 の 出 願 先 国 別 件 数 全 体 で み る と 日 本 へ の 出 願 は 全 体 の 64%、 米 国 は 26%、 欧 州 は 6%、 ア ジ ア は 4%と な る 。

図 2- 2- 2( a) か ら ( d) に そ れ ぞ れ 日 本 、 米 国 、 欧 州 、 ア ジ ア に 分 け 出 願 先 国 別 の 出 願 推 移 を 示 す 。日 本 は 1980 年 代 に 伸 び を 示 す 第 1 次 伸 張 期 が あ り 、そ の 後 年 平 均 200 件 程 度 の 出 願 が 続 い た 1990 年 代 の 安 定 期 、 そ し て 2001 年 以 降 の 第 2 次 伸 張 期 に 分 け ら れ る 。

表 2- 2- 1 出 願 推 移

出願 年

日本 米国 欧州 アジア 小計 日本 割合

出願 年

日本 米国 欧州 アジア 小計 日本 割合

1981 38 18 10 0 66 58% 1981 53 7 6 0 66 80%

1982 82 33 13 1 129 64% 1982 116 2 11 0 129 90%

1983 78 30 11 1 120 65% 1983 116 2 2 0 120 97%

1984 112 32 9 0 153 73% 1984 145 2 6 0 153 95%

1985 124 23 8 0 155 80% 1985 147 5 3 0 155 95%

1986 110 32 6 0 148 74% 1986 134 3 11 0 148 91% 1987 143 41 15 1 200 72% 1987 169 17 14 0 200 85% 1988 167 48 13 0 228 73% 1988 218 4 6 0 228 96% 1989 169 56 11 3 239 71% 1989 229 7 3 0 239 96% 1990 228 70 10 2 310 74% 1990 298 8 4 0 310 96% 1991 190 62 26 3 281 68% 1991 265 12 4 0 281 94% 1992 165 67 16 1 249 66% 1992 230 10 6 3 249 92% 1993 207 87 14 12 320 65% 1993 286 16 6 12 320 89% 1994 205 89 13 11 318 64% 1994 288 11 3 16 318 91% 1995 182 108 23 15 328 55% 1995 287 9 0 32 328 88% 1996 207 108 14 9 338 61% 1996 311 16 1 10 338 92% 1997 228 120 17 12 377 60% 1997 334 18 5 20 377 89% 1998 188 83 21 4 296 64% 1998 282 9 2 3 296 95% 1999 206 93 13 25 337 61% 1999 304 15 1 17 337 90% 2000 190 82 12 11 295 64% 2000 281 8 0 6 295 95% 2001 191 86 24 31 332 58% 2001 286 19 10 17 332 86% 2002 205 105 30 22 362 57% 2002 324 10 16 12 362 90% 2003 273 122 18 40 453 60% 2003 410 12 8 23 453 91% 2004 281 125 28 27 461 61% 2004 422 9 12 18 461 92%

2005 0 5 4 1 10 0% 2005 0 4 4 2 10 0%

合計 4169 1725 379 232 6505 64% 合計 5935 235 144 191 6505 91%

割合 64% 26% 6% 4% 100% 割合 91% 4% 2% 3% 100%

(b) 出願人国籍別件数 (a) 出願先国別件数

注 ） 日 本 の 2005 年 の デ ー タ は デ ー タ ベ ー ス 集 計 状 況 の 影 響 で あ る 。

図 2- 2- 1 出 願 先 国 別 件 数 推 移

出 願 先 国 別 件 数 推 移

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

件 数

0% 20% 40% 60% 80% 100%

日 本 の 占 め る 割 合

日本 米国

欧州 アジア

日本の割合 合計

優先権主張年（基準年）

米 国 へ の 出 願 を み る と 1980 年 代 か ら 1997 年 ま で 伸 張 を 続 け 、翌 1998 年 か ら 数 年 は 減 少 し た 状 態 が 続 い た が 日 本 へ の 出 願 と 同 様 2001 年 か ら 件 数 は 上 昇 に 転 じ て い る 。こ れ は 米 国 出 願 の 85%程 度 を 占 め る 日 本 メ ー カ の 動 向 に よ る も の で あ る 。

４ 極 の 累 計 出 願 件 数 比 較 を 行 う と 、米 国 へ の 出 願 件 数 は 日 本 の 約 41%、欧 州 、ア ジ ア は 各 々 日 本 の 9%、 6%程 度 で あ る 。 世 界 の 64%の 特 許 が 日 本 へ 出 願 さ れ て い る 。

ま た 、 ア ジ ア へ の 出 願 件 数 は 増 加 傾 向 に あ る 。

図 2- 2- 2 出 願 先 国 別 の 出 願 推 移

( a) 日 本 ( b) 米 国

日本への国籍別出願推移

0 100 200 300

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003

基準年 件数

アジア 欧州 米国 日本

米国への国籍別出願推移

0 50 100 150 200

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003

優先権主張年 件数

アジア 欧州 米国 日本

( c ) 欧 州 ( d) ア ジ ア

欧州への国籍別出願推移

0 10 20 30 40

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003

優先権主張年 件数

アジア 欧州 米国 日本

アジアへの国籍別出願推移

0 10 20 30 40

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003

優先権主張年 件数

アジア 欧州 米国 日本

図 2- 2- 3 に 出 願 人 国 籍 別 の 件 数 推 移 を 示 す 。 圧 倒 的 に 日 本 国 籍 出 願 人 か ら の 出 願 が 多 く 、 1981 年 か ら 2004 年 の 24 年 間 累 積 件 数 で 91%を 占 め て い る 。

図 2- 2- 3 出 願 人 国 籍 別 件 数 推 移

出 願 人 国 籍 別 件 数 推 移

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

件 数

0% 20% 40% 60% 80% 100%

日 本 国 籍 の 占 め る 割 合

日本 米国 欧州 アジア 日本の割合 小計

優先権主張年（基準年）

第 ２ 節 出 願 人

表 2- 2- 2 と 図 2- 2- 4 に 日 本 へ の 主 要 出 願 人 の 出 願 件 数 推 移 を 示 す 。

日 本 へ の 出 願 を み る と キ ヤ ノ ン の 1150 件 を 筆 頭 に オ リ ン パ ス ､ニ コ ン ､ミ ノ ル タ 、ペ ン タ ッ ク ス 等 の カ メ ラ メ ー カ が 続 い て い る 。 ま た 、 デ ジ タ ル カ メ ラ や ビ デ オ カ メ ラ を 製 造 し て い る ソ ニ ー 、 松 下 電 器 産 業 等 の 電 気 機 器 メ ー カ か ら も 出 願 さ れ て い る 。 海 外 出 願 人 か ら の 日 本 へ の 出 願 は 少 な い 。

1981 年 か ら 2004 年 ま で の ズ ー ム レ ン ズ に 関 す る 日 本 へ の 特 許 出 願 件 数 の 上 位 出 願 人 は ほ ぼ 変 動 が な く 、 光 学 機 器 メ ー カ 8 社 と 電 子 機 器 メ ー カ 3 社 に 集 約 さ れ る 。 特 に 上 位 3 社 （ キ ヤ ノ ン 、オ リ ン パ ス 、ニ コ ン ）は こ の 24 年 間 の 総 出 願 件 数 の 過 半 数 を 占 め て い る 。図 2- 2- 5 に 上 位 11 社 、お よ び 上 位 3 社 の 全 出 願 に 占 め る 割 合 を 示 す 。上 位 11 社 で 平 均 約 89%、上 位 3 社 で 平 均 53%を 占 め て い る 。 そ れ ぞ れ の 近 年 の 占 有 率 は 若 干 低 下 気 味 で は あ る が 各 80%、 40% 以 上 を 占 め て い る 。 ま た 、 図 2- 2- 3 に 示 し た よ う に ４ 極 の 出 願 に お け る 日 本 国 籍 の 出 願 人 が 占 め る 割 合 は 約 90%で あ る こ と か ら 、 上 位 11 社 が ４ 極 総 出 願 の 凡 そ 80%を 占 め て い る と 推 定 で き る 。 さ ら に 、 上 位 3 社 が 同 様 に 約 40%を 占 め て い る と 推 定 さ れ る 。

以 上 の よ う に 、日 本 へ の 出 願 件 数 の 出 願 人 は 上 述 の 上 位 11 社 、と く に 3 社 に 集 中 し て い る 。 一 般 に 特 許 の 出 願 件 数 は 技 術 開 発 力 に 比 例 す る と 言 わ れ る こ と か ら 、 ま さ に 日 本 企 業 が 世 界 の 技 術 を リ ー ド し て い る と 言 え る 。

表 2- 2- 2 主 要 出 願 人 の 出 願 件 数 推 移

出願年 キヤノ

ン オリン

パス ニコン

ミノル タ

コニカ KMH ペン タック

フジノ ン

リコー 松下電 器産業

ソニー 小 計 その他 総 計

1981 6 4 8 4 2 0 5 1 0 2 0 32 6

1982 35 6 4 8 12 0 3 2 2 1 0 73 9

1983 16 10 9 4 3 0 14 1 3 5 0 65 13 78

1984 61 10 14 4 7 0 3 0 2 4 0 105 7 112

1985 60 8 15 4 13 0 10 0 2 3 0 115 9 124

1986 47 23 8 10 5 0 4 0 3 2 0 102 8 110

1987 41 20 8 24 11 0 9 0 7 11 0 131 12 143

1988 42 32 10 31 11 0 13 0 7 7 0 153 14 167

1989 52 19 11 34 15 0 8 7 8 5 0 159 10 169

1990 62 42 15 50 21 0 10 4 3 6 2 215 13 228

1991 39 40 15 23 20 1 18 3 4 12 2 177 13 190

1992 47 34 23 14 12 0 11 4 2 2 2 151 14 165

1993 76 33 38 12 6 0 15 0 5 6 1 192 15 207

1994 66 23 39 20 3 6 6 7 13 2 3 188 17 205

1995 26 30 43 14 7 1 10 7 5 3 11 157 25 182

1996 32 8 60 55 0 11 8 8 5 5 2 194 13 207

1997 54 28 31 47 0 7 10 10 8 4 6 205 23 228

1998 51 13 22 12 2 18 24 6 4 5 9 166 22 188

1999 69 26 17 2 1 17 13 14 5 6 13 183 23 206

2000 55 30 12 11 7 9 13 10 3 6 2 158 32 190

2001 45 34 20 0 3 3 19 10 6 8 10 158 33 191

2002 57 28 16 3 0 23 18 10 7 10 3 175 30 205

2003 42 41 40 0 0 31 9 28 19 10 21 241 32 273

2004 69 36 18 0 0 35 9 26 12 5 23 233 48 281

出願人

38 82

計 1150 578 496 386 161 162 262 158 135 130 110 3728 441 4169

（ 注 ） KMH は コ ニ カ ミ ノ ル タ ホ ー ル デ ィ ン グ ス の 略 で コ ニ カ ミ ノ ル タ オ プ ト 、コ ニ カ ミ ノ ル タ フ ォ ト イ メ ー ジ ン グ 、コ ニ カ ミ ノ ル タ ビ ジ ネ ス テ ク ノ ロ ジ − ズ 、コ ニ カ ミ ノ ル タ ホ ー ル デ ィ ン グ ス を 含 む 。 コ ニ カ と ミ ノ ル タ は 2003 年 8 月 に 経 営 統 合 し た 。 ま た 、 2006 年 3 月 末 を も っ て カ メ ラ 事 業 か ら 撤 退 し 、 同 事 業 を ソ ニ ー へ 売 却 し た 。

図 2- 2- 4 日 本 へ の 主 要 出 願 人 の 出 願 推 移

日本への主要出願人の出願推移

0 50 100 150 200 250 300

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

出願基準年 件

数

ソニ−

松下電器 産業 リコ−

フジノン

ペンタツク ス K MH

コニカ 

ミノルタ

ニコン

オリンパス

キヤノン

合計件数

図 2- 2- 5 日 本 の 主 要 出 願 人 の 出 願 占 有 率 推 移

主要出願人の占有割合

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 平均

基準年 占

有 率

上位11社 上位3社

第 ３ 節 日 米 欧 亜 ４ 極 の 出 願 収 支

図 2- 2- 6 に 日 米 欧 亜 ４ 極 の 出 願 収 支 を 示 す 。 図 か ら 分 か る よ う に 日 本 か ら 各 国 へ の 一 方 的 出 願 と い う の が 収 支 の 構 造 で あ る 。

図 2- 2- 6 日 米 欧 亜 ４ 極 の 出 願 収 支

欧州 2%

アジア 4%

日本 85% 米国

9%

1 7 2 5 件

米国特許

欧州 23%

アジア 5%

日本 63% 米国

9%

3 7 9 件 欧州特許

米国 3%

日本 56% アジア

38%

欧州 3%

2 3 2 件 アジア特許

米国 1%

日本 98% アジア

1% 欧州

0%

日本特許

4 1 6 9 件

11

238

1466

36 6

20

21

130

39 33

61 7

第 ３ 部 ズ ー ム レ ン ズ 数 値 特 許 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 第 １ 章 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン

第 １ 節 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 概 要

数 値 特 許 デ ー タ を 元 に 、 レ ン ズ 系 の 仕 様 （ 焦 点 距 離 、 変 倍 比 、 F ナ ン バ ー 、 バ ッ ク フ ォ ー カ ス 、 レ ン ズ 全 長 等 ） を 算 出 す る 。 そ の 結 果 等 に 基 づ き 、 そ の 動 向 を 調 査 す る 。

１ ． 変 倍 比 の 変 化

最 長 焦 点 距 離 ( f t ) 、最 短 焦 点 距 離 ( f w) か ら 、変 倍 比 ＝ f t ／ f w を 求 め る 。群 数 別 、広 角・標 準・望 遠 別 、用 途 分 野 別 に 分 け 、年 次 推 移 を 見 る 。35mmフ ィ ル ム カ メ ラ 用 レ ン ズ 換 算 で 焦 点 距 離 が 50mmを ま た ぐ か ど う か で 判 断 す る 。 最 長 焦 点 距 離 ( f t ) ＜ 50mmを 広 角 ズ ー ム 、 最 短 焦 点 距 離 ( f w) ＞ 50mmを 望 遠 ズ ー ム 、 焦 点 距 離 が 50mmを ま た ぐ も の を 標 準 ズ ー ム と す る 。 焦 点 距 離 は 画 角 換 算 （ 35mm換 算 で の f =50mmは y =f t anω で 計 算 す る と ω =23. 4° ） で 行 う 。

図 3- 1- 1 焦 点 距 離 と レ ン ズ

20 35 50 135 300

焦点距離 (mm)

標準 レンズ

広 角 レ ン ズ 望 遠 レ ン ズ

単焦点 レンズ

ズーム レンズ

35 70

28 80

標準ズーム 35

20 広角ズーム

80 200

100 300

望遠ズーム

２ ． F ナ ン バ ー の 変 化

F ナ ン バ ー の 最 小 値 と 最 大 値 を 年 単 位 で 求 め る 。群 別 、用 途 分 野 別 等 で 分 け 、F ナ ン バ ー ( 最 小 値 ) 、ま た は F ナ ン バ ー ( 最 大 値 ) ／ F ナ ン バ ー ( 最 小 値 ) ）の 年 次 推 移 を 見 る 。F ナ ン バ ー ( 最 大 値 ) ／ F ナ ン バ ー ( 最 小 値 ) は 通 常 、 F ナ ン バ ー の ワ イ ド 端 と テ レ 端 の 比 と な る 。

３ ． 使 用 硝 材 の 変 化

レ ン ズ の 性 能 を 向 上 さ せ る た め に 、こ れ ま で に 多 く の 種 類 の 光 学 ガ ラ ス が 開 発 さ れ て き た 。 こ れ ら の 光 学 性 能 を 表 す の に 、図 3- 1- 2 の よ う な nd- ν d 光 学 ガ ラ ス チ ャ ー ト（ d 線 に お け る 屈 折 率 n と ア ッ ベ 数 ν の 関 係 ）が 使 用 さ れ て い る 。横 軸 に ア ッ ベ 数（ 分 散 ）ν d、縦 軸 に 屈 折 率 nd を と っ た も の で 、レ ン ズ 材 料 が 点 に よ っ て 表 さ れ る 。ア ッ ベ 数 は 習 慣 的 に 左 へ 向 か っ て 数 字 が 大 き く な る よ う に 表 示 す る 。 左 の ほ う が 分 散 が 小 さ く 、 右 の ほ う が 分 散 が 大 き く な っ て い る 。 歴 史 的 に は 、 最 初 、 旧 ガ ラ ス と 呼 ば れ る 光 学 ガ ラ ス が 作 ら れ た 。 こ れ は チ ャ ー ト の 左 下 か ら 右 上 に か け て 弓 な り に 連 な る 一 群 （ BK∼ SF ） と し て 表 せ 、 よ く 日 本 列 島 に 例 え ら れ る 。 そ の 後 、 屈 折 率 が 大 き く て 分 散 の 小 さ い 材 料 の 必 要 性 か ら 、 新 ガ ラ ス （ SK∼ BASF） 、 新 種 ガ ラ ス （ LAK∼ L ASF） な ど が 生 ま れ た 。

本 調 査 で は nd- ν d 光 学 ガ ラ ス チ ャ ー ト を 5 年 単 位 で 求 め 、使 用 硝 材 の 変 化 を 見 る 。屈 折 率 nd は 1. 40∼ 2. 10 の 範 囲 で 0. 05 単 位 に 分 け 、ア ッ ベ 数 ν d は 20∼ 100 の 範 囲 で 5 単 位 に 分 け 、 各 単 位 で 使 用 レ ン ズ 総 数 を 求 め る 。

図 3- 1- 2 nd- ν d 光 学 ガ ラ ス チ ャ ー ト nd- ｖd

1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1

15 25 35 45 55 65 75 85 95

ｖd

nd

一般ガラス モールドガラス プラスチック

４ ． レ ン ズ 全 長 の 変 化

コ ン パ ク ト 化 を 課 題 に し た 時 の レ ン ズ 全 長 の 変 化 を 見 る 。 広 角 、 標 準 、 望 遠 の 中 で 、 最 大 と な る レ ン ズ 長 を 求 め る 。 レ ン ズ 全 長 は 、 第 1 レ ン ズ 面 か ら 像 面 （ バ ッ ク フ ォ ー カ ス 長 を 含 め る ） ま で の 距 離 と す る 。 レ ン ズ 全 長 だ け で 比 較 す る と 画 面 サ イ ズ の 小 さ い 光 学 系 の 方 が 有 利 と な る た め 、 レ ン ズ 全 長 を 像 高 で ノ ー マ ラ イ ズ し て 比 較 す る こ と に し た 。 群 数 別 、 用 途 分 野 別 等 で 分 け 、 レ ン ズ 全 長 ／ 像 高 で 年 次 推 移 を 見 る 。

５ ． 解 析 対 象

○ 群 数 の カ ウ ン ト

・ 実 施 例 内 の 全 て の チ ェ ッ ク 対 象 の コ ン フ ィ グ レ ー シ ョ ン に お い て 、 ２ つ 以 上 の 異 な る 面 間 距 離 dn が あ る 面 を 群 の 境 目 と す る 。

・ 群 の 境 目 の 数 ＋ １ を そ の 実 施 例 の 群 数 と す る 。

○ レ ン ズ 全 長

・レ ン ズ デ ー タ の 固 定 の 面 間 距 離（ 最 後 の 距 離 値 は バ ッ ク フ ォ ー カ ス に 相 当 す る の で 除 く ） を 合 計 し 、 そ の 値 に 各 コ ン フ ィ グ レ ー シ ョ ン の 可 変 の 面 間 距 離 及 び バ ッ ク フ ォ ー カ ス 値 を そ れ ぞ れ 合 算 し た 値 を 、 各 コ ン フ ィ グ レ ー シ ョ ン の レ ン ズ 全 長 と す る 。

○ 焦 点 距 離

・ 実 施 例 内 の チ ェ ッ ク 対 象 の コ ン フ ィ ギ ュ レ ー シ ョ ン の 焦 点 距 離 の う ち 、 最 小 値 を 最 短 焦 点 距 離 ｆ w、 最 大 値 を 最 長 焦 点 距 離 ｆ t と す る 。

・ 変 倍 比 は ( ｆ t ÷ ｆ w) を 計 算 す る 。

○ 画 角

・ 実 施 例 内 の チ ェ ッ ク 対 象 の コ ン フ ィ ギ ュ レ ー シ ョ ン の 画 角 の う ち 、 最 小 値 を 最 小 画 角 ω mi n、 最 大 値 を 最 大 画 角 ω max と す る 。

・最 小 画 角 と 最 大 画 角 に よ り レ ン ズ の 広 角 ／ 標 準 ／ 望 遠 の チ ェ ッ ク を 行 い 、最 小 画 角 ω mi n が 23. 4 度 を 超 え る 場 合 は 広 角 レ ン ズ 、 最 大 画 角 ω max が 23. 4 度 を 下 回 る 場 合 は 望 遠 レ ン ズ 、 そ れ 以 外 は 標 準 レ ン ズ と す る 。

○ Ｆ ナ ン バ ー の 変 化

・ 実 施 例 内 の チ ェ ッ ク 対 象 の コ ン フ ィ グ レ ー シ ョ ン の F ナ ン バ ー の 最 大 値 、 最 小 値 を そ れ ぞ れ 最 大 F ナ ン バ ー ( F ナ ン バ ー max) 、 最 小 F ナ ン バ ー ( F ナ ン バ ー mi n) と す る 。

・ F ナ ン バ ー の 比 率 は （ F ナ ン バ ー max÷ F ナ ン バ ー mi n） を 計 算 す る 。

○ 使 用 硝 材

・ 解 析 対 象 の 実 施 例 の レ ン ズ デ ー タ の 各 面 に お い て 、 屈 折 率 と ア ッ ベ 数 が あ り 、 か つ そ の 屈 折 率 が １ 以 外 の 場 合 に 、 屈 折 率 と ア ッ ベ 数 の 組 を 硝 材 値 と し て 採 用 す る 。

第 ２ 節 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 結 果 １ ． 変 倍 比 の 変 化

図 3- 1- 3 に 変 倍 比 の 変 化 を 示 す 。 対 象 デ ー タ は 合 計 1, 968 件 で あ り 、 出 願 基 準 年 毎 に 変 倍 比 の 平 均 を 求 め た 。 変 倍 比 は 年 々 増 加 し て お り 、 高 変 倍 化 し て い る こ と が 分 か る 。

図 3- 1- 3 変 倍 比 の 変 化 （ 全 体 ）

変倍比の変化

1 2 3 4 5 6

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003基準年 変倍比

変倍比(平均値)

図 3- 1- 4 に タ イ プ 別 （ 広 角 ズ ー ム 、 標 準 ズ ー ム 、 望 遠 ズ ー ム ） の 変 倍 比 を 示 す 。 対 象 デ ー タ 1, 968 件 の 内 訳 は 広 角 ズ ー ム 126 件 、 標 準 ズ ー ム 1, 652 件 、 望 遠 ズ ー ム 190 件 で あ っ た 。 標 準 ズ ー ム の 件 数 は 広 角 ズ ー ム や 望 遠 ズ ー ム の 件 数 に 比 べ 圧 倒 的 に 多 い た め 、 標 準 ズ ー ム の 変 倍 比 の 変 化 は 全 デ ー タ の 変 倍 比 の 変 化 に 近 い も の と な っ た 。 広 角 ズ ー ム 、 標 準 ズ ー ム 、 望 遠 ズ ー ム い ず れ も 年 々 増 加 の 傾 向 が あ る 。 変 倍 比 は 標 準 ズ ー ム 、 望 遠 ズ ー ム 、 広 角 ズ ー ム の 順 に 大 き く 、2004 年 に 出 願 さ れ た 特 許 の 変 倍 比 平 均 は 、標 準 ズ ー ム で 5. 2 倍 、望 遠 ズ ー ム で 4. 1 倍 、 広 角 ズ ー ム で 1. 9 倍 で あ っ た 。

図 3- 1- 4 変 倍 比 の 変 化 （ タ イ プ 別 ）

変倍比の変化(広角ズーム・標準ズーム・望遠ズーム)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 基準年 変倍比

広角ズーム 標準ズーム 望遠ズーム

２ ． F ナ ン バ ー の 変 化

図 3- 1- 5 に Ｆ ナ ン バ ー 最 小 の 変 化 を 示 す 。 F ナ ン バ ー が 小 さ い ほ ど 明 る い 。 対 象 デ ー タ 全 体 （ 1, 905 件 ） の F ナ ン バ ー 最 小 の 平 均 値 の 年 次 推 移 に は 有 意 な 動 き は 見 出 す こ と が で き な い が 、 2001 年 以 降 の み に 限 定 す る と 、 F ナ ン バ ー が 減 少 し て い る こ と が 分 か る 。 対 象 デ ー タ の 内 、明 る さ を 課 題 と す る デ ー タ 87 件 に つ い て F ナ ン バ ー 最 小（ 平 均 値 ）に 着 目 す る と 、年 々 F ナ ン バ ー が 小 さ く （ 明 る く ） な っ て い る こ と が 分 か る 。

図 3- 1- 5 F ナ ン バ ー 最 小 の 変 化

F ナンバー最小の変化

0 1 2 3 4 5 6

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 基準年 F ナンバー

F ナンバー最小(平均値)

明るさを課題とする対象データのF ナンバー最小(最小値)

図 3- 1- 6 に F ナ ン バ ー 比 対 変 倍 比 の 変 化 を 示 す 。F ナ ン バ ー 比 対 変 倍 比 は 減 少 傾 向 に あ る 。

図 3- 1- 6 F ナ ン バ ー 比 対 変 倍 比 の 変 化

F ナンバー比対変倍比の変化

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003基準年 F ナンバー比対

  変倍比

F ナンバー比対変倍比(平均値)

        F ナンバー最大 / F ナンバー最小  F ナンバー比対変倍比 ＝ - - - -                     焦点距離最大 / 焦点距離最小

図3- 1- 7 に 用 途 分 野 別 の Fナ ン バ ー 比 対 変 倍 比 の 変 化 を 示 す 。 CCD 分 野 と コ ン パ ク ト 分 野 の ど ち ら も F ナ ン バ ー 比 対 変 倍 比 は 減 少 傾 向 に あ る 。 1997 年 以 降 、 CCD 分 野 は コ ン パ ク ト 分 野 に 比 べ よ り F ナ ン バ ー 比 対 変 倍 比 が 小 さ く な っ て い る 。

図 3- 1- 7 F ナ ン バ ー 比 対 変 倍 比 の 変 化 （ 用 途 別 ）

F ナンバー比対変倍比の変化

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003基準年 F ナンバー比対

  変倍比

C C D分野 コンパクト分野