JP2003241094A - レンズ系及びワイドコンバータレンズ - Google Patents
レンズ系及びワイドコンバータレンズInfo
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- G02B15/10—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by adding a part, e.g. close-up attachment
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- G02B15/145129—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +-+++
Abstract
適な縮小倍率が0.8倍程度のワイドコンバータレン
ズ、及び該ワイドコンバータレンズとズーミングで全長
が変化するズームレンズとからなるレンズ系を提供す
る。 【解決手段】物体側から順に、ワイドコンバータレンズ
Cと、ズームレンズZとからなるレンズ系において、ワ
イドコンバータレンズCは、ズームレンズZに着脱可能
であり、ズームレンズZの焦点距離を短縮する機能を有
し、ズームレンズZは、最も物体側に移動レンズ群G1
を有し、ズームレンズZの広角端状態から望遠端状態へ
のズーミングに際して、ワイドコンバータレンズCと移
動レンズ群G1との空気間隔を縮小するように移動レン
ズ群G1が物体側方向へ移動し、所定の条件式を満足す
る。
Description
側に取り付けることによってレンズ全系の焦点距離を短
縮するためのワイドコンバータレンズ、及び該レンズを
備えたレンズ系に関し、特にズーミングによって全長が
変化するズームレンズに好適なワイドコンバータレンズ
に関する。
物体側に取り付けることによってレンズ全系の焦点距離
を短縮するためのワイドコンバータレンズが多数提案さ
れている。また、広角端状態から望遠端状態へのズーミ
ングに際して、最も物体側のレンズ群を物体側方向に移
動させる構成とすることによって小型化を達成している
ズームレンズも多数提案されている。
案されているワイドコンバータレンズをマスターレンズ
に装着した場合、マスターレンズとワイドコンバータレ
ンズとの間隔が小さくなる。このため、マスターレンズ
の最も物体側のレンズが広角端状態から望遠端状態への
ズーミングの際に物体側方向へ移動する構成のズームレ
ンズに、従来提案されているワイドコンバータレンズを
装着した場合、ズーミングの途中でワイドコンバータレ
ンズとマスターレンズとが干渉してしまうという問題が
ある。さらに、斯かる干渉を防ごうとする場合、ズーミ
ングに際してワイドコンバータレンズがズームレンズに
あわせて移動する構成としなければならない。このた
め、モータを用いた電動ズーミングにおいて大きな駆動
トルクを要してしまうという問題がある。
たものであり、ズーミングで全長が変化するズームレン
ズに好適な縮小倍率が0.8倍程度のワイドコンバータ
レンズ、及び該ワイドコンバータレンズとズーミングで
全長が変化するズームレンズとからなるレンズ系を提供
することを目的とする。
に本発明は、物体側から順に、ワイドコンバータレンズ
と、ズームレンズとからなるレンズ系において、前記ワ
イドコンバータレンズは、前記ズームレンズに着脱可能
であり、前記ズームレンズの焦点距離を短縮する機能を
有し、前記ズームレンズは、最も物体側に移動レンズ群
を有し、前記ズームレンズの広角端状態から望遠端状態
へのズーミングに際して、前記ワイドコンバータレンズ
と前記移動レンズ群との空気間隔を縮小するように前記
移動レンズ群が物体側方向へ移動し、以下の条件式
(1),(2)を満足することを特徴とするレンズ系を
提供する。 (1) 1.5<EA/EB<2.7 (2) 0.5< DW/T <1.0 但し、 EA:前記ワイドコンバータレンズの最も像面側のレン
ズ面の有効径, EB:前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面の有効
径, DW:前記ズームレンズが広角端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔, T :前記ワイドコンバータレンズの最も物体側のレン
ズ面から最も像面側のレンズ面までの軸上距離.
の最も像面側のレンズ面の有効径とズームレンズの最も
物体側のレンズ面の有効径との適切な比を規定するもの
である。条件式(1)の下限値を下回ると、ズームレン
ズが広角端状態にあるときに周辺光量の低下を招いてし
まうため好ましくない。一方、条件式(1)の上限値を
上回ると、ワイドコンバータレンズが大型化しすぎてし
まうため好ましくない。
の最も像面側のレンズ面とズームレンズの最も物体側の
レンズ面との空気間隔の適切な範囲を規定するものであ
る。条件式(2)の下限値を下回ると、ズームレンズの
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、該
ズームレンズとワイドコンバータレンズとの干渉が生じ
てしまうため好ましくない。一方、条件式(2)の上限
値を上回ると、ワイドコンバータレンズの大型化を招い
てしまうため好ましくない。
成のレンズ系を達成するために、前記ズームレンズの広
角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記
ワイドコンバータレンズは像面に対して固定であり、以
下の条件式(3)を満足することが望ましい。 (3) 0.60<(DW−DT)/DW<0.98 但し、 DT:前記ズームレンズが望遠端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔.
態から望遠端状態へのズーミングに際して、ワイドコン
バータレンズとズームレンズとの間隔変化の適切な範囲
を規定するものである。条件式(3)の上限値を上回る
と、ワイドコンバータレンズとズームレンズとの間隔変
化が大きくなりすぎる。このため、ワイドコンバータレ
ンズの大型化を招いてしまうため好ましくない。一方、
条件式(3)の下限値を下回ると、ズームレンズ全長の
変化が小さくなるため、ズームレンズの小型化を達成す
ることが困難となってしまう。
ンバータレンズを簡素な構成としつつ、良好な性能を確
保するために、前記ワイドコンバータレンズは、物体側
から順に、負レンズと、正レンズとからなり、以下の条
件式(4)〜(7)を満足することが望ましい。 (4) 2.2<|f1/T|<3.2 (f1<0) (5) 3.0<f2/T<4.0 (6) −2.0<(R1+R2)/(R2−R1)<0.0 (7) −0.7<(R3+R4)/(R4−R3)<1.0 但し、 f1:前記負レンズの焦点距離, f2:前記正レンズの焦点距離, R1:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R2:前記負レンズの像面側のレンズ面の曲率半径, R3:前記正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R4:前記正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径.
中の負レンズの焦点距離の適切な範囲を規定するもので
ある。条件式(4)の上限値を上回ると、ワイドコンバ
ータレンズをズームレンズに装着することによるレンズ
系の焦点距離を短縮するという効果が小さくなってしま
うため好ましくない。一方、条件式(4)の下限値を下
回ると、ワイドコンバータレンズ中の負レンズの負の屈
折力が過大となるため、良好な収差補正を達成すること
が困難となってしまう。
中の正レンズの焦点距離の適切な範囲を規定するもので
ある。条件式(5)の上限値又は下限値を超えると、ワ
イドコンバータレンズによる良好な収差補正を達成する
ことが困難となってしまう。
中の負レンズの形状(曲率半径)の適切な範囲を規定す
るものである。条件式(6)の上限値又は下限値を超え
ると、ワイドコンバータレンズによる良好な収差補正を
達成することが困難となってしまう。
中の正レンズの形状(曲率半径)の適切な範囲を規定す
るものである。条件式(7)の上限値又は下限値を超え
ると、ワイドコンバータレンズによる良好な収差補正を
達成することが困難となってしまう。
着して用いるワイドコンバータレンズであって、前記ワ
イドコンバータレンズは、前記ズームレンズの物体側に
着脱可能であり、前記ズームレンズの焦点距離を短縮す
る機能を有し、前記ワイドコンバータレンズを前記ズー
ムレンズに装着した状態において、前記ワイドコンバー
タレンズは、前記ズームレンズのズーミング位置にかか
わらず、像面に対して固定であり、以下の条件式
(2),(3)を満足することを特徴とするワイドコン
バータレンズを提供する。 (2) 0.5<DW/T<1.0 (3) 0.60<(DW−DT)/DW<0.98 但し、 DW:前記ズームレンズが広角端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔, T :前記ワイドコンバータレンズの最も物体側のレン
ズ面から最も像面側のレンズ面までの軸上距離, DT:前記ズームレンズが望遠端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔.
ンバータレンズを簡素な構成としつつ、良好な性能を確
保するために、物体側から順に、負レンズと、正レンズ
とからなり、以下の条件式(4)〜(7)を満足するこ
とが望ましい。 (4) 2.2<|f1/T|<3.2 (f1<0) (5) 3.0<f2/T<4.0 (6) −2.0<(R1+R2)/(R2−R1)<0.0 (7) −0.7<(R3+R4)/(R4−R3)<1.0 但し、 f1:前記負レンズの焦点距離, f2:前記正レンズの焦点距離, R1:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R2:前記負レンズの像面側のレンズ面の曲率半径, R3:前記正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R4:前記正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径.
タレンズにおける任意のレンズ面を、非球面或いは回折
面としてもよい。また、任意のレンズを屈折率分布型レ
ンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとし
てもよい。さらには、いずれかのレンズ又はレンズ群を
光軸に対して垂直な方向に移動させる構成とすることに
よって、手ブレ補正の効果を得ることもできる。
るレンズ系について説明する。図1,図2は、本発明の
実施例1に係るレンズ系の断面図を示す図である。図1
は、広角端状態のズームレンズにワイドコンバータレン
ズを装着したときのレンズ系を示す。また図2は、望遠
端状態のズームレンズにワイドコンバータレンズを装着
したときのレンズ系を示す。図3,図4は、本発明の実
施例2に係るレンズ系の断面図を示す図である。図3
は、広角端状態のズームレンズにワイドコンバータレン
ズを装着したときのレンズ系を示す。また図4は、望遠
端状態のズームレンズにワイドコンバータレンズを装着
したときのレンズ系を示す。図5,図6は、本発明の比
較例1に係るレンズ系の断面図を示す図である。図5
は、広角端状態のズームレンズに従来のワイドコンバー
タレンズを装着したときのレンズ系を示す。また図6
は、望遠端状態のズームレンズに従来のワイドコンバー
タレンズを装着したときのレンズ系を示す。図7,図8
は、本発明の比較例2に係るレンズ系の断面図を示す図
である。図7は、広角端状態のズームレンズに従来のワ
イドコンバータレンズを装着したときのレンズ系を示
す。また図8は、望遠端状態のズームレンズに従来のワ
イドコンバータレンズを装着したときのレンズ系を示
す。
ズCは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レン
ズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2とからな
る。また、比較例1,2に係るワイドコンバータレンズ
として、従来のワイドコンバータレンズCを用いてい
る。さらに、全実施例及び全比較例に係るズームレンズ
Zは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ
群G1と、負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、正の屈折力を有
する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レン
ズ群G5とからなる。また、開口絞りSは第3レンズ群
G3に含まれる。尚、全実施例及び全比較例に係るレン
ズ系において、マスターレンズとして共通のズームレン
ズZを用いている。
ームレンズZの広角端状態から望遠端状態へのズーミン
グに際して、ズームレンズZ中の第1レンズ群G1は物
体側方向に移動し、ワイドコンバータレンズCは像面I
に対して固定である。また、比較例1,2に係るレンズ
系において、ズームレンズZの広角端状態から望遠端状
態へのズーミングを行う際には、ズームレンズZ中の第
1レンズ群G1と共にワイドコンバータレンズCを移動
させなければならない。このため、ズーム駆動機構への
負荷が実施例1,2に係るレンズ系よりも大きい。さら
に、全実施例及び全比較例に係るレンズ系において、ズ
ームレンズZのフォーカシングは第5レンズ群G5を移
動させることによって行う。また、ワイドコンバータレ
ンズCを装着した際の焦点位置の変化の補正について
も、同様に第5レンズ群G5を移動させることによって
行う。
に係るワイドコンバータレンズの諸元の値を掲げる。ま
た表3,4に、本発明の比較例1,2に係る従来のワイ
ドコンバータレンズの諸元の値を掲げる。
ワイドコンバータレンズとズームレンズとの合成焦点距
離、FNOはワイドコンバータレンズとズームレンズと
の合成Fナンバー、2Aはワイドコンバータレンズとズ
ームレンズとの合成撮影画角をそれぞれ示す。また、表
1〜4中の(レンズデータ)において、Riは物体側から
順に第i番目のレンズ面の曲率半径、diは物体側から順
に第i番目のレンズ厚又は空気間隔をそれぞれ示す。さ
らに、niとνiは物体側から順に第i番目のレンズのd
線(λ=587.6nm)に対する屈折率とアッベ数を
それぞれ示す。また、dEはワイドコンバータレンズの最
も像面側のレンズ面とズームレンズの最も物体側のレン
ズ面との空気間隔を示す。ここで、以下の全ての諸元値
において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、
その他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかし
光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性
能が得られるため、これに限られるものではない。
例に係るレンズ系において、マスターレンズとして用い
られるズームレンズは共通であり、以下の表5にこのズ
ームレンズの諸元の値を掲げる。表5中の(ズームレン
ズ諸元)において、fはズームレンズ単体での焦点距
離、FNOはズームレンズ単体でのFナンバー、2Aは
ズームレンズ単体での撮影画角をそれぞれ示す。また表
5中の(レンズデータ)において、Riは物体側から順に
第i番目のレンズ面の曲率半径、diは物体側から順に第
i番目のレンズ厚又は空気間隔をそれぞれ示す。さら
に、niとνiは物体側から順に第i番目のレンズのd線
(λ=587.6nm)に対する屈折率とアッベ数をそ
れぞれ示す。尚、ズームレンズZのフォーカシングと、
ワイドコンバータレンズCを装着した際のレンズ系の焦
点位置の変化の補正とを行うズームレンズZ中の第5レ
ンズ群G5は、表5中の(レンズデータ)におけるR23
〜R25で示されるレンズ群である。また、第5レンズ群
G5と像面Iとの間には、像面に配設された固体撮像素
子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのフィ
ルタ、即ちローパスフィルタP1と、前記固体撮像素子
を保護するカバー硝子P2とを有する。
るレンズ系においてワイドコンバータレンズCをズーム
レンズZに装着した際の焦点位置の変化を補正するため
の第5レンズ群G5の移動量を示す。尚、第5レンズ群
G5の物体側方向への移動を正の値とする。
るレンズ系の条件式対応数値を示す。
端状態のズームレンズにワイドコンバータレンズを装着
したときのレンズ系の諸収差図を示す。また図10は、
本発明の実施例2において、広角端状態のズームレンズ
にワイドコンバータレンズを装着したときのレンズ系の
諸収差図を示す。図9,10の各収差図において、FN
OはFナンバー、Yは像高、Aは半画角、d,gはd線
(λ=587.6nm),g線(λ=435.6nm)
の収差曲線を示している。また、球面収差図では最大口
径に対応するFナンバーの値、非点収差図、歪曲収差
図、倍率色収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コ
マ収差図では各半画角の値を示す。さらに非点収差図に
おいて、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面
をそれぞれ示す。
ンズ系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を
有していることが明らかである。
化するズームレンズに好適な縮小倍率が0.8倍程度の
ワイドコンバータレンズ、及び該ワイドコンバータレン
ズとズーミングで全長が変化するズームレンズとからな
るレンズ系を提供することができる。
ムレンズにワイドコンバータレンズを装着したときのレ
ンズ系の断面図である。
ムレンズにワイドコンバータレンズを装着したときのレ
ンズ系の断面図である。
ムレンズにワイドコンバータレンズを装着したときのレ
ンズ系の断面図である。
ムレンズにワイドコンバータレンズを装着したときのレ
ンズ系の断面図である。
ムレンズに従来のワイドコンバータレンズを装着したと
きのレンズ系の断面図である。
ムレンズに従来のワイドコンバータレンズを装着したと
きのレンズ系の断面図である。
ムレンズに従来のワイドコンバータレンズを装着したと
きのレンズ系の断面図である。
ムレンズに従来のワイドコンバータレンズを装着したと
きのレンズ系の断面図である。
ムレンズにワイドコンバータレンズを装着したときのレ
ンズ系の諸収差図である。
ームレンズにワイドコンバータレンズを装着したときの
レンズ系の諸収差図である。
Claims (5)
- 【請求項1】物体側から順に、ワイドコンバータレンズ
と、ズームレンズとからなるレンズ系において、 前記ワイドコンバータレンズは、前記ズームレンズに着
脱可能であり、前記ズームレンズの焦点距離を短縮する
機能を有し、 前記ズームレンズは、最も物体側に移動レンズ群を有
し、 前記ズームレンズの広角端状態から望遠端状態へのズー
ミングに際して、前記ワイドコンバータレンズと前記移
動レンズ群との空気間隔を縮小するように前記移動レン
ズ群が物体側方向へ移動し、 以下の条件式を満足することを特徴とするレンズ系。 1.5<EA/EB<2.7 0.5< DW/T <1.0 但し、 EA:前記ワイドコンバータレンズの最も像面側のレン
ズ面の有効径, EB:前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面の有効
径, DW:前記ズームレンズが広角端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔, T :前記ワイドコンバータレンズの最も物体側のレン
ズ面から最も像面側のレンズ面までの軸上距離. - 【請求項2】前記ズームレンズの広角端状態から望遠端
状態へのズーミングに際して、前記ワイドコンバータレ
ンズは像面に対して固定であり、 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記
載のレンズ系。 0.60<(DW−DT)/DW<0.98 但し、 DT:前記ズームレンズが望遠端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔. - 【請求項3】前記ワイドコンバータレンズは、物体側か
ら順に、負レンズと、正レンズとからなり、以下の条件
式を満足することを特徴とする請求項2に記載のレンズ
系。 2.2<|f1/T|<3.2 (f1<0) 3.0<f2/T<4.0 −2.0<(R1+R2)/(R2−R1)<0.0 −0.7<(R3+R4)/(R4−R3)<1.0 但し、 f1:前記負レンズの焦点距離, f2:前記正レンズの焦点距離, R1:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R2:前記負レンズの像面側のレンズ面の曲率半径, R3:前記正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R4:前記正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径. - 【請求項4】ズームレンズの物体側に装着して用いるワ
イドコンバータレンズであって、 前記ワイドコンバータレンズは、前記ズームレンズの物
体側に着脱可能であり、前記ズームレンズの焦点距離を
短縮する機能を有し、 前記ワイドコンバータレンズを前記ズームレンズに装着
した状態において、前記ワイドコンバータレンズは、前
記ズームレンズのズーミング位置にかかわらず、像面に
対して固定であり、 以下の条件式を満足することを特徴とするワイドコンバ
ータレンズ。 0.5<DW/T<1.0 0.60<(DW−DT)/DW<0.98 但し、 DW:前記ズームレンズが広角端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔, T :前記ワイドコンバータレンズの最も物体側のレン
ズ面から最も像面側のレンズ面までの軸上距離, DT:前記ズームレンズが望遠端状態にあるときの前記
ワイドコンバータレンズの最も像面側のレンズ面と前記
ズームレンズの最も物体側のレンズ面との空気間隔. - 【請求項5】物体側から順に、負レンズと、正レンズと
からなり、 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項4に記
載のワイドコンバータレンズ。 2.2<|f1/T|<3.2 (f1<0) 3.0<f2/T<4.0 −2.0<(R1+R2)/(R2−R1)<0.0 −0.7<(R3+R4)/(R4−R3)<1.0 但し、 f1:前記負レンズの焦点距離, f2:前記正レンズの焦点距離, R1:前記負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R2:前記負レンズの像面側のレンズ面の曲率半径, R3:前記正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径, R4:前記正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径.
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JP2002039125A JP4161587B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | レンズ系及びワイドコンバータレンズ |
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JP2002039125A JP4161587B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | レンズ系及びワイドコンバータレンズ |
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Publication Number | Publication Date |
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JP4161587B2 JP4161587B2 (ja) | 2008-10-08 |
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JP (1) | JP4161587B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8007116B2 (en) | 2007-05-29 | 2011-08-30 | Konica Minolta Opto, Inc. | Video projection device having a converter lens attachably and detachably provided |
WO2014199766A1 (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | コニカミノルタ株式会社 | コンバータレンズ、撮像光学系及び携帯端末 |
US10295890B2 (en) | 2017-07-06 | 2019-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image projection apparatus |
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2002
- 2002-02-15 JP JP2002039125A patent/JP4161587B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014199766A1 (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | コニカミノルタ株式会社 | コンバータレンズ、撮像光学系及び携帯端末 |
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