JP2004069718A - 小型広角変倍レンズ及びそれを有するカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群を有する変倍レンズで、広角端画角が70°以上で変倍比が2.5倍をこえる全長の短い低コストな小型広角変倍レンズおよびそれを用いたカメラを提供する。
【解決手段】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(L21,L22)との間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズである。第1レンズ群G1は物体側から順に、第1a群(L11,L12)、開口絞りS、第1b群(L13)からなり、第1レンズ群G1を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されている。FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、TLtを望遠端での光軸上における第1面から結像面までの距離としたとき、次の条件式を満足する。
1.1 <FLw/IH <1.35
0.80 <TLt/FLt < 0.94
【選択図】 図1
【解決手段】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(L21,L22)との間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズである。第1レンズ群G1は物体側から順に、第1a群(L11,L12)、開口絞りS、第1b群(L13)からなり、第1レンズ群G1を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されている。FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、TLtを望遠端での光軸上における第1面から結像面までの距離としたとき、次の条件式を満足する。
1.1 <FLw/IH <1.35
0.80 <TLt/FLt < 0.94
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型広角変倍レンズ及び小型広角変倍レンズを有するカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
物体側から正の前群と負の後群からなる2群構成の変倍レンズは、構造が簡単であるため以前からよく用いられている。また近年コンパクトカメラ用の変倍レンズにおいては、小型化・高変倍化の要求が高くなってきており、特に変倍に際し、短焦点距離端の広画角化の要求が高くなってきている。また、よりいっそうの小型化・低コスト化も求められている。例えば、特開昭57−201213号、特開平2−6917号、特開平3−185412号、特開平10−96858号、特開2000−305015号、米国特許5493448号などでは、全系のレンズ枚数を5枚程度で構成した低コストな光学系が提案されている。また、特開平6−82696号、特開平6−160713号、特開平11−305123号、特開2001−194588号、米国特許5270867号、米国特許5900991号などでは、広角端での画角が70°より広い光学系が提案されている。さらに特開2000−137163号、特開2001−116995号、米国特許4936661号では、構成枚数も少なく、広画角・高変倍の光学系が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開昭57−201213号、特開平2−6917号、特開平3−185412号、特開平10−96858号、特開2000−305015号、米国特許5493448号では、5枚程度のレンズで構成された光学系が提案されているが、これらは画角が70°より狭く、変倍比も2.2以下のため、広画角・高変倍とはいえない面がある。また、特開平6−82696号,特開平6−160713号、特開平11−305123号、特開2001−194588号,米国特許5270867号、米国特許5900991号では、広角端で70°以上の広画角を達成している。しかし望遠側での望遠比が1程度となっており、小型化という観点では十分とはいえない。その点、特開2000−137163号、特開2001−116995号、米国特許4936661号の実施例3及び4では、広角端で70°以上の広画角と、 2.5を超える変倍比を達成しつつ望遠比も0.96を下回っていることから、広画角・高変倍で小型を達成しているといえる。しかし、特開2000−137163号、特開2001−116995号、米国特許4936661号の実施例3及び4では接合レンズを有しており、6枚以上のレンズで構成されている。また米国特許4936661号では、非球面を3個のレンズに使用しており、低コストという点では十分とはいえない。
【0004】
上記の問題点に鑑み、本発明は、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群を有する変倍レンズで、広角端画角が70°以上で変倍比が2. 5をこえる全長の短い低コストな光学系及びこの光学系を有するカメラを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による小型広角変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群(前群)と負の屈折力を有する第2レンズ群(後群)を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は物体側から順に1枚以上のレンズからなる第1a群と、開口絞りと1枚以上のレンズからなる第1b群からなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されており、FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、TLtを望遠端での光軸上における第1面から結像面までの距離としたとき、以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする。
1.1 <FLw/IH<1.35 (1)
0.80<TLt/FLt<0.94 (2)
【0006】
また、本発明による小型広角変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は物体側から順に、1枚以上のレンズからなる第1a群と、開口絞りと1枚以上のレンズからなる正の第1b群からなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されており、FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高としたとき、以下の条件式(1)、(3)を満足することを特徴とする。
1.1 <FLw/IH<1.35 (1)
2.50<FLt/FLw<5.0 (3)
【0007】
また、本発明による小型広角変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は、1枚の負の屈折力を有するレンズと、2枚の正の屈折力を有するレンズからなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが空気間隔を介して配置されており,FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、Fbwを広角端におけるバックフォーカスの近軸量、FL1Gを第1レンズ群の焦点距離としたとき、以下の条件式(1)、(3)、(4)、(5)を満足することを特徴とする。
1.1 <FLw/IH<1.35 (1)
2.50<FLt/FLw<5.0 (3)
0.2 <Fbw/FLw<0.37 (4)
0.4 <FL1G/FLw<0.7 (5)
【0008】
また、本発明による小型広角変倍レンズを有するカメラは、撮影用レンズとして用いる請求項1に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され、上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とする。
【0009】
また、本発明による小型広角変倍レンズを有するカメラは、撮影用レンズとして用いる請求項2に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明による小型広角変倍レンズを有するカメラは、撮影用レンズとして用いる請求項3に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され、上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例を参照して説明する。説明に先立ち、本発明の作用・効果について説明する。
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍するレンズにおいて、第1レンズ群中に絞りを配置することにより、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を詰めることができる。また、絞りを第1レンズ群の像面側に配置する場合に比べて、絞りより物体側のレンズの外径を小径化できる。正レンズにおける縁肉厚を確保するための軸上厚や凹面での外周部でのサグをそれぞれ小さくできるため、望遠端での全長を短く抑えることができる。第1レンズ群を構成する全てのレンズを単レンズで構成することにより、接合レンズに比べて曲率を緩くすることができるため、レンズの縁肉厚を確保しやすく、接合の加工工程がない分コストを下げることができる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍するレンズにおいて、第1レンズ群中に絞りを配置することにより、絞りを第1レンズ群の像面側に配置する場合に比べて、第1レンズ群内での光線高を下げることができ、球面収差やコマ収差の発生を抑えられるため、第1レンズ群の収差が増幅される望遠端の焦点距離を伸ばしやすい。また単レンズで構成することにより、接合レンズに比べて曲率を緩くできるため、レンズの加工コストを抑えることができる。
【0014】
低コストの光学系では、レンズの外径を小さくしていくことが望ましいが、請求項3に記載の発明によれば、バックフォーカスを長く取ることができ、コスト面での影響の大きい最終レンズを小径化することができる。また、第1レンズ群を3枚の単レンズで構成することにより、枚数を少なくし、部品コストの削減を図ることができる。条件式(4)の上限を上回ると、全長が長くなり小型化を妨げ、下限を下回ると第2レンズ群の径が太くなり、大型化を招いてしまう。条件式(5)は条件式(4)とともに、小型化に関する条件式で上限を上回ると、変倍時の第1レンズ群の移動量が多くなり全体の大型化を招く。下限を下回ると移動量は小さくなるが、屈折力が強くなるため収差補正が難しくなり、良好な画質を提供できなくなる。
【0015】
小型化・低コスト化を達成するためには、部品点数を削減することが望まれるため非球面を用いて収差補正を行うが、第2レンズ群はレンズの外径が大きくなるのでガラス非球面レンズを使用した場合、加工性が悪くなり低コスト化が難しい。本発明による小型広角変倍レンズは、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、第2レンズ群は、少なくとも1面の非球面を有する1枚のプラスチックレンズと1枚の物体側に凹面を向けたガラスレンズを有することを特徴としている。これによれば、射出成型で加工したプラスチックレンズを用いることができ、加工性が容易になり低コスト化が図れる。
【0016】
また、本発明による小型広角変倍レンズは、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズにおいて、第1レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離をFL1P、第2レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離をFL2Pとしたとき、下記の条件式(6)を満足することを特徴としている。
0<FL1P/FL2P<0.1 (6)
上記条件を満足する構成では、第2レンズ群の物体側に非球面を使用することで光学性能の改善を図っているが、第2レンズ群は比較的レンズの外径が大きくなるため、プラスチックレンズを使用するのがコスト面で好ましい。しかし、プラスチックレンズは温度及び湿度による変化が大きいため、上記条件を満たす屈折力を持たせておくことが望ましい。上記条件式(6)を満たすことで、温度及び湿度の影響が少なく、第1レンズ群からの光線高を抑えた小径のプラスチックレンズとなる。上記条件式(6)の上限を上回ると2群のプラスチックレンズの屈折力が大きくなり、環境による描写性能変化が大きくなる。下限を下回ると、プラスチックレンズの焦点距離が負の屈折力を持ち、第2レンズ群内の偏心によるコマ収差の変化が大きくなり、描写性能が劣化しやすくなる。
【0017】
また、本発明の小型広角変倍レンズは、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において第1a群は、1枚の負の屈折力を持つメニスカスレンズと1枚の正の屈折力を持つメニスカスレンズからなり、互いの凸面、あるいは凹面を向かい合わせて配置することを特徴とする。この構成により、第2レンズ群と第1b群で発生する負の非点収差を第1a群の負レンズで補正し、第1a群内で互いに歪曲収差をうち消すことで、良好に軸外の収差を補正できる。
【0018】
また、本発明の小型広角変倍レンズは、第1レンズ群はすべてのレンズをガラスレンズで構成していることを特徴とする。プラスチックレンズを使用する場合、温度及び湿度による屈折力の変化が大きいため、あまり屈折力を強くするとピント位置や描写性能が不安定になりやすい。また、成型を安定させるためある程度の厚みを持たせる必要があるため、屈折力が弱い厚いレンズを光路中におくこととなり、全長短縮の妨げとなるが、ガラスレンズの場合、温湿度の影響を受けにくいので安定性が高い。特に第1レンズ群は、変倍時に第2レンズ群で拡大されるため、温湿度の影響を抑えるにはガラスレンズで構成することが望ましい。また、本発明においては、第1レンズ群は3枚、第2レンズ群は2枚程度のレンズで構成することが、コストや加工性の面で望ましい。
【0019】
次に、前記条件式(1)から(6)の上限及び下限について、さらに説明する。条件式(1)の上限を上回る場合、広角端における画角は狭くなり広角とはいえない。条件式の下限を下回るほどの広画角では各群の屈折力を強くせざるを得ず、各群で発生する収差が大きくなり、変倍全域での収差補正が困難になる。また、条件式(1)の下限値を、1.25にしてもよい。これにより広角側画角を適度に抑えることができ、少ない枚数で良好に収差補正が行える。また、条件式(1)の上限値を、1.34にしてもよい。これにより本発明のレンズ構成を採用する場合の広角側でのレンズ全長の小型化、適度な画角を確保でき、かつまた収差補正との良好なバランスも取ることができる。
【0020】
条件式(2)の下限を下回ると、各レンズ群の屈折力が非常に強まるため、望遠端でのレンズ全長は小さくなるが、各レンズ群で発生する収差が大きくなるので、変倍範囲全域での収差補正が困難になる。また、条件式(2)の上限を上回ると、望遠端でのレンズ全長が大きくなり、カメラを小型化することが困難となってしまう。また、条件式(2)の下限値を0.85にしてもよい。これにより、少ないレンズ枚数で良好に収差補正を行うことができる。
【0021】
条件式(3)の下限を下回ると、望遠端の焦点距離が短くなりカメラの商品性が低下する。上限を上回ると各群の屈折力が非常に強くなるため、各群で発生する収差が大きくなり、変倍範囲全域での収差補正が困難になる。また、条件式(3)の下限値を2.6更には2.65にしてもよい。これにより本発明のレンズ構成を採用する場合の適度な変倍比を確保することができる。また、条件式(3)の上限値を3.0にしてもよい。これにより、少ないレンズ枚数で良好に収差補正を行うことができる。
【0022】
条件式(4)の下限値を0.23にしてもよい。また、条件式(4)の上限値を0.30に限定してもよい。これにより、レンズ全長の増大化及び第2レンズ群の径の増大化を一層、抑えることができる。
【0023】
条件式(5)の下限値を0.50にしてもよい。これにより、第1レンズ群の移動量を抑え、より一層、収差性能を抑えることができる。
【0024】
条件式(6)の下限値を0.02にしてもよい。第2レンズ群を少ないレンズ枚数(例えば2枚のレンズ)にて構成する場合、第2レンズ群自体の収差を抑えるために負の屈折力を有する第2レンズ群中の最も物体側の正レンズには、適度な屈折力を確保することがより好ましい。したがって、条件式(6)の下限値を0.02にすることがより好ましい。
【0025】
条件式(6)の上限値を0.07にしてもよい。これにより、第2レンズ群の最も物体側の正レンズの温度または湿度変化による影響をより一層抑えることができる。
【0026】
以下、本発明の実施例を図面及び数値データを用いて説明する。
実施例1
図1は、本発明による小型広角変倍レンズの第1実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。図2は、第1実施例の(a)広角端、(b)中間、(c)望遠端におけるレンズ収差図である。また、レンズデータを表1a、1b及び1cに示す。
【0027】
本発明の第1実施例の小型広角変倍レンズは、図1に示すように物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1(前群)と負の屈折力を有する第2レンズ群G2(後群)を有し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔を変化させて変倍を行うものであり、具体的には、広角端から望遠端への変倍時に第1レンズ群G1(前群)と第2レンズ群G2(後群)との間隔を狭くしつつ両群を物体側に移動させる。第1レンズ群G1(前群)は、物体側から順に、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズL12からなる第1a群と、絞りSと、正の非球面レンズL13からなる第1b群で構成される。第2レンズ群G2(後群)は、物体側から順に正のメニスカスレンズL21と負のメニスカスレンズL22から構成されている。第1レンズ群の最も像側面である第7面r7と第2レンズ群の最も物体側面である第8面r8が非球面となっている。
【0028】
本実施例に係る光学部材の数値データは以下の通りである。データ中、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1,d2,…は各レンズの肉厚または空気間隔、n1,n2,…は各レンズのd線での屈折率、fは広角変倍レンズ全系の焦点距離、ν1,ν2,…は各レンズのd線でのアッベ数、fnoはFナンバー、D1は第7面と第8面の間の可変間隔距離、fbはバックフォーカス(第11面から像面までの距離)を表している。
なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表わされる。
x=(y2/r)/[1+{1−(K+1)・(y/r)2}1/2]+AC4・y4+AC6・y6+AC8・y8+AC10・y10
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、AC4、AC6、AC8、AC10はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。
なお、これらの記号は後述の各実施例の数値データにおいても共通に使用されている。
【0029】
表1 a
f=28.8−47.3−77.6 fno=4.8−7.9−13.0
【0030】
表 1 b
非球面
【0031】
表 1 c
可変間隔
【0032】
実施例2
図3は、本発明による小型広角変倍レンズの第2実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。図4は、第2実施例の(a)広角端、(b)中間、(c)望遠端におけるレンズ収差図である。また、レンズデータを表2a、2b及び2cに示す。
【0033】
本発明の第2実施例の小型広角変倍レンズは、図3に示すように、物体側から順に像側に凹面を向けた正のメニスカスレンズL11、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズL12からなる第1a群と、絞りSと、正の非球面レンズL13からなる第1b群で構成される第1レンズ群G1と、正のメニスカスレンズL21と負のメニスカスレンズL22からなる第2レンズ群G2で構成されている。第1レンズ群G1の最も像側面である第7面r7と第2レンズ群の最も物体側面である第8面r8が非球面である。第2実施例の小型広角変倍レンズも、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔を変化させて変倍を行うものであり、具体的には、広角端から望遠端への変倍時に第1レンズ群G1(前群)と第2レンズ群G2(後群)との間隔を狭くしつつ両群を物体側に移動させる。
【0034】
表2 a
f=28.8−47.3−77.6 fno=4.6−7.6−12.5
【0035】
表2b
非球面
【0036】
表2c
可変間隔
【0037】
上記実施例1及び実施例2における条件式の値を表3に示す。
表3
【0038】
以上説明したように、本発明の小型広角変倍レンズは、特許請求の範囲に記載された特徴の他に、次に示すような特徴を備えている。
【0039】
(イ)第2レンズ群は、少なくとも1面の非球面を有する1枚のプラスチックレンズと1枚の物体側に凹面を向けたガラスレンズを有する請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
(ロ)第1レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離をFL1P、第2レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離をFL2Pとしたとき、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
0 <FL1P/FL2P <0.1
(ハ)第1a群は、1枚の負の屈折力を持つメニスカスレンズと1枚の正の屈折力を持つメニスカスレンズからなり、互いの凸面、あるいは凹面を向かい合わせて配置することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
(ニ)第1レンズ群はすべてのレンズをガラスレンズで構成していることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
【0040】
本願の発明は、請求項及び前記段落0039に記載した構成、各条件式を同時に満足することが一層好ましい。これにより、低コストでありながら高性能の広角変倍レンズ、若しくは、それを備えたカメラを構成できる。
【0041】
また、第1レンズ群、第2レンズ群の構成は、それぞれ各実施例に記載の構成に限定してもよい。例えば、実施例1のように、前記第1レンズ群が、物体側から順に、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、物体倒に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、絞り、非球面を有する正レンズからなることを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載される小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0042】
また、前記第2レンズ群が、物体側から順に、像側に凸面を向け、かつ、プラスチックで構成され、少なくとも物体側の面が非球面である正のメニスカスレンズと、像側に凸面を向けかつガラスで構成された負のメニスカスレンズからなることを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0043】
また、実施例2のように、前記第1レンズ群が、物体側から順に、像側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズ、絞り、非球面を有する正レンズからなることを特徹とする、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0044】
また、前記第2レンズ群が、物体側から順に、像側に凸面を向け、かつ、プラスチックで構成され、片面のみが非球面である正のメニスカスレンズと、像側に凸面を向け、かつ、ガラスで構成された負のメニスカスレンズからなることを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0045】
次に、本発明の変倍レンズを備えたカメラを説明する。図5はこのカメラの一例を示す概略斜視図であり、図6はカメラ内部の概略構成を示す断面図である。本発明のカメラはこれらの図でそれぞれ示されるような構成の撮影用対物レンズaを備えたコンパクトカメラとして用いられる。図6に示す例においては、G1は正の屈折力の第1レンズ群、G2は負の屈折力の第2レンズ群を示しており、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2でもって、前記実施例1で説明したような変倍レンズが構成されている。また、Lbは撮影用光路、Leはファインダー用光路を示しており、撮影用光路Lbとファインダー用光路Leは平行に並んでおり、被写体の像は、ファインダー用対物レンズ、像正立プリズム、絞り、及び接眼レンズからなるファインダーにより観察され、また、撮影用対物レンズaによりフィルム上に結像される。ここで、フィルム直前には、図7に示すような撮影範囲を規定する矩形の開口を持つ視野絞りS2が配置されている。この視野絞りS2の対角長は2IHである。
【0046】
また、フィルムの代わりに、CCD等の電子撮像素子を用いて構成されるコンパクトな電子カメラの撮影用対物レンズとして本発明の変倍光学系を用いることができる。その場合、電子撮像素子へ入射する軸上、及び軸外の主光線がほぼ垂直となるように、電子撮像素子の撮像面の直前に正レンズを配置してもよい。この場合は、電子撮像素子の最大有効撮像範囲の対角長が2IHである。
【0047】
本発明の変倍レンズを備えたカメラは、特許請求の範囲に記載された発明の他に、次に示すような特徴を備えている。
【0048】
撮影用レンズとして用いる前記段落0039の(イ)乃至(ニ)の何れかに記載された小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とするカメラ。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、広角端画角が70°以上で変倍比が2. 5をこえる全長の短い小型広角変倍レンズを低コストで提供することができる。また、小型の変倍レンズに適合したコンパクトなカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による小型広角変倍レンズの第1実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。
【図2】本発明による第1の実施例における球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。
【図3】本発明による小型広角変倍レンズの第2の実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。
【図4】本発明の第2の実施例における球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。
【図5】本発明の変倍レンズを用いたカメラの一例を示す概略斜視図である。
【図6】図5のカメラ内部の概略構成を示す断面図である。
【図7】図5のカメラの枠の対角長を示す説明図である。
【符号の説明】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
L11、L12,L13,L21,L22 レンズ
a コンパクトカメラ用対物レンズ
Lb 撮影用光路
Le ファインダー用光路
S2 視野絞り
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型広角変倍レンズ及び小型広角変倍レンズを有するカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
物体側から正の前群と負の後群からなる2群構成の変倍レンズは、構造が簡単であるため以前からよく用いられている。また近年コンパクトカメラ用の変倍レンズにおいては、小型化・高変倍化の要求が高くなってきており、特に変倍に際し、短焦点距離端の広画角化の要求が高くなってきている。また、よりいっそうの小型化・低コスト化も求められている。例えば、特開昭57−201213号、特開平2−6917号、特開平3−185412号、特開平10−96858号、特開2000−305015号、米国特許5493448号などでは、全系のレンズ枚数を5枚程度で構成した低コストな光学系が提案されている。また、特開平6−82696号、特開平6−160713号、特開平11−305123号、特開2001−194588号、米国特許5270867号、米国特許5900991号などでは、広角端での画角が70°より広い光学系が提案されている。さらに特開2000−137163号、特開2001−116995号、米国特許4936661号では、構成枚数も少なく、広画角・高変倍の光学系が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開昭57−201213号、特開平2−6917号、特開平3−185412号、特開平10−96858号、特開2000−305015号、米国特許5493448号では、5枚程度のレンズで構成された光学系が提案されているが、これらは画角が70°より狭く、変倍比も2.2以下のため、広画角・高変倍とはいえない面がある。また、特開平6−82696号,特開平6−160713号、特開平11−305123号、特開2001−194588号,米国特許5270867号、米国特許5900991号では、広角端で70°以上の広画角を達成している。しかし望遠側での望遠比が1程度となっており、小型化という観点では十分とはいえない。その点、特開2000−137163号、特開2001−116995号、米国特許4936661号の実施例3及び4では、広角端で70°以上の広画角と、 2.5を超える変倍比を達成しつつ望遠比も0.96を下回っていることから、広画角・高変倍で小型を達成しているといえる。しかし、特開2000−137163号、特開2001−116995号、米国特許4936661号の実施例3及び4では接合レンズを有しており、6枚以上のレンズで構成されている。また米国特許4936661号では、非球面を3個のレンズに使用しており、低コストという点では十分とはいえない。
【0004】
上記の問題点に鑑み、本発明は、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群を有する変倍レンズで、広角端画角が70°以上で変倍比が2. 5をこえる全長の短い低コストな光学系及びこの光学系を有するカメラを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による小型広角変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群(前群)と負の屈折力を有する第2レンズ群(後群)を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は物体側から順に1枚以上のレンズからなる第1a群と、開口絞りと1枚以上のレンズからなる第1b群からなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されており、FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、TLtを望遠端での光軸上における第1面から結像面までの距離としたとき、以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする。
1.1 <FLw/IH<1.35 (1)
0.80<TLt/FLt<0.94 (2)
【0006】
また、本発明による小型広角変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は物体側から順に、1枚以上のレンズからなる第1a群と、開口絞りと1枚以上のレンズからなる正の第1b群からなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されており、FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高としたとき、以下の条件式(1)、(3)を満足することを特徴とする。
1.1 <FLw/IH<1.35 (1)
2.50<FLt/FLw<5.0 (3)
【0007】
また、本発明による小型広角変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は、1枚の負の屈折力を有するレンズと、2枚の正の屈折力を有するレンズからなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが空気間隔を介して配置されており,FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、Fbwを広角端におけるバックフォーカスの近軸量、FL1Gを第1レンズ群の焦点距離としたとき、以下の条件式(1)、(3)、(4)、(5)を満足することを特徴とする。
1.1 <FLw/IH<1.35 (1)
2.50<FLt/FLw<5.0 (3)
0.2 <Fbw/FLw<0.37 (4)
0.4 <FL1G/FLw<0.7 (5)
【0008】
また、本発明による小型広角変倍レンズを有するカメラは、撮影用レンズとして用いる請求項1に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され、上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とする。
【0009】
また、本発明による小型広角変倍レンズを有するカメラは、撮影用レンズとして用いる請求項2に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明による小型広角変倍レンズを有するカメラは、撮影用レンズとして用いる請求項3に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され、上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した実施例を参照して説明する。説明に先立ち、本発明の作用・効果について説明する。
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍するレンズにおいて、第1レンズ群中に絞りを配置することにより、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を詰めることができる。また、絞りを第1レンズ群の像面側に配置する場合に比べて、絞りより物体側のレンズの外径を小径化できる。正レンズにおける縁肉厚を確保するための軸上厚や凹面での外周部でのサグをそれぞれ小さくできるため、望遠端での全長を短く抑えることができる。第1レンズ群を構成する全てのレンズを単レンズで構成することにより、接合レンズに比べて曲率を緩くすることができるため、レンズの縁肉厚を確保しやすく、接合の加工工程がない分コストを下げることができる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍するレンズにおいて、第1レンズ群中に絞りを配置することにより、絞りを第1レンズ群の像面側に配置する場合に比べて、第1レンズ群内での光線高を下げることができ、球面収差やコマ収差の発生を抑えられるため、第1レンズ群の収差が増幅される望遠端の焦点距離を伸ばしやすい。また単レンズで構成することにより、接合レンズに比べて曲率を緩くできるため、レンズの加工コストを抑えることができる。
【0014】
低コストの光学系では、レンズの外径を小さくしていくことが望ましいが、請求項3に記載の発明によれば、バックフォーカスを長く取ることができ、コスト面での影響の大きい最終レンズを小径化することができる。また、第1レンズ群を3枚の単レンズで構成することにより、枚数を少なくし、部品コストの削減を図ることができる。条件式(4)の上限を上回ると、全長が長くなり小型化を妨げ、下限を下回ると第2レンズ群の径が太くなり、大型化を招いてしまう。条件式(5)は条件式(4)とともに、小型化に関する条件式で上限を上回ると、変倍時の第1レンズ群の移動量が多くなり全体の大型化を招く。下限を下回ると移動量は小さくなるが、屈折力が強くなるため収差補正が難しくなり、良好な画質を提供できなくなる。
【0015】
小型化・低コスト化を達成するためには、部品点数を削減することが望まれるため非球面を用いて収差補正を行うが、第2レンズ群はレンズの外径が大きくなるのでガラス非球面レンズを使用した場合、加工性が悪くなり低コスト化が難しい。本発明による小型広角変倍レンズは、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、第2レンズ群は、少なくとも1面の非球面を有する1枚のプラスチックレンズと1枚の物体側に凹面を向けたガラスレンズを有することを特徴としている。これによれば、射出成型で加工したプラスチックレンズを用いることができ、加工性が容易になり低コスト化が図れる。
【0016】
また、本発明による小型広角変倍レンズは、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズにおいて、第1レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離をFL1P、第2レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離をFL2Pとしたとき、下記の条件式(6)を満足することを特徴としている。
0<FL1P/FL2P<0.1 (6)
上記条件を満足する構成では、第2レンズ群の物体側に非球面を使用することで光学性能の改善を図っているが、第2レンズ群は比較的レンズの外径が大きくなるため、プラスチックレンズを使用するのがコスト面で好ましい。しかし、プラスチックレンズは温度及び湿度による変化が大きいため、上記条件を満たす屈折力を持たせておくことが望ましい。上記条件式(6)を満たすことで、温度及び湿度の影響が少なく、第1レンズ群からの光線高を抑えた小径のプラスチックレンズとなる。上記条件式(6)の上限を上回ると2群のプラスチックレンズの屈折力が大きくなり、環境による描写性能変化が大きくなる。下限を下回ると、プラスチックレンズの焦点距離が負の屈折力を持ち、第2レンズ群内の偏心によるコマ収差の変化が大きくなり、描写性能が劣化しやすくなる。
【0017】
また、本発明の小型広角変倍レンズは、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において第1a群は、1枚の負の屈折力を持つメニスカスレンズと1枚の正の屈折力を持つメニスカスレンズからなり、互いの凸面、あるいは凹面を向かい合わせて配置することを特徴とする。この構成により、第2レンズ群と第1b群で発生する負の非点収差を第1a群の負レンズで補正し、第1a群内で互いに歪曲収差をうち消すことで、良好に軸外の収差を補正できる。
【0018】
また、本発明の小型広角変倍レンズは、第1レンズ群はすべてのレンズをガラスレンズで構成していることを特徴とする。プラスチックレンズを使用する場合、温度及び湿度による屈折力の変化が大きいため、あまり屈折力を強くするとピント位置や描写性能が不安定になりやすい。また、成型を安定させるためある程度の厚みを持たせる必要があるため、屈折力が弱い厚いレンズを光路中におくこととなり、全長短縮の妨げとなるが、ガラスレンズの場合、温湿度の影響を受けにくいので安定性が高い。特に第1レンズ群は、変倍時に第2レンズ群で拡大されるため、温湿度の影響を抑えるにはガラスレンズで構成することが望ましい。また、本発明においては、第1レンズ群は3枚、第2レンズ群は2枚程度のレンズで構成することが、コストや加工性の面で望ましい。
【0019】
次に、前記条件式(1)から(6)の上限及び下限について、さらに説明する。条件式(1)の上限を上回る場合、広角端における画角は狭くなり広角とはいえない。条件式の下限を下回るほどの広画角では各群の屈折力を強くせざるを得ず、各群で発生する収差が大きくなり、変倍全域での収差補正が困難になる。また、条件式(1)の下限値を、1.25にしてもよい。これにより広角側画角を適度に抑えることができ、少ない枚数で良好に収差補正が行える。また、条件式(1)の上限値を、1.34にしてもよい。これにより本発明のレンズ構成を採用する場合の広角側でのレンズ全長の小型化、適度な画角を確保でき、かつまた収差補正との良好なバランスも取ることができる。
【0020】
条件式(2)の下限を下回ると、各レンズ群の屈折力が非常に強まるため、望遠端でのレンズ全長は小さくなるが、各レンズ群で発生する収差が大きくなるので、変倍範囲全域での収差補正が困難になる。また、条件式(2)の上限を上回ると、望遠端でのレンズ全長が大きくなり、カメラを小型化することが困難となってしまう。また、条件式(2)の下限値を0.85にしてもよい。これにより、少ないレンズ枚数で良好に収差補正を行うことができる。
【0021】
条件式(3)の下限を下回ると、望遠端の焦点距離が短くなりカメラの商品性が低下する。上限を上回ると各群の屈折力が非常に強くなるため、各群で発生する収差が大きくなり、変倍範囲全域での収差補正が困難になる。また、条件式(3)の下限値を2.6更には2.65にしてもよい。これにより本発明のレンズ構成を採用する場合の適度な変倍比を確保することができる。また、条件式(3)の上限値を3.0にしてもよい。これにより、少ないレンズ枚数で良好に収差補正を行うことができる。
【0022】
条件式(4)の下限値を0.23にしてもよい。また、条件式(4)の上限値を0.30に限定してもよい。これにより、レンズ全長の増大化及び第2レンズ群の径の増大化を一層、抑えることができる。
【0023】
条件式(5)の下限値を0.50にしてもよい。これにより、第1レンズ群の移動量を抑え、より一層、収差性能を抑えることができる。
【0024】
条件式(6)の下限値を0.02にしてもよい。第2レンズ群を少ないレンズ枚数(例えば2枚のレンズ)にて構成する場合、第2レンズ群自体の収差を抑えるために負の屈折力を有する第2レンズ群中の最も物体側の正レンズには、適度な屈折力を確保することがより好ましい。したがって、条件式(6)の下限値を0.02にすることがより好ましい。
【0025】
条件式(6)の上限値を0.07にしてもよい。これにより、第2レンズ群の最も物体側の正レンズの温度または湿度変化による影響をより一層抑えることができる。
【0026】
以下、本発明の実施例を図面及び数値データを用いて説明する。
実施例1
図1は、本発明による小型広角変倍レンズの第1実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。図2は、第1実施例の(a)広角端、(b)中間、(c)望遠端におけるレンズ収差図である。また、レンズデータを表1a、1b及び1cに示す。
【0027】
本発明の第1実施例の小型広角変倍レンズは、図1に示すように物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1(前群)と負の屈折力を有する第2レンズ群G2(後群)を有し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔を変化させて変倍を行うものであり、具体的には、広角端から望遠端への変倍時に第1レンズ群G1(前群)と第2レンズ群G2(後群)との間隔を狭くしつつ両群を物体側に移動させる。第1レンズ群G1(前群)は、物体側から順に、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズL12からなる第1a群と、絞りSと、正の非球面レンズL13からなる第1b群で構成される。第2レンズ群G2(後群)は、物体側から順に正のメニスカスレンズL21と負のメニスカスレンズL22から構成されている。第1レンズ群の最も像側面である第7面r7と第2レンズ群の最も物体側面である第8面r8が非球面となっている。
【0028】
本実施例に係る光学部材の数値データは以下の通りである。データ中、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1,d2,…は各レンズの肉厚または空気間隔、n1,n2,…は各レンズのd線での屈折率、fは広角変倍レンズ全系の焦点距離、ν1,ν2,…は各レンズのd線でのアッベ数、fnoはFナンバー、D1は第7面と第8面の間の可変間隔距離、fbはバックフォーカス(第11面から像面までの距離)を表している。
なお、非球面形状は、xを光の進行方向を正とした光軸とし、yを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表わされる。
x=(y2/r)/[1+{1−(K+1)・(y/r)2}1/2]+AC4・y4+AC6・y6+AC8・y8+AC10・y10
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、AC4、AC6、AC8、AC10はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。
なお、これらの記号は後述の各実施例の数値データにおいても共通に使用されている。
【0029】
表1 a
f=28.8−47.3−77.6 fno=4.8−7.9−13.0
【0030】
表 1 b
非球面
【0031】
表 1 c
可変間隔
【0032】
実施例2
図3は、本発明による小型広角変倍レンズの第2実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。図4は、第2実施例の(a)広角端、(b)中間、(c)望遠端におけるレンズ収差図である。また、レンズデータを表2a、2b及び2cに示す。
【0033】
本発明の第2実施例の小型広角変倍レンズは、図3に示すように、物体側から順に像側に凹面を向けた正のメニスカスレンズL11、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズL12からなる第1a群と、絞りSと、正の非球面レンズL13からなる第1b群で構成される第1レンズ群G1と、正のメニスカスレンズL21と負のメニスカスレンズL22からなる第2レンズ群G2で構成されている。第1レンズ群G1の最も像側面である第7面r7と第2レンズ群の最も物体側面である第8面r8が非球面である。第2実施例の小型広角変倍レンズも、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔を変化させて変倍を行うものであり、具体的には、広角端から望遠端への変倍時に第1レンズ群G1(前群)と第2レンズ群G2(後群)との間隔を狭くしつつ両群を物体側に移動させる。
【0034】
表2 a
f=28.8−47.3−77.6 fno=4.6−7.6−12.5
【0035】
表2b
非球面
【0036】
表2c
可変間隔
【0037】
上記実施例1及び実施例2における条件式の値を表3に示す。
表3
【0038】
以上説明したように、本発明の小型広角変倍レンズは、特許請求の範囲に記載された特徴の他に、次に示すような特徴を備えている。
【0039】
(イ)第2レンズ群は、少なくとも1面の非球面を有する1枚のプラスチックレンズと1枚の物体側に凹面を向けたガラスレンズを有する請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
(ロ)第1レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離をFL1P、第2レンズ群の最も物体側の正レンズの焦点距離をFL2Pとしたとき、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
0 <FL1P/FL2P <0.1
(ハ)第1a群は、1枚の負の屈折力を持つメニスカスレンズと1枚の正の屈折力を持つメニスカスレンズからなり、互いの凸面、あるいは凹面を向かい合わせて配置することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
(ニ)第1レンズ群はすべてのレンズをガラスレンズで構成していることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズ。
【0040】
本願の発明は、請求項及び前記段落0039に記載した構成、各条件式を同時に満足することが一層好ましい。これにより、低コストでありながら高性能の広角変倍レンズ、若しくは、それを備えたカメラを構成できる。
【0041】
また、第1レンズ群、第2レンズ群の構成は、それぞれ各実施例に記載の構成に限定してもよい。例えば、実施例1のように、前記第1レンズ群が、物体側から順に、像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、物体倒に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、絞り、非球面を有する正レンズからなることを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載される小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0042】
また、前記第2レンズ群が、物体側から順に、像側に凸面を向け、かつ、プラスチックで構成され、少なくとも物体側の面が非球面である正のメニスカスレンズと、像側に凸面を向けかつガラスで構成された負のメニスカスレンズからなることを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0043】
また、実施例2のように、前記第1レンズ群が、物体側から順に、像側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズ、絞り、非球面を有する正レンズからなることを特徹とする、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0044】
また、前記第2レンズ群が、物体側から順に、像側に凸面を向け、かつ、プラスチックで構成され、片面のみが非球面である正のメニスカスレンズと、像側に凸面を向け、かつ、ガラスで構成された負のメニスカスレンズからなることを特徴とする、請求項1乃至3の何れかに記載の小型広角変倍レンズとしてもよい。
【0045】
次に、本発明の変倍レンズを備えたカメラを説明する。図5はこのカメラの一例を示す概略斜視図であり、図6はカメラ内部の概略構成を示す断面図である。本発明のカメラはこれらの図でそれぞれ示されるような構成の撮影用対物レンズaを備えたコンパクトカメラとして用いられる。図6に示す例においては、G1は正の屈折力の第1レンズ群、G2は負の屈折力の第2レンズ群を示しており、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2でもって、前記実施例1で説明したような変倍レンズが構成されている。また、Lbは撮影用光路、Leはファインダー用光路を示しており、撮影用光路Lbとファインダー用光路Leは平行に並んでおり、被写体の像は、ファインダー用対物レンズ、像正立プリズム、絞り、及び接眼レンズからなるファインダーにより観察され、また、撮影用対物レンズaによりフィルム上に結像される。ここで、フィルム直前には、図7に示すような撮影範囲を規定する矩形の開口を持つ視野絞りS2が配置されている。この視野絞りS2の対角長は2IHである。
【0046】
また、フィルムの代わりに、CCD等の電子撮像素子を用いて構成されるコンパクトな電子カメラの撮影用対物レンズとして本発明の変倍光学系を用いることができる。その場合、電子撮像素子へ入射する軸上、及び軸外の主光線がほぼ垂直となるように、電子撮像素子の撮像面の直前に正レンズを配置してもよい。この場合は、電子撮像素子の最大有効撮像範囲の対角長が2IHである。
【0047】
本発明の変倍レンズを備えたカメラは、特許請求の範囲に記載された発明の他に、次に示すような特徴を備えている。
【0048】
撮影用レンズとして用いる前記段落0039の(イ)乃至(ニ)の何れかに記載された小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とするカメラ。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、広角端画角が70°以上で変倍比が2. 5をこえる全長の短い小型広角変倍レンズを低コストで提供することができる。また、小型の変倍レンズに適合したコンパクトなカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による小型広角変倍レンズの第1実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。
【図2】本発明による第1の実施例における球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。
【図3】本発明による小型広角変倍レンズの第2の実施例のレンズ構成を示す光軸に沿った断面図であり、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示す。
【図4】本発明の第2の実施例における球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端での状態を示す。
【図5】本発明の変倍レンズを用いたカメラの一例を示す概略斜視図である。
【図6】図5のカメラ内部の概略構成を示す断面図である。
【図7】図5のカメラの枠の対角長を示す説明図である。
【符号の説明】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
L11、L12,L13,L21,L22 レンズ
a コンパクトカメラ用対物レンズ
Lb 撮影用光路
Le ファインダー用光路
S2 視野絞り
Claims (6)
- 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は物体側から順に1枚以上のレンズからなる第1a群と、開口絞りと1枚以上のレンズからなる第1b群からなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されており、FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、TLtを望遠端での光軸上における第1面から結像面までの距離としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする小型広角変倍レンズ。
1.1 <FLw/IH <1.35
0.80 <TLt/FLt < 0.94 - 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は物体側から順に、1枚以上のレンズからなる第1a群と、開口絞りと1枚以上のレンズからなる正の第1b群からなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが、空気間隔を介して配置されており、FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする小型広角変倍レンズ。
1.1 <FLw/IH <1.35
2.50 <FLt/FLw<5.0 - 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群を有し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う変倍レンズにおいて、第1レンズ群は、1枚の負の屈折力を有するレンズと、2枚の正の屈折力を有するレンズからなり、第1レンズ群を構成するすべてのレンズが空気間隔を介して配置されており, FLwを広角端での焦点距離、FLtを望遠端での焦点距離、IHを最大像高、Fbwを広角端におけるバックフォーカスの近軸量、FL1Gを第1レンズ群の焦点距離としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする小型広角変倍レンズ。
1.1 <FLw/IH<1.35
2.50 <FLt/FLw<5.0
0.2 <Fbw/FLw<0.37
0.4 <FL1G/FLw<0.7 - 撮影用レンズとして用いる請求項1に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され、上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とするカメラ。
- 撮影用レンズとして用いる請求項2に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、上記小型広角変倍レンズとは別体に構成され上記小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とするカメラ。
- 撮影用レンズとして用いる請求項3に記載の小型広角変倍レンズと、上記小型広角変倍レンズによる最大像高IHを決定する視野絞りを備え、かつ、前記小型広角変倍レンズとは別体に構成され該小型広角変倍レンズの撮影範囲を観察可能とする光学ファインダーを有することを特徴とするカメラ。
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WO2023239161A1 (ko) * | 2022-06-07 | 2023-12-14 | 엘지이노텍 주식회사 | 광학계 및 이를 포함하는 카메라 모듈 |
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