JP2005181994A - Variable magnification lens and imaging apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変倍レンズ及びそれを用いた撮像装置に関する。 The present invention relates to a variable magnification lens and an imaging apparatus using the same.
従来、物体側から順に、正の前群と負の後群とからなる２群構成の変倍レンズは、鏡筒の構成が簡単なことから、低価格機を中心によく用いられている。また、非球面レンズを用いて、構成枚数を削減したものも数多く提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a variable power lens having a two-group structure consisting of a positive front group and a negative rear group in order from the object side is often used mainly for low-priced machines because the structure of the lens barrel is simple. Many proposals have been made in which the number of components is reduced by using an aspheric lens.
２群構成の変倍レンズの場合、２倍程度の変倍比のものでも多くの場合、前群にて複数の非球面レンズを用いたり、レンズ同士を接合したり、後群に複数のレンズを用いて収差補正を行う構成を採用している。
しかしながら、上述の各構成は、何れも製造コストが高くなるという問題がある。また、レンズ枚数が多くなるとレンズ全長や径が大きくなりやすく小型化には不向きである。
In the case of a variable power lens having a two-group configuration, even a lens with a variable power ratio of about 2 times often uses a plurality of aspheric lenses in the front group, a combination of lenses, or a plurality of lenses in the rear group. A configuration is employed in which aberration correction is performed using
However, each of the above-described configurations has a problem that the manufacturing cost is high. In addition, when the number of lenses increases, the overall length and diameter of the lens tend to increase, making it unsuitable for downsizing.
また、従来の２群構成の変倍レンズの場合、前後群ともに非球面レンズを有しているものもある。低コストな光学系においては、非球面レンズはプラスチックで構成されていることが多く、温度や湿度といった環境変化の影響を受けやすい。そのため、そのような非球面レンズに強い屈折力を持たせることは、最終製品としての品質を不安定にしてしまう。一方、ガラスを用いて非球面レンズを構成すれば、環境変化の影響はほとんど受けない。しかし、その場合は大幅なコストアップにつながってしまう。 In addition, in the case of a conventional variable power lens having a two-group configuration, there are lenses in which the front and rear groups have aspherical lenses. In low-cost optical systems, aspheric lenses are often made of plastic and are susceptible to environmental changes such as temperature and humidity. Therefore, giving such an aspheric lens a strong refractive power makes the quality of the final product unstable. On the other hand, if an aspherical lens is made of glass, it is hardly affected by environmental changes. However, in that case, it leads to a significant cost increase.
このような従来の課題に鑑みて、本発明は、製造コストを抑えつつ適度な変倍比を確保した収差補正の良好な正・負２群構成の変倍レンズを提供することを目的とする。
そして、本発明は、特に変倍比が２倍程度の変倍比をもつ変倍レンズに有利な構成を提供することを目的とする。
更には、本発明は、そのような変倍レンズを備えた低コストの撮像装置を提供することを目的とする。
In view of such a conventional problem, an object of the present invention is to provide a variable power lens having a positive / negative two-group configuration with good aberration correction that secures an appropriate zoom ratio while suppressing manufacturing cost. .
An object of the present invention is to provide a configuration that is particularly advantageous for a variable power lens having a variable power ratio of about two.
Furthermore, an object of the present invention is to provide a low-cost imaging device including such a variable magnification lens.
上記目的を達成するため、本発明による変倍レンズは、物体側から順に正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前群と後群の間隔を変化させて倍率を変化させる変倍レンズにおいて、前記前群は、最も物体側に物体側に凹面を向けた負の単レンズを有し、最も像側に正の単レンズを有しており、該前群におけるレンズの中で像側から２枚目のレンズのみが少なくとも１面に非球面を有し、該前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た単レンズで構成されており、前群と後群の間には、開口絞りを有し、後群は、１枚の負の単レンズからなり、且つ、次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
１．８＜ｆｌｔ／ｆｌｗ＜３．５ …(1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌｗは広角端における全系の焦点距離である。
In order to achieve the above object, the zoom lens according to the present invention includes a front group having a positive refractive power and a rear group having a negative refractive power in order from the object side, and changes the interval between the front group and the rear group. In the variable power lens for changing the magnification, the front group has a negative single lens with a concave surface facing the object side closest to the object side, and a positive single lens closest to the image side. Among the lenses in the group, only the second lens from the image side has an aspheric surface on at least one surface, and all the lenses constituting the front group are composed of a single lens arranged with an air gap. In addition, an aperture stop is provided between the front group and the rear group, and the rear group includes one negative single lens and satisfies the following conditional expression (1).
1.8 <flt / flw <3.5 (1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flw is the focal length of the entire system at the wide-angle end.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(1-1)を満足することを特徴としている。
１．９＜ｆｌｔ／ｆｌｗ＜３．０ …(1-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌｗは広角端における全系の焦点距離である。
In addition, the zoom lens according to the present invention is preferably characterized in that the following conditional expression (1-1) is satisfied.
1.9 <flt / flw <3.0 (1-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flw is the focal length of the entire system at the wide-angle end.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、前記後群の屈折面が、球面のみ、もしくは球面と平面のみにて構成されていることを特徴としている。 The zoom lens according to the present invention is preferably characterized in that the refracting surface of the rear group is composed of only a spherical surface or only a spherical surface and a flat surface.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、物体側から２枚目以降のレンズが、次の条件式(2)を満足することを特徴としている。
５０＜νｉ＜７９ …(2)
ただし、νｉは物体側からｉ番目（ｉ≧２）の硝材のアッベ数である。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the second and subsequent lenses from the object side satisfy the following conditional expression (2).
50 <νi <79 (2)
Where ν i is the Abbe number of the i-th (i ≧ 2) glass material from the object side.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(2-1)を満足することを特徴としている。
５５＜νｉ＜７２ …(2-1)
The zoom lens according to the present invention is preferably characterized in that the following conditional expression (2-1) is satisfied.
55 <νi <72 (2-1)
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、前記前群における前記非球面を有するレンズがプラスチックレンズで構成され、且つ、前記前群におけるその他のレンズがガラスレンズで構成されていることを特徴としている。 In the variable power lens according to the present invention, preferably, the lens having the aspheric surface in the front group is formed of a plastic lens, and the other lenses in the front group are formed of a glass lens. It is said.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、前記前群が、物体側から順に、プラスチックで形成された非球面を有する負屈折力を有するレンズと、ガラスで形成された正屈折力を有するガラスレンズの２枚のレンズで構成されていることを特徴としている。 In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the front group has, in order from the object side, a lens having a negative refractive power having an aspheric surface made of plastic and a positive refractive power made of glass. It is characterized by being composed of two glass lenses.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(3)を満足することを特徴としている。
−１．５＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｎ＜−０．３ …(3)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｎは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
The zoom lens according to the present invention is preferably characterized in that the following conditional expression (3) is satisfied.
−1.5 <flt / flasn <−0.3 (3)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flashn is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(3-1)を満足することを特徴としている。
−１．２＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｎ＜−０．５ …(3-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｎは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (3-1).
−1.2 <flt / flasn <−0.5 (3-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flashn is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、前記前群が、物体側から順に、ガラスで形成された負屈折力を有するガラスレンズと、プラスチックで形成された前記非球面を有する正屈折力を有するレンズと、ガラスで形成された正屈折力を有するガラスレンズの３枚のレンズで構成されていることを特徴としている。 In the zoom lens according to the present invention, preferably, the front group includes, in order from the object side, a glass lens having negative refractive power formed of glass and a positive refractive power having the aspheric surface formed of plastic. And a glass lens having a positive refracting power and made of glass.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(4)を満足することを特徴としている。
０＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜１．０ …(4)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
The zoom lens according to the present invention is preferably characterized in that the following conditional expression (4) is satisfied.
0 <flt / flasp <1.0 (4)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(4-1)を満足することを特徴としている。
０．１＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜０．８ …(4-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (4-1).
0.1 <flt / flasp <0.8 (4-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(4-2)を満足することを特徴としている。
０．１３＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜１．０ …(4-2)
In addition, the zoom lens according to the present invention is preferably characterized in that the following conditional expression (4-2) is satisfied.
0.13 <flt / flasp <1.0 (4-2)
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、次の条件式(4-3)を、より好ましくは、次の条件式(4-4)を満足することを特徴としている。
０．１３＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜０．６ …(4-3)
０．３＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜０．６ …(4-4)
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (4-3), and more preferably satisfies the following conditional expression (4-4).
0.13 <flt / flasp <0.6 (4-3)
0.3 <flt / flasp <0.6 (4-4)
また、本発明による変倍レンズは、物体側から順に正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群からなり、前群と後群の間隔を変化させて倍率を変化させる変倍レンズにおいて、前群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負の単レンズ、正の単レンズ、正の単レンズからなり、前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、前群と後群の間に開口絞りを有し、後群は負の単レンズからなることを特徴とする。 The zoom lens according to the present invention includes a front group having a positive refractive power and a rear group having a negative refractive power in order from the object side, and changes the magnification by changing the interval between the front group and the rear group. In the double lens, the front group consists of a negative single lens with a concave surface facing the object side, a positive single lens, and a positive single lens in order from the object side. And having an aperture stop between the front group and the rear group, and the rear group is composed of a negative single lens.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、前記前群における２枚の正レンズのうち、物体側の正の単レンズが1面以上の非球面を有する。 In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that a positive single lens on the object side of the two positive lenses in the front group has one or more aspheric surfaces.
また、本発明による変倍レンズは、好ましくは、前記前群における２枚の正レンズのうち、物体側の正の単レンズが、プラスチックで形成された１面以上の非球面を有する。 In the zoom lens according to the present invention, preferably, of the two positive lenses in the front group, a positive single lens on the object side has one or more aspheric surfaces formed of plastic.
また、本発明による変倍レンズは、物体側から順に正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群からなり、前群と後群の間隔を変化させて倍率を変化させる変倍レンズにおいて、前群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負の単レンズ、非球面を有するプラスチックで形成された単レンズ、正の単レンズからなり、前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、前群と後群の間に開口絞りを有し、後群は負の単レンズからなることを特徴とする。 The zoom lens according to the present invention includes a front group having a positive refractive power and a rear group having a negative refractive power in order from the object side, and changes the magnification by changing the interval between the front group and the rear group. In the double lens, the front group consists of a negative single lens with a concave surface facing the object side, a single lens made of plastic with an aspheric surface, and a positive single lens in order from the object side. These lenses are arranged with an air gap therebetween, have an aperture stop between the front group and the rear group, and the rear group is composed of a single negative lens.
また、本発明による撮像装置は、上記いずれかの本発明の変倍レンズと、その像側に配された撮像領域とを備えたことを特徴としている。 An imaging apparatus according to the present invention includes any one of the above-described zoom lenses according to the present invention and an imaging region disposed on the image side thereof.
本発明によれば、製造コストを抑えつつ適度な変倍比を確保した収差補正の良好な正・負２群構成の変倍レンズが得られる。特に変倍比が２倍程度の変倍比をもつ変倍レンズに有利な構成が得られる。また、本発明によれば、そのような効果を有する変倍レンズを備えた低コストの撮像装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a variable magnification lens having a positive / negative two-group configuration with good aberration correction, which secures an appropriate variable magnification ratio while suppressing manufacturing costs. In particular, an advantageous configuration can be obtained for a variable power lens having a variable power ratio of about 2 times. Further, according to the present invention, it is possible to obtain a low-cost imaging device including a variable power lens having such an effect.
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の変倍レンズのように、物体側から順に正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前群と後群の間隔を変化させて倍率を変化させる変倍レンズにおいて、前群の最も物体側に、物体側に凹面を向けた負レンズを配置すれば、歪曲収差を補正するとともに、前群中の各レンズの外径を小さく抑えることができ、材料コストの削減と軽量化を図ることができる。また、前後群の間に絞りを置くことで、鏡筒の構造を簡単にできる。また、後群を１枚のレンズで構成すれば、前後群間のスペースが大きくなり、鏡筒機構の簡略化とレンズの組み立て加工が容易となる。
また、前群における非球面をレンズ１枚に集約すれば、製造コスト、特に組み立て時等でのレンズ面の軸対称性の確保が容易になる。また、群内のレンズ同士の相対偏心による画質劣化の影響が抑えやすくなる。
したがって、本発明の変倍レンズによれば、コストを抑えつつ光学性能の保証された前群の製作が容易となる。また、１枚に集約された非球面レンズを、前群の像側から２枚目に配置すれば、非球面レンズとしての収差補正の効果を軸上収差乃至軸外収差にわたって及ぼすことができる。それにより、光学系全体の性能レベルの向上に有利となる。
Prior to the description of the embodiments, the effects of the present invention will be described.
Like the variable magnification lens of the present invention, it consists of a front group having positive refractive power and a rear group having negative refractive power in order from the object side, and the magnification is changed by changing the interval between the front group and the rear group. In the variable power lens, if a negative lens having a concave surface facing the object side is disposed on the most object side of the front group, the distortion aberration can be corrected and the outer diameter of each lens in the front group can be kept small. Material costs can be reduced and weight can be reduced. In addition, the structure of the lens barrel can be simplified by placing a diaphragm between the front and rear groups. Further, if the rear group is composed of one lens, the space between the front and rear groups is increased, and the lens barrel mechanism is simplified and the lens assembly process is facilitated.
Further, if the aspheric surfaces in the front group are integrated into one lens, it becomes easy to secure the axial symmetry of the lens surface at the manufacturing cost, particularly during assembly. In addition, it is easy to suppress the influence of image quality degradation due to the relative eccentricity of the lenses in the group.
Therefore, according to the variable magnification lens of the present invention, it is easy to manufacture the front lens group with a guaranteed optical performance while suppressing the cost. If an aspherical lens integrated into one lens is arranged as the second aspherical lens from the image side of the front group, the aberration correction effect as an aspherical lens can be exerted on axial aberrations or off-axis aberrations. This is advantageous for improving the performance level of the entire optical system.
条件式(1)は、本発明の変倍レンズにおける上述のレンズ構成を採用した際の好ましい変倍比を規定するものである。
１．８＜ｆｌｔ／ｆｌｗ＜３．５ …(1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌｗは広角端における全系の焦点距離である。
条件式(1)の下限値を下回ると、上述した非球面を使用しなくても収差補正を行うことができるが、画角の変化が小さくなってしまい、本発明の変倍レンズとしての適応範囲が制限されてしまう。
一方、条件式(1)の上限値を上回ると、後群でのレンズ枚数を多くしたり、非球面を多用しなければ収差補正が行いにくくなり、低コスト化と収差補正のバランスをとることが難しくなる。
Conditional expression (1) defines a preferable zoom ratio when the above-described lens configuration in the zoom lens of the present invention is adopted.
1.8 <flt / flw <3.5 (1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flw is the focal length of the entire system at the wide-angle end.
If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, aberration correction can be performed without using the above-mentioned aspherical surface, but the change in the angle of view becomes small, and the present invention is suitable as a variable power lens. The range is limited.
On the other hand, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, it will be difficult to correct aberrations unless the number of lenses in the rear group is increased or aspherical surfaces are used extensively. Becomes difficult.
より好ましくは、本発明の変倍レンズにおいては、条件式(1)に換えて、次の条件式(1-1)を満足するのが良い。
１．９＜ｆｌｔ／ｆｌｗ＜３．０ …(1-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌｗは広角端における全系の焦点距離である。
条件式(1-1)は、本発明の変倍レンズの性能により適した変倍比を定めたものである。
なお、条件式(1)に対し、条件式(1-1)の下限値のみ、又は上限値のみを限定してもよい。
更には、条件式(1)に対し、下限値を１．９５としてもよく、また、上限値を２．６としてもよい。
More preferably, in the zoom lens according to the present invention, the following conditional expression (1-1) should be satisfied instead of conditional expression (1).
1.9 <flt / flw <3.0 (1-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flw is the focal length of the entire system at the wide-angle end.
Conditional expression (1-1) defines a zoom ratio more suitable for the performance of the zoom lens of the present invention.
Note that only the lower limit value or only the upper limit value of the conditional expression (1-1) may be limited to the conditional expression (1).
Furthermore, for conditional expression (1), the lower limit value may be 1.95, and the upper limit value may be 2.6.
また、本発明の変倍レンズにおいては、前記後群の屈折面が、球面のみ若しくは球面と平面のみにて構成されるのが好ましい。
後群に非球面レンズを配置した場合には、軸外収差の補正に効果がある一方で、両面に共通な対称軸をもつレンズとするために製造時の精度が要求される。しかるに、後群の屈折面を球面のみ若しくは球面と平面のみにて構成すれば、レンズの両面にて共通の対称軸を容易に確保することができ、全系での光学性能の保証が更に容易になる。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the rear group refracting surface is composed of only a spherical surface or only a spherical surface and a flat surface.
When an aspherical lens is arranged in the rear group, it is effective in correcting off-axis aberrations, but on the other hand, accuracy during manufacture is required to obtain a lens having a common symmetry axis on both sides. However, if the refracting surface of the rear group is composed of only a spherical surface or only a spherical surface and a flat surface, a common axis of symmetry can be easily secured on both surfaces of the lens, and the optical performance of the entire system can be further guaranteed. become.
また、本発明の変倍レンズにおいては、物体側から２枚目以降のレンズが、次の条件式(2)を満足するのが好ましい。
５０＜νｉ＜７９ …(2)
ただし、νｉは物体側からｉ番目（ｉ≧２）の硝材のアッベ数である。
条件式(2)は、製造コストと色収差とのバランスをとるための条件である。
条件式(2)の上限値を上回って物体側から２枚目以降のレンズが低分散となると、材料が高くなり、また、材料が柔らかくなりすぎ、加工がしずらくなる。
一方、条件式(2)の下限値を下回って物体側から２枚目以降のレンズが高分散となると、色収差の補正がしずらくなる。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the second and subsequent lenses from the object side satisfy the following conditional expression (2).
50 <νi <79 (2)
Where ν i is the Abbe number of the i-th (i ≧ 2) glass material from the object side.
Conditional expression (2) is a condition for balancing the manufacturing cost and chromatic aberration.
If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded and the second and subsequent lenses from the object side become low dispersion, the material becomes high, the material becomes too soft, and the processing becomes difficult.
On the other hand, if the second and subsequent lenses from the object side become high dispersion below the lower limit value of conditional expression (2), it will be difficult to correct chromatic aberration.
より好ましくは、本発明の変倍レンズにおいては、条件式(2)に換えて、次の条件式(2-1)を満足するのが良い。
５５＜νｉ＜７２ …(2-1)
ただし、νｉは物体側からｉ番目（ｉ≧２）の硝材のアッベ数である。
条件式(2-1)を満足すれば、本発明の変倍レンズを上述のような構成としたときのコスト・色収差補正性能のバランスを良好に行いやすくなる。
なお、条件式(2)に対し、条件式(2-1)の下限値のみ、又は上限値のみを限定してもよい。
更には、条件式(2)に対し、下限値を５７としてもよく、また、上限値を６６としてもよい。
More preferably, in the zoom lens according to the present invention, the following conditional expression (2-1) should be satisfied instead of conditional expression (2).
55 <νi <72 (2-1)
Where ν i is the Abbe number of the i-th (i ≧ 2) glass material from the object side.
If the conditional expression (2-1) is satisfied, it becomes easy to satisfactorily balance the cost and chromatic aberration correction performance when the variable power lens of the present invention is configured as described above.
Note that only the lower limit value or only the upper limit value of the conditional expression (2-1) may be limited to the conditional expression (2).
Furthermore, for conditional expression (2), the lower limit may be set to 57, and the upper limit may be set to 66.
また、本発明の変倍レンズにおいては、前記前群における前記非球面を有するレンズがプラスチックレンズで構成され、且つ、前記前群におけるその他のレンズがガラスレンズで構成されているのが好ましい。
前群中における唯一の非球面レンズを作製の容易なプラスチックレンズとし、前群の他のレンズをガラスレンズとすれば、製造コストを低く抑えられ、且つ、温度・湿度変化による影響も低減できる。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the lens having the aspheric surface in the front group is formed of a plastic lens, and the other lenses in the front group are formed of a glass lens.
If the only aspherical lens in the front group is a plastic lens that is easy to manufacture and the other lenses in the front group are glass lenses, the manufacturing cost can be kept low, and the effects of temperature and humidity changes can be reduced.
また、本発明の変倍レンズにおいては、前記前群が、物体側から順に、プラスチックで形成された非球面を有する負屈折力を有するレンズと、ガラスで形成された正屈折力を有するガラスレンズの２枚のレンズで構成されているのが好ましい。
正の前群と負の後群で構成される変倍レンズで、最も物体側に非球面を有する負レンズを配置すれば、各収差をバランスよく補正することができる。そのため、非球面負レンズに続く正屈折力を有するレンズを１枚のガラスレンズで構成すれば、温度湿度変化による劣化を抑え、且つ、部品数を少なくすることができ、より製造が容易となる。
In the zoom lens according to the present invention, the front group includes, in order from the object side, a lens having negative refractive power having an aspheric surface made of plastic, and a glass lens having positive refractive power made of glass. It is preferable that the lens is composed of two lenses.
If a variable power lens composed of a positive front group and a negative rear group is arranged with a negative lens having an aspheric surface closest to the object side, each aberration can be corrected in a balanced manner. Therefore, if the lens having positive refractive power following the aspherical negative lens is composed of a single glass lens, deterioration due to temperature and humidity changes can be suppressed, the number of parts can be reduced, and manufacturing becomes easier. .
また、本発明の変倍レンズにおいては、次の条件式(3)を満足するのが好ましい。
−１．５＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｎ＜−０．３ …(3)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｎは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
条件式(3)は、最も物体側に位置する非球面プラスチックレンズの屈折力を規定する条件である。
条件式(3)の下限値を下回ると、軸上色収差が発生しやすく、簡易なレンズ構成では補正しずらくなる。
一方、条件式(3)の上限値を上回ると、環境変化による結像位置の変動が大きくなりやすくなってしまう。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied.
−1.5 <flt / flasn <−0.3 (3)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flashn is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
Conditional expression (3) is a condition that defines the refractive power of the aspheric plastic lens located closest to the object side.
If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, axial chromatic aberration is likely to occur, and correction is difficult with a simple lens configuration.
On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the fluctuation of the imaging position due to environmental changes tends to increase.
また、本発明の変倍レンズにおいては、条件式(3)に換えて、次の条件式(3-1)を満足するのが好ましい。
−１．２＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｎ＜−０．５ …(3-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｎは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
条件式(3-1)を満足すれば、上述のレンズ構成としたときに良好な結像性能が得られやすくなる。
なお、条件式(3)に対し、条件式(3-1)の下限値のみ、又は上限値のみを限定してもよい。
更には、条件式(3)に対し、下限値を−１．０としてもよく、また、上限値を−０．８としてもよい。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (3-1) is satisfied instead of conditional expression (3).
−1.2 <flt / flasn <−0.5 (3-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flashn is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
If the conditional expression (3-1) is satisfied, good imaging performance can be easily obtained when the lens configuration described above is used.
Note that only the lower limit value or only the upper limit value of the conditional expression (3-1) may be limited to the conditional expression (3).
Furthermore, for conditional expression (3), the lower limit may be set to -1.0, and the upper limit may be set to -0.8.
また、本発明の変倍レンズにおいては、前記前群が、物体側から順に、ガラスで形成された負屈折力のガラスレンズと、プラスチックで形成された前記非球面を有する正屈折力のレンズと、ガラスで形成された正屈折力のガラスレンズの３枚のレンズで構成するのが好ましい。
最も物体側のレンズを負レンズで構成すれば、光学系全体を対称的なパワー配置とすることができ、歪曲収差補正に有利となる。一方、プラスチックは表面が傷つきやすいため、外気に直に接する第１レンズをガラスレンズとすることが好ましい。第１レンズをガラスレンズとすれば、このレンズに適度な屈折力を担わせることができ、前群での色収差補正に有利となる。一方、ガラス材料で非球面を構成することは製造コストが高くなる。したがって、負のガラスレンズに続く第２レンズをプラスチック非球面レンズで構成すれば、製造コストが高くなることなく、非球面による収差補正と温度湿度変化への影響をバランスさせやすくなる。また、この非球面をもつ第２レンズを、主たる正屈折力をもつガラスの第３レンズとは別個のレンズで構成すれば、温度湿度変化の影響を更に低減できる。また、このプラスチックレンズに正屈折力をもたせれば、温度湿度変化によるレンズ保持枠およびプラスチックレンズの膨張による結像位置のズレを相殺するように機能させることができる。
Further, in the zoom lens according to the present invention, the front group includes, in order from the object side, a negative refractive power glass lens formed of glass, and a positive refractive power lens having the aspheric surface formed of plastic. It is preferable that the lens is composed of three lenses made of glass and having a positive refractive power.
If the lens on the most object side is constituted by a negative lens, the entire optical system can be symmetric in power arrangement, which is advantageous for distortion correction. On the other hand, since the surface of plastic is easily damaged, the first lens that is in direct contact with the outside air is preferably a glass lens. If the first lens is a glass lens, this lens can have an appropriate refractive power, which is advantageous for chromatic aberration correction in the front group. On the other hand, forming an aspherical surface with a glass material increases the manufacturing cost. Therefore, if the second lens following the negative glass lens is formed of a plastic aspheric lens, the aberration correction by the aspheric surface and the influence on the temperature and humidity change can be easily balanced without increasing the manufacturing cost. Further, if the second lens having the aspherical surface is constituted by a lens separate from the glass third lens having the main positive refractive power, the influence of the temperature and humidity change can be further reduced. Further, if this plastic lens has a positive refracting power, it can function so as to cancel out the displacement of the imaging position due to the expansion of the lens holding frame and the plastic lens due to temperature and humidity changes.
また、本発明の変倍レンズにおいては、次の条件式(4)を満足するのが好ましい。
０＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜１．０ …(4)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
正の前群と負の後群で構成される変倍レンズで、前群における負レンズと最も像側に配置される正レンズをガラスレンズとし、色収差と前群の屈折力をガラスレンズで確保し、プラスチックレンズの屈折力を条件式(4)を満たす範囲にすれば、環境変化によるピント位置の変動を鏡筒全体でより小さく抑えることができる。
条件式(4)の上限値を上回るか、下限値を下回ると、鏡筒と正レンズの環境変化による影響の相殺のバランスがとりづらくなる。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
0 <flt / flasp <1.0 (4)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
A variable power lens composed of a positive front group and a negative rear group. The negative lens in the front group and the positive lens located closest to the image side are made of glass, and chromatic aberration and refractive power of the front group are secured by the glass lens. If the refractive power of the plastic lens is set in a range that satisfies the conditional expression (4), the variation in the focus position due to the environmental change can be further reduced in the entire lens barrel.
If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded or falls below the lower limit value, it becomes difficult to balance the effects of environmental changes between the lens barrel and the positive lens.
また、本発明の変倍レンズにおいては、条件式(4)に換えて次の条件式(4-1)を満足するのが好ましい。
０．１＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜０．８ …(4-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。
条件式(4-1)を満足すれば、さらに環境変化による結像性能の劣化を防止できる。
なお、条件式(4)に対し、条件式(4-1)の下限値のみ、又は上限値のみを限定してもよい。
更には、条件式(4)に対し、下限値を０．３としてもよく、また、上限値を０．６としてもよい。また、下限値を０．１３としてもよい。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (4-1) is satisfied instead of conditional expression (4).
0.1 <flt / flasp <0.8 (4-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
If the conditional expression (4-1) is satisfied, it is possible to further prevent deterioration in imaging performance due to environmental changes.
Note that only the lower limit value or only the upper limit value of the conditional expression (4-1) may be limited to the conditional expression (4).
Furthermore, for conditional expression (4), the lower limit value may be set to 0.3, and the upper limit value may be set to 0.6. Moreover, it is good also considering a lower limit as 0.13.
また、本発明の変倍レンズにおいては、物体側から順に正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群からなり、前群と後群の間隔を変化させて倍率を変化させる変倍レンズにおいて、前群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負の単レンズ、正の単レンズ、正の単レンズからなり、前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、前群と後群の間に開口絞りを有し、後群は負の単レンズからなる。
前群内の色収差を適切に補正することで全体の結像性能を確保するが、全体として正になるべき前群においては、負と正をそれぞれ１枚で色収差を補正すると、軸外収差が悪化する。そのため、より強い屈折力を必要とする正レンズを複数配置させることで、軸外についても良好な結像性能を確保する。後群は色収差にはあまり影響しないので、単レンズで結像性能を確保し、製造コストを低減することができる。
The zoom lens according to the present invention includes a front group having a positive refractive power and a rear group having a negative refractive power in order from the object side, and the magnification is changed by changing the interval between the front group and the rear group. In the zoom lens, the front group consists of a negative single lens with a concave surface facing the object side, a positive single lens, and a positive single lens in order from the object side, and all the lenses that make up the front group have an air gap. The aperture stop is provided between the front group and the rear group, and the rear group is composed of a negative single lens.
By appropriately correcting the chromatic aberration in the front group, the entire imaging performance is ensured. However, in the front group, which should be positive as a whole, if the chromatic aberration is corrected with one negative and one positive, the off-axis aberration is reduced. Getting worse. Therefore, by arranging a plurality of positive lenses that require stronger refractive power, good imaging performance is secured even off-axis. Since the rear group does not significantly affect chromatic aberration, it is possible to secure imaging performance with a single lens and reduce manufacturing costs.
また、本発明の変倍レンズにおいては、前記前群における２枚の正レンズのうち、物体側の正の単レンズが1面以上の非球面を有するのが好ましい。
物体側の正の単レンズに非球面を有することで、前群中の軸上・軸外の収差補正を容易に両立させることができる。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that a positive single lens on the object side among the two positive lenses in the front group has one or more aspheric surfaces.
By having an aspherical surface on the object side positive single lens, it is possible to easily achieve both on-axis and off-axis aberration correction in the front group.
また、本発明の変倍レンズにおいては、前記前群における２枚の正レンズのうち、物体側の正の単レンズが、プラスチックで形成された1面以上の非球面を有するのが好ましい。
非球面レンズをプラスチックで形成することにより、低コストで高い結像性能を得ることができる。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the positive single lens on the object side of the two positive lenses in the front group has one or more aspheric surfaces made of plastic.
By forming the aspheric lens with plastic, high imaging performance can be obtained at low cost.
また、本発明の変倍レンズにおいては、物体側から順に正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群からなり、前群と後群の間隔を変化させて倍率を変化させる変倍レンズにおいて、前群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負の単レンズ、非球面を有するプラスチックで形成された単レンズ、正の単レンズからなり、前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、前群と後群の間に開口絞りを有し、後群は負の単レンズからなる。
前群内の色収差を適切に補正することで全体の結像性能を確保するが、全体として正になるべき前群においては、負と正をそれぞれ１枚で収差を補正すると、正レンズで発生する軸外収差が悪化し、性能が確保できない。そのため、前群内に非球面を配して、収差を補正することで結像性能を補正する。非球面レンズは加工性を考慮すれば、プラスチックを使用することが望ましい。また、前群の最も物体側や最も像側のレンズでは軸上、軸外の両方に適切な収差補正をしにくく、また前群中の中央に配置することで、傷などになりにくい。
前群中での収差を非球面で補正することにより、後群を単レンズで構成しても性能を確保しやすい。
The zoom lens according to the present invention includes a front group having a positive refractive power and a rear group having a negative refractive power in order from the object side, and the magnification is changed by changing the interval between the front group and the rear group. In the variable magnification lens, the front group includes, in order from the object side, a negative single lens having a concave surface directed toward the object side, a single lens formed of plastic having an aspheric surface, and a positive single lens, and constitutes the front group. All the lenses are arranged with an air gap, and there is an aperture stop between the front group and the rear group, and the rear group consists of a single negative lens.
Proper correction of chromatic aberration in the front group ensures the overall imaging performance, but in the front group, which should be positive as a whole, if aberrations are corrected with one negative and one positive lens, this occurs in the positive lens As a result, off-axis aberrations deteriorate and performance cannot be ensured. Therefore, the imaging performance is corrected by arranging an aspheric surface in the front group and correcting the aberration. The aspherical lens is preferably made of plastic in consideration of processability. In addition, the most object side and most image side lenses in the front group are difficult to correct appropriate aberrations both on and off the axis, and when placed in the center of the front group, they are less likely to be scratched.
By correcting the aberration in the front group with an aspherical surface, it is easy to ensure performance even if the rear group is constituted by a single lens.
また、本発明の撮像装置は、上記いずれかの本発明の変倍レンズと、その像側に配された撮像領域とを備えている。
このように構成された本発明の変倍レンズは、撮像領域を制限する素子として視野絞りを備えた小型のフィルム用カメラに適している。また、撮像領域をもつ素子として、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子を用いたデジタルカメラ等の電子撮像装置にも適用できる。
Further, an imaging apparatus of the present invention includes any of the above-described variable magnification lenses of the present invention and an imaging region arranged on the image side thereof.
The variable power lens of the present invention configured as described above is suitable for a small film camera having a field stop as an element for limiting an imaging region. Further, the present invention can be applied to an electronic imaging apparatus such as a digital camera using an imaging element such as a CCD or CMOS as an element having an imaging region.
図１は本発明の実施例１にかかる変倍レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示している。図２は実施例１にかかる変倍レンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離、(c)は望遠端での状態を示している。 1A and 1B are cross-sectional views along the optical axis showing the optical configuration of a variable magnification lens according to Example 1 of the present invention, where FIG. 1A shows a state at the wide-angle end, and FIG. 1B shows a state at the telephoto end. 2A and 2B are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the infinity focal point of the variable magnification lens according to Example 1, where (a) is a wide angle end, and (b) is an intermediate focal length. , (C) shows the state at the telephoto end.
実施例１の変倍レンズは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、全体として負の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉはフィルム面である。
前群ＧＦは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２とで構成されている。
後群ＧＢは、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際しては、前群ＧＦは開口絞りＳと一体に物体側へ移動し、後群ＧＢは、前群ＧＦとの距離を狭めながら物体側へ移動する。
また、実施例１の変倍レンズでは、非球面は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１の両面に設けられている。
また、実施例１の変倍レンズを構成する各レンズはいずれも単レンズで構成されている。
The variable power lens according to the first exemplary embodiment includes, in order from the object side, a front group GF having a positive refractive power as a whole, an aperture stop S, and a rear group GB having a negative refractive power as a whole. In the figure, I is the film surface.
The front group GF includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a concave surface directed toward the object side, and a biconvex lens L12.
The rear group GB includes a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the object side.
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the front group GF moves to the object side together with the aperture stop S, and the rear group GB moves to the object side while reducing the distance from the front group GF.
In the variable power lens of Example 1, the aspheric surfaces are provided on both surfaces of the negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the object side.
Each of the lenses constituting the variable magnification lens of Example 1 is a single lens.
次に、実施例１の変倍レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、実施例１の数値データにおいて、ｆは全系焦点距離、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ωは半画角、ＦＢはバックフォーカス、Ｄ１は可変間隔を表している。
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10
これらの記号は、以下の各実施例においても共通である。
Next, numerical data of optical members constituting the variable magnification lens of Example 1 are shown.
In the numerical data of Example 1, f is the focal length of the entire system, Fno. Represents an F number, ω represents a half angle of view, FB represents a back focus, and D1 represents a variable interval.
The aspherical shape is expressed by the following equation when the optical axis direction is z, the direction orthogonal to the optical axis is y, the conical coefficient is K, and the aspherical coefficients are A 4 , A 6 , A 8 , A 10. It is represented by
z = (y 2 / r) / [1+ {1− (1 + K) (y / r) 2 } 1/2 ]
+ A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10
These symbols are common to the following embodiments.
数値データ１
ｆ（全系焦点距離）：３９．０〜５５．０〜７７．５（ｍｍ）
Ｆｎｏ． ： ６．１〜 ８．６〜１２．１
ω（半画角） ：２８．４〜２１．３〜１５．６（°）
Numerical data 1
f (total focal length): 39.0 to 55.0 to 77.5 (mm)
Fno. : 6.1-8.6-12.1
ω (half angle of view): 28.4 to 21.3 to 15.6 (°)
図３は本発明の実施例２にかかる変倍レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示している。図４は実施例２にかかる変倍レンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離、(c)は望遠端での状態を示している。 3A and 3B are cross-sectional views along the optical axis showing the optical configuration of the variable magnification lens according to Example 2 of the present invention. FIG. 3A shows a state at the wide-angle end, and FIG. 3B shows a state at the telephoto end. 4A and 4B are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and chromatic aberration of magnification at the infinity focal point of the variable magnification lens according to Example 2, where (a) is a wide angle end, and (b) is an intermediate focal length. , (C) shows the state at the telephoto end.
実施例２の変倍レンズは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、全体として負の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉはフィルム面である。
前群ＧＦは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２’と、両凸レンズＬ１３とで構成されている。
後群ＧＢは、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際しては、前群ＧＦは開口絞りＳと一体に物体側へ移動し、後群ＧＢは、前群ＧＦとの距離を狭めながら物体側へ移動する。
また、実施例２の変倍レンズでは、非球面は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２’の両面に設けられている。
また、実施例２の変倍レンズを構成する各レンズはいずれも単レンズで構成されている。
The variable power lens of Example 2 includes, in order from the object side, a front group GF having a positive refractive power as a whole, an aperture stop S, and a rear group GB having a negative refractive power as a whole. In the figure, I is the film surface.
The front group GF includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L12 ′ having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens L13.
The rear group GB includes a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the object side.
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the front group GF moves to the object side together with the aperture stop S, and the rear group GB moves to the object side while reducing the distance from the front group GF.
In the variable magnification lens of Example 2, the aspheric surfaces are provided on both surfaces of a positive meniscus lens L12 ′ having a convex surface facing the object side.
Each of the lenses constituting the variable magnification lens of Example 2 is a single lens.
次に、実施例２の変倍レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ２
ｆ（全系焦点距離）：３９．０〜５５．０〜７７．５（ｍｍ）
Ｆｎｏ． ： ６．１〜 ８．６〜１２．２
ω（半画角） ：２８．３〜２１．３〜１５．６（°）
Next, numerical data of optical members constituting the variable magnification lens of Example 2 are shown.
Numerical data 2
f (total focal length): 39.0 to 55.0 to 77.5 (mm)
Fno. : 6.1-8.6-12.2
ω (half angle of view): 28.3 to 21.3 to 15.6 (°)
図５は本発明の実施例３にかかる変倍レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示している。図６は実施例３にかかる変倍レンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離、(c)は望遠端での状態を示している。 FIGS. 5A and 5B are sectional views along the optical axis showing the optical configuration of the variable magnification lens according to Example 3 of the present invention. FIG. 5A shows a state at the wide-angle end, and FIG. 5B shows a state at the telephoto end. 6A and 6B are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and chromatic aberration of magnification at the infinity focal point of the variable magnification lens according to Example 3, where FIG. 6A shows the wide angle end, and FIG. 6B shows the intermediate focal length. , (C) shows the state at the telephoto end.
実施例３の変倍レンズは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、全体として負の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉはフィルム面である。
前群ＧＦは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２’と、両凸レンズＬ１３とで構成されている。
後群ＧＢは、物体側に凹面を向けた凹平レンズＬ２１’で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際しては、前群ＧＦは開口絞りＳと一体に物体側へ移動し、後群ＧＢは、前群ＧＦとの距離を狭めながら物体側へ移動する。
また、実施例３の変倍レンズでは、非球面は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２’の物体側の面に設けられている。
また、実施例３の変倍レンズを構成する各レンズはいずれも単レンズで構成されている。
The variable power lens of Example 3 includes, in order from the object side, a front group GF having a positive refractive power as a whole, an aperture stop S, and a rear group GB having a negative refractive power as a whole. In the figure, I is the film surface.
The front group GF includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L12 ′ having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens L13.
The rear group GB is composed of a concave flat lens L21 ′ having a concave surface facing the object side.
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the front group GF moves to the object side together with the aperture stop S, and the rear group GB moves to the object side while reducing the distance from the front group GF.
In the zoom lens of Example 3, the aspherical surface is provided on the object side surface of the positive meniscus lens L12 ′ having a convex surface facing the object side.
Each of the lenses constituting the variable magnification lens of Example 3 is a single lens.
次に、実施例３の変倍レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ３
ｆ（全系焦点距離）：３９．１〜５５．０〜７７．５（ｍｍ）
Ｆｎｏ． ： ６．０〜 ８．５〜１２．０
ω（半画角） ：２８．４〜２１．３〜１５．６（°）
Next, numerical data of optical members constituting the variable magnification lens of Example 3 are shown.
Numerical data 3
f (total focal length): 39.1 to 55.0 to 77.5 (mm)
Fno. : 6.0-8.5-12.0
ω (half angle of view): 28.4 to 21.3 to 15.6 (°)
図７は本発明の実施例４にかかる変倍レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図で、(a)は広角端、(b)は望遠端での状態を示している。図８は実施例４にかかる変倍レンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離、(c)は望遠端での状態を示している。 7A and 7B are cross-sectional views along the optical axis showing the optical configuration of the variable magnification lens according to Example 4 of the present invention. FIG. 7A shows a state at the wide-angle end, and FIG. 7B shows a state at the telephoto end. FIG. 8 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the infinity focal point of the variable magnification lens according to Example 4, where (a) is the wide-angle end, and (b) is the intermediate focal length. , (C) shows the state at the telephoto end.
実施例４の変倍レンズは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、全体として負の屈折力を有する後群ＧＢとで構成されている。図中、Ｉはフィルム面である。
前群ＧＦは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２’と、両凸レンズＬ１３とで構成されている。
後群ＧＢは、物体側に凹面を向けた凹平レンズＬ２１’で構成されている。
広角端から望遠端への変倍に際しては、前群ＧＦは開口絞りＳと一体に物体側へ移動し、後群ＧＢは、前群ＧＦとの距離を狭めながら物体側へ移動する。
また、実施例４の変倍レンズでは、非球面は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２’の像側の面に設けられている。
また、実施例４の変倍レンズを構成する各レンズはいずれも単レンズで構成されている。
The zoom lens according to the fourth exemplary embodiment includes, in order from the object side, a front group GF having a positive refractive power as a whole, an aperture stop S, and a rear group GB having a negative refractive power as a whole. In the figure, I is the film surface.
The front group GF includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L12 ′ having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens L13.
The rear group GB is composed of a concave flat lens L21 ′ having a concave surface facing the object side.
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the front group GF moves to the object side together with the aperture stop S, and the rear group GB moves to the object side while reducing the distance from the front group GF.
In the zoom lens of Example 4, the aspherical surface is provided on the image-side surface of the positive meniscus lens L12 ′ with the convex surface facing the object side.
Each of the lenses constituting the variable magnification lens of Example 4 is a single lens.
次に、実施例４の変倍レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ４
ｆ（全系焦点距離）：３９．０〜５５．０〜７７．４（ｍｍ）
Ｆｎｏ． ： ６．１〜 ８．５〜１２．０
ω（半画角） ：２８．４〜２１．３〜１５．６（°）
Next, numerical data of optical members constituting the variable magnification lens of Example 4 are shown.
Numerical data 4
f (total focal length): 39.0 to 55.0 to 77.4 (mm)
Fno. : 6.1-8.5-12.0
ω (half angle of view): 28.4 to 21.3 to 15.6 (°)
次に各実施例の条件式パラメータの値を示す。
なお、近距離物体へのフォーカシングは、全系を繰り出してもよいし、前群のみを繰り出してもよいし、後群のみを像側に移動させてもよく、両レンズ群の間隔を変えながら両群を移動させて行ってもよい。
Next, the values of the conditional expression parameters in each example are shown.
For focusing on a short-distance object, the entire system may be extended, only the front group may be extended, or only the rear group may be moved to the image side, while changing the distance between both lens groups. You may carry out by moving both groups.
本発明の変倍レンズは、例えば、図９に斜視図で、図１０に断面図でそれぞれ示したような構成のコンパクトカメラの撮影用対物レンズａとして用いられる。図９中、Ｌｂは撮影用光路、Ｌｅはファインダ用光路を示し、撮影用光路Ｌｂとファインダ用光路Ｌｅは平行に並んでおり、被写体の像は、ファインダ用対物レンズ、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１１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が配置されている。そして、この視野絞りの対角長が２ＩＨである。
The variable power lens of the present invention is used, for example, as a photographing objective lens a of a compact camera having a configuration as shown in a perspective view in FIG. 9 and a sectional view in FIG. In FIG. 9, Lb represents a photographing optical path, Le represents a finder optical path, the photographing optical path Lb and the finder optical path Le are arranged in parallel, and an object image includes a finder objective lens, an image erecting prism, an aperture , And an eyepiece, and an image is formed on the film by the photographing objective lens a.
Here, immediately before the film, a field stop having a rectangular opening for defining a photographing range as shown in FIG. 11 is arranged. The diagonal length of this field stop is 2IH.
ＧＦ 前群
ＧＢ 後群
Ｌ１１ 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１２ 両凸レンズ
Ｌ１２’ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ１３ 両凸レンズ
Ｌ２１ 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２１’ 物体側に凹面を向けた凹平レンズ
Ｓ 開口絞り
Ｉ フィルム面
ａ コンパクトカメラ撮影用対物レンズ
Ｌｂ 撮影用光路
Ｌｅ ファインダ用光路
GF Front group GB Rear group L11 Negative meniscus lens with concave surface facing object side L12 Biconvex lens L12 'Positive meniscus lens with convex surface facing object side L13 Biconvex lens L21 Negative meniscus lens with concave surface facing object side L21' Object side Concave lens with concave surface facing S Slit Aperture I Film surface a Objective lens for compact camera photography Lb Optical path for photography Le Optical path for viewfinder
Claims (20)
前記前群は、最も物体側に物体側に凹面を向けた負の単レンズを有し、最も像側に正の単レンズを有しており、該前群におけるレンズの中で像側から２枚目のレンズのみが少なくとも１面に非球面を有し、該前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た単レンズで構成されており、
前群と後群の間には、開口絞りを有し、
後群は、１枚の負の単レンズからなり、且つ、
次の条件式(1)を満足することを特徴とする変倍レンズ。
１．８＜ｆｌｔ／ｆｌｗ＜３．５ …(1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌｗは広角端における全系の焦点距離である。 In the variable power lens which consists of a front group having positive refractive power and a rear group having negative refractive power in order from the object side, and changing the magnification by changing the interval between the front group and the rear group,
The front group has a negative single lens with a concave surface facing the object side closest to the object side, and a positive single lens closest to the image side. Only the first lens has an aspherical surface on at least one surface, and all the lenses constituting the front group are composed of single lenses arranged with an air gap between them,
Between the front group and the rear group, there is an aperture stop,
The rear group consists of a single negative single lens, and
A zoom lens characterized by satisfying the following conditional expression (1):
1.8 <flt / flw <3.5 (1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flw is the focal length of the entire system at the wide-angle end.
１．９＜ｆｌｔ／ｆｌｗ＜３．０ …(1-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌｗは広角端における全系の焦点距離である。 2. The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (1-1) is satisfied.
1.9 <flt / flw <3.0 (1-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flw is the focal length of the entire system at the wide-angle end.
５０＜νｉ＜７９ …(2)
ただし、νｉは物体側からｉ番目（ｉ≧２）の硝材のアッベ数である。 4. The variable power lens according to claim 1, wherein the second and subsequent lenses from the object side in the variable power lens satisfy the following conditional expression (2). 5.
50 <νi <79 (2)
Where ν i is the Abbe number of the i-th (i ≧ 2) glass material from the object side.
５５＜νｉ＜７２ …(2-1) The zoom lens according to claim 4, wherein the following conditional expression (2-1) is satisfied.
55 <νi <72 (2-1)
−１．５＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｎ＜−０．３ …(3)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｎは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。 The zoom lens according to claim 7, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
−1.5 <flt / flasn <−0.3 (3)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flashn is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
−１．２＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｎ＜−０．５ …(3-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｎは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。 The zoom lens according to claim 8, wherein the following conditional expression (3-1) is satisfied.
−1.2 <flt / flasn <−0.5 (3-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flashn is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
０＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜１．０ …(4)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。 The zoom lens according to claim 10, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
0 <flt / flasp <1.0 (4)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
０．１＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜０．８ …(4-1)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。 The zoom lens according to claim 11, wherein the following conditional expression (4-1) is satisfied.
0.1 <flt / flasp <0.8 (4-1)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
０．１３＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜１．０ …(4-2)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。 The zoom lens according to claim 11, wherein the following conditional expression (4-2) is satisfied.
0.13 <flt / flasp <1.0 (4-2)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
０．１３＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜０．６ …(4-3)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。 The zoom lens according to claim 12, wherein the following conditional expression (4-3) is satisfied.
0.13 <flt / flasp <0.6 (4-3)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
０．３＜ｆｌｔ／ｆｌａｓｐ＜０．６ …(4-4)
ただし、ｆｌｔは望遠端における全系の焦点距離、ｆｌａｓｐは前群中の非球面を有するレンズの焦点距離である。 The zoom lens according to claim 14, wherein the following conditional expression (4-4) is satisfied.
0.3 <flt / flasp <0.6 (4-4)
Here, flt is the focal length of the entire system at the telephoto end, and flasp is the focal length of the lens having an aspheric surface in the front group.
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