JP2676367B2 - 小型の可変焦点距離レンズ - Google Patents
小型の可変焦点距離レンズInfo
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
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Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、レンズシャッターカメラ等に適したコン
パクトな可変焦点距離レンズ、特にレンズ枚数が３〜５
枚程度の簡単な構成を有する可変焦点距離レンズに関す
る。
パクトな可変焦点距離レンズ、特にレンズ枚数が３〜５
枚程度の簡単な構成を有する可変焦点距離レンズに関す
る。
（従来の技術） 近年、コンパクトカメラは単焦点だけでなく、コンバ
ータレンズを内蔵して焦点距離を切換るものや、ズーム
レンズを搭載したものが製品化され、これら変倍レンズ
に対する需要も高まっている。しかし、このような変倍
光学系は単焦点レンズに比べて大型であり、かつレンズ
構成枚数も多く、カメラのコンパクト化、低コスト化に
反するものとなり易い。
ータレンズを内蔵して焦点距離を切換るものや、ズーム
レンズを搭載したものが製品化され、これら変倍レンズ
に対する需要も高まっている。しかし、このような変倍
光学系は単焦点レンズに比べて大型であり、かつレンズ
構成枚数も多く、カメラのコンパクト化、低コスト化に
反するものとなり易い。
これに対して、構成枚数の少ない簡易ズームとして、
特開昭60−48009号公報記載のものが知られている。こ
れは変倍比を比較的小さくとり、レンズ４枚でズームレ
ンズを構成したものである。しかしこの場合、後群の屈
折力を大きくして全長を短くしようとすると、後群が負
メニスカスレンズであるため、凹面の曲率が強くなり、
変倍の際の球面収差の変動が大きくなり、その結果広角
側の球面収差が大きくアンダーまたは望遠端で大きくオ
ーバーとなる他、コーティングが困難となる。
特開昭60−48009号公報記載のものが知られている。こ
れは変倍比を比較的小さくとり、レンズ４枚でズームレ
ンズを構成したものである。しかしこの場合、後群の屈
折力を大きくして全長を短くしようとすると、後群が負
メニスカスレンズであるため、凹面の曲率が強くなり、
変倍の際の球面収差の変動が大きくなり、その結果広角
側の球面収差が大きくアンダーまたは望遠端で大きくオ
ーバーとなる他、コーティングが困難となる。
（この発明が解決しようとする問題点） この発明は、レンズ構成枚数が３〜５枚と少なく、上
記の従来技術の持つ問題を含まない、コンパクトで性能
のよいズームレンズを提供しようとするものである。
記の従来技術の持つ問題を含まない、コンパクトで性能
のよいズームレンズを提供しようとするものである。
（問題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この発明の可変焦点距離レ
ンズは、物体側から順に、少なくとも１枚の正レンズと
少なくとも１枚の負レンズを含み、全体として正の屈折
力を有する第１群と、平凹または両凹状の負レンズから
なる第２群により構成され、前記第１群と第２群の間の
空気間隔を変えることにより変倍を行う。
ンズは、物体側から順に、少なくとも１枚の正レンズと
少なくとも１枚の負レンズを含み、全体として正の屈折
力を有する第１群と、平凹または両凹状の負レンズから
なる第２群により構成され、前記第１群と第２群の間の
空気間隔を変えることにより変倍を行う。
また、この本発明の可変焦点距離レンズでは、コンパ
クト化のために、次の条件を満足させることが望まし
い。
クト化のために、次の条件を満足させることが望まし
い。
f2/fw＜−0.5 0.7＜|f2/f1|＜1.4 ここで、f1、f2はそれぞれ第１レンズ群、第２レンズ
群の焦点距離であり、fwは短焦点側での焦点距離であ
る。
群の焦点距離であり、fwは短焦点側での焦点距離であ
る。
（作用） 一般に、正の第１群と、負の第２群により構成される
２群ズームでは、変倍の際に望遠側で負の球面収差が発
生する。この収差変動を抑えるには、第２群の負レンズ
の物体側に正レンズを配して球面収差を相殺するのが有
効である。ところが、低コスト化のために第２群を負レ
ンズのみで構成した場合、収差変動を他のレンズによっ
て補正することができないため、負レンズでの収差の発
生を小さくしなければならない。
２群ズームでは、変倍の際に望遠側で負の球面収差が発
生する。この収差変動を抑えるには、第２群の負レンズ
の物体側に正レンズを配して球面収差を相殺するのが有
効である。ところが、低コスト化のために第２群を負レ
ンズのみで構成した場合、収差変動を他のレンズによっ
て補正することができないため、負レンズでの収差の発
生を小さくしなければならない。
そのためには、負の屈折力を持つ面の曲率が大きくな
りすぎないように、負レンズを両凹または平凹とするの
が有効である。特に第１群、第２群ともに屈折力を大き
くして全長を短くしたい場合は、このような構成をとる
必要がある。
りすぎないように、負レンズを両凹または平凹とするの
が有効である。特に第１群、第２群ともに屈折力を大き
くして全長を短くしたい場合は、このような構成をとる
必要がある。
また、両凹にすることにより、広角側での歪曲が発生
しやすくなるが、これは第１群内で補正が可能である。
しやすくなるが、これは第１群内で補正が可能である。
また、式の上限を越えると短焦点端でのバックフォ
ーカスが短くなり後玉径が大きくなる。
ーカスが短くなり後玉径が大きくなる。
式は短焦点端でレンズ全長を短くするための条件で
ある。一般に短焦点端でのレンズ全長、すなわちレンズ
先端から結像面までの距離をLwとし、Lwを次式で表わ
す。
ある。一般に短焦点端でのレンズ全長、すなわちレンズ
先端から結像面までの距離をLwとし、Lwを次式で表わ
す。
ここでm2は第２レンズ群の結像倍率であり、次式で表
わされる。
わされる。
m2＝fw/f1 これを式に代入すると この式は、f2が一定のもとでは以下の条件をみたすf1
において最小となる。
において最小となる。
したがって式の条件をみたすようにf1、f2を定める
とLwが小さくなる。すなわち、レンズの短焦点端での全
長が短くなり、ひいてはコンパクトなカメラが得られ
る、 式は変倍の際の第２レンズ群の移動量に関する条件
である。一般にこの発明のような可変焦点距離レンズで
は、後玉のレンズ径が大きく、これを含む第２レンズ群
が前方へ大きく移動して変倍する。このため、第２レン
ズ群の移動量を小さくすることがコンパクト化のもう１
つの方法である。式の上限をこえると、第２群の移動
量が大きくなりすぎ、式の下限を下まわると、第２レ
ンズ群の移動量が小さくなるが、レンズ全長が長くなる
傾向にあり、またバックフォーカスも短くなり後玉径が
増大する。
とLwが小さくなる。すなわち、レンズの短焦点端での全
長が短くなり、ひいてはコンパクトなカメラが得られ
る、 式は変倍の際の第２レンズ群の移動量に関する条件
である。一般にこの発明のような可変焦点距離レンズで
は、後玉のレンズ径が大きく、これを含む第２レンズ群
が前方へ大きく移動して変倍する。このため、第２レン
ズ群の移動量を小さくすることがコンパクト化のもう１
つの方法である。式の上限をこえると、第２群の移動
量が大きくなりすぎ、式の下限を下まわると、第２レ
ンズ群の移動量が小さくなるが、レンズ全長が長くなる
傾向にあり、またバックフォーカスも短くなり後玉径が
増大する。
尚、本発明における焦点合わせは、第１レンズ群を前
方へ移動させるか、又は第２レンズ群を後方へ移動させ
ることによつてでき、収差の変化も小さい。
方へ移動させるか、又は第２レンズ群を後方へ移動させ
ることによつてでき、収差の変化も小さい。
（実施例） この他の本発明の特徴は、以下に実施例によって説明
する。
する。
第１実施例 第１実施例はその断面を第１図に示すように、第１レ
ンズ群を正・負・正の３枚で構成し、第２、第３レンズ
をプラスチックとし、第２レンズの物体側の面と第３レ
ンズの瞳側の面に非球面を導入したものである。これに
よって、コストダウンと、歪曲、非点収差等の軸外収差
を良好にしている。
ンズ群を正・負・正の３枚で構成し、第２、第３レンズ
をプラスチックとし、第２レンズの物体側の面と第３レ
ンズの瞳側の面に非球面を導入したものである。これに
よって、コストダウンと、歪曲、非点収差等の軸外収差
を良好にしている。
この実施例では、第２レンズ中の非球面として、軸外
で負の屈折力が強くなるよう、また第３レンズ中の非球
面については、軸外で正の屈折力が弱くなるように形状
を選んでいる。
で負の屈折力が強くなるよう、また第３レンズ中の非球
面については、軸外で正の屈折力が弱くなるように形状
を選んでいる。
以下の実施例で「＊」を付加した面は非球面であり、
その非球面形状は光軸方向にＸ軸をとり光の進行方向を
正とし、Ｘ軸と垂直方向にＹ軸をとり、非球面係数Ｋ、
A1、A2、A3、A4、P1、P2、P3、P4、 を用いて、以下の式で表される。
その非球面形状は光軸方向にＸ軸をとり光の進行方向を
正とし、Ｘ軸と垂直方向にＹ軸をとり、非球面係数Ｋ、
A1、A2、A3、A4、P1、P2、P3、P4、 を用いて、以下の式で表される。
ここでＲは近軸曲率半径である。また、Ｄはレンズ面
間隔、Nd、νｄはそれぞれｄ線における硝材の屈折率及
びアッベ数である。
間隔、Nd、νｄはそれぞれｄ線における硝材の屈折率及
びアッベ数である。
非球面係数 第３面 Ｋ＝ 2.17500 A1＝−3.10990×10-5 P1＝ 4.0 A2＝−4.59059×10-7 P2＝ 6.0 第６面 Ｋ＝ −8.43173 A1＝−2.63761×10-4 P1＝ 4.0 A2＝ 2.20200×10-5 P2＝ 6.0 第２図に収差の補正状況を示し、Ａは広角端、Ｂは望
遠端の収差図である。
遠端の収差図である。
第２実施例 この実施例においては、第３図に示すように、第１レ
ンズ群を、物界側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と、絞りをはさんで互いに凹面を対面させた２つの正メ
ニスカスレンズで構成したものである。そして、第２群
を両凹レンズとすることにより、球面収差だけでなく、
第１群でわずかに残存するオーバーの像面湾曲も補正し
ている。また、第１、第２レンズをプラスチックとして
非球面を導入することにより、コマフレアーを良好に補
正している。
ンズ群を、物界側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と、絞りをはさんで互いに凹面を対面させた２つの正メ
ニスカスレンズで構成したものである。そして、第２群
を両凹レンズとすることにより、球面収差だけでなく、
第１群でわずかに残存するオーバーの像面湾曲も補正し
ている。また、第１、第２レンズをプラスチックとして
非球面を導入することにより、コマフレアーを良好に補
正している。
非球面係数 第２面 Ｋ＝ 3.69373 A1＝ 1.55640×10-5 P1＝ 4.0 A2＝−5.81988×10-9 P2＝ 6.0 A3＝ 5.35799×10-14 P3＝ 8.0 A4＝ 1.15529×10-18 P4＝ 10.0 第３面 Ｋ＝ 2.01413 A1＝−1.90739×10-5 P1＝ 4.0 A2＝ 3.03073×10-9 P2＝ 6.0 A3＝−2.43431×10-14 P3＝ 8.0 A4＝−4.57696×10-19 P4＝ 10.0 第４面 Ｋ＝ 1.98782×10 A1＝ 2.33857×10-5 P1＝ 4.0 A2＝−4.16131×10-10 P2＝ 6.0 A3＝−1.80062×10-15 P3＝ 8.0 A4＝ 1.09292×10-20 P4＝ 10.0 第４図に収差の補正状況を示し、Ａは広角端、Ｂは、
望遠端の収差図である。
望遠端の収差図である。
第３実施例 この実施例では、第５図に示すように、第１レンズ群
を、絞りをはさんで互いに凹面を対面させた２つの正メ
ニスカスレンズと、負のメニスカスレンズで構成し、第
２、第３レンズを貼合わせたものである。この貼合せに
よって倍率色収差が非常に良く補正でき、変倍による色
収差の変化も少い。また構造的にも貼合せとしたことに
よって図示のように後方の負メニスカスの径を大に加工
でき、レンズを組込む際に後方の負メニスカス部分を保
持すればよく、絞りやシャッター機構の組込のためのス
ペースにゆとりが生まれる。
を、絞りをはさんで互いに凹面を対面させた２つの正メ
ニスカスレンズと、負のメニスカスレンズで構成し、第
２、第３レンズを貼合わせたものである。この貼合せに
よって倍率色収差が非常に良く補正でき、変倍による色
収差の変化も少い。また構造的にも貼合せとしたことに
よって図示のように後方の負メニスカスの径を大に加工
でき、レンズを組込む際に後方の負メニスカス部分を保
持すればよく、絞りやシャッター機構の組込のためのス
ペースにゆとりが生まれる。
第３実施例 第６図に収差の補正状況を示し、Ａは広角端、Ｂは望
遠端の収差図である。
遠端の収差図である。
上記各実施例における、条件式、、に関わる諸
データは以下のようである。
データは以下のようである。
（発明の効果） この発明の可変焦点距離レンズは、各実施例及びその
収差図で見るように、２群４枚という極めて簡単な構成
ながら、コンパクトカメラ用として充分な変倍域と明る
さを持ち、全変倍域にわたってバランスの取れた収差補
正を実現しており、プラスチックレンズの採用と共に、
低コストでコンパクトな実用性の高い可変焦点距離レン
ズを実現したものである。
収差図で見るように、２群４枚という極めて簡単な構成
ながら、コンパクトカメラ用として充分な変倍域と明る
さを持ち、全変倍域にわたってバランスの取れた収差補
正を実現しており、プラスチックレンズの採用と共に、
低コストでコンパクトな実用性の高い可変焦点距離レン
ズを実現したものである。
第１図、第３図、第５図はそれぞれ、この発明の可変焦
点距離レンズの第１実施例、第２実施例、第３実施例の
レンズ断面図、第２図、第４図、第６図は、各実施例
１、２、３、の収差補正図である。
点距離レンズの第１実施例、第２実施例、第３実施例の
レンズ断面図、第２図、第４図、第６図は、各実施例
１、２、３、の収差補正図である。
Claims (4)
- 【請求項１】物体側から順に、少なくとも１枚の正レン
ズと少なくとも１枚の負レンズを含み、全体として正の
屈折力を有する第１群レンズと、 平凹または両凹状の負レンズからなる第２群レンズとか
らなり、 前記第１群レンズと第２群レンズの間の空気間隔を変え
て変倍を行う可変焦点距離レンズにおいて、 f2/fw＜−0.5 0.7＜|f2/f1|＜1.4 ただし f1:第１群レンズの焦点距離 f2:第２群レンズの焦点距離 fw:短焦点側での全系の焦点距離 を満足することを特徴とする小型の可変焦点距離レンズ - 【請求項２】前記第１群レンズは物体側から順に正の屈
折力の第１レンズ、負の屈折力の第２レンズ、正の屈折
力の第３レンズから構成されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の小型の可変焦点距離レンズ - 【請求項３】前記第１群レンズは、２つの正レンズが絞
りを挟んで互いにその曲率の弱い面を対面させるように
配したレンズ群を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の小型の可変焦点距離レンズ - 【請求項４】前記２つの正レンズの一方が、負レンズと
の貼り合わせレンズとされていることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の小型の可変焦点距離レンズ
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137499A JP2676367B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 小型の可変焦点距離レンズ |
| US07/335,928 US5071235A (en) | 1988-04-15 | 1989-04-11 | Small type variable focal length lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137499A JP2676367B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 小型の可変焦点距離レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307714A JPH01307714A (ja) | 1989-12-12 |
| JP2676367B2 true JP2676367B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15200090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63137499A Expired - Lifetime JP2676367B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-06-06 | 小型の可変焦点距離レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676367B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5327290A (en) * | 1989-10-13 | 1994-07-05 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Compact size zoom lens system |
| US5283693A (en) * | 1990-06-13 | 1994-02-01 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens system |
| JP3248906B2 (ja) * | 1990-11-30 | 2002-01-21 | 旭光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| US5353160A (en) * | 1991-07-24 | 1994-10-04 | Olympus Optical Co., Ltd. | Three-unit compact zoom lens system |
| JP3122974B2 (ja) * | 1992-07-01 | 2001-01-09 | コニカ株式会社 | 小型のズームレンズ |
| JP3435364B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2003-08-11 | ペンタックス株式会社 | ズームレンズ系 |
| JP4940740B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2012-05-30 | コニカミノルタオプト株式会社 | 撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置及び撮像装置を備えた携帯端末 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048009A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-15 | Canon Inc | 小型のズ−ムレンズ |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP63137499A patent/JP2676367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01307714A (ja) | 1989-12-12 |
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