JP2741225B2 - 切り換え式変倍光学系 - Google Patents
切り換え式変倍光学系Info
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- JP2741225B2 JP2741225B2 JP33094988A JP33094988A JP2741225B2 JP 2741225 B2 JP2741225 B2 JP 2741225B2 JP 33094988 A JP33094988 A JP 33094988A JP 33094988 A JP33094988 A JP 33094988A JP 2741225 B2 JP2741225 B2 JP 2741225B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- iii
- optical system
- lenses
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、切り換え式変倍光学系、さらに詳しく言え
ば２焦点切り換え式レンズの後にさらに１枚のレンズを
付加することにより３つの焦点距離を選択可能に構成し
た切り換え式変倍光学系に関する。
ば２焦点切り換え式レンズの後にさらに１枚のレンズを
付加することにより３つの焦点距離を選択可能に構成し
た切り換え式変倍光学系に関する。
（従来の技術と解決しようとする課題） ２焦点切り換え式レンズやズームレンズを内蔵して、
被写体を拡大して撮影できるコンパクトカメラが広く用
いられている。
被写体を拡大して撮影できるコンパクトカメラが広く用
いられている。
そして、２焦点切り換え式の切り換え式変倍光学系
（特開昭60−88916号公報等）については多くの提案が
ある。
（特開昭60−88916号公報等）については多くの提案が
ある。
しかし、２焦点方式では途中の倍率で撮影することが
できない。
できない。
一方、ズーム方式では、途中の任意の倍率で撮影する
ことが可能となるが、ズームのための機構が複雑であ
り、かつ高い精度が要求されるため比較的機構の簡単な
切り換え方式と比べてコストアップとなることは否定で
きない。
ことが可能となるが、ズームのための機構が複雑であ
り、かつ高い精度が要求されるため比較的機構の簡単な
切り換え方式と比べてコストアップとなることは否定で
きない。
そのため、切り換え方式のレンズの前にコンバージョ
ンレンズを装着し焦点距離を変化させる方式もあるが、
大形になりやすく、機動性に欠けるなどの欠点を持つ。
ンレンズを装着し焦点距離を変化させる方式もあるが、
大形になりやすく、機動性に欠けるなどの欠点を持つ。
カメラ内部に２つ以上の補助レンズを用意し、それを
切り換えることにより多焦点化をはかることも原理的に
は可能である。しかし、ズームレンズよりもレンズ枚数
が多くなる場合もあり、高価となることもあった。
切り換えることにより多焦点化をはかることも原理的に
は可能である。しかし、ズームレンズよりもレンズ枚数
が多くなる場合もあり、高価となることもあった。
本発明の目的は、前述の欠点を解決し、レンズ枚数を
増加させることなく、２つの内蔵式コンバージョンレン
ズにより３焦点切り換え可能な撮影レンズを提供するも
のである。
増加させることなく、２つの内蔵式コンバージョンレン
ズにより３焦点切り換え可能な撮影レンズを提供するも
のである。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明による切り換え式
変倍光学系は、主レンズＩと、前記主レンズＩを前方に
繰り出しその後方に挿入され焦点距離を長焦点側に変換
する全体として負の焦点距離をもつ補助レンズIIと、前
記主レンズＩと補助レンズIIを前方に繰り出しその後方
に挿入され焦点距離をさらに長焦点側に変換する負の焦
点距離をもつ一枚の補助レンズIIIとからなり fN:レンズＩとIIの合成焦点距離 fT:レンズＩとIIとIIIの合成焦点距離 LN:前記レンズＩとIIの合成の際のバックフォーカス D:レンズＩとIIとIIIの合成の際のレンズIIとレンズIII
との空気間隔 １＜（fT/fN）＜1.4 … かつ ０＜（D/LN）＜0.5 … の関係を条件として構成されている。
変倍光学系は、主レンズＩと、前記主レンズＩを前方に
繰り出しその後方に挿入され焦点距離を長焦点側に変換
する全体として負の焦点距離をもつ補助レンズIIと、前
記主レンズＩと補助レンズIIを前方に繰り出しその後方
に挿入され焦点距離をさらに長焦点側に変換する負の焦
点距離をもつ一枚の補助レンズIIIとからなり fN:レンズＩとIIの合成焦点距離 fT:レンズＩとIIとIIIの合成焦点距離 LN:前記レンズＩとIIの合成の際のバックフォーカス D:レンズＩとIIとIIIの合成の際のレンズIIとレンズIII
との空気間隔 １＜（fT/fN）＜1.4 … かつ ０＜（D/LN）＜0.5 … の関係を条件として構成されている。
前記補助レンズIIIと単レンズより構成する。
（実施例） 以下、図面等を参照して、本発明をさらに詳しく説明
する。
する。
第１図は主レンズの構成を示す図、第２図および第３
図は第１および第２の実施例を示す図である。
図は第１および第２の実施例を示す図である。
第１図に示す主レンズは、後述する第１および第２の
実施例で共通に使用される。
実施例で共通に使用される。
主レンズＩを前方に繰り出すとともに第１補助レンズ
IIを光軸上に挿入し焦点距離を長焦点側に遷移させる。
IIを光軸上に挿入し焦点距離を長焦点側に遷移させる。
さらに、前記主レンズＩおび第１補助レンズIIを前方
（物体側）に繰り出すとともに第２補助レンズIIIを光
路中に挿入することにより、最も長い焦点を得る。
（物体側）に繰り出すとともに第２補助レンズIIIを光
路中に挿入することにより、最も長い焦点を得る。
本発明による３焦点切り換え方式のレンズ系におい
て、第２補助レンズIIIを１枚のガラスまたはプラスチ
ック単レンズより構成する。
て、第２補助レンズIIIを１枚のガラスまたはプラスチ
ック単レンズより構成する。
主レンズＩの構成は次のとおりである。
ただし、 Ri:曲率半径 di:間隔 ni:屈折率 νdi:アッベ数 f:焦点距離 FN0:Fナンバー この種のレンズに一般的に共通していえることは、補
助レンズが比較的大きな負のパワーをもつため、その挿
入によりペツバール和が負の方向に遷移し像面湾曲が大
きくなること、同じく負のパワーの作用により球面収差
が補正過剰となることである。また、主レンズ単体で収
差を独立に補正するため、補助レンズも単独で収差を良
好に保たねばならないのが普通である。
助レンズが比較的大きな負のパワーをもつため、その挿
入によりペツバール和が負の方向に遷移し像面湾曲が大
きくなること、同じく負のパワーの作用により球面収差
が補正過剰となることである。また、主レンズ単体で収
差を独立に補正するため、補助レンズも単独で収差を良
好に保たねばならないのが普通である。
しかし、今回のように補助レンズIIIを単体レンズで
構成する場合それ自身で収差を良好に保つことは不可能
で補助レンズIIとの組合せでバランスを保つしかない。
構成する場合それ自身で収差を良好に保つことは不可能
で補助レンズIIとの組合せでバランスを保つしかない。
したがって、まず補助レンズIIは少なくとも３枚以上
のレンズで構成し、パラメータを十分確保することが望
ましい。
のレンズで構成し、パラメータを十分確保することが望
ましい。
次にレンズ（Ｉ＋II）の中間の合成焦点距離をfN,レ
ンズ（Ｉ＋II＋III）の長焦点時の合成焦点距離をfTと
するとき β＝fT/fN １＜β＜1.4 ・・・・（１） の条件を満足することが望ましい。
ンズ（Ｉ＋II＋III）の長焦点時の合成焦点距離をfTと
するとき β＝fT/fN １＜β＜1.4 ・・・・（１） の条件を満足することが望ましい。
第5,6図の収差図からもわかるように中間状態での球
面収差を補正不足とし、補助レンズIIIを挿入したとき
の球面収差が補正過剰となることを防いでいるわけであ
る。また、それと同時に像面湾曲についても中間状態は
負とし球面収差とのバランスを保っているわけである。
この式の上限を超えると中間倍率と長焦点状態との差が
ひろがり、バランスをとることが困難となる。それはII
を複雑な構成としても根本的には解決されない。
面収差を補正不足とし、補助レンズIIIを挿入したとき
の球面収差が補正過剰となることを防いでいるわけであ
る。また、それと同時に像面湾曲についても中間状態は
負とし球面収差とのバランスを保っているわけである。
この式の上限を超えると中間倍率と長焦点状態との差が
ひろがり、バランスをとることが困難となる。それはII
を複雑な構成としても根本的には解決されない。
さらに、レンズ（Ｉ＋II）の状態でのバックフォーカ
スをLN,レンズIIとレンズIIIとの空気間隔をＤとすると
き ０＜（D/LN）＜0.5 ・・・・（２） の範囲にあることが望ましい。
スをLN,レンズIIとレンズIIIとの空気間隔をＤとすると
き ０＜（D/LN）＜0.5 ・・・・（２） の範囲にあることが望ましい。
それはβを一定とするときIIIの焦点距離fIIIが（LN
−Ｄ）にほぼ比例するためＤを大きくするとfIIIが短く
なり、結果としてレンズが像面に近づき系が大きくなっ
てしまうからである。
−Ｄ）にほぼ比例するためＤを大きくするとfIIIが短く
なり、結果としてレンズが像面に近づき系が大きくなっ
てしまうからである。
また、焦点距離が短くなるためペツバール和が負へと
増大する結果像面湾曲がさらに悪化することとなる。
増大する結果像面湾曲がさらに悪化することとなる。
第２図は、本発明による切り換え式変倍光学系の第１
の実施例を示す図であり、主レンズＩの構成は、第１図
を参照して説明した。
の実施例を示す図であり、主レンズＩの構成は、第１図
を参照して説明した。
第１補助レンズIIの構成は次のとおりである。
第２補助レンズIIIの構成は次のとおりである。
この実施例では、パラメータをうまく選ぶことにより
レンズIIIをプラスチックの単レンズにより構成してい
る。
レンズIIIをプラスチックの単レンズにより構成してい
る。
第５図（Ａ）はレンズ（Ｉ＋II）、同図（Ｂ）はレン
ズ（Ｉ＋II＋III）の収差特性をそれぞれ示すグラフで
ある。
ズ（Ｉ＋II＋III）の収差特性をそれぞれ示すグラフで
ある。
第３図は本発明による切り換え式変倍光学系の第２の
実施例を示す図であり、主レンズＩの構成は第１図を参
照して説明した。
実施例を示す図であり、主レンズＩの構成は第１図を参
照して説明した。
第１補助レンズIIの構成は次のとおりである。
第２補助レンズIIIの構成は次のとおりである。
この例では倍率の比をさらに大きくとるためレンズII
を４枚構成としている。
を４枚構成としている。
第６図（Ａ）はレンズ（Ｉ＋II）、同図（Ｂ）はレン
ズ（Ｉ＋II＋III）の収差特性をそれぞれ示すグラフで
ある。
ズ（Ｉ＋II＋III）の収差特性をそれぞれ示すグラフで
ある。
（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明による切り換え式
変倍光学系は、従来の２焦点切り換え式のレンズの後に
さらに１枚の単レンズを付加することにより３焦点のレ
ンズとすることができる。
変倍光学系は、従来の２焦点切り換え式のレンズの後に
さらに１枚の単レンズを付加することにより３焦点のレ
ンズとすることができる。
従来、３焦点切り換え式のレンズは、構成枚数がズー
ムレンズと同程度あるいはそれ以上のものとなってしま
い実現困難とされていたが、実施例に示すように簡単な
構成で優れた特性の切り換え式のレンズを提供すること
ができた。
ムレンズと同程度あるいはそれ以上のものとなってしま
い実現困難とされていたが、実施例に示すように簡単な
構成で優れた特性の切り換え式のレンズを提供すること
ができた。
さらに、レンズIIIの材料としてプラスチックを用い
ることも可能であり、より安価に３焦点切り換え式のレ
ンズを提供することができる。
ることも可能であり、より安価に３焦点切り換え式のレ
ンズを提供することができる。
第１図は各実施例に共通に使用される主レンズの構成を
説明するための図である。 第２図は本発明による切り換え式変倍光学系の第１の実
施例のレンズ構成を示す図である。 第３図は本発明による切り換え式変倍光学系の第２の実
施例のレンズ構成を示す図である。 第４図は主レンズの収差特性を示すグラフである。 第５図は第１の実施例の特性を示す図であって、同図
（Ａ）はレンズ（Ｉ＋II）、同図（Ｂ）はレンズ（Ｉ＋
II＋III）の収差特性をそれぞれ示している。 第６図は第２の実施例の特性を示す図であって、同図
（Ａ）はレンズ（Ｉ＋II）、同図（Ｂ）はレンズ（Ｉ＋
II＋III）の収差特性をそれぞれ示している。 Ｉ……主レンズ II……第１補助レンズ III……第２補助レンズ
説明するための図である。 第２図は本発明による切り換え式変倍光学系の第１の実
施例のレンズ構成を示す図である。 第３図は本発明による切り換え式変倍光学系の第２の実
施例のレンズ構成を示す図である。 第４図は主レンズの収差特性を示すグラフである。 第５図は第１の実施例の特性を示す図であって、同図
（Ａ）はレンズ（Ｉ＋II）、同図（Ｂ）はレンズ（Ｉ＋
II＋III）の収差特性をそれぞれ示している。 第６図は第２の実施例の特性を示す図であって、同図
（Ａ）はレンズ（Ｉ＋II）、同図（Ｂ）はレンズ（Ｉ＋
II＋III）の収差特性をそれぞれ示している。 Ｉ……主レンズ II……第１補助レンズ III……第２補助レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−42617（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−124812（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】主レンズＩと、前記主レンズＩを前方に繰
り出しその後方に挿入され焦点距離を長焦点側に変換す
る全体として負の焦点距離をもつ補助レンズIIと、前記
主レンズＩと補助レンズIIを前方に繰り出しその後方に
挿入され焦点距離をさらに長焦点側に変換する負の焦点
距離をもつ一枚の補助レンズIIIとからなり以下のと
の関係を条件とした切り換え式変倍光学系。 fN:レンズＩとIIの合成焦点距離 fT:レンズＩとIIとIIIの合成焦点距離 LN:前記レンズＩとIIの合成の際のバックフォーカス D:レンズＩとIIとIIIの合成の際のレンズIIとレンズIII
との空気間隔 １＜（fT/fN）＜1.4 … かつ ０＜（D/LN）＜0.5 …
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33094988A JP2741225B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 切り換え式変倍光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33094988A JP2741225B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 切り換え式変倍光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02176713A JPH02176713A (ja) | 1990-07-09 |
| JP2741225B2 true JP2741225B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=18238213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33094988A Expired - Fee Related JP2741225B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 切り換え式変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2741225B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111061037A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 瑞声通讯科技(常州)有限公司 | 摄像光学镜头 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6927815B2 (ja) * | 2017-09-13 | 2021-09-01 | マクセル株式会社 | 撮像レンズ系及び撮像装置 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33094988A patent/JP2741225B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111061037A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 瑞声通讯科技(常州)有限公司 | 摄像光学镜头 |
| CN111061037B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-07-30 | 诚瑞光学(常州)股份有限公司 | 摄像光学镜头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02176713A (ja) | 1990-07-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |