JP3033149B2 - コンパクトなズームレンズ - Google Patents
コンパクトなズームレンズInfo
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- JP3033149B2 JP3033149B2 JP2180354A JP18035490A JP3033149B2 JP 3033149 B2 JP3033149 B2 JP 3033149B2 JP 2180354 A JP2180354 A JP 2180354A JP 18035490 A JP18035490 A JP 18035490A JP 3033149 B2 JP3033149 B2 JP 3033149B2
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Description
あり、更に詳しくは一眼レフカメラ等に用いるズームレ
ンズに関するものである。
のレンズに代わってズーム比2倍程度のレンズが主流に
なっている。従って、一眼レフカメラのコンパクト化,
低コスト化を達成するためにこの種のレンズのコンパク
ト化,低コスト化が要望されている。ズーミングに際す
るレンズの移動量も含め、レンズ系をコンパクト化する
には、各レンズ群の屈折力を強くする必要があるが、性
能を維持しながら屈折力を強くしていくのはレンズ枚数
を増加させる方向であるといえる。一方、低コスト化の
ためにはレンズ枚数を削減するのが効果的である。この
ように、レンズ系のコンパクト化と低コスト化には相反
する要素が多分に含まれているのである。
とにより光学性能を上げ、上記コンパクト化及び低コス
ト化を狙ったものが提案されている(特開平1−210914
号,同1−243011号,特開昭61−183613号等)。
群の屈折力を強くすることによって悪化した諸収差をバ
ランスよく補正することができないので、性能を維持し
たコンパクト化及び低コスト化は達成されているとはい
えない。
の著しい技術進歩によって非球面が安価に生産されうる
ようになってきている状況に鑑み、本発明では非球面を
効果的に用いることによって高い光学性能を維持しなが
ら、レンズ枚数が少なく低コスト、且つコンパクトなズ
ームレンズを提供することを目的とする。
物体側より順に負の屈折力を有する前群と正の屈折力を
有する後群とから成り、前群と後群との間の空気間隔を
変化させることによって全系の焦点距離を変化させるズ
ームレンズにおいて、前記前群が負レンズと正レンズと
の2枚のレンズから成り、前記正レンズの物体側の面が
非球面であることを特徴としている。
ンズとの2枚のレンズから構成することができ、前記後
群は、両凸レンズ又は物体側に凸の正メニスカスレンズ
と負レンズとの2枚のレンズから構成することができ
る。
各レンズの屈折力を強くする必要があるが、それに伴っ
て諸収差が悪化する傾向にある。本発明によれば前群を
上記のような構成とすることによって、悪化した諸収差
を補正することが可能になる。特にコマ収差について
は、後述するように前群中の正レンズの物体側の面に非
球面を用いることによって効果的に補正を行なうことが
できる。
の入射角が大きいと後群の強い正の屈折力によって著し
いコマ収差が発生する。後群に非球面を用いることによ
り、このコマ収差をある程度軽減することが可能ではあ
るが、充分ではない。しかし、後群への入射角を小さく
すれば、最も効果的にこのコマ収差の補正を行なうこと
ができる。本発明において前群中の正レンズの物体側の
面に周辺になるほど負の屈折力が強くなるか、又は正の
屈折力が弱くなる非球面を導入することによって、上記
入射角を小さくすることが可能である。
前群2枚,後群2枚の合計4枚のレンズから成るコンパ
クトなズームレンズであって、且つ画面中心から周辺ま
でバランスよく高い光学性能を有するズームレンズを実
現することができる。
により、よりコンパクトで高性能なズームレンズが得ら
れる。
成されているのが望ましい。
バックフォーカス及び諸収差の補正状態を良好なバラン
スに保つための条件である。
きな値をとるようになり、像面が正方向に著しく倒れて
しまい、且つ広角端での歪曲収差が正の大きな値をとる
ようになる。また、上限をこえると、ズーミングに伴う
前・後群間の間隔変化を大きくとることが必要となり、
広角端において前・後群間が大きく離れるためにレンズ
全長の増大を招く。
スを適切な値(広角端の焦点距離の1.1倍以上)に保つ
ことが困難となって、ミラーを配置するためのスペース
の確保が困難となる。また、上限をこえると、前群及び
後群のズーミングによる移動量が過大となり鏡胴構成上
不利になってしまう。
ミングのための移動量,バックフォーカス及び諸収差の
補正状態を良好なバランスに保つために有効である。
折力との比を規定するものである。条件式の上限をこ
えると、前群屈折力が過大となり、前群中に非球面を用
いたとしても前群で発生する諸収差、特に像面湾曲と歪
曲収差の補正が困難となる。また、下限をこえると画面
周辺で下方性のコマ収差が発生する傾向が著しくなると
共に充分なバックフォーカスの確保が困難となる。
折力との比を規定するものである。条件式の上限をこ
えると、後群屈折力が過大となり、後群中に非球面を用
いたとしても後群で発生する諸収差、特に球面収差の補
正が困難となる。また、下限をこえると、画面周辺で下
方性のコマ収差が発生する傾向が著しくなる。
する非球面であるのが望ましい。
0.3Ymax<y<Ymaxの任意の光軸垂直方向高さyに対し
て、 ここで、N:非球面の物体側媒質の屈折率 N′:非球面の像側媒質の屈折率 X(y):非球面の面形状 X0(y):非球面の参照球面形状 但し、 r :非球面の基準曲率半径 ε :2次曲面パラメータ Ai :非球面係数 :非球面の近軸曲率半径 である。
に、前述したようにコマ収差の補正が困難になる。ま
た、上限をこえると発散作用が強くなりすぎ、像面湾曲
と歪曲収差の補正が困難になる。
非球面とする場合、次の条件式を満足する非球面を像
側の面に用いるのが望ましい。
0<y<0.7Ymaxの任意の光軸垂直方向高さyに対し
て、 である。
後群の強い正の屈折力とあいまって球面収差がアンダー
側に倒れすぎてしまう。また、上限をこえるとコマ収
差,球面収差には有利になるが、歪曲収差の補正が困難
になる。
が望ましい。
0<y<0.7Ymaxの任意の光軸垂直方向高さyに対し
て、 である。
値を持つようになり、絞り込みによるピント位置のずれ
が問題となる。また、下限をこえると輪帯光束に対する
球面収差補正効果が過剰となり、他の諸収差と球面収差
とをバランスよく補正するのが困難となる。この場合、
球面収差が波打ったような形になりやすくなる。
面は次の条件式を満たし、他方の面が次の条件式を
満たすことが望ましい。
0.7Ymax<y<Ymaxの任意の光軸垂直方向高さyに対し
て、 である。
0.7Ymax<y<Ymaxの任意の光軸垂直方向高さyに対し
て、 である。
辺ほど正の屈折力が弱く(負の屈折力が強く)なるとい
うことを意味している。また、条件式は3次の収差領
域の範囲で球面収差のアンダー側への倒れをオーバー側
へ補正するための条件である。このとき、レンズの光軸
から遠い場所を通る軸上光については補正過剰になって
しまいオーバー側へ行ってしまうことがあるので、この
光をアンダー側へ戻すために条件式を満たすような周
辺ほど正の屈折力が強く(負の屈折力が弱く)なる非球
面を他方の面に導入すればよいことになる。
球面からのずれ量は、条件式を満たす側の非球面の基
準球面からのずれ量より大きい方がよい。
又は前群と後群との間に、屈折力の殆どないレンズ系を
付加したとしても本発明の主旨から外れるものではな
い。尚、付加するレンズ系としては、屈折力の絶対値が
全系の望遠端における屈折力の3分の1以下のものが望
ましい。
例を示す。
体側から数えてi番目の面の曲率半径、di(i=1,2,
3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔を示
し、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物
体側から数えてi番目のレンズのd線に対する屈折率,
アッベ数を示す。また、fは全系の焦点距離、FNOは開
放Fナンバーを示す。
構成された面であることを示し、前記非球面の面形状
(X(y))を表わす式で定義するものとする。
ズ構成図であり、図中の矢印は前記前群及び後群の最広
角端(S)から最望遠端(L)にかけての移動を模式的
に示している。
レンズより成る第1レンズ及び像側に凸の正メニスカス
レンズより成る第2レンズから成る前群と,両凸の正の
第3レンズ及び像側に凹の負メニスカスより成る第4レ
ンズから成る後群とから構成されている。尚、実施例1
において第1レンズの物体側の面、第2レンズの両面、
第3レンズの物体側の面及び第4レンズの両面は非球面
である。
レンズより成る第1レンズ及び物体側に凸の正メニスカ
スレンズより成る第2レンズから成る前群と,両凸の正
の第3レンズ及び物体側に凹の負メニスカスより成る第
4レンズから成る後群とから構成されている。尚、実施
例2において第1レンズの物体側の面、第2レンズの両
面、第3レンズの物体側の面及び第4レンズの両面は非
球面である。
る第1レンズ及び両凸の正のレンズより成る第2レンズ
から成る前群と,両凸の正の第3レンズ及び物体側に凹
の負メニスカスレンズより成る第4レンズから成る後群
とから構成されている。尚、実施例3において、第1レ
ンズの物体側の面、第2レンズの両面、第3レンズの物
体側の面及び第4レンズの両面は非球面である。
レンズより成る第1レンズ及び両凸の正のレンズより成
る第2レンズから成る前群と,両凸の正のレンズより成
る第3レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズより
成る第4レンズから成る後群とから構成されている。
尚、実施例4において、第1レンズの物体側の面、第2
レンズの両面、第3レンズの像側の面及び第4レンズの
両面は非球面である。
側に凹の負メニスカスレンズより成る第1レンズ及び両
凸の正のレンズより成る第2レンズから成る前群と,両
凸の正の第3レンズ及び両凹の負のレンズより成る第4
レンズから成る後群とから構成されている。尚、実施例
5において、第2レンズの両面、第3レンズの物体側の
面及び第4レンズの両面は非球面である。実施例6にお
いて、第1レンズの物体側の面、第2レンズの両面、第
3レンズの物体側の面及び第4レンズの両面は非球面で
ある。
で、それぞれ(S)は広角端焦点距離,(M)は中間焦
点距離,(L)は望遠端焦点距離での収差を示してい
る。また、実線(d)はd線に対する収差を表わし、破
線(SC)は正弦条件を表わす。更に破線(DM)と実線
(DS)はメリディオナル面とサジタル面での非点収差を
それぞれ表わしている。
前記yの値に対する各非球面における条件式中の を(I)で表わし、条件式中の を(II)で表わしている。
維持しながら、少ない枚数のレンズで低コスト、且つコ
ンパクトなズームレンズを実現することができる。ま
た、本発明に係るズームレンズを、一眼レフカメラに用
いれば、該カメラのコンパクト化,低コスト化を達成す
ることができる。
は、それぞれ本発明の実施例1〜6に対応するレンズ構
成図である。 第7図,第8図,第9図,第10図,第11図及び第12図
は、それぞれ本発明の実施例1〜6に対応する収差図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】物体側より順に負の屈折力を有する前群と
正の屈折力を有する後群とから成り、前群と後群との間
の空気間隔を変化させることによって全系の焦点距離を
変化させるズームレンズにおいて、 前記前群が負レンズと正レンズとの2枚のレンズから成
り、前記正レンズの物体側面が非球面であって、以下の
条件式を満足することを特徴とするズームレンズ; 非球面の最大有効径をymaxとするとき、0.3ymax<y<y
maxなる任意の光軸垂直方向の高さyに対して、 ここで、 φ1:前群の屈折力、 N:非球面の物体側媒質の屈折率、 N′:非球面の像側媒質の屈折率、 X(y):非球面の面形状、 X0(y):非球面の参照球面形状、 ただし、 r :非球面の基準曲率半径、 ε :2次曲面パラメータ、 Ai :非球面係数、 :非球面の近軸曲率半径{(1/)=(1/r)+2
A2}、 である。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP2180354A JP3033149B2 (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | コンパクトなズームレンズ |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2180354A JP3033149B2 (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | コンパクトなズームレンズ |
Publications (2)
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---|---|
JPH0467113A JPH0467113A (ja) | 1992-03-03 |
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ID=16081774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2180354A Expired - Lifetime JP3033149B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-07-06 | コンパクトなズームレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
1990
- 1990-07-06 JP JP2180354A patent/JP3033149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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