JP3503902B2 - 小型ズームレンズ - Google Patents

小型ズームレンズ

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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1435Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
    • G02B15/143503Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -+-

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は小型ズームレンズに係
り、特に3群構成の小型ズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】昨今、コンパクトカメラの分野では、小
型で安価なズームレンズが求められている。特に、安価
である事の内容には、部品点数が少ないこと、組立てが
容易であること等が含まれる。そのために、ズームレン
ズを構成するレンズの枚数が最小限になるように工夫し
ている。
【0003】従来、レンズ構成枚数が最小なズームレン
ズとしては、ガラスを含む3枚のレンズからなる2群ズ
ームレンズが知られている。このズームレンズは、第1
群が1枚の凹レンズと1枚の凸レンズとから構成され、
第2群が1枚の凹レンズから構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ズームレン
ズを小型にするためには、部品点数を少なくするばかり
でなく、ワイド端からテレ端までのレンズ移動量が小さ
いことも要求される。上記従来の2群ズームレンズの場
合には、ズーミング時のレンズ移動量が大きくなり、小
型化が十分に達成されないという問題があった。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、レンズ構成枚数を最小限にすることができると
ともに、ズーミング時のレンズ移動量も小さくでき、小
型で安価な小型ズームレンズを提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、各群の間隔をそれぞれ変化させて焦点距離
を変化させる3群ズームレンズにおいて、第1群を1枚
の凹レンズから構成し、第2群を物体側に強い凸面を向
けた1枚の凸メニスカスレンズから構成し、第3群を物
体側に強い凸面を向けた1枚の凹メニスカスレンズ又は
凸メニスカスレンズから構成したことを特徴としてい
る。
【0007】
【作用】本発明によれば、各群の間隔をそれぞれ変化さ
せて焦点距離を変化させる3群ズームレンズとし、各群
のレンズ構成枚数をそれぞれ1枚ずつで構成するように
している。これにより、レンズ構成枚数を最小の3枚に
することができるとともに、3群ズームレンズであるた
め、動きが分散され、所望のズーム比を得るためのレン
ズ移動量が2群ズームレンズよりも小さくできる。
【0008】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る小型ズー
ムレンズの好ましい実施例を詳述する。 〔第1実施例〕図1は本発明に係る小型ズームレンズの
第1実施例を示す図であり、同図(A)及び(B)はそ
れぞれワイド時及びテレ時の各レンズを示している。
【0009】図1において、11は第1群を構成する1
枚の凹メニスカスレンズであり、12は第2群を構成す
る1枚の凸メニスカスレンズであり、13は第3群を構
成する1枚の凹メニスカスレンズである。尚、14は結
像面であり、またレンズ11,12,13はそれぞれプ
ラスチックレンズである。次に、第1実施例の小型ズー
ムレンズの設計値を次表に示す。 尚、表1中で、*1〜*4は非球面を示す。非球面は、
次式、 によって表すことができる。ここで、Xは、光軸と直交
する方向の高さhに対する光軸方向の変化量である。ま
た、(1)式中の離心率k,係数a1,2,3 は次表の
通りである。 また、上記構成の第1実施例の小型ズームレンズによれ
ば、合成焦点距離(全系)f' ,バックフォーカスl'
全長L(レンズ11の第1面から結像面14までの距
離)は、次のようになる。
【0010】f' =29.00 〜43.00mm l' =25.80 〜25.93mm L =44.31 〜44.46mm ところで、第2群のレンズ12の焦点距離をf2',第3
群のレンズ13の焦点距離をf3',ワイド時の全系の焦
点距離をfw ' とすると、 0.5 <f2'/fw '<0.8 …(2) −0.05<fw '/f3'<0.9 …(3) の範囲内であることが望ましい。
【0011】即ち、(2)式において、f2'/fw ' ≧
0.8になると、レンズ2の焦点距離が長くなり、ズー
ミング時の移動距離が大きくなり、コンパクトにならな
い。また、レンズ11,13の外径が大きくなる。一
方、f2'/fw ' ≦0.5になると、レンズ12のズー
ミング時の動きがきつくなり、収差補正が難しくなる。
また、レンズ11のパワーが強くなり、全体の性能バラ
ンスが取り難くなる。
【0012】また、(3)式において、fw ' /f3'≧
0.9になると、レンズ13の負の歪曲が大きくなり、
レンズ11,12のパワーを小さくしなければならな
い。また、群の移動量が増加し、コンパクトにできな
い。一方、fw ' /f3'≦−0.05になると、収差
上、歪曲がテレ側で正側に大きくなる。尚、上記第1実
施例の小型ズームレンズでは、 f2'/fw ' =0.6608 fw ' /f3'=−0.0116 となり、上記(2)式,(3)式を満足する。
【0013】また、図2(A),(B),(C)はそれ
ぞれ第1実施例の小型ズームレンズによるワイド時の球
面収差、像面湾曲、歪曲収差を示し、図3(A),
(B),(C)はそれぞれ第1実施例の小型ズームレン
ズによるテレ時の球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示
す。尚、図2(A)及び図3(A)中のs.c.は正弦条件
を示す曲線であり、gは波長435nm の収差曲線、dは波
長578nm の収差曲線である。また、図2(B)及び図3
(B)中のsはサジタル面での像面湾曲を示し、tはタ
ンゼンシアル面での像面湾曲を示す。 〔第2実施例〕図4は本発明に係る小型ズームレンズの
第2実施例を示す図であり、同図(A)及び(B)はそ
れぞれワイド時及びテレ時の各レンズを示している。
【0014】図4において、21は第1群を構成する1
枚の両凹レンズであり、22は第2群を構成する1枚の
凸メニスカスレンズであり、23は第3群を構成する1
枚の凸メニスカスレンズである。尚、24は結像面で、
湾曲(−170.0 )されており、良好な性能が得られるよ
うになっている。また、レンズ21,22,23はそれ
ぞれプラスチックレンズである。
【0015】次に、第2実施例の小型ズームレンズの設
計値を次表に示す。 尚、表3中の非球面(*1〜*5)を特定する前記
(1)式中の離心率k,係数a1,2,3 は次表の通り
である。 また、上記構成の第2実施例の小型ズームレンズによれ
ば、合成焦点距離(全系)f' ,バックフォーカスl'
全長L(レンズ21の第1面から結像面24までの距
離)は、次のようになる。
【0016】f' =28.839〜44.800mm l' =26.304〜25.788mm L =43.189〜47.500mm 更に、上記第2実施例の小型ズームレンズでは、 f2'/fw ' =0.6422 fw ' /f3'=0.0544 となり、前述した(2)式,(3)式を満足する。
【0017】また、図5(A),(B),(C)はそれ
ぞれ第2実施例の小型ズームレンズによるワイド時の球
面収差、像面湾曲、歪曲収差を示し、図6(A),
(B),(C)はそれぞれ第2実施例の小型ズームレン
ズによるテレ時の球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示
す。 〔第3実施例〕図7は本発明に係る小型ズームレンズの
第3実施例を示す図であり、同図(A)及び(B)はそ
れぞれワイド時及びテレ時の各レンズを示している。
【0018】図7において、31は第1群を構成する1
枚の凹メニスカスレンズであり、32は第2群を構成す
る1枚の凸メニスカスレンズであり、33は第3群を構
成する1枚の凸メニスカスレンズである。尚、34は結
像面であり、またレンズ31,32,33はそれぞれプ
ラスチックレンズである。次に、第3実施例の小型ズー
ムレンズの設計値を次表に示す。 尚、表3中の非球面(*1〜*5)を特定する前記
(1)式中の離心率k,係数a1,2,3,a4 は次表の
通りである。 また、上記構成の第3実施例の小型ズームレンズによれ
ば、合成焦点距離(全系)f' ,バックフォーカスl'
全長L(レンズ31の第1面から結像面34までの距
離)は、次のようになる。
【0019】f' =29.00 〜42.97 mm l' =24.49 〜32.90 mm L =37.39 〜44.60 mm 更に、上記第3実施例の小型ズームレンズでは、 f2'/fw ' =0.5829 fw ' /f3'=0.781 となり、前述した(2)式,(3)式を満足する。
【0020】また、図8(A),(B),(C)はそれ
ぞれ第3実施例の小型ズームレンズによるワイド時の球
面収差、像面湾曲、歪曲収差を示し、図9(A),
(B),(C)はそれぞれ第3実施例の小型ズームレン
ズによるテレ時の球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示
す。尚、本実施例はプラスチックレンズで求めたが、ガ
ラスモールドレンズであってもよく、この場合にはより
性能がアップすることが期待できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る小型ズ
ームレンズによれば、レンズ構成枚数を最小限の3枚に
することができるとともに、各群の間隔をそれぞれ変化
させて焦点距離を変化させる3群ズームレンズであるた
め動きが分散され、ズーミング時のレンズ移動量も小さ
く、より小型で安価になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る小型ズームレンズの第1実
施例を示す図で、同図(A)及び(B)はそれぞれワイ
ド時及びテレ時の各レンズを示す図である。
【図2】図2(A),(B),(C)はそれぞれ第1実
施例の小型ズームレンズによるワイド時の球面収差、像
面湾曲、歪曲収差を示す図である。
【図3】図3(A),(B),(C)はそれぞれ第1実
施例の小型ズームレンズによるテレ時の球面収差、像面
湾曲、歪曲収差を示す図である。
【図4】図4は本発明に係る小型ズームレンズの第2実
施例を示す図で、同図(A)及び(B)はそれぞれワイ
ド時及びテレ時の各レンズを示す図である。
【図5】図5(A),(B),(C)はそれぞれ第2実
施例の小型ズームレンズによるワイド時の球面収差、像
面湾曲、歪曲収差を示す図である。
【図6】図6(A),(B),(C)はそれぞれ第2実
施例の小型ズームレンズによるテレ時の球面収差、像面
湾曲、歪曲収差を示す図である。
【図7】図7は本発明に係る小型ズームレンズの第3実
施例を示す図で、同図(A)及び(B)はそれぞれワイ
ド時及びテレ時の各レンズを示す図である。
【図8】図8(A),(B),(C)はそれぞれ第3実
施例の小型ズームレンズによるワイド時の球面収差、像
面湾曲、歪曲収差を示す図である。
【図9】図9(A),(B),(C)はそれぞれ第3実
施例の小型ズームレンズによるテレ時の球面収差、像面
湾曲、歪曲収差を示す図である。
【符号の説明】
11、31…凹メニスカスレンズ(第1群) 12、22、32…凸メニスカスレンズ(第2群) 13…凹メニスカスレンズ(第3群) 14、24、34…結像面 21…両凹レンズ(第1群) 23、33…凸メニスカスレンズ(第3群)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−123014(JP,A) 特開 平1−191820(JP,A) 特開 昭61−221719(JP,A) 特開 平4−19706(JP,A) 特開 平3−158816(JP,A) 特開 平3−260611(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各群の間隔をそれぞれ変化させて焦点距
    離を変化させる3群ズームレンズにおいて、 第1群を1枚の凹レンズから構成し、第2群を物体側に
    強い凸面を向けた1枚の凸メニスカスレンズから構成
    し、第3群を物体側に強い凸面を向けた1枚の凹メニス
    カスレンズ又は凸メニスカスレンズから構成し 前記各レンズは、前記第2群の焦点距離をf 2 ' とし、全
    系のワイド側の合成焦点距離をf w ' とすると、次式、 0.5<f 2 ' /f w ' <0.8 を満足するように構成されている ことを特徴とする小型
    ズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記各レンズは全て少なくとも一方の面
    が非球面に形成されている請求項1の小型ズームレン
    ズ。
  3. 【請求項3】 前記各レンズは全てプラスチックレンズ
    からなる請求項1の小型ズームレンズ。
  4. 【請求項4】 各群の間隔をそれぞれ変化させて焦点距
    離を変化させる3群ズームレンズにおいて、 第1群を1枚の凹レンズから構成し、第2群を物体側に
    強い凸面を向けた1枚の凸メニスカスレンズから構成
    し、第3群を物体側に強い凸面を向けた1枚の凹メニス
    カスレンズ又は凸メニスカスレンズから構成し、 前記各レンズは、前記第3群の焦点距離をf3'とし、全
    系のワイド側の合成焦点距離をfw ' とすると、次式、 −0.05<fw ' /f3'<0.9 を満足するように構成されていることを特徴とする小型
    ズームレンズ。
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