JP3728680B2 - コンパクトな広角ズームレンズ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、2群で広角領域をカバーする、レンズシャッターカメラ用のコンパクトな広角ズームレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、レンズシャッタカメラに用いられるレンズ系として、ズームレンズを搭載したものが主流となってきている。このようなズームレンズとしては、まずコンパクトであることが要求されるため、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群からなる望遠型の屈折力配置をした2群ズームレンズが実用化されている。
【0003】
さらに、この望遠型の2群ズームレンズにおいて、広角化および、よりコンパクト化を図ったものとして、特開平7−234363号公報等に記載されたものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載のズームレンズにおいては、広角端におけるFナンバが5.7程度と暗く、望遠端におけるレンズ厚(第1レンズの前側レンズ面から最終レンズの後側レンズ面までの光軸上の距離)が厚くなってしまう。
【0005】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、広角端における明るさが大きく、画角が広く、かつ望遠端におけるレンズ厚を薄いものとし得る、コンパクトな広角ズームレンズを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンパクトな広角ズームレンズは、正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群の2つのレンズ群を物体側から順に配設し、これら両レンズ群の間隔を変えて変倍を行うコンパクトな広角ズームレンズにおいて、
該第1レンズ群は、物体側から順に、両凹の負の第1レンズ、負の第2レンズ、両凸の正の第3レンズおよび両凸の正の第4レンズを配設してなり、該第2レンズ群は、物体側から順に、少なくとも1面の非球面を有する第5レンズ、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状をなす第6レンズおよび像側に凸面を向けた負のメニスカス形状をなす第7レンズを配設してなり、前記第2レンズと前記第3レンズは互いに接合され、さらに以下の条件式を満足することを特徴とするものである。
【0007】
【数2】
【0008】
また、コンパクトな構成でコマ収差、像面湾曲等の各収差を良好とするために、前記第1レンズが少なくとも1面の非球面を有することが好ましい。
さらに、非球面を有する前記第5レンズの製造コストを低下させるためにこの第5レンズをプラスチック材料で形成することが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しつつ説明する。
【0010】
〈実施例1〉
図1に示す実施例1のコンパクトな広角ズームレンズ(広角端における位置W、望遠端における位置T;以下の図2〜5において同じ)は、物体側より順に、全体として正の屈折力を有する第1レンズ群L1〜L4と、全体として負の屈折力を有する第2レンズ群L5〜L7とからなり、ズーミング時に第1レンズ群L1〜L4と第2レンズ群L5 〜L7は互いにその間隔を変えながら光軸Xに沿って移動することにより全系の焦点距離fを変化させるとともに、光束を結像面1上の結像位置Pに効率良く集束させるようにしたズームレンズである。なお、第1レンズ群L1〜L4の後段に絞り2が配されている。
【0011】
また、第1レンズ群L1〜L4は、両凹の負の第1レンズL1、負の第2レンズL2と両凸の正の第3レンズL3との接合レンズ、両凸の正の第4レンズL4からなり、第2レンズ群L5〜L7は非球面を有する第5レンズL5、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状をなす第6レンズL6、像側に凸面を向けた負のメニスカス形状をなす第7レンズL7よりなる。
【0012】
さらに以下の条件式が満足されている。
【数3】
また、前記第1レンズL1および前記第5レンズL5の各面は所定形状の非球面とされており、さらに、この第5レンズL5はプラスチック材料で形成されている。
【0013】
次に、上記各式の技術的意義を説明する。
まず、条件式(1)の上限を上回ると倍率色収差が増大し補正するのが難しく、一方、条件式(1)の下限を下回ると軸上色収差が増大し補正するのが難しい。
また、条件式(2)の上限を上回るとコマ収差が増大し補正するのが難しく、製造性の点でも好ましくない形状となり、一方、条件式(2)の下限を下回るとコマ収差が増大し補正するのが難しい。
【0014】
また、条件式(3)の範囲をはずれるとコマ収差が増大し補正するのが難しい。
また、条件式(4)の下限を下回るとコマ収差、像面湾曲が増大し諸収差をバランス良く補正するのが困難になる。
さらに、条件式(5)の上限を上回ると像面湾曲が増大し補正するのが難しい。
【0015】
なお、上記第5レンズの各面を非球面とすることにより歪曲収差や像面湾曲等の収差を良好なものとすることができる。
本実施例によれば、上述した如く各レンズの構成と上記条件式を満足させることにより、遠距離から近距離までの全撮影距離における諸収差を良好に補正し、物体距離全般にわたり高い光学性能を得ることができる。
【0016】
次に、この実施例にかかるズームレンズの各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)d(mm)、各レンズのd線における、屈折率nおよびアッベ数νの値を表1に示す。
なお表中の数字は物体側からの順番を表すものである。
【0017】
また、表1中の面No. の右側に*が付された面は前述したように非球面とされており、下記式(A)中で表される非球面形状であることを意味するものである。
ただし、Z:光軸からの高さYの非球面上の点より、非球面頂点の接平面(光軸に垂直な平面)に下ろした垂線の長さ(mm)
C(1/R):非球面の近軸曲率
Y:光軸からの高さ(mm)
k:離心率
A,B,C,D:第4,6,8,10次の非球面係数
また、表2には、上式(A)に示される非球面の各定数A,B,C,D,k の値を示す。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
また、本実施例における、全レンズ系の焦点距離f,FNOおよび画角2ωは表1に示す如く設定されている。さらに、表3には、本実施例における各条件式(1)〜(5)に対応する数値を示す。
【表3】
【0021】
〈実施例2〉
実施例2のコンパクトな広角ズームレンズは図2に示す如く実施例1のものと略同様の構成とされており、また、上記条件式(1)〜(5)を満足するように構成されている。
【0022】
次に、この実施例にかかるズームレンズの各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)d(mm)、各レンズのd線における、屈折率nおよびアッベ数νの値を表4に示す。
なお表中の数字は物体側からの順番を表すものである。
【0023】
また、表4中の面No. の右側に*が付された面は非球面とされており、上記非球面式(A)中で表される非球面形状であることを意味するものである。
また、表5には、上式(A)に示される非球面の各定数A,B,C,D,k の値を示す。
【0024】
【表4】
【0025】
【表5】
【0026】
また、本実施例における、全レンズ系の焦点距離f,FNOおよび画角2ωは表4に示す如く設定されている。さらに、表6には、本実施例における各条件式(1)〜(5)に対応する数値を示す。
【表6】
【0027】
〈実施例3〉
実施例3のコンパクトな広角ズームレンズは図3に示す如く実施例1のものと略同様の構成とされており、また、上記条件式(1)〜(5)を満足するように構成されている。
【0028】
次に、この実施例にかかるズームレンズの各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)d(mm)、各レンズのd線における、屈折率nおよびアッベ数νの値を表7に示す。
なお表中の数字は物体側からの順番を表すものである。
【0029】
また、表7中の面No. の右側に*が付された面は非球面とされており、上記非球面式(A)中で表される非球面形状であることを意味するものである。
また、表8には、上式(A)に示される非球面の各定数A,B,C,D,k の値を示す。
【0030】
【表7】
【0031】
【表8】
【0032】
また、本実施例における、全レンズ系の焦点距離f,FNOおよび画角2ωは表7に示す如く設定されている。さらに、表9には、本実施例における各条件式(1)〜(5)に対応する数値を示す。
【表9】
【0033】
〈実施例4〉
実施例4のコンパクトな広角ズームレンズは図4に示す如く実施例1のものと略同様の構成とされており、また、上記条件式(1)〜(5)を満足するように構成されている。
【0034】
次に、この実施例にかかるズームレンズの各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)d(mm)、各レンズのd線における、屈折率nおよびアッベ数νの値を表10に示す。
なお表中の数字は物体側からの順番を表すものである。
【0035】
また、表10中の面No. の右側に*が付された面は非球面とされており、上記非球面式(A)中で表される非球面形状であることを意味するものである。
また、表11には、上式(A)に示される非球面の各定数A,B,C,D,k の値を示す。
【0036】
【表10】
【0037】
【表11】
【0038】
また、本実施例における、全レンズ系の焦点距離f,FNOおよび画角2ωは表10に示す如く設定されている。さらに、表12には、本実施例における各条件式(1)〜(5)に対応する数値を示す。
【表12】
【0039】
〈実施例5〉
実施例5のコンパクトな広角ズームレンズは図5に示す如く実施例1のものと略同様の構成とされており、また、上記条件式(1)〜(5)を満足するように構成されている。
【0040】
次に、この実施例にかかるズームレンズの各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)d(mm)、各レンズのd線における、屈折率nおよびアッベ数νの値を表13に示す。
なお表中の数字は物体側からの順番を表すものである。
【0041】
また、表13中の面No. の右側に*が付された面は非球面とされており、上記非球面式(A)中で表される非球面形状であることを意味するものである。
また、表14には、上式(A)に示される非球面の各定数A,B,C,D,k の値を示す。
【0042】
【表13】
【0043】
【表14】
【0044】
また、本実施例における、全レンズ系の焦点距離f,FNOおよび画角2ωは表13に示す如く設定されている。さらに、表15には、本実施例における各条件式(1)〜(5)に対応する数値を示す。
【表15】
【0045】
図6、8、10、12、14は上記各実施例のズームレンズの広角端における諸収差(球面収差、非点収差およびディストーション)を示す収差図であり、図7、9、11、13、15は上記各実施例のズームレンズの望遠端における諸収差(球面収差、非点収差およびディストーション)を示す収差図である。なお、各非点収差図には、サジタル(S)像面およびタンジェンシャル(T)像面に対する収差が示されている。これらの収差図から明らかなように、上述した各実施例のズームレンズによれば、各収差を良好に補正することができる。
【0046】
なお、本発明のコンパクトな広角ズームレンズとしては上記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの形状および非球面の数や非球面の形状は適宜選択し得る。
【0047】
【発明の効果】
本発明のコンパクトな広角ズームレンズによれば、構成簡易かつコンパクトな2群構成で広角端において明るいレンズ系を得ることができ、また、画角が広く望遠端でのレンズ厚を薄くすることができ、しかも、遠距離から近距離までの全撮影範囲における諸収差を良好に補正することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図2】本発明の実施例2に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図3】本発明の実施例3に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図4】本発明の実施例4に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図5】本発明の実施例5に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図6】実施例1に係るレンズの広角端における収差図
【図7】実施例1に係るレンズの望遠端における収差図
【図8】実施例2に係るレンズの広角端における収差図
【図9】実施例2に係るレンズの望遠端における収差図
【図10】実施例3に係るレンズの広角端における収差図
【図11】実施例3に係るレンズの望遠端における収差図
【図12】実施例4に係るレンズの広角端における収差図
【図13】実施例4に係るレンズの望遠端における収差図
【図14】実施例5に係るレンズの広角端における収差図
【図15】実施例5に係るレンズの望遠端における収差図
【符号の説明】
L1 〜L7 レンズ
R1 〜R14 レンズ面の曲率半径
d1 〜d13 レンズ面間隔(レンズ厚)
X 光軸
P 結像位置
1 結像面
2 絞り
Claims (3)
- 正の屈折力を有する第1レンズ群と負の屈折力を有する第2レンズ群の2つのレンズ群を物体側から順に配設し、これら両レンズ群の間隔を変えて変倍を行うコンパクトな広角ズームレンズにおいて、
該第1レンズ群は、物体側から順に、両凹の負の第1レンズ、負の第2レンズ、両凸の正の第3レンズおよび両凸の正の第4レンズを配設してなり、該第2レンズ群は、物体側から順に、少なくとも1面の非球面を有する第5レンズ、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状をなす第6レンズおよび像側に凸面を向けた負のメニスカス形状をなす第7レンズを配設してなり、前記第2レンズと前記第3レンズは互いに接合され、さらに以下の条件式を満足することを特徴とするコンパクトな広角ズームレンズ。
- 前記第1レンズが少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする請求項1記載のコンパクトな広角ズームレンズ。
- 前記第5レンズがプラスチック材料で形成されていることを特徴とする請求項1もしくは2記載のコンパクトな広角ズームレンズ。
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