JPH02176713A

JPH02176713A - 切り換え式変倍光学系

Info

Publication number: JPH02176713A
Application number: JP33094988A
Authority: JP
Inventors: Eiki Matsuo; 栄樹松尾; Jun Ogawa; 潤小川; Shigeru Okazaki; 岡崎　滋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JP2741225B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

（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。

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（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。

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ラブ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。

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。

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。

（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■とがらなりｆＮ：レ
ンズＩとＩＩの合成焦点距離ｆＴ：レンズＩとＩＩと■の合成焦点距離ＬＮ：前記レ
ンズ■とＩＩの合成の際のバックフォーカスＤ＝レンズ１とＩＩと■の合成の際のレンズＩＩとレン
ズＩＩＩとの空気間隔１＜　Ｇｆ７／ｆｓ）＜１．４　　　　・・・■かつ　
Ｑ＜　（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■は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。

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。

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。

主レンズ■を前方に繰り出すとともに第１補助レンズＩ
Ｉ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および第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■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■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■の構成は次のとおりである。

Ｒ１９，３２７ｄｌ　　３．５　　ｎｌ　　１．７４３
３　　νｄｌ　　４９．２Ｒ２１５，０１７ｄ２　０．
８　　ｎ２　　　　　　νｄ２Ｒ３−２０，０１６３１
，６ｎ３　１．６８８９　　νｄ３　３１．２Ｒ４、９
，８４７ｄ４　０．７　　ｎ４　　　　　　シｄ４Ｒ５
＋１５．７９７　　ｄ５　２．２　　ｎ５　１．７８５
９　　νｄ５　４３．９Ｒ６１５，７９７ｄ６　１．Ｏ
ｎ６　　　　　　シｄ６Ｒ７■ ｆ　＝　２６．８　　　　　Ｆ　Ｎｏ　＝　３．３ただ
し、Ｒ１：曲率半径ｄｉ　：間隔ｎｉ：屈折率 νｄｉ　：アツベ数ｆ：焦点距離ＦＮｏ：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
によりペラパ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■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。

したがって、まず補助レンズ■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。

次にレンズ（Ｉ＋ｆｆ）の中間の合成焦点距離をｆＮ。

レンズＣＩ＋ＩＩ＋Ｉ［［）の長焦点時の合成焦点距離
をｆＴとするとき β−ｆ　Ｔ　／　ｆ　Ｎ１くβ〈１．４　　・・・・（１１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■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＋Ｉ［）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ＩＯ０＜　　（Ｄ／ＬＮ）＜０．５　　　　・　・　・　・
（２ン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■の焦点距１１ｔｆ■が（Ｌ
Ｎ　　Ｄ）にほぼ比例するためＤを大きくするとｆ、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ラパール和が負へと増
大する結果像面湾曲がさらに悪化することとなる。

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。

第１補助レンズＩＩの構成は次°のとおりである。

ｄ７　１．５ｄＢ　　２．Ｏｎ８　１．５４０７　　ｙｄＢ　　４７
．２ｄ９　０．５　　ｎ９　１．０　　　　νｄ９ｄ　
１００．８　　ｎ　１０１．７４３３　　ｖ　ｄ　１０
４９．２ｄｌｌ　Ｏ，５ｎｉｌ　１．０　　　　νｄｌ
ｌｄ　１２１．５　　ｎ　１２１．５６７３　　ｖ　ｄ
　１２４２．８ｄ　１３２．７　　ｎ　１３１．Ｏｖ　
ｄ　１３５７．０９８．０２７．７４１９？、７９２９．８９１２５．５２第２補助レンズ■の構成は次のとおりである。

Ｒ１４−１８，０９ｄ　１４１．Ｏｎ　１４１．４９２
　　　ｖ　ｄ　１４５７．４Ｒ１５−２７，０７１５１
，０レンズ（Ｉ　十Ｉｆ）　　　ｆ　＝３７．５　　　Ｆ　
Ｎｏ　＝４．６レンズ（Ｉ　＋ＩＩ＋Ｉ［ｌ）　　　ｆ
　＝４６．１　　　ＦＮｏ　＝５．７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■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（１＋Ｉ［）、同図（Ｂ）はレン
ズ（Ｉ＋］Ｉ＋＋Ｉ［）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。

（以下余白）ＩＯ第１補助レンズＩＩの構成は次のとおりである。

ｄ７１．５ｄＢ２．０ｄ９０．５ｄ　１００．８ｄ　１１０．５ｄ　１２２．Ｏｄ　１３１．Ｏｄ　１４２．７シ　ｄＢ　　４０．９ ν　ｄ９ νｄ　１０　４６．５ ν　ｄｌｌ νｄ　１２４８．８ νｄ　１３４９．６シｄ１４ｎ　８　１．５８１４ｎ９　１．Ｏｎ　１０　１．８０４２ｎｌ１１．。

ｎ　１２　１．５３１７ｎ　１３　１．７７２５ｎ　１４　１．０７１．５６８．４１８．１７５７６．３２８．０７ −１４．９５ −５２．８３第２補助レンズ■の構成は次のとおりである。

Ｒ１５−１５，３３ｄ　１５１．Ｏｎ　１５１．６９６
８　　ｖ　ｄ　１５５５．５Ｒ１６−２０，５０１６１
，０レンズ（Ｉ　＋ＩＩ）　　　ｆ　＝４０．ＯＦＮｏ　＝
４．９レンズ（Ｉ　＋ＩＩ＋１ＩＩ）　　　ｆ　＝５３
．９　　　ＦＮｏ　＝６．に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。

第６図（Ａ）はレンズ（Ｉ＋■）、同図（Ｂ）はレンズ
（１＋ＩＩ＋ＩＩ＋）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。

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。

さらに、レンズ■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。

【図面の簡単な説明】

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（１＋ＩＩ）、同図（Ｂ）はレンズ（１＋
ＩＩ＋Ｉｆｆ）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（１＋ＩＩ）、同図（Ｂ）はレンズ（１＋
ＩＩ＋ＩＩＩ）の収差特性をそれぞれ示している。 ■・・・主レンズ ■・・・第１補助レンズ ■・・・第２補助レンズ

Claims

【特許請求の範囲】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（１）と（２
）の関係を条件とした切り換え式変倍光学系。ｆ＿Ｎ：レンズ I とIIの合成焦点距離ｆ＿Ｔ：レンズ I とIIとIIIの合成焦点距離Ｌ＿Ｎ：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＜（ｆ＿Ｔ／ｆ＿Ｎ）＜１．４…（１）かつ０＜（Ｄ／Ｌ＿Ｎ）＜０．５…（２）