JPH05281472A - 小型のズームレンズ - Google Patents

小型のズームレンズ

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Publication number
JPH05281472A
JPH05281472A JP10395292A JP10395292A JPH05281472A JP H05281472 A JPH05281472 A JP H05281472A JP 10395292 A JP10395292 A JP 10395292A JP 10395292 A JP10395292 A JP 10395292A JP H05281472 A JPH05281472 A JP H05281472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
group
small
zoom lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP10395292A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Ishizaka
哲 石坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Priority to US07/995,161 priority patent/US5418647A/en
Publication of JPH05281472A publication Critical patent/JPH05281472A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成レンズ枚数が少なく小型で低コストであ
るにもかかわらず、諸収差が良好に補正され、かつ近距
離までのフォーカシング時の性能変化の小さい2群ズー
ムレンズを得ようとする。 【構成】 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群
と負の屈折力の第2レンズ群を有し、第1、第2レンズ
群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズに
おいて、上記第1レンズ群は互いに凹面を対向させた2
つのレンズを有し、かつ第1レンズ群の後方に絞りを有
し、軸外光束の主光線が第1レンズ群の内部で光軸と交
わるように光束を切るようにズームレンズを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズシャッターカメ
ラ等に好適な小型のズームレンズ、特に近距離性能の良
好なものに関する。
【0002】
【従来の技術】近年のレンズシャッターカメラの動向と
しては、単焦点カメラにおいて薄型のものが人気を博し
ており、ズームカメラとしても薄型化に対する要求が高
まっている。このため、ズームレンズとしても全長がよ
り短く小型であることが必要とされてきた。従来から、
レンズシャッターカメラ用の変倍比が1.5〜2.5倍
程度のズームレンズとしては、物体側から順に正の屈折
力の第1レンズ群と負の屈折力の第2レンズ群とからな
る2群ズーム方式が一般的である(例えば特開昭56ー
128911号公報参照)。この方式のズームレンズの
特徴は、望遠型の屈折力配置となっているため、バック
フォーカス及びレンズ全長が短い、ということである。
しかし、ズームレンズ鏡胴の沈胴技術の進歩により、レ
ンズに対する要求は、全長の短縮よりもコスト低減の方
へ、より向けられるようになってきている。ズームレン
ズをより少いレンズ枚数で構成することができれば、コ
スト低減が可能であるだけでなく収納時のレンズ全厚も
短くなり、カメラボディの一層の薄型化が期待できる。
【0003】また近年では近接撮影に対する要求も高
く、多くのズームカメラでは、撮影倍率が1/10程度
の近接撮影が可能となっている。ところが、一般に光学
系の収差はフォーカシングによって変化し、かつこの変
化はレンズ枚数が少なくなる程大きくなるため、レンズ
枚数の低減と近距離性能の確保は相反するものがあっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、構成枚数が
少なく小型で低コストであるにもかかわらず、諸収差が
良好に補正され、かつ近距離までのフォーカシング時の
性能変化の小さいズームレンズを得ようとするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈
折力の第1レンズ群と負の屈折力の第2レンズ群を有
し、第1、第2レンズ群の間隔を変えることにより変倍
を行うズームレンズにおいて、上記第1レンズ群は互い
に凹面を対向させた2つのレンズを有し、かつ第1レン
ズ群の後方に絞りを有するようにズームレンズを構成す
る。
【0006】
【作用】本発明のような正・負の2群ズームレンズにお
いては、フォーカシングは第1レンズ群をくり出すか、
あるいは第2レンズ群をくり込むことによって行うこと
ができる。通常は径の大きさやフォーカシング時の移動
量を考慮して、第1レンズ群によりフォーカシングを行
うため、本発明においても、フォーカシングは第1レン
ズ群により行うことを前提とする。フォーカシングによ
る収差の変動は、主にフォーカシング群内の各レンズに
対する物体位置の変化により起こる。簡単のため、レン
ズはすべて薄肉であるとして、薄肉レンズに対する3次
収差の式を参照する。松居吉哉「レンズ設計法」(共立
出版)から、 Im =hm4Am IIm =hm3HmAm+hm2Bm IIIm=hm2Hm2Am+2hmHmBm+φm IVm =IIIm+Pm Vm =hmHm3Am+3Hm2Bm+(Hm/hm)(3φm+Pm) ここで、 Im :m番目の薄肉レンズの球面収差係数 IIm :m番目の薄肉レンズのコマ収差係数 IIIm:m番目の薄肉レンズの非点収差係数 IVm :m番目の薄肉レンズの像面湾曲係数 Vm :m番目の薄肉レンズの歪曲収差係数 hm :軸上近軸光線のm番目の薄肉レンズにおける光線
高 Hm :近軸主光線のm番目の薄肉レンズにおける光線高 φm :m番目の薄肉レンズの屈折力 である。また、Am、Bmは形状及び物体位置によって決
まる量であり、形状が一定の場合は物体位置により変化
する。
【0007】前述のように、フォーカシングによる収差
の変動は主に物体位置すなわちAm、Bmの変化により引
き起こされる。このため、Am、Bmの変動によるIm〜
Vmの変化を小さくするためには、hm、Hmを小さくし
て、Im〜Vmの値自体を小さくすればよいことがわか
る。このうち、hmの値はズームタイプによって、ほぼ
決まってしまう量なので、Hmを小さくする必要があ
る。このためには第1レンズ群に関してビハインド絞り
ではなく、ビトウイン絞りとするのがよい。これは、実
際に絞りを第1レンズ群中に置かなくとも、軸外光束の
主光線が第1レンズ群の内部で光軸と交わるように光束
を切ることによっても実現することができる。絞りを第
1レンズ群と共に移動させてフォーカシングを行うと、
機構が複雑、大型となり、レンズを小型、低コストとし
た効果が薄れてしまう。このため、本発明においては、
ビハインド絞りでありながら、第1レンズ群の内部でH
m=0となるように光束を制限する。
【0008】また、非点収差係数を表す式から、Hm
=0のときでもIIImはφmという値を持つことがわか
る。このことは、Hmがゼロまたは小さい値のときは、I
IImは形状には依存しないことを示しており、φmが大き
な値を持つときは、他のレンズによってそれを相殺させ
る必要があることを示している。ここで、Hm=0の近
傍に正レンズを置き、φmが大きな正の値を持つとする
と、主光線高Hの大きい位置に負レンズを置いて相殺す
ることになる。この負レンズのパワーをφn、非点収差
係数をIIInとすると、 |IIIn| > |φn| となるように負レンズの形状を選ぶ必要がある。このよ
うに1つの収差係数が正・負の強い成分により相殺され
ているような構成は、他の収差の補正に制限を与えるだ
けでなく、誤差感度を増大させることになり、製作を困
難にするものである。これに対し、Hm=0の近傍に弱
い負レンズを配した場合は、主光線高Hの大きい位置に
正レンズを置くことになるが、この正レンズのパワーを
φp 、非点収差係数をIIIpとしたとき、 IIIp < φp となるように正レンズの形状を選ぶことができる。これ
は個々のレンズの収差係数を小さくすることになり、全
体の収差補正を容易にするとともに、誤差感度を小さく
するような構成である。尚、ここでの議論は薄肉レンズ
に関するものであったが、面を1つの光学要素と考えれ
ば、個々の面についても拡張することができる。
【0009】以上の考察により、本発明においては、第
1レンズ群内に、互いに凹面を対向させた2つのレンズ
を配し、このうち、第2の凹面の近傍で主光線が光軸と
交わるようにする。またこのような構成をとることによ
り、第1レンズ群は主光線と光軸の交点に関して対称型
となり、諸収差が相殺しやすくなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明のズームレンズの実施例を示
す。実施例においては、次の条件を満足することが望ま
しい。 0.05<φwDe < 0.13 −0.20<φ1a/φ1< 0.20 0.80<φ1/|φ2|< 1.30 ただし、 φ1 :第1レンズ群の屈折力 φ2 :第2レンズ群の屈折力 (φ2<0) φw :広角端での全系の屈折力 φ1a :第1レンズ群を前記2つの凹面間で前群と後群
に分割したときの前群の屈折力 De :上記後群の軸上厚
【0011】式は、第1レンズ群を前記互いに対向し
た凹面間で前群と後群に分割したときの、後群の軸上厚
に関するものである。下限をこえて軸上厚が小さくなる
と非点収差が増大し、上限をこえて軸上厚が大きくなる
と、本発明のように主光線が第1レンズ群中で光軸と交
わるような構成をとったとき、小絞りのときにケラレが
発生しやすくなる。式は第1レンズ群中の前群の屈折
力に関するものである。下限をこえて負の屈折力が強く
なると、正の後群における軸上光線高が増大し、球面収
差の補正が困難になり、上限をこえて正の屈折力が強く
なると、第1レンズ群で発生する色収差の補正が困難に
なる。
【0012】さらに式は第1、2レンズ群の屈折力比
に関するものであり、第2レンズ群のズーミングに際し
ての移動量を規定するものである。望遠端での全系の屈
折力をφt とすると、第2レンズ群の移動量△X2 は △X2=(φ1/|φ2|){(1/φt)−(1/φw)} で表される。ここで、φw、φt は仕様によって決まる
値なので、△X2はφ1/|φ2|に支配されることにな
る。式の下限をこえて|φ2|がφ1に対して大きくな
ると、第2レンズ群で発生する正の歪曲が大きくなり、
上限をこえると△X2 が大きくなり、コンパクト性が失
われる。
【0013】本実施例においては、図1にその断面図を
示すように、第1レンズ群は互いに凹面を対向させた2
つの正メニスカスレンズを含んでいる。また上記正レン
ズ対の物体側に負レンズを配することにより、軸上色収
差を補正している。第1、2レンズはいずれも軸外で負
の屈折力が強く(または正の屈折力が弱く)なるような
非球面を有している。このうち軸外光線高の大きい第1
レンズの非球面は、第1レンズ群の後群で発生する非点
収差及び第2レンズ群で発生する正の歪曲を補正してい
る。また第2レンズの非球面は、第1レンズ群の後群で
発生する球面収差を補正している。さらに第2レンズ群
は軸外で正の屈折力が強く(または負の屈折力が弱く)
なるような非球面を有し、正の歪曲を補正している。な
お、フォーカシングは第1〜3レンズの一体移動により
行っている。
【0014】以下の実施例のデータ表中、fは全系の焦
点距離、FはFナンバー、ωは半画角、Rは近軸曲率半
径、Dは軸上面間隔、Nはd線に対する屈折率、νはア
ッベ数である。また*印は非球面を表し、その形状は面
の頂点を原点として、光軸方向をX線とした直交座標系
において、頂点曲率をc、円錐係数をK、非球面係数を
Ai(i=4,6,8)として数式1で表される。
【数1】
【0015】 f=39.00〜59.03 F5.4〜8.2 2ω=56.5°〜39.9° 面No. R D N ν 1 80.141 1.50 1.58300 30.0 2* 11.688 0.30 3 7.638 2.00 1.49200 57.0 4* 20.494 4.00 5 −39.636 3.45 1.79952 42.2 6 −14.418 A 7 −72.663 3.00 1.49200 57.0 8* −19.439 3.68 9 −12.130 1.20 1.70154 41.2 10 −146.620 f A 39.00 11.64 47.73 7.43 59.03 3.82 非球面係数 第2面 第4面 K =−0.10509×10 K = 0.12180×102 4= 0.15149×10-4 4= 0.28025×10-3 6=−0.13595×10-6 6= 0 A8= 0 A8= 0 第8面 K = 0 A4=−0.32639×10-4 6=−0.25120×10-6 8=−0.12684×10-8 φwDe=0.088, φ1a/φ1=0.025, φ1/|φ2|=1.15
【0016】
【発明の効果】図2、図3にそれぞれ本発明のズームレ
ンズの実施例について、物体距離が無限遠、0.5mに
対する収差図を示す。収差図中、「d」、「g」はそれ
ぞれd線、、g線に対する球面収差を、「△S」、「△
M」はそれぞれサジタル像面、メリデイオナル像面を表
す。図3に見るように、近距離での性能変化は小さく、
特に撮影倍率が最も大きい望遠端での変化が小さいこと
が注目される。このときの撮影倍率は、約1/7であ
り、被写体は35ミリカメラでは、B5サイズに対応す
る大きさである。尚、本実施例においては、広角端での
Fナンバーが5.4であるが、非球面あるいはレンズ枚
数の増加、または高屈折率の非球面レンズの使用等、特
別に新しい設計技術を用いることなく、より明るいレン
ズを得ることが可能である。以上のように、本発明を用
いることにより、小型で低コストであるにもかかわら
ず、諸収差が良好に補正され、かつフォーカシング時の
性能変化の小さいズームレンズを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のズームレンズの実施例の断面図
【図2】上記実施例の物体距離が無限遠の場合の収差曲
線図
【図3】上記実施例の物体距離が0.5mの場合の収差
曲線図
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、正の屈折力の第1レン
    ズ群と負の屈折力の第2レンズ群からなり、第1、第2
    レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレ
    ンズにおいて、上記第1レンズ群は互いに凹面を対向さ
    せた2つのレンズを有し、かつ第1レンズ群の後方に絞
    りを有することを特徴とする小型のズームレンズ
JP10395292A 1992-01-14 1992-03-31 小型のズームレンズ Pending JPH05281472A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10395292A JPH05281472A (ja) 1992-03-31 1992-03-31 小型のズームレンズ
US07/995,161 US5418647A (en) 1992-01-14 1992-12-22 Compact zoom lens for use in a lens shutter camera

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10395292A JPH05281472A (ja) 1992-03-31 1992-03-31 小型のズームレンズ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05281472A true JPH05281472A (ja) 1993-10-29

Family

ID=14367758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10395292A Pending JPH05281472A (ja) 1992-01-14 1992-03-31 小型のズームレンズ

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JP (1) JPH05281472A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07306361A (ja) * 1994-05-11 1995-11-21 Canon Inc 小型のズームレンズ
JP2000137163A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Asahi Optical Co Ltd ズームレンズ系
JP2000193885A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Asahi Optical Co Ltd ズームレンズ系
US6268966B1 (en) * 1998-12-22 2001-07-31 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Zoom lens system
US6333824B1 (en) * 1998-09-10 2001-12-25 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens system consisting of two lens units

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20001212