JPH06180424A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH06180424A
JPH06180424A JP33308392A JP33308392A JPH06180424A JP H06180424 A JPH06180424 A JP H06180424A JP 33308392 A JP33308392 A JP 33308392A JP 33308392 A JP33308392 A JP 33308392A JP H06180424 A JPH06180424 A JP H06180424A
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JP
Japan
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lens
lens component
negative
component
positive
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JP33308392A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Miyamae
博 宮前
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型のビデオカメラ等で要求される8倍程度
の高変倍比とF2程度の明るさを保ちながらコンパクト
性とプラスチックレンズの多用化を両立させ、従来に比
べ大幅に低コスト化を計ったズームレンズを提供する。 【構成】 物体側から順に正の屈折力を有する第1レン
ズ成分、負の屈折力を有し変倍の為に可動な第2レンズ
成分、正の屈折力を有し固定の第3レンズ成分、正の屈
折力を有し変倍時の像面の位置変化を補正する第4レン
ズ成分、固定の第5レンズ成分から構成され、第2レン
ズ成分は物体側から順に負負正の各単レンズから構成さ
れ、第2レンズ成分中それぞれ1枚の負レンズと正レン
ズをプラスチックレンズ、1枚の負レンズを無機ガラス
レンズとし、第2レンズ成分中に少なくとも1面の非球
面を有するズームレンズの構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズ特にビデオ
カメラやスチルビデオカメラ等に好適な明るく変倍比が
8倍程度の低コストのズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】物体側から順に正負正正正の5レンズ成
分で構成され、第2レンズ成分が変倍機能を持ち、第4
レンズ成分が変倍に伴う像面位置の変動を補正する機能
を持ち、8倍程度の変倍比を有するコンパクトなズーム
レンズが本出願人によって提案されている(特願平3-16
8275号)。
【0003】このズームレンズでは1〜2枚のプラスチ
ックレンズを用いて低コスト化を計っている。同じ出願
人の特願平4-92294号では、12枚構成中3枚のプラスチ
ックレンズ(非球面)を用いた実施例があげられてい
る。しかし、この様なタイプのズームレンズの低コスト
化は未だ十分とはいえない。
【0004】一方、ガラスモールド非球面レンズを用い
て枚数低減を行うこともよく知られているが、未だ高価
で枚数低減によるコスト低減が打ち消されているのが実
情である。
【0005】更なる低コスト化を図るための1つの手段
としてプラスチックレンズの多用化があげられる。しか
し、温度変化に伴う屈折率変化による像面の位置変化を
補正するような適当なパワー配置を選択する必要がある
こと、屈折率が一般に光学ガラスよりも低く、その種類
も制限されているため、レンズ系全体をコンパクトに構
成することが困難となる等の問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小型
のビデオカメラ等で要求される8倍程度の高変倍比とF
2程度の明るさを保ちながらコンパクト性とプラスチッ
クレンズの多用化を両立させ、従来に比べ大幅に低コス
ト化を計ったズームレンズを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズの
基本的な構成は、物体側から順に正の屈折力を有する第
1レンズ成分、負の屈折力を有し変倍の為に可動な第2
レンズ成分、正の屈折力を有し固定の第3レンズ成分、
正の屈折力を有し変倍時の像面の位置変化を補正する第
4レンズ成分、固定の第5レンズ成分から構成され、第
2レンズ成分は物体側から順に負負正の各単レンズから
構成され、第2レンズ成分中それぞれ1枚の負レンズと
正レンズをプラスチックレンズ、1枚の負レンズを無機
ガラスレンズとし、第2レンズ成分中に少なくとも1面
の非球面を有することを特徴とするズームレンズであ
る。
【0008】また、前記第2レンズ成分中のプラスチッ
クレンズは、少なくとも1面を非球面としたことを特徴
としている。
【0009】更に、第2レンズ成分の焦点距離をf2
全系のワイド端の合成焦点距離をfWとしたとき、以下
の条件を満足することがのぞましい。
【0010】
【数1】
【0011】本発明のズームレンズは、具体的には第1
レンズ成分は物体側から順に像側に凹面を向けた負のメ
ニスカスレンズと物体側に強い凸面を向けた正の単レン
ズからなるダブレットと、物体側に凸面を向けた正のメ
ニスカス単レンズから構成され、第3レンズ成分は1枚
のプラスチック正単レンズからなり、少なくとも1面の
非球面を含んでいる。
【0012】第4レンズ成分は少なくとも1枚のプラス
チック負単レンズを含み少なくとも1枚の正レンズを有
する。また、プラスチックの負単レンズには、非球面を
有することが望ましい。
【0013】第5レンズ成分は1枚のプラスチックレン
ズから構成される。
【0014】第2レンズ成分中負のプラスチックレンズ
の焦点距離をf2N(<0) 第2レンズ成分中正のプラスチックレンズの焦点距離を
2P(>0) とするとき
【0015】
【数2】
【0016】であることが望ましい。
【0017】また、第3レンズ成分を構成する正のプラ
スチック単レンズの焦点距離をf3(>0)、第4レン
ズ成分中の負のプラスチック単レンズの焦点距離をf4
(<0)としたとき、
【0018】
【数3】
【0019】が望ましい。
【0020】
【作用】本発明の基本構成を有するズームレンズでは、
変倍をつかさどる第2レンズ成分に正負2枚のプラスチ
ックレンズを導入している。一般に変倍レンズ成分には
収差の発生を制御しつつ、屈折力を確保し、移動量を小
さくするため、高屈折率硝材を用いることが多い。こう
した硝材に比べ、プラスチックの屈折率は低いため、同
程度の屈折力を確保しようとすれば、変倍に伴う諸収
差、特に歪曲収差や球面収差の差が大きくなってしま
う。屈折力の低下は、変倍時移動量を増大させてしまい
コンパクト性からは好ましくない。そこで本発明では、
第2レンズ成分中に少なくとも1面の非球面を設けるこ
とにより変倍にともなう諸収差の変動を抑えつつ屈折力
を確保し、コンパクト性をそこなうことのないよう留意
している。
【0021】特にこの非球面をプラスチックレンズに導
入すれば非球面レンズの製作が容易となり低コスト化に
有利である。
【0022】条件式(1)は第2レンズ成分の屈折力に関
し、上限をこえると8倍に及ぶ変倍を得ようとしたと
き、変倍のための移動量が増大し、レンズ全長が長くな
りすぎる。下限をこえると変倍に伴う収差変動が大とな
り上述した第2レンズ成分の構成では光学的性能の維持
が困難となる。特に、非球面を導入しても広角端と望遠
端でのコマ収差の変動が大きくなりすぎる。
【0023】課題を解決するための手段の項で述べた第
1レンズ成分の構成は、前玉径をコンパクトにしつつ、
第2レンズ成分で発生するワイド端での負の歪曲収差の
補正、テレ端での球面収差の補正に不可欠である。
【0024】第2レンズ成分は物体側から順に負負正の
各単レンズから構成されているが、ワイド端よりの中間
焦点距離で前玉径のコンパクト化に有利となる。第2レ
ンズ成分中それぞれ1枚の負レンズと正レンズをプラス
チックレンズとしているのはこれらのレンズの温度変化
に伴う屈折力の変化をたがいに打ち消し合うためであ
る。
【0025】条件式(2)はこの条件を更に具体的に示し
たもので、この条件をはずれると温度変化による屈折力
変化が十分キャンセルされず、結果として変倍に伴って
焦点位置の変化量が許容値をこえて変化する。
【0026】第3レンズ成分は1枚のプラスチック正単
レンズという簡素な構成であるが非球面の導入により全
ズーム域における球面収差の補正が可能となる。
【0027】第4レンズ成分は、少なくとも1枚のプラ
スチック負単レンズを含み、第3レンズ成分のプラスチ
ック正単レンズで発生した温度変化に伴う屈折力の変化
を補正している。このレンズにも非球面を導入すること
によって、変倍に伴う非点収差の変化を許容値内に抑え
ることができる。
【0028】条件式(3)は、第3レンズ群のプラスチッ
クレンズと第4レンズ群のプラスチックレンズの屈折力
の関係を具体的に表したもので、この条件をはずれると
第3レンズ群のプラスチック正レンズの温度変化による
屈折力変化と第4レンズ群中のプラスチック負レンズの
屈折力変化が打ち消し合わず、全系にわたって焦点位置
のずれが大きくなる。
【0029】
【実施例】以下、本発明のズームレンズの実施例をあげ
る。
【0030】これらの実施例では、第2レンズ成分中の
プラスチックレンズとしていずれも耐湿性に強いポリオ
レフィン系、ポリカーボネート系の樹脂を用いており、
湿度変化に伴う外径変化を少なく抑え、レンズ枠とのク
リアランス変化による偏芯や、枠からの応力によるレン
ズ面の変形がおこらない様に配慮している。
【0031】また、第2レンズ成分中の2枚のプラスチ
ックレンズが互いにとなり合う構成の場合、図5の様に
2枚のプラスチックレンズが径方向に嵌合する様な組レ
ンズの構成としても、それぞれのプラスチックレンズが
吸湿性の少ない素材によって作られていれば、環境の湿
度変化によって、2枚のレンズの間にガタつきが出た
り、互いに過度の応力をおよぼし合うことがない。この
様な組レンズの構成は、2枚のレンズ間の偏芯を防止す
るのに効果が高い。
【0032】実施例中非球面係数の定義は以下の通りで
ある。
【0033】
【数4】
【0034】但し、 X:非球面の頂点を原点とし、光軸に沿って物体側から
像側に向かう座標 h:非球面の頂点を原点とし、光軸に垂直な座標 c:非球面の近軸曲率 を表す。
【0035】なお、表中の各記号は、Rは各屈折面の曲
率半径、Dは屈折面間隔、nはレンズ材料の屈折率、ν
dは同じくアッベ数、fはレンズ全系の焦点距離、2ω
は画角、FはFナンバー、fBはバックフォーカスを示
す。
【0036】*1〜*3はプラスチックレンズを表して
おり、それぞれの温度変化による屈折率の変化はほぼ線
型で、以下の通りである。
【0037】 種 類 常温での屈折率 常温+30°での屈折率 *1ポリオレフィン樹脂系 1.5254 1.52148 *2ポリカーボネート樹脂系 1.5830 1.5788 *3アクリル樹脂系 1.4920 1.4884 実施例1 焦点距離f=6.14〜47.37 F2.0〜2.2 画角 2ω=52.5°〜7.3° バックフォーカスfB
2.0 R D n νd 1 31.196 0.80 1.84666 23.8 第1レンズ成分 2 18.800 4.05 1.69680 55.5 〃 〃 3 111.014 0.15 〃 〃 4 22.848 2.50 1.69680 55.5 〃 〃 5 67.577 (a) 〃 〃 6 102.830 0.55 1.72916 54.7 第2レンズ成分 7 6.341 2.75 〃 〃 8 −11.530 1.20 1.52540 *1 55.0 〃 〃 9 9.702 0.20 〃 〃 10 9.382 2.40 1.58300 *2 30.0 〃 〃 11 −76.122 (b) 〃 〃 12 20.880 2.20 1.49200 *3 57.0 第3レンズ成分 13 −39.840 4.77 〃 〃 14 27.730 1.40 1.58300 *2 30.0 第4レンズ成分 15 11.247 (c) 〃 〃 16 12.257 0.80 1.84666 23.8 〃 〃 17 8.030 4.60 1.69680 55.5 〃 〃 18 −22.649 8.03 〃 〃 19 −24.086 1.60 1.49200 *3 57.0 第5レンズ成分 20 −16.530 (d) 〃 〃 21 ∞ 4.90 1.51633 64.1 カバーガラス 22 ∞ 〃 〃
【0038】
【数5】
【0039】(実施例1) 非球面係数 第8面 K=−8.45660 ×10-1 A1=−8.20480 ×10-6 P1= 4.0000 A2=−2.51890 ×10-6 P2= 6.0000 第12面 K=−2.72930 A1=−1.95380 ×10-5 P1= 4.0000 A2=−1.89730 ×10-6 P2= 6.0000 A3=−1.14870 ×10-8 P3= 8.0000 A4= 7.07090 ×10-10 P4=10.0000 第14面 K= 5.75300 A1=−5.96980 ×10-5 P1= 4.0000 A2= 2.48350 ×10-6 P2= 6.0000 A3=−3.59880 ×10-8 P3= 8.0000 A4= 1.78700 ×10-10 P4=10.0000 第20面 K=−4.16080 A1= 1.13320 ×10-4 P1= 4.0000 A2=−7.91670 ×10-7 P2= 6.0000 A3=−2.99130 ×10-8 P3= 8.0000 A4= 3.98180 ×10-10 P4=10.0000 実施例2 焦点距離f=6.15〜47.14 F2.0〜2.2 画角 2ω=52.5°〜7.3° バックフォーカスfB
2.0 R D n νd 1 31.917 0.80 1.84666 23.8 第1レンズ成分 2 18.322 4.05 1.69680 55.5 〃 〃 3 112.238 0.15 〃 〃 4 23.432 2.50 1.69680 55.5 〃 〃 5 77.340 (a) 〃 〃 6 87.926 0.55 1.72916 54.7 第2レンズ成分 7 6.603 2.75 〃 〃 8 −12.082 1.20 1.52540 *1 0.0 〃 〃 9 10.133 0.20 〃 〃 10 9.674 2.40 1.58300 *2 30.0 〃 〃 11 −76.122 (b) 〃 〃 12 16.652 2.20 1.49200 *3 57.0 第3レンズ成分 13 −30.680 8.71 〃 〃 14 25.496 1.40 1.58300 *2 30.0 第4レンズ成分 15 8.829 (c) 〃 〃 16 9.819 4.60 1.69680 55.5 〃 〃 17 −9.806 0.80 1.84666 23.8 〃 〃 18 −21.247 4.06 〃 〃 19 −22.790 1.60 1.49200 *3 57.0 第5レンズ成分 20 −18.050 (d) 〃 〃 21 ∞ 4.90 1.51633 64.1 カバーガラス 22 ∞ 〃 〃
【0040】
【数6】
【0041】(実施例2) 非球面係数 第8面 K=−8.45660 ×10-1 A1=−8.20480 ×10-6 P1= 4.0000 A2=−2.51890 ×10-6 P2= 6.0000 第12面 K=−1.90797 A1=−9.15815 ×10-6 P1= 4.0000 A2=−2.73743 ×10-8 P2= 6.0000 A3=−2.31126 ×10-8 P3= 8.0000 A4= 9.19481 ×10-11 P4=10.0000 第14面 K= 2.64976 A1=−7.71044 ×10-5 P1= 4.0000 A2= 2.39860 ×10-6 P2= 6.0000 A3=−2.93506 ×10-8 P3= 8.0000 A4= 2.82026 ×10-10 P4=10.0000 第20面 K=−4.58626 ×10-1 A1= 1.12160 ×10-4 P1= 4.0000 A2=−3.95289 ×10-7 P2= 6.0000 A3=−2.34772 ×10-8 P3= 8.0000 A4= 4.56873 ×10-10 P4=10.0000
【0042】
【発明の効果】本発明により、小型のビデオカメラ等で
要求される8倍程度の高変倍比とF2程度の明るさを保
ちながらコンパクト性とプラスチックレンズの多用化を
両立させ、従来に比べ大幅に低コスト化を計ったズーム
レンズが提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく実施例1の断面図。
【図2】本発明に基づく実施例2の断面図。
【図3】本発明に基づく実施例1の収差曲線図。
【図4】本発明に基づく実施例2の収差曲線図。
【図5】本発明に基づく実施例の第2レンズ成分中のプ
ラスチックレンズの相互保持法の例。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に正の屈折力を有する第1
    レンズ成分、負の屈折力を有し変倍の為に可動な第2レ
    ンズ成分、正の屈折力を有し固定の第3レンズ成分、正
    の屈折力を有し変倍時の像面の位置変化を補正する第4
    レンズ成分、固定の第5レンズ成分から構成され、第2
    レンズ成分は物体側から順に負負正の各単レンズから構
    成され、第2レンズ成分中それぞれ1枚の負レンズと正
    レンズをプラスチックレンズ、1枚の負レンズを無機ガ
    ラスレンズとし、第2レンズ成分中に少なくとも1面の
    非球面を有することを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記第2レンズ成分中のプラスチックレ
    ンズは、少なくとも1面を非球面としたことを特徴とす
    る請求項1のズームレンズ。
JP33308392A 1992-12-14 1992-12-14 ズームレンズ Pending JPH06180424A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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