JPH09152549A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH09152549A JPH09152549A JP7332511A JP33251195A JPH09152549A JP H09152549 A JPH09152549 A JP H09152549A JP 7332511 A JP7332511 A JP 7332511A JP 33251195 A JP33251195 A JP 33251195A JP H09152549 A JPH09152549 A JP H09152549A
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Abstract
レンズを有する低コストのレンズ系で高変倍、高性能で
かつ温度、湿度の変化によるピントずれの生じないズー
ムレンズを提供することにある。 【構成】 本発明のズームレンズは、物体側より正の
第1群と負の第2群よりなり両群の間隔を変化させ変倍
を行なうレンズ系で、第1群が物体側より負レンズの第
1レンズと、少なくとも1面が非球面の屈折力が非常に
小さいプラスチックレンズの第2レンズと、負レンズの
第3レンズと正レンズの第4レンズを接合した接合レン
ズよりなり第1レンズと第2レンズのアッベ数を適切な
値にしたものである。
Description
の短いレンズシャッターカメラに適した低コストで高変
倍なズームレンズに関するものである。
ムレンズには、今日高変倍でかつ低コストなものが要求
されている。しかし、この種のズームレンズを高変倍に
し、しかも性能を維持するためには、非球面レンズを用
いる必要がある。このような非球面レンズをガラスを用
いて製造する場合高価になり、レンズ系のレンズ枚数を
減らしても一概にコストを低下させ得るとは限らない。
そのため、低コストであるプラスチックレンズを用いこ
れを非球面レンズにして低コストにすることが考えられ
る。
の変化により形状や屈折率が変化するという欠点があ
る。そのためプラスチックレンズは、環境の変化により
焦点距離が変化し、これによりレンズ系はピント面のず
れが生ずる。
レンズ系として、本発明の発明者が開発した特開平5−
113537号公報記載のレンズ系がある。このレンズ
系は、プラスチックレンズの屈折力を非常に小さくして
前記のプラスチックレンズの温度、湿度等の変化による
影響を少なくしレンズ系のピント面の変化を減らした低
コストの2群ズームレンズである。
来例として特開平6−347696号が知られている。
ンズが求められており、本発明の発明者は、前記特開平
5−113537号公報記載のレンズ系と同様な構成の
ズームレンズである特開平7−181382号公報記載
のズームレンズを開発した。更に高性能なレンズ系とし
て特願平6−51716号を提案した。
開平5−113537号公報記載のズームレンズは、プ
ラスチックレンズの温度変化による影響は考慮されてい
るが変倍比が1.5〜2.2であって高変倍ではない。
ームレンズは、高変倍比は達成されているが、周辺のコ
マ収差が完全には補正されておらず性能上十分であると
はいえない。
は、前記特開平7−181382号公報記載のレンズ系
の屈折力の小さいプラスチックレンズを負レンズにして
収差を一層良好に補正しているが、プラスチックレンズ
に屈折力がついているため、温度変化、湿度変化による
影響がある。
る非球面レンズを有する低コストのレンズ系で、高変倍
で高性能を維持しかつ温度、湿度の変化によるピントず
れの生じないズームレンズを提供することにある。
は、物体側より順に正の屈折力の第1群と負の屈折力の
第2群とにて構成され、第1群と第2群との間隔を変化
させて変倍を行なうもので、第1群が物体側から順に、
負レンズの第1レンズL1 と少なくとも1面が非球面で
ある屈折力の非常に小さいプラスチックレンズの第2レ
ンズL2 と、負レンズの第3レンズL3 と正レンズの第
4レンズL4 とを接合した接合レンズとよりなり、下記
条件(1),(2)を満足することを特徴とする。
レンズL2 のアッベ数である。
−1135372号公報、特開平7−181382号公
報記載のズームレンズは、前者が変倍比2弱、後者が変
倍比3弱のレンズ枚数の少ないレンズ系で、その第1群
が物体側より屈折力の小さいプラスチックレンズと、負
レンズと正レンズ又は負レンズと正レンズとを接合した
接合レンズにて構成されている。
側の面にて球面収差やコマ収差が大きく発生し、これを
屈折力の小さいプラスチックレンズの非球面で補正して
いる。この第1群での残存収差が第2群にて拡大される
ため高変倍化した時これら収差を厳しく補正する必要が
ある。
ズの非球面では、これらの収差を完全に補正しきれな
い。そのために負の屈折力のプラスチックレンズにして
これら収差を補正するようにしたのが前述の特願平6−
51716号のズームレンズである。このズームレンズ
の基本構成は、物体側より順に、プラスチックの負レン
ズと負レンズと正レンズまたは、負レンズと正レンズの
接合レンズとからなっている。これにより性能の向上を
はかることは出来たが、前述のようにプラスチックの負
レンズに屈折力がついているために温度変化や湿度変化
による影響を受ける。
群のプラスチックの負レンズを負のガラスレンズと屈折
力の小さいプラスチックレンズの2枚のレンズに分割し
て収差を十分に補正すると共に温度、湿度変化によるピ
ントずれを解消するために前記の構成にした。また、高
変倍にした時、第1群内の残存色収差を十分に補正する
必要があり、したがって第1群中の第1レンズL1 、第
2レンズL2 での色収差の発生量自体を小さく抑える必
要がある。そのため本発明では、これら第1レンズL
1 、第2レンズL2 のアッベ数を前記の条件(1),
(2)を満足するようにして、これらレンズでの色収差
の発生量を小さくした。
が高くなり低コスト化に反する。又下限の40を越える
と色収差の発生が大になり性能が低下する。又条件
(2)の上限の95を越えると現存する材料では構成で
きなくなり実現性がない。条件(2)の下限の40を越
えると色収差の発生が大きく性能が低下する。
に記載した実施例1のレンズ系は、第1群の構成が本発
明と同様、負レンズと屈折力の小さいプラスチックレン
ズと負レンズと正レンズの接合レンズとよりなるが、プ
ラスチックレンズがポリカーボネートで前記の条件
(2)を満足せず又ポリカーボネートは複屈折の問題を
有する。更に第1レンズ,第2レンズが高分散の材料で
あり条件(1),(2)を満足せずしたがって色収差の
補正特に高変倍化において問題がある。
であり、上記条件(2)を満足する材料としてアクリル
系、ポリオレフィン系、アモルファスフッ素樹脂等があ
り、これら材料を用いれば複屈折の問題は改善される。
第2レンズL2 はプラスチックレンズであり屈折力を小
さく設定してあるが、その焦点距離fL2が下記条件
(3)を満足することが望ましい。
なる程レンズL2 の温度、湿度変化によるピントずれが
発生しやすくなる。つまり高変倍比になっても温度等の
変化によるピントずれを少なくするための条件が条件
(3)である。
倍化した時にピントずれを生ずるため好ましくない。
の変化により収差が変化し特にテレ端でその最良像点の
位置、つまりピントの変化が生ずる。
第2レンズL2 が下記条件(4)を満足することが望ま
しい。
(P) −1/r4(P)]|<0.60 ただしfT はテレ端における全系の焦点距離、n2 は第
2レンズのd線に対する屈折率、r3 (P) ,r4(P)はそ
れぞれ第2レンズの物体側及び像側の面の局所曲率半径
であり、物体側面については以下の式で与えられる。
けるテレ端での軸上マージナル光線高を表わし、φ3は
r3(Q)を第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径、k3
を円錐係数、A34 ,A36,A38,・・・を非球面係数
とするとき、下記の式で与えられるものである。
テレ端の軸上マージナル光線高、近軸曲率半径、円錐係
数、及び非球面係数を用いて上記と同様に表わされる。
従ってsを3又は4の値を取るパラメータとするとき、
これらをまとめて以下のように表わすことが出来る。 rs(P)=Yts/sinφs 上記のφの値は、テレ端における軸上マージナル光線高
の位置における非球面の法線と光軸とのなす角度を示し
ており、条件(4)は軸上マージナル光線に対する第2
レンズの局所的な屈折力が小さいことを表わしている。
度の変化による収差の変化が大になりピントずれが生ず
る。
第4レンズL4 の射出側の収差発生量が大きいためこの
レンズの屈折率を高くして曲率半径をゆるくすることが
望ましい。そのためレンズL4 が下記条件(5)を満足
することが望ましい。
ある。
差発生量は少なくなるが硝材費が高くなるため低コスト
化に反する。又ペッツバール和が大きく負になるために
周辺の性能が低下する。この条件(5)の下限の1.5
5を越えると球面収差、コマ収差が悪化し性能が低下す
る。
ンズL4 の肉厚を厚くすることが効果的である。それと
同時にこのレンズL4 を厚くすると第1群の主点位置が
物体側に移動するので絞り径が小さくなる利点も生ず
る。
記条件(6)を満足することが望ましい。
ズの焦点距離である。
るとレンズ系の全長が大になり又下限の0.35を越え
ると非点隔差が目立つようになりまた絞り径が大になり
コンパクト性が失われる。
は、物体側から順に、正、負の構成にすることが好まし
い。特に物体側より正レンズ1枚と負レンズ1枚にて構
成すれば高性能と低コストとの両方を満足できる。
点収差、コマ収差の補正のためには、下記条件(7)を
満足することが望ましい。
5 の焦点距離である。
と負レンズの第6レンズL6 の屈折力が強くなりすぎて
非点隔差、コマ収差が補正しきれず、又下限の−4.5
を越えると正レンズの第5レンズの屈折力が弱くなりす
ぎて色収差を補正できない。
は、第5レンズL5 の物体側の面を非球面にすることが
効果的である。
施の形態を各実施例をもとに説明する。
の実施例1乃至実施例5である。 実施例1 f=39.33 〜63.13 〜101.33,Fナンバー 4.66〜6.63〜9.21 fb =8.62〜31.73 〜68.83 ,ω=28.23°〜18.68°〜12.01° r1 =27.6322 d1 =1.5000 n1 =1.69680 ν1 =55.53 r2 =18.1887 d2 =1.7690 r3 =30.7710 (非球面)d3 =2.0000 n2 =1.49241 ν2 =57.66 r4 =34.4125 (非球面)d4 =6.3900 r5 =47.9248 d5 =3.0342 n3 =1.84666 ν3 =23.78 r6 =20.1108 d6 =7.3682 n4 =1.60729 ν4 =49.19 r7 =-17.7621 d7 =1.0000 r8 =∞(絞り) d8 =D1 (可変) r9 =-102.8261(非球面)d9 =3.6000 n5 =1.57501 ν5 =41.49 r10=-28.7961 d10=4.4758 r11=-12.5451 d11=1.6000 n6 =1.69680 ν6 =55.53 r12=-144.4459 非球面係数 (第3面)K=-0.1639 ,A4 =-1.3336 ×10-4,A6 =-2.0820 ×10-7 A8 =-1.9217 ×10-9,A10=5.7442×10-11 (第4面)K=-0.0675 ,A4 =-8.6345 ×10-5,A6 =2.7806×10-7 A8 =-2.0476 ×10-9,A10=7.3824×10-11 (第9面)K=0 A4 =3.4624×10-5,A6 =1.0551×10-7 A8 =1.9772×10-9,A10=-1.1562 ×10-11 f 39.33 63.13 101.33 D1 17.20936 8.27679 2.71190 ν1 =55.53 ,ν2 =57.66 ,|f1 /(fL2・z)|=0.0241 |fT ・(n2 −1)・(1/r3[P]−1/r4[P])|=0.222 n4 =1.60729 ,d6 /fL4=0.440 ,fL5/f2 =-2.218
1 ,d2 ,・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、n
1 ,n2 ,・・・ は各レンズの屈折率、ν1 ,ν2 ,・・・
は各レンズのアッベ数である。尚焦点距離f等の長さの
単位はmmである。
5に示す構成で、正の屈折力の第1群と、負の屈折力の
第2群とよりなり、第1群,第2群間の間隔を変化させ
て変倍を行なう2群ズームレンズである。又第1群は、
物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズの第1レンズL1 と、物体側に凸面を向けた非常
に小さい屈折力で両面が非球面であるプラスチックレン
ズの第2レンズL2と、物体側に凸面を向けた負のメニ
スカスレンズの第3レンズL3 と、両凸の正レンズの第
4レンズL4 とよりなり、第3レンズL3 と第4レンズ
L4 は接合されていて接合レンズになっている。第2群
は、物体側の面が非球面で像側に凸面を向けた負のメニ
スカスレンズの第5レンズL5 と像側に凸面を向けた負
のメニスカスレンズの第6レンズL6 とからなってい
る。又第2レンズL2 はアクリル系の材料よりなってい
る。
9.3mm〜101.3mmで変倍比は2.6、又Fナンバ
ーは4.66〜9.21である。
成で、物体側から順に、正の屈折力の第1群と負の屈折
力の第2群とよりなり、両群間の間隔を変化させて変倍
を行なう2群ズームレンズである。又第1群は、物体側
より順に、両凹負レンズの第1レンズL1 と、物体側に
凸面を向けた非常に屈折力の小さい又物体側の面が非球
面であるプラスチックレンズの第2レンズL2 と、物体
側に凸面を向けた負レンズの第3レンズL3 と、両凸の
正レンズの第4レンズL4 とからなり、第3レンズと第
4レンズは接合されていて接合レンズになっている。又
第2群は、物体側に非球面を有し像側に凸面を向けた正
のメニスカスレンズの第5レンズL5と像側に凸面を向
けた負のメニスカスレンズの第6レンズL6 とよりなっ
ている。
の材料にて構成されている。
101.3mmで変倍比は2.6で、Fナンバーは4.6
6〜9.21である。
記載された構成の他、次の各項に示す構成のレンズ系も
その目的を達成し得るものである。
3に記載されているレンズ系で第2レンズL2 がアクリ
ル系又はポリオレフィン系またはアモルファスフッ素樹
脂であるズームレンズ。
3あるいは前記の(1)の項に記載されているレンズ系
であって、下記条件(3)を満足するズームレンズ。 (3) |f1 /(fL2・2)|<0.07
3あるいは前記の(1)又は(2)の項に記載されてい
るレンズ系で、下記の条件(6)を満足するズームレン
ズ。 (6) 0.35<d6 /fL4<0.85
は3あるいは前記の(1),(2)又は(3)の項に記
載されているレンズ系で、第2群が物体側より正レンズ
1枚と負レンズ1枚のズームレンズ。
3あるいは前記の(1),(2),(3)又は(4)の
項に記載されているレンズ系で、下記条件(7)を満足
するズームレンズ。 (7) −4.5<fL5/f2 <−1.5
いは前記の(1),(2),(3),(4)又は(5)
に記載されているレンズ系で、第2群の正レンズの物体
側に非球面を設けたズームレンズ。
ることにより低コストであってしかも温度や湿度の変化
によるピントずれがなく、高性能な高変倍ズームレンズ
を得ることが出来る。
Claims (3)
- 【請求項1】物体側から順に、正の屈折力の第1群と、
負の屈折力の第2群とにて構成され、前記第1群と第2
群との間の間隔を変化させて変倍を行なうズームレンズ
において、前記第1群が、物体側より順に、負の第1レ
ンズと、少なくとも1面が非球面であり屈折力が非常に
小さいプラスチックレンズの第2レンズと、負レンズの
第3レンズと正レンズの第4レンズを接合した接合レン
ズとよりなり、下記条件(1),(2)を満足するズー
ムレンズ。 (1) 40<ν1 <75 (2) 40<ν2 <95 ただし、ν1 ,ν2 は夫々第1レンズ,第2レンズのア
ッベ数である。 - 【請求項2】下記条件(3)を満足する請求項1のズー
ムレンズ。 (3) |f1 /(fL2・z)|<0.07 ただし、f1 は第1群の焦点距離、fL2は第2レンズの
焦点距離、zは変倍比である。 - 【請求項3】下記条件(4)を満足する請求項1又は2
のズームレンズ。 (4) |fT ・(n2 −1)[1/r3 (P) −1/r
4(P)]|<0.60 ただしfT はテレ端における全系の焦点距離、n2 は第
2レンズのd線に対する屈折率、r3 (P) ,r4(P)はそ
れぞれ第2レンズの物体側及び像側の面の局所曲率半径
であり、下記の式にて与えられる。 rs(P)=Yts /sin φs ここで、sは3または4の値を取るパラメータでs=3
は第2レンズ群の物体側の面、s=4は像側の面である
ことを意味するが、Yts は第2レンズの物体側及び像
側の面におけるテレ端での軸上マージナル光線高を表わ
し、φsはrs(Q)を第2レンズの物体側及び像側の面の
近軸曲率半径、ksを円錐係数、As4,As6,As8,
・・・を非球面係数とする時、下記の式で与えられるも
のである。
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