JPH1123966A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH1123966A JPH1123966A JP9194867A JP19486797A JPH1123966A JP H1123966 A JPH1123966 A JP H1123966A JP 9194867 A JP9194867 A JP 9194867A JP 19486797 A JP19486797 A JP 19486797A JP H1123966 A JPH1123966 A JP H1123966A
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- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 物体側に強い曲率の非球面からなる凹面を向
けた負レンズと像面側に強い曲率の凸面を向けた正レン
ズからなる前群と、物体側に強い曲率の凹面を向けた負
レンズのみからなる後群により構成し、前群の負レンズ
と正レンズとの間に絞りを配設し、所定の条件式を満足
することで、製造適性を良好とし、安価かつ小型で高性
能なズームレンズを得る。 【構成】 前群Ｇ1 と後群Ｇ2の２群構成とされており、
前群Ｇ1は負レンズＬ1と正レンズＬ2 からなり、一方、
後群Ｇ2 は１枚の負レンズＬ3からなる。また、負レン
ズＬ1 と正レンズＬ2 の間には固定絞りｉが、負レンズ
Ｌ1の物体側には可変絞りｊが配されている。また、下
記の条件式（１）〜（４）を満足する。 0.40<f2/fw<0.50 (1)、 0.01<D2/fw<0.05 (2) -0.20<R4/R3<0.0 (3)、 -0.45<R5/fw<-0.35 (4)
けた負レンズと像面側に強い曲率の凸面を向けた正レン
ズからなる前群と、物体側に強い曲率の凹面を向けた負
レンズのみからなる後群により構成し、前群の負レンズ
と正レンズとの間に絞りを配設し、所定の条件式を満足
することで、製造適性を良好とし、安価かつ小型で高性
能なズームレンズを得る。 【構成】 前群Ｇ1 と後群Ｇ2の２群構成とされており、
前群Ｇ1は負レンズＬ1と正レンズＬ2 からなり、一方、
後群Ｇ2 は１枚の負レンズＬ3からなる。また、負レン
ズＬ1 と正レンズＬ2 の間には固定絞りｉが、負レンズ
Ｌ1の物体側には可変絞りｊが配されている。また、下
記の条件式（１）〜（４）を満足する。 0.40<f2/fw<0.50 (1)、 0.01<D2/fw<0.05 (2) -0.20<R4/R3<0.0 (3)、 -0.45<R5/fw<-0.35 (4)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズに関
し、特に、レンズシャッタカメラ等に好適なズームレン
ズに関するものである。
し、特に、レンズシャッタカメラ等に好適なズームレン
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おいて
は、特に小型軽量で携帯性の良い安価なカメラが強く望
まれており、これに伴い、カメラに内蔵されるズームレ
ンズとしても小型かつ安価で高性能なものが要求される
ようになってきている。このように構成が簡易で比較的
安価なズームレンズとしては、例えば、特開平３−１２
７０１３号公報、特開平３−１５８８１５号公報、特開
平７−２９４８１５号公報等に記載された３枚構成のも
のが知られている。
は、特に小型軽量で携帯性の良い安価なカメラが強く望
まれており、これに伴い、カメラに内蔵されるズームレ
ンズとしても小型かつ安価で高性能なものが要求される
ようになってきている。このように構成が簡易で比較的
安価なズームレンズとしては、例えば、特開平３−１２
７０１３号公報、特開平３−１５８８１５号公報、特開
平７−２９４８１５号公報等に記載された３枚構成のも
のが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報記載のズームレンズは高価な非球面ガラスモール
ドレンズを使用していたり、前群中の各レンズの間隔が
大きいためレンズ全長が大きく、コンパクト性に欠けた
ものとなっていたり、安価なプラスッチックレンズを用
いていても非球面を多用するため製造適性の良くないも
のとなっていたりしており、市場からの要請に対して、
必ずしも満足されるものとはなっていなかった。
た公報記載のズームレンズは高価な非球面ガラスモール
ドレンズを使用していたり、前群中の各レンズの間隔が
大きいためレンズ全長が大きく、コンパクト性に欠けた
ものとなっていたり、安価なプラスッチックレンズを用
いていても非球面を多用するため製造適性の良くないも
のとなっていたりしており、市場からの要請に対して、
必ずしも満足されるものとはなっていなかった。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、３枚構成の正負２群ズームレンズにおいて、でき
るだけ非球面のレンズを少なくすることで製造適性を良
好とすることができ、安価かつ小型で高性能なズームレ
ンズを提供することを目的とするものである。
ので、３枚構成の正負２群ズームレンズにおいて、でき
るだけ非球面のレンズを少なくすることで製造適性を良
好とすることができ、安価かつ小型で高性能なズームレ
ンズを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズで
はレンズ系を前、後群の２つに分け、前群に正の屈折力
をもたせるとともに後群に負の屈折力を持たせた望遠タ
イプのズームレンズとすることで、レンズ全長を短くす
ることを可能とし、各レンズ形状、および各条件式を満
足することで上記本発明の目的を達成している。
はレンズ系を前、後群の２つに分け、前群に正の屈折力
をもたせるとともに後群に負の屈折力を持たせた望遠タ
イプのズームレンズとすることで、レンズ全長を短くす
ることを可能とし、各レンズ形状、および各条件式を満
足することで上記本発明の目的を達成している。
【０００６】すなわち、本発明のズームレンズは、物体
側から順に、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を
有する後群とを配列してなり、該前群と該後群との間隔
を変えて変倍を行う２群構成のズームレンズであって、
前記前群は物体側に強い曲率の非球面からなる凹面を向
けた負レンズＬ1と像面側に強い曲率の凸面を向けた正
レンズＬ2からなり、前記後群は物体側に強い曲率の凹
面を向けた負レンズＬ3のみからなり、前記負レンズＬ1
と前記正レンズＬ2との間に絞りが配設されてなり、広
角端の全系の焦点距離をｆw、前記正レンズＬ2の焦点距
離をｆ2、前記正レンズＬ2の物体側の面の曲率半径をＲ
3、前記正レンズＬ2の像面側の面の曲率半径をＲ4、負
レンズＬ1と正レンズＬ2の対向する面の間隔をＤ2とし
たとき、下記の条件式（１）〜（３）を満足することを
特徴とするものである。
側から順に、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を
有する後群とを配列してなり、該前群と該後群との間隔
を変えて変倍を行う２群構成のズームレンズであって、
前記前群は物体側に強い曲率の非球面からなる凹面を向
けた負レンズＬ1と像面側に強い曲率の凸面を向けた正
レンズＬ2からなり、前記後群は物体側に強い曲率の凹
面を向けた負レンズＬ3のみからなり、前記負レンズＬ1
と前記正レンズＬ2との間に絞りが配設されてなり、広
角端の全系の焦点距離をｆw、前記正レンズＬ2の焦点距
離をｆ2、前記正レンズＬ2の物体側の面の曲率半径をＲ
3、前記正レンズＬ2の像面側の面の曲率半径をＲ4、負
レンズＬ1と正レンズＬ2の対向する面の間隔をＤ2とし
たとき、下記の条件式（１）〜（３）を満足することを
特徴とするものである。
【０００７】 ０．４０＜ｆ2／ｆw＜０．５０ （１） ０．０１＜Ｄ2／ｆw＜０．０５ （２） −０．２０＜Ｒ4／Ｒ3＜０．０ （３） また、前記負レンズＬ3の両面を球面で構成し、該負レ
ンズＬ3の物体側の面の曲率半径をＲ5、広角端における
全系の焦点距離ｆwとしたとき下記の条件式（４）を満
足することが好ましい。
ンズＬ3の物体側の面の曲率半径をＲ5、広角端における
全系の焦点距離ｆwとしたとき下記の条件式（４）を満
足することが好ましい。
【０００８】 −０．４５＜Ｒ5／ｆw＜−０．３５ （４） また、前記３枚のレンズＬ1、Ｌ2およびＬ3を、いずれ
も有機材料で形成することが好ましい。さらに、前記絞
りを固定絞りとし、前記負レンズＬ1の直前物体側に可
変絞りを配設することが好ましい。
も有機材料で形成することが好ましい。さらに、前記絞
りを固定絞りとし、前記負レンズＬ1の直前物体側に可
変絞りを配設することが好ましい。
【０００９】
【作用】一般に、正の屈折率を有する前群と負の屈折率
を有する後群とから構成され、これら２群の間隔を変え
て変倍するズームレンズにおいては、前群の像を後群で
拡大結像するため、前群のみによる結像性能は、特に球
面収差と色収差を小さくすることが不可欠である。そし
て本発明のズームレンズのように前群を２枚のレンズで
構成する場合、正レンズと負レンズの組み合わせとなる
が、後群が負レンズ１枚のみで構成されるため、画面全
体にわたって結像性能を維持するためには、全系におけ
る屈折力配分に対称性を持たせる必要があり、前群の物
体側に負レンズを、像面側に正レンズを各々配置する必
要がある。しかし、前群が全体として正の屈折力を持つ
ため、前群の正レンズの屈折力を負レンズの屈折力より
もかなり強くすることが必須で、このため該正レンズの
収差補正上の配慮が必要である。
を有する後群とから構成され、これら２群の間隔を変え
て変倍するズームレンズにおいては、前群の像を後群で
拡大結像するため、前群のみによる結像性能は、特に球
面収差と色収差を小さくすることが不可欠である。そし
て本発明のズームレンズのように前群を２枚のレンズで
構成する場合、正レンズと負レンズの組み合わせとなる
が、後群が負レンズ１枚のみで構成されるため、画面全
体にわたって結像性能を維持するためには、全系におけ
る屈折力配分に対称性を持たせる必要があり、前群の物
体側に負レンズを、像面側に正レンズを各々配置する必
要がある。しかし、前群が全体として正の屈折力を持つ
ため、前群の正レンズの屈折力を負レンズの屈折力より
もかなり強くすることが必須で、このため該正レンズの
収差補正上の配慮が必要である。
【００１０】前述の公報記載のズームレンズでも前群の
物体側には負レンズが配設されている。しかし、この負
レンズと正レンズとの面間隔を大きくとることで各レン
ズの屈折力を小さくしたり、絞りを正レンズの後に配置
したりして収差補正を有利にしているため、レンズ全長
が大きくなったり、前玉径が大きくなったりしてコンパ
クト化という要求を達成できない。
物体側には負レンズが配設されている。しかし、この負
レンズと正レンズとの面間隔を大きくとることで各レン
ズの屈折力を小さくしたり、絞りを正レンズの後に配置
したりして収差補正を有利にしているため、レンズ全長
が大きくなったり、前玉径が大きくなったりしてコンパ
クト化という要求を達成できない。
【００１１】そこで、本発明のズームレンズでは前群の
負レンズＬ1と正レンズＬ2との間隔を極力小さくしてコ
ンパクト化を図る。また、このコンパクト化を図ること
により生じる前群内の負レンズＬ1と正レンズＬ2の各々
の屈折力が強めあうことによる収差補正上の弊害は、前
群中の負レンズＬ1と正レンズＬ2との狭い間隔に絞りを
配設することで解決している。すなわち、軸外光束の、
前群中の各レンズＬ1、Ｌ2に入出する光線高を低く押さ
えてコマ収差や倍率色収差の発生を押さえる。また、正
レンズＬ2の強い屈折力で生じる過大な球面収差と、後
群の負レンズＬ3による、特に群間隔の大きい広角側で
の軸外光束に対する強い発散作用とを打ち消すために、
前群の負レンズＬ1の物体側の面を強い曲率の凹面と
し、前述の球面収差、像面湾曲および歪曲収差等を小さ
くするようにしている。
負レンズＬ1と正レンズＬ2との間隔を極力小さくしてコ
ンパクト化を図る。また、このコンパクト化を図ること
により生じる前群内の負レンズＬ1と正レンズＬ2の各々
の屈折力が強めあうことによる収差補正上の弊害は、前
群中の負レンズＬ1と正レンズＬ2との狭い間隔に絞りを
配設することで解決している。すなわち、軸外光束の、
前群中の各レンズＬ1、Ｌ2に入出する光線高を低く押さ
えてコマ収差や倍率色収差の発生を押さえる。また、正
レンズＬ2の強い屈折力で生じる過大な球面収差と、後
群の負レンズＬ3による、特に群間隔の大きい広角側で
の軸外光束に対する強い発散作用とを打ち消すために、
前群の負レンズＬ1の物体側の面を強い曲率の凹面と
し、前述の球面収差、像面湾曲および歪曲収差等を小さ
くするようにしている。
【００１２】また、レンズシャッタを配置するため、群
間隔が狭くなる望遠端側においても、ある程度のスペー
スを確保することが必要なこともあって、前後群各々の
屈折力をさらに強くしなければならなくなり前述の収差
補正は必ずしも十分とはいえないので、負レンズＬ1の
物体側の凹面をさらに周辺に向かって発散性を増す非球
面とするようにして、像面湾曲及び歪曲収差等を良好に
補正するようにしている。
間隔が狭くなる望遠端側においても、ある程度のスペー
スを確保することが必要なこともあって、前後群各々の
屈折力をさらに強くしなければならなくなり前述の収差
補正は必ずしも十分とはいえないので、負レンズＬ1の
物体側の凹面をさらに周辺に向かって発散性を増す非球
面とするようにして、像面湾曲及び歪曲収差等を良好に
補正するようにしている。
【００１３】ただしこの非球面により強い発散性が生
じ、逆に球面収差が正に過大となるので正レンズＬ2の
像面側の面を強い曲率の凸面として前群での球面収差を
小さく押さえるようにし、像面湾曲を小さく維持しなが
ら球面収差をズーム全域でバランス良く小さくすること
を可能としている。
じ、逆に球面収差が正に過大となるので正レンズＬ2の
像面側の面を強い曲率の凸面として前群での球面収差を
小さく押さえるようにし、像面湾曲を小さく維持しなが
ら球面収差をズーム全域でバランス良く小さくすること
を可能としている。
【００１４】上記３つの条件式（１）〜（３）は、上述
したレンズ形状上の条件をさらに具体化するためのもの
であって、レンズの小型化、製造コストの低廉化を図り
つつ、レンズ性能を高く維持するための条件である。
したレンズ形状上の条件をさらに具体化するためのもの
であって、レンズの小型化、製造コストの低廉化を図り
つつ、レンズ性能を高く維持するための条件である。
【００１５】条件式（１）は、前群中の正のレンズＬ2
の屈折力を規定するものである。これによりレンズ系全
体の屈折力配分の適性化が図られる。すなわち、広角端
の全系の焦点距離をｆw、前記前群中の正レンズをＬ2と
したとき、ｆ2／ｆwが条件式（１）の下限を下回ると、
正レンズＬ2の屈折力がさらに強くなり、負レンズＬ1と
のかかわりにおいて軸上色収差等をさらに良化できる。
しかし、その反面、負レンズＬ1の屈折力も強くなり負
レンズＬ1との相対偏芯誤差による結像性能への影響度
が大きくなりすぎるので非球面数を多くして収差補正し
なければならず結果として部品精度を厳しくすることが
必要になり、製造上大きな問題となる。
の屈折力を規定するものである。これによりレンズ系全
体の屈折力配分の適性化が図られる。すなわち、広角端
の全系の焦点距離をｆw、前記前群中の正レンズをＬ2と
したとき、ｆ2／ｆwが条件式（１）の下限を下回ると、
正レンズＬ2の屈折力がさらに強くなり、負レンズＬ1と
のかかわりにおいて軸上色収差等をさらに良化できる。
しかし、その反面、負レンズＬ1の屈折力も強くなり負
レンズＬ1との相対偏芯誤差による結像性能への影響度
が大きくなりすぎるので非球面数を多くして収差補正し
なければならず結果として部品精度を厳しくすることが
必要になり、製造上大きな問題となる。
【００１６】また、上記条件式（１）の前後群の屈折力
とのかかわりにおいて前後群各々の屈折力が強くなり、
レンズ全長は短くなってレンズのコンパクト化には有利
であるが、ズーム全域での収差変動が大きく結像性能を
良好に維持できなくなり、性能上容認できなくなる。
とのかかわりにおいて前後群各々の屈折力が強くなり、
レンズ全長は短くなってレンズのコンパクト化には有利
であるが、ズーム全域での収差変動が大きく結像性能を
良好に維持できなくなり、性能上容認できなくなる。
【００１７】一方、条件式（１）の上限を上回ると、前
記正レンズＬ2の屈折力が弱くなりすぎ、負レンズＬ1の
負の屈折力も弱くなり、色消しが不十分となる。これを
良化するためには、負レンズＬ1と正レンズＬ2との間隔
を大きくしなければならず、結像性能は良くなってもレ
ンズ系全体が大型化し、コンパクト性の点で問題にな
る。
記正レンズＬ2の屈折力が弱くなりすぎ、負レンズＬ1の
負の屈折力も弱くなり、色消しが不十分となる。これを
良化するためには、負レンズＬ1と正レンズＬ2との間隔
を大きくしなければならず、結像性能は良くなってもレ
ンズ系全体が大型化し、コンパクト性の点で問題にな
る。
【００１８】また、前後群の屈折力が小さくなって収差
補正上は有利であるがズーム比を維持するために前後群
の移動量が大きくなりレンズ系全体が大きくなってコン
パクト性を損ねてしまい、やはり問題となる。
補正上は有利であるがズーム比を維持するために前後群
の移動量が大きくなりレンズ系全体が大きくなってコン
パクト性を損ねてしまい、やはり問題となる。
【００１９】次に、条件式（２）は、前群中の負レンズ
Ｌ1と正レンズＬ2の間隔Ｄ2に関するもので、これもレ
ンズ系全体のコンパクト性と結像性能とのバランスを適
性化するものである。
Ｌ1と正レンズＬ2の間隔Ｄ2に関するもので、これもレ
ンズ系全体のコンパクト性と結像性能とのバランスを適
性化するものである。
【００２０】すなわち、Ｄ2／ｆwが条件式（２）の下限
を下回れば、前記間隔Ｄ2が小さくなってレンズ全長を
小さくできる。その反面、負レンズＬ1が開口絞りに近
づくので、軸外光束の負レンズＬ1への入射光線高が低
くなって負レンズＬ1の強い発散作用を減少させ、全系
の屈折力配分の非対称性が増大し像面湾曲や歪曲収差等
が劣化する。そこで負レンズＬ1の物体側の非球面をさ
らに発散性が強くなるようにする必要があるが、負レン
ズＬ1への入射光線高が中心光束より低くなっているた
め、像面湾曲の補正のみならず、球面収差の劣化につな
がる。このため、例えば負レンズＬ1の中心厚を厚くし
たり、負レンズＬ1の両面を非球面化することも考えら
れるが、いずれの場合も精度が厳しくなり製造上の問題
が大きくなる。
を下回れば、前記間隔Ｄ2が小さくなってレンズ全長を
小さくできる。その反面、負レンズＬ1が開口絞りに近
づくので、軸外光束の負レンズＬ1への入射光線高が低
くなって負レンズＬ1の強い発散作用を減少させ、全系
の屈折力配分の非対称性が増大し像面湾曲や歪曲収差等
が劣化する。そこで負レンズＬ1の物体側の非球面をさ
らに発散性が強くなるようにする必要があるが、負レン
ズＬ1への入射光線高が中心光束より低くなっているた
め、像面湾曲の補正のみならず、球面収差の劣化につな
がる。このため、例えば負レンズＬ1の中心厚を厚くし
たり、負レンズＬ1の両面を非球面化することも考えら
れるが、いずれの場合も精度が厳しくなり製造上の問題
が大きくなる。
【００２１】一方、条件式（２）の上限を上回った場
合、前記間隔Ｄ2が大きくなりすぎて収差補正上有利に
なるがレンズ全長が大きくなってコンパクト性に欠ける
ものとなる。また、発散作用が大きくなりすぎ負レンズ
Ｌ1と正レンズＬ2各々の屈折力が小さくなり、やはりコ
ンパクト性に欠けるものとなってしまう。
合、前記間隔Ｄ2が大きくなりすぎて収差補正上有利に
なるがレンズ全長が大きくなってコンパクト性に欠ける
ものとなる。また、発散作用が大きくなりすぎ負レンズ
Ｌ1と正レンズＬ2各々の屈折力が小さくなり、やはりコ
ンパクト性に欠けるものとなってしまう。
【００２２】また、条件式（３）は、前群中の正レンズ
Ｌ2の前後面における曲率半径Ｒ3，Ｒ4の関係を規定し
たもので、条件式（１）、条件式（２）が満たされた状
況下において、特に球面収差と像面湾曲とのバランスを
図るものである。
Ｌ2の前後面における曲率半径Ｒ3，Ｒ4の関係を規定し
たもので、条件式（１）、条件式（２）が満たされた状
況下において、特に球面収差と像面湾曲とのバランスを
図るものである。
【００２３】すなわち、正レンズＬ2の前後面における
曲率半径Ｒ3，Ｒ4の比Ｒ4／Ｒ3が条件式（３）の下限を
下回ると、強い曲率の凸面である、正レンズＬ2の像側
の面による強い収斂作用が緩和されすぎ、球面収差は小
さくなるものの像面湾曲は大きくなり、画面全体での良
好な結像関係が成立しなくなる。一方、上限を上回った
場合、球面収差自体が大きくなって画面の中心付近での
結像性能の劣化が大きくなり性能面で容認できなくな
る。
曲率半径Ｒ3，Ｒ4の比Ｒ4／Ｒ3が条件式（３）の下限を
下回ると、強い曲率の凸面である、正レンズＬ2の像側
の面による強い収斂作用が緩和されすぎ、球面収差は小
さくなるものの像面湾曲は大きくなり、画面全体での良
好な結像関係が成立しなくなる。一方、上限を上回った
場合、球面収差自体が大きくなって画面の中心付近での
結像性能の劣化が大きくなり性能面で容認できなくな
る。
【００２４】また、本発明のズームレンズでは後群を１
枚の負レンズのみで構成している。これにより、ズーム
全域にわたる画面全体での結像性能の均一化のための諸
収差のバランスを図ることができる。
枚の負レンズのみで構成している。これにより、ズーム
全域にわたる画面全体での結像性能の均一化のための諸
収差のバランスを図ることができる。
【００２５】すなわち、正負２群ズームレンズの場合、
後群の役割は前群による像を拡大して所定の画面に結像
させることであるが、広角端では前群と後群との群間隔
が大きく、かつ後群と結像面までのバックフォーカスが
短く、一方望遠端では逆に群間隔が小さく、かつ該バッ
クフォーカスが長く、さらに絞りは前群の負レンズＬ1
と正レンズＬ2との間にあることから、後群から見れば
広角端では中心光束は小さく軸外光束の光線高さが大き
いのに対し、望遠端では中心光束は大きく軸外光束の光
線高さが小さくなる。これにより、広角端では像面湾
曲、歪曲収差等の軸外収差が大きくなり、一方、望遠端
では球面収差が大きくなり、全系の結像性能が劣化す
る。これを１枚の負レンズＬ3で各々小さく押さえる必
要がある。
後群の役割は前群による像を拡大して所定の画面に結像
させることであるが、広角端では前群と後群との群間隔
が大きく、かつ後群と結像面までのバックフォーカスが
短く、一方望遠端では逆に群間隔が小さく、かつ該バッ
クフォーカスが長く、さらに絞りは前群の負レンズＬ1
と正レンズＬ2との間にあることから、後群から見れば
広角端では中心光束は小さく軸外光束の光線高さが大き
いのに対し、望遠端では中心光束は大きく軸外光束の光
線高さが小さくなる。これにより、広角端では像面湾
曲、歪曲収差等の軸外収差が大きくなり、一方、望遠端
では球面収差が大きくなり、全系の結像性能が劣化す
る。これを１枚の負レンズＬ3で各々小さく押さえる必
要がある。
【００２６】また、負レンズＬ3を安価なものとするた
めには、その前後両面を球面で形成することが必要であ
る。すなわち、後群における負レンズＬ3は、特に広角
端での軸外収差を小さくする必要があり、この負レンズ
Ｌ3の両面が球面である場合には、前群の射出瞳位置付
近に曲率中心がくるように負レンズＬ3の物体側の面を
形成する必要がある。このため負レンズＬ3の物体側の
面はどうしても物体側に強い曲率の凹面となる。しかし
ながら球面収差が大きくなる望遠端では、負レンズＬ3
の物体側の面の曲率半径が負に小さくなるほど、球面収
差が増大する。条件式（４）はこのような事情を考慮し
て、広角端での軸外収差と望遠端での球面収差を共に小
さく押さえることのできる範囲を規定するものである。
めには、その前後両面を球面で形成することが必要であ
る。すなわち、後群における負レンズＬ3は、特に広角
端での軸外収差を小さくする必要があり、この負レンズ
Ｌ3の両面が球面である場合には、前群の射出瞳位置付
近に曲率中心がくるように負レンズＬ3の物体側の面を
形成する必要がある。このため負レンズＬ3の物体側の
面はどうしても物体側に強い曲率の凹面となる。しかし
ながら球面収差が大きくなる望遠端では、負レンズＬ3
の物体側の面の曲率半径が負に小さくなるほど、球面収
差が増大する。条件式（４）はこのような事情を考慮し
て、広角端での軸外収差と望遠端での球面収差を共に小
さく押さえることのできる範囲を規定するものである。
【００２７】Ｒ5／ｆwが条件式（４）の下限を下回ると
望遠端での球面収差は小さくなるが広角端での軸外収差
を補正するのには不利であり、広角端の周辺画質が劣化
して問題である。逆に上限を上回ると広角端での軸外収
差を補正するのには有利であるが望遠端での球面収差は
大きくなりすぎ問題である。
望遠端での球面収差は小さくなるが広角端での軸外収差
を補正するのには不利であり、広角端の周辺画質が劣化
して問題である。逆に上限を上回ると広角端での軸外収
差を補正するのには有利であるが望遠端での球面収差は
大きくなりすぎ問題である。
【００２８】また、上述したように負レンズＬ1，正レ
ンズＬ2および負レンズＬ3を全て有機材料により形成す
ると大幅なコスト低減が図られる。さらに、本発明のズ
ームレンズでは前群中の負レンズＬ1と正レンズＬ2との
間隔Ｄ2を小さくして小型化を図るようにしているが、
この間隔Ｄ2に光量調節のための可変絞り機構が挿入で
きない場合は、間隔Ｄ2の間の絞りを固定絞りとし、さ
らに光量調節のために小絞りが必要な場合には、負レン
ズＬ1の物体側、すなわちフロントに可変絞り機構を置
くことが望ましい。これを絞りとすることも可能であ
る。このとき間隔Ｄ2の間の絞りを光束規制板用として
確保しておくことが望ましい。また、この可変絞り機構
にレンズシャッタ機構を付加することも可能である。
ンズＬ2および負レンズＬ3を全て有機材料により形成す
ると大幅なコスト低減が図られる。さらに、本発明のズ
ームレンズでは前群中の負レンズＬ1と正レンズＬ2との
間隔Ｄ2を小さくして小型化を図るようにしているが、
この間隔Ｄ2に光量調節のための可変絞り機構が挿入で
きない場合は、間隔Ｄ2の間の絞りを固定絞りとし、さ
らに光量調節のために小絞りが必要な場合には、負レン
ズＬ1の物体側、すなわちフロントに可変絞り機構を置
くことが望ましい。これを絞りとすることも可能であ
る。このとき間隔Ｄ2の間の絞りを光束規制板用として
確保しておくことが望ましい。また、この可変絞り機構
にレンズシャッタ機構を付加することも可能である。
【００２９】さらに、この可変絞り機構を前群の後段に
配置することも可能である。ただしこのとき周辺性能が
やや劣化するが実用上の問題は生じない。もちろん、間
隔Ｄ2に固定絞りを配しただけでもカメラ用レンズとし
て十分機能し得る。
配置することも可能である。ただしこのとき周辺性能が
やや劣化するが実用上の問題は生じない。もちろん、間
隔Ｄ2に固定絞りを配しただけでもカメラ用レンズとし
て十分機能し得る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。ここで、図１〜３はそれぞれ実
施例１〜３の広角端（Ｗ）と望遠端（Ｔ）におけるレン
ズ基本構成を示すものである。なお、各図中に各群の移
動軌跡が示されている。
図面を用いて説明する。ここで、図１〜３はそれぞれ実
施例１〜３の広角端（Ｗ）と望遠端（Ｔ）におけるレン
ズ基本構成を示すものである。なお、各図中に各群の移
動軌跡が示されている。
【００３１】図１に示すように、これらの実施例に係る
ズームレンズは、前群Ｇ1 と後群Ｇ2の２群構成とされ
ており、前群Ｇ1は負レンズＬ1 と正レンズＬ2 からな
り、一方、後群Ｇ2 は１枚の負レンズＬ3からなる。ま
た、負レンズＬ1 は物体側に凹面を向けたメニスカスレ
ンズ（実施例３は物体側に強い曲率の面を向けた両凹レ
ンズ）、正レンズＬ2 は像面側に強い曲率の面を向けた
両凸レンズ、負レンズＬ3は物体側に強い曲率の面を向
けた両凹レンズである。また、負レンズＬ1 と正レンズ
Ｌ2 の間には固定絞りｉが、負レンズＬ1の物体側には
可変絞りｊが配されている。各実施例において、ズーミ
ングに際し、前群Ｇ1 と後群Ｇ2は互いにその間隔を変
化させながら光軸Ｘに沿って移動し、いずれの位置にお
いても結像面１上の結像位置Ｐに良好な被写体像を形成
するようになっている。なお、負レンズＬ1 の物体側の
面（実施例１においては正レンズＬ2 の物体側の面も）
非球面とされている。
ズームレンズは、前群Ｇ1 と後群Ｇ2の２群構成とされ
ており、前群Ｇ1は負レンズＬ1 と正レンズＬ2 からな
り、一方、後群Ｇ2 は１枚の負レンズＬ3からなる。ま
た、負レンズＬ1 は物体側に凹面を向けたメニスカスレ
ンズ（実施例３は物体側に強い曲率の面を向けた両凹レ
ンズ）、正レンズＬ2 は像面側に強い曲率の面を向けた
両凸レンズ、負レンズＬ3は物体側に強い曲率の面を向
けた両凹レンズである。また、負レンズＬ1 と正レンズ
Ｌ2 の間には固定絞りｉが、負レンズＬ1の物体側には
可変絞りｊが配されている。各実施例において、ズーミ
ングに際し、前群Ｇ1 と後群Ｇ2は互いにその間隔を変
化させながら光軸Ｘに沿って移動し、いずれの位置にお
いても結像面１上の結像位置Ｐに良好な被写体像を形成
するようになっている。なお、負レンズＬ1 の物体側の
面（実施例１においては正レンズＬ2 の物体側の面も）
非球面とされている。
【００３２】また、これらのレンズは、広角端の全系の
焦点距離をｆw、正レンズＬ2の焦点距離をｆ2、正レン
ズＬ2 の物体側の面の曲率半径をＲ3、正レンズＬ2 の
像面側の面の曲率半径をＲ4、負レンズＬ1と正レンズＬ
2との面間隔をＤ2、負レンズＬ3の物体側の面の曲率半
径をＲ5としたとき、下記の条件式（１）〜（４）を満
足する。
焦点距離をｆw、正レンズＬ2の焦点距離をｆ2、正レン
ズＬ2 の物体側の面の曲率半径をＲ3、正レンズＬ2 の
像面側の面の曲率半径をＲ4、負レンズＬ1と正レンズＬ
2との面間隔をＤ2、負レンズＬ3の物体側の面の曲率半
径をＲ5としたとき、下記の条件式（１）〜（４）を満
足する。
【００３３】 ０．４０＜ｆ2／ｆｗ＜０．５０ （１） ０．０１＜Ｄ2／ｆｗ＜０．０５ （２） −０．２０＜Ｒ4／Ｒ3＜０．０ （３） −０．４５＜Ｒ5／ｆｗ＜−０．３５ （４） さらに、前記３枚のレンズＬ1、Ｌ2およびＬ3は、いず
れも有機材料から形成されている。
れも有機材料から形成されている。
【００３４】以下、実施例１〜３の各々について具体的
数値を用いて説明する。
数値を用いて説明する。
【００３５】＜実施例１＞この実施例１における各レン
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ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線におけ
る屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１に示
す。
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ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線におけ
る屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１に示
す。
【００３６】ただし、この表１および後述する表５およ
び表９において、各記号Ｒ，ｄ，ｎ，νに対応させた数
字は物体側から順次増加するようになっている。＊を付
した面は非球面を表し、それら各非球面は下記数１に示
す非球面式により表される。
び表９において、各記号Ｒ，ｄ，ｎ，νに対応させた数
字は物体側から順次増加するようになっている。＊を付
した面は非球面を表し、それら各非球面は下記数１に示
す非球面式により表される。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【数１】 また、各非球面の非球面係数は表２に示すようになって
いる。
いる。
【００３９】
【表２】 また、この実施例１の、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）およ
び望遠端（Ｔ）における焦点距離ｆ´、バックフォーカ
スｌ´、群間隔Ｄ4 、画角２ω、ＦNOは表３に示すよう
になっている。
び望遠端（Ｔ）における焦点距離ｆ´、バックフォーカ
スｌ´、群間隔Ｄ4 、画角２ω、ＦNOは表３に示すよう
になっている。
【００４０】
【表３】 さらに表４に示すように、ｆ2／ｆw、Ｄ2／ｆw、Ｒ4／
Ｒ3、Ｒ5／ｆwはそれぞれ、0.4698、0.0325、-0.1151、
-0.391となっており、上述した条件式（１）〜（４）は
全て満足されている。また、表４には前群の焦点距離ｆ
F、前群のレンズ長（前群の最も物体側の面から最も像
面側の面までの長さ）ＤFおよび各レンズの焦点距離
ｆ1、ｆ2、ｆ3が示されている。
Ｒ3、Ｒ5／ｆwはそれぞれ、0.4698、0.0325、-0.1151、
-0.391となっており、上述した条件式（１）〜（４）は
全て満足されている。また、表４には前群の焦点距離ｆ
F、前群のレンズ長（前群の最も物体側の面から最も像
面側の面までの長さ）ＤFおよび各レンズの焦点距離
ｆ1、ｆ2、ｆ3が示されている。
【００４１】
【表４】 ＜実施例２＞この実施例２における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ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表５に示す。＊を付し
た面は非球面を表し、その非球面は上記数１に示す非球
面式により表される。
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表５に示す。＊を付し
た面は非球面を表し、その非球面は上記数１に示す非球
面式により表される。
【００４２】
【表５】 また、上記非球面の非球面係数は表６に示すようになっ
ている。
ている。
【００４３】
【表６】 また、この実施例２の、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）およ
び望遠端（Ｔ）における焦点距離ｆ´、バックフォーカ
スｌ´、群間隔Ｄ4 、画角２ω、ＦNOは表７に示すよう
になっている。
び望遠端（Ｔ）における焦点距離ｆ´、バックフォーカ
スｌ´、群間隔Ｄ4 、画角２ω、ＦNOは表７に示すよう
になっている。
【００４４】
【表７】 さらに表８に示すように、ｆ2／ｆw、Ｄ2／ｆw、Ｒ4／
Ｒ3、Ｒ5／ｆwはそれぞれ、0.489、0.018、-0.0172、-
0.404となっており、上述した条件式（１）〜（４）は
全て満足されている。また、表８には前群の焦点距離ｆ
F、前群のレンズ長（前群の最も物体側の面から最も像
面側の面までの長さ）ＤFおよび各レンズの焦点距離
ｆ1、ｆ2、ｆ3が示されている。
Ｒ3、Ｒ5／ｆwはそれぞれ、0.489、0.018、-0.0172、-
0.404となっており、上述した条件式（１）〜（４）は
全て満足されている。また、表８には前群の焦点距離ｆ
F、前群のレンズ長（前群の最も物体側の面から最も像
面側の面までの長さ）ＤFおよび各レンズの焦点距離
ｆ1、ｆ2、ｆ3が示されている。
【００４５】
【表８】 ＜実施例３＞この実施例３における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ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表９に示す。＊を付し
た面は非球面を表し、その非球面は上記数１に示す非球
面式により表される。
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表９に示す。＊を付し
た面は非球面を表し、その非球面は上記数１に示す非球
面式により表される。
【００４６】
【表９】 また、上記非球面の非球面係数は表１０に示すようにな
っている。
っている。
【００４７】
【表１０】 また、この実施例２の、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）およ
び望遠端（Ｔ）における焦点距離ｆ´、バックフォーカ
スｌ´、群間隔Ｄ4 、画角２ω、ＦNOは表１１に示すよ
うになっている。
び望遠端（Ｔ）における焦点距離ｆ´、バックフォーカ
スｌ´、群間隔Ｄ4 、画角２ω、ＦNOは表１１に示すよ
うになっている。
【００４８】
【表１１】 さらに表１２に示すように、ｆ2／ｆw、Ｄ2／ｆw、Ｒ4
／Ｒ3、Ｒ5／ｆwはそれぞれ、0.450、0.0336、-0.151
3、-0.418となっており、上述した条件式（１）〜
（４）は全て満足されている。また、表１２には前群の
焦点距離ｆF、前群のレンズ長（前群の最も物体側の面
から最も像面側の面までの長さ）ＤFおよび各レンズの
焦点距離ｆ1、ｆ2、ｆ3が示されている。
／Ｒ3、Ｒ5／ｆwはそれぞれ、0.450、0.0336、-0.151
3、-0.418となっており、上述した条件式（１）〜
（４）は全て満足されている。また、表１２には前群の
焦点距離ｆF、前群のレンズ長（前群の最も物体側の面
から最も像面側の面までの長さ）ＤFおよび各レンズの
焦点距離ｆ1、ｆ2、ｆ3が示されている。
【００４９】
【表１２】 また、実施例１〜３の広角端、中間および望遠端におけ
る各収差（球面収差（正弦条件も併せて示す）、像面湾
曲、歪曲収差）を各々図４〜１２に示す。なお、これら
の収差図においてωは半画角を示す。図４〜１２から明
らかなように、本実施例によれば、各収差を良好なもの
とすることができる。
る各収差（球面収差（正弦条件も併せて示す）、像面湾
曲、歪曲収差）を各々図４〜１２に示す。なお、これら
の収差図においてωは半画角を示す。図４〜１２から明
らかなように、本実施例によれば、各収差を良好なもの
とすることができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のズームレ
ンズによれば正負２群ズームレンズにおいて、製造適正
に優れ、安価かつ小型で周辺性能を含めた結像性能を良
好なものとすることができ、小型カメラに最適なズーム
レンズとすることが可能である。
ンズによれば正負２群ズームレンズにおいて、製造適正
に優れ、安価かつ小型で周辺性能を含めた結像性能を良
好なものとすることができ、小型カメラに最適なズーム
レンズとすることが可能である。
【図１】本発明の実施例１に係るレンズ基本構成（広角
端、望遠端および移動軌跡）を示す概略図
端、望遠端および移動軌跡）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（広角
端、望遠端および移動軌跡）を示す概略図
端、望遠端および移動軌跡）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（広角
端、望遠端および移動軌跡）を示す概略図
端、望遠端および移動軌跡）を示す概略図
【図４】実施例１に係るレンズの広角端における各収差
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図５】実施例１に係るレンズの中間における各収差図
（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図６】実施例１に係るレンズの望遠端における各収差
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図７】実施例２に係るレンズの広角端における各収差
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図８】実施例２に係るレンズの中間における各収差図
（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図９】実施例２に係るレンズの望遠端における各収差
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図１０】実施例３に係るレンズの広角端における各収
差図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
差図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図１１】実施例３に係るレンズの中間における各収差
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【図１２】実施例３に係るレンズの望遠端における各収
差図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
差図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）
【符号の説明】 Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3 レンズ Ｒ1 〜Ｒ6 レンズ面の曲率半径 Ｄ1 〜Ｄ5 レンズ面間隔（レンズ厚） Ｘ 光軸 Ｐ 結像位置 ｉ 固定絞り ｊ 可変絞り １ 結像面
Claims (4)
- 【請求項１】物体側から順に、正の屈折力を有する前群
と、負の屈折力を有する後群とを配列してなり、該前群
と該後群との間隔を変えて変倍を行う２群構成のズーム
レンズであって、 前記前群は物体側に強い曲率の非球面からなる凹面を向
けた負レンズＬ1と像面側に強い曲率の凸面を向けた正
レンズＬ2からなり、前記後群は物体側に強い曲率の凹
面を向けた負レンズＬ3のみからなり、前記負レンズＬ1
と前記正レンズＬ2との間に絞りが配設されてなり、 広角端の全系の焦点距離をｆw、前記正レンズＬ2の焦点
距離をｆ2、前記正レンズＬ2の物体側の面の曲率半径を
Ｒ3、前記正レンズＬ2の像面側の面の曲率半径をＲ4、
前記負レンズＬ1と前記正レンズＬ2の対向する面の間隔
をＤ2としたとき、下記の条件式（１）〜（３）を満足
することを特徴とするズームレンズ。 ０．４０＜ｆ2／ｆw＜０．５０ （１） ０．０１＜Ｄ2／ｆw＜０．０５ （２） −０．２０＜Ｒ4／Ｒ3＜０．０ （３） - 【請求項２】前記負レンズＬ3の両面が球面からなり、
該負レンズＬ3の物体側の面の曲率半径をＲ5、広角端に
おける全系の焦点距離ｆwとしたとき、下記の条件式
（４）を満足することを特徴とする請求項１記載のズー
ムレンズ。 −０．４５＜Ｒ5／ｆw＜−０．３５ （４） - 【請求項３】前記３枚のレンズＬ1、Ｌ2およびＬ3が、
いずれも有機材料からなることを特徴とする請求項１ま
たは２記載のズームレンズ。 - 【請求項４】前記絞りが固定絞りであり、さらに前記負
レンズＬ1の直前物体側に可変絞りを配設したことを特
徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載のズーム
レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19486797A JP3883142B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | ズームレンズ |
| US09/100,097 US5995298A (en) | 1997-07-04 | 1998-06-19 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19486797A JP3883142B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123966A true JPH1123966A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3883142B2 JP3883142B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=16331630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19486797A Expired - Fee Related JP3883142B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | ズームレンズ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5995298A (ja) |
| JP (1) | JP3883142B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193885A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| US6995923B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-02-07 | Fujinon Corporation | Small lightweight zoom lens |
| US7304807B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-12-04 | Minolta Co., Ltd. | Taking lens system |
| CN104181677A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 株式会社理光 | 图像读取镜头、图像读取装置以及成像设备 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11149042A (ja) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | ズームレンズ |
| US6384986B1 (en) * | 1999-02-02 | 2002-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus having the same |
| US6927927B2 (en) * | 2001-11-27 | 2005-08-09 | Minolta Co., Ltd. | Taking lens system |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4991945A (en) * | 1989-07-05 | 1991-02-12 | Eastman Kodak Company | Zoom lens |
| JPH03127013A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Minolta Camera Co Ltd | コンパクトなズームレンズ |
| JP2623871B2 (ja) * | 1989-11-17 | 1997-06-25 | キヤノン株式会社 | 簡易な構成のズームレンズ |
| US5270861A (en) * | 1991-12-13 | 1993-12-14 | Eastman Kodak Company | Zoom lens system for use in a compact camera |
| JPH07294815A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Minolta Co Ltd | ズームレンズ |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP19486797A patent/JP3883142B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-19 US US09/100,097 patent/US5995298A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193885A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| US7304807B2 (en) | 2002-07-30 | 2007-12-04 | Minolta Co., Ltd. | Taking lens system |
| US6995923B2 (en) | 2003-06-30 | 2006-02-07 | Fujinon Corporation | Small lightweight zoom lens |
| CN104181677A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 株式会社理光 | 图像读取镜头、图像读取装置以及成像设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5995298A (en) | 1999-11-30 |
| JP3883142B2 (ja) | 2007-02-21 |
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