JPS61295524A - 可変焦点距離レンズ - Google Patents

可変焦点距離レンズ

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Publication number
JPS61295524A
JPS61295524A JP13819585A JP13819585A JPS61295524A JP S61295524 A JPS61295524 A JP S61295524A JP 13819585 A JP13819585 A JP 13819585A JP 13819585 A JP13819585 A JP 13819585A JP S61295524 A JPS61295524 A JP S61295524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
focal length
group
variable focal
Prior art date
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Pending
Application number
JP13819585A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Nakayama
博喜 中山
Nozomi Kitagishi
望 北岸
Shigeyuki Suda
須田 繁幸
Jun Hattori
純 服部
Akinaga Horiuchi
昭永 堀内
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS61295524A publication Critical patent/JPS61295524A/ja
Priority to US07/329,588 priority patent/US5011272A/en
Pending legal-status Critical Current

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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】 (1)技術分野 本−発明は、可変焦点距離レンズ、特にL/Sカメラ等
に好適なコンパクトな可変焦点距離レンズに関する。
(2)従来技術 近年、カメラの小型化に伴ない全長が短いコンパクトな
ズームレンズが要望されている。
更に、  L/S (レンズシャッター)カメラ等レン
ズ交換が出来ない小型カメラに於てもズームレンズの装
着が望まれており、コンパクトで携帯性が良くズーム機
能を備えたカメラが求められている。
上記要請に答えるべく、本件出願人は特開昭57−20
213号公報等に於て、第1レンズ群を正レンズ群を正
レンズ群を負レンズ群で構成し、第1レンズ群と第2レ
ンズ群の間隔を変化させて変倍を行なう可変焦点距離レ
ンズを提案してきた。
しかしながら、上記構成を採用し、更にしンズ系のコン
パクト化を図る為に各レンズ群のパワーを強めると、変
倍中の収差変動量が大きくなる。従って、この変動量を
小さくする為に各レンズ群のレンズ構成枚数を増やす必
要が生じ、結果的にコンパクト化が不可能となる。又、
各レンズ群のパワーを緩くしてり、結果的には全系が大
型化してしまうという欠点が生じていた。即ち、更なる
全系の短縮化と収差補正とを同時に行なう事は不可能で
あった。
(3)発明の概要 本発明の目的は、従来の欠点を除去し、変倍中の収差変
動が少なく且つコンパクトな可変焦点距離レンズを提供
する宴にある。
上記目的を達成する為に、本発明に係る可変焦点距離レ
ンズは、複数のレンズ群より成り、物体側から順に第1
レンズ群を正1/ンズ群を正レンズ群を負レンズ群で構
成し、変倍時に広角端から望遠端にかけて前記第1レン
ズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少する可変焦点距
離レンズに於て、少なくとも前記第2レンズ群に少なく
とも1枚の屈折率分布型レンズを有する事を特徴として
いる。
前記屈折率分布型レンズには、レンズの光軸から半径方
向に向かって屈折率が変化する所謂ラジアルタイプと、
レンズの光軸方向に屈折率が変化する所謂アキシアルタ
イプとが有る。又、ラジアルタイプの屈折率分布型レン
ズの内、光軸から半径方向に向かい漸次屈折率が減少す
るものはレンズ内部で正の屈折力(正の転送パワー)を
有し、光軸から半径方向に向かい漸次屈折率が増大する
ものはレンズ内部で負の屈折力(負の転送パワー)を有
する。
以下、屈折率分布型レンズが持つ機能に関して詳述する
。前記ラジアルタイプの屈折率分布型レンズは、前述の
如くレンズ内部に屈折力(転送のパワー)を有している
為、通常の均質媒質レンズに比べ曲率を緩くする事が出
来、球面収差や歪曲収差の高次収差を補正することが出
来る。更に、この種の屈折率分布型レンズの内部に於る
ペッツバール和PsumはPsum=ψ/ N o 2
で表わされ、通常の均質媒質レンズの曲面に於るPs 
umがPsum=ψ/ N oであるのに対し小さくな
り像面湾曲も補正し易くなる。
又、前記アキシアルタイプの屈折率分布型レンズは、曲
面に於て光軸から離れるに従い屈折率が変化する事にな
る為、球面収差や歪曲収差等の高次収差の補正に有効で
ある。
本可変焦点距離レンズの如き構成のレンズ系では、前記
正レンズ群よりも前記負レンズ群の方が変倍中大きく移
動し、広角端に於る最大像高(画角)は前記負レンズ群
の光軸から最も遠い位置を通過する光束によって結像さ
れ、望遠端に於る最大像高(画角)は前記負レンズ群の
光軸に近い領域を通過する光束によって結像される。従
って、この種の可変焦点距離レンズでは広角端で正の歪
曲収差が大きく発生する。ここで、少なくとも前記負レ
ンズ群に少なくとも1枚の屈折率分布型レンズを導入す
る事で歪曲収差を小さく抑える事が出来る。更に、前述
の理由から像面湾曲も補正し得る。又、軸上光束に関し
ては、望遠端で前記負レンズ群を通過する光束の範囲が
広くなる為球面収差が発生するが、屈折率分布型レンズ
を導入する事により球面収差の収差変動を小さく出来る
前記屈折率分布型レンズの屈折率分布の具体的形状とし
ては、例えば、物体側に凹面を有するレンズの像側に屈
折率分布型レンズを配置する場合は、正の転送パワーを
有するラジアルタイプの屈折率分布型レンズ、もしくは
物体側から像側にかけて屈折率が増加するアキシアルタ
イプの屈折分布型レンズが望ましい、又、物体側に凸面
を有するレンズの像側に屈折率分布型レンズを配置する
場合は、負の転送パワーを有するラジアルタイプの屈折
率分布型レンズ、もしくは物体側から像側にかけて屈折
率が減少するアキシアルタイプの屈折率分布型レンズが
望ましい。
尚、前記屈折率分布型レンズとして、ラジアルタイプ及
びアキシアルタイプ両タイプの屈折率分布を有するもの
も適用出来、収差補正に大きく寄与する。又、波長毎の
屈折率勾配を制御した屈折率分布を施せば色収差をも補
正する事が可能である。
以下、実施例により本発明を詳述する。
(4)実施例 第1図は本発明に係る可変焦点距離レンズの構成例を示
す断面図で、図中、Ri (i=1 、2 、3、−−
−−)は物体側から数えてi番目の面を、 D i  
(i = 1 、2 、3、−−−−)は物体側から数
えてi番目とi+1番目の軸上面間隔を差し、工は第1
レンズ群、■は第2レンズ群を示す、尚、屈折率分布型
レンズには斜線を施し、他の均質媒質レンズと視覚的に
違いを出している。
更に、第2図は第1図に示す可変焦点距離レンズの収差
図で、焦点距離f=100mm。
125mm、150mmに於る球面収差、非点収差、歪
曲収差を各々示している。又、図中gはg線、dはd線
、Mはメリジオナル面、Sはサジタル面に於る収差を指
す。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に第1レンズ群
工が正レンズ群を正レンズ群■が負レンズ群で構成され
、2枚のレンズから成る第2レンズ群Hの物体側のレン
ズが、正の転送パワーを有するラジアルタイプの屈折率
分布型レンズとなっており、変倍中第1レンズ群工と第
2レンズ群■が移動する2群タイプのコンパクトズーム
レンズである。
ここでは屈折率分布型レンズを適用する事により、通常
広角端に於て高画角側で非点収差が大きくなるのを逆に
抑えており、広角端での非点収差を小さくしている。又
、この種のズームレンズに於て、望遠端で第1レンズ群
工の最終面R6で球面収差がアンダーになりがちなのを
、屈折率分布型レンズ内部の転送パワーによりオーバー
側へ補正し球面収差の補正を行なっており、収差図から
解る様に広角端から望遠端にかけて収差変動も小さく抑
える事が出来た。
下記の表1.1〜表1.3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍時のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布係数を示す。
表中、fは焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角
、Ri (i = 1 、2 、3 、−−−−)は物
体側から数えてi番目の面の曲率半径。
D l  (1= i l 213+−−−−)は物体
側から数えてi番目とi+1番目の面間の軸上肉厚もし
くは軸上空気間隔、Ni及び?i’(i=1 、2 、
3、−−−−)は物体側から数えて1番目のレンズの屈
折率とアツベ数を示す。
尚、屈折率分布型レンズの屈折率分布形状は次の(1)
式、(2)式で表わされる。
N(h)=No+N1h2+N2h4+N5ha+  
−−−−−−(1)N (X)=NO+NIX+N2X
2+N5X3+  −−−−(2)ここ°で、(1)式
はラジアルタイプの屈折率分布型レンズに於る屈折率分
布を表わし、hは光軸からの高さ、N□、N1.N2.
N3゜−−−−一は定数である。又(2)式はアキシア
ルタイプの屈折率分布型レンズに於る屈折率分布を表わ
し、Xは物体側頂点から像側へ光軸に沿った距離、NO
,Nl、N2.N3゜−−一−−はラジアルタイプ同様
定数である。
尚、表1−3には上記の分布定数をd線及びg線に対し
て示しである。
第3図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図で、図中の記号は前記実施例と同様の意味
を有する。又、第4図は第3図に示す可変焦点距離レン
ズの収差図で、焦点圧glf=LOOmm、125mm
、150mmに於る球面収差、非点収差、歪曲収差を示
し、図中の記号は前記実施例と同様の意味を有する。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に第1レンズエ
を正レンズ群を正レンズ群■を負レンズ群で構成し、変
倍中温ルンズ群Iと第2レンズ群11が移動する2群タ
イプのコンパクトズームレンズであり22枚から成る第
2レンズ群IIの像側のメニスカスレンズが、物体側か
ら像側にかけて屈折率が増加するアキシアルタイプの屈
折率分布型レンズとなっている。ここでは、広角端に於
て、通常第2レンズ群Hの屈折率分布型レンズの物体側
にある両凸レンズの像側面R8,メニスカスレンズの物
体側面R9で発生する正の歪曲収差を、曲面R9に形成
された屈折率分布による入射時の屈折と屈折率分布型レ
ンズ内部で発生する負の歪曲収差により補正している。
又、通常望遠端に於る非点収差が第2レンズ群Hのメニ
スカスレンズでアンダーに発生し易いのを、屈折率分布
型レンズとする事により曲面R9,RIOで殆んど非点
収差を発生させなくする事が出来た。
以下、表2.1〜表2.3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍時のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布係数を示す、尚、表中の記
号は前記実施例同様の意味を有する。
第5図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図で、図中の記号は前記実施例と同様の意味
を有し、■を第3レンズ群とする。又、第6図は第5図
に示す可変焦点距離レンズの収差図で、焦点距離f=1
00mm、125mm、150mmに於る球面収差、非
点収差、歪曲収差を示し、図中の記号は前記実施例と同
様の意味を有する。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に第1レンズエ
を正レンズ群を正レンズ群■を負レンズ群、第3正レン
ズ群■を負レンズで構成し、変倍中第1レンズ群Iと第
2レンズ群■が移動する3群タイプのコンパクトズーム
レンズであり、2枚から成る第2レンズ群IIの物体側
のレンズが負の転送パワーを有するラジアルタイプの屈
折率分布型レンズとなっている。ここでは、通常広角端
に於て第2レンズ群Hの物体側に凸面を有するメニスカ
スレンズの像側面R8、及び像側の凸面を有するメニス
カスレンズの物体側面R9で発生する正の歪曲収差を、
射面R7での屈折及び内部の転送パワーで負の歪曲収差
を発生して補正している。更に、望遠端に於て非点収差
がアンダーに発生するのを、屈折率分布型レンズの入射
面R7に於る屈折で補正し緩和している。
以下、表3.1〜表3.3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍時のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布係数を示す。尚、表中の記
号は前記実施例同様の意味を有する。
第7図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図で、図中の記号は前記実施例°と同様の意
味を有する。又、第8図は第7図に示す可変焦点距離レ
ンズの収差図で、焦点圧#f=100mm、125mm
、150mmに於る球面収差、非点収差、歪曲収差を示
し、図中の記号は前記実施例と同様の意味を有する。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に第1レンズI
を正レンズ群を正レンズ群IIを正レンズ群、第3レン
ズ群■を負レンズで構成し、変倍中温ルンズ群工と第3
レンズ群■が移動する3群タイプのコンパクトズームレ
ンズであり、第3レンズ群■のメニスカスレンズが正の
転送パワーを有するラジアルタイプの屈折率分布型レン
ズとなっている。ここでは広角端に於て第1レンズ群■
の前玉の像側面R2で発生し易い正の歪曲収差を、第3
レンズ群■の屈折率分布型レンズに於る物体側面R9に
よる屈折で補正している。更に望遠端に於て第2レンズ
群IIで発生するアンダーの球面収差を屈折率分布型レ
ンズにより補正している。
以下、表4.1〜表4.3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布係数を示す、尚、表中の記
号は前記実施例と同様の意味を有する。
以上の実施例はいずれも負の第2レンズ群にのみ屈折率
分布型レンズを用いたものであるが、当然能のレンズ群
に屈折率分布型レンズを用いても良く、更にコンパクト
化を図れると共に収差補正も良好に行なえる。又、ここ
で示した実施例は単に本発明の一例であって、他のタイ
プのレンズ系にも数多く応用出来る。
(4)発明の詳細 な説明した様に、本発明に係る可変焦点距離レンズは、
少なくとも負の第2レンズ群に少なくとも1枚の屈折率
分布型レンズを有する事により諸政差を良好に補正出来
、更に変倍中の収差変動を抑えたコンパクトなレンズで
あり、レンズシャッタ一方式のカメラ等に好適な可変焦
点距離レンズである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本可変焦点距離レンズの構成例を示
す断面図とその収差図。 第3図及び第4図は本可変焦点距離レンズのx1ノの構
成例を示す断面図とその収差図。 第5図及び$6図は本可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図とその収差図。 第7図及び@8図は本可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図とその収差図。 ■ −−−一第1レンズ群。 II  −−−一第2レンズ群。 ■ −一一一第3レンズ群。 d −−−−dvj。 g −−−−g線。 5−−−−サジタル面。 M−一一一メリジオナル面

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のレンズ群より成り、物体側から順に第1レ
    ンズ群を正レンズ群、第2レンズ群を負レンズ群で構成
    し、変倍時に前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との
    間隔が広角端から望遠端にかけて減少する可変焦点距離
    レ ンズに於て、少なくとも前記第2レンズ群に少なくとも
    1枚の屈折率分布型レンズを有する事を特徴とする可変
    焦点距離レンズ。
  2. (2)前記第1レンズ群が、変倍中光軸に沿って移動す
    る移動レンズ群と、該移動レンズ群の像側に配された変
    倍中固定の固定レンズ群から成る事を特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項記載の可変焦点距離レンズ。
  3. (3)前記第2レンズ群の像側に変倍中固定の第3レン
    ズ群を配した事を特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    記載の可変焦点距離レンズ。
JP13819585A 1984-12-21 1985-06-25 可変焦点距離レンズ Pending JPS61295524A (ja)

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JP13819585A JPS61295524A (ja) 1985-06-25 1985-06-25 可変焦点距離レンズ
US07/329,588 US5011272A (en) 1984-12-21 1989-03-27 Compact zoom lens

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JP13819585A JPS61295524A (ja) 1985-06-25 1985-06-25 可変焦点距離レンズ

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JPS61295524A true JPS61295524A (ja) 1986-12-26

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JP13819585A Pending JPS61295524A (ja) 1984-12-21 1985-06-25 可変焦点距離レンズ

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JP (1) JPS61295524A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4883346A (en) * 1987-08-05 1989-11-28 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens system
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US5117309A (en) * 1989-06-15 1992-05-26 Olympus Optical Co., Ltd. Vari-focal lens system having graded refractive index lens
JPH07306361A (ja) * 1994-05-11 1995-11-21 Canon Inc 小型のズームレンズ
JP5731060B1 (ja) * 2014-11-28 2015-06-10 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ(シンセン)カンパニーリミテッドAAC Acoustic Technologies(Shenzhen)Co.,Ltd 撮像レンズ

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