JPS63148223A - ズ−ムレンズ - Google Patents

ズ−ムレンズ

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JPS63148223A
JPS63148223A JP61295891A JP29589186A JPS63148223A JP S63148223 A JPS63148223 A JP S63148223A JP 61295891 A JP61295891 A JP 61295891A JP 29589186 A JP29589186 A JP 29589186A JP S63148223 A JPS63148223 A JP S63148223A
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JP
Japan
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lens group
lens
wide
focal length
zoom
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Application number
JP61295891A
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Inventor
Kenji Hori
健治 堀
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はズームレンズ、特に物体側から順に、正・正・
負の3つのレンズ群を有する所謂35mmコンパクトカ
メラ用のズームレンズに関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のコンパクトカメラ用のズームレンズとし
て、特開昭58−184916号公報や特開昭61−5
2620号公報に開示されたものが知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
これらは、いずれもコンパクトカメラ用であるために、
バックフォーカスを長く維持する必要がないという有利
な面を有しているものの、焦点距離がf −40〜68
mm、40〜60mmと変倍領域が狭く、ズーム比はせ
いぜい1.7倍に過ぎないものであった。
そこで、本発明は小型な形状でズーム比が太き(、しか
も優れた結像性能を維持し得るコンパクトカメラ用のズ
ームレンズを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によるズームレンズは、物体側から順に、正屈折
力の第1レンズ群Gい同じく正屈折力の第2レンズ群G
2及び負屈折力の第3レンズ群G、からなり、前記第1
レンズ群G1と第3レンズ群G1との間隔を単調に減少
させつつ両群共に物体側に移動させ、且つ前記第2レン
ズ群G2を望遠端の位置において前記第1レンズ群G1
と第3レンズ群G1とに最も接近するように単調に物体
側に移動することによって、広角側から望遠側への変倍
を行うものである。具体的には、広角側から望遠側への
変倍に際して、各群の間隔が小さくなるように各群とも
物体側に移動し、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3
に対して第2レンズ群G2が非線型に移動して像面位置
の補正機能を有している。そして、第1レンズ群G1、
第2レンズ群G!及び第3レンズ群G。
の焦点距離をそれぞれ、r、、r、、r1とし、全系の
広角端における合成焦点距離をf。、全系の望遠端にお
ける合成焦点距離をfTとするとき、0.6  <f+
  /fw  <  2.5          (1
)0.1  < f+  / fz  〈1.0   
       (2)0.2 < l f、  l/「
ア<1.0      (3)の各条件を満足するもの
である。
尚、絞りSは第1レンズ群G、中或いは第1レンズ群G
1の近傍に配置することとし、少なくとも第2レンズ群
G2よりも物体側に設けることが望ましい。
〔作用〕
このような本発明の構成においては、広角端において正
屈折力の第2レンズ群G2と第1レンズ群G1との距離
が望遠端に比べて大きくなるので、絞りSからも遠くな
り、軸外光束の第3レンズ群G。
への入射位置を低くできる。従って、収差補正上有利に
なると共に、第3レンズ群G3のレンズ口径を小型に構
成することが可能になる。そして、第2レンズ群G2の
屈折力を第1レンズ群G1の屈折力より小さくしている
ために、第2レンズ群G2の構成を簡単にでき、第1レ
ンズ群G1と第3レンズ群G3との間で移動する第2レ
ンズ群G2の移動範囲を大きく確保することができるの
で、全体として小型な形状を維持しつつズーム比が2以
上に達する広い変倍域を実現することが可能となった。
上記の本発明による各条件式について以下に説明する。
(1)式の条件は、全系の広角端における合成焦点距離
に対して第1レンズ群G、の焦点距離を規定するもので
ある。この条件の下限を外れると、第1レンズ群G、の
屈折力が強くなり過ぎて、全系として所定の合成焦点距
離を得るために第3レンズ群G3の屈折力も強くなって
しまい、収差補正が難しくなってしまう。また上限を越
える場合には、第1レンズ群G1の屈折力が弱くなって
必要以上に全長が大きくなってしまう。また、移動量に
対する変倍の効率も低下してしまい、広い変倍域を得る
ことが難しくなってしまう。
(2)式の条件は、共に正屈折力を有する第1レンズ群
G1と第2レンズ群G2との適切な屈折力配分を規定す
るものである。下限を外れる場合には、第2レンズ群G
2の屈折力が小さくなり過ぎるため、広角側における最
大画角の主光線が第3レンズ群G、に入射する光軸から
の高さが高くなり、第3レンズ群G、の口径が大きくな
り重量も大きくなってしまう。上限を越える場合には、
第2レンズ群Gzに対する屈折力の負担が大きくなり過
ぎるため、全変倍域にわたって諸収差を良好に補正する
ことが困難になる。収差補正のためには第2レンズ群G
!の構成を複雑にすることが必要となり、その場合第2
レンズ群G2が厚肉化して変倍のための移動量が小さく
なって所望の変倍域を確保し得なくなる。
(3)式の条件は、望遠端における全系の合成焦点距離
に対して第3レンズ群G、の焦点距離を規定するもので
ある。この条件の下限を外れる場合には、所定の合成焦
点距離を得るために第1レンズ群G1と第2レンズ群G
1とに必要な屈折力が強くなり過ぎ、収差補正が困難と
なる。また上限を越える場合には、レンズ系全体の形状
が大きくなってしまい、変倍のための各レンズ群の移動
量も大きくなり製造上も不利になる。
上記の如き本発明の基本構成において、正屈折力の第1
レンズ群G1を少なくとも2枚の正レンズと1枚の負レ
ンズとを含む構成とし、正屈折力の第2レンズ群G2を
単一の正レンズとして構成することが可能である。また
、負屈折力の第3レンズ群G、は像側に凸面を向けた負
メニスカスレンズを含む構成とすることが望ましく、こ
の負メニスカスレンズ単一で構成することも可能である
そして、このような構成において、最も像側に位置する
像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの形状因子をQ
8とし、本しンズ系中最も像側に位置する正レンズの形
状因子をQPとするとき、1.0 <QH<  4.0
         (4)−8,0< QP < −1
,0(5)の条件を満足することが好ましい。
ここで、形状因子Qは、そのレンズ成分の物体側レンズ
面の曲率半径をraとし、像側レンズ面の曲率半径をr
bとするとき、 Q= (rb+ra)/ (rb−ra)で定義される
ものとする。
そして、 −3,7< QP /Q)l < −0,5(6)の条
件を満足することも望ましい。
上記(4)式の条件において、下限を外れる場合には、
最も像側に位置する負メニスカスレンズにおける軸外収
差の発住量が多くなり過ぎ、収差変動の補正が難しくな
る。上限を越える場合には、この負メニスカスレンズの
主点が物体側に移動し過ぎてしまい、レンズの像側頂点
と像面との間隔が小さくなり過ぎてしまう。
(5)式の条件の下限を外れる場合には、この正レンズ
の主点が像側に近くなり過ぎて変倍に必要な第1レンズ
群G1と第2レンズ群G2との間隔を十分確保すること
が難しくなる。他方上限を越える場合には、この像側正
レンズにおいて発生する軸外収差量が大きくなり過ぎ、
収差変動の補正が困難となる。
(6)式の条件は、最も像側に位置する負メニスカスレ
ンズのベンディングと、レンズ系内で最も像側に位置す
る正レンズのベンディングとの相対的関係を規定するも
のであり、互いにレンズ系の像側に配置された両レンズ
間の収差バランスを規定する条件である。下限を外れる
場合には、最も像側の負メニスカスレンズの軸外諸収差
に対する寄与が、正レンズのそれに比べて太き(なり過
ぎ、収差補正が困難となる。逆に上限を越える場合には
、正レンズの軸外諸収差に対する寄与が負メニスカスレ
ンズのそれよりは大きくなり過ぎるため、同様に良好な
収差バランスを維持することが難しくなる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について詳述する。
第1A図に示した本発明による第1実施例は、第1レン
ズ群G1を物体側から順に、物体側により強い曲率の面
を向けた正レンズI−++、両凹負レンズL1い絞りS
1像側により曲率の強い面を向けた正レンズL13及び
貼合せの正レンズL、から構成されている。そして、第
2レンズ群G2は像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズし2で、また第3レンズ群G、は像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズL、でそれぞれ構成されている。こ
の第1実施例は非球面を用いずに球面のみにて構成され
ているにもかかわらず、ズーム比はほぼ2に達している
第2A図に示した第2実施例は、第1レンズ群Glと第
2レンズ群Gtの構成はほぼ第1実施例と同様であり、
第3レンズ群G3を両凹レンズL11と像側に凸面を向
けた負メニスカスレンズ[−3tとで構成し、最も像側
めレンズ面に非球面を採用したものである。このような
第3レンズ群G3の構成によって、第3レンズ群G、で
発生する収差を軽減でき、結果として最短焦点距離f@
=36+smから最長焦点距離r T =82.511
111までのズーム比2.3に達する変倍が可能となっ
た。
第3A図、第4A図及び第5A図にそれぞれ示した第3
実施例、第4実施例及び第5実施例は、共に第2レンズ
群G、及び第3レンズ群G3について前記の第1実施例
とほぼ同様の構成であるが、第1レンズ群G、を物体側
から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL
1い物体側により曲率の強い面を向けた正レンズL+z
、像側に凸面を向けたメニスカスレンズL13及び2つ
の正レンズL l 4 +  L I 5とで構成した
ものである。そして、第3レンズ群G3中に非球面を採
用することによって最短焦点距離f。−2513最大画
角41’に達する広画角を存しつつ、ズーム比が2に達
する広い変倍域を達成したものである。
第6A図に示した本発明による第6実施例は、第1レン
ズ群G、の構成では貼合せレンズの位置を除いてはほぼ
前記の第1実施例と類似した構成であり、第2レンズ群
G2を構成する正メニスカスレンズのベンディングをか
なり強め、第3レンズ群Gコを構成する負メニスカスレ
ンズし3に像側に凸面を向けた貼合せ面を導入したも゛
のである。このような構成によって、変倍による色収差
の変動、特に倍率色収差の変動をより良好に補正するこ
とが可能となった。
以上の如き第1〜第6実施例においては、第3レンズ群
G1中の最も像側の負レンズL、の形状は、前記(4)
式のもとで、さらに、 1.0 < QN < 3.0       (4’)
であることが望ましい。そして、広角端から望遠端に至
る変倍の際の、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と
の間隔変化量Δ1t、及び第2レンズ群G2と第3レン
ズ群G□との間隔変化量Δ23に関して、全系の広角端
における合成焦点距離をrいとするとき、 0.1 < Δ+z/ r w < 0.8     
  (7)0.0〈Δz3/ fu < 0.8   
    (8)の条件を満足することが望ましく、さら
に、両可変空間の変化量の比については、 0.5〈ΔlZ/Δ23<  10         
(9)の条件を満足することが望ましい。
上記(7)弐の下限を外れる場合には、変倍に必要な可
変空間が小さくなると共に、広角端において第3レンズ
群G3に入射する主光線の光軸からの距離が大きくなり
過ぎるため、第3レンズ群G3のレンズ形状が大きく重
いものとなってしまう。他方上限を越える場合には、変
倍に必要な可変空間を確保するためにレンズ系の全長が
大きくなり過ぎ、小型なレンズ形状を維持することが難
しくなる。
(8)式の条件の下限を外れる場合にも、変倍に必要な
可変空間を確保するためにレンズ系の全長が大きくなり
過ぎるし、上限を越える場合には、像面周辺へ向かう光
線が第2レンズ群Gtと第3レンズ群G3とをそれぞれ
通過する高さの比が大きく変化するため、広い変倍域全
体にわたって諸収差を良好に補正することが困難になる
(9)式の条件の下限を外れる場合には、広角端におい
て第3レンズ群G、に入射する主光線の光軸からの高さ
が高くなり過ぎ、第3レンズ群G3の口径が大きく重く
なってしまう。また上限を越える場合には、像面の周辺
に向かう光線が第2レンズ群G2と第3レンズ群G1と
をそれぞれ通過する高さの比が大きく変化するため、広
い変倍域全体にわたって諸収差を良好に補正することが
困難になる。
また、これら第1〜第6実施例においては、前記(2)
弐の条件の範囲において、特に0.1   <f+  
/ft   く  0.6             
 (2’)の範囲とすることがより好ましい。
以下の表1〜表6に各実施例の諸元を示す。表中、左端
の数字は物体側からの順序を表し、屈折率及びアツベ数
はd線(j =587.6nm)に対する値である。
尚、非球面の形状は、 X:非球面上の点のレンズ面頂点における接平面からの
距離 h;光軸からの高さ C:非球面頂点の曲率 A2.:非球面係数 として、 によって表現するものとし、表中には各係数の値を併記
した。
焦点距離 f=35.9〜68.0 百角  2ω=62.1” 〜35,2゜Fナンバー 
3.4〜6.5 (非球面なし) 2(第2 方 ) 焦点距離 f =36.3〜82.5 画角  2ω=62.5°〜29.3゜Fナンバー 3
.4〜7.6 As  =”  0.1093X10−1’   A1
0=−0,3849X10−”焦点距離 f=25.1
〜49.5 百角  2ω=81.4°〜47.1゜Fナンバー 3
.5〜6.8 As =  0.2062XIO−”   Auo÷0
.3626X10−目焦点距離 f =25.1〜49
.5 画角  2ω−81,4°〜47.1”Fナンバー 3
.5〜6.9 A@  =0.4620XlO−”     A1G=
0.2802X10−”焦点距離 f−25,1〜49
65 画角  2ω−81,4°〜47.1゜Fナンバー 3
.5〜6.9 AI  =0.7663X10−’     AI。=
 −0,8252X10−’”6 (・ 6     
) 焦点距離 f =35.9〜69.9 百角  2ω= 62.1°〜34.3゜Fナンバー 
3.4〜6.6 AI  =−0,7404X10−”   A、。−−
0,5777x 10− ”上記の第1〜第6実施例に
おける本発明による条件(1) (2) <3)の対応
値を表7に示す。
また、本発明における条件(4)〜(6)の対応値を表
8に示す。
以上の第1〜第6実施例においては、第3レンズ群G、
を負レンズ成分のみにて構成したが、第3レンズ群G、
を正レンズと負レンズとの2成分によって構成すること
も可能である。このような構成の例が第7A図に示した
第7実施例である。この実施例においては、第3レンズ
群G、を像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3□
とその像側に配置された像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズL1との2成分で構成した。この構成によって
第3レンズ群G、での収差補正の負担を大きくできるた
め、第1レンズ群G、の構成を簡単にすることが可能と
なり、第1レンズ群G、は物体側から順に、物体側によ
り曲率の強い面を向けた正レンズLll、両凹負レンズ
t+z及び像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1
3の3成分のみによって構成することが可能となった。
そして、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズL2の単一成分で構成されている。
この第7実施例では、第3レンズ群G、の収差補正能力
が高くなったため、変倍のために第2レンズ群6□と第
3レンズ群G1との間隔をより大きく移動することが可
能となるため、前記した第1実施例と同様の仕様である
にもかかわらず、レンズ系全長をより小さく構成するこ
とが可能となっている。
このような構成の場合においても、レンズ系の最も像側
に位置する負メニスカスレンズの形状については前記(
4)式と同様の範囲を満足することが望ましい。また、
前記(5)式によって形状を規定した正レンズを、第3
レンズ群G、中の正レンズLs+とみなせば、条件(6
)と共に同様の範囲を満足することが望ましい。
以下の表9に、第7実施例の諸元を示す。
焦点距離 f =35.4〜70.7 画角  2ω=62.8°〜34.0゜Fナンバー 3
゜4〜6.7 上記第7実施例についての条件対応値を以下に示す。
r、 /f@=  1.690 f + / r * =  0.8571 r 3 1
 / ft =  0.495QN  ”  1.76
0 Q、  =−6,394 QP /QN =−3,633 ΔI!/ fw =  0.061 Δis/ ru =  0.451 Δ1□/Δ。=  0.135 以上の第1〜第7実施例についての、諸収差図をそれぞ
れ第1B図、第1C図、第1D図〜第7B図、第7C図
、第7D図に示す、各収差図において、B、C,Dはそ
れぞれ、広角端、中間、望遠端の各変倍状態における諸
収差を示している。
これらの諸収差回から、何れの実施例もズーム比が2程
度以上の広い変倍域を有して、小型な形状であるにもか
かわらず全変倍域にわたって優れた結像性能を維持して
いることが分かる。
〔発明の効果〕
以上のごとく本発明によれば、小型な形状でありながら
、ズーム比が2程度以上に達する広い変倍域を有しつつ
、しかも優れた結像性能を維持し得るコンパクトカメラ
用のズームレンズが達成される。
【図面の簡単な説明】
第1A図は本発明による第1実施例のレンズ構成図、第
1B図は第1実施例の広角端における諸収差図、第1C
図は第1実施例の変倍域の中間における諸収差図、第1
D図は第1実施例の望遠端における諸収差図、第2A図
は第2実施例のレンズ構成図、第2B図は第2実施例の
広角端における諸収差図、第2C図は第2実施例の変倍
域の中間における諸収差図、第2D図は第2実施例の望
遠端における諸収差図、第3A図は第3実施例のレンズ
構成図、第3B図は第3実施例の広角端における諸収差
図、第3C図は第3実施例の変倍域の中間における諸収
差図、第3D図は第3実施例の望遠端における諸収差図
、第4A図は第4実施例のレンズ構成図、第4B図は第
4実施例の広角端における諸収差図、第4C図は第4実
施例の変倍域の中間における諸収差図、第4D図は第4
実施例の望遠端における諸収差図、第5A図は第5実施
例のレンズ構成図、第5B図は第5実施例の広角端にお
ける諸収差図、第5C図は第5実施例の変倍域の中間に
おける諸収差図、第5D図は第5実施例の望遠端におけ
る諸収差図、第6A図は第6実施例のレンズ構成図、第
6B図は第6実施例の広角端における諸収差図、第6C
図は第6実施例の変倍域の中間における諸収差図、第6
D図は第6実施例の望遠端における諸収差図、第7A図
は第7実施例のレンズ構成図、第7B図は第7実施例の
広角端における諸収差図、第7C図は第7実施例の変倍
域の中間における諸収差図、第7D図は第7実施例の望
遠端における諸収差回である。 〔主要部分の符号の説明〕 C,・・・正屈折力の第1レンズ 群G2・・・正屈折力の第2レンズ 群G、・・・負屈折力の第3レンズ 群出願人  日本光学工業株式会 社代理人 弁理士 渡 辺 隆  男璋面以差 H−5,11pN−441 球面ば差 H−5,1+FN−6.5+ 昇、ψ、収差         歪曲以庄Y−21,6
Y・21.6 井、白、【I2庄          仝曲数差Y−2
1,6(、21,6 −1八〇− 球面ば差         3「、ψ、収差H−5,1
+FN−3,51Y−21,5球面ば庄       
  井点眼庄 H−5,31FN−4,71Y−21,6第20図 歪曲ば庄 (−2#、f3 歪曲は庄 Y=2/、/。 −5,000,05,00 球面収速 H−3,6tFN−3,1+ 建面以差 H−3,6電FN−4,91 −1,000,υ   1.υす 井点以ll          歪曲収差Y−21,6
Y−21,6 井、a Ill<差         歪曲以庄Y−2
1,6Y曹2T、a 第5C図 L*面1区庄           井、ψ、17差H
−3,6+ FN−151Y・21.6球面数子   
        井、φ、取庄H−3.6  ζFN−
4,91Y−21,6第46図 土曲以差 ゛自216 歪曲眩庄 Y、、21.6 −5.00  0.0   5.00 球面数差         井点収澄 H−3,61FN−4,91Y−21,6図 浸 H−3,61FN−6,91Y−21,61゜ つし 歪曲以浸 Y−2T、6 歪曲敗庄 f冨216 00     −5.00  0.0   コ、00球
面改正          昇☆、改正H−5,1罵F
N−,II 、y l        y−21,6図 珪lIi]敗差           井、ψ、収差[
1〜5.1 1FN−6,、!l l        
Y−21,61゜ 図 歪曲ば疋 Y−21,6 歪曲ば庄 r、2t、6 00      −5.00  0.0   5.00
球面数ご H−5,11FN−3,51 球面改正 H−5,11FN−4,91 −1,000,0+、υυ 〕「5臼メ差         歪曲数znY−21,
6Y−21,5 第7B図 第7C図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群G_1、同じ
    く正屈折力の第2レンズ群G_2及び負屈折力の第3レ
    ンズ群G_3からなり、広角端より望遠端の変倍のため
    の移動に際し、前記第1レンズ群G_1と第3レンズ群
    G_3との間隔を単調に減少させつつ両群共に物体側に
    移動させ、且つ前記第2レンズ群G_2を望遠端の位置
    において前記第1レンズ群G_1と第3レンズ群G_3
    とに最も接近するように移動し、前記第1レンズ群G_
    1、第2レンズ群G_2及び第3レンズ群G_3の焦点
    距離をそれぞれ、f_1、f_2、f_3とし、全系の
    広角端における合成焦点距離をf_W、全系の望遠端に
    おける合成焦点距離をf_Tとするとき、 0.6<f_1/f_W<2.5(1) 0.1<f_1/f_2<1.0(2) 0.2<|f_3|/f_T<1.0(3)の各条件を
    満足することを特徴とするズームレンズ。
JP61295891A 1986-12-12 1986-12-12 ズ−ムレンズ Pending JPS63148223A (ja)

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Cited By (10)

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