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JP3448403B2 - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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Publication number
JP3448403B2
JP3448403B2 JP22300995A JP22300995A JP3448403B2 JP 3448403 B2 JP3448403 B2 JP 3448403B2 JP 22300995 A JP22300995 A JP 22300995A JP 22300995 A JP22300995 A JP 22300995A JP 3448403 B2 JP3448403 B2 JP 3448403B2
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JP
Japan
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lens
object side
lens group
positive
zoom
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JP22300995A
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JPH0968652A (ja
Inventor
穂高 竹内
Original Assignee
日本電産コパル株式会社
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Filing date
Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,小型レンズシャッ
タカメラ,ビデオカメラ等に好適なバックフォーカスが
短く,レンズ全長も短い,小型軽量で低コストのズーム
レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】近年,レンズシャッターカメラやビデオ
カメラ等の小型軽量化や低価格化に伴って,これらに使
用されるレンズに関しても小型軽量化と共にコストダウ
ンが強く要望されている。更に,この種の用途に供され
るレンズとして小型軽量のズームレンズの装着が強く望
まれており,従来用いられてきた単焦点レンズと同程度
の長さのズームレンズが要望されている。一般に,ズー
ムレンズの小型化の為には,変倍(ズーミング)の為の
移動量も含め,各群の屈折力を強くする必要がある。し
かしながら,レンズ性能を維持しつつ屈折力を強くする
為には,レンズ枚数の増加,高屈折率光学材料の選択等
が必要になる。
【0003】また,軽量化,低コスト化を行う為には,
レンズ枚数の削減,射出成形が容易で安価な合成樹脂を
有するレンズを使用する事が非常に有力な手段として知
られている。しかしながら現在実存する光学用プラスチ
ック材料は,屈折率が1.5〜1.6程度と低く,その
種類も限られている。このように,レンズの小型化と,
軽量化,低コスト化を行うには相反する要素が多く,レ
ンズ設計をする事において合成樹脂レンズを採用する事
は容易ではない。
【0004】また,たとえば従来の5枚構成の小型のズ
ームレンズの一例として,特願昭57−201213号
公報に記載されている小型のズームレンズがある。この
従来の小型のズームレンズでは,物体側より順に正の第
1レンズと,負の第2レンズと,正の第3レンズとを有
し,全体に正の屈折力をもつ第1レンズ群と,正の第4
レンズと,負の第5レンズとを有し,全体に負の屈折力
をもつ第2レンズ群にて構成され,2つのレンズ群の間
隔を変えて変倍を行っている。そして,このように第1
レンズ群を正,負,正,第2レンズ群を正,負で構成す
るレンズ構成は,レンズ系の小型化にとっては非常に有
利なレンズ構成ではある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの様に,第1
レンズ群を正,負,正で構成し,第2レンズ群を正,負
で構成する小型のズームレンズでは,広角端でのデイス
トーシヨンが大きくなる傾向があり,これを良好に補正
をするのは困難であるという問題があった。更に,従来
の該種の小型のズームレンズでは,正の屈折力をもつ第
1レンズ群を,正,負,正の3枚のレンズで構成する事
から,周辺部の光線を確保するために,特に第1レン
ズ,第4レンズ,第5レンズの有効径を大きくする必要
があり,小型化を図る上でのネックとなっていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこの様な問題点
を解決するためになされたものであり,1.7倍程度の
変倍比を有するレンズシャッターカメラ,ビデオカメラ
等において好適なズームレンズで,小型化,軽量化,低
コスト化を同時に達成し,しかも諸収差が良好に補正さ
れたズームレンズを得る事を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のズームレンズは、物体側から順番に、正の
屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レ
ンズ群とからなり、両レンズ群の間隔を変化させるさと
により変倍作用するズームレンズにおいて、前記第1レ
ンズ群は、物体側に凹面を向けた負の第1レンズと、物
体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第2レンズと、
両レンズ面が凸面の正の第3レンズとから成り前記第
2レンズ群は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の
正の第4レンズと、物体側に凹面を向けた負の第5レン
ズとから成り、各レンズ群に少なくとも1枚の合成樹脂
レンズと少なくとも一面の非球面とを有し、且つ、次の
(a)(c)に規定する諸条件を満足することを特徴
とするズームレンズ。 (a) 0.6<f1/fW<1.0 (b) −1.4<f2/fW<−0.7 (c) ν3−ν1>20 但し、fW:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離 f1:第1レンズ群全体の焦点距離 f2:第2レンズ群全体の焦点距離 ν1:第1レンズのアッベ数 ν3:第3レンズのアッベ数
【0008】又、より望ましくは本発明のズームレンズ
は、上記を前提として、次の(d)(g)に規定する
諸条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 (d)−1.2<R1/f1<−0.4 (e)−4.0<R5/R6<−1.2 (f)0.15<(D3+D4+D5)/f1<0.5 (g)−0.3<D9/f2<−0.05 但し、f1:第1レンズ群全体の焦点距離 f2:第2レンズ群全体の焦点距離 Ri:物体側よりi番目の面の曲率半径(iは1、5、
6) Dj:物体側よりj番目の軸上面間隔(jは3、4、
5、9)
【0009】
【作用】本発明は図1に示す様に,物体側より順に物体
側に凹面を向けた負の第1レンズ1と,物体側に凸面を
向けたメニスカス状の正の第2レンズ2と,両レンズ面
が凸面の正の第3レンズ3とを有し,全体に正の屈折力
を持つ第1レンズ群Aを,物体側に凹面を向けたメニス
カス状の正の第4レンズ4と,物体側に凹面を向けた負
の第5レンズ5とを有し,全体に負の屈折力を持つ第2
レンズ群Bの前段に配置し,2つのレンズ群の間隔を変
えて変倍を行っている。
【0010】本発明は上述の如く,全体に正の屈折力を
もつ第1レンズ群Aを負レンズ1,正レンズ2,正レン
ズ3で構成し,全体に負の屈折をもつ第2レンズ群Bを
正レンズ4,負レンズ5で構成するとともに,上記構成
の第1レンズ群Aを上記構成の第2レンズ群Bの前段に
配置にする事により,従来の5枚構成の小型のズームレ
ンズよりもディストーシヨンを減少せしめるとともに,
諸収差も良好に補正された小型のズームレンズを得るこ
とを可能としている。
【0011】本発明では,各レンズ群に少なくとも1枚
以上の合成樹脂レンズを使用したのにもかかわらず,第
1レンズ群A,第2レンズ群Bの各レンズ群に少なくと
も1面以上の非球面を適切に配置する事によって変倍
(ズーミング)による収差変動を少なくし,諸収差を良
好に補正している。各レンズ群の非球面のうち,第1レ
ンズ群Aに用いる非球面は主に球面収差を補正するのに
有効である。第2レンズ群Bに用いる非球面は主に非点
収差を補正するのに有効である。
【0012】条件(a)は第1レンズ群Aに関する屈折
力を適切に設定し,レンズの小型化を図ると共に,諸収
差を良好に補正するためのものである。条件(a)の上
限値を越えると,第1レンズ群Aの屈折力が弱くなりす
ぎてしまい,バックフオーカスが短くなりすぎる。更
に,変倍(ズーミング)のための移動量が大きくなり,
レンズ全長が長くなると同時にレンズの有効径を大幅に
広げなければならず,小型化,軽量化は望み得なくな
る。又,条件(a)の下限値を越えると,第1レンズ群
Aの屈折力が強くなりすぎ,変倍(ズーミング)の為の
移動量は少なくてすむが球面収差,非点収差が補正不足
になり,非球面を用いても補正が困難になる。
【0013】条件(b)は第2レンズ群Bに関する屈折
力を適切に設定し,レンズの小型化を図ると共に,諸収
差を良好に補正するためのものである。条件(b)の上
限値を超えると,第2レンズ群Bの屈折力が強くなりす
ぎ,変倍(ズーミング)の為の移動量は少なくてすむが
球面収差,非点収差が補正不足になり,非球面を用いて
も補正が困難になる。条件(b)の下限値を越えると,
第2レンズ群Bの屈折力が弱くなりすぎ,バックフオー
カスが短くなりすぎる。また変倍(ズーミング)のため
の移動量が大きくなり,レンズ全長が長くなると同時に
レンズの有効径を大幅に広げなければならず,小型化,
軽量化は望み得なくなる。
【0014】条件(c)は色収差に関するものであり,
この条件を越えると軸上色収差の補正が困難となる。
【0015】さらに諸収差を良好に補正する為,(d)
乃至(g)に規定する条件を満足することが好ましい。
【0016】条件(d)は,第1レンズ群Aの第1レン
ズ1の物体側のレンズ面R1の曲率半径に関するもので
あり,主に非点収差,デイストーシヨンを良好に補正す
るためのものである。条件(d)の上限値を越えると非
点収差が補正過剰となる。またディストーションも樽型
が強くなり,補正が困難となる。逆に,条件(d)の下
限値を越えると非点収差が補正不足となるとともに,デ
ィストーションも糸巻型が強くなり,補正が困難とな
る。
【0017】条件(e)は,第3レンズ3の曲率半径に
関するものであり,主に球面収差,非点収差を良好に補
正するためのものである。条件(e)の上限値を越える
と球面収差,非点収差が補正過剰となり補正が困難とな
る。条件(e)の下限値を越えると球面収差,非点収差
が補正不足となり補正が困難となる。
【0018】条件(f)は第1レンズ群Aの第2レンズ
2の軸上面間隔,第2レンズ2と第3レンズ3の空気間
隔,第3レンズ3の軸上面間隔を構成するためのもので
ある。条件(f)の上限値を越えると,レンズ全長が長
くなると共に,レンズ有効径が大きくなり,小型化,軽
量化が望み得なくなる。条件(f)の下限値を越える
と,球面収差,非点収差の補正が困難となる。
【0019】条件(g)は第2レンズ群Bの第4レンズ
4と第5レンズ5の空気間隔に関するものである。条件
(g)の上限値を越えると,特に望遠端での球面収差の
補正が困難となる。条件(g)の下限値を越えると,レ
ンズ全長が長くなると共に,レンズ有効径が大きくな
り,小型化,軽量化が望み得なくなる。
【0020】
【実施例】以下,本発明の数値実施例を表1に示すとと
もに,その光軸断面図を図1乃至図3に示す。尚,図1
は広角端,図2は中間焦点距離,図3は望遠端を各々示
している。又,表中に於いて,ri(iは1から11)
は各々物体側からi番目の面の曲率半径,di(iは1
から10)は物体側からi番目のレンズ肉厚又は空気間
隔,ni(iは1から5)は物体側からi番目の各レン
ズのd線に対する屈折率,νi(iは1から5)は物体
側からi番目の各レンズのd線に対するアツべ数を各々
示す。又,本実施例では第2レンズ2と第4レンズ4と
が合成樹脂で形成される。
【0021】
【表1】
【0022】また,非球面形状を有する面については次
の数1で規定してある。
【0023】
【数1】 但し,Z:光軸から高さがyの非球面上の点の非球面頂
点の接平面からの距離 y:光軸からの高さ C:非球面頂点の曲率(=1/r) S:円錐定数 D,E,F,G:非球面係数 を表す。
【0024】又,図4乃至図6は上記実施例の収差線図
であり,この内図4は広角端を,図5は中間焦点距離
を,図6は望遠端を各々示し,これらの収差線図におい
てdはd線,FはF線,CはC線,SCはサインコンデ
ィションを各々示すとともに,非点収差に関しては図面
の煩雑化をさせるためにサジタル方向DSとメリディオ
ナル方向DTとを区分して示している。
【0025】
【発明の効果】以上説明した実施例及び収差線図に見ら
れる様に,本発明によれば,レンズシャッタカメラやビ
デオカメラなどに於いて好適な1.7倍程度の変倍比を
有するズームレンズで,小型化,軽量化,低コスト化を
同時に達成することが可能となり,しかも諸収差が良好
に補正されたズームレンズを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のズームレンズの広角端におけ
る光軸断面図。
【図2】上記実施例の中間焦点距離における光軸断面
図。
【図3】上記実施例の望遠端における光軸断面図。
【図4】上記実施例のズームレンズの広角端のレンズ性
能を示す収差線図。
【図5】上記実施例のズームレンズの中間焦点距離での
レンズ性能を示す収差線図。
【図6】上記実施例のズームレンズの望遠端でのレンズ
性能を示す収差線図。
【符号の説明】 1 第1レンズ 2 第2レンズ 3 第3レンズ 4 第4レンズ 5 第5レンズ A 第1レンズ群 B 第2レンズ群
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−15115(JP,A) 特開 平7−225336(JP,A) 特開 平6−18783(JP,A) 特開 平6−347696(JP,A) 特開 平4−321006(JP,A) 特開 平8−248313(JP,A) 特開 平6−331889(JP,A) 特開 平6−130298(JP,A) 特開 平9−61753(JP,A) 特開 平8−334693(JP,A) 特開 平8−76014(JP,A) 特開 平7−253540(JP,A) 特開 平6−118304(JP,A) 特開 平5−188293(JP,A) 特開 平5−113537(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 15/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順番に、正の屈折力を持つ第
    1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群とからな
    り、両レンズ群の間隔を変化させることにより変倍作用
    するズームレンズにおいて、 前記第1レンズ群は、 物体側に凹面を向けた負の第1レ
    ンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第2
    レンズと、両レンズ面が凸面の正の第3レンズとから成
    前記第2レンズ群は、 物体側に凹面を向けたメニスカス
    形状の正の第4レンズと、物体側に凹面を向けた負の第
    5レンズとから成り、 各レンズ群に少なくとも1枚の合成樹脂レンズと少なく
    とも一面の非球面とを有し、且つ、次の(a)(c)
    に規定する諸条件を満足することを特徴とするズームレ
    ンズ。 (a) 0.6<f1/fW<1.0 (b) −1.4<f2/fW<−0.7 (c) ν3−ν1>20 但し、fW:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離 f1:第1レンズ群全体の焦点距離 f2:第2レンズ群全体の焦点距離 ν1:第1レンズのアッベ数 ν3:第3レンズのアッベ数
  2. 【請求項2】 請求項1記載のズームレンズにおいて、
    次の(d)(g)に規定する諸条件を満足することを
    特徴とするズームレンズ。 (d)−1.2<R1/f1<−0.4 (e)−4.0<R5/R6<−1.2 (f)0.15<(D3+D4+D5)/f1<0.5 (g)−0.3<D9/f2<−0.05 但し、f1:第1レンズ群全体の焦点距離 f2:第2レンズ群全体の焦点距離 Ri:物体側よりi番目の面の曲率半径(iは1、5、
    6) Dj:物体側よりj番目の軸上面間隔 (jは3、4、
    5、9)
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JP3435364B2 (ja) * 1998-12-24 2003-08-11 ペンタックス株式会社 ズームレンズ系
JP4712357B2 (ja) * 2003-11-26 2011-06-29 オリンパス株式会社 変倍レンズ及びそれを用いた撮像装置

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