JPH01307714A

JPH01307714A - 小型の可変焦点距離レンズ

Info

Publication number: JPH01307714A
Application number: JP13749988A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ishizaka; 哲石坂; Nobuyoshi Mori; 伸芳森
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1989-12-12
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JP2676367B2

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）この発明は、レンズシャッターカメラ等に適したコンパ
クトな可変焦点距離レンズ、特にレンズ枚数が３〜５枚
程度の簡単な構成を有する可変焦点距離レンズに関する
。

（従来技術）近年、コンパクトカメラは単焦点だけでなく、コンバー
タレンズを内蔵して焦点距離を切換るものや、ズームレ
ンズを搭載したものが製品化され、これら変倍レンズに
対する需要も高まっている。

しかし、このような変倍光学系は単焦点レンズに比べて
大型であり、かつレンズ構成枚数も多く、カメラのコン
パクト化、低コスト化に反するものとなり易い。

これに対して、構成枚数の少ない簡易ズームとして、特
開昭６０−４８００９号公報記載のものが知られている
。これは変倍比を比較的小さくとリ、レンズ４枚でズー
ムレンズを構成したものである。しかしこの場合、後群
の屈折力を大きくして全長を短くしようとすると、後群
が負メニスカスレンズであるため、凹面の曲率が強くな
り、変倍の際の球面収差の変動が大きくなり、その結果
広角側の球面収差が大きくアンダーまたは望遠端で大き
くオーバーとなる他、コーティングが困難となる。

（この発明が解決しようとする問題点）この発明は、レ
ンズ構成枚数が３〜５枚と少なく、上記の従来技術の持
つ問題を含まない、コンパクトで性能のよいズームレン
ズを提供しようとするものである。

（問題を解決するための手段）上記目的を達成するため、この発明の可変焦点距離レン
ズは、物体側から順に、少なくとも１枚の正レンズと少
なくとも１枚の負レンズを含み、全体として正の屈折力
を有する第１群と、平凹または両凹状の負レンズからな
る第２群により構成され、前記第１群と第２群の間の空
気間隔を変えることにより変倍を行う。

また、この本発明の可変焦点距離レンズでは。

コンパクト化のために、次の条件を満足させることが望
ましい。

ｆ２／ｆユ＜　−０，５■ ０．７　＜　ｌ　ｆ、＃１１　＜　１．６　　　　■こ
こで、ｆい　ｆ２はそれぞれ第１レンズ群、第２レンズ
群の焦点距離であり、ｆｗは短焦点側での焦点距離であ
る。

（作用）一般に、正の第１群と、負の第２群により構成される２
群ズームでは、変倍の際に望遠側で負の球面収差が発生
する。この収差変動を抑えるには、第２群の負レンズの
物体側に正レンズを配して球面収差を相殺するのが有効
である。ところが、低コスト化のために第２群を負レン
ズのみで構成した場合、収差変動を他のレンズによって
補正することができないため、負レンズでの収差の発生
を小さくしなければならない。

そのためには、負の屈折力を持つ面の曲率が大きくなり
すぎないように、負レンズを両凹または平凹とするのが
有効である。特に第１群、第２群ともに屈折力を大きく
して全長を短くしたい場合は、このような構成をとる必
要がある。

また、両凹にすることにより、広角側での歪曲が発生し
やすくなるが、これは第１群内で補正が可能である。

また、■式の上限を越えると短焦点端でのバックフォー
カスが短くなり後玉径が大きくなる。

■式は短焦点端でレンズ全長を短くするための条件であ
る。一般に短焦点端でのレンズ全長、すなわちレンズ先
端から結像面までの距離をり。とじ、Ｌｗを次式で表わ
す。

ここでｍ、は第２レンズ群の結像倍率であり、次式で表
わされる。

ｍｚ　＝　　ｆ　ｗ／　ｆ　１これを０式に代入するとこの式は、ｆ２が一定のもとでは以下の条件をみたすｆ
ｌにおいて最小となる。

したがって■式の条件をみたすようにｆい　ｆ２を定め
るとＬ−が小さくなる。すなわち、レンズの短焦点端で
の全長が短くなり、ひいてはコンパクトなカメラが得ら
れる。

■式は変倍の際の第２レンズ群の移動量に関する条件で
ある。一般にこの発明のような可変焦点距離レンズでは
、後玉のレンズ径が大きく、これを含む第２レンズ群が
前方へ大きく移動して変倍する。このため、第２レンズ
群の移動量を小さくすることがコンパクト化のもう１つ
の方法である。

■式の上限をこえると、第２群の移動量が大きくなりす
ぎ、■式の下限を下まわると、第２レンズ群の移動量が
小さくなるが、レンズ全長が長くなる傾向にあり、また
バックフォーカスも短くなり後玉径が増大する。

尚、本発明における焦点合わせは、第１レンズ群を前方
へ移動させるか、又は第２レンズ群を後方へ移動させる
ことによってでき、収差の変化も小さい。

（実施例）この他の本発明の特徴は、以下に実施例によって説明す
る。

第１実施例第１実施例はその断面を第１図に示すように。

第１レンズ群を正・負・正の３枚で構成し、第２゜第３
レンズをプラスチックとし、第２レンズの物体側の面と
第３レンズの瞳側の面に非球面を導入したものである。

これによって、コストダウンと、歪曲、非点収差等の軸
外収差を良好にしている。

この実施例では、第２レンズ中の非球面として、軸外で
負の屈折力が強くなるよう、また第３レンズ中の非球面
については、軸外で正の屈折力が弱くなるように形状を
選んでいる。

以下の実施例で「＊」　を付加した面は非球面であり、
その非球面形状は光軸方向にＸ軸をとり光の進行方向を
正とし、Ｘ軸と垂直方向にＹ軸をとり、非球面係数に、
ＡＬ、Ａ、、Ａ３、Ａ４．Ｐ工、Ｐ２、Ｐｌ、Ｐいを用いて、以下の式で表される。

Ａ２Ｙ”＋Ａ、ＹＰ３＋Ａ、ＹＰ４ここでＲは近軸曲率半径である。また、Ｄはレンズ面間
隔、Ｎ４、ν４はそれぞれｄ線における硝材の屈折率及
びアツベ数である。

ｆ　＝４０．０〜６０．０　　ＦＮα５．６〜８　ω＝
２８．４’〜１９．８”Ｎα　　　ＲＤ　　　　　Ｎ、
ｌ　　　　ν。

１　　　１７．３１９　　２．５０　　１．７７２５０
　　４９．６２　　　３８．６６４　　１．６０３　　−３９．９８６本　１．５０　　１．５８７００
　　３０．０４　　　２５．６８９　　５．００５　　　４９．１２８　　２．００　　１．４９２００
　　５７．０６　　−１５．１６８　＊　　可変７　　−２１．０７２　　１．５０　　１．５１６３３
　　６４．１８　　４００．０００ｆ　　　　　　　　Ｄ。

４０　　　　　　２１．００６０　　　　　　　１０．７９非球面係数第３面に＝　　　２．１７５００Ａ　１　＝−３，１０９９０Ｘ１０−’　　Ｐ　１　＝
　　４．０Ａ２＝−４，５９０５９Ｘ１０−’　　Ｐ２
＝　　６．０第６面に＝　　−８，４３１７３Ａ１＝−２，６３７６１ＸＩＯ−’　　ＰＬ＝　　４．
ＯＡ　２　＝　２．２０２００　Ｘ　ＩＯ−’　　Ｐ　
２　＝　　６．０第２図に収差の補正状況を示し、Ａは
広角端、Ｂは望遠端の収差図である。

第２実施例この実施例においては、第３図に示すように、第１レン
ズ群を、物界側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、
絞りをはさんで互いに凹面を対面させた２つの正メニス
カスレンズで構成したものである。そして、第２群を両
凹レンズとすることにより１球面収差だけでなく、第１
群でわずかに残存するオーバーの像面湾曲も補正してい
る。

また、第１、第２レンズをプラスチックとして非球面を
導入することにより、コマフレアーを良好に補正してい
る。

ｆ＝３６．０〜４９．０　　　　ＦＮα５．６〜７．６
２ω＝３１．０＠〜２３．４’ 勲　　　ＲＤ　　　　　Ｎｊ、。

１　　　８６．８２５　　０．８０　　１．５８７００
　　３０．０２　　　１３．８５５＊　　０．５０３　　　１０．４２３本　２．５０　　１．４９２００
　　５７．０４　　　２３．５０５本　４．００５　　　５６．９２ｇ　　　５．５０　　１．７１３０
０　　５３．９６　　　１３．４５８　＊　　可変７　　　２４．３３９　　１．００　　１．６７２７０
　　３２．１８　　３２３．３６０ｆ　　　　　Ｄ。

３６．０　　　２１，５４９．０　　　１４．８非球面係数第２面に＝　　３．６９３７３Ａ　１　＝　１．５５６４０ｘｌＯ−’　　Ｐ　Ｌ　＝
　　４．０Ａ　２　＝−５，８１９８８Ｘ　１０−ｇＰ
　２　＝　　６．０Ａ３＝　５．３５７９９ｘｌＯ−”
　　Ｐ３＝　　８．０Ａ４＝　１．１５５２９Ｘ１０−
”　　Ｐ４＝　１０．０第３面に＝　　２．０１４１３Ａ１＝−１，９０７３９Ｘ１０−ｓＰ１＝　　４．０Ａ
　２　＝　３．０３０７３　Ｘ　１０−’　　Ｐ　２　
＝　　６．ＯＡ　３　＝−２，４３４３１ｘ　１Ｏ−１
４Ｐ　３　＝　　８．０Ａ４＝−４，５７６９６Ｘ１０
−”　　Ｐ４＝１０．０第４面に＝　　１．９８７８２ｘｌＯＡ　１　＝　２．３３８５７　ｘ　ＩＯ−’　　Ｐ　ｌ
　＝　　４．ＯＡ　２　＝−４，１６１３１Ｘ　１Ｏ−
１０Ｐ　２　＝　　６．０Ａ３＝−１，８００６２Ｘ１
０−１ｓＰ３＝　　８，０Ａ４＝　１．０９２９２Ｘ１
０−”　　Ｐ４＝　１０．０第４図に収差の補正状況を
示し、Ａは広角端、Ｂは望遠端の収差図である。

第３実施例この実施例では、第５図に示すように、第１レンズ群を
、絞りをはさんで互いに凹面を対面させた２つの正メニ
スカスレンズと、負のメニスカスレンズで構成し、第２
．第３レンズを貼合わせたものである。この貼合せによ
って倍率色収差が非常に良く補正でき、変倍による色収
差の変化も少い。また構造的にも貼合せとしたことによ
って図示のように後方の負メニスカスの径を大に加工で
き、レンズを組込む際に後方の負メニスカス部分を保持
すればよく、絞りやシャッター機構の組込のためのスペ
ースにゆとりが生まれる。

第３実施例ｆ　：３６．Ｏ〜４９．ＯＦ　Ｎａ　５．６〜７．６２
ω＝３１．０°〜２３．８゜Ｎａ　　　　ＲＤ　　　　　Ｎ　、Ｉ　　　　ｖ　。

１　　　１５．７０７　　２．００　　１．７７２５０
　　４９．６２　　　２０．５９７　　２．１６３　　　２１．８１４　　５．９９　　１．６０３４２
　　３１１．０４　　　　　−５．３２０　　　２．８
６　　　１．８０５１ｇ　　　　２５．４５　　　１０
．２４９　　　可変６　　　　−２８．９７４　　　１．００　　　１．５
６８８３　　　５６．３７　　　　１２５．９７０ｆ　　　　　　　Ｄ。

３６．０　　　　　２４．０４９．０　　　　　１４．８８第６図に収差の補正状況を示し、Ａは広角端、Ｂは望遠
端の収差図である。

（発明の効果）この発明の可変焦点距離レンズは、各実施例及びその収
差図で見るように、２群４枚という極めて簡単な構成な
がら、コンパクトカメラ用として充分な変倍域と明るさ
を持ち、全変倍域にわたってバランスの取れた収差補正
を実現しており、プラスチックレンズの採用と共に、低
コストでコンパクトな実用性の高い可変焦点距瀬レンズ
を実現したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図はそれぞれ、この発明の可変焦
点距瀬レンズの第１実施例、第２実施例。第３実施例のレンズ断面図、第２図、第４図、第６図は
、各実施例１．２．３、の収差補正図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体側より順に、少なくとも１枚の正レンズと少
なくとも１枚の負レンズを含み、全体として正の屈折力
を有する第１群と、平凹または両凹状の負レンズからな
る第２群とからなり、前記第１群と第２群の間の空気間
隔を変えて変倍を行うことを特徴とする小型の可変焦点
距離レンズ。
（２）前記第１群は物体側より順に正の屈折力の第１レ
ンズ、負の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レン
ズより構成されることを特徴とする請求の範囲第１項記
載の小型の可焦点距離レンズ。
（３）前記第１群は、２つの正レンズが絞りをはさんで
互いにその曲率の弱い面を対面させるように配したレン
ズ群を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の小型の可変焦点距離レンズ。
（４）前記２つの正レンズの一方が、負レンズとの張り
合わせレンズとされていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の小型の可変焦点距離レンズ。