JPH03181908A - Small-sized zoom lens compensated for influence of environmental change - Google Patents
Small-sized zoom lens compensated for influence of environmental changeInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は小型のズームレンズ、特にバックフォーカスの
制限が少ない、レンズシャッター式のコンパクトカメラ
などに適したズームレンズに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a compact zoom lens, and particularly to a zoom lens that has few restrictions on back focus and is suitable for lens-shutter type compact cameras.
−
(従来技術)
近年、レンズシャッター式のコンパフートカメラにおい
てもズームレンズを搭載したものが主流となってきてい
る。この種のズームレンズにおいては、−眼レフ用のズ
ームレンズと異なり、バックフォーカスについての制限
はないが、より小型で、低コストのものが要求される。- (Prior Art) In recent years, lens shutter type compact foot cameras equipped with zoom lenses have become mainstream. Unlike zoom lenses for -eye reflex cameras, this type of zoom lens has no restrictions on back focus, but is required to be smaller and lower in cost.
このようなコンパクトカメラ用のズームレンズで2倍程
度の変倍比を持つものとしては、従来、特開昭60−1
70826号公報、特開昭64−52111号公報、特
開平1−193808号公報、および特開平1−193
807号公報に開示されたものが知られている。Conventionally, a zoom lens for such a compact camera with a variable power ratio of about 2x was developed by Japanese Patent Application Laid-open No. 60-1.
70826, JP 64-52111, JP 1-193808, and JP 1-193.
One disclosed in Japanese Patent No. 807 is known.
(この発明が解決しようとしている問題点)特開昭60
−170826号公報、特開昭64−52111号公報
や特開平1−193808号公報記載のズームレンズで
は、高価格の硝材を多用していたり、ガラス製の非球面
レンズを用いており、廉価なコンパクトカメラ用の撮影
レンズとしては、ややコスト面で問題があった。(Problem that this invention is trying to solve) Japanese Patent Publication No. 1983
The zoom lenses described in JP-A-170826, JP-A-64-52111, and JP-A-1-193808 often use expensive glass materials or aspherical lenses made of glass, making them less expensive. As a photographic lens for a compact camera, there was a slight problem in terms of cost.
−4=
レンズのコストを低減する方法としては、(イ)レンズ
系の構成枚数を少なくする、(ロ)材料費を安くする、
(ハ)加工費を安くする、などが考えられるが、互いに
両立するのが難しい。例えば、無理に構成枚数を少なく
すると、材料費を高くしなければならなかったりして1
反って、コスト高になったりする。プラスチックレンズ
を用いることは(ロ)と(ハ)を両立でき、コストダウ
ンに及ぼす効果が大きい。反面、プラスチックレンズに
は以下に述べる欠点がある。(a)その材料がガラスに
比べて少なく高屈折率のものがない。−4= Ways to reduce the cost of lenses include (a) reducing the number of lenses in the lens system, (b) lowering material costs.
(c) Lowering processing costs is an option, but it is difficult to achieve both. For example, if you forcibly reduce the number of sheets, you may have to increase the material cost and
On the other hand, the cost may increase. Using a plastic lens achieves both (b) and (c), and has a great effect on cost reduction. On the other hand, plastic lenses have the following drawbacks. (a) There are fewer materials than glass and there are no materials with high refractive index.
(b)温度変化により屈折率が著しく変化し、アクリル
系や、ポリカーボネイト系のプラスチックでは、1度あ
たりの温度上昇に対してlXl0−’以上も屈折率が減
少してしまう。(C)プラスチックレンズには吸水性が
あり、湿度変化により、その吸水率が変化し、屈折率も
変化するという性質があり、しかも湿度変化に対し、吸
水率の変化は遅く、平衡状態に達するまでの過渡期には
、レンズ内に屈折率分布が生じてしまい、収差が著しく
劣化してしまう。この性質はアクリル系プラスチックに
関して顕著であり、吸水率100%での屈折率変化は、
およそ1×10−3増加する。(b) The refractive index changes significantly with temperature changes, and in the case of acrylic and polycarbonate plastics, the refractive index decreases by more than 1X10-' per degree of temperature rise. (C) Plastic lenses have water absorption properties, and their water absorption rate and refractive index change with changes in humidity.Moreover, the change in water absorption rate is slow in response to changes in humidity, and an equilibrium state is reached. During the transition period, a refractive index distribution occurs within the lens, and aberrations deteriorate significantly. This property is remarkable for acrylic plastics, and the change in refractive index at 100% water absorption is
It increases by approximately 1×10−3.
このような欠点のため、従来プラスチックレンズは、変
倍比が2倍以上のズームレンズに用いられることが少な
く、使用した場合にはノンパワーとしたレンズを1枚用
い、主に非球面による収差補正のみを目指したものが主
で、プラスチックレンズによるコストダウンを試みたも
のは少ない。Due to these drawbacks, conventional plastic lenses are rarely used in zoom lenses with a variable power ratio of 2x or more, and when they are used, a single non-power lens is used, mainly due to aberrations caused by aspherical surfaces. Most of them aim only for correction, and there are few that attempt to reduce costs by using plastic lenses.
特開平1−193807号公報記載のものでは、アクリ
ル系や、ポリカーボネイト系のプラスチック製レンズを
多数使用しており、比較的安価であるが、実施例中、2
倍程度の変倍比を持つものでは、30°温度が上昇する
と広角端で0.4m+、望遠端で、1.4mnピント位
置が変化し、しかもアクリル系のプラスチックレンズが
多用されており、湿度変化による影響も大きいため、実
用に際しては何等かの補正手段を講じなければならない
。The lens described in JP-A-1-193807 uses many acrylic or polycarbonate plastic lenses and is relatively inexpensive;
For lenses with a variable magnification ratio of about 1:2, when the temperature rises by 30 degrees, the focus position changes by 0.4 m + at the wide-angle end and 1.4 m + at the telephoto end, and acrylic plastic lenses are often used, and humidity increases. Since the influence of changes is large, some kind of correction means must be taken in practical use.
特に、ピント調整を撮影レンズを通さないで行うコンバ
ク1〜カメラなどでは、この補正が重要な問6
題となる。In particular, this correction is an important issue for cameras that perform focus adjustment without passing through the photographic lens.
(この発明が解決しようとする問題点)この発明は、2
倍程度の変倍比を持ち、温度、温度の環境の変化に対し
ても、特別な補正手段を用いないでも使用可能な、安価
なズームレンズを提供しようとするものである。(Problems to be solved by this invention) This invention has two problems.
The object of the present invention is to provide an inexpensive zoom lens that has a variable power ratio of about 200 yen and can be used without special correction means even when the temperature changes in the temperature environment.
(問題点を解決するための手段)
本発明のズームレンズは、」二記の目的を達成するため
、少なくとも2つのズーミングのための可動レンズ群を
有するズームレンズにおいて、上記可動レンズ群のうち
の少なくとも1つは空気中の水分を吸収して屈折率が変
化する材料でできたレンズ(以下吸湿レンズと呼ぶ)、
水分を吸収しない材料でできたレンズ(以下非吸湿レン
ズと呼ぶ)およびこれらのレンズを固定するためのレン
ズ保持部材により構成し、光軸方向の両端に非吸湿レン
ズを配置し、中間に配置された吸湿レンズが」二記両端
の非吸湿レンズとレンズ保持部材によって密閉する構成
とした。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above two objects, the zoom lens of the present invention has at least two movable lens groups for zooming, in which one of the movable lens groups is At least one lens is made of a material whose refractive index changes by absorbing moisture in the air (hereinafter referred to as a hygroscopic lens);
It consists of a lens made of a material that does not absorb moisture (hereinafter referred to as a non-hygroscopic lens) and a lens holding member for fixing these lenses.The non-hygroscopic lens is placed at both ends in the optical axis direction, and the lens is placed in the middle. The hygroscopic lens is sealed by the non-hygroscopic lenses at both ends and the lens holding member.
より具体的には、正の焦点距離を持つ第1レンズ群と負
の焦点距離を持つ第2レンズ群より構成され、第1レン
ズ群と第2レンズ群の間隔を短縮することによって短焦
点端から長焦点端へと変倍する2群ズームレンズにおい
て、上記第1レンズ群が物体側から、正のメニスカスの
第1−レンズと両凹の第2レンズよりなる負のaレンズ
ユニットと正の第3レンズと両凸の第4レンズよりなる
正のbレンズユニットにより構成され、上記第2レンズ
群が物体側から順に像側に凸面を向けた正のメニスカス
の第5レンズ、負の第6レンズ、像側に凸面を向けた負
のメニスカスの第7レンズにより構成され、上記第3、
第6レンズがプラスチックレンズであり、その内の少な
くとも1つが吸湿レンズであり、」二記第1、第2レン
ズ群中の各レンズが水蒸気を通さないレンズ保持部材に
より密封固定され、上記第3、第6レンズが外界と遮断
され、水蒸気のやりとりをなくしたことを特徴とする。More specifically, it is composed of a first lens group with a positive focal length and a second lens group with a negative focal length, and by shortening the distance between the first lens group and the second lens group, In a two-group zoom lens whose magnification is changed from to a long focal length end, the first lens group has, from the object side, a negative a lens unit consisting of a positive meniscus first lens and a biconcave second lens; It is constituted by a positive b lens unit consisting of a third lens and a biconvex fourth lens, and the second lens group includes, in order from the object side, a positive meniscus fifth lens with its convex surface facing the image side, and a negative sixth lens. The lens is composed of a negative meniscus seventh lens with a convex surface facing the image side, and the third lens,
The sixth lens is a plastic lens, at least one of which is a moisture absorbing lens, each lens in the first and second lens groups is hermetically fixed by a lens holding member that does not allow water vapor to pass through, and , the sixth lens is isolated from the outside world, eliminating the exchange of water vapor.
また、上記第エレンズ群の焦点距離をF1、第3、第6
レンズの焦点距離をそれぞれf3、f6と8
し、aレンズユニットの第2主点とbレンズユニットの
第1主点の間隔をり、b、aレンズユニットの焦点距離
をfa(fa<O)とするとき、以下の条件式を満足す
ることを特徴とする。In addition, the focal lengths of the above-mentioned lens groups are F1, 3rd, and 6th.
The focal lengths of the lenses are f3, f6, and 8, respectively, and the distance between the second principal point of lens unit a and the first principal point of lens unit b is calculated, and the focal length of lens units b and a is fa (fa<O). When , the following conditional expression is satisfied.
3.0< f3/F、<8.0 ・・ ■
0.5<1f61/f3<0.7 ・・・ ■
0 <D、b/ 11<0.2 、、、
■更に、上記第3レンズに非球面を用いたことを特徴
とする。3.0< f3/F, <8.0...■
0.5<1f61/f3<0.7...■
0 < D, b/ 11 < 0.2 ,,,
(2) Furthermore, the third lens is characterized by using an aspherical surface.
上記の吸湿レンズの材料としてはポリメチルメタクリレ
ートまたはスチレンアクリロニトリルを使用する。Polymethyl methacrylate or styrene acrylonitrile is used as the material for the moisture absorbing lens.
(作用)
吸湿性のある材料で出来たレンズを非吸湿性レンズの間
に配置してレンズ保持部材により吸湿性レンズを密閉し
、外界との水蒸気のやり取りをなくしたことにより、吸
湿レンズの湿度による影響を排除できる。その結果、他
に温度変化による影響を受ける場合には、それのみを補
償すれば良く良好な補償が可能となる。また一般にポリ
メチルメタクリレートやスチレンアクリロニトリル等の
成形性が良く、光学材料としては最適なプラスチック材
料にこのような吸湿性があるが、本発明の構成によれば
、その欠点が表れないようにして使用でき、非球面の底
形もまた簡単で低コストとなる。また、これらの材料は
軽量であり、可動レンズ群に用いることにより、レンズ
群の原動力が小さくて済み、暉動機構のコンパクト化が
可能になる。(Function) By placing a lens made of a hygroscopic material between non-hygroscopic lenses and sealing the hygroscopic lenses with a lens holding member, eliminating the exchange of water vapor with the outside world, the humidity of the hygroscopic lenses is reduced. It is possible to eliminate the influence of As a result, if there are other influences due to temperature changes, it is only necessary to compensate for them, and good compensation can be achieved. Generally, plastic materials such as polymethyl methacrylate and styrene acrylonitrile, which have good moldability and are ideal for optical materials, have such hygroscopic properties, but according to the structure of the present invention, this drawback can be avoided when used. The aspherical bottom shape is also simple and low cost. Furthermore, these materials are lightweight, and by using them for the movable lens group, the motive force for the lens group can be reduced, making it possible to make the sliding mechanism more compact.
また、ズームレンズの構成を、正の第1レンズ群、負の
第2レンズ群を持つテレフォト型の2群ズームレンズと
することにより、レンズ全長、特に広角端での全長を短
くでき、コンパクトカメラ用の小型のズームレンズに最
適なものとなる。In addition, by using a telephoto type two-group zoom lens with a positive first lens group and a negative second lens group, the overall length of the lens, especially at the wide-angle end, can be shortened, making it possible to use a compact camera. This makes it ideal for compact zoom lenses for use in other applications.
本発明のズームレンズでは、第3、第6レンズの2枚を
プラスチックレンズとして軽量であり、かつ低コストに
している。しかもレンズ保持部材とプラスチックレンズ
前後のガラスレンズによってプラスチックレンズを密閉
し、外界との水蒸気のやりとりをなくしているため外界
の湿度が変化しても内部の湿度変化がなく、温度炭化に
伴う内部の飽和水蒸気圧の変化による湿度変化のみとす
ることができ、また内部の空間の容積が小さいためこの
影響は無視できる程小さくなる。そのため内部のプラス
チックレンズの吸水率が変化することなく、湿度変化に
よるバックフォーカスの変化すなわち焦点移動、収差劣
化を避けることができる。また組立て後にプラスチック
レンズの表直に触れることが出来ないため、誤って触れ
て傷がつくこともなくなり、保護コート等の必要がなく
、更に低コスト化できる。In the zoom lens of the present invention, the third and sixth lenses are made of plastic lenses, making it lightweight and low cost. Moreover, the plastic lens is sealed by the lens holding member and the glass lenses before and after the plastic lens, eliminating the exchange of water vapor with the outside world, so even if the outside humidity changes, there is no change in the internal humidity, and the internal humidity due to temperature carbonization. The only change in humidity can be caused by a change in saturated water vapor pressure, and since the volume of the internal space is small, this effect is negligibly small. Therefore, the water absorption rate of the internal plastic lens does not change, and it is possible to avoid changes in back focus due to changes in humidity, that is, focal shift and aberration deterioration. Furthermore, since the surface of the plastic lens cannot be touched directly after assembly, there is no chance of damage caused by accidental touching, and there is no need for a protective coat, resulting in further cost reduction.
温度変化についても、第3レンズで発生する温度変化に
よる焦点移動を第6レンズで発生する焦点移動で打消す
ようにできるため、温度変化による焦点移動も全変倍域
で小さくすることができる。As for temperature changes, since the focus movement caused by the temperature change occurring in the third lens can be canceled out by the focus movement occurring in the sixth lens, the focus movement caused by temperature change can also be reduced in the entire zoom range.
本発明のズームレンズでは、第3レンズと第6レンズの
屈折力配分を適切にして、温度が上昇するとき、広角端
ではバックフォーカスが伸びる、正の焦点移動をするよ
うにし、望遠端で負の焦点移動となるようにして焦点移
動の絶対値を小さく11
している。またカメラボディーまたは鏡胴等は温度上昇
によって膨張するため、この効果を考慮すると温度上昇
時の負の焦点移動の絶対値は正の焦点移動の絶対値より
小さくなっていることが望ましい。In the zoom lens of the present invention, the distribution of refractive power between the third lens and the sixth lens is made appropriate so that when the temperature rises, the back focus is extended at the wide-angle end and the focal point is shifted positively, and the focal point is negative at the telephoto end. The absolute value of the focal point movement is made small by 11 so that the focal point movement is as follows. Furthermore, since the camera body, lens barrel, etc. expand due to temperature rise, taking this effect into consideration, it is desirable that the absolute value of negative focus movement when temperature rises be smaller than the absolute value of positive focus movement.
本発明のズームレンズでは、第1レンズ群の温度変化の
影響が第2レンズ群の倍率で拡大されて焦点移動に寄与
するため、焦点移動の絶対値を小さくするためには、第
3レンズの屈折力およびレンズ構成を適切にすることが
望ましい。In the zoom lens of the present invention, the influence of temperature change in the first lens group is magnified by the magnification of the second lens group and contributes to focus movement, so in order to reduce the absolute value of focus movement, it is necessary to It is desirable to have appropriate refractive power and lens configuration.
第1レンズ群の焦点距離をFl、aレンズユニットの焦
点距離をfM、bレンズユニットの焦点距離をfb、a
レンズユニットの第2主点とbレンズユニットの第1主
点の間隔をDabとすると以下の式が成立する。The focal length of the first lens group is Fl, the focal length of lens unit a is fM, the focal length of lens unit b is fb, a
If the distance between the second principal point of the lens unit and the first principal point of the b lens unit is Dab, the following equation holds true.
Fl−”=fi−1+fb−’ Dabfa−”fb
−’ ■またbレンズユニットが焦点距離f3の第
3レンズと焦点距離f4の第4レンズが密着してできて
いるとすると以下の式が成立する。Fl-"=fi-1+fb-'Dabfa-"fb
-' (2) Also, assuming that the b lens unit is made up of a third lens with a focal length f3 and a fourth lens with a focal length f4 in close contact with each other, the following equation holds true.
f b−” = f 3−’ + f 4−’
■2−
■を温度Tで微分すると温度変化するのがfb、特にそ
の中のf3のみであることから
となる。f b-" = f 3-' + f 4-'
(2) When (2) is differentiated with respect to the temperature T, it follows that only fb, especially f3 among them, changes in temperature.
同様に■を微分して
■、
■
より
よって、△Tの温度上昇による焦点距離変化をΔFよ、
△f3とすると
と書ける。Similarly, by differentiating ■, ■, ■Therefore, the focal length change due to temperature rise of △T is ΔF,
If △f3, then it can be written as.
一方、第3レンズの屈折率をnl、そのΔTの温度上昇
における変化分をΔn3、△Tの温度上昇における線膨
張率をα3とおくと一般に以下の関係が成立する
△f3=(Aユと+α3)f3
・3−1 ■
ポリカーボネイト系、アクリル系などレンズ材料として
使用されているプラスチックにおいては(−Δn3/(
n、 −1)+ a3) が約0.01程度である。On the other hand, if the refractive index of the third lens is nl, the change in ΔT with temperature rise is Δn3, and the linear expansion coefficient with temperature rise of ΔT is α3, the following relationship generally holds: Δf3=(Ayu and +α3) f3 ・3-1 ■ For plastics used as lens materials such as polycarbonate and acrylic, (-Δn3/(
n, -1) + a3) is about 0.01.
■、■から
ΔF□=0.01上に(1−旦■) [相]f3
fa
したがって、ΔF1を小さくするためには、f3を大き
く、Dab/1falを小さくする必要がある。From ■, ■ to ΔF□=0.01 (1-dan■) [phase] f3
fa Therefore, in order to decrease ΔF1, it is necessary to increase f3 and decrease Dab/1fal.
条件式のは第3レンズの屈折力配分に関する条件であり
、■の下限を下まわると温度変化による焦点移動が大き
くなり、上限を越えるとbレンズユニットの屈折力が第
4レンズに集中するようになり、球面収差やコマ収差が
発生しやすくなる。The conditional expression is a condition regarding the refractive power distribution of the third lens, and when the lower limit of (2) is below, the focus shift due to temperature changes becomes large, and when the upper limit is exceeded, the refractive power of the b lens unit is concentrated on the fourth lens. , and spherical aberration and comatic aberration are more likely to occur.
条件式■は第3レンズと第6レンズの屈折力配分に関す
る条件であり、■の下限を下まわると第6レンズによる
焦点移動の打ち消しが小さく、広角端での焦点移動が大
きくなる。■の上限を越えると打ち消し量が大きくなり
すぎ、望遠端での負の焦点移動が大きくなってしまう。Conditional expression (2) is a condition regarding the distribution of refractive power between the third lens and the sixth lens, and when the lower limit of (2) is below, the cancellation of the focal shift by the sixth lens becomes small, and the focal shift at the wide-angle end becomes large. If the upper limit of (2) is exceeded, the amount of cancellation becomes too large, and the negative focus movement at the telephoto end becomes large.
条件式■の上限を越えると、やはり温度変化による焦点
移動が大きくなり、また、レンズ全長が長くなり、第1
レンズ群のレンズ外径も大きくなるため望ましくない。If the upper limit of conditional expression
This is not desirable because the outer diameter of the lenses in the lens group also increases.
条件式■の下限を下まわると広角端での糸巻型の歪曲収
差が大きくなって補正が困難になる。If the lower limit of condition (2) is not reached, pincushion distortion at the wide-angle end becomes large and correction becomes difficult.
また第3レンズに非球面を用いると球面収差が良好に補
正できる。Moreover, if an aspherical surface is used for the third lens, spherical aberration can be corrected well.
更に望ましくは第6レンズにも非球面を用いると歪曲収
差や非点・収差などの軸外収差も良好に補正できる。こ
れらはプラスチック製のため量産性も良く、非球面にし
てもガラスレンズと異なり、製作費がかさむことがない
という利点もある。More preferably, if an aspheric surface is also used for the sixth lens, off-axis aberrations such as distortion, astigmatism, and aberration can be corrected well. Since these lenses are made of plastic, they can be easily mass-produced, and unlike glass lenses, they do not require high manufacturing costs even if they are aspherical.
(実施例)
以下に上記各条件を満たす本発明の実施例を示す。第1
図はそのレンズ鏡筒の構成を併せて示すが、図中でレン
ズ保持部材1は、工つの部材のみでできているものでは
なく、複数の部材でできているもののアウトラインのみ
を示している。各実施例において、第3、第6レンズは
アクリル系のプラスチック2を使用している。アクリル
系のプラスチックは前述したように湿度変化の影響を受
けやすく、使用に際しては、温度変化、湿度変化の両方
を補正しなければ、使用状態によっては茗5−
しく画像が劣化してしまうが、本発明では第1−図のよ
うに、レンズ保持部材で密閉構造にしたことにより、温
度変化の補正のみを考えればよいこととなる。レンズ保
持部材としては、アルミニウム、プラスチックが適切で
ある。(Example) Examples of the present invention that satisfy each of the above conditions are shown below. 1st
The figure also shows the structure of the lens barrel, but in the figure only the outline of the lens holding member 1 is shown, which is not made of only one piece of material but is made of a plurality of members. In each embodiment, the third and sixth lenses are made of acrylic plastic 2. As mentioned above, acrylic plastics are easily affected by changes in humidity, and unless both temperature and humidity changes are corrected during use, the image will deteriorate dramatically depending on the conditions of use. In the present invention, as shown in FIG. 1, since the lens holding member is used to form a sealed structure, it is only necessary to consider correction of temperature changes. Aluminum and plastic are suitable for the lens holding member.
各実施例では、aレンズユニットとbレンズユニットの
空気間隔を十分に開けてり、bを大きくしている。第1
、第2実施例では第3レンズの像側の面に非球面を使用
して、球面収差を良好に補正しており、第3実施例では
更に第6レンズの物体側の面にも非球面を使用して、非
点収差を良好に補正している。In each embodiment, a sufficient air gap is provided between the a lens unit and the b lens unit, and b is made large. 1st
In the second embodiment, an aspherical surface is used on the image-side surface of the third lens to effectively correct spherical aberration, and in the third embodiment, an aspherical surface is also used on the object-side surface of the sixth lens. is used to effectively correct astigmatism.
本発明の実施例では、絞り(シャッター)3を第1レン
ズ群の直後、1 mnの位置に配置しており、このため
、第2レンズ群のレンズ外径と第1レンズの外径のバラ
ンスが良く、どちらかが特に大きくなって、そのために
カメラ本体が大きくなることがない。また、フォーカシ
ングもシャッターを移動させず、第1レンズ群のみを移
動させて行うと、軽量となり、フォーカシング駆動機構
の負担6−
も小さくなる。特に本発明のように第1レンズ群にプラ
スチックレンズを使用すると、より軽量となるため、フ
ォーカシング駆動用のモータ等を小型化することができ
る。In the embodiment of the present invention, the diaphragm (shutter) 3 is placed at a position of 1 mm immediately after the first lens group, so that the outer diameter of the second lens group and the outer diameter of the first lens are balanced. This is good, and the camera body won't have to become larger because of one or the other. Further, when focusing is performed by moving only the first lens group without moving the shutter, the weight becomes lighter and the burden on the focusing drive mechanism 6- is also reduced. In particular, when a plastic lens is used in the first lens group as in the present invention, the weight becomes lighter, so the focusing drive motor and the like can be downsized.
なお、表中の各記号は、Rは各屈折面の曲率半径、Dは
屈折面間隔、N、はレンズ材料の屈折率、y2は同しく
アツベ数、fはレンズ全系の焦点距離、ωは半画角、F
はFナンバー、FBはバックフォーカスを示す。In addition, each symbol in the table is as follows: R is the radius of curvature of each refractive surface, D is the distance between the refractive surfaces, N is the refractive index of the lens material, y2 is the Abbe number, f is the focal length of the entire lens system, ω is half angle of view, F
indicates the F number and FB indicates the back focus.
非球面の形状は、光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にY
軸をとり、光の進行方向を正とし、K、A1、A2を非
球面係数としたとき、次式で表わしている。The shape of the aspherical surface is the X axis in the optical axis direction and the Y axis in the perpendicular direction to the optical axis.
When the axis is taken, the traveling direction of light is positive, and K, A1, and A2 are aspherical coefficients, it is expressed by the following equation.
実施例1
F=36.01〜68.00 F Nα=4.2
4〜8.01ω=31.06〜17.6゜
RD Na
2O,8792,401,58+44 40.771
.098 2.40
27.029 1.00 1.72825 28
.568.78] 5.00
*−141,,5622,001,4920057,0
50,8211,20
30,1152,501,5163364,120,2
]、3 可変
31.527 3.10 1.53172 48
.9−17.499 1.50
* −32,3361,501,4920057,
0−106,5344,80
13,6340,801,7440044,8−50,
758
*印はプラスチックレンズを示す。Example 1 F=36.01-68.00 F Nα=4.2
4~8.01ω=31.06~17.6°RD Na2O,8792,401,58+44 40.771
.. 098 2.40 27.029 1.00 1.72825 28
.. 568.78] 5.00 *-141,,5622,001,4920057,0
50,8211,20 30,1152,501,5163364,120,2
], 3 variable 31.527 3.10 1.53172 48
.. 9-17.499 1.50 * -32,3361,501,4920057,
0-106,5344,80 13,6340,801,7440044,8-50,
758 *mark indicates a plastic lens.
F D8 Fe12、OL
13.46 6.9749.49 7.41
20.3068.00 3.00 38.6
2第6面非球面係数
K = 1.77613
A1= 4.41500X10−’
A2= 4.07027xlO−7
f3/F、=5.62 1f、l/f3=0.5D、l
、/ fa =0.030
30度温度上昇温たときの焦点移動
広角端: 0.044
望遠端ニー0.061
実施例2
F=35.99〜68.01 F No=4.00
〜7.56ω=3]、0°〜17.6゜
*
22.074
61.180
27.958
565.004
−111,650
−44.691
2.40
1.80
1.00
6.50
2.00
0.5O
N、1
1.60342
1.78472
1.49200
38.0
25.7
57゜0
9−
30.087 2.50 1.51633 64
.1−24.987 可変
30.681 2.80 1.53172 48
.9−17.205 1.50
* −32,1341,501,4920057,
0−100,0194,60
13,4230,801,7440044,849,3
43
本陣はプラスチックレンズを示す。F D8 Fe12, OL
13.46 6.9749.49 7.41
20.3068.00 3.00 38.6
2 6th surface aspheric coefficient K = 1.77613 A1 = 4.41500X10-' A2 = 4.07027xlO-7 f3/F, = 5.62 1f, l/f3 = 0.5D, l
, / fa = 0.030 Focus shift when temperature rises by 30 degrees Wide-angle end: 0.044 Telephoto end knee 0.061 Example 2 F = 35.99 to 68.01 F No = 4.00
~7.56ω=3], 0°~17.6°* 22.074 61.180 27.958 565.004 -111,650 -44.691 2.40 1.80 1.00 6.50 2. 00 0.5O N, 1 1.60342 1.78472 1.49200 38.0 25.7 57°0 9- 30.087 2.50 1.51633 64
.. 1-24.987 Variable 30.681 2.80 1.53172 48
.. 9-17.205 1.50 * -32,1341,501,4920057,
0-100,0194,60 13,4230,801,7440044,849,3
43 Honjin shows a plastic lens.
F D 8 F B5.99
13.46 6.999.50 7.40
20.318.01 3.00 38.57
第6面非球面係数
K = 7.75604
Ai= 3.77216X10−’
A2= 3.52266X10−’
L/F□=5.27 1f、l/f3=o、6Dab/
Ifal”0.018
30度温度上昇したときの焦点移動
0−
広角@: 0.053
望遠端ニー0.014
実施例3
F=36.01〜68.00
ω=31.0’〜17,6″
20.733
80.380
−28.171
61.804
* −440,468
−52,149
30,013
−22,675
35,034
17,365
* −27,562
−201,406
−13,951
−46,597
2,40
2,00
1,00
6,00
2,00
0,80
2,50
可変
3.10
1.50
1.50
4.80
0.80
F Nn =4.00−7.56
1.58144
40.7
1.72825
28.5
1.49200
57.0
1.51633
64.1
1.54072
47.2
1.49200
57.0
1.74400
44.8
F D 8 F
e12.01 13.38 6.974
9.50 7.33 20.2968.0
0 3.00 38.56第6面非球面係
数
K = 8.37602
A1= 3.85735X10−5A2= 3
.57089X10−7第11面非球面係数
K = 2.84891
A1= 9.89538xlO,−’A2= 2.
34603xlO−”
f3/F工=4.25 f、/f、=0.540a
b/ fa =0.035
30度温度上昇したときの焦点移動
広角端: 0.064
望遠端ニー0.066
(発明の効果)
本発明の小型のズームレンズは、その実施例および各収
差図に見るように、適切な位置にプラスチックレンズを
密封配置したことにより、湿度変化の影響を排除し、ま
た温度変化も良好に補正して、さまざまな環境下でも良
好な性能を発揮する低コストでコンパクトなズームレン
ズを実現している。F D 8 F B5.99
13.46 6.999.50 7.40
20.318.01 3.00 38.57
6th surface aspheric coefficient K = 7.75604 Ai = 3.77216X10-' A2 = 3.52266X10-' L/F□=5.27 1f, l/f3=o, 6Dab/
Ifal" 0.018 Focus shift 0 when temperature rises by 30 degrees - Wide angle @: 0.053 Telephoto end knee 0.014 Example 3 F=36.01~68.00 ω=31.0'~17,6 ″ 20.733 80.380 -28.171 61.804 * -440,468 -52,149 30,013 -22,675 35,034 17,365 * -27,562 -201,406 -13,951 - 46,597 2,40 2,00 1,00 6,00 2,00 0,80 2,50 Variable 3.10 1.50 1.50 4.80 0.80 F Nn =4.00-7.56 1.58144 40.7 1.72825 28.5 1.49200 57.0 1.51633 64.1 1.54072 47.2 1.49200 57.0 1.74400 44.8 F D 8 F
e12.01 13.38 6.974
9.50 7.33 20.2968.0
0 3.00 38.56 6th surface aspheric coefficient K = 8.37602 A1 = 3.85735X10-5A2 = 3
.. 57089X10-7 11th surface aspheric coefficient K = 2.84891 A1 = 9.89538xlO, -'A2 = 2.
34603xlO-” f3/F engineering=4.25 f,/f,=0.540a
b/fa = 0.035 Focus shift when temperature increases by 30 degrees Wide-angle end: 0.064 Telephoto end knee 0.066 (Effects of the invention) The compact zoom lens of the present invention is shown in the examples and each aberration diagram. As you can see, by sealing the plastic lens in the appropriate position, it eliminates the effects of humidity changes and also compensates well for temperature changes, making it a low-cost and compact product that exhibits good performance in a variety of environments. This makes it possible to create a zoom lens with excellent performance.
第1図は、本発明のズームレンズの構成の概念を示すレ
ンズ及びレンズ保持部材の断面図、第2図は本発明のズ
ームレンズの変倍方法を併せて示した第1実施例の断面
図、また第4、第6図は、それぞれ第2、第3実施例の
レンズ保持部材を省略したレンズ断面図、第3、第5、
第7図は、上記第1〜3実施例の収差図である。各収差
図で(A)は広角端、(B)は中黒点、(C)は望遠端
での収差図である。
1:レンズ保持部材 2ニブラスチックレンズ3:絞
り(シャッター)FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens and a lens holding member showing the concept of the structure of the zoom lens of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a first embodiment that also shows the method of varying the magnification of the zoom lens of the present invention. , and FIGS. 4 and 6 are cross-sectional views of the lenses of the second and third embodiments, with the lens holding members omitted, and the third, fifth, and third embodiments, respectively.
FIG. 7 is an aberration diagram of the first to third embodiments. In each aberration diagram, (A) is an aberration diagram at the wide-angle end, (B) is an aberration diagram at the black dot, and (C) is an aberration diagram at the telephoto end. 1: Lens holding member 2 Niblastic lens 3: Aperture (shutter)
Claims (1)
群を有するズームレンズにおいて、上記可動レンズ群の
うちの少なくとも1つは空気中の水分を吸収して屈折率
が変化する材料でできたレンズ(以下吸湿レンズと呼ぶ
)、水分を吸収しない材料でできたレンズ(以下非吸湿
レンズと呼ぶ)およびこれらのレンズを固定するための
レンズ保持部材により構成され、光軸方向の両端に非吸
湿レンズを配置し、中間に配置された吸湿レンズが上記
両端の非吸湿レンズとレンズ保持部材によって密閉され
ていることを特徴とする小型のズームレンズ (2)正の焦点距離を持つ第1レンズ群と負の焦点距離
を持つ第2レンズ群により構成され、第1レンズ群と第
2レンズ群の間隔を短縮することによって短焦点端から
長焦点端へと変倍する2群ズームレンズにおいて、上記
第1レンズ群が物体側から、正のメニスカスの第1レン
ズと両凹の第2レンズよりなる負のaレンズユニットと
正の第3レンズと両凸の第4レンズよりなる正のbレン
ズユニットにより構成され、上記第2レンズ群が物体側
から順に像側に凸面を向けた正のメニスカスの第5レン
ズ、負の第6レンズ、像側に凸面を向けた負のメニスカ
スの第7レンズにより構成され、上記第3、第6レンズ
がプラスチックレンズでかつ少なくともその一方が吸湿
レンズであり、上記第1、第2レンズ群中の各レンズが
レンズ保持部材により固定され、上記第3、第6レンズ
が外界と遮断されたことを特徴とする請求項1の小型の
ズームレンズ。 (3)上記第1レンズ群の焦点距離をF_1、第3、第
6レンズの焦点距離をそれぞれf_3、f_6とし、a
レンズユニットの第2主点とbレンズユニットの第1主
点の間隔をD_a_b、aレンズユニットの焦点距離を
f_a(f_a<0)とするとき、以下の条件式を満足
することを特徴とする請求項2の小型のズームレンズ。 3.0<f_3/F_1<8.0 0.5<|f_6|/f_3<0.7 0<D_a_b/|f_a|<0.2 (4)上記第3レンズに非球面を用いたことを特徴とす
る請求項3の小型のズームレンズ。 (5)吸湿レンズの材料としてポリメチルメタクリレー
トまたはスチレンアクリロニトリルを使用したことを特
徴とする請求項1ないし請求項4の何れかの小型のズー
ムレンズ (6)請求項2の小型のズームレンズを撮影用レンズと
して搭載したことを特徴とする小型のレンズシャッター
式カメラ。[Claims] (1) In a zoom lens having at least two movable lens groups for zooming, at least one of the movable lens groups is made of a material whose refractive index changes by absorbing moisture in the air. It consists of a lens made of a material that does not absorb moisture (hereinafter referred to as a hygroscopic lens), a lens made of a material that does not absorb moisture (hereinafter referred to as a non-hygroscopic lens), and a lens holding member for fixing these lenses. (2) A compact zoom lens characterized in that a non-hygroscopic lens is disposed in the middle, and the moisture-absorbing lens disposed in the middle is sealed by the non-hygroscopic lenses at both ends and a lens holding member. A two-group zoom lens that is composed of a first lens group and a second lens group with a negative focal length, and that changes magnification from a short focal length end to a long focal length end by shortening the distance between the first lens group and the second lens group. , the first lens group includes, from the object side, a negative a lens unit consisting of a positive meniscus first lens and a biconcave second lens, a positive third lens unit consisting of a positive third lens, and a biconvex fourth lens. b lens unit, and the second lens group includes, in order from the object side, a positive meniscus fifth lens with a convex surface facing the image side, a negative sixth lens, and a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. 7 lenses, the third and sixth lenses are plastic lenses, and at least one of them is a moisture-absorbing lens, each lens in the first and second lens groups is fixed by a lens holding member, and the third 2. The compact zoom lens according to claim 1, wherein the sixth lens is isolated from the outside world. (3) The focal length of the first lens group is F_1, the focal lengths of the third and sixth lenses are f_3 and f_6, respectively, and a
When the distance between the second principal point of the lens unit and the first principal point of the b lens unit is D_a_b, and the focal length of the a lens unit is f_a (f_a<0), the following conditional expression is satisfied. The compact zoom lens according to claim 2. 3.0<f_3/F_1<8.0 0.5<|f_6|/f_3<0.7 0<D_a_b/|f_a|<0.2 (4) Using an aspherical surface for the third lens A compact zoom lens according to claim 3, characterized in that: (5) A small zoom lens according to any one of claims 1 to 4, characterized in that polymethyl methacrylate or styrene acrylonitrile is used as a material for the moisture absorbing lens. (6) Photographing the small zoom lens according to claim 2. A small lens-shutter type camera that is characterized by being equipped with a lens for personal use.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32057189A JPH03181908A (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Small-sized zoom lens compensated for influence of environmental change |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03181908A true JPH03181908A (en) | 1991-08-07 |
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ID=18122921
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03181908A (en) |
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