JPH08220433A - コンパクトな３倍ズームレンズ - Google Patents
コンパクトな３倍ズームレンズInfo
- Publication number
- JPH08220433A JPH08220433A JP7313130A JP31313095A JPH08220433A JP H08220433 A JPH08220433 A JP H08220433A JP 7313130 A JP7313130 A JP 7313130A JP 31313095 A JP31313095 A JP 31313095A JP H08220433 A JPH08220433 A JP H08220433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- zoom lens
- lens element
- optical unit
- zoom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
- G02B15/1421—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only the first group being positive
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 拡大されたズーム範囲を有するとともに、非
球面の偏心に対する感度が低減されたズームレンズシス
テムを提供すること。 【解決手段】 カメラ本体１１０と、カメラ本体１１０
内に装着されたフィルム１３０と、レンズコンポーネン
トからなる２つの光学ユニットＵ1，Ｕ2を有するズーム
レンズ１２０とを有して構成されているカメラ１００に
おいて、ズームレンズ１２０が、ｅＷ／ｅＴ＜１．７を
満たし、ここで、ｅＷはズームレンズが広角位置で作動
する際の主点間隔を示し、ｅＴはズームレンズが望遠位
置で作動する際の主点間隔を示す。
球面の偏心に対する感度が低減されたズームレンズシス
テムを提供すること。 【解決手段】 カメラ本体１１０と、カメラ本体１１０
内に装着されたフィルム１３０と、レンズコンポーネン
トからなる２つの光学ユニットＵ1，Ｕ2を有するズーム
レンズ１２０とを有して構成されているカメラ１００に
おいて、ズームレンズ１２０が、ｅＷ／ｅＴ＜１．７を
満たし、ここで、ｅＷはズームレンズが広角位置で作動
する際の主点間隔を示し、ｅＴはズームレンズが望遠位
置で作動する際の主点間隔を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンパクトなズーム
レンズに関する。本発明は一般的に適用されるが、特に
静止画像としての写真撮影用カメラに有効に用いられ
る。
レンズに関する。本発明は一般的に適用されるが、特に
静止画像としての写真撮影用カメラに有効に用いられ
る。
【０００２】
【従来の技術】１９９３年２月１４日にLee R. Estelle
氏に付与されたアメリカ合衆国特許５，２７０，８６７
号には、レンズコンポーネントからなる二つのユニッ
ト、即ち正の前側ユニットと負の後側ユニットとを持つ
ズームレンズ（ズームレンズシステムともよばれてい
る）に関して開示されている。公開されたズームレンズ
は僅か三つか四つのレンズコンポーネントしか使わず、
しかもズーム範囲１対２と口径比ｆ／８からｆ／１１に
対しとても良い収差補正を得ることができる。
氏に付与されたアメリカ合衆国特許５，２７０，８６７
号には、レンズコンポーネントからなる二つのユニッ
ト、即ち正の前側ユニットと負の後側ユニットとを持つ
ズームレンズ（ズームレンズシステムともよばれてい
る）に関して開示されている。公開されたズームレンズ
は僅か三つか四つのレンズコンポーネントしか使わず、
しかもズーム範囲１対２と口径比ｆ／８からｆ／１１に
対しとても良い収差補正を得ることができる。
【０００３】１９９０年６月２６日にE.I.Betensky氏に
付与されたアメリカ合衆国特許４，９３６，６６１号に
は、焦点距離が短く、前側から後側にかけて、負と、正
と負の光学ユニットを持つズームレンズに関して開示さ
れている。像に最も近い負のユニットはズーミングの際
に移動され、焦点距離変化の大部分を担っている。例と
して、前側の二つのユニットはズーミングの際には単一
の光学グループとして動き、また時には、ズーミングの
際に、これらは相対的に移動する。これらレンズは短い
後側焦点距離を持ち、ズームレンズにおける対物レンズ
として「ファインダー」（非ＳＬＲ）カメラに於いては
特に有用である。
付与されたアメリカ合衆国特許４，９３６，６６１号に
は、焦点距離が短く、前側から後側にかけて、負と、正
と負の光学ユニットを持つズームレンズに関して開示さ
れている。像に最も近い負のユニットはズーミングの際
に移動され、焦点距離変化の大部分を担っている。例と
して、前側の二つのユニットはズーミングの際には単一
の光学グループとして動き、また時には、ズーミングの
際に、これらは相対的に移動する。これらレンズは短い
後側焦点距離を持ち、ズームレンズにおける対物レンズ
として「ファインダー」（非ＳＬＲ）カメラに於いては
特に有用である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の特許では、充分
に補正された２倍のズームレンズが開示されている。し
かし、３倍またはそれ以上の拡大されたズーム範囲を持
つわずか三つか四つのレンズ要素からなるところの充分
に補正されたズームレンズを消費者に提供することが大
変必要になってきている。加えて、上記の多くのズーム
レンズは非球面の屈折面を有している。これら非球面の
屈折面は一般的に偏心（中心からのずれ）に対して感度
を有し、この際、像面傾斜が発生する。したがって、拡
大されたズーム範囲を有するとともに、非球面の偏心に
対する感度が低減されたズームレンズシステムが求めら
れている。
に補正された２倍のズームレンズが開示されている。し
かし、３倍またはそれ以上の拡大されたズーム範囲を持
つわずか三つか四つのレンズ要素からなるところの充分
に補正されたズームレンズを消費者に提供することが大
変必要になってきている。加えて、上記の多くのズーム
レンズは非球面の屈折面を有している。これら非球面の
屈折面は一般的に偏心（中心からのずれ）に対して感度
を有し、この際、像面傾斜が発生する。したがって、拡
大されたズーム範囲を有するとともに、非球面の偏心に
対する感度が低減されたズームレンズシステムが求めら
れている。
【０００５】本発明は単純化された構造でより広いズー
ム範囲をもつ上記の型で、新しくかつ改善されたズーム
レンズを提供することを目的とする。
ム範囲をもつ上記の型で、新しくかつ改善されたズーム
レンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、上記
の目的は、レンズコンポーネントからなる二つの光学ユ
ニットを有して構成されるズームレンズにより達成され
る。それらは物体側から、第一の正の光学ユニットと第
二の負の光学ユニットとから構成され、このズームレン
ズは第一の光学ユニットと第二の光学ユニットとの間の
距離を変えることにより広角位置と狭角位置との間の変
倍（ズーム）を可能にする。第一の光学ユニットは二つ
のレンズコンポーネントと開口絞りとを有して構成さ
れ、第一の光学ユニットの物体側に位置する第一のレン
ズコンポーネントは、少なくとも一つの非球面の屈折面
を有し、そして、第一のレンズコンポーネントの像側に
は、第二の正のレンズコンポーネントが配置されてい
る。第二の光学ユニットは負の光学パワーを有し、二つ
のレンズ要素を含むのみである。ズームレンズは次の式
を満足する。
の目的は、レンズコンポーネントからなる二つの光学ユ
ニットを有して構成されるズームレンズにより達成され
る。それらは物体側から、第一の正の光学ユニットと第
二の負の光学ユニットとから構成され、このズームレン
ズは第一の光学ユニットと第二の光学ユニットとの間の
距離を変えることにより広角位置と狭角位置との間の変
倍（ズーム）を可能にする。第一の光学ユニットは二つ
のレンズコンポーネントと開口絞りとを有して構成さ
れ、第一の光学ユニットの物体側に位置する第一のレン
ズコンポーネントは、少なくとも一つの非球面の屈折面
を有し、そして、第一のレンズコンポーネントの像側に
は、第二の正のレンズコンポーネントが配置されてい
る。第二の光学ユニットは負の光学パワーを有し、二つ
のレンズ要素を含むのみである。ズームレンズは次の式
を満足する。
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで、ｅＷはこのズームレンズが広角位
置で作動するときの主点間隔、ｅＴはこのズームレンズ
が望遠位置で作動するときの主点間隔である。
置で作動するときの主点間隔、ｅＴはこのズームレンズ
が望遠位置で作動するときの主点間隔である。
【０００９】本発明の一つの特徴によれば、ズームレン
ズの非球面の偏心に対する感度を減少させるように、ズ
ームレンズには、非球面偏差Δを有する屈折面が設けら
れている。
ズの非球面の偏心に対する感度を減少させるように、ズ
ームレンズには、非球面偏差Δを有する屈折面が設けら
れている。
【００１０】本発明により、より少ないレンズ要素を用
いて、充分に補正されたズーム範囲約３から１までのズ
ームレンズが得られた。
いて、充分に補正されたズーム範囲約３から１までのズ
ームレンズが得られた。
【００１１】
【発明の実施の形態】下記に表された発明の実施の形態
の詳細な説明においては、次のように添付の図面が参照
されている。図１は、ズームレンズシステム１２０を含
む簡略化された写真カメラ１００を示す側面図である。
図２は、本発明の実施の形態により作成されたズームレ
ンズ１２０を示す断面図である。図３は、図２に示され
たズームレンズ１２０のレンズ要素の表面において、如
何にして非球面偏差Δを測定するかを示す図である。
の詳細な説明においては、次のように添付の図面が参照
されている。図１は、ズームレンズシステム１２０を含
む簡略化された写真カメラ１００を示す側面図である。
図２は、本発明の実施の形態により作成されたズームレ
ンズ１２０を示す断面図である。図３は、図２に示され
たズームレンズ１２０のレンズ要素の表面において、如
何にして非球面偏差Δを測定するかを示す図である。
【００１２】図１において、ズームレンズ１２０を含む
カメラ１００が示されている。カメラ１００は、フィル
ム上にズームレンズ１２０により像が形成されるよう
に、適当な場所で写真フィルム１３０を支持するケース
１１０を有している。カメラ１００には、写真として撮
られるべき景観の像をとらえるために、フィルムを巻き
進めたり露光を可能にするためのシャッターなどの他の
既知の構造や手段が備えられている。この発明によるズ
ームレンズの実施の形態は図２に示されており、表１に
その仕様が明記されている。この図では、ズームレンズ
１２０の表面Ｒはレンズの前側または物体側からレンズ
の後側または像側へ向けて、下付き文字が付されてい
る。レンズ要素の厚さとズーム空間Ａを含むレンズ要素
間の空間は前側から後側（即ち物体から像）へ配置され
ている。この表では、屈折面と厚みは同じ行に記入して
あり、屈折面が場合によって、厚みの前にあったり空間
の前にあったりする。全ての屈折率Ｎｅは、緑の水銀灯
のスペクトルにおいて波長λｅ（５４６１オングストロ
ーム）のｅ線に対して設定されている。Ｖはレンズ要素
のアッベ数である。
カメラ１００が示されている。カメラ１００は、フィル
ム上にズームレンズ１２０により像が形成されるよう
に、適当な場所で写真フィルム１３０を支持するケース
１１０を有している。カメラ１００には、写真として撮
られるべき景観の像をとらえるために、フィルムを巻き
進めたり露光を可能にするためのシャッターなどの他の
既知の構造や手段が備えられている。この発明によるズ
ームレンズの実施の形態は図２に示されており、表１に
その仕様が明記されている。この図では、ズームレンズ
１２０の表面Ｒはレンズの前側または物体側からレンズ
の後側または像側へ向けて、下付き文字が付されてい
る。レンズ要素の厚さとズーム空間Ａを含むレンズ要素
間の空間は前側から後側（即ち物体から像）へ配置され
ている。この表では、屈折面と厚みは同じ行に記入して
あり、屈折面が場合によって、厚みの前にあったり空間
の前にあったりする。全ての屈折率Ｎｅは、緑の水銀灯
のスペクトルにおいて波長λｅ（５４６１オングストロ
ーム）のｅ線に対して設定されている。Ｖはレンズ要素
のアッベ数である。
【００１３】この実施の形態には図面のなかにＵ1及び
Ｕ2と指定した二つの光学ユニットを含む。レンズコン
ポーネントＵ1A及びＵ1Bが第一の光学ユニットＵ1を構
成し、レンズコンポーネントＵ2A及びＵ2Bが第二の光学
ユニットＵ2を構成する。
Ｕ2と指定した二つの光学ユニットを含む。レンズコン
ポーネントＵ1A及びＵ1Bが第一の光学ユニットＵ1を構
成し、レンズコンポーネントＵ2A及びＵ2Bが第二の光学
ユニットＵ2を構成する。
【００１４】実施の形態のレンズコンポーネントＵ1Aは
弱いレンズである。「弱い」という意味は、レンズコン
ポーネントＵ1Aやレンズ要素Ｅ1のパワーが広角モード
でズームレンズより小さく、レンズコンポーネントＵ1A
のパワーＫ1Aの広角モードでのズームレンズシステムの
パワーＫWに対する比の絶対値は約０．６またはそれ以
下であり、次式が成立する。
弱いレンズである。「弱い」という意味は、レンズコン
ポーネントＵ1Aやレンズ要素Ｅ1のパワーが広角モード
でズームレンズより小さく、レンズコンポーネントＵ1A
のパワーＫ1Aの広角モードでのズームレンズシステムの
パワーＫWに対する比の絶対値は約０．６またはそれ以
下であり、次式が成立する。
【００１５】
【数２】
【００１６】本発明の実施の形態における比は０．５６
である。この実施の形態では、最も前側にあるレンズコ
ンポーネントＵ1Aのパワーは負で、このレンズコンポー
ネントは物体空間の方向に向けて凹状の屈折面を有する
単一の凹レンズ要素Ｅ1である。最も前側にあるレンズ
要素には一つの、出来れば二つの非球面が設けられるこ
とが望ましい。従って、この実施の形態では、レンズ要
素Ｅ1の両方の屈折面がともに非球面となっている。
である。この実施の形態では、最も前側にあるレンズコ
ンポーネントＵ1Aのパワーは負で、このレンズコンポー
ネントは物体空間の方向に向けて凹状の屈折面を有する
単一の凹レンズ要素Ｅ1である。最も前側にあるレンズ
要素には一つの、出来れば二つの非球面が設けられるこ
とが望ましい。従って、この実施の形態では、レンズ要
素Ｅ1の両方の屈折面がともに非球面となっている。
【００１７】第一の光学ユニットＵ1の第二のレンズコ
ンポーネントＵ1Bは正である。それは一つまたはそれ以
上のレンズ要素を含むことを考慮に入れている。この実
施の形態では、それは単体の正のレンズ要素Ｅ2で両凸
レンズである。第二のレンズコンポーネントＵ1Bの焦点
距離ｆ1Bの、第一のレンズコンポーネントＵ1Aの焦点距
離ｆ1Aに対する比が０．４に等しいかあるいは小さいこ
とが望ましい。即ち、
ンポーネントＵ1Bは正である。それは一つまたはそれ以
上のレンズ要素を含むことを考慮に入れている。この実
施の形態では、それは単体の正のレンズ要素Ｅ2で両凸
レンズである。第二のレンズコンポーネントＵ1Bの焦点
距離ｆ1Bの、第一のレンズコンポーネントＵ1Aの焦点距
離ｆ1Aに対する比が０．４に等しいかあるいは小さいこ
とが望ましい。即ち、
【００１８】
【数３】
【００１９】ここで、Ｋ1Aは第一のレンズコンポーネン
トＵ1Aのパワーであり、Ｋ1Bは第二のレンズコンポーネ
ントＵ1Bのパワーである。この比が０．３５以下である
のがより好適である。この実施の形態では次の値が得ら
れた。
トＵ1Aのパワーであり、Ｋ1Bは第二のレンズコンポーネ
ントＵ1Bのパワーである。この比が０．３５以下である
のがより好適である。この実施の形態では次の値が得ら
れた。
【００２０】
【数４】
【００２１】前側のレンズ要素が強いほど、このレンズ
の偏心に対する光学システムの感度が高いことに注目す
べきである。即ち、もしレンズコンポーネントＵ1A（ま
たはレンズ要素Ｅ1）が上記のパワーの比の不等式を満
足しない場合には、ズームレンズ１２０は傾斜および偏
心に対して高い感度を有することを示している。非球面
の偏心に対する感度を最小限にするための別の条件等に
ついては後に説明される。
の偏心に対する光学システムの感度が高いことに注目す
べきである。即ち、もしレンズコンポーネントＵ1A（ま
たはレンズ要素Ｅ1）が上記のパワーの比の不等式を満
足しない場合には、ズームレンズ１２０は傾斜および偏
心に対して高い感度を有することを示している。非球面
の偏心に対する感度を最小限にするための別の条件等に
ついては後に説明される。
【００２２】第一のレンズ要素Ｅ1の屈折率Ｎ1は１．６
５と等しいかそれより大きい。第二のレンズ要素Ｅ2の
屈折率Ｎ2は１．５２と等しいかそれより大きい。初め
の二つのレンズの要素の屈折率が１．６５と１．５２よ
り大きいにもかかわらず、本発明においては、ペッツバ
ールの問題や大きな非点収差が発生しなかった。
５と等しいかそれより大きい。第二のレンズ要素Ｅ2の
屈折率Ｎ2は１．５２と等しいかそれより大きい。初め
の二つのレンズの要素の屈折率が１．６５と１．５２よ
り大きいにもかかわらず、本発明においては、ペッツバ
ールの問題や大きな非点収差が発生しなかった。
【００２３】開口絞りＡＳは第二のレンズコンポーネン
トＵ1Bの後ろに位置する。第二の光学ユニットＵ2はパ
ワーが負である。その動作はズーミングの際にレンズの
焦点距離変化の殆どを提供する。この実施の形態では、
光学ユニットＵ2は、レンズ要素Ｅ3に対応する第一の正
のレンズコンポーネントＵ2Aと、レンズ要素Ｅ4に対応
する第二の負のレンズコンポーネントＵ2Bとから成って
いる。さらに、この実施の形態では、これらレンズの各
コンポーネントは単一レンズ要素（シングレット）から
構成されている。
トＵ1Bの後ろに位置する。第二の光学ユニットＵ2はパ
ワーが負である。その動作はズーミングの際にレンズの
焦点距離変化の殆どを提供する。この実施の形態では、
光学ユニットＵ2は、レンズ要素Ｅ3に対応する第一の正
のレンズコンポーネントＵ2Aと、レンズ要素Ｅ4に対応
する第二の負のレンズコンポーネントＵ2Bとから成って
いる。さらに、この実施の形態では、これらレンズの各
コンポーネントは単一レンズ要素（シングレット）から
構成されている。
【００２４】前側のレンズ要素Ｅ1の負のパワーは前側
の正のグループの逆望遠効果を作ることを助ける。この
効果は２つのズームを行うグループ（または光学ユニッ
ト）Ｕ1とＵ2との間の空間距離を広げ、ズーミングの範
囲を３倍またはそれ以上に広げることを助ける。この実
施の形態の全体のズームレンズシステムは望遠写真型の
システムになる傾向があり、このシステムは正味の小型
化を容易にし、実際、長い焦点距離モードで、０．９５
の望遠比を持つ真の望遠写真レンズである。
の正のグループの逆望遠効果を作ることを助ける。この
効果は２つのズームを行うグループ（または光学ユニッ
ト）Ｕ1とＵ2との間の空間距離を広げ、ズーミングの範
囲を３倍またはそれ以上に広げることを助ける。この実
施の形態の全体のズームレンズシステムは望遠写真型の
システムになる傾向があり、このシステムは正味の小型
化を容易にし、実際、長い焦点距離モードで、０．９５
の望遠比を持つ真の望遠写真レンズである。
【００２５】さらに、ズームレンズが広角位置で作動す
るときの節点間隔がｅＷと定義され、ズームレンズが望
遠位置で作動するときの節点間隔がｅＴと定義される
と、ｅＷ／ｅＴ比の望ましい値は１．７と等しいかある
いは小さい。このｅＷ／ｅＴ値は、大きなズーム比、例
えば３倍を維持するのを助ける。もしこの比が１．７よ
りもかなり大きくなることになれば、空間Ａは大きなズ
ーム範囲を達成するには小さくなり過ぎるし、加えて、
開口絞りＡＳと第三のレンズコンポーネントＵ2Aがお互
いに干渉する。
るときの節点間隔がｅＷと定義され、ズームレンズが望
遠位置で作動するときの節点間隔がｅＴと定義される
と、ｅＷ／ｅＴ比の望ましい値は１．７と等しいかある
いは小さい。このｅＷ／ｅＴ値は、大きなズーム比、例
えば３倍を維持するのを助ける。もしこの比が１．７よ
りもかなり大きくなることになれば、空間Ａは大きなズ
ーム範囲を達成するには小さくなり過ぎるし、加えて、
開口絞りＡＳと第三のレンズコンポーネントＵ2Aがお互
いに干渉する。
【００２６】この実施の形態のズームレンズは、有効口
径がほぼＦ／６．３からＦ／９．３へ変化する３倍のズ
ーム範囲にわたって補正されていることに注意された
い。３５ｍｍカメラ用の対物レンズあるいは撮影レンズ
に適当な、３倍の４要素ズームレンズのためのこのよう
な口径の範囲はまことに注目すべきことである。
径がほぼＦ／６．３からＦ／９．３へ変化する３倍のズ
ーム範囲にわたって補正されていることに注意された
い。３５ｍｍカメラ用の対物レンズあるいは撮影レンズ
に適当な、３倍の４要素ズームレンズのためのこのよう
な口径の範囲はまことに注目すべきことである。
【００２７】表１は、図１に説明された実施の形態のた
めの明確な仕様をあらわす。添付の注釈１から注釈３は
さらなる変数とこの実施の形態のズームレンズに関する
ＭＴＦ値である。
めの明確な仕様をあらわす。添付の注釈１から注釈３は
さらなる変数とこの実施の形態のズームレンズに関する
ＭＴＦ値である。
【００２８】
【表１】
【００２９】注釈：
【表２】
【００３０】この実施の形態にはもう一つの大切な特性
があり、非球面の偏心に対する感度を減少するようにデ
ザインしたため比較的簡単に製造できる。非球面の偏心
に対する感度をかなり減少させたのでレンズコンポーネ
ントＵ1BとＵ2B（レンズ要素Ｅ2とＥ4にそれぞれ対応す
る）を位置決めする作業は、それらを実装する際に、レ
ンズコンポーネントやレンズ要素を微細操縦することな
く普通の製造組立によって達成できる。非球面の屈折面
を持つ高い感度のレンズ要素を偏心させることは、明ら
かに望ましくない像面傾斜（他の光学収差も含めて）を
起こすので、偏心に対する感度は減少させる必要があ
る。
があり、非球面の偏心に対する感度を減少するようにデ
ザインしたため比較的簡単に製造できる。非球面の偏心
に対する感度をかなり減少させたのでレンズコンポーネ
ントＵ1BとＵ2B（レンズ要素Ｅ2とＥ4にそれぞれ対応す
る）を位置決めする作業は、それらを実装する際に、レ
ンズコンポーネントやレンズ要素を微細操縦することな
く普通の製造組立によって達成できる。非球面の屈折面
を持つ高い感度のレンズ要素を偏心させることは、明ら
かに望ましくない像面傾斜（他の光学収差も含めて）を
起こすので、偏心に対する感度は減少させる必要があ
る。
【００３１】上記の実施の形態では、大きな焦点距離範
囲を得るとともに要求される高画質を維持することを達
成するために、四つの非球面の屈折面が設けられてい
る。これらの非球面は製造工程に対して、これらレンズ
に特有の性質を示す。これらのレンズは、偏心に対する
感度を非常に減少した。
囲を得るとともに要求される高画質を維持することを達
成するために、四つの非球面の屈折面が設けられてい
る。これらの非球面は製造工程に対して、これらレンズ
に特有の性質を示す。これらのレンズは、偏心に対する
感度を非常に減少した。
【００３２】第一のレンズ要素Ｅ1は、屈折面が像面か
ら遠ざかるように曲がる負の凹凸両非球面レンズであ
る。球面収差、非点収差、コマ収差のような収差に対す
る（第一のレンズ要素Ｅ1の）非球面である第一の屈折
面の感度は、次のときに減少する。 ｜ＤＹ3｜≧１６ ここで、Ｄは４次の非球面係数であり、Ｙはレンズによ
りカバーされた像の対角線長さである。この実施の形態
では次の通りである。 ｜ＤＹ3｜＝１７．２
ら遠ざかるように曲がる負の凹凸両非球面レンズであ
る。球面収差、非点収差、コマ収差のような収差に対す
る（第一のレンズ要素Ｅ1の）非球面である第一の屈折
面の感度は、次のときに減少する。 ｜ＤＹ3｜≧１６ ここで、Ｄは４次の非球面係数であり、Ｙはレンズによ
りカバーされた像の対角線長さである。この実施の形態
では次の通りである。 ｜ＤＹ3｜＝１７．２
【００３３】さらに、前側レンズ要素Ｅ1のような非球
面レンズ要素の屈折面の偏心に対する感度を減少させる
ために、設計者の目標は、像の画質を妥協することな
く、最も適合する球面からの非球面偏差Δを少なくする
ことである。加えて、Δを少なくすることは屈折面の生
産性を高めることになる。即ち、表面の検査が容易とな
り、最も適合する球面からの材料の切削が最小限とな
る。もしこれが成されないなら、感度の高い非球面のレ
ンズ要素に偏心があると、大きな像面傾斜を起こす可能
性がある。図３に示されるように、アパチャ端部におい
て、非球面ＡＳＰに対する接線に垂線をたてることで、
最も適合する球面の半径（ＲＳ）を定義する。ＲＳのた
めの数値はその垂線が光軸ＯＡと交わる点までの距離を
測定することにより計算される。その交点から非球面の
頂点までの距離がＲＶである。ＲＳとＲＶの差異から、
非球面偏差が導かれる。非球面偏差は、以下のように定
義される。 Δ＝（｜ＲＶ｜−｜ＲＳ｜）／λ
面レンズ要素の屈折面の偏心に対する感度を減少させる
ために、設計者の目標は、像の画質を妥協することな
く、最も適合する球面からの非球面偏差Δを少なくする
ことである。加えて、Δを少なくすることは屈折面の生
産性を高めることになる。即ち、表面の検査が容易とな
り、最も適合する球面からの材料の切削が最小限とな
る。もしこれが成されないなら、感度の高い非球面のレ
ンズ要素に偏心があると、大きな像面傾斜を起こす可能
性がある。図３に示されるように、アパチャ端部におい
て、非球面ＡＳＰに対する接線に垂線をたてることで、
最も適合する球面の半径（ＲＳ）を定義する。ＲＳのた
めの数値はその垂線が光軸ＯＡと交わる点までの距離を
測定することにより計算される。その交点から非球面の
頂点までの距離がＲＶである。ＲＳとＲＶの差異から、
非球面偏差が導かれる。非球面偏差は、以下のように定
義される。 Δ＝（｜ＲＶ｜−｜ＲＳ｜）／λ
【００３４】ここでλは差異を測定するために使われた
光の波長（普通は０．０００６６ｍｍ）で、光の波長内
で最も適合する球面からの非球面の差異の測定に使われ
る。（アパチャ端部よりも小さな口径において、変曲点
が存在しないように注意しなければならない。）Δが大
きいほどそれは収差に影響を生じる。Δが小さくなる
と、非球面の屈折面の偏心に対する感度が小さくなる。
ゆえに、レンズコンポーネントまたはレンズ要素は、非
球面の偏心に対する感度、特に像面傾斜に関する感度が
小さくなる。屈折面１には、Δ＜５０波長、屈折面２に
は、Δ＜２５０波長、要素３の前側屈折面には、Δ＜１
００波長であるのが好適である。上記の定義において、
第一のレンズ要素Ｅ1の屈折面１と屈折面２の偏差は、
それぞれ２０波長と１２８波長以下である。また、第三
のレンズコンポーネントの第一の屈折面でのΔ値は４１
波長である。明らかに、非球面が球面になれば、偏差は
ゼロとなるが、レンズ収差を補正するための非球面の特
性をも損失してしまう。しかし、第一のレンズ要素Ｅ1
の屈折面２が大きな非球面偏差を有する場合でも、この
屈折面の偏心に対する感度はこの要素の屈折面１の感度
にほぼ等しい。さらに大切なことは、これらの屈折面
が、非球面の偏心に対する感度を適切にして成型により
形成された際に、普通の製造工程により生産可能の範囲
であるということが分かった。
光の波長（普通は０．０００６６ｍｍ）で、光の波長内
で最も適合する球面からの非球面の差異の測定に使われ
る。（アパチャ端部よりも小さな口径において、変曲点
が存在しないように注意しなければならない。）Δが大
きいほどそれは収差に影響を生じる。Δが小さくなる
と、非球面の屈折面の偏心に対する感度が小さくなる。
ゆえに、レンズコンポーネントまたはレンズ要素は、非
球面の偏心に対する感度、特に像面傾斜に関する感度が
小さくなる。屈折面１には、Δ＜５０波長、屈折面２に
は、Δ＜２５０波長、要素３の前側屈折面には、Δ＜１
００波長であるのが好適である。上記の定義において、
第一のレンズ要素Ｅ1の屈折面１と屈折面２の偏差は、
それぞれ２０波長と１２８波長以下である。また、第三
のレンズコンポーネントの第一の屈折面でのΔ値は４１
波長である。明らかに、非球面が球面になれば、偏差は
ゼロとなるが、レンズ収差を補正するための非球面の特
性をも損失してしまう。しかし、第一のレンズ要素Ｅ1
の屈折面２が大きな非球面偏差を有する場合でも、この
屈折面の偏心に対する感度はこの要素の屈折面１の感度
にほぼ等しい。さらに大切なことは、これらの屈折面
が、非球面の偏心に対する感度を適切にして成型により
形成された際に、普通の製造工程により生産可能の範囲
であるということが分かった。
【００３５】この発明はこれについての実施の形態を特
に参考にして詳細に記述した。しかし、変更や改変は、
上記のうちに記述されるとともに添付された特許請求の
範囲で定義されたこの発明の範囲内で有効であることは
理解されよう。例えば、レンズコンポーネントＵ1Bを構
成する単体のレンズ要素はより弱い二つ以上のレンズ要
素に分けることができる。かかる小さな変更はこの発明
の範囲内であるが、それは簡潔さを損なうであろう。し
たがって、二つのレンズ要素から成る第一のユニットが
望ましい。同様に、正のレンズ要素をなくすることによ
り、第二のレンズユニットを一つの負のレンズコンポー
ネントに減らすことが可能かもしれない。しかし、この
変更は３倍のようなズーム比を達成することは難しい。
それでも、かかる変更は発明の範囲内にある。
に参考にして詳細に記述した。しかし、変更や改変は、
上記のうちに記述されるとともに添付された特許請求の
範囲で定義されたこの発明の範囲内で有効であることは
理解されよう。例えば、レンズコンポーネントＵ1Bを構
成する単体のレンズ要素はより弱い二つ以上のレンズ要
素に分けることができる。かかる小さな変更はこの発明
の範囲内であるが、それは簡潔さを損なうであろう。し
たがって、二つのレンズ要素から成る第一のユニットが
望ましい。同様に、正のレンズ要素をなくすることによ
り、第二のレンズユニットを一つの負のレンズコンポー
ネントに減らすことが可能かもしれない。しかし、この
変更は３倍のようなズーム比を達成することは難しい。
それでも、かかる変更は発明の範囲内にある。
【図１】ズームレンズシステムを含む簡略化された写真
カメラを示す側面図である。
カメラを示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態により作成されたズームレ
ンズを示す断面図である。
ンズを示す断面図である。
【図３】図２に示されたズームレンズのレンズ要素の表
面において、如何にして非球面偏差Δを測定するかを示
す図である。
面において、如何にして非球面偏差Δを測定するかを示
す図である。
１００ カメラ １１０ カメラ本体 １２０ ズームレンズ １３０ フィルム ＡＳ 開口絞り Ｃ1，Ｃ2 レンズコンポーネント Ｕ1，Ｕ2 光学ユニット Ｅ1 第１のレンズ要素 Ｅ2 第２のレンズ要素 Ｅ3 第３のレンズ要素 Ｅ4 第４のレンズ要素
Claims (6)
- 【請求項１】 （ａ）カメラ本体（１１０）と、 （ｂ）該カメラ本体（１１０）内に装着されたフィルム
（１３０）と、 （ｃ）レンズコンポーネントからなる２つの光学ユニッ
ト（Ｕ1，Ｕ2）を有するズームレンズ（１２０）とを有
して構成されているカメラ（１００）において、 前記２つの光学ユニットは、物体側から、正のパワーを
有する第１の光学ユニット（Ｕ1）と、負のパワーを有
する第２の光学ユニット（Ｕ2）とからなり、 前記第１の光学ユニット（Ｕ1）と前記第２の光学ユニ
ット（Ｕ2）との間の距離（Ａ）を変えることで、広角
位置と狭角位置との間のズーミングが実現され、 前記第１の光学ユニット（Ｕ1）が、２つのレンズコン
ポーネント（Ｃ1，Ｃ2）と開口絞り（ＡＳ）とを有して
構成され、 前記第１のレンズコンポーネント（Ｃ1）が、前記第１
の光学ユニット（Ｕ1）の物体側に配置されるととも
に、少なくとも１つの非球面の屈折面を有し、 前記第２の正のパワーを有するレンズコンポーネント
（Ｃ2）が、前記第１のレンズコンポーネント（Ｃ1）の
像側に配置され、 前記第２の光学ユニット（Ｕ2）が、負のパワーを有す
るとともに、２つのレンズ要素のみを有して構成され、 前記ズームレンズが、以下の式を満たし、 ｅＷ／ｅＴ＜１．７ ここで、ｅＷは前記ズームレンズが広角位置で作動する
際の主点間隔を示し、ｅＴは前記ズームレンズが望遠位
置で作動する際の主点間隔を示すことを特徴とするカメ
ラ。 - 【請求項２】 物体側から順に、負のパワーを有する第
１のレンズ要素（Ｅ1）と、正のパワーを有する第２の
レンズ要素（Ｅ2）と、正のパワーを有する第３のレン
ズ要素（Ｅ3）と、負のパワーを有する第４のレンズ要
素（Ｅ4）とを有し、さらに前記第２のレンズ要素
（Ｅ2）と前記第３のレンズ要素（Ｅ3）との間に配置さ
れた開口絞り（ＡＳ）を有して構成されるズームレンズ
において、 前記第１のレンズ要素（Ｅ1）と前記第２のレンズ要素
（Ｅ2）とから、総合的に正のパワーを有する第１の光
学ユニット（Ｕ1）が構成され、 前記第３のレンズ要素（Ｅ3）と前記第４のレンズ要素
（Ｅ4）とから、総合的に負のパワーを有する第２の光
学ユニット（Ｕ2）が構成され、 前記ズームレンズでは、前記第１の光学ユニット
（Ｕ1）と前記第２の光学ユニット（Ｕ2）との間の距離
（Ａ）を変えることで、広角位置と狭角位置との間のズ
ーミングが実現され、 前記ズームレンズでは、パラメータ比に関して以下の式
が成立し、 ｅＷ／ｅＴ≦１．７ ここで、ｅＷは前記ズームレンズが広角位置で作動する
際の主点間隔を示し、ｅＴは前記ズームレンズが望遠位
置で作動する際の主点間隔を示すことを特徴とするズー
ムレンズ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のズーム
レンズにおいて、 前記第１の光学ユニットの最も前側のレンズ要素が、物
体側に向く屈折面が凹状である負のレンズ要素であるこ
とを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項４】 請求項１、請求項２、または請求項３に
記載のズームレンズにおいて、 ２つのレンズ要素に対して、４つの非球面の屈折面が形
成されていることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３、または
請求項４記載のズームレンズにおいて、 該ズームレンズには、非球面の偏心に対する感度を低減
するようにその非球面偏差Δが設定された非球面が設け
られていることを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項６】 請求項１、請求項２、または請求項４記
載のズームレンズにおいて、 屈折面に対する非球面偏差が、以下のように設定され、 Δ1f＜５０λ Δ1b＜２５０λ Δ3f＜１００λ ここで、Δ1fは前記第１のレンズ要素の前側屈折面の非
球面偏差を示し、Δ1bは前記第１のレンズ要素の後側屈
折面の非球面偏差を示し、Δ3fは前記第３のレンズ要素
の前側屈折面の非球面偏差を示し、λは偏差測定に用い
られる光線の波長を示すことを特徴とするズームレン
ズ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US346,729 | 1994-11-30 | ||
| US08/346,729 US5642231A (en) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Compact 3X zoom lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220433A true JPH08220433A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=23360791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7313130A Withdrawn JPH08220433A (ja) | 1994-11-30 | 1995-11-30 | コンパクトな３倍ズームレンズ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5642231A (ja) |
| JP (1) | JPH08220433A (ja) |
| DE (1) | DE19544263A1 (ja) |
| GB (1) | GB2295692B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193885A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| JP2007121743A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Fujinon Corp | 画像読取用レンズおよび画像読取装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08338946A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Minolta Co Ltd | ズームレンズ |
| JP4351525B2 (ja) * | 2003-08-22 | 2009-10-28 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮影装置 |
| US7046455B2 (en) * | 2003-11-26 | 2006-05-16 | Olympus Corporation | Variable magnification lens and imaging apparatus using the same |
| FR2935684B1 (fr) | 2008-09-10 | 2011-05-13 | Airbus | Systeme de sieges pour passager integrant un meuble multi-fonctionnel, et aeronef comprenant un tel systeme |
| US9910252B2 (en) * | 2014-09-02 | 2018-03-06 | Han's Laser Technology Industry Group Co., Ltd. | Optical lens |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048009A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-15 | Canon Inc | 小型のズ−ムレンズ |
| JP2628633B2 (ja) * | 1986-04-25 | 1997-07-09 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトなズームレンズ |
| JP2699977B2 (ja) * | 1987-05-08 | 1998-01-19 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトなズームレンズ |
| US4936661A (en) * | 1987-07-23 | 1990-06-26 | Opcon Associates, Inc. | Zoom lens with short back focal length |
| JPS6438711A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Olympus Optical Co | Zoom lens |
| JP2501461B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1996-05-29 | オリンパス光学工業株式会社 | ズ―ムレンズ |
| US5071235A (en) * | 1988-04-15 | 1991-12-10 | Konica Corporation | Small type variable focal length lens |
| JPH0252308A (ja) * | 1988-08-16 | 1990-02-21 | Olympus Optical Co Ltd | コンパクトなズームレンズ |
| US5327290A (en) * | 1989-10-13 | 1994-07-05 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Compact size zoom lens system |
| US5162947A (en) * | 1989-10-19 | 1992-11-10 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Zoom lens system for use with a compact camera having a wide coverage of angles |
| US5218478A (en) * | 1989-11-17 | 1993-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Small-sized zoom lens |
| JPH03175410A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-07-30 | Minolta Camera Co Ltd | コンパクトなズームレンズ |
| JP2836142B2 (ja) * | 1989-12-07 | 1998-12-14 | ミノルタ株式会社 | ズームレンズ |
| JP3067163B2 (ja) * | 1990-06-07 | 2000-07-17 | ミノルタ株式会社 | コンパクトなズームレンズ |
| US5283693A (en) * | 1990-06-13 | 1994-02-01 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens system |
| US5274504A (en) * | 1990-09-14 | 1993-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| US5268792A (en) * | 1991-05-20 | 1993-12-07 | Eastman Kodak Company | Zoom lens |
| US5270867A (en) * | 1991-12-13 | 1993-12-14 | Eastman Kodak Company | Compact zoom lens having a weak front lens group |
| US5418647A (en) * | 1992-01-14 | 1995-05-23 | Konica Corporation | Compact zoom lens for use in a lens shutter camera |
| JPH05188293A (ja) * | 1992-01-14 | 1993-07-30 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ |
| JP3253405B2 (ja) * | 1993-03-26 | 2002-02-04 | オリンパス光学工業株式会社 | ２群ズームレンズ |
-
1994
- 1994-11-30 US US08/346,729 patent/US5642231A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-11-28 DE DE19544263A patent/DE19544263A1/de not_active Withdrawn
- 1995-11-28 GB GB9524274A patent/GB2295692B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-30 JP JP7313130A patent/JPH08220433A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193885A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| JP2007121743A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Fujinon Corp | 画像読取用レンズおよび画像読取装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19544263A1 (de) | 1996-06-05 |
| US5642231A (en) | 1997-06-24 |
| GB9524274D0 (en) | 1996-01-31 |
| GB2295692A (en) | 1996-06-05 |
| GB2295692B (en) | 1998-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8031409B2 (en) | Imaging lens, optical device thereof, and method for manufacturing imaging lens | |
| US7924511B2 (en) | Optical system, method for focusing, and imaging apparatus equipped therewith | |
| US8934182B2 (en) | Lens system and optical apparatus | |
| US6078411A (en) | Real-image finder optical system and apparatus using the same | |
| JP2647504B2 (ja) | 実像式変倍ファインダー | |
| JP2000009997A (ja) | ズームレンズ | |
| JPH01257817A (ja) | 変倍ファインダー光学系 | |
| JP3074026B2 (ja) | 超広角型のズームレンズ | |
| JP2000111798A (ja) | ズームレンズ | |
| US6844987B2 (en) | Zoom lens system for covering superwide-angle area | |
| JPH10246854A (ja) | コンパクトな広角レンズ | |
| JPH0527172A (ja) | ズームレンズ | |
| JP2000330016A (ja) | ズームレンズ | |
| JPH0642017B2 (ja) | コンパクトなズ−ムレンズ | |
| JP3033139B2 (ja) | 変倍ファインダー光学系 | |
| KR100189069B1 (ko) | 소형 광각 사진 렌즈 | |
| JPH08220433A (ja) | コンパクトな３倍ズームレンズ | |
| US4991945A (en) | Zoom lens | |
| JP2910206B2 (ja) | コンパクトなズームレンズ | |
| JP3268824B2 (ja) | 小型の２群ズームレンズ | |
| JP2003066331A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 | |
| JP3301815B2 (ja) | ズームレンズ | |
| JP2750775B2 (ja) | コンパクトなズームレンズ | |
| JP3706827B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 | |
| JPH08220435A (ja) | 非球面の偏心に対する感度が低減されたコンパクトなズームレンズ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |