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技術 ズームレンズ

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 佐藤裕志
出願日 1997年5月9日 (22年10ヶ月経過) 出願番号 1997-119331
公開日 1998年11月17日 (21年4ヶ月経過) 公開番号 1998-307256
状態 特許登録済
技術分野 レンズ系 光学要素・レンズ
主要キーワード 環境特性 枚構成 アンダー 保護ガラス 無機ガラス ピントずれ 条件式 ズーミング中
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年11月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

スチルカメラビデオカメラに適する、大口径、高変倍比でありながら、プラスチックレンズを多用することにより、従来に比べ大幅に低コスト化を行ったズームレンズを提供する。

解決手段

少なくとも3群のレンズ群を有するズームレンズにおいて、第1レンズ群は正の屈折力を有し、第2レンズ群は負の屈折力を有し、前記第1レンズ群の構成を物体側より順に、第1レンズは正のレンズ、第2レンズは負のレンズ、第3レンズは正のレンズとし、前記第1レンズと前記第2レンズはともにプラスチックより形成され、且つ、前記第1レンズと前記第2レンズを貼り合わせにし、前記第1レンズと前記第2レンズの貼り合わせ面は物体側に凹面を向けている構成とする。

概要

背景

従来から、高変倍比ズームレンズプラスチックレンズを用いて低コスト化をはかる手段はよく知られており、多数の出願がなされている。特開平5−264902号公報では、12枚構成中3枚をプラスチックレンズとして低コスト化をはかりながら、10〜12倍という高変倍比を達成しているズームレンズが開示されている。また、特開平8−106046号公報では、さらに低コスト化が進められており、10枚構成中4枚をプラスチックレンズとしながら、12倍の変倍比を達成しているズームレンズが開示されている。しかしながら、いずれの実施例にも第1レンズ群にはプラスチックレンズは用いておらず、さらなる低コスト化を推し進める余地は残していた。

概要

スチルカメラビデオカメラに適する、大口径、高変倍比でありながら、プラスチックレンズを多用することにより、従来に比べ大幅に低コスト化を行ったズームレンズを提供する。

少なくとも3群のレンズ群を有するズームレンズにおいて、第1レンズ群は正の屈折力を有し、第2レンズ群は負の屈折力を有し、前記第1レンズ群の構成を物体側より順に、第1レンズは正のレンズ、第2レンズは負のレンズ、第3レンズは正のレンズとし、前記第1レンズと前記第2レンズはともにプラスチックより形成され、且つ、前記第1レンズと前記第2レンズを貼り合わせにし、前記第1レンズと前記第2レンズの貼り合わせ面は物体側に凹面を向けている構成とする。

目的

本発明は、前記課題を解決するためになされたものである。即ち、スチルカメラやビデオカメラに適する、大口径、高変倍比でありながら、プラスチックレンズを多用することにより、従来に比べ大幅に低コスト化を行ったズームレンズを提供することを目的としたものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

少なくとも3群のレンズ群を有するズームレンズにおいて、第1レンズ群は正の屈折力を有し、第2レンズ群は負の屈折力を有し、前記第1レンズ群の構成を物体側より順に、第1レンズは正のレンズ、第2レンズは負のレンズ、第3レンズは正のレンズとし、前記第1レンズと前記第2レンズはともにプラスチックより形成され、且つ、前記第1レンズと前記第2レンズを貼り合わせにし、前記第1レンズと前記第2レンズの貼り合わせ面は物体側に凹面を向けていることを特徴とするズームレンズ。

請求項2

前記第1レンズ群の第3レンズは無機ガラスで形成されることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。

請求項3

前記第1レンズ群の第3レンズはプラスチックで形成されることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。

請求項4

前記第1レンズ群は少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のズームレンズ。

請求項5

以下の条件式満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のズームレンズ。ν1−ν2>15ν3>450.5<|r2/f1|<1.2但し、ν1は第1レンズ群における第1レンズのアッベ数ν2は第1レンズ群における第2レンズのアッベ数ν3は第1レンズ群における第3レンズのアッベ数r2は第1レンズ群における第1レンズと第2レンズの貼り合わせ面の曲率半径f1は第1レンズ群の焦点距離

技術分野

0001

本発明は、スチルカメラビデオカメラに適する大口径、高変倍比でありながら、低コストズームレンズに関するものである。

背景技術

0002

従来から、高変倍比のズームレンズにプラスチックレンズを用いて低コスト化をはかる手段はよく知られており、多数の出願がなされている。特開平5−264902号公報では、12枚構成中3枚をプラスチックレンズとして低コスト化をはかりながら、10〜12倍という高変倍比を達成しているズームレンズが開示されている。また、特開平8−106046号公報では、さらに低コスト化が進められており、10枚構成中4枚をプラスチックレンズとしながら、12倍の変倍比を達成しているズームレンズが開示されている。しかしながら、いずれの実施例にも第1レンズ群にはプラスチックレンズは用いておらず、さらなる低コスト化を推し進める余地は残していた。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、プラスチックレンズを第1レンズに用いようとすると、外部からの衝撃による傷つきが問題になる。この問題を解決する1つの手段として第1レンズの物体側に保護ガラスを装着するという方法があるが、保護ガラスがコスト高につながるため、低コスト化という目的達成阻害する。もう1つの手段としては、プラスチックレンズの表面を保護するための特別なコーティング(以後ハードコートと呼ぶ)を施すという方法がある。ところが、プラスチックレンズの表面を保護するハードコートは、耐湿性の非常に良い素材にしか施すことができない。

0004

光学材料として用いることができるプラスチックは種類が少なく、高分散の材料は特に種類が少ないため、耐湿性の非常に良い材料を選択する余地がなく、高分散プラスチックレンズにハードコートを施すのは非常に困難というのが現状である。これに比べると、低分散のプラスチックは最近種類がやや増えてきており、ポリオレフィン系等の耐湿性の非常に良い素材も実用化されてきており、低分散のプラスチックレンズにハードコートを施すのが可能になってきた。

0005

また、第1レンズ群にプラスチックレンズを用いた例は、特開昭57−53718号公報、同59−13211号公報、特開平6−34882号公報にみられる。

0006

しかし、特開昭57−53718号公報の実施例をみると、第1レンズは、負のプラスチックレンズとなっており、高分散の材料を用いるため、レンズ表面を保護するハードコートを施すのが困難である。また、特開昭59−13211号公報には、第1レンズ群の構成を、物体側から順に正のレンズ、負のレンズ、正のレンズとし、第1レンズをガラスレンズ、第2、第3レンズをプラスチックレンズとしている実施例があるが、このような構成にすると、第1レンズと第2レンズの環境特性が大きく異なるために、第1レンズと第2レンズとを接合することができず、第1レンズと第2レンズとの偏芯感度が高くなってしまうとともに、不要光が第1レンズの第2面で全反射しやすくなり、ゴースト発生のおそれが出てくる。また、特開平6−34882号公報は、第1レンズ群は第3レンズにプラスチックレンズを用いているのみであり、さらなるコストダウンの余地を残している。

0007

本発明は、前記課題を解決するためになされたものである。即ち、スチルカメラやビデオカメラに適する、大口径、高変倍比でありながら、プラスチックレンズを多用することにより、従来に比べ大幅に低コスト化を行ったズームレンズを提供することを目的としたものである。

課題を解決するための手段

0008

本発明の目的は、下記構成を採ることによって達成される。

0009

即ち、少なくとも3群のレンズ群を有するズームレンズにおいて、第1レンズ群は正の屈折力を有し、第2レンズ群は負の屈折力を有し、前記第1レンズ群の構成を物体側より順に、第1レンズは正のレンズ、第2レンズは負のレンズ、第3レンズは正のレンズとし、前記第1レンズと前記第2レンズはともにプラスチックより形成され、且つ、前記第1レンズと前記第2レンズを貼り合わせにし、前記第1レンズと前記第2レンズの貼り合わせ面は物体側に凹面を向けていることを特徴とするズームレンズ。

0010

また、前記第1レンズ群の第3レンズは無機ガラスで形成されることを特徴とするズームレンズ。

0011

また、前記第1レンズ群の第3レンズはプラスチックで形成されることを特徴とするズームレンズ。

0012

また、前記第1レンズ群は少なくとも1面の非球面を有することを特徴とするズームレンズ。

0013

また、以下の条件式満足することを特徴とするズームレンズ。

0014

ν1−ν2>15 ・・・1式
ν3>45 ・・・2式
0.5<|r2/f1|<1.2 ・・・3式
但し、ν1は第1レンズ群における第1レンズのアッベ数
ν2は第1レンズ群における第2レンズのアッベ数
ν3は第1レンズ群における第3レンズのアッベ数
r2は第1レンズ群における第1レンズと第2レンズの貼り合わせ面の曲率半径
f1は第1レンズ群の焦点距離
ここで、本発明のズームレンズの作用について説明する。

0015

本発明のズームレンズの第1レンズ群を前述のように構成すると、第1レンズに低分散のプラスチック材料を用いることになるため、耐湿性の優れた材料を選択でき、レンズの表面を保護するハードコートを施すことができるようになる。また、第1レンズと第2レンズを貼り合わせることにより、第1レンズと第2レンズとの偏芯感度を低く抑えることができるとともに、不要光が第1レンズの第2面で全反射してゴーストが発生するのを防ぐことができる。

0016

また、温度変化によるピントずれを防ぐためには、第3レンズはガラスレンズである方が好都合であり、そうすることによって、正のプラスチックレンズである第1レンズと、負のプラスチックレンズである第2レンズとで、温度変化による影響を打ち消すことができる。

0017

但し、それほど大口径や高変倍比でない場合や、あるいは、スチルカメラ等に用いる場合で、ズーミング中のピントずれは許容され、ズーミング完了時にピントを調整すればよいようなシステムで、温度変化によるピントずれをそれほど厳密に考慮しなくてもよい場合には、第3レンズもプラスチックレンズとすることが可能で、一層の低コスト化がはかれる。

0018

そして、大口径、高変倍比を達成するためには、第1レンズ群に少なくも1面の非球面を用いるのが好ましく、広角側歪曲収差や、望遠側球面収差等を良好に補正するのに効果的である。

0019

以下、1〜3式の条件式について説明する。

0020

1式及び2式は、第1レンズ群で発生する色収差を良好に補正するためのものである。1式及び2式の範囲をはずれると、特に望遠側での軸上色収差の補正が困難になる。

0021

なお、1式は下記1−1式の値をとることがより望ましい。

0022

ν1−ν2>22 ・・・1−1式
又、2式は下記の2−1式の値をとることがより望ましい。

0023

ν3>54 ・・・2−1式
3式は、1式、2式を補って色収差をより良好に補正するためのものである。3式の下限をこえると、望遠側の軸上色収差がオーバーになるとともに、広角側の倍率色収差アンダーになってしまう。上限をこえると、望遠側の軸上色収差がアンダーになってしまう。

0024

なお、3式は下記3−1式の値をとることがより望ましい。

0025

0.6<|r2/f1|<1.0 ・・・3−1式

0026

以下に、上記の条件を満たす実施例を示す。

0027

ここで、rはレンズ各面の曲率半径、dはレンズ厚、又はレンズ間隔、ndは屈折率、νdはアッベ数を示す。又、*はプラスチックレンズを示す。

0028

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、κ,A2,A4,A6,A8,A10,A12を非球面係数としたとき、次式で表している。

0029

0030

図1は実施例1のレンズの断面図である。図2は実施例1のレンズの収差図で、(a)は広角端、(b)は中間域、(c)は望遠端の収差図である。図3は実施例2のレンズの断面図である。図4は実施例2のレンズの収差図で、(a)は広角端、(b)は中間域、(c)は望遠端の収差図である。図5は実施例3のレンズの断面図である。図6は実施例3のレンズの収差図で、(a)は広角端、(b)は中間域、(c)は望遠端の収差図である。図7は実施例4のレンズの断面図である。図8は実施例4のレンズの収差図で、(a)は広角端、(b)は中間域、(c)は望遠端の収差図である。

0031

実施例1
焦点距離:f=4.16〜56.49
ナンバー:F1.24〜2.05
画角:2ω=61.2°〜4.6°

0032

0033

0034

0035

|r2/f1|=0.77
実施例2
焦点距離:f=4.28〜49.36
Fナンバー:F1.66〜2.42
画角:2ω=59.6°〜5.2°

0036

0037

0038

0039

|r2/f1|=0.90
実施例3
焦点距離:f=4.59〜52.92
Fナンバー:F1.66〜2.95
画角:2ω=55.8°〜5.0°

0040

0041

0042

0043

|r2/f1|=0.98
実施例4
焦点距離:f=4.59〜44.10
Fナンバー:F1.66〜2.92
画角:2ω=56.2°〜6.0°

0044

0045

0046

0047

|r2/f1|=0.61

発明の効果

0048

本発明により、スチルカメラやビデオカメラに適する、大口径、高変倍比でありながら、プラスチックレンズを多用することにより、従来に比べ大幅に低コスト化を可能とするズームレンズが提供されることになった。

図面の簡単な説明

0049

図1実施例1のレンズの断面図である。
図2実施例1のレンズの収差図である。
図3実施例2のレンズの断面図である。
図4実施例2のレンズの収差図である。
図5実施例3のレンズの断面図である。
図6実施例3のレンズの収差図である。
図7実施例4のレンズの断面図である。
図8実施例4のレンズの収差図である。

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