JPS60254014A - 変倍光学系 - Google Patents
変倍光学系Info
- Publication number
- JPS60254014A JPS60254014A JP11004484A JP11004484A JPS60254014A JP S60254014 A JPS60254014 A JP S60254014A JP 11004484 A JP11004484 A JP 11004484A JP 11004484 A JP11004484 A JP 11004484A JP S60254014 A JPS60254014 A JP S60254014A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- lens
- optical system
- refractive power
- elastic body
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明、は変倍光学系に関し、特に少なくとも１つのレ
ンズ群の屈折力を変化させることにより、全系の焦点距
離を変化させた変倍光学系に関するものである。
ンズ群の屈折力を変化させることにより、全系の焦点距
離を変化させた変倍光学系に関するものである。
従来の変倍光学系においては、変倍と変倍中の像面を一
定の位置に維持させる為に、少なくとも２つのレンズ群
を元軸上を移動させて行っていた。セして変倍中、それ
らの２つのレンズ群が衝突しないように常に一定の間隔
を保っていた。従ってレンズ系をコンパクトにするのに
おのずと制約が生じ、また上記目的を達成するに少なく
とも１つのレンズ群を非直線的に動かさねばならなかっ
た。この為にレンズ群をスムーズに動かすのが困難とな
っていた。
定の位置に維持させる為に、少なくとも２つのレンズ群
を元軸上を移動させて行っていた。セして変倍中、それ
らの２つのレンズ群が衝突しないように常に一定の間隔
を保っていた。従ってレンズ系をコンパクトにするのに
おのずと制約が生じ、また上記目的を達成するに少なく
とも１つのレンズ群を非直線的に動かさねばならなかっ
た。この為にレンズ群をスムーズに動かすのが困難とな
っていた。
本発明は一つのレンズ群を移動させることによって変倍
系を実現し、コンパクトでしかも簡単なレンズ鏡筒構造
を有した変倍光学系の提供を目的とする。
系を実現し、コンパクトでしかも簡単なレンズ鏡筒構造
を有した変倍光学系の提供を目的とする。
本発明の目的を達成する為の変倍光学系の主たる特徴は
物体側よシ順に３つのレンズ群Ａ。
物体側よシ順に３つのレンズ群Ａ。
Ｂ、Ｒｉ有し、前記レンズ群Ｒを正の屈折力とし、前詰
レンズ群Ａを元軸上移動させて変倍を行うと共に前記レ
ンズ群Ｂの屈折力を連続的に変化させて前記レンズ群Ａ
の変倍に伴う像面位置の変動を補正し、前記レンズ群Ｂ
から射出する光束を略アフォーカルとなるように構成し
た変倍光学系において前記レンズ群Ｂの屈折力を前記レ
ンズ群Ｂの前側主点が全系の結像面に対して一定となる
ように変化させたことである。
レンズ群Ａを元軸上移動させて変倍を行うと共に前記レ
ンズ群Ｂの屈折力を連続的に変化させて前記レンズ群Ａ
の変倍に伴う像面位置の変動を補正し、前記レンズ群Ｂ
から射出する光束を略アフォーカルとなるように構成し
た変倍光学系において前記レンズ群Ｂの屈折力を前記レ
ンズ群Ｂの前側主点が全系の結像面に対して一定となる
ように変化させたことである。
これＫよシレンズ群Ａｔ−直線的に移動させて変倍を行
うだけで変倍光学系の達成を可能としレンズ鏡筒の簡素
化を図っている。又レンズ群Ａｆｔレンズ群Ｂの屈折力
変化に何んら影響されずに独自の移動方式に従って移動
させることによシ変倍光学系の構成の簡素化を図ってい
る。
うだけで変倍光学系の達成を可能としレンズ鏡筒の簡素
化を図っている。又レンズ群Ａｆｔレンズ群Ｂの屈折力
変化に何んら影響されずに独自の移動方式に従って移動
させることによシ変倍光学系の構成の簡素化を図ってい
る。
レンズ群Ｂから射出する光束を略アフォーカルとするこ
とによりレンズ群Ｂの屈折力変化の際、後側主点位置の
変動を自由にして設計上の自由度を増すと共に光学系の
簡素化を図っているＯ 又結像用の正の屈折力のレンズ群Ｒを配置することによ
ｐ全ズーム範囲にわたり良好なる収差補正の達成を可能
としている。
とによりレンズ群Ｂの屈折力変化の際、後側主点位置の
変動を自由にして設計上の自由度を増すと共に光学系の
簡素化を図っているＯ 又結像用の正の屈折力のレンズ群Ｒを配置することによ
ｐ全ズーム範囲にわたり良好なる収差補正の達成を可能
としている。
次に本発明の変倍光学系の変倍方法の一実施例について
述べる。
述べる。
簡単□の為に本発明の変倍光学系の物体側にフォーカシ
ング用のレンズ群Ｆを新たに配置し、全体で４つのレン
ズ群↓シ成る最も一般的ないわゆる４群ズームレンズに
ついて以下説明する。
ング用のレンズ群Ｆを新たに配置し、全体で４つのレン
ズ群↓シ成る最も一般的ないわゆる４群ズームレンズに
ついて以下説明する。
第１図に示すように４つのレンズ群を物体側より順にレ
ンズＰＦ、レンズ群Ａルンズ群Ｂそしてレンズ群Ｒとし
それらの屈折力を各々ψＦｔψＡ１ψＢＴｑＲ１それら
のレンズ群間の主点間隔を各々ｅ Ｏ、ｅ３ としレン
ズ群Ｆ１１’２ レンズ群ＡルンズＮＢｔででアフォーカル系を構成して
いるとする。
ンズＰＦ、レンズ群Ａルンズ群Ｂそしてレンズ群Ｒとし
それらの屈折力を各々ψＦｔψＡ１ψＢＴｑＲ１それら
のレンズ群間の主点間隔を各々ｅ Ｏ、ｅ３ としレン
ズ群Ｆ１１’２ レンズ群ＡルンズＮＢｔででアフォーカル系を構成して
いるとする。
いまレンズ群Ａが距離ｔだけ移動したとき全系の結像面
が一定となるようにレンズ群Ｂの屈折力９８′をめると 但し Ａ３−ψＦ＋（１−（ｅ１＋ｔ）ψＦ）ψＡＨａ”１−
（ｅ１＋ｔ ）−（ｅｚ−ｔ）Ａａとなる。
が一定となるようにレンズ群Ｂの屈折力９８′をめると 但し Ａ３−ψＦ＋（１−（ｅ１＋ｔ）ψＦ）ψＡＨａ”１−
（ｅ１＋ｔ ）−（ｅｚ−ｔ）Ａａとなる。
例えば変倍光学系の基準状態の屈折力配憶を９１Ｆ −
１／ １１０ 、 ψＡ −１／ ３５ 、９１Ｂ −
１７９５，７０２。
１／ １１０ 、 ψＡ −１／ ３５ 、９１Ｂ −
１７９５，７０２。
ｔｐＲ−１／ １１３．９７３ ＊ ｅ −９，５＋
ｅｚ−４２＋ ｅ３−１０ とし、レンズ群Ａｅ像面側
へ距離を移動したときのレンズ群Ｂの屈折カガ′と変倍
光学系の焦点距離ｆの数値実施例を表１に更にレンズ群
Ｂの前側主点位置が全系の結像面に対して一定となるよ
うに例えばレンズ群Ｂを両レンズ面が凸面の単一レンズ
とし、両レンズ面の曲率半径Ｒよ 、Ｒ２を各々Ｒ１−
９５，６９３７８、Ｒ２−−１００，６９３８、ガラス
の屈折率ｎをｎ−Ｌ５ 、し”ス厚ｄｅｄ−１ｓ とし
たときの両レンズ面の曲率半径の変化の数値実施例を同
様に表１に示す。
ｅｚ−４２＋ ｅ３−１０ とし、レンズ群Ａｅ像面側
へ距離を移動したときのレンズ群Ｂの屈折カガ′と変倍
光学系の焦点距離ｆの数値実施例を表１に更にレンズ群
Ｂの前側主点位置が全系の結像面に対して一定となるよ
うに例えばレンズ群Ｂを両レンズ面が凸面の単一レンズ
とし、両レンズ面の曲率半径Ｒよ 、Ｒ２を各々Ｒ１−
９５，６９３７８、Ｒ２−−１００，６９３８、ガラス
の屈折率ｎをｎ−Ｌ５ 、し”ス厚ｄｅｄ−１ｓ とし
たときの両レンズ面の曲率半径の変化の数値実施例を同
様に表１に示す。
本実施１０において前側主点は第ルンズ面Ｒエ より５
の位置である。
の位置である。
表１ 数値実施例
表１に示す如く本実施例ではレンズ群Ａｌｅ党軸上・４
０ ＋１１１１移動させると同時にレンズ群Ｂの屈折力
細′を連続的に変化させることに上り焦点距離７０ ｗ
ｓから２（ｌＺ３５目まで像面を一定に保った変倍光学
系を達成している。
０ ＋１１１１移動させると同時にレンズ群Ｂの屈折力
細′を連続的に変化させることに上り焦点距離７０ ｗ
ｓから２（ｌＺ３５目まで像面を一定に保った変倍光学
系を達成している。
表１の数値実施列におけるレンズ群Ｂの屈折力ψＢ′、
距！ｔ１そして焦点距離ｆとの関係を第２図に示す。
距！ｔ１そして焦点距離ｆとの関係を第２図に示す。
このように従来では非直線的移動を含む少なくとも２つ
のレンズ群を元軸上移動させて変倍光学系を達成してい
たのに対して本発明では１つのレンズ群Ａを光軸上直線
的に移動させ、このとき固定のレンズ群Ｂの屈折力を所
定の関係を有するように変化させることにより変倍＋行
った機構上簡単な変倍光学系を達成している。
のレンズ群を元軸上移動させて変倍光学系を達成してい
たのに対して本発明では１つのレンズ群Ａを光軸上直線
的に移動させ、このとき固定のレンズ群Ｂの屈折力を所
定の関係を有するように変化させることにより変倍＋行
った機構上簡単な変倍光学系を達成している。
尚本叉施例では４群ズームレンズの場合について説明し
たが物体側のレンズ群Ｆを特に設けないで３群ズームレ
ンズとしても当然本発明の目的を達成出来ることは言う
までもない。
たが物体側のレンズ群Ｆを特に設けないで３群ズームレ
ンズとしても当然本発明の目的を達成出来ることは言う
までもない。
ただ４詳ズームレンズはフォーカシング用のレンズ１Ｆ
ｌｔ有している為に本発明のようなレンズ構成において
は収差補正が容易となる為に好ましいズームタイプであ
る。
ｌｔ有している為に本発明のようなレンズ構成において
は収差補正が容易となる為に好ましいズームタイプであ
る。
レンズ群の屈折力を変化させる方法は例えば天然ゴム等
の透明の塊状の弾性体自体を部材の開口から凸状に突出
又は凹状に沈降させることによって、その開口部での弾
性体が形成する光学表面すなわちレンズ面を変形させて
行っても良い。このとき弾性体としては物体に力を加え
ると変形を起し、加えた力があまり大きくない限り（弾
性限界内で）、力を取シ去ると変形も元にもどる性質（
弾性）ｔ−有するものが好ましい。
の透明の塊状の弾性体自体を部材の開口から凸状に突出
又は凹状に沈降させることによって、その開口部での弾
性体が形成する光学表面すなわちレンズ面を変形させて
行っても良い。このとき弾性体としては物体に力を加え
ると変形を起し、加えた力があまり大きくない限り（弾
性限界内で）、力を取シ去ると変形も元にもどる性質（
弾性）ｔ−有するものが好ましい。
次に第３〜第５図に前述の弾性体上用いてレンズの屈折
力を変化させる場合の一実施例の説明図を示す。同図に
おいて１は円形開口部２゜２′を有する円筒形の容器、
３は透明な弾性体、４は弾性体を加圧するための可動部
である。
力を変化させる場合の一実施例の説明図を示す。同図に
おいて１は円形開口部２゜２′を有する円筒形の容器、
３は透明な弾性体、４は弾性体を加圧するための可動部
である。
第３図は、圧力を加えていない状態である。
第４図は可動部４を通じて弾性体３に圧力を加えた状態
であり、この場合加えた圧力及び開口部２，２′の径の
大きさＫしたがって、弾性体の一部が開口部より凸レン
ズ状に突出する。第一５図は、可動部４を通じて弾性体
に負圧を加えた状態で、この場合弾性体は開口部におい
て凹レンズ状になる。
であり、この場合加えた圧力及び開口部２，２′の径の
大きさＫしたがって、弾性体の一部が開口部より凸レン
ズ状に突出する。第一５図は、可動部４を通じて弾性体
に負圧を加えた状態で、この場合弾性体は開口部におい
て凹レンズ状になる。
このようにして、容器の可動部に印加する外力の大きさ
及び開口部の大きさを変えることにより容易にレンズ面
の曲率半径やレンズ厚等の形状を種々変えることができ
る。
及び開口部の大きさを変えることにより容易にレンズ面
の曲率半径やレンズ厚等の形状を種々変えることができ
る。
尚可動部４と弾性体３は必要に応じて接着剤等により接
着しておいても良い。゛ 可動部４を駆動して弾性体３に圧力を加える方法は、い
かようなものも可能であり、簡単な方法としては、容器
にネジを切っておき可動部をネジ込む方法や、電磁石を
用いて可動部を制御する方法などが適用できる。
着しておいても良い。゛ 可動部４を駆動して弾性体３に圧力を加える方法は、い
かようなものも可能であり、簡単な方法としては、容器
にネジを切っておき可動部をネジ込む方法や、電磁石を
用いて可動部を制御する方法などが適用できる。
その他レンズ群の屈折力を変化させる方法として飼えば
レンズを内部が中空となる透明弾性体で形成し、内部に
空気と異表る屈折率の液体若しくは気体を挿入し、内部
の状態を制御してレンズ面の曲率半径を変化させて行っ
ても良い。
レンズを内部が中空となる透明弾性体で形成し、内部に
空気と異表る屈折率の液体若しくは気体を挿入し、内部
の状態を制御してレンズ面の曲率半径を変化させて行っ
ても良い。
以上のように本発明においては３つのレンズ群のうち１
つのレンズ群を光軸上直線的に移動させるだけで変倍を
行うことができるのでコンパクトでしかもレンズ鏡筒構
造が簡単な変倍光学系を達成することができる。
つのレンズ群を光軸上直線的に移動させるだけで変倍を
行うことができるのでコンパクトでしかもレンズ鏡筒構
造が簡単な変倍光学系を達成することができる。
第１図は本発明ｔ−４群ズームレンズに適用した場合の
近軸光学配置の説明図、 第２図は本発明の数値実施例のレンズ群Ｂの屈折力変化
と焦点距離との関係を示す説明図、第３〜第５図は本発
明に係るレンズ群の屈折労金変化させる場合の説明図、 図中１は容器、２ 、２’は円形開口部、３は弾性体、
４は可動部である。 特許出願人 キャノン株式会社 ／ 蒐２図 一一一一伽 ｔ
近軸光学配置の説明図、 第２図は本発明の数値実施例のレンズ群Ｂの屈折力変化
と焦点距離との関係を示す説明図、第３〜第５図は本発
明に係るレンズ群の屈折労金変化させる場合の説明図、 図中１は容器、２ 、２’は円形開口部、３は弾性体、
４は可動部である。 特許出願人 キャノン株式会社 ／ 蒐２図 一一一一伽 ｔ
Claims (2)
- （１）物体側よシ順に３つのレンズｆｌＡ、Ｂ、Ｒｆ有
し、前記レンズ群Ｒｅ正の屈折力とし、前記レンズ群Ａ
を元軸上移動させて変倍を行５と共に前記レンズ群Ｂの
屈折力を連続的に変化させて前記レンズ群Ａの変倍に伴
う像面位置の変動を補正し、前記レンズ群Ｂから射出す
る光束を略アフォーカルとなるように構成した変倍光学
系において 前記レンズ群Ｂの屈折力を前記レンズ群Ｂの前側主点が
全系の結像面に対して一定となるように変化させたこと
を特徴とする変倍光学系。 - （２）前記レンズ群Ｂの屈折力変化をレンズ面の曲率半
径及びレンズ厚を変化させて行ったことを特徴とする特
許請求の範四第１項記載の変倍光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11004484A JPS60254014A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 変倍光学系 |
| US06/737,342 US4784479A (en) | 1984-05-30 | 1985-05-23 | Varifocal optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11004484A JPS60254014A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 変倍光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60254014A true JPS60254014A (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=14525684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11004484A Pending JPS60254014A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60254014A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4871240A (en) * | 1986-12-22 | 1989-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system having a lens unit with a variable refractive power |
| US4892396A (en) * | 1986-05-26 | 1990-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-focus optical device |
| US6459535B1 (en) | 1999-07-26 | 2002-10-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Zoom lens system and image pickup apparatus using same |
| JP2010541024A (ja) * | 2007-10-08 | 2010-12-24 | ブラックアイ オプティクス，エルエルシー | 液体光学ズームレンズ及び撮像装置 |
| US8638496B2 (en) | 2009-04-10 | 2014-01-28 | Blackeye Optics, Llc | Variable power optical system |
| US8687281B2 (en) | 2007-12-04 | 2014-04-01 | Blackeye Optics, Llc | Liquid optics image stabilization |
| US8773766B2 (en) | 2007-12-04 | 2014-07-08 | Blackeye Optics, Llc | Liquid optics with folds lens and imaging apparatus |
| US8879161B2 (en) | 2009-04-10 | 2014-11-04 | Blackeye Optics, Llc | Variable power optical system |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP11004484A patent/JPS60254014A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4892396A (en) * | 1986-05-26 | 1990-01-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-focus optical device |
| US4871240A (en) * | 1986-12-22 | 1989-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system having a lens unit with a variable refractive power |
| US6459535B1 (en) | 1999-07-26 | 2002-10-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Zoom lens system and image pickup apparatus using same |
| JP2010541024A (ja) * | 2007-10-08 | 2010-12-24 | ブラックアイ オプティクス，エルエルシー | 液体光学ズームレンズ及び撮像装置 |
| US8687281B2 (en) | 2007-12-04 | 2014-04-01 | Blackeye Optics, Llc | Liquid optics image stabilization |
| US8773766B2 (en) | 2007-12-04 | 2014-07-08 | Blackeye Optics, Llc | Liquid optics with folds lens and imaging apparatus |
| US9581736B2 (en) | 2007-12-04 | 2017-02-28 | Blackeye Optics, Llc. | Liquid optics image stabilization |
| US9658436B2 (en) | 2007-12-04 | 2017-05-23 | Blackeye Optics, Llc. | Liquid optics in a zoom lens system and imaging apparatus |
| US8638496B2 (en) | 2009-04-10 | 2014-01-28 | Blackeye Optics, Llc | Variable power optical system |
| US8879161B2 (en) | 2009-04-10 | 2014-11-04 | Blackeye Optics, Llc | Variable power optical system |
| US9201175B2 (en) | 2009-04-10 | 2015-12-01 | Blackeye Optics, Llc. | Variable power optical system |
| US9285511B2 (en) | 2009-04-10 | 2016-03-15 | Blackeye Optics, Llc | Variable power optical system |
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