JP2000019396A - ズームレンズ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ないレンズ枚数でレンズの小型化及び収差
変動の低減を実現できる高性能のズームレンズを提供す
る。 【解決手段】 該ズームレンズは、物体側より順に、正
の屈折力を有する第１レンズ群Ｉと、負の屈折力を有す
る第２レンズ群IIと、正の屈折力を有する第３レンズ群
III と、正の屈折力を有する第４レンズ群IVとから成る
レンズ群により構成される。第１レンズ群Ｉのメニスカ
スレンズ３の像面側の側面、第２レンズ群IIのメニスカ
スレンズ４の物体側の側面、及び両凹レンズ５とメニス
カスレンズ６との接合面、第３レンズ群III のメニスカ
スレンズ７の像面側の側面、第４レンズ群IVの凸レンズ
９の像面側の側面は、非球面に形成される。両凹レンズ
５とメニスカスレンズ６との接合面５ａの曲率を低次収
差を補正できる程度に大きくし、さらに接合面５ａを非
球面にするので、該低次収差の補正で生じる高次収差を
低く抑える。
変動の低減を実現できる高性能のズームレンズを提供す
る。 【解決手段】 該ズームレンズは、物体側より順に、正
の屈折力を有する第１レンズ群Ｉと、負の屈折力を有す
る第２レンズ群IIと、正の屈折力を有する第３レンズ群
III と、正の屈折力を有する第４レンズ群IVとから成る
レンズ群により構成される。第１レンズ群Ｉのメニスカ
スレンズ３の像面側の側面、第２レンズ群IIのメニスカ
スレンズ４の物体側の側面、及び両凹レンズ５とメニス
カスレンズ６との接合面、第３レンズ群III のメニスカ
スレンズ７の像面側の側面、第４レンズ群IVの凸レンズ
９の像面側の側面は、非球面に形成される。両凹レンズ
５とメニスカスレンズ６との接合面５ａの曲率を低次収
差を補正できる程度に大きくし、さらに接合面５ａを非
球面にするので、該低次収差の補正で生じる高次収差を
低く抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少ないレンズ枚数
でレンズの小型化及び収差変動の低減を実現することが
できる高性能のズームレンズに関する。
でレンズの小型化及び収差変動の低減を実現することが
できる高性能のズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ビデオカメラに用いられるズ
ームレンズには、コンパクトで高変倍なものが求められ
ている。このようなズームレンズとしては、特開平８−
５９１６号公報の実施例に示されるものがある。この実
施例に示されるズームレンズは、物体側より正の屈折力
を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ
群、正の屈折力を有する第３レンズ群、及び正の屈折力
を有する第４レンズ群で構成される。そして、第３レン
ズ群は両面が非球面の正単レンズ、第４レンズ群は正の
接合レンズと単レンズとから成っている。このズームレ
ンズでは、各レンズ群の焦点距離及び第２レンズ群のレ
ンズの屈折率が所定の条件式を満たすことにより、特に
広角端での歪曲収差を補正しようとするものである。
ームレンズには、コンパクトで高変倍なものが求められ
ている。このようなズームレンズとしては、特開平８−
５９１６号公報の実施例に示されるものがある。この実
施例に示されるズームレンズは、物体側より正の屈折力
を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ
群、正の屈折力を有する第３レンズ群、及び正の屈折力
を有する第４レンズ群で構成される。そして、第３レン
ズ群は両面が非球面の正単レンズ、第４レンズ群は正の
接合レンズと単レンズとから成っている。このズームレ
ンズでは、各レンズ群の焦点距離及び第２レンズ群のレ
ンズの屈折率が所定の条件式を満たすことにより、特に
広角端での歪曲収差を補正しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の実施例に見
られるズームレンズでは、第４レンズ群が３枚のレンズ
から成っており、ズームレンズを構成するレンズの枚数
が多い。それにもかかわらず、該実施例の収差図（例え
ば特開平８−５９１６号公報図２〜図４）によれば、特
に、非点収差のＭ線及び球面収差のｇ線において、収差
変動が大きい。
られるズームレンズでは、第４レンズ群が３枚のレンズ
から成っており、ズームレンズを構成するレンズの枚数
が多い。それにもかかわらず、該実施例の収差図（例え
ば特開平８−５９１６号公報図２〜図４）によれば、特
に、非点収差のＭ線及び球面収差のｇ線において、収差
変動が大きい。
【０００４】ところで、一般に、ズームレンズの倍率を
１０倍程度に大きくした状態で、ズームレンズの小型化
を図ろうとすると、変倍作用を行う第２レンズ群の屈折
力を大きくするのが効果的である。しかし、この第２レ
ンズ群の屈折力を大きくすると、該第２レンズ群の負レ
ンズで発生する収差量が大きくなる。そこで、この収差
を補正するため、該第２レンズ群の該負レンズと正レン
ズとの接合面の曲率を大きくする。これにより、該収差
の補正、特に、低次収差の補正を行うことが考えられ
る。
１０倍程度に大きくした状態で、ズームレンズの小型化
を図ろうとすると、変倍作用を行う第２レンズ群の屈折
力を大きくするのが効果的である。しかし、この第２レ
ンズ群の屈折力を大きくすると、該第２レンズ群の負レ
ンズで発生する収差量が大きくなる。そこで、この収差
を補正するため、該第２レンズ群の該負レンズと正レン
ズとの接合面の曲率を大きくする。これにより、該収差
の補正、特に、低次収差の補正を行うことが考えられ
る。
【０００５】しかし、このような補正を行うと、高次収
差の発生量が大きくなり、収差バランスを保つことがで
きない。よって、第２レンズ群内での収差の補正が不十
分なため、ズーム時の収差変動が大きいという課題があ
る。
差の発生量が大きくなり、収差バランスを保つことがで
きない。よって、第２レンズ群内での収差の補正が不十
分なため、ズーム時の収差変動が大きいという課題があ
る。
【０００６】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、少ないレンズ枚数でレン
ズの小型化及び収差変動の低減を実現することができる
高性能のズームレンズを提供することにある。
れたものであり、その目的は、少ないレンズ枚数でレン
ズの小型化及び収差変動の低減を実現することができる
高性能のズームレンズを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るズームレンズは、物体側より順に、固
定された正の屈折力を有する第１レンズ群と、光軸上を
移動して主に変倍を行う負の屈折力を有する第２レンズ
群と、固定された正の屈折力を有する第３レンズ群と、
光軸上を移動して主に変倍時における像面の位置変化を
補正する正の屈折力を有する第４レンズ群と、により構
成されるズームレンズであって、上記第２レンズ群は、
物体側より順に、１枚の単レンズと、２枚のレンズを接
合した接合レンズとから成り、該接合面を非球面形状に
形成することを特徴とする。
め、本発明に係るズームレンズは、物体側より順に、固
定された正の屈折力を有する第１レンズ群と、光軸上を
移動して主に変倍を行う負の屈折力を有する第２レンズ
群と、固定された正の屈折力を有する第３レンズ群と、
光軸上を移動して主に変倍時における像面の位置変化を
補正する正の屈折力を有する第４レンズ群と、により構
成されるズームレンズであって、上記第２レンズ群は、
物体側より順に、１枚の単レンズと、２枚のレンズを接
合した接合レンズとから成り、該接合面を非球面形状に
形成することを特徴とする。
【０００８】また、本発明にかかるズームレンズは、物
体側より順に、固定された正の屈折力を有する第１レン
ズ群と、光軸上を移動して主に変倍を行う負の屈折力を
有する第２レンズ群と、固定された正の屈折力を有する
第３レンズ群と、光軸上を移動して主に変倍時における
像面の位置変化を補正する正の屈折力を有する第４レン
ズ群と、により構成されるズームレンズであって、上記
第２レンズ群は、物体側より順に、１枚の単レンズと、
２枚のレンズを接合した接合レンズとから成り、該接合
レンズの接合面の曲率半径をＲ24、全系の望遠端の焦点
距離をｆT としたとき、以下の条件式を満足し、さらに
該接合面を非球面形状に形成することを特徴とする。 Ｒ24／ｆT ＜０．１３ （１） したがって、該曲率を上記のように大きくすることによ
り低次収差が補正される。さらに、該接合面を非球面形
状にするので、該低次収差の補正によって発生する高次
収差が小さく抑えられる。よって、ズーム時におけるレ
ンズ全系の収差変動を小さくすることができる。
体側より順に、固定された正の屈折力を有する第１レン
ズ群と、光軸上を移動して主に変倍を行う負の屈折力を
有する第２レンズ群と、固定された正の屈折力を有する
第３レンズ群と、光軸上を移動して主に変倍時における
像面の位置変化を補正する正の屈折力を有する第４レン
ズ群と、により構成されるズームレンズであって、上記
第２レンズ群は、物体側より順に、１枚の単レンズと、
２枚のレンズを接合した接合レンズとから成り、該接合
レンズの接合面の曲率半径をＲ24、全系の望遠端の焦点
距離をｆT としたとき、以下の条件式を満足し、さらに
該接合面を非球面形状に形成することを特徴とする。 Ｒ24／ｆT ＜０．１３ （１） したがって、該曲率を上記のように大きくすることによ
り低次収差が補正される。さらに、該接合面を非球面形
状にするので、該低次収差の補正によって発生する高次
収差が小さく抑えられる。よって、ズーム時におけるレ
ンズ全系の収差変動を小さくすることができる。
【０００９】また、前記ズームレンズは、前記１枚の単
レンズが、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ
であり、前記接合レンズは、負の両凹レンズと物体側に
凸面を向けた正のメニスカスレンズとを接合したレンズ
であることが望ましい。更に、第２レンズ群の残存収差
を小さくするためには、第２レンズ群の該単レンズ（第
１負レンズ）の物体側面を非球面とすることが望まし
い。
レンズが、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ
であり、前記接合レンズは、負の両凹レンズと物体側に
凸面を向けた正のメニスカスレンズとを接合したレンズ
であることが望ましい。更に、第２レンズ群の残存収差
を小さくするためには、第２レンズ群の該単レンズ（第
１負レンズ）の物体側面を非球面とすることが望まし
い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の
形態によるズームレンズのレンズ配置を示す断面図であ
る。該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を
有する第１レンズＩ群と、負の屈折力を有する第２レン
ズ群IIと、正の屈折力を有する第３レンズ群IIIと、正
の屈折力を有する第４レンズ群IVとから成るレンズ群に
より構成される。
実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の
形態によるズームレンズのレンズ配置を示す断面図であ
る。該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を
有する第１レンズＩ群と、負の屈折力を有する第２レン
ズ群IIと、正の屈折力を有する第３レンズ群IIIと、正
の屈折力を有する第４レンズ群IVとから成るレンズ群に
より構成される。
【００１１】第２レンズ群IIは光軸１３方向に沿って移
動可能である。この移動により、第１レンズ群Ｉと第２
レンズ群IIとの相対位置が変化し、変倍が行われる。ま
た、第４レンズ群IVが光軸１３方向に沿って移動するこ
とにより、変倍時に生じる焦点位置のずれ（像点変動）
を補正する。第３レンズ群III の物体側には、開口絞り
１０が配置される。また、第４レンズ群IVと撮像面１２
との間には、フィルター等の平行平面板１１が配置され
ている。
動可能である。この移動により、第１レンズ群Ｉと第２
レンズ群IIとの相対位置が変化し、変倍が行われる。ま
た、第４レンズ群IVが光軸１３方向に沿って移動するこ
とにより、変倍時に生じる焦点位置のずれ（像点変動）
を補正する。第３レンズ群III の物体側には、開口絞り
１０が配置される。また、第４レンズ群IVと撮像面１２
との間には、フィルター等の平行平面板１１が配置され
ている。
【００１２】各レンズ群Ｉ〜IVの具体的な構成は、物体
側から像側に向けて以下の通りである。 第１レンズ群Ｉ： 物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ（負レンズ）１ 該メニスカスレンズ１に接合された正のメニスカスレンズ（第２正レンズ）２ 物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ（第１負レンズ）３ 第２レンズ群II： 物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ（第１負レンズ）４ 負の両凹レンズ（第２負レンズ）５ 該両レンズ５に接合された正のメニスカスレンズ（正レンズ）６ 第３レンズ群III ： 正のメニスカスレンズ（正レンズ）７ 第４レンズ群IV： 物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ（負レンズ）８ 該メニスカスレンズ８に接合された正の両凸レンズ（第２正レンズ）９
側から像側に向けて以下の通りである。 第１レンズ群Ｉ： 物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ（負レンズ）１ 該メニスカスレンズ１に接合された正のメニスカスレンズ（第２正レンズ）２ 物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ（第１負レンズ）３ 第２レンズ群II： 物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ（第１負レンズ）４ 負の両凹レンズ（第２負レンズ）５ 該両レンズ５に接合された正のメニスカスレンズ（正レンズ）６ 第３レンズ群III ： 正のメニスカスレンズ（正レンズ）７ 第４レンズ群IV： 物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ（負レンズ）８ 該メニスカスレンズ８に接合された正の両凸レンズ（第２正レンズ）９
【００１３】これらのレンズ１〜９のうち、メニスカス
レンズ３の像面側の面３ａ、メニスカスレンズ４の物体
側の面４ａ、両凹レンズ５とメニスカスレンズ６との接
合面５ａ、正のメニスカスレンズ７の像面側の面７ａ、
及び凸レンズ９の像面側の面９ａは、非球面形状に形成
される。
レンズ３の像面側の面３ａ、メニスカスレンズ４の物体
側の面４ａ、両凹レンズ５とメニスカスレンズ６との接
合面５ａ、正のメニスカスレンズ７の像面側の面７ａ、
及び凸レンズ９の像面側の面９ａは、非球面形状に形成
される。
【００１４】以下に、具体的な数値実施例を挙げる。該
実施例において表１は、レンズデータの表である。ま
た、表２は非球面係数の表であり、表３は、可変間隔の
表である。各数値例において、各符号の意味は以下の通
りである。 ｒ：レンズ各面の曲率半径 ｄ：レンズ厚またはレンズ間隔 Ｎ：ｄ線の屈折率 ν：アッベ数 ｆ：全系の焦点距離 ＦＮＯ：全系のＦナンバ ω：半画角
実施例において表１は、レンズデータの表である。ま
た、表２は非球面係数の表であり、表３は、可変間隔の
表である。各数値例において、各符号の意味は以下の通
りである。 ｒ：レンズ各面の曲率半径 ｄ：レンズ厚またはレンズ間隔 Ｎ：ｄ線の屈折率 ν：アッベ数 ｆ：全系の焦点距離 ＦＮＯ：全系のＦナンバ ω：半画角
【００１５】また、非球面の形状は、光軸方向にＸa
軸、光軸と直交する方向にｙ軸をとり、ｃを近軸曲率
（１／ｒ）、Ａ2iを第２ｉ次の非球面係数としたとき、
下記の数式で表せる。 Ｘa ＝ｃ・ｙ2 ／（１＋√ (（１−ｃ2)・ｙ2 ）) ＋Σ（Ａ2i・ｙ2i） （２） ここで、 Ｘa ：非球面の光軸方向の座標 ｃ：近軸曲率（１／ｒ） Ａ2i：第２ｉ次の非球面係数 ｙ：光軸からの距離
軸、光軸と直交する方向にｙ軸をとり、ｃを近軸曲率
（１／ｒ）、Ａ2iを第２ｉ次の非球面係数としたとき、
下記の数式で表せる。 Ｘa ＝ｃ・ｙ2 ／（１＋√ (（１−ｃ2)・ｙ2 ）) ＋Σ（Ａ2i・ｙ2i） （２） ここで、 Ｘa ：非球面の光軸方向の座標 ｃ：近軸曲率（１／ｒ） Ａ2i：第２ｉ次の非球面係数 ｙ：光軸からの距離
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】 条件対応値 Ｒ24／ｆT ＝０．１１５
【００１９】図２から図４は、それぞれ、広角端、中間
域、望遠端での収差図である。各図の左側から順に、球
面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。各収差図（図
２〜図４）において、球面収差図中の実線はｄ線につい
ての球面収差、破線はｇ線についての球面収差である。
非点収差図中のＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル
像面を示す。各収差図（図２〜図４）から、球面収差、
非点収差、及び歪曲収差それぞれについて良好な補正結
果が得られている。
域、望遠端での収差図である。各図の左側から順に、球
面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。各収差図（図
２〜図４）において、球面収差図中の実線はｄ線につい
ての球面収差、破線はｇ線についての球面収差である。
非点収差図中のＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル
像面を示す。各収差図（図２〜図４）から、球面収差、
非点収差、及び歪曲収差それぞれについて良好な補正結
果が得られている。
【００２０】上記実施の形態によれば、両凹レンズ５と
メニスカスレンズ６との接合面５ａの曲率半径Ｒ24、全
系の望遠端の焦点距離ｆT としたとき、以下の条件式
（１）を満足し、さらに、該接合面を式（２）で示され
るような非球面形状に形成する。 Ｒ24／ｆT ＜０．１３ （１） 式（１）を満たすように該接合面の曲率を大きくするこ
とにより低次収差を補正する。また、式（２）を満たす
ように該接合面を該非球面とすることにより、低次収差
の補正によって発生する高次収差を低く抑える。よっ
て、ズーム時の収差変動を小さく抑えることができる。
その結果、１０倍程度の高倍率で、ズーム時の収差変動
を小さくすることができ、ズームレンズの高性能及び小
型化を実現できる。
メニスカスレンズ６との接合面５ａの曲率半径Ｒ24、全
系の望遠端の焦点距離ｆT としたとき、以下の条件式
（１）を満足し、さらに、該接合面を式（２）で示され
るような非球面形状に形成する。 Ｒ24／ｆT ＜０．１３ （１） 式（１）を満たすように該接合面の曲率を大きくするこ
とにより低次収差を補正する。また、式（２）を満たす
ように該接合面を該非球面とすることにより、低次収差
の補正によって発生する高次収差を低く抑える。よっ
て、ズーム時の収差変動を小さく抑えることができる。
その結果、１０倍程度の高倍率で、ズーム時の収差変動
を小さくすることができ、ズームレンズの高性能及び小
型化を実現できる。
【００２１】また、接合面５ａを非球面形状にすると共
に、メニスカスレンズ４の像面側の側面４ａを非球面形
状にする。よって、これら両者を非球面にすることによ
る相乗効果が生じ、第２レンズ群IIの残存収差を一層小
さくすることができる。
に、メニスカスレンズ４の像面側の側面４ａを非球面形
状にする。よって、これら両者を非球面にすることによ
る相乗効果が生じ、第２レンズ群IIの残存収差を一層小
さくすることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
ないレンズ枚数でレンズの小型化及び収差変動の低減を
実現することができる高性能のズームレンズを提供でき
る。
ないレンズ枚数でレンズの小型化及び収差変動の低減を
実現することができる高性能のズームレンズを提供でき
る。
【図１】本発明の実施の形態によるズームレンズのレン
ズ配置を示す断面図である。
ズ配置を示す断面図である。
【図２】広角端での球面収差、非点収差、及び歪曲収差
を示す図である。
を示す図である。
【図３】中間域での球面収差、非点収差、及び歪曲収差
を示す図である。
を示す図である。
【図４】望遠端での球面収差、非点収差、及び歪曲収差
を示す図である。
を示す図である。
１，４，８…負のメニスカスレンズ，９…両凸レンズ，
２，３，６…正のメニスカスレンズ，３ａ，４ａ，７
ａ，９ａ…面，５…負の両凹レンズ，５ａ…接合面，７
…正のメニスカスレンズ，１０…開口絞り，１１…平行
平面板，１２…撮像面，１３…光軸。
２，３，６…正のメニスカスレンズ，３ａ，４ａ，７
ａ，９ａ…面，５…負の両凹レンズ，５ａ…接合面，７
…正のメニスカスレンズ，１０…開口絞り，１１…平行
平面板，１２…撮像面，１３…光軸。
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側より順に、固定された正の屈折力
を有する第１レンズ群と、 光軸上を移動して主に変倍を行う負の屈折力を有する第
２レンズ群と、 固定された正の屈折力を有する第３レンズ群と、 光軸上を移動して主に変倍時における像面の位置変化を
補正する正の屈折力を有する第４レンズ群と、により構
成されるズームレンズであって、 上記第２レンズ群は、物体側より順に、１枚の単レンズ
と、２枚のレンズを接合した接合レンズとから成り、 該接合面を非球面形状に形成することを特徴とするズー
ムレンズ。 - 【請求項２】 物体側より順に、固定された正の屈折力
を有する第１レンズ群と、 光軸上を移動して主に変倍を行う負の屈折力を有する第
２レンズ群と、 固定された正の屈折力を有する第３レンズ群と、 光軸上を移動して主に変倍時における像面の位置変化を
補正する正の屈折力を有する第４レンズ群と、により構
成されるズームレンズであって、 上記第２レンズ群は、物体側より順に、１枚の単レンズ
と、２枚のレンズを接合した接合レンズとから成り、 該接合レンズの接合面の曲率半径をＲ24、全系の望遠端
の焦点距離をｆT としたとき、以下の条件式を満足し、
さらに該接合面を非球面形状に形成することを特徴とす
るズームレンズ。 Ｒ24／ｆT ＜０．１３ （１） - 【請求項３】 前記１枚の単レンズは、物体側に凸面を
向けた負のメニスカスレンズであり、前記接合レンズ
は、負の両凹レンズと物体側に凸面を向けた正のメニス
カスレンズとを接合したレンズであることを特徴とする
請求項１または２に記載のズームレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190244A JP2000019396A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190244A JP2000019396A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000019396A true JP2000019396A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16254917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10190244A Pending JP2000019396A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000019396A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010007812A1 (ja) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | オリンパスイメージング株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| WO2010016402A1 (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | オリンパスイメージング株式会社 | 結像光学系およびそれを有する電子撮像装置 |
-
1998
- 1998-07-06 JP JP10190244A patent/JP2000019396A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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