JP2000338397A - ズームレンズ - Google Patents
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Abstract
収差変動を良好に補正した小型の4群ズームレンズを得
ること。 【解決手段】物体側より順に負の屈折力の第1レンズ
群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レン
ズ群、そして正の屈折力の第4レンズ群を有し、広角端
から望遠端への変倍は前記第1レンズ群が像側へ凸状の
軌跡で移動し、前記第2レンズ群が前記第1レンズの間
隔を増大するように移動し、レンズ群が前記第3レンズ
群との間隔を縮小となるように物体側へ移動し、各レン
ズ群のレンズ構成を適切に設定したこと。
Description
メラや電子記録方式のビデオカメラ、デジタルカメラ、
そしてSVカメラ等に好適なズームレンズに関し、特に
負の屈折力のレンズ群が先行する全体として4つのレン
ズ群を有し、これら4つのレンズ群のレンズ構成を適切
に設定することにより、レンズ系全体の小型化を図った
ネガティブリード型のズームレンズに関するものであ
る。
る所謂ネガティブリード型のズームレンズは近接撮影距
離が比較的短くなり、又広画角化が比較的容易であるた
め、広角用のズームレンズには多く用いられている。
は、望遠端では第1レンズ群と第2レンズ群が全体とし
て正のグループ、第3レンズ群と第4レンズ群が全体と
して負のグループを構成し、光学系全体として所謂テレ
フォトタイプとできることから、望遠端も長焦点化しや
すいといったメリットを有している。
開平2−201310号公報,特開平5−241073
号公報,特開平4−235515号公報,特開平4−1
63415号公報,特開平5−313065号公報,
又、特開昭58−95315号公報,特開平6−826
98号公報,特開平5−19170号公報,特開平7−
287168号公報等では、物体側より順に負の屈折力
の第1群、正の屈折力の第2群、負の屈折力の第3群、
そして正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を有し、変
倍の際には、これらのレンズ群のうちの少なくとも2つ
のレンズ群を移動させて変倍を行ったズームレンズを提
案している。
ビデオカメラ等に用いる標準用のズームレンズとして
は、所定の変倍比を有し、広画角を含み、かつレンズ系
全体が小型のものが要望されている。
は、簡易な標準ズームレンズに用いられる負と正の屈折
力の2つのレンズ群より成る2群ズーム、所謂ショート
ズーム等と比較すると、レンズ群を4つ有していること
から、レンズ枚数が多くなってしまう傾向があった。
屈折力を強めれば所定の変倍比を得るための各レンズ群
の移動量が少なくなる為、レンズ全長の短縮化を図りつ
つ、広画角化が可能となる。
めると、変倍に伴う収差変動が大きくなり、特に広画角
化を図る際には全変倍範囲にわたり良好なる光学性能を
得るのが難しくなってくるという問題点がある。
レンズ群より構成し、各レンズ群の屈折力やレンズ構成
そして変倍に伴う各レンズ群の移動条件等を適切に設定
することにより、広画角で、しかも全変倍範囲にわたり
高い光学性能を有したレンズ系全体の小型化を図ったズ
ームレンズの提供を目的とする。
レンズは、物体側より順に、負の屈折力の第1レンズ
群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レン
ズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、広角端から望
遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群は像側へ凸状の
軌跡で移動し、前記第2レンズ群は前記第1レンズ群と
の間隔が縮小するように物体側へ移動し、前記第3レン
ズ群と前記第2レンズの間隔は増大し、前記第4レンズ
群は前記第3レンズ群との間隔が縮小するように物体側
へ移動し、第iレンズ群の負レンズの材質の屈折率をN
in、第iレンズ群の負レンズの材質のアッベ数をνi
n、第iレンズ群の焦点距離をfi、広角端における光
学系全体の焦点距離をfwとするとき、 (a)35<ν1n<65 ‥‥‥(1) (b)35<ν1n<52の時 −0.013ν1n+2.19<N1n<−0.005ν1n+1.92 ‥‥‥(2a) 52<ν1n<60の時 1.5<N1n<−0.005ν1n+1.92 ‥‥‥(2b) 60<ν1n<65の時 1.5<N1n<−0.022ν1n+2.94 ‥‥‥(2c) (c)0.9<|f1/fw|<1.8 ‥‥‥(3) 以上(a)〜(c)の条件を満足することを特徴として
いる。
て、前記第1レンズ群は物体側から順に、物体側に凸面
を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、物体側に
凸面を向けたメニスカス状の正レンズを有していること
を特徴としている。
おいて、前記第2レンズ群と第4レンズ群は変倍の際、
一体に移動することを特徴としている。
明において、 0.65< f2/fw <1.3 ‥‥‥(4) 1.2 <|f3/fw|<3.4 ‥‥‥(5) 2.1 < f4/fw <8.5 ‥‥‥(6) の条件を満足することを特徴としている。
か1項の発明において、前記第2レンズ群は2枚の正レ
ンズと1枚の負レンズで構成されていることを特徴とし
ている。
か1項の発明において、前記第3レンズ群は負レンズと
正レンズの接合レンズで構成されていることを特徴とし
ている。
か1項の発明において、前記第4レンズ群は負レンズと
正レンズで構成され、少なくとも1面の非球面を有して
いることを特徴としている。
て、前記第2レンズ群は1枚の正レンズ、そして負レン
ズと正レンズとを接合した正の接合レンズで構成されて
いることを特徴としている。
て、前記第4レンズ群はプラスチック非球面レンズを有
していることを特徴としている。
れか1項の発明において、前記第2レンズ群は1枚の正
レンズ、そして負レンズと正レンズとを接合した正の接
合レンズで構成され、前記第3レンズ群は負レンズと正
レンズの接合レンズで構成され、前記第4レンズ群は負
レンズと正レンズで構成され、プラスチック非球面レン
ズを有していることを特徴としている。
側より順に、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の
第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力
の第4レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際
し、前記第1レンズ群は像側へ凸状の軌跡で移動し、前
記第2レンズ群は前記第1レンズ群との間隔が縮小する
ように物体側へ移動し、前記第3レンズ群は前記第2レ
ンズ群の間隔が増大するように物体側へ移動し、前記第
4レンズ群は前記第3レンズ群との間隔を縮小とするよ
うに物体側へ移動し、前記第1レンズ群は、物体側から
順に、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、
負レンズ、正レンズを有し、前記第2レンズ群は2枚の
正レンズと1枚の負レンズで構成され、絞りは前記第3
レンズ群の近傍に配置され、且つ前記第3レンズ群と一
体に移動し、第iレンズ群の焦点距離をfi、広角端に
おける光学系全体の焦点距離をfwとしたとき 1.1<|f1/fw|<1.4 ‥‥‥(7) 0.8< f2/fw <1.1 ‥‥‥(8) の条件を満足することを特徴としている。
いて、前記絞りは第3レンズ群の物体側に配置されてい
ることを特徴としている。
発明において、前記第2レンズ群と第4レンズ群は変倍
の際、一体に移動することを特徴としている。
13の発明において、前記第3レンズ群は正レンズ、負
レンズ、各1枚で構成され、且つ 1.5<|f3/fw|<3.0 ‥‥‥(9) の条件を満足することを特徴としている。
いずれか1項の発明において、前記第4レンズ群は正レ
ンズ、負レンズ各1枚で構成され、 2.5<f4/fw<8.0 ‥‥‥(10) の条件を満足することを特徴としている。
いずれか1項の発明において、前記第2レンズ群は負レ
ンズと正レンズの接合レンズを有し、第iレンズ群の接
合レンズの正レンズの材質のアッベ数をνip、第iレ
ンズ群の接合レンズの負レンズの材質のアッベ数をνi
nとしたとき 20<ν2p−ν2n ‥‥‥(11) の条件を満足することを特徴としている。
いずれか1項の発明において、前記第3レンズ群は負レ
ンズと正レンズの接合レンズを有し、第iレンズ群の接
合レンズの正レンズの材質の屈折率をNip、第iレン
ズ群の接合レンズの負レンズの材質の屈折率をNin、
第iレンズ群の接合レンズの正レンズの材質のアッベ数
をνip、第iレンズ群の接合レンズの負レンズの材質
のアッベ数をνinとしたとき 4.0 <ν3n−ν3p<12.0 ‥‥‥(12) 0.05<N3p−N3n<0.20 ‥‥‥(13) の条件を満足することを特徴としている。
いずれか1項の発明において、前記第4レンズ群は少な
くとも1つの非球面を有していることを特徴としてい
る。
いずれか1項の発明において、前記第4レンズ群はプラ
スティック非球面レンズを有していることを特徴として
いる。
ズの広角端のレンズ断面図、図2は数値実施例1のズー
ムレンズの広角端の収差図、図3は数値実施例1のズー
ムレンズの中間の収差図、図4は数値実施例1のズーム
レンズの望遠端の収差図である。
端のレンズ断面図、図6は数値実施例2のズームレンズ
の広角端の収差図、図7は数値実施例2のズームレンズ
の中間の収差図、図8は数値実施例2のズームレンズの
望遠端の収差図である。
端のレンズ断面図、図10は数値実施例3のズームレン
ズの広角端の収差図、図11は数値実施例3のズームレ
ンズの中間の収差図、図12は数値実施例3のズームレ
ンズの望遠端の収差図である。
角端のレンズ断面図、図14は数値実施例4のズームレ
ンズの広角端の収差図、図15は数値実施例4のズーム
レンズの中間の収差図、図16は数値実施例4のズーム
レンズの望遠端の収差図である。
角端のレンズ断面図、図18は数値実施例5のズームレ
ンズの広角端の収差図、図19は数値実施例5のズーム
レンズの中間の収差図、図20は数値実施例5のズーム
レンズの望遠端の収差図である。
角端のレンズ断面図、図22は数値実施例6のズームレ
ンズの広角端の収差図、図23は数値実施例6のズーム
レンズの中間の収差図、図24は数値実施例6のズーム
レンズの望遠端の収差図である。
角端のレンズ断面図、図26は数値実施例7のズームレ
ンズの広角端の収差図、図27は数値実施例7のズーム
レンズの中間の収差図、図28は数値実施例7のズーム
レンズの望遠端の収差図である。
力の第1群、L2は正の屈折力の第2群、L3は負の屈
折力の第3群、L4は正の屈折力の第4群である。SP
は開口絞り、FCはフレアーカット絞り、IPは像面で
ある。
の各レンズ群の移動軌跡を示している。尚、広角端と望
遠端では変倍用レンズ群が機構上光軸上移動可能な範囲
の両端に位置したときのズーム位置をいう。
に際しては、第1群L1を像面側に凸状の軌跡を有しつ
つ、略往復移動させて変倍に伴う像面変動を補正し、第
2,第3,第4群をいずれも物体側へ移動させて変倍を
行っている。
間隔が小さくなるように移動させ、第3群L3を、第3
群と第2群との間隔が大きくなるように移動させ、第4
群L4を第4群と第3群との間隔が小さくなるように移
動させている。また、フォーカスは第1群を移動させて
行っている。
成し、各レンズ群の間隔を変倍時に変化させることで広
角を含み、高変倍でコンパクトなズームレンズを達成し
ている。
る。又、変倍に際して第3群の近傍に配置された絞りS
Pは第3群と一体になって移動する。又、フレアーカッ
ト絞りFCは第4群と像面との間に配置され、広角側,
中間画角の不要な光線をカットし、画質を向上させてい
る。
明する。
本構成の基で前述の条件式(1)〜(3)を満足してい
る。
第1レンズ群は他のレンズ群に比べて、レンズ径が大で
あり、特に本発明のズームレンズのような負のレンズ群
が先行するレンズタイプ、所謂ネガティブリードタイプ
のズームレンズでは第1レンズ群内の負レンズのコバ厚
が大となるため、前記負レンズの体積は光学系全体に含
まれる全てのレンズの体積の総和の中でも大きな割合を
占める。したがって、前記負レンズは、重量の上でも光
学系全体の中で大きな割合を占めている。
の負レンズの硝材の屈折率及びアッベ数と、前記硝材を
用いた際の第1レンズ群の焦点距離を適切に設定する条
件である。
材質のアッベ数を適切に設定するための条件の一つであ
り、上限値を越えると燐酸クラウンやフッケイクラウン
といった比重の重い硝子となってしまい、下限値を越え
ると、広角端において負の倍率色収差の補正が困難とな
る。
1レンズ群の負レンズの屈折率とアッベ数を適切に設定
する条件であり、いずれも上限値を越えるとランタンや
重燐酸クラウンといった比重の重い硝子となってしま
い、下限値を越えると広角端で負の倍率色収差と負の歪
曲を同時に良好に補正するのが困難となる。
を第1レンズ群の負レンズに使用した際の第1レンズ群
の焦点距離を適切に設定するものであり、上限値を越え
ると変倍比の確保や前玉径の小型化が困難となったり、
下限値を越えると広角端における歪曲収差、コマ収差、
像面湾曲の補正が困難となったり、望遠端でテレフォト
タイプの屈折力配置をとりずらくなることことから、望
遠端で明るいFナンバーを確保することが困難となる。
(1)〜(3)を以下の範囲にすると良い。 (a)′37<ν1n<65 ‥‥‥(1)′ (b)′37<ν1n<52の時 −0.008ν1n+2.02<N1n<−0.005ν1n+1.90 ‥‥‥(2a)′ 52<ν1n<60の時 −0.008ν1n+2.02<N1n<−0.005ν1n+1.92 ‥‥‥(2b)′ 60<ν1n<65の時 0.008ν1n+2.02<N1n<−0.022ν1n+2.94 ‥‥‥(2c)′ (c)′1.15<|f1/fw|<1.45 ‥‥‥(3)′ 第1発明のズームレンズは以上のような条件を満足する
ことにより実現されるが、更に光学性能を良好に維持し
つつ、レンズ全長の短縮を達成する為には、以下の条件
のうち少なくとも1つを満足することが望ましい。
順に、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、
負レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レン
ズを有していることである。
アップに大きく関わる。これを抑制する為には、最も物
体側に負の屈折力を集中させ、第1レンズ群を通過後の
軸外光線が光軸となす角度を小とすれば良い。言い換え
ると、絞りから第1レンズ群を見たときに軸外光線が光
軸と小なる角度の光路をとっていれば第1レンズ群は大
型化しないということである。
群の最も物体側に2枚の負レンズを配置し前玉径を小型
化している。
するために、最も物体側の負レンズを物体側に凸面を向
けたメニスカス状の負レンズとすることで、特に広角端
における歪曲収差、コマ収差を補正し易くしており、前
記2枚の負レンズの像側に正レンズを配置することで、
特に望遠端における球面収差を補正している。
ら順に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、
両レンズ面が凹面の負レンズ、物体側に凸面を向けたメ
ニスカス状の正レンズで構成すると、上記効果がさらに
得やすくなる。
群は変倍の際、一体に移動することである。
前記第4レンズ群を一体移動にすれば、鏡筒構造が簡略
化して良い。
焦点距離を適切に設定する条件であり、上限値を越える
と、必要な変倍比を確保するのが困難となったり、望遠
端でテレフォトタイプの屈折力配置をとりずらくなるこ
とから、望遠端で明るいFナンバーを確保することが困
難となる。下限値を越えると、特に望遠端における球面
収差を補正するのが困難となる。
適切に設定する条件であり、上限値を越えると、望遠端
で第3レンズ群と第4レンズ群の合成屈折力を十分な負
の屈折力にすることが困難となり、テレフォトタイプの
屈折力配置をとりずらくなることから、望遠端で明るい
Fナンバーを確保することが困難となる。下限値を越え
ると、焦点距離全般にわたって特にコマ収差と歪曲収差
の補正が困難となる。
適切に設定する条件であり、上限値を越えると、望遠端
で特に球面収差の補正が困難となり、下限値を越えると
広角端で負の歪曲収差の補正が困難となる。
範囲とすると良い。
負レンズで構成されていることである。
力の第2レンズ群は主変倍群であると同時に、広角端か
ら望遠端を通じて光学系全体の正の屈折力を最も大きく
担っているレンズ群であり、比較的強い屈折力が必要で
ある。そのためには、第2レンズ群に複数枚の正レンズ
を配置すれば良いが、レンズ枚数を増やしすぎると第2
レンズ群の軸上厚が厚くなる為、絞りと第1レンズ群の
距離が大となってしまい、その結果、第2レンズ群のみ
ならず第1レンズ群までもが大型化する傾向となる。
レンズ群は2枚の正レンズと1枚の負レンズを配置した
だけのシンプルな構成としている。この構成において前
記1枚の負レンズは、2枚の正レンズで発生した諸収
差、特に望遠端における球面収差を補正する役割を担っ
ている。
正レンズの接合レンズで構成されていることである。
な最小単位である正レンズと負レンズで構成することで
良好なる光学性能とコンパクト化を達成しやすくし、さ
らに前記正レンズと負レンズを接合することで前記効果
を高めることができる。
正レンズで構成され、少なくとも1面の非球面を有して
いることである。
要な最小単位である正レンズと負レンズで構成すること
で良好なる光学性能とコンパクト化を達成しやすくし、
さらに非球面を用いると、広角端における像面湾曲、歪
曲収差、望遠端における球面収差の補正が容易となる。
にしたがって、負の屈折力が強まるようにすると良い。
ンズ、そして負レンズと正レンズとを接合した正の接合
レンズで構成されていることである。
レンズを配置すると、特に望遠端の軸上色収差が良好に
補正できて良い。
ク非球面レンズを有していることである。
すと製作が容易となる。
成の基で前記第1レンズ群は、物体側から順に物体側に
凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、正レ
ンズを有し、前記第2レンズ群は2枚の正レンズと1枚
の負レンズで構成され、絞りは前記第3レンズ群の近傍
に配置され、かつ前記第3レンズ群と一体に移動し、且
つ条件式(7),(8)を満足している。
が大となりやすく、これが重量アップの主因となってい
る。これを抑制する為には、最も物体側に負の屈折力を
集中させ、第1レンズ群を通過後の軸外光線が光軸とな
す角度を小とすれば良い。
たときに軸外光線が光軸と小なる角度の光路を取ってい
れば第1レンズ群は大型化しないということである。
第1レンズ群の最も物体側に2枚の負レンズを配置し、
前玉径を小型化している。
する為に、最も物体側の負レンズを物体側に凸面を向け
たメニスカス状の負レンズとすることで、特に広角端に
おける歪曲収差、コマ収差を補正しやすくしており、前
記2枚の負レンズの像側に正レンズを配置することで、
特に望遠端における球面収差を補正している。
適切に設定する為の条件である。一般に本発明のズーム
レンズのように、負レンズ群が先行するズームタイプ、
いわゆるネガティブリードタイプのズームレンズは、前
述したように負の屈折力の第1レンズ群の屈折力を強め
ると前玉径を小とするのに有利となる。
の屈折力を強めすぎると、特に広角端における歪曲収
差、コマ収差、像面湾曲の補正が困難となるうえ、望遠
端でテレフォトタイプの屈折力配置をとりずらくなる
為、望遠端で明るいFナンバーを確保することが困難と
なる。
ており、上限値を超えると、光学系全体を小型化するこ
とが困難となり、下限値を越えると広角端における歪曲
収差、コマ収差、像面湾曲の補正が困難となったり、望
遠端でテレフォトタイプの屈折力配置をとりづらくなる
ことから、望遠端で明るいFナンバーを確保することが
困難となる。
順に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、両
レンズ面が凹面の負レンズ、物体側に凸面を向けたメニ
スカス状の正レンズで構成すると上記効果が更に得易く
なる。
めに、正の屈折力の第2レンズ群を適切なレンズ構成と
した。第2発明のズームタイプの場合、正の屈折力の第
2レンズ群は主変倍群であると同時に、広角端から望遠
端を通じて光学系全体の正の屈折力を最も大きく担って
いるレンズ群であり、比較的強い屈折力が必要である。
図を配置すればよいが、レンズ枚数を増やしすぎると第
2レンズ群の軸上厚が厚くなるため、絞りと第1レンズ
群の距離が大となってしまい、その結果第2レンズ群の
みならず第1レンズ群までもが大型化する傾向となる。
力の第2レンズ群は2枚の正レンズと1枚の負レンズを
配置しただけのシンプルな構成としている。この構成に
おいて前記1枚の負レンズは2枚の正レンズで発生した
諸収差、特に望遠端における球面収差を補正する役割を
担っている。
第2レンズ群のレンズ構成に好適な焦点距離に設定する
条件であり、上限値を越えると、必要な変倍比を確保す
るのが困難となったり、望遠端でテレフォトタイプの屈
折力配置をとりづらくなることから、望遠端で明るいF
ナンバーを確保することが困難となる。下限値を越える
と、特に望遠端における球面収差を補正するのが困難と
なる。
めに、絞りを適切な位置に配置した。第2発明のズーム
レンズは、望遠端で第1レンズ群と第2レンズ群が近接
して合成屈折力が正の前群を形成し、前記前群から像面
方向に間隔をあけて第3レンズ群と第4レンズ群が近接
して合成屈折力が負の後群を形成した屈折力配置となっ
ている。この屈折力配置ではFno光束が前群によって
収斂するので、絞りを前群から像面方向に間隔をあけて
配置すれば絞り径を小とでき、絞りのメカ機構の大型化
や複雑化からくる光学装置全系の大型化を防ぐことがで
きる。
の前群として配置され、前記前群から像面方向に間隔を
あけて、近接した第2レンズ群と第3レンズ群が合成屈
折力が正の中間群を形成し、さらに前記中間群から間隔
をあけて第4レンズ群が正の屈折力の後群として配置さ
れた屈折力配置となっている。
りを配置すると、前玉径と後玉径のバランスがとれ、光
学系全系の小型化の面で有利となる。
レンズ群近傍に配置し、光学装置全系の小型化やコスト
ダウンに有利な構成にしている。
(7),(8)を以下の範囲にすると良い。
ことにより実現されるが、更にレンズ全長の短縮を図り
つつ、良好な光学性能を達成する為には、以下の条件の
うち少なくとも1つを満足することが望ましい。
側に配置されていることである。
置すると、上記効果と第3レンズ群を保持する鏡筒の構
造の簡略化が同時に達成できて良い。
群は変倍の際、一体に移動することである。
ンズ群を一体移動にすれば、鏡筒構造が簡略化して良
い。
負レンズ、各1枚で構成され、且つ 1.5<|f3/fw|<3.0 ‥‥‥(9) の条件を満足することである。
を適切に設定したものであり、上限値を越えると、望遠
端で第3レンズ群と第4レンズ群の合成屈折力を十分な
負の屈折力にすることが困難となり、テレフォトタイプ
の屈折力配置をとりずらくなることから、望遠端で明る
いFナンバーを確保することが困難となる。下限値を越
えると、焦点距離全域にわたって特にコマ収差と歪曲収
差の補正が困難となる。
ると良い。
枚で構成され、 2.5<f4/fw<8.0 ‥‥‥(10) の条件を満足することである。
の補正が困難となり、下限値を越えると、広角端で負の
歪曲収差の補正が困難となる。望ましくは条件式(1
0)を以下の範囲にすると良い。
合レンズを有し、第iレンズ群の接合レンズの正レンズ
の材質のアッベ数をνip、第iレンズ群の接合レンズ
の負レンズの材質のアッベ数をνinとしたとき 20<ν2p−ν2n ‥‥‥(11) の条件を満足することである。
レンズを配置し、条件式(11)を満足することで、望
遠端における負の軸上色収差を良好に補正し易くなる。
ズと正レンズのアッベ数を規定したものであり、条件を
外れると、望遠端における負の軸上色収差を良好に補正
するのが困難となる。
すると良い。
合レンズを有し、第iレンズ群の接合レンズの正レンズ
の材質の屈折率をNip、第iレンズ群の接合レンズの
負レンズの材質の屈折率をNin、第iレンズ群の接合
レンズの正レンズの材質のアッベ数をνip、第iレン
ズ群の接合レンズの負レンズの材質のアッベ数をνin
としたとき 4.0 <ν3n−ν3p<12.0 ‥‥‥(12) 0.05<N3p−N3n<0.20 ‥‥‥(13) の条件を満足することである。
式(12),(13)を満足することで、全焦点距離に
わたる色収差と球面収差、コマ収差を良好に補正し易く
なる。
ズの負レンズと正レンズの材質のアッベ数を適切に設定
したものであり、上限値を越えると軸上色収差が補正過
剰となり、特に望遠端において第1レンズ群と第2レン
ズ群で残存した軸上色収差と相殺させ、光学系全系での
軸上色収差を良好に補正することが困難となる。
なり、特に広角端で軸上色収差を良好に補正することが
困難となる。
ズの負レンズと正レンズの材質の屈折率を適切に設定し
たものであり、上限値を越えると接合面における正の屈
折力が強くなりすぎて、第3レンズ群全体の負の屈折力
の維持が困難となり、その結果、光学系全系で十分な変
倍比を確保するのが困難となる。下限値を越えると接合
レンズ面における正の屈折力が弱くなりすぎて第3レン
ズ群で発生するコマ収差を接合面でキャンセルすること
が困難となる。
以下の範囲とすると良い。
を有していることである。
における像面湾曲、歪曲収差、望遠端における球面収差
の補正が容易となって良い。
にしたがって負の屈折力が強まるようにすると良い。
ック非球面レンズを有していることである。
すと製作の面で有利となって良い。
例においてRiは物体側より順に第i番目の面の曲率半
径、Diは第i番目の光学部材厚又は空気間隔、Niと
νiは第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。
半径Rとし、光軸方向(光の進行方向)をX軸とし、光
軸と垂直方向をY軸とし、B,C,D,Eをそれぞれ非
球面係数としたとき
「×10-X」を表す。また前述の各条件式の一部と数値
実施例における諸数値との関係を表−1,表−2に示
す。
ンズを全体として4つのレンズ群より構成し、各レンズ
群の屈折力やレンズ構成そして変倍に伴う各レンズ群の
移動条件等を適切に設定することにより、広画角で、し
かも全変倍範囲にわたり高い光学性能を有したレンズ系
全体の小型化を図ったズームレンズを達成することがで
きる。
Claims (19)
- 【請求項1】 物体側より順に、負の屈折力の第1レン
ズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レ
ンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、広角端から
望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群は像側へ凸状
の軌跡で移動し、前記第2レンズ群は前記第1レンズ群
との間隔が縮小するように物体側へ移動し、前記第3レ
ンズ群と前記第2レンズの間隔は増大し、前記第4レン
ズ群は前記第3レンズ群との間隔が縮小するように物体
側へ移動し、第iレンズ群の負レンズの材質の屈折率を
Nin、第iレンズ群の負レンズの材質のアッベ数をν
in、第iレンズ群の焦点距離をfi、広角端における
光学系全体の焦点距離をfwとするとき、 (a)35<ν1n<65 (b)35<ν1n<52の時 −0.013ν1n+2.19<N1n<−0.005
ν1n+1.92 52<ν1n<60の時 1.5<N1n<−0.005ν1n+1.92 60<ν1n<65の時 1.5<N1n<−0.022ν1n+2.94 (c)0.9<|f1/fw|<1.8 の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項2】 前記第1レンズ群は物体側から順に、物
体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レン
ズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レンズを有
していることを特徴とする請求項1記載のズームレン
ズ。 - 【請求項3】 前記第2レンズ群と第4レンズ群は変倍
の際、一体に移動することを特徴とする請求項1又は2
記載のズームレンズ。 - 【請求項4】0.65< f2/fw <1.3 1.2 <|f3/fw|<3.4 2.1 < f4/fw <8.5 の条件を満足することを特徴とする請求項1,2又は3
記載のズームレンズ。 - 【請求項5】 前記第2レンズ群は2枚の正レンズと1
枚の負レンズで構成されていることを特徴とする請求項
1から4のいずれか1項記載のズームレンズ。 - 【請求項6】 前記第3レンズ群は負レンズと正レンズ
の接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項
1から5のいずれか1項記載のズームレンズ。 - 【請求項7】 前記第4レンズ群は負レンズと正レンズ
で構成され、少なくとも1面の非球面を有していること
を特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載のズー
ムレンズ。 - 【請求項8】 前記第2レンズ群は1枚の正レンズ、そ
して負レンズと正レンズとを接合した正の接合レンズで
構成されていることを特徴とする請求項5記載のズーム
レンズ。 - 【請求項9】 前記第4レンズ群はプラスチック非球面
レンズを有していることを特徴とする請求項7記載のズ
ームレンズ。 - 【請求項10】 前記第2レンズ群は1枚の正レンズ、
そして負レンズと正レンズとを接合した正の接合レンズ
で構成され、前記第3レンズ群は負レンズと正レンズの
接合レンズで構成され、前記第4レンズ群は負レンズと
正レンズで構成され、プラスチック非球面レンズを有し
ていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項
のズームレンズ。 - 【請求項11】 物体側より順に、負の屈折力の第1レ
ンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3
レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、広角端か
ら望遠端への変倍に際し、前記第1レンズ群は像側へ凸
状の軌跡で移動し、前記第2レンズ群は前記第1レンズ
群との間隔が縮小するように物体側へ移動し、前記第3
レンズ群は前記第2レンズ群の間隔が増大するように物
体側へ移動し、前記第4レンズ群は前記第3レンズ群と
の間隔を縮小とするように物体側へ移動し、前記第1レ
ンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニ
スカス状の負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、前記
第2レンズ群は2枚の正レンズと1枚の負レンズで構成
され、絞りは前記第3レンズ群の近傍に配置され、且つ
前記第3レンズ群と一体に移動し、第iレンズ群の焦点
距離をfi、広角端における光学系全体の焦点距離をf
wとしたとき 1.1<|f1/fw|<1.4 0.8< f2/fw <1.1 の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項12】 前記絞りは第3レンズ群の物体側に配
置されていることを特徴とする請求項11記載のズーム
レンズ。 - 【請求項13】 前記第2レンズ群と第4レンズ群は変
倍の際、一体に移動することを特徴とする請求項11又
は12記載のズームレンズ。 - 【請求項14】 前記第3レンズ群は正レンズ、負レン
ズ、各1枚で構成され、且つ 1.5<|f3/fw|<3.0 の条件を満足することを特徴とする請求項11,12又
は13記載のズームレンズ。 - 【請求項15】 前記第4レンズ群は正レンズ、負レン
ズ各1枚で構成され、 2.5<f4/fw<8.0 の条件を満足することを特徴とする請求項11から14
のいずれか1項記載のズームレンズ。 - 【請求項16】 前記第2レンズ群は負レンズと正レン
ズの接合レンズを有し、第iレンズ群の接合レンズの正
レンズの材質のアッベ数をνip、第iレンズ群の接合
レンズの負レンズの材質のアッベ数をνinとしたとき
20<ν2p−ν2nの条件を満足することを特徴とす
る請求項11から15のいずれか1項記載のズームレン
ズ。 - 【請求項17】 前記第3レンズ群は負レンズと正レン
ズの接合レンズを有し、第iレンズ群の接合レンズの正
レンズの材質の屈折率をNip、第iレンズ群の接合レ
ンズの負レンズの材質の屈折率をNin、第iレンズ群
の接合レンズの正レンズの材質のアッベ数をνip、第
iレンズ群の接合レンズの負レンズの材質のアッベ数を
νinとしたとき 4.0 <ν3n−ν3p<12.0 0.05<N3p−N3n<0.20 の条件を満足することを特徴とする請求項11から16
のいずれか1項のズームレンズ。 - 【請求項18】 前記第4レンズ群は少なくとも1つの
非球面を有していることを特徴とする請求項11から1
7のいずれか1項記載のズームレンズ。 - 【請求項19】 前記第4レンズ群はプラスティック非
球面レンズを有していることを特徴とする請求項11か
ら18のいずれか1項記載のズームレンズ。
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