JP2001117002A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP2001117002A JP2001117002A JP30011199A JP30011199A JP2001117002A JP 2001117002 A JP2001117002 A JP 2001117002A JP 30011199 A JP30011199 A JP 30011199A JP 30011199 A JP30011199 A JP 30011199A JP 2001117002 A JP2001117002 A JP 2001117002A
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Abstract
ける光学性能が良好で変倍比2.5程度の広角を含むズ
ームレンズを得る。 【解決手段】 物体側より順に負の屈折力を有する第1
レンズ群GR1、正の屈折力を有する第2レンズ群GR
2、負の屈折力を有する第3レンズ群GR3、正の屈折
力を有する第4レンズ群GR4から構成され、広角側か
ら望遠側への変倍に際して、第1レンズ群GR1と第2
レンズ群GR2の間隔を減少させ、第2レンズ群GR2
と第3レンズ群GR3の間隔を増大させ、第3レンズ群
GR3と第4レンズ群GR4の間隔を減少させる。
Description
ルムを用いる中判の一眼レフカメラに最適なズームレン
ズに関し、特に最大画角75°程度の広角を含み、変倍
比がほぼ2.5のズームレンズに関する。
として、負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する
後群との間の間隔を変化させて変倍を行う2群ズームレ
ンズが知られている。このようなズームレンズでズーム
比が2倍を超えて高倍率化すると、後群の変倍時の移動
量が大きくなりすぎ、全長の大形化や絞りの移動に伴う
Fナンバの変化が大きくなる等の問題点が生じる。
と、各群の屈折力を強くする必要があり、諸収差の増大
を招いたり、その収差を補正するためにレンズ枚数の増
加を余儀なくさせられたりする結果となる。さらに、3
群構成のものは、2群ズームレンズの派生と考えられる
ので、これも同様の問題点を孕んでいる。
力を有する4群構成のものが開発されている。これは、
負正の屈折力配置の2群ズームの後群を正負正の3つの
レンズ群に分け、それぞれに変倍作用を持たせることに
より、収差補正作用を強化したものである。
うな従来のズームレンズにあっては、前述の負正負正の
4群構成のものでも所定のバックフォーカスを保ちなが
ら広角域を含む全変倍域に亘って良好な光学性能を得る
ためには、各レンズ群の屈折力配置やレンズ構成を最適
に設定する必要があり、これらが不適切であると変倍時
の収差変動が大きくなる。この発明は上記の点に鑑みて
なされたものであり、変倍時の収差変動を小さくし、画
面全域における光学性能が良好な変倍比2.5程度の広
角域を含むズームレンズを提供することを目的とする。
達成するため、物体側より順に負の屈折力を有する第1
レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折
力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レン
ズ群から構成され、広角側から望遠側への変倍に際し
て、上記第1レンズ群と上記第2レンズ群の間隔を減少
させ、上記第2レンズ群と上記第3レンズ群の間隔を増
大させ、上記第3レンズ群と上記第4レンズ群の間隔を
減少させるようにし、且つ、以下の条件式を満足するズ
ームレンズを提供するものである。 (1) 1.0<|F1/Fw|<1.5 (2) 0.8<F2/Fw<1.2 (3) 1.2<|F3/Fw|<2.9 (4) 2.5<F4/Fw<5.2 但し、 F1〜F4:第1〜第4レンズ群の焦点距離 Fw:広角側の全系の焦点距離
2レンズ群は物体側より順に1枚の正レンズと、両レン
ズ面が凹面の負レンズと両レンズ面が凸面の正レンズと
の接合レンズと、1枚の正レンズとで構成されるように
するのがよく、そのズームレンズにおいて、第2レンズ
群内の両レンズ面が凹面である負レンズが以下の条件式
を満足するようにするとさらによい。 (5) 1.0<|Rf/Rw|<2.7 但し、 Rf,Rr:それぞれ第2レンズ群内の両レ
ンズ面が凹面の負レンズの物体側、像面側の曲率半径
レンズ群内の各レンズエレメントに用いる硝材が以下の
条件式を満足するのが好ましい。 (6) Np<Nn,Vp>Vn 但し、 Np,Vp:それぞれ第2レンズ群内の負レ
ンズを挟む正レンズの屈折率,アッベ数 Nn,Vn:それぞれ第2レンズ群内の負レンズの屈折
率,アッベ数
面である負レンズの物体側の面と像面側の面の曲率半径
Rf,Rrの比の絶対値が1.0<|Rf/Rr|<
2.9であるズームレンズにおいて、上記の条件式
(6)を満足するようにするとさらに好ましい。
実施例を図面に基づいて具体的に説明する。この発明に
よるズームレンズは、焦点距離45〜110,Fナンバ
4.5〜5.6であり、そのレンズ構成は図1に示すよ
うに、物体側より順に負の屈折力を有する第1レンズ群
GR1、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2、負の
屈折力を有する第3レンズ群GR3、正の屈折力を有す
る第4レンズ群GR4との4つのレンズ群で構成してい
る。
て、第1レンズ群GR1と第2レンズ群GR2の間隔及
び第3レンズ群GR3と第4レンズ群GR4の間隔をそ
れぞれ減少させ、第2レンズ群GR2と第3レンズ群G
R3の間隔を増大させることにより、各レンズ群に変倍
作用を持たせると同時に、変倍時の収差の変化を割り振
るようにして各収差を良好に補正した高変倍比のズーム
レンズを得るようにしている。
1レンズ群GR1と全体として正の屈折力を有する第
2,第3,第4レンズ群GR2,GR3,GR4という
ように大きく分けて2群からなる逆望遠型の構成をと
り、望遠側では、全体として正の屈折力を有する第1,
第2レンズ群GR1,GR2と、全体として負の屈折力
を有する第3,第4レンズ群GR3,GR4というよう
に大きく分けて2群からなる望遠型の構成をとることに
より、バックフォーカスを確保しながら、なお且つ全長
を短く構成している。したがって、この発明によるズー
ムレンズは負正負正の4群のズームレンズであるが、負
正の2群ズームレンズの拡張ともいうことができる。
1〜F4を第1〜第4レンズ群GR1〜GR4の焦点距
離,Fwを広角側の全系の焦点距離,Rf,Rrを第2
レンズ群GR2内の両面が凹の負レンズの物体側、像面
側の面の曲率半径R11,R12,Np,Vpを第2レ
ンズ群GR2内の負レンズを挟む正レンズの屈折率,ア
ッベ数,Nn,Vnを第2レンズ群GR2内の負レンズ
の屈折率,アッベ数としたとき、以下の各条件式を満足
するようにする。 (1) 1.0<|F1/Fw|<1.5 (2) 0.8<F2/Fw<1.2 (3) 1.2<|F3/Fw|<2.9 (4) 2.5<F4/Fw<5.2 (5) 1.0<|Rf/Rr|<2.9 (6) Np<Nn,Vp<Vn
保つコンペンセータとしての機能を持つ第1レンズ群G
R1の屈折力を規定するものであり、ズームレンズの収
差補正,レンズ全長,カム形状,周辺光量(レンズ径)
等が大きく依存するものである。
ズ群GR1の屈折力が強くなり、球面収差が補正過剰に
なって歪曲収差が負に悪化する等で収差補正が困難とな
り、上限値1.5を上回ると第1レンズ群GR1の屈折
力が弱くなり、この群を合焦に用いるとその移動量が増
え、周辺光量が低下したりレンズ径が増大したりする結
果となる。
点距離を規定するもので、高変倍比と収差補正を両立さ
せるものである。この値が下限値0.8を下回ると、第
2レンズ群GR2の屈折力が強くなり、変倍に対し移動
量が少なくなってレンズ全長は短くなるが、球面収差が
中間焦点距離状態で補正不足となり、下光線フレアの変
動が大きく発生して補正が困難になり、上限値1.2を
上回ると変倍作用が弱くなり、変倍に必要な移動量が増
えるため、レンズ全長,レンズ径とも大きくなって好ま
しくなく、光線高が高くなることにより高次収差の発生
もしやすくなる。
点距離を規定するものである。この値が下限値1.2を
下回ると第3レンズ群GR3の屈折力が強くなり、コマ
収差の補正が困難になる。さらに、第4レンズ群GR4
の屈折力との関係もあるが、最終玉径が大きく、マウン
ト位置での光線高も高くなり、メカ・システム的条件を
満たせなくなる。一方上限値2.9を上回ると屈折力が
弱くなり、レンズ移動量が大きくなって第4レンズ群G
R4と干渉しないようにレンズ全長を大きくしなければ
ならない。
点距離を規定するものである。この値が下限値2.5を
下回ると屈折力が強くなり、歪曲収差が負の側に大きく
なり、非点収差の補正も困難となる。また、変倍に対し
ては移動量は少なくなるが、バックフォーカスが短くな
りすぎ、上限値5.2を上回るとバックフォーカスが長
くなり変倍に対し移動量も増えるため、レンズ全長が長
くなって好ましくない。
る。第1レンズ群GR1は負レンズ先行であるため、前
玉径を小さくできるようになって周辺光量も増やすこと
ができる。なお、周辺光量を多くとる必要がある場合に
は、負レンズを3枚使うのがフレア発生を抑えるために
効果的であり、また、屈折率N<1.65,アッベ数V
>60を満たす硝材を負レンズのいずれかに用いると倍
率色補正を良好にすることができる。
面が凹面の負レンズを挟む対称構成に近い形とすること
により、このレンズ群自体の収差を抑えることができ、
倍率負担,高変倍比を負わせることができる。このレン
ズ群での収差補正が足りないと移動間隔変動の収差への
効きが高くなり、同時に第3,第4レンズ群GR3,G
R4に第1,第2レンズGR1,GR2での残存収差を
補正させることになり、収差補正が難しくなりレンズ枚
数増加を招く結果となる。
囲を規定するものであり、条件式5の範囲を越えると第
2レンズ群GR2内の負レンズの2つの凹面のバランス
が崩れ倍率色収差,球面収差,コマ収差の補正が困難と
なる。条件式6は第2レンズ群GR2内の凹レンズとそ
れを挟む2枚の凸レンズとの硝材に対する条件式であ
り、この条件を満たすことにより、2つの凹面に同様の
作用を持たせることができ、コマ収差等の非対称な収差
発生を抑えることができる。
とは、負正の屈折力の関係ではあるが、レンズ形状的に
は凸凹/凹凸とし、変倍時には各レンズ群の間隔を動か
すため、コマ収差等の変動を抑えることができる。
い各実施例を示す。図1,図3,図5,図7は、それぞ
れこの発明の実施例1,2,3,4の構成図、図2,図
4,図6,図8は、それぞれ実施例1,2,3,4の無
限遠物点に対する収差図であり、(W)は広角側焦点距
離状態、(N)は中間焦点距離状態、(T)は望遠側焦
点距離状態をそれぞれ示している。
1,2,3,4のパラメータをそれぞれ示している。
倍時の収差変動が小さく画面全域における光学性能が良
好な変倍比2.5程度の広角域を含むズームレンズを得
ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 物体側より順に負の屈折力を有する第1
レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折
力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レン
ズ群から構成され、広角側から望遠側への変倍に際し
て、上記第1レンズ群と上記第2レンズ群の間隔を減少
させ、上記第2レンズ群と上記第3レンズ群の間隔を増
大させ、上記第3レンズ群と上記第4レンズ群の間隔を
減少させるようにし、且つ、以下の条件式を満足するこ
とを特徴とするズームレンズ。 (1) 1.0<|F1/Fw|<1.5 (2) 0.8<F2/Fw<1.2 (3) 1.2<|F3/Fw|<2.9 (4) 2.5<F4/Fw<5.2 但し、 F1:第1レンズ群の焦点距離 F2:第2レンズ群の焦点距離 F3:第3レンズ群の焦点距離 F4:第4レンズ群の焦点距離 Fw:広角側の全系の焦点距離 - 【請求項2】 請求項1記載のズームレンズにおいて、
上記第2レンズ群は物体側より順に1枚の正レンズと、
両レンズ面が凹面の負レンズと両レンズ面が凸面の正レ
ンズとの接合レンズと、1枚の正レンズとで構成される
ことを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項3】 請求項2記載のズームレンズにおいて、
上記第2レンズ群内の両レンズ面が凹面である負レンズ
が以下の条件式を満足することを特徴とするズームレン
ズ。 (5) 1.0<|Rf/Rr|<2.7 但し、 Rf:第2レンズ群内の両レンズ面が凹面の
負レンズの物体側の面の曲率半径 Rr:第2レンズ群内の両レンズ面が凹面の負レンズの
像面側の面の曲率半径 - 【請求項4】 請求項2または3記載のズームレンズに
おいて、上記第2レンズ群内の各レンズエレメントに用
いる硝材が以下の条件式を満足することを特徴とするズ
ームレンズ。 (6) Np<Nn,Vp/Vn 但し、 Np:第2レンズ群内の負レンズを挟む正レ
ンズの屈折率 Vp:第2レンズ群内の負レンズを挟む正レンズのアッ
ベ数 Nn:第2レンズ群内の負レンズの屈折率 Vn:第2レンズ群内の負レンズのアッベ数 - 【請求項5】 請求項3記載のズームレンズにおいて、
物体側より順に少なくとも2枚の負レンズと1枚の正レ
ンズで構成された負の屈折力を有する第1レンズ群、物
体側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの接合レンズ
と1枚の負レンズで構成された第3レンズ群、像面側に
凹面を向けた1枚の負レンズと像面側に凸面を向けた1
枚の正レンズで構成された第4レンズ群よりなり、第2
レンズ群内の各レンズエレメントに用いる硝材が以下の
条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 (6) Np<Nn,Vp>Vn 但し、 Np:第2レンズ群内の負レンズを挟む正レ
ンズの屈折率 Vp:第2レンズ群内の負レンズを挟む正レンズのアッ
ベ数 Nn:第2レンズ群内の負レンズの屈折率 Vn:第2レンズ群内の負レンズのアッベ数
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30011199A JP2001117002A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30011199A JP2001117002A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | ズームレンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001117002A true JP2001117002A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17880863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30011199A Pending JP2001117002A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | ズームレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001117002A (ja) |
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JP2020190636A (ja) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 | キヤノン株式会社 | ズームレンズおよびそれを有する撮像装置 |
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1999
- 1999-10-21 JP JP30011199A patent/JP2001117002A/ja active Pending
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