JP2513481B2

JP2513481B2 - 変倍レンズ

Info

Publication number: JP2513481B2
Application number: JP62112489A
Authority: JP
Inventors: 勉稲野辺
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JPS63278013A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、特に電子スチルカメラおよびビデオカメラ
に好適な望遠タイプの４群変倍レンズに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

電子スチルカメラおよびビデオカメラでは撮像素子が
比較的低感度であるために撮影レンズは大口径比である
ことが望まれる。しかし撮影レンズが大口径比になるに
伴い各収差の乱れを補正するために多くのレンズ枚数が
必要になりレンズ系の全長も長くなる傾向となる。

電子スチルカメラおよびビデオカメラ用の望遠タイプ
の変倍レンズとして特開昭62−43615号公報に記載され
たものがある。この変倍レンズは口径比がF/2.9で不十
分であり又構成枚数が13〜14枚で比較的多く、したがつ
て一層大口径比で少ない構成枚数のものが望まれてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題点は、画角15.6゜〜5.
4゜程度の範囲で変倍する望遠タイプのレンズ系で電子
スチルカメラおよびビデオカメラに好適なF/2.0程度の
大口径比で構成枚数の少ない変倍レンズを提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のズームレンズは、前記の問題点を解決するた
めに、物体側より第１レンズ群，第２レンズ群，第３レ
ンズ群，第４レンズ群の四つのレンズ群より構成され、
第１レンズ群と第３レンズ群とを固定し第２レンズ群を
一方向に移動させて変倍を行ない、第４レンズ群を変倍
に伴う像面変動を補正するように移動すると共に合焦の
ためにも移動させるもので、第１レンズ群，第４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、第３レンズは弱い屈折力を有していて下記の条件
（１）乃至条件（３）を満足するものである。

（１） 0.35＜|f₂/f₁|＜0.9 （２） −0.4＜f_W/f₃＜0.07 （３） −0.6＜f₄/f₃＜0.25 ただしf₁,f₂,f₃,f₄は夫々第１レンズ群，第２レンズ
群，第３レンズ群，第４レンズ群の焦点距離、f_Wは広角
端における全系の焦点距離である。

本発明の変倍レンズは、前述のように第４レンズ群を
移動させて合焦を行なうものであるので、合焦による収
差の変動を少なくするために第１レンズ群から第３レン
ズ群までにて構成される系をほぼアフオーカルな系にす
る必要がある。

本発明は、このほぼアフオーカルな系である変倍部を
前記の条件（１）乃至条件（３）を満足するように構成
することによつて全変倍域にわたつて各収差が良好に補
正されるようにした。

本発明の変倍レンズにおける各レンズ群間における収
差補正の関係について述べる。

本発明では第１レンズ群，第４レンズ群で発生する球
面収差を広角側では主に第３レンズ群で補正し、望遠側
では主に第２レンズ群で補正している。

又第２レンズ群と第４レンズ群で発生する内方性のコ
マ収差は広角側では主に第３レンズ群で補正し望遠側で
は主に第１レンズ群で補正している。

第１レンズ群，第４レンズ群でメリデイオナル像面が
サジタル像面のマイナス側へ倒れるのを第２レンズ群，
第３レンズ群で補正し、第１レンズ群，第３レンズ群で
発生する正のデイストーシヨンを第２レンズ群，第４レ
ンズ群で補正している。

次に各条件について説明する。

条件（１）は第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力の
比を定めたもので、この条件の下限を越えて第１レンズ
群に対し第２レンズ群の屈折力が強くなると変倍に伴う
収差の変動が大きくなる。又条件の上限を越えて第２レ
ンズ群の屈折力が弱くなると第２レンズ群の変倍時の移
動量が大きくなり、所望の変倍比を得るためには第１レ
ンズ群から第３レンズ群までの間隔を大きくとらなけれ
ばならなずレンズ系の全長が長くなり好ましくない。

条件（２）は、弱い屈折力を有するレンズ群である第
３レンズ群の屈折力に関するもので、下限を越えて負の
屈折力が強くなると特に広角側で球面収差が補正過剰に
なり、上限を越えて正の屈折力が強くなると全変倍域に
わたつて球面収差が補正不足になる。

条件（３）は、第３レンズ群と第４レンズ群の屈折力
の比に関する条件であつて、この条件（３）の下限を越
えるとレンズ系のバツクフオーカスが必要以上に長くな
りレンズ系の第１面から像面までの長さが長くなる。又
条件（３）の上限を越えると所望のバツクフオーカスが
得られなくなり、レンズ系の後方に光学的ローパスフイ
ルターや光をフアインダー系へ導くための光路分割鏡等
の光学部材を配置することができなくなる。

〔実施例〕

次に本発明の変倍レンズの各実施例を示す。

実施例１ｆ＝41.2〜116.4、F/2.0、２ω＝15.4゜〜5.4゜ r₁＝115.6768 d₁＝7.5000 n₁＝1.51633 ν_１＝64.15 r₂＝−254.4934 d₂＝0.2000 r₃＝66.7168 d₃＝9.200 n₂＝1.51633 ν_２＝64.15 r₄＝−336.4684 d₄＝0.4500 r₅＝−320.2756 d₅＝2.5000 n₃＝1.75520 ν_３＝27.51 r₆＝166.8777 d₆＝D₁ r₇＝52.0281 d₇＝5.1000 n₄＝1.69895 ν_４＝30.12 r₈＝−214.8819 d₈＝2.0000 n₅＝1.53172 ν_５＝48.90 r₉＝23.1499 d₉＝7.4000 r₁₀＝−42.4973 d₁₀＝2.0000 n₆＝1.51823 ν_６＝58.96 r₁₁＝−153.0912 d₁₁＝D₂ r₁₂＝∞（絞り） d₁₂＝22.9450 r₁₃＝−51.0478 d₁₃＝2.0000 n₇＝1.78472 ν_７＝25.71 r₁₄＝89.1658 d₁₄＝2.4091 r₁₅＝1032.8063 d₁₅＝4.3000 n₈＝1.64100 ν_８＝56.93 r₁₆＝−38.5219 d₁₆＝D₃ r₁₇＝85.9138 d₁₇＝5.0000 n₉＝1.49782 ν_９＝66.83 r₁₈＝−67.5040 d₁₈＝0.2000 r₁₉＝32.5810 d₁₉＝5.4000 n₁₀＝1.50378 ν₁₀＝66.81 r₂₀＝∞ ｆ 41.2 70 116.4 D₁ 0.600 24.337 41.631 D₂ 42.431 18.694 1.400 D₃ 3.000 9.355 20.979 f₁＝106.73、f₂＝−62.02 f₃＝−211.69、f₄＝35.52 実施例２ｆ＝41.2〜116.4、F/2.0、２ω＝15.5゜〜5.4゜ r₁＝135.1425 d₁＝2.0000 n₁＝1.80518 ν_１＝25.43 r₂＝68.4739 d₂＝0.5000 r₃＝68.0775 d₃＝10.6000 n₂＝1.51633 ν_２＝64.15 r₄＝−259.5811 d₄＝0.2000 r₅＝59.6124 d₅＝7.0000 n₃＝1.48749 ν_３＝70.20 r₆＝262.9161 d₆＝D₁ r₇＝37.9330 d₇＝4.2000 n₄＝1.69895 ν_４＝30.12 r₈＝380.9469 d₈＝2.0000 n₅＝1.51853 ν_５＝58.96 r₉＝22.3119 d₉＝7.0000 r₁₀＝−57.0147 d₁₀＝2.0000 n₆＝1.51823 ν_６＝58.96 r₁₁＝122.4995 d₁₁＝D₂ r₁₂＝∞（絞り） d₁₂＝20.2999 r₁₃＝−42.1578 d₁₃＝2.0000 n₇＝1.78472 ν_７＝25.71 r₁₄＝78.6307 d₁₄＝1.8810 r₁₅＝142.8850 d₁₅＝5.2000 n₈＝1.64100 ν_８＝56.93 r₁₆＝−35.5361 d₁₆＝D₃ r₁₇＝190.7079 d₁₇＝2.9000 n₉＝1.64100 ν_９＝56.93 r₁₈＝−108.7534 d₁₈＝0.2000 r₁₉＝33.9335 d₁₉＝5.2000 n₁₀＝1.60311 ν₁₀＝60.70 r₂₀＝∞ ｆ 41.2 70 116.4 D₁ 0.600 24.341 41.629 D₂ 42.432 18.690 1.402 D₃ 2.000 9.269 20.716 f₁＝98.95、f₂＝−60.78 f₃＝−310.85、f₄＝37.24 実施例３ｆ＝41.2〜116.4、F/2.0、２ω＝15.6゜〜5.4゜ r₁＝105.1946 d₁＝7.9000 n₁＝1.51633 ν_１＝64.15 r₂＝205.8980 d₂＝0.2000 r₃＝69.8437 d₃＝8.4000 n₂＝1.51633 ν_２＝64.15 r₄＝−451.6260 d₄＝0.4500 r₅＝−324.3074 d₅＝3.0000 n₃＝1.74000 ν_３＝28.29 r₆＝170.9743 d₆＝D₁ r₇＝43.6640 d₇＝2.0000 n₄＝1.49216 ν_４＝57.50 r₈＝27.4190 d₈＝9.7565 r₉＝−55.5515 d₉＝2.0000 n₅＝1.51633 ν_５＝64.15 r₁₀＝50.9207 d₁₀＝3.0000 n₆＝1.78472 ν_６＝25.71 r₁₁＝164.1900 d₁₁＝D₂ r₁₂＝∞（絞り） d₁₂＝19.0038 r₁₃＝−56.3958 d₁₃＝2.0000 n₇＝1.78472 ν_７＝25.71 r₁₄＝80.6030 d₁₄＝2.1667 r₁₅＝304.9364 d₁₅＝5.2000 n₈＝1.64100 ν_８＝56.93 r₁₆＝−37.4392 d₁₆＝D₃ r₁₇＝62.8016 d₁₇＝4.0000 n₉＝1.49782 ν_９＝66.83 r₁₈＝−174.2715 d₁₈＝0.2000 r₁₉＝32.1163 d₁₉＝5.4000 n₁₀＝1.50378 ν₁₀＝66.81 r₂₀＝∞ ｆ 41.2 70 116.4 D₁ 0.600 24.090 40.993 D₂ 42.393 18.903 2.000 D₃ 2.000 8.719 21.330 f₁＝101.90、f₂＝−63.69 f₃＝−472.13、f₄＝38.40 実施例４ｆ＝41.2〜116.4、F/2.0、２ω＝15.1゜〜5.4゜ r₁＝101.9367 d₁＝7.7000 n₁＝1.51633 ν_１＝64.15 r₂＝−303.3462 d₂＝0.2000 r₃＝69.8755 d₃＝9.4000 n₂＝1.51633 ν_２＝64.15 r₄＝−470.5586 d₄＝0.6000 r₅＝−304.7830 d₅＝2.5000 n₃＝1.74077 ν_３＝27.79 r₆＝209.2867 d₆＝D₁ r₇＝148.1560 d₇＝5.1000 n₄＝1.78472 ν_４＝25.71 r₈＝−127.2874 d₈＝2.0000 n₅＝1.53172 ν_５＝48.90 r₉＝22.8624（非球面） d₉＝D₂ r₁₀＝∞（絞り） d₁₀＝22.5590 r₁₁＝−49.2341 d₁₁＝2.0000 n₆＝1.78472 ν_６＝25.71 r₁₂＝102.7511 d₁₂＝2.4305 r₁₃＝286.5466 d₁₃＝5.0000 n₇＝1.64100 ν_７＝56.93 r₁₄＝−38.6066 d₁₄＝D₃ r₁₅＝155.4781 d₁₅＝5.6000 n₈＝1.51633 ν_８＝64.15 r₁₆＝−52.0787 d₁₆＝0.2000 r₁₇＝39.7444 d₁₇＝5.4000 n₉＝1.51633 ν_９＝64.15 r₁₈＝437.0234 ｆ 41.2 70 116.4 D₁ 0.600 24.448 41.597 D₂ 49.962 26.110 8.967 D₃ 3.000 9.696 22.282 f₁＝102.98、f₂＝−64.80 f₃＝−471.67、f₄＝40.23 ただしr₁,r₂,…はレンズ各面の曲率半径、d₁,d₂,…は
各レンズの肉厚および空気間隔、n₁,n₂,…は各レンズの
屈折率、ν₁,ν₂,…は各レンズのアツベ数である。

実施例１は第１図に示すレンズ構成で、第１群Ｉは正
レンズ，正レンズ，負レンズ、第２群IIは負の接合レン
ズと負レンズ、第３群IIIは負レンズ，正レンズ、第４
群IVは正レンズ，正レンズにて夫々構成されている。

この実施例の広角端，中間焦点距離，望遠端での収差
状況は夫々第５図，第６図，第７図に示す通りである。
又至近距離の物点に対する広角端（結像倍率0.0259
倍），中間焦点距離（結像倍率0.0416倍），望遠端（結
像倍率0.061倍）での収差状況は夫々第８図，第９図，
第10図に示す通りである。

実施例２は第２図に示すように負レンズ，正レンズ，
正レンズの第１群Ｉ、負の接合レンズ，負レンズの第２
群II、負レンズ，正レンズの第３群III、正レンズ，正
レンズの第４群IVにて構成されている。その広角端，中
間焦点距離，望遠端の収差状況は夫々第11図，第12図，
第13図に示す通りである。

実施例３は第３図のように正レンズ，正レンズ，負レ
ンズの第１群Ｉ、負レンズ，負の接合レンズの第２群I
I、負レンズ，正レンズの第３群III、正レンズ，正レン
ズの第４群IVより構成されている。この実施例の広角
端，中間焦点距離，望遠端の収差状況は夫々第14図，第
15図，第16図に示す通りである。

実施例４は正レンズ，正レンズ，負レンズの第１群
Ｉ、負の接合レンズの第２群II、負レンズ，正レンズの
第３群、正レンズ，正レンズの第４群IVより構成され、
広角端，中間焦点距離，望遠端の収差状況は夫々第17
図，第18図，第19図に示す通りである。

尚実施例４はr₉が非球面である。この非球面は、光軸
方向をｚ、光軸に直角な方向をｙ、近軸曲率半径をｒと
した時に次の式で表わされる。

ただし円錐定数Ｐ＝1,非球面係数は、Ａ＝0,B＝0.162
14×10^-5,C＝−0.58425×10^-8,D＝0.36226×10^-10であ
る。

これら実施例は前記の従来例（特開昭62−43615号）
に比べレンズ枚数が少ない。それはこの従来例がフオー
カス群（１群）とバリエーター群（２群）とコンペンセ
ーター群（３群）とリレー群（４群）からなる一般に知
られている４群ズームレンズ群であり、このタイプのレ
ンズ構成では比較的多くのレンズを必要とするからであ
る。

本発明のレンズ系は、前記の従来例のコンペンセータ
ー群の取除き、その像位置を補正する機能をリレー系の
一部のレンズを移動させることによつてこれに持たせ、
レンズの枚数を少なくした。つまり本発明では前記実施
例のようにリレー系を固定群（第３群）と移動群（第４
群）に分け、固定群（第３群）をパワーがほとんどない
レンズ群にすると共に条件（３）を満足するようにパワ
ー配置を定め、これによつて収差補正上特に問題を生ず
ることなしにコンペンセーター群を省いた分のレンズ枚
数の減少を可能にしたものである。

更に前記の各実施例においては、第４レンズ群が正レ
ンズのみで構成されている。この場合第４レンズ群を構
成するアツベ数の平均即ち第４レンズ群を構成するアツ
ベ数の和を第４レンズ群を構成するレンズの枚数で割つ
た値を58以上とすることが望ましい。これによつて第４
レンズ群内でほぼ色収差を補正することができ全変倍域
にわたつて色収差を良好に保つことが出来る。尚前記の
各実施例はすべてこの要件を満足している。

〔発明の効果〕

本発明の変倍レンズは、画角が15.6゜〜5.4゜程度の
範囲にて変倍する望遠タイプのレンズ系で、F/2.0程度
の大口径比であつて構成枚数が10枚程度と少ない電子ス
チルカメラおよびビデオカメラに好適な変倍レンズであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は夫々本発明の実施例１乃至実施例４
の断面図、第５図乃至第10図は実施例１の収差曲線図、
第11図乃至第13図は実施例２の収差曲線図、第14図乃至
第16図は実施例３の収差曲線図、第17図乃至第19図は実
施例４の収差曲線図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に第1,第2,第3,第４レンズ群
の四つのレンズ群よりなり、第１レンズ群と第３レンズ
群とを固定し、第２レンズ群を一方向に移動させて変倍
を行ない、第４レンズ群を変倍に伴う像面変動を補正す
るように移動させると共に第４レンズ群を移動させて合
焦を行なう変倍レンズにおいて、第１レンズ群，第４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、第３レンズ群は弱い屈折力を有していて、かつ
次の条件（１）乃至条件（３）を満足することを特徴と
する変倍レンズ。（１） 0.35＜|f₂/f₁|＜0.9 （２） −0.4＜f_W/f₃＜0.07 （３） −0.6＜f₄/f₃＜0.25 ただしf_Wは広角端における全系の焦点距離、f₁,f₂,f₃,f
₄は夫々第1,第2,第3,第４レンズ群の焦点距離である。