JP2543780B2 - ズ―ムレンズ - Google Patents
ズ―ムレンズInfo
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- JP2543780B2 JP2543780B2 JP2192932A JP19293290A JP2543780B2 JP 2543780 B2 JP2543780 B2 JP 2543780B2 JP 2192932 A JP2192932 A JP 2192932A JP 19293290 A JP19293290 A JP 19293290A JP 2543780 B2 JP2543780 B2 JP 2543780B2
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- Japan
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- lens
- lens group
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- aspherical surface
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ビデオカメラ等に適したコンパクトなズ
ームレンズに関する。
ームレンズに関する。
（従来技術） 近年、家庭用の一体型ビデオカメラの普及に伴い、各
種ビデオカメラ用レンズの開発が盛んに行われるように
なってきた。これらのズームレンズ中、６倍以上と高変
倍比を持つタイプとして、特開昭62−24213号公報や特
開昭63−123009号公報に見られる様に、物体側から順に
正、負、正、正の各屈折力を有する４レンズ成分から構
成され、変倍中第１レンズ成分と第３レンズ成分とを固
定し第２レンズ成分を一方向に移動させて変倍を行な
い、第４レンズ成分を前後に移動させることによって変
倍に伴う焦点位置の変動の補正を行うものが知られてい
る。
種ビデオカメラ用レンズの開発が盛んに行われるように
なってきた。これらのズームレンズ中、６倍以上と高変
倍比を持つタイプとして、特開昭62−24213号公報や特
開昭63−123009号公報に見られる様に、物体側から順に
正、負、正、正の各屈折力を有する４レンズ成分から構
成され、変倍中第１レンズ成分と第３レンズ成分とを固
定し第２レンズ成分を一方向に移動させて変倍を行な
い、第４レンズ成分を前後に移動させることによって変
倍に伴う焦点位置の変動の補正を行うものが知られてい
る。
この方式のズームレンズは、高変倍比で大口径であり
ながら比較的レンズ枚数の少ないタイプとして知られて
おり、第３レンズ成分が変倍時に移動しないため第１レ
ンズ成分と絞りの距離を短くすることが可能で、前玉径
を比較的小さくすることができる。しかし、さらにコン
パクト化、高変倍化を行った場合に、性能が劣化するの
を免れることができなくなって来る。特にディストーシ
ョン及び非点収差が増加する。
ながら比較的レンズ枚数の少ないタイプとして知られて
おり、第３レンズ成分が変倍時に移動しないため第１レ
ンズ成分と絞りの距離を短くすることが可能で、前玉径
を比較的小さくすることができる。しかし、さらにコン
パクト化、高変倍化を行った場合に、性能が劣化するの
を免れることができなくなって来る。特にディストーシ
ョン及び非点収差が増加する。
（この発明が解決しようとする問題点） 本発明は、比較的少ない枚数で構成され軽量、コンパ
クト化が可能な、高変倍比のズームレンズ、特に高性能
のビデオカメラ用として好適なズームレンズを得ようと
するものである。
クト化が可能な、高変倍比のズームレンズ、特に高性能
のビデオカメラ用として好適なズームレンズを得ようと
するものである。
（問題を解決する手段） 本発明のズームレンズは、物体側から順に、少なくと
も一つずつの負レンズ及び正レンズを有し、変倍時に固
定である正の第１レンズ群、変倍に伴い移動する負の第
２レンズ群、非球面を有する比較的弱い屈折力の単レン
ズと正の単レンズより成り、変倍時に固定である正の第
３レンズ群、変倍に伴う像面位置の変化を補正する正の
第４レンズ群、及び比較的弱い屈折力を有する単レンズ
から成り、変倍時に固定の第５レンズ群を有し、第５レ
ンズ群内に非球面を設けたことを特徴とする。
も一つずつの負レンズ及び正レンズを有し、変倍時に固
定である正の第１レンズ群、変倍に伴い移動する負の第
２レンズ群、非球面を有する比較的弱い屈折力の単レン
ズと正の単レンズより成り、変倍時に固定である正の第
３レンズ群、変倍に伴う像面位置の変化を補正する正の
第４レンズ群、及び比較的弱い屈折力を有する単レンズ
から成り、変倍時に固定の第５レンズ群を有し、第５レ
ンズ群内に非球面を設けたことを特徴とする。
さらに副次的に以下の条件を満足することが望まし
い。
い。
第２レンズ群において、 0.2＜|f2|FW/（fWZ）＜0.4 （１） fW:ワイド端のレンズ全系の焦点距離 f2:第２レンズ群の焦点距離 FW:ワイド端のＦナンバー Z:ズーム比 第３レンズ群の非球面を有する単レンズにおいて −0.18＜fW/f3A＜0.18 （２） 0.001＜FWΔ3/fW＜0.1 （３） 但し fW:ワイド端の全レンズ系の焦点距離 f3A:第３レンズ群の非球面を有する単レンズの焦点距離 FW:ワイド端のＦナンバー Δ3:第３レンズ群の非球面における、有効半径位置での
母球面からの変型量 第４レンズ群において、 0.3＜fW/f4＜0.7 （４） 但し fW:ワイド端の全レンズ系の焦点距離 f4:第４レンズ群の焦点距離 また、第４レンズ群はその構成として、少なくとも一
つずつの正レンズ及び負レンズを有することが望まし
い。
母球面からの変型量 第４レンズ群において、 0.3＜fW/f4＜0.7 （４） 但し fW:ワイド端の全レンズ系の焦点距離 f4:第４レンズ群の焦点距離 また、第４レンズ群はその構成として、少なくとも一
つずつの正レンズ及び負レンズを有することが望まし
い。
第５レンズ群の単レンズにおいて −0.20＜fW/f5＜0.20 （５） 但し fW:ワイド端の全レンズ系の焦点距離 f5:第５レンズ群の焦点距離 又、第５レンズ群は非球面を有することが望ましい。
（作用） 本発明のズームレンズの第１レンズ群は、物体側から
順に、少なくとも一ずつの負レンズ及び正レンズを有
し、変倍時に固定であり、正の屈折力を有している。そ
して少なくとも一つずつの負レンズ及び正レンズを有す
ることによって倍率及び軸上色収差を良好に補正してい
る。第２レンズ群は負の屈折力を有し、光軸上を移動す
ることにより変倍を行うものである。第３レンズ群は変
倍時に固定であり、全体として正の屈折力を有してお
り、このレンズ群中の比較的弱い屈折力の単レンズは非
球面を有し、これによって主に開口による収差を補正し
ており、そして、弱い屈折力を有することによって、コ
スト低減のため加工性の良いプラスチックのような硝材
を用いた場合でも、環境変化によるバックフォーカスの
変化などの性能変化を実用上問題の無い程度にすること
を可能としている。また、第３レンズ群の正の単レンズ
は第２レンズ群からの発散性の光束をほぼアフォーカル
として第４レンズ群へ導くものである。第４レンズ群は
正の屈折力を有し、第２レンズ群による変倍で生じる像
面位置の変化に対応して移動し、その補正を行うもので
ある。
順に、少なくとも一ずつの負レンズ及び正レンズを有
し、変倍時に固定であり、正の屈折力を有している。そ
して少なくとも一つずつの負レンズ及び正レンズを有す
ることによって倍率及び軸上色収差を良好に補正してい
る。第２レンズ群は負の屈折力を有し、光軸上を移動す
ることにより変倍を行うものである。第３レンズ群は変
倍時に固定であり、全体として正の屈折力を有してお
り、このレンズ群中の比較的弱い屈折力の単レンズは非
球面を有し、これによって主に開口による収差を補正し
ており、そして、弱い屈折力を有することによって、コ
スト低減のため加工性の良いプラスチックのような硝材
を用いた場合でも、環境変化によるバックフォーカスの
変化などの性能変化を実用上問題の無い程度にすること
を可能としている。また、第３レンズ群の正の単レンズ
は第２レンズ群からの発散性の光束をほぼアフォーカル
として第４レンズ群へ導くものである。第４レンズ群は
正の屈折力を有し、第２レンズ群による変倍で生じる像
面位置の変化に対応して移動し、その補正を行うもので
ある。
また、本発明におけるフォーカシングは第１レンズ
群、第３レンズ群、第４レンズ群などによって可能であ
るが、第４レンズ群への入射光がほぼアフォーカルであ
るので、第４レンズ群の移動による収差変化は比較的少
なくなっており、性能面とコンパクト性より第４レンズ
群によってフォーカシングを行うことが有利である。
群、第３レンズ群、第４レンズ群などによって可能であ
るが、第４レンズ群への入射光がほぼアフォーカルであ
るので、第４レンズ群の移動による収差変化は比較的少
なくなっており、性能面とコンパクト性より第４レンズ
群によってフォーカシングを行うことが有利である。
第５レンズ群は変倍時に固定の比較的弱い屈折力を有
する単レンズから構成されており、像面近くに配置する
ことにより他の収差に対して大きな影響を与えずに非点
収差及び歪曲収差の良好な補正を可能にしている。また
第５レンズ群は比較的弱い屈折力を有する。もし、第５
レンズ群の正の屈折力を持った場合、第５レンズ群の結
像倍率（縮小系）をm5とすると、変倍時の第４レンズ群
の移動量が、変倍による像面位置の変化に対して1/m5の
２乗に比例して増大する。このため、第５レンズ群が正
で強い屈折力を持つと第４レンズ群の移動量が大となる
ので、移動のためのスペースが大きくなり、レンズ全系
のコンパクト化が難しくなり、特に第４レンズ群をフォ
ーカシングレンズとした場合に第３レンズ群に干渉する
可能性が生じるため好ましくない。また、第５レンズ群
が負の強い屈折力を持った場合、第４レンズ群の移動量
は小さくなり、ワイド側での負の歪曲収差を小さくでき
るため、コンパクト化には有利であるが、第４レンズ群
の屈折力の増大による球面収差の良好な補正が困難にな
る。
する単レンズから構成されており、像面近くに配置する
ことにより他の収差に対して大きな影響を与えずに非点
収差及び歪曲収差の良好な補正を可能にしている。また
第５レンズ群は比較的弱い屈折力を有する。もし、第５
レンズ群の正の屈折力を持った場合、第５レンズ群の結
像倍率（縮小系）をm5とすると、変倍時の第４レンズ群
の移動量が、変倍による像面位置の変化に対して1/m5の
２乗に比例して増大する。このため、第５レンズ群が正
で強い屈折力を持つと第４レンズ群の移動量が大となる
ので、移動のためのスペースが大きくなり、レンズ全系
のコンパクト化が難しくなり、特に第４レンズ群をフォ
ーカシングレンズとした場合に第３レンズ群に干渉する
可能性が生じるため好ましくない。また、第５レンズ群
が負の強い屈折力を持った場合、第４レンズ群の移動量
は小さくなり、ワイド側での負の歪曲収差を小さくでき
るため、コンパクト化には有利であるが、第４レンズ群
の屈折力の増大による球面収差の良好な補正が困難にな
る。
また望ましくは、第５レンズ群は非球面を有すること
が収差補正上有効であり、特に画角の大きいところでの
非点収差を良好に補正することが可能となる。さらに、
第５レンズ群は像面に近い位置にあるので、温度、湿度
変化に対する性能変化が大きいプラスチック等の硝材を
用いた場合でもバックフォーカスの変化が少なく、コス
ト低減のためこのような硝材を用いることが可能であ
る。
が収差補正上有効であり、特に画角の大きいところでの
非点収差を良好に補正することが可能となる。さらに、
第５レンズ群は像面に近い位置にあるので、温度、湿度
変化に対する性能変化が大きいプラスチック等の硝材を
用いた場合でもバックフォーカスの変化が少なく、コス
ト低減のためこのような硝材を用いることが可能であ
る。
条件（１）式は第２レンズ群の焦点距離、ワイド端で
の全系の焦点距離及びズーム比に関する条件で、上限を
越えると第２レンズ群の変倍に伴う移動量が大きくな
り、第１レンズ群と第３レンズ群の間隔が広くなりコン
パクト化が困難となる。また、下限を超えると変倍に伴
う非点収差、歪曲収差の変動が補正困難となる。
の全系の焦点距離及びズーム比に関する条件で、上限を
越えると第２レンズ群の変倍に伴う移動量が大きくな
り、第１レンズ群と第３レンズ群の間隔が広くなりコン
パクト化が困難となる。また、下限を超えると変倍に伴
う非点収差、歪曲収差の変動が補正困難となる。
条件（２）式は第３レンズ群の非球面を有する比較的
弱い屈折力の単レンズの焦点距離とワイド端での全系の
焦点距離に関する条件で、上限を超えると球面収差が補
正不足になり、下限を超えると球面収差が補正過剰とな
るため、コントラストの低下をまねき画質の劣化を生じ
る。また本条件を満足することにより、プラスチックの
ような硝材を用いた場合のバックフォーカスの変化を少
なく抑えることが可能となる。
弱い屈折力の単レンズの焦点距離とワイド端での全系の
焦点距離に関する条件で、上限を超えると球面収差が補
正不足になり、下限を超えると球面収差が補正過剰とな
るため、コントラストの低下をまねき画質の劣化を生じ
る。また本条件を満足することにより、プラスチックの
ような硝材を用いた場合のバックフォーカスの変化を少
なく抑えることが可能となる。
条件（３）式は第３レンズ群の非球面を有する比較的
弱い屈折力の単レンズの非球面の変形量とワイド端での
全系の焦点距離及びＦナンバーに関する条件で、上限を
超えるとこのレンズに偏芯に対する誤差感度が大きくな
り、実用上問題が生じる。また下限を超えると球面収
差、コマ収差の補正が困難となる。
弱い屈折力の単レンズの非球面の変形量とワイド端での
全系の焦点距離及びＦナンバーに関する条件で、上限を
超えるとこのレンズに偏芯に対する誤差感度が大きくな
り、実用上問題が生じる。また下限を超えると球面収
差、コマ収差の補正が困難となる。
条件（４）式は第４レンズ群の焦点距離とワイド端の
全系の焦点距離に関する条件で、上限を超えると画質の
大きいところでの外向性のコマ収差が増大し解像力の低
下をまねき、下限を超えると第４レンズ群の移動量が増
大するためコンパクト化に不利となる。また、第４レン
ズ群は倍率収差の発生を小さく抑えるために少なくとも
一つずつの、正レンズ及び負レンズを有することが望ま
しい。
全系の焦点距離に関する条件で、上限を超えると画質の
大きいところでの外向性のコマ収差が増大し解像力の低
下をまねき、下限を超えると第４レンズ群の移動量が増
大するためコンパクト化に不利となる。また、第４レン
ズ群は倍率収差の発生を小さく抑えるために少なくとも
一つずつの、正レンズ及び負レンズを有することが望ま
しい。
条件（５）式は第５レンズ群の焦点距離とワイド端の
焦点距離に関する条件で、第５レンズ群の焦点距離が小
となった場合の問題は先に説明したが、特に、この上限
を超えるとワイド側での負の歪曲収差が増大し、下限を
超えると射出瞳が像面に近ずき過ぎる。
焦点距離に関する条件で、第５レンズ群の焦点距離が小
となった場合の問題は先に説明したが、特に、この上限
を超えるとワイド側での負の歪曲収差が増大し、下限を
超えると射出瞳が像面に近ずき過ぎる。
（実施例） 以下、この発明のズームレンズの実施例を示す。
表中の各記号は R:各屈折面の曲率半径 D:屈折面間隔 N:レンズの硝材の屈折率（波長はｄ線＝58 7.56nm） V:レンズの硝材のアッベ数 f:レンズ全系の焦点距離 ２ω：画角 F:Fナンバー fb:バックフォーカス（カバーガラスの像側面から結像
面までの長さ） ΣD:レンズ先端から像面までの長さ（カバーガラスを含
む） Y:像高 をそれぞれ示す。また、別表に各実施例における本明細
書中に記載の諸値を示す。なお、実施例においては、レ
ンズ最終面と結像面の間にローパスフィルター、赤外カ
ットフィルター、フェースプレートに相当するカバーガ
ラスが入っている。
面までの長さ） ΣD:レンズ先端から像面までの長さ（カバーガラスを含
む） Y:像高 をそれぞれ示す。また、別表に各実施例における本明細
書中に記載の諸値を示す。なお、実施例においては、レ
ンズ最終面と結像面の間にローパスフィルター、赤外カ
ットフィルター、フェースプレートに相当するカバーガ
ラスが入っている。
なお、実施例の具体的な構成を示せば、 物体側から、負のメニスカレンズと正の両凸レンズの
はり合せレンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカレン
ズの順に構成された第１レンズ群、負のメニスカスレン
ズ、両凹レンズと正レンズのはり合せレンズの順に構成
された第２レンズ群、非球面を有する弱い屈折力の単レ
ンズと正の単レンズを有する第３レンズ群、正の単レン
ズ、負のメニスカレンズと正のレンズのはり合せレンズ
よりに構成された第４レンズ群、比較的弱い屈折力の単
レンズより構成された第５レンズ群より成っている。
はり合せレンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカレン
ズの順に構成された第１レンズ群、負のメニスカスレン
ズ、両凹レンズと正レンズのはり合せレンズの順に構成
された第２レンズ群、非球面を有する弱い屈折力の単レ
ンズと正の単レンズを有する第３レンズ群、正の単レン
ズ、負のメニスカレンズと正のレンズのはり合せレンズ
よりに構成された第４レンズ群、比較的弱い屈折力の単
レンズより構成された第５レンズ群より成っている。
実施例における非球面係数の定義は次の通りである。
但し、 X:非球面の頂点を原点とし、光軸に沿って物体側から像
側に向かう座標 h:非球面の頂点を原点とし、光軸に垂直な座標 c:非球面の近軸曲率 を表す。
側に向かう座標 h:非球面の頂点を原点とし、光軸に垂直な座標 c:非球面の近軸曲率 を表す。
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ （発明の効果） この発明のズームレンズは、各実施例及び図面に見る
ように、６倍程度以上といった高変倍比でありながらコ
ンパクトで、各収差図にみられるように良好に性能のズ
ームレンズを実現できた。
ように、６倍程度以上といった高変倍比でありながらコ
ンパクトで、各収差図にみられるように良好に性能のズ
ームレンズを実現できた。
第１図乃至第５図はそれぞれこの発明のズームレンズの
第１実施例乃至第５実施例の断面図、第６図乃至第20図
はこの発明のズームレンズの第１実施例乃至第５実施例
のワイド、ミドル、テレポジションの収差図である。
第１実施例乃至第５実施例の断面図、第６図乃至第20図
はこの発明のズームレンズの第１実施例乃至第５実施例
のワイド、ミドル、テレポジションの収差図である。
Claims (1)
- 【請求項１】物体側から順に、少なくとも一つずつの負
レンズ及び正レンズを有し、変倍時に固定である正の第
１レンズ群、変倍に伴い移動する負の第２レンズ群、非
球面を有する比較的弱い屈折力の単レンズと正の単レン
ズよりなり、変倍時に固定である正の第３レンズ群、変
倍に伴う像面位置の変化を補正する正の第４レンズ群、
比較的弱い屈折力を有する単レンズからなり、変倍時に
固定の第５レンズ群から構成され、 第２レンズ群は物体側から順に負レンズ、両凹レンズと
正レンズの貼合わせレンズで構成され、 0.2＜|f2|FW/（fWZ）＜0.4 ただし fW:ワイド端のレンズ全系の焦点距離 f2:第２レンズ群の焦点距離 FW:ワイド端のＦナンバー Z:ズーム比 の条件を満たし、 非球面を有する単レンズである第３レンズ群は、 −0.18＜fW/f3A＜0.18 0.001＜FWΔ3/fW＜0.1 ただし fW:ワイド端のレンズ全系の焦点距離 f3A:第３レンズ群の非球面を有する単レンズの焦点距離 FW:ワイド端のＦナンバー Δ3:第３レンズ群の非球面における、有効半径位置での
母球面からの変形量 の条件を満たし、 第５レンズ群は非球面を有すると共に、 −0.20＜fW/f5＜0.20 ただし fW:ワイド端のレンズ全系の焦点距離 f5:第５レンズ群の焦点距離 の条件を満たすことを特徴とするズームレンズ
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192932A JP2543780B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | ズ―ムレンズ |
| US07/689,559 US5202992A (en) | 1990-04-27 | 1991-04-23 | Zoom lens apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192932A JP2543780B2 (ja) | 1990-07-23 | 1990-07-23 | ズ―ムレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478809A JPH0478809A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2543780B2 true JP2543780B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=16299398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2192932A Expired - Lifetime JP2543780B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-07-23 | ズ―ムレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543780B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3478637B2 (ja) * | 1995-05-30 | 2003-12-15 | キヤノン株式会社 | 小型のズームレンズ |
| JPH0968653A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-11 | Olympus Optical Co Ltd | ズームレンズ |
| JP3593400B2 (ja) * | 1995-12-12 | 2004-11-24 | 日本電産コパル株式会社 | リアフォーカス式ズームレンズ |
| JP2006317478A (ja) | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | 変倍光学系 |
| JP4853764B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2012-01-11 | コニカミノルタオプト株式会社 | ズームレンズ |
| JP4889333B2 (ja) | 2006-03-23 | 2012-03-07 | 日東光学株式会社 | ズームレンズシステム |
| JP2007322804A (ja) | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP5153300B2 (ja) | 2007-11-07 | 2013-02-27 | 富士通テン株式会社 | アンテナ |
| JP2012078788A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-04-19 | Tamron Co Ltd | ズームレンズ |
| CN107589534B (zh) | 2017-09-04 | 2019-09-17 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种透镜系统及镜头 |
| JP7148130B2 (ja) * | 2018-12-20 | 2022-10-05 | 株式会社シグマ | 変倍結像光学系 |
| JP7217935B2 (ja) * | 2018-12-25 | 2023-02-06 | 株式会社シグマ | 変倍結像光学系 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647013A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Ricoh Kk | Small-sized high variable power zoom lens |
| JP2605386B2 (ja) * | 1988-12-21 | 1997-04-30 | キヤノン株式会社 | コンパクトなズームレンズ |
-
1990
- 1990-07-23 JP JP2192932A patent/JP2543780B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0478809A (ja) | 1992-03-12 |
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