JP2621247B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP2621247B2 JP2621247B2 JP62284842A JP28484287A JP2621247B2 JP 2621247 B2 JP2621247 B2 JP 2621247B2 JP 62284842 A JP62284842 A JP 62284842A JP 28484287 A JP28484287 A JP 28484287A JP 2621247 B2 JP2621247 B2 JP 2621247B2
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- lens
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- refractive power
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
- G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
- G02B15/17—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +--
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高精細度のテレビカメラ用ズームレンズに関
するものである。
するものである。
一般的に、テレビカメラ用の撮像素子はカメラ用のフ
イルムに比して感度が低いために、少なくともＦナンバ
ーが1.2〜２程度の明るさが必要とされる。しかも、テ
レビカメラ用ズームレンズとなると、この明るさを維持
しながらも、ズーミング領域が大きく、ズーム比が５倍
〜20倍以上のものが要求される。
イルムに比して感度が低いために、少なくともＦナンバ
ーが1.2〜２程度の明るさが必要とされる。しかも、テ
レビカメラ用ズームレンズとなると、この明るさを維持
しながらも、ズーミング領域が大きく、ズーム比が５倍
〜20倍以上のものが要求される。
従来から、数多くのズームタイプが提案されている
が、正負負正タイプのズームレンズは、比較的、高倍率
化及び大口径化を図れるという利点を持っている。そし
て、このタイプのレンズ系は第１レンズ群にフォーカシ
ングの機能を持たせ、第２レンズ群に変倍するためのバ
リエータの機能を持たせ、第３レンズ群に変倍による像
面変動を補正して一定に保つコンペンセータの機能を持
たせ、第４レンズ群に結像機能を持たせた４群構成から
なっている。そして、広角端から望遠鏡ヘズーミングを
行なう際に、第２レンズ群を像側へ線型に移動させ、第
３レンズ群を物体側へ凸を描くように移動させる方式が
採られている。
が、正負負正タイプのズームレンズは、比較的、高倍率
化及び大口径化を図れるという利点を持っている。そし
て、このタイプのレンズ系は第１レンズ群にフォーカシ
ングの機能を持たせ、第２レンズ群に変倍するためのバ
リエータの機能を持たせ、第３レンズ群に変倍による像
面変動を補正して一定に保つコンペンセータの機能を持
たせ、第４レンズ群に結像機能を持たせた４群構成から
なっている。そして、広角端から望遠鏡ヘズーミングを
行なう際に、第２レンズ群を像側へ線型に移動させ、第
３レンズ群を物体側へ凸を描くように移動させる方式が
採られている。
最近は電子画像技術の進歩は著しく、従来のテレビ画
像よりも格段に画質の良い高細精度のテレビジョンが開
発されつつある。このような、高細精度テレビカメラ用
のレンズには、残留収差が少なく高性能なレンズが要求
される。しかしながら、従来のズームレンズはこの残留
収差が大きく、またズーミングにより収差変動も大きい
ので、、このような、高細精度のテレビカメラ用レンズ
として、使用するには不十分な性能であった。
像よりも格段に画質の良い高細精度のテレビジョンが開
発されつつある。このような、高細精度テレビカメラ用
のレンズには、残留収差が少なく高性能なレンズが要求
される。しかしながら、従来のズームレンズはこの残留
収差が大きく、またズーミングにより収差変動も大きい
ので、、このような、高細精度のテレビカメラ用レンズ
として、使用するには不十分な性能であった。
特にズーミングに伴い、中間ポジションからの望遠端
（望遠ポジション）にかけての像面弯曲の変動が非常に
大きく、望遠端では負の像面弯曲が発生し易かった。そ
こで、この収差を広角端及び望遠端で補正すると、望遠
端よりやや広角側へ寄ったポジションで正の像面弯曲が
過大に発生するので好ましくなかった。このため、各レ
ンズ群のパワー配置を緩くしたり、またレンズの枚数を
増やして収差補正上の自由度を向上させても、この像面
弯曲の変動を補正することが非常に困難であった。した
がって、従来のズームレンズは、高精細度用レンズとし
て、満足のゆく性能を引き出すことができなかった。
（望遠ポジション）にかけての像面弯曲の変動が非常に
大きく、望遠端では負の像面弯曲が発生し易かった。そ
こで、この収差を広角端及び望遠端で補正すると、望遠
端よりやや広角側へ寄ったポジションで正の像面弯曲が
過大に発生するので好ましくなかった。このため、各レ
ンズ群のパワー配置を緩くしたり、またレンズの枚数を
増やして収差補正上の自由度を向上させても、この像面
弯曲の変動を補正することが非常に困難であった。した
がって、従来のズームレンズは、高精細度用レンズとし
て、満足のゆく性能を引き出すことができなかった。
このようなことから、本発明は上記の問題点を解決
し、大口径かつコンパクトで良好な収差補正のなされた
高性能なズームレンズを提供することを目的としてい
る。
し、大口径かつコンパクトで良好な収差補正のなされた
高性能なズームレンズを提供することを目的としてい
る。
本発明は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レ
ンズ群G1と、変倍を行なうバリエータの機能を持つ負の
屈折力の第２レンズ群G2の、該バリエータの変倍による
像面の変動を補正して像面位置を一定に保つコンペンセ
ータの機能を持つ第３レンズ群G3及び第４レンズ群と、
結像機能を持つ正の屈折力の第５レンズ群G5とから構成
されることを基本とするズームレンズであり、広角端か
ら望遠端へ変倍する際に、前記第１レンズ群G1及び第５
レンズ群G5を固定し、前記第２レンズ群G2を像側へ線型
に移動させ、前記第３レンズ群G3と前記第４レンズ群G4
とを物体型へ凸を描くようなそれぞれ異なった軌跡で移
動させることによって上記の問題点を解決しようとする
ものである。
ンズ群G1と、変倍を行なうバリエータの機能を持つ負の
屈折力の第２レンズ群G2の、該バリエータの変倍による
像面の変動を補正して像面位置を一定に保つコンペンセ
ータの機能を持つ第３レンズ群G3及び第４レンズ群と、
結像機能を持つ正の屈折力の第５レンズ群G5とから構成
されることを基本とするズームレンズであり、広角端か
ら望遠端へ変倍する際に、前記第１レンズ群G1及び第５
レンズ群G5を固定し、前記第２レンズ群G2を像側へ線型
に移動させ、前記第３レンズ群G3と前記第４レンズ群G4
とを物体型へ凸を描くようなそれぞれ異なった軌跡で移
動させることによって上記の問題点を解決しようとする
ものである。
上記の如き本発明の基本構成において、さらに、第２
レンズ群の焦点距離をf2、群３レンズ群G3の焦点距離を
f3、第４レンズ群G4の焦点距離をf4とするとき、 2.5＜|f3/f2|＜4.0 ……（１） 3.5＜|f4/f2|＜6.5 ……（２） の各条件を満足するように構成されることが望ましい。
レンズ群の焦点距離をf2、群３レンズ群G3の焦点距離を
f3、第４レンズ群G4の焦点距離をf4とするとき、 2.5＜|f3/f2|＜4.0 ……（１） 3.5＜|f4/f2|＜6.5 ……（２） の各条件を満足するように構成されることが望ましい。
本発明は４群構成のズームレンズ中に２つのコンペン
セータを配置した構成にして、良好な収差補正を行なお
うとするものであり、正負負正の４群構成で第４レンズ
群中に絞りＳが配置されているタイプのズームレンズに
おいて、第１図を参照しながら本発明の原理を具体的に
説明する。
セータを配置した構成にして、良好な収差補正を行なお
うとするものであり、正負負正の４群構成で第４レンズ
群中に絞りＳが配置されているタイプのズームレンズに
おいて、第１図を参照しながら本発明の原理を具体的に
説明する。
このタイプにおける従来からのズームレンズは、点線
で示す如く、広角端Ｗから望遠端Ｔへズーミングを行な
う際に、第１レンズ群及び第４レンズ群を固定し、第２
レンズ群を像側へ移動させて変倍し、コンペンセータの
第３レンズ群を物体側へ凸を描くように移動させてズー
ミングを行っている。
で示す如く、広角端Ｗから望遠端Ｔへズーミングを行な
う際に、第１レンズ群及び第４レンズ群を固定し、第２
レンズ群を像側へ移動させて変倍し、コンペンセータの
第３レンズ群を物体側へ凸を描くように移動させてズー
ミングを行っている。
そこで、本発明は実線で示す如く、この第４レンズ群
の１部であり、絞りＳより物体側に位置している少なく
とも１枚のレンズから成る正の屈折力を持つレンズ群
（従来の４群構成のズームレンズにおける第４レンズ群
G4の一部）をズーミングの際に、物体側へ凸面を描くよ
うに移動させて第２のコンペンセータとしての機能を持
たせている。そのため、この２つのコンペンセータ（第
３レンズ群G3と第４レンズ群G4）に、変倍による像面の
変動を補正して一定に保つ機能と、残留収差と収差変動
を抑える機能とそれぞれ兼ね備えることができる。した
がって、この方式を採用することで、高い性能を引き出
すことが可能な基本的構成とすることができるのであ
る。
の１部であり、絞りＳより物体側に位置している少なく
とも１枚のレンズから成る正の屈折力を持つレンズ群
（従来の４群構成のズームレンズにおける第４レンズ群
G4の一部）をズーミングの際に、物体側へ凸面を描くよ
うに移動させて第２のコンペンセータとしての機能を持
たせている。そのため、この２つのコンペンセータ（第
３レンズ群G3と第４レンズ群G4）に、変倍による像面の
変動を補正して一定に保つ機能と、残留収差と収差変動
を抑える機能とそれぞれ兼ね備えることができる。した
がって、この方式を採用することで、高い性能を引き出
すことが可能な基本的構成とすることができるのであ
る。
即ち、中間ポジションにおいて、負の屈折力を持つ第
３レンズ群G3及び正の屈折力を持つ第４レンズ群G4を、
共に物体側へ大きく繰り出し、特に、第３レンズ群G3と
絞りＳとの間隔が大きくなる構成であるので、この群を
通過する主光線が光軸から遠ざかり、負の像面弯曲が発
生する。したがって、この負の像面弯曲によって、中間
ポジションＭで過大に発生する正の像面弯曲を相殺する
ことが可能となるために、全ズーム域にわたって像面弯
曲の変動を抑えることができるのである。
３レンズ群G3及び正の屈折力を持つ第４レンズ群G4を、
共に物体側へ大きく繰り出し、特に、第３レンズ群G3と
絞りＳとの間隔が大きくなる構成であるので、この群を
通過する主光線が光軸から遠ざかり、負の像面弯曲が発
生する。したがって、この負の像面弯曲によって、中間
ポジションＭで過大に発生する正の像面弯曲を相殺する
ことが可能となるために、全ズーム域にわたって像面弯
曲の変動を抑えることができるのである。
尚、絞りＳの位置は、像面補正のために移動する第４
レンズ群G4と固定の第５レベル群G5との間に限らず、第
５レンズ群G5の中に設けることも可能である。
レンズ群G4と固定の第５レベル群G5との間に限らず、第
５レンズ群G5の中に設けることも可能である。
また、十分な収差補正及びコンパクト化を果たすには
条件式（１）及び（２）を満足するように本発明が構成
されることが望ましい。そして、以下に各条件式につい
て詳細に説明する。
条件式（１）及び（２）を満足するように本発明が構成
されることが望ましい。そして、以下に各条件式につい
て詳細に説明する。
条件式（１）はバリエータの第２レンズ群と第３レン
ズ群G3との適切な屈折力の比率を示すものである。条件
式（１）の上限を越えると、第３レンズ群G3の移動が大
きくなるために、中間ポジションＭにおいて第４レンズ
群G4を移動させると、この第３レンズ群G3は更に物体側
へ移動するので第２レンズ群と機械的な干渉を起こすの
で好ましくない。このことを避けて、ズーミングによる
移動空間を確保するために、この第２レンズ群G2と第３
レンズ群G3との距離を十分とらなければならないが、第
１レンズ群G1の前玉径を大きくする結果となる。したが
って、結局レンズ系の大型化を招き不適当である。
ズ群G3との適切な屈折力の比率を示すものである。条件
式（１）の上限を越えると、第３レンズ群G3の移動が大
きくなるために、中間ポジションＭにおいて第４レンズ
群G4を移動させると、この第３レンズ群G3は更に物体側
へ移動するので第２レンズ群と機械的な干渉を起こすの
で好ましくない。このことを避けて、ズーミングによる
移動空間を確保するために、この第２レンズ群G2と第３
レンズ群G3との距離を十分とらなければならないが、第
１レンズ群G1の前玉径を大きくする結果となる。したが
って、結局レンズ系の大型化を招き不適当である。
一方の、条件式（１）の下限を越えると、第３レンズ
群G3の移動量は小さくでき、コンパクト化を図ることが
可能となるが、ズーミングによる球面収差、コマ収差の
変動が大きくなり好ましくない。このために、第３レン
ズ群G3で発生する球面収差を補正しようとすると、第５
レンズ群G5の負担が大きくなり、高次の球面収差が発生
し易くなるので不都合である。
群G3の移動量は小さくでき、コンパクト化を図ることが
可能となるが、ズーミングによる球面収差、コマ収差の
変動が大きくなり好ましくない。このために、第３レン
ズ群G3で発生する球面収差を補正しようとすると、第５
レンズ群G5の負担が大きくなり、高次の球面収差が発生
し易くなるので不都合である。
また、条件式（２）は中間ポジションＭと望遠端Ｔと
における像面弯曲の差を効果的に小さくするための条件
である。この式の上限を越えると、第４レンズ群G4の屈
折力が小さくなり過ぎるために、中間ポジションＭにお
いて、ズーミング時に、この第４レンズ群G4を物体側へ
移動させても、第３レンズ群G3は更に物体側へ移動する
ことができない。そのために、この第３レンズ群G3と絞
りＳとの十分な間隔を確保できないので、このレンズ群
G3を通る主光線の位置が変化しない。したがって、負の
像面弯曲が発生せず、中間ポジションＭから望遠端Ｔに
かけて、像面弯曲の変動が大きくなるので不適当であ
る。
における像面弯曲の差を効果的に小さくするための条件
である。この式の上限を越えると、第４レンズ群G4の屈
折力が小さくなり過ぎるために、中間ポジションＭにお
いて、ズーミング時に、この第４レンズ群G4を物体側へ
移動させても、第３レンズ群G3は更に物体側へ移動する
ことができない。そのために、この第３レンズ群G3と絞
りＳとの十分な間隔を確保できないので、このレンズ群
G3を通る主光線の位置が変化しない。したがって、負の
像面弯曲が発生せず、中間ポジションＭから望遠端Ｔに
かけて、像面弯曲の変動が大きくなるので不適当であ
る。
一方、この式の下限を越えると、第４レンズ群G4の屈
折力が大きくなり過ぎて、この群による収斂作用が大き
くなる。したがって、第３レンズ群G3を通過した主光線
と光軸となす角、つまり、傾角が小さくなるので、この
第３レンズ群G3をより物体側へ移動させて絞りＳとの十
分な間隔を確保しても、第３レンズ群G3を通過する主光
線の位置が殆ど変化せず、中間ポジションＭと望遠端Ｔ
における像面弯曲の変動が甚大となり好ましくない。
折力が大きくなり過ぎて、この群による収斂作用が大き
くなる。したがって、第３レンズ群G3を通過した主光線
と光軸となす角、つまり、傾角が小さくなるので、この
第３レンズ群G3をより物体側へ移動させて絞りＳとの十
分な間隔を確保しても、第３レンズ群G3を通過する主光
線の位置が殆ど変化せず、中間ポジションＭと望遠端Ｔ
における像面弯曲の変動が甚大となり好ましくない。
また、ズーミングによる球面収差、コマ収差の変動を
良好に補正するには、第３レンズ群G3及び第４レンズ群
G4の最も物体側の曲率半径をそれぞれR30、R40とし、第
３レンズ群G3及び第４レンズ群G4の最も像側の曲率半径
をそれぞれR3i、R4iとすると、 を満足するような像側へ凸面を向けたメニスカス形状で
構成されることが望ましい。特に、第３ンズ群G3を負の
メニスカス形状のレンズで構成することにより、球面収
差補正に効果があり、また、このレンズ群の中心厚を薄
くすることができるので、軽量化を図りながら、ズーミ
ングによる可動スペースを確保することができる。
良好に補正するには、第３レンズ群G3及び第４レンズ群
G4の最も物体側の曲率半径をそれぞれR30、R40とし、第
３レンズ群G3及び第４レンズ群G4の最も像側の曲率半径
をそれぞれR3i、R4iとすると、 を満足するような像側へ凸面を向けたメニスカス形状で
構成されることが望ましい。特に、第３ンズ群G3を負の
メニスカス形状のレンズで構成することにより、球面収
差補正に効果があり、また、このレンズ群の中心厚を薄
くすることができるので、軽量化を図りながら、ズーミ
ングによる可動スペースを確保することができる。
更に、ズーミングによる軸上色収差の変動を抑えるに
は、第３レンズ群G3及び第４レンズ群G4のアッベ数をそ
れぞれνG3、νG4とすると、 νG3＞45 ……（５） νG4＞33 ……（６） を満足するように構成されることが望ましい。但し、こ
のコンペンセータの機能を持つ第３レンズ群G3及び第４
レンズ群G4が貼り合わせレンズで構成されている場合に
おいて、この群の焦点距離をfC、物体側に位置している
レンズの焦点距離をfa及びアッベ数をνａ、像側に位置
しているレンズの焦点距離をfb及びアッベ数νｂとする
とき、第３レンズ群及び第４レンズ群G4のアッベ数νＣ
は、 で定義されるものとする。
は、第３レンズ群G3及び第４レンズ群G4のアッベ数をそ
れぞれνG3、νG4とすると、 νG3＞45 ……（５） νG4＞33 ……（６） を満足するように構成されることが望ましい。但し、こ
のコンペンセータの機能を持つ第３レンズ群G3及び第４
レンズ群G4が貼り合わせレンズで構成されている場合に
おいて、この群の焦点距離をfC、物体側に位置している
レンズの焦点距離をfa及びアッベ数をνａ、像側に位置
しているレンズの焦点距離をfb及びアッベ数νｂとする
とき、第３レンズ群及び第４レンズ群G4のアッベ数νＣ
は、 で定義されるものとする。
ここで、色収差補正を十分に果たすためには、この第
３レンズ群G3及び第４レンズ群G4を構成しているレンズ
が負レンズと正レンズの貼り合わせレンズで構成される
ことが望ましいが、（５）及び（６）の条件が満足され
るように構成されないと、中間ポジションＭにおける負
の色収差が甚大に発生するので好ましくない。
３レンズ群G3及び第４レンズ群G4を構成しているレンズ
が負レンズと正レンズの貼り合わせレンズで構成される
ことが望ましいが、（５）及び（６）の条件が満足され
るように構成されないと、中間ポジションＭにおける負
の色収差が甚大に発生するので好ましくない。
尚、球面収差及びコマ収差等を補正するために、非球
面レンズを設けた構成をとっても良い。但し、この非球
面レンズの非球面形状は、レンズの頂点を原点として光
軸をｘ軸とし、光軸に垂直でレンズ面頂点を通る軸をｙ
軸としたとき、ｙ座標ｈに対するｘ座標の値は次式のよ
うに表される。ここで、C0は基準球面の曲率、ｋは円錐
定数、Ａは非球面係数である。
面レンズを設けた構成をとっても良い。但し、この非球
面レンズの非球面形状は、レンズの頂点を原点として光
軸をｘ軸とし、光軸に垂直でレンズ面頂点を通る軸をｙ
軸としたとき、ｙ座標ｈに対するｘ座標の値は次式のよ
うに表される。ここで、C0は基準球面の曲率、ｋは円錐
定数、Ａは非球面係数である。
以下に各実施例について詳細に説明する。
〔実施例１〕 第２図は本発明の実施例１におけるレンズ構成図を示
しており、この図を参照しながら実施例１における各群
の具体的な構成を以下に物体側から順番に説明する。第
１レンズ群G1は物体側、凸面を向けた負メニスカスレン
ズL11と、両凹の負レンズL12と、物体側へ凸面を向けた
正メニスカスレンズL13と、物体側へ凸面を向けた負メ
ニスカスレンズL14とそれに接合された面凸の正レンズL
15と、物体側に強い曲率の面を向けた両凸の正レンズL
16と、物体側へ凸面を向けた正メニスカスレンズL17と
から構成されており、全体として正の屈折力を持ってい
る。
しており、この図を参照しながら実施例１における各群
の具体的な構成を以下に物体側から順番に説明する。第
１レンズ群G1は物体側、凸面を向けた負メニスカスレン
ズL11と、両凹の負レンズL12と、物体側へ凸面を向けた
正メニスカスレンズL13と、物体側へ凸面を向けた負メ
ニスカスレンズL14とそれに接合された面凸の正レンズL
15と、物体側に強い曲率の面を向けた両凸の正レンズL
16と、物体側へ凸面を向けた正メニスカスレンズL17と
から構成されており、全体として正の屈折力を持ってい
る。
また、バリエータの機能を持つ第２レンズ群G2は物体
側へ凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹の負
レンズL22と、両凸の正レンズL23と、それに接合された
物体側により強い凹面を向けた負レンズL24とから構成
されており全体として負の屈折力を持っている。
側へ凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹の負
レンズL22と、両凸の正レンズL23と、それに接合された
物体側により強い凹面を向けた負レンズL24とから構成
されており全体として負の屈折力を持っている。
更に、負の屈折力を持つ第３レンズ群G3及び正の屈折
力を持つ第４レンズ群G4はともに１枚のレンズより構成
されながらも、コンペンセータの機能を持っている。そ
して、第３レンズ群G3は物体側に強い曲率の面を向けた
負メニスカスレンズL31で構成され、特に、この形状に
より球面収差の補正に効果がある。一方、第４レンズ群
G4は像側へ凸面を向けた正メニスカスレンズL41で構成
されている。ここで、各コンペンセータはメニスカス形
状で構成され、共に球面収差、コマ収差の変動を抑える
のに有利な構成となっている。
力を持つ第４レンズ群G4はともに１枚のレンズより構成
されながらも、コンペンセータの機能を持っている。そ
して、第３レンズ群G3は物体側に強い曲率の面を向けた
負メニスカスレンズL31で構成され、特に、この形状に
より球面収差の補正に効果がある。一方、第４レンズ群
G4は像側へ凸面を向けた正メニスカスレンズL41で構成
されている。ここで、各コンペンセータはメニスカス形
状で構成され、共に球面収差、コマ収差の変動を抑える
のに有利な構成となっている。
最後の結像機能を持つ第５レンズ群は、両凸の正レン
ズL51と、それに接合された像側へ凸面を向けた負メニ
スカスレンズL52と、両凸の負レンズL53と像側に強い曲
率の面を向けた両凸の正レンズL54と、両凸の正レンズL
55と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズL
56と、それに接合された物体側に強い曲率の面を向けた
両凸の正レンズL57と、物体側へ凸面を向けた正メニス
カスレンズL58とから構成され、全体として正の屈折力
を持っている。
ズL51と、それに接合された像側へ凸面を向けた負メニ
スカスレンズL52と、両凸の負レンズL53と像側に強い曲
率の面を向けた両凸の正レンズL54と、両凸の正レンズL
55と、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズL
56と、それに接合された物体側に強い曲率の面を向けた
両凸の正レンズL57と、物体側へ凸面を向けた正メニス
カスレンズL58とから構成され、全体として正の屈折力
を持っている。
そして、第４レンズ群G4と第５レンズ群G5との間に絞
りＳが配置されており、第５レンズ群G5と像面との間に
は三色分解プリズム等のプリズムＰが配置されている。
また、この第１レンズG1における物体側から順に３枚の
レンズL11〜L13を一体的に物体側へ繰り出させることに
よって、より近距離物体へのフォーカシングを行なうこ
とが可能である。
りＳが配置されており、第５レンズ群G5と像面との間に
は三色分解プリズム等のプリズムＰが配置されている。
また、この第１レンズG1における物体側から順に３枚の
レンズL11〜L13を一体的に物体側へ繰り出させることに
よって、より近距離物体へのフォーカシングを行なうこ
とが可能である。
以下の表１に、本発明における実施例１の諸元を示
し、また表２において各ポジションの可変群間隔を併記
している。但し、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎはｅ線
（546.1nm）を基準波長とした屈折率、νはｄ線（587.6
nm）を基準としたアッベ数、２ωは画角、ＦNOはＦナン
バーを示している。
し、また表２において各ポジションの可変群間隔を併記
している。但し、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎはｅ線
（546.1nm）を基準波長とした屈折率、νはｄ線（587.6
nm）を基準としたアッベ数、２ωは画角、ＦNOはＦナン
バーを示している。
実施例１における条件対応値 |f3/f2|＝2.87 |f4/f2|＝5.62 νG3＝50.19、μG4＝23.01 本発明の実施例１における広角端Ｗ（ｆ＝12.8）、中
間ポジション（ｆ＝40.0）及び望遠端Ｔ（ｆ＝67.4）の
収差図を第3A図、第3B図及び第3C図に示した。但し、収
差図はｅ線（546.1nm）に基づく球面収差、非点収差及
び歪曲収差を示しており、正弦条件（sine condition）
をS.C.、ｍをメリジオナル像面、ｓをサジタル像面、Ｙ
を像高として表している。
間ポジション（ｆ＝40.0）及び望遠端Ｔ（ｆ＝67.4）の
収差図を第3A図、第3B図及び第3C図に示した。但し、収
差図はｅ線（546.1nm）に基づく球面収差、非点収差及
び歪曲収差を示しており、正弦条件（sine condition）
をS.C.、ｍをメリジオナル像面、ｓをサジタル像面、Ｙ
を像高として表している。
この収差図から明らかなように、全ズーム域において
各収差とも極めて良好に補正されていることが分かる。
各収差とも極めて良好に補正されていることが分かる。
〔実施例２〕 実施例２は実施例１と比べて第３レンズ群G3と第４レ
ンズ群の１部だけが異なり、以下に、その点について、
実施例２の構成図を示す第４図を参照しながら説明す
る。
ンズ群の１部だけが異なり、以下に、その点について、
実施例２の構成図を示す第４図を参照しながら説明す
る。
第１コンペンセータの機能を持つ第３レンズ群G3物体
側に強い曲率の面を向けた負メニスカスレンズL311枚で
構成され、特に球面収差の補正に有利な形状となってい
る。一方、第２コンペンセータの機能を持つ第４レンズ
群は物体側に強い曲率の面を向けた負レンズL41と、そ
れに接合された物体側に強い曲率の面を向けた正レンズ
L42との２枚のレンズから構成され、全体の形状が正メ
ニスカス形状となっており、色収差を良好に補正する構
成としている。
側に強い曲率の面を向けた負メニスカスレンズL311枚で
構成され、特に球面収差の補正に有利な形状となってい
る。一方、第２コンペンセータの機能を持つ第４レンズ
群は物体側に強い曲率の面を向けた負レンズL41と、そ
れに接合された物体側に強い曲率の面を向けた正レンズ
L42との２枚のレンズから構成され、全体の形状が正メ
ニスカス形状となっており、色収差を良好に補正する構
成としている。
しかも、この２つのコンペンセータの形状が像側へ凸
面を向けたメニスカス形状となっているので、コマ収差
及び球面収差を良好に補正に効果的な構成としている。
面を向けたメニスカス形状となっているので、コマ収差
及び球面収差を良好に補正に効果的な構成としている。
また、第５レンズ群G5はこの群の最も物体側に位置し
ているレンズ成分が、実施例１において正レンズと負レ
ンズとの貼り合わせレンズで構成されているが、本実施
例においては、その分の色収差補正を第４レンズ群G4に
よって行なっているので、第４レンズ群４の最も物体側
に位置しているレンズ成分は正の単レンズL51のみの構
成としている。
ているレンズ成分が、実施例１において正レンズと負レ
ンズとの貼り合わせレンズで構成されているが、本実施
例においては、その分の色収差補正を第４レンズ群G4に
よって行なっているので、第４レンズ群４の最も物体側
に位置しているレンズ成分は正の単レンズL51のみの構
成としている。
また、第５レンズ群G5の最も物体側に位置しているレ
ンズL51の像側面（表３の諸元表では27面）はさらに球
面収差及びコマ収差の補正を良好とするために、円錐定
数ｋ＝１、非球面係数がA2＝1.69060×10-7、A3＝−2.3
3580×10-10、A4＝＝1.74950×10-3の非球面レンズで構
成されている。
ンズL51の像側面（表３の諸元表では27面）はさらに球
面収差及びコマ収差の補正を良好とするために、円錐定
数ｋ＝１、非球面係数がA2＝1.69060×10-7、A3＝−2.3
3580×10-10、A4＝＝1.74950×10-3の非球面レンズで構
成されている。
尚、本実施例のフォーカシングは第１レンズ群G1にお
ける物体側から順に、３枚のレンズL11〜L13を共に物体
側へ繰り出すことにより行っている。
ける物体側から順に、３枚のレンズL11〜L13を共に物体
側へ繰り出すことにより行っている。
以下に、表３に実施例２における諸元を示し、また、
表４に可変群間隔を併記した。
表４に可変群間隔を併記した。
実施例２における条件対応値 |f3/f2|＝2.87 |f4/f2|＝5.62 νG3＝49.45、νG4＝15.82 本発明の実施例２における広角端Ｗ（ｆ＝12.8）、中
間ポジション（ｆ＝40.0）及び望遠端Ｔ（ｆ＝67.4）の
収差図を第5A図、第5B図及び第5C図に示した。この図か
ら明らかなように、実施例２においても、全ズーム域に
わたって収差補正が極めて良好に補正されていることが
分かる。
間ポジション（ｆ＝40.0）及び望遠端Ｔ（ｆ＝67.4）の
収差図を第5A図、第5B図及び第5C図に示した。この図か
ら明らかなように、実施例２においても、全ズーム域に
わたって収差補正が極めて良好に補正されていることが
分かる。
〔実施例３〕 実施例３は実施例１と比べると、第３レンズ群G3の構
成だけが異なり、その点について、実施例３の構成図を
示す第６図を参照しながら以下に、説明する。
成だけが異なり、その点について、実施例３の構成図を
示す第６図を参照しながら以下に、説明する。
第１コンペンセータの機能を有し、負の屈折力を持つ
第３レンズ群G3は物体側へ強い曲率の面を向けた負レン
ズL31と、それに接合された両凸の正レンズL32との２枚
のレンズから成って色収差補正に有利な構成であり、ま
た、全体として物体側へ強い曲率の面を向けた負メニス
カス形状と成っており、球面収差補正に有利な形状とな
っている。
第３レンズ群G3は物体側へ強い曲率の面を向けた負レン
ズL31と、それに接合された両凸の正レンズL32との２枚
のレンズから成って色収差補正に有利な構成であり、ま
た、全体として物体側へ強い曲率の面を向けた負メニス
カス形状と成っており、球面収差補正に有利な形状とな
っている。
尚、本実施例におけるフォーカシングは第１レンズ群
の物体側から３枚のレンズL11〜L13を物体側へ繰り出す
ことにより行っている。
の物体側から３枚のレンズL11〜L13を物体側へ繰り出す
ことにより行っている。
以下に、表５に実施例３における諸元を示し、また、
表６に可変群間隔を併記した。
表６に可変群間隔を併記した。
実施例３における条件対応値 |f3/f2|＝3.00 |f4/f2|＝4.25 νG3＝26.01、νG4＝31.62 本発明の実施例３における広角端Ｗ（ｆ＝12.7）、中
間ポジション（ｆ＝40.0）及び望遠端Ｔ（ｆ＝70.0）の
収差図を第7A図、第7B図及び第7C図に示した。この図か
ら明らかなように、実施例３においても、全ズーム域に
わたって収差補正が極めて良好に補正されており、特
に、従来問題となっていたズーミングによる像面弯曲の
変動が抑えられているのが分かる。
間ポジション（ｆ＝40.0）及び望遠端Ｔ（ｆ＝70.0）の
収差図を第7A図、第7B図及び第7C図に示した。この図か
ら明らかなように、実施例３においても、全ズーム域に
わたって収差補正が極めて良好に補正されており、特
に、従来問題となっていたズーミングによる像面弯曲の
変動が抑えられているのが分かる。
したがって、本発明によって、優れた性能を持つ高精
細度のテレビカメラ用ズームレンズを実現できるのであ
る。
細度のテレビカメラ用ズームレンズを実現できるのであ
る。
尚、本発明は、従来の正負負正の４群構成タイプのズ
ームレンズにおける第４レンズ群の１部にコンペンセー
タの機能を持たせた実施例を示したが、この第３レンズ
群のコンペンセータを２分割にして、それぞれを光軸に
沿って相対的に移動させる方式を採って、残留収差及び
収差変動を抑えても良く、また、正負正正タイプの４群
ズームレンズにも適応できる。更に、言うまでもなく他
のタイプのスムーズレンズにおいても本発明が適応する
ことができる。
ームレンズにおける第４レンズ群の１部にコンペンセー
タの機能を持たせた実施例を示したが、この第３レンズ
群のコンペンセータを２分割にして、それぞれを光軸に
沿って相対的に移動させる方式を採って、残留収差及び
収差変動を抑えても良く、また、正負正正タイプの４群
ズームレンズにも適応できる。更に、言うまでもなく他
のタイプのスムーズレンズにおいても本発明が適応する
ことができる。
さらに、各実施例において第１レンズ群G1の一部を繰
り出す方法で合焦を行っているが、このレンズ群G1全体
を繰り出して合焦することも可能であり、またリアフォ
ーカスで合焦を行なうことも可能である。
り出す方法で合焦を行っているが、このレンズ群G1全体
を繰り出して合焦することも可能であり、またリアフォ
ーカスで合焦を行なうことも可能である。
このように、本発明によれば、従来から光学性能を劣
化させていた残留収差及び収差変動を、全ズーム域にお
いて極めて良好に抑え、特に像面弯曲が良好に補正され
た大口径でコンパクトなズームレンズを実現することが
できる。
化させていた残留収差及び収差変動を、全ズーム域にお
いて極めて良好に抑え、特に像面弯曲が良好に補正され
た大口径でコンパクトなズームレンズを実現することが
できる。
第１図は本発明の原理を示す図である。第２図、第４図
及び第６図は本発明の実施例１〜実施例３におけるレン
ズの構成図である。第3A図、第5A図及び第7A図は本発明
の実施例１〜実施例３における広角端Ｗ（広角ポジショ
ン）での収差図である。第3B図、第5B図及び第7B図は本
発明の実施例１〜実施例３における中間ポジションＭで
の収差図である。第3C図、第5C図及び第7C図は本発明の
実施例１〜実施例３における望遠端Ｔ（望遠ポジショ
ン）での収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1……第１レンズ群 G2……第２レンズ群 G3……第３レンズ群 G4……第４レンズ群 G5……第５レンズ群 Ｓ……絞り、Ｐ……プリズム
及び第６図は本発明の実施例１〜実施例３におけるレン
ズの構成図である。第3A図、第5A図及び第7A図は本発明
の実施例１〜実施例３における広角端Ｗ（広角ポジショ
ン）での収差図である。第3B図、第5B図及び第7B図は本
発明の実施例１〜実施例３における中間ポジションＭで
の収差図である。第3C図、第5C図及び第7C図は本発明の
実施例１〜実施例３における望遠端Ｔ（望遠ポジショ
ン）での収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1……第１レンズ群 G2……第２レンズ群 G3……第３レンズ群 G4……第４レンズ群 G5……第５レンズ群 Ｓ……絞り、Ｐ……プリズム
Claims (3)
- 【請求項１】物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レ
ンズ群G1と、変倍を行なうバリエータの機能を持つ負の
屈折力の第２レンズ群G2と、該バリエータの変倍による
像面の変動を補正して該像面の位置を一定に保つコンペ
ンセータの機能を持つ負の屈折力の第３レンズ群G3と、
該バリエータの変倍による像面の変動を補正して該像面
の位置を一定に保つコンペンセータの機能を持つ正の屈
折力の第４レンズ群G4と、結像機能を持つ正の屈折力の
第５のレンズ群G5と、前記第４レンズ群G4よりも像側に
配置された絞りＳとを有し、広角端から望遠鏡へ変倍す
る際に、前記第１レンズ群G1及び前記第５レンズ群G5と
を固定し、前記第２レンズ群G2を像側に線型に移動さ
せ、前記第３レンズ群G3と前記第４レンズ群G4とを物体
側へ凸を描くようなそれぞれ異なった軌跡で移動させ、
前記第３レンズ群G3の軌跡は前記第３レンズ群G3と前記
絞りＳとの間隔が前記広角端に対して中間ポジションで
大きくなるような軌跡であり、前記第２レンズ群G2の焦
点距離をf2、前記第３レンズ群G3の焦点距離をf3、前記
第４レンズ群G4の焦点距離をf4とするとき、 2.5＜|f3/f2|＜4.0 （１） 3.5＜|f4/f2|＜6.5 （２） の各条件を満足するように構成されたことを特徴とする
ズームレンズ。 - 【請求項２】前記第３レンズ群G3及び前記第４レンズ群
G4は、前記第３レンズ群G3及び前記第４レンズ群G4の最
も物体側の曲率半径をそれぞれR3o、R4oとし、前記第３
レンズ群G3及び前記第４レンズ群G4の最も像側の曲率半
径をそれぞれR3i、R4iとするとき、 を満足する像側に凸面を向けたメニスカス形状であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のズームレン
ズ。 - 【請求項３】前記第３レンズ群G3及び前記第４レンズ群
G4のアッベ数をそれぞれνG3、νG4とするとき、 νG3＞45 （５） νG4＞33 （６） を満足することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
のズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284842A JP2621247B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | ズームレンズ |
| US07/260,717 US4874231A (en) | 1987-11-11 | 1988-10-21 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284842A JP2621247B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126614A JPH01126614A (ja) | 1989-05-18 |
| JP2621247B2 true JP2621247B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=17683728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284842A Expired - Lifetime JP2621247B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | ズームレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4874231A (ja) |
| JP (1) | JP2621247B2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0506108B1 (en) * | 1991-03-29 | 1997-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens of rear focus type |
| JP3288746B2 (ja) * | 1992-04-16 | 2002-06-04 | 旭光学工業株式会社 | 望遠レンズ |
| JP3031598B2 (ja) * | 1994-03-09 | 2000-04-10 | 富士写真光機株式会社 | ズームレンズ系 |
| JP3278324B2 (ja) * | 1995-06-29 | 2002-04-30 | 富士写真光機株式会社 | ズームレンズ |
| US5870231A (en) * | 1995-06-30 | 1999-02-09 | Olympus Optical Co., Ltd. | Zoom lens system |
| AU7564698A (en) * | 1997-05-05 | 1998-11-27 | Alexander R. Roustaei | Optical scanner and image reader for reading images and decoding optical information including one and two dimensional symbologies at variable depth of field |
| JP3849129B2 (ja) * | 1997-08-18 | 2006-11-22 | 株式会社ニコン | ズームレンズ |
| JP4032502B2 (ja) * | 1998-05-14 | 2008-01-16 | 株式会社ニコン | 大口径比内焦超望遠レンズ |
| JP2000267003A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-29 | Fuji Photo Optical Co Ltd | ズームレンズ |
| US7123421B1 (en) * | 2005-04-22 | 2006-10-17 | Panavision International, L.P. | Compact high performance zoom lens system |
| JP5035898B2 (ja) * | 2007-10-09 | 2012-09-26 | 富士フイルム株式会社 | リアフォーカス式ズームレンズおよび撮像装置 |
| JP5517547B2 (ja) | 2009-10-05 | 2014-06-11 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US8179609B2 (en) * | 2009-10-19 | 2012-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
| JP5675473B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2015-02-25 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP5721514B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2015-05-20 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US20120320257A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Gal Shabtay | Auto-focus actuator for field curvature correction of zoom lenses |
| US8749892B2 (en) | 2011-06-17 | 2014-06-10 | DigitalOptics Corporation Europe Limited | Auto-focus actuator for field curvature correction of zoom lenses |
| JP5854269B2 (ja) * | 2012-02-07 | 2016-02-09 | 株式会社タムロン | 大口径比内焦式望遠ズームレンズ |
| JP5936463B2 (ja) | 2012-06-29 | 2016-06-22 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6034647B2 (ja) | 2012-10-16 | 2016-11-30 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6282043B2 (ja) * | 2013-04-30 | 2018-02-21 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6223026B2 (ja) * | 2013-07-10 | 2017-11-01 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6436668B2 (ja) * | 2014-07-22 | 2018-12-12 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| WO2016021221A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを備えた光学装置 |
| JP6199259B2 (ja) * | 2014-08-28 | 2017-09-20 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
| JP6494245B2 (ja) * | 2014-10-29 | 2019-04-03 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6544957B2 (ja) * | 2015-03-18 | 2019-07-17 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6649287B2 (ja) * | 2017-01-05 | 2020-02-19 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040010B2 (ja) * | 1976-02-26 | 1985-09-09 | キヤノン株式会社 | ズ−ムレンズ系 |
| JPS58136012A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-12 | Canon Inc | ズ−ムレンズの合焦方法 |
| JPS58140713A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-20 | Fujitsu Ltd | 光学装置 |
| JPS58140710A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-20 | Canon Inc | 高変倍ズ−ムレンズ系 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62284842A patent/JP2621247B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-21 US US07/260,717 patent/US4874231A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4874231A (en) | 1989-10-17 |
| JPH01126614A (ja) | 1989-05-18 |
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