JP2870035B2 - 広角域を含む高変倍率ズームレンズ系 - Google Patents

広角域を含む高変倍率ズームレンズ系

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JP2870035B2 JP1221298A JP22129889A JP2870035B2 JP 2870035 B2 JP2870035 B2 JP 2870035B2 JP 1221298 A JP1221298 A JP 1221298A JP 22129889 A JP22129889 A JP 22129889A JP 2870035 B2 JP2870035 B2 JP 2870035B2
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    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/144Optical 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 having four groups only
    • G02B15/1441Optical 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 having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144105Optical 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 having four groups only the first group being positive arranged +-+-

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はズーム領域が広角から望遠までを含むコンパ
クトな高変倍率ズームレンズ系に関する。更に詳しく
は、変倍率が10倍程度のスチルカメラ用のコンパクトな
高変倍率ズームレンズ系に関する。
従来の技術 従来より広角域を含むズームレンズの構成として、負
屈折力の前群と正屈折力の後群より成る2群ズームが提
案されてきた。しかし、負先行の2群ズームで変倍率を
拡大すると、後群の移動量の増加が問題となるので、変
倍率は2〜2.5倍程度であった。そこで、変倍率を更に
拡大するために、前記2群ズームの後群を3群に分け、
負・正・負・正の4成分とすることによって変倍率を3
〜4倍としたズームレンズ系が考えられた。しかし、近
年ズームレンズの変倍率について更に高倍率化の傾向が
顕著となってきている。また、ズームレンズの焦点距離
範囲が拡がればズームレンズの機能は高まるが、性能,
大きさ,操作性に問題が生じ易いため、コンパクト化を
図りながら高倍率化を達成することは今までのズームレ
ンズの大きな課題であった。
この課題を解決するために、従来より種々のズームレ
ンズ系が提案されているが、広角域を含むコンパクトな
高変倍率ズームレンズ系は実現されていない(特開昭57
−192917号公報,同58−127908号公報,同60−178421号
公報,同61−212814号公報,同62−209508号公報,同63
−205628号公報,同63−208015号公報,同60−55314号
公報,同60−57814号公報,同60−142319号公報,同61
−50112号公報,同61−56315号公報等参照)。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、例えば35mm判を想定した場合、可変
焦点距離範囲が28〜300mmに対応する高変倍率ズームレ
ンズ系であって、変倍率が10倍程度の高変倍率でありな
がらコンパクトで、且つ全変倍範囲にわたり諸収差が良
好に補正されたズームレンズ系を提供することにある。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明に係る高変倍率ズ
ームレンズ系は、物体側より順に、正屈折力の第1群、
負屈折力の第2群、正屈折力の第3群及び負屈折力の第
4群より構成され、前記各群間の空気間隔をそれぞれに
変化させることによりズーミングを行い、以下の条件を
満足することを特徴とする広角域を含む高変倍率ズーム
レンズ系である。
但し、fS:最広角端における全系の焦点距離 fL:最望遠端における全系の焦点距離 f1:第1群の焦点距離 f2:第2群の焦点距離 f3:第3群の焦点距離。
以上のように、本発明のズームレンズ系は基本的に正
・負・正・負の4群で構成されており、ワイド側からテ
レ側へのズーミングに際しては第1群が物体側へ移動す
る。このことにより、短焦点側(ワイド側)での周辺光
量を確保することができるので、第1群の径の増大は引
き起こされない。
また、前記ズーミングに際しては、第2群と第3群と
の間の空気間隔を減少させつつ第2群と第3群を共に物
体側に移動させる。また、第4群を像側あるいは物体側
へ移動させることにより、第3群と第4群との間に空気
間隔は増加あるいは減少する。
従って、各群全てが移動することで各群がそれぞれ変
倍作用をもつことになり、高変倍率化と小型化に寄与し
ている。
また、条件式は第1群の屈折力を規定する条件で、
その上限を越えると特に最望遠端での歪曲が大きくな
る。一方、下限を越えると全長が長くなりコンパクト化
に反する。
本発明の如く、ズーム比(変倍率)が10程度の高変倍
率ズームレンズにおいて第2群の屈折力が必然的に強い
ものとなる。条件式はこの第2群の屈折力を規定する
条件で、その上限を越えると特に最望遠端での球面収差
の補正が困難となる。一方、下限を越えると全長が長く
なり、コンパクトさを犠牲にしない限り、広角域を含む
ズーム比10程度のズームレンズを良好な収差性能のもと
で構成することが困難となる。
次に条件式は第3群の実用的な範囲を規定したもの
で、その下限を越えると条件式のもとでは第2群及び
第3群の屈折力が共に強くなりすぎ、諸収差の補正が困
難となり、その上限を越えると本発明の目的とするコン
パクトさが失なわれる。
更に本発明においては、以下の条件を満足することが
望ましい。
但し、f4:第4群の焦点距離である。
条件式は第1群の屈折力に関するものである。条件
式の下限を越えて第1群の屈折力が強くなりすぎると
望遠端でレンズ全長が長くなる。一方、条件式の上限
を越えて第1群の屈折力が弱くなりすぎると所定の変倍
率を得るための第1群の移動量が増加し、望遠端でのレ
ンズ全長が長くなる。
条件式は第2群の焦点距離に対する第4群の屈折力
に関し、主に全系の焦点距離を調節し、全体の収差をバ
ランス良く補正するためのものである。下限を越えて第
4群の屈折力が強くなりすぎると、それに伴い第3群の
屈折力を強めなければならず、その結果変倍に伴う収差
変動が多くなってくる、一方、上限を越えて第4群の屈
折力が弱くなってくると諸収差をバランス良く補正する
のが困難となってくる。
また、本発明において第3群を正屈折力の前群と、同
じく正屈折力の後群と、に分割してフローティングさせ
てもよい。例えば、ワイド側からテレ側へのズーミング
の際には、前群と後群との間の空気間隔を減少させなが
ら第3群を物体側へ移動させてもよい。このように、そ
の間の光束がほぼ平行になっている空気間隔をズーミン
グ中に変化させることは、広角域を含む高変倍率ズーム
レンズにおいては特に補正困難な像面湾曲をズーム全域
で補正するのに効果的である。
更に本発明においては第3群の絞りの近傍に非球面を
配置すると、球面収差と軸外コマ収差を良好に補正する
ことができる。
実施例 以下、本発明に係る広角域を含むコンパクトな高変倍
率ズームレンズ系の実施例を示す。
但し、各実施例において、r1〜r33は物体側から数え
た面の曲率半径、d1〜d32は物体側から数えた軸上面間
隔を示し、N1〜N19〜ν19は物体側から数えた各レ
ンズのd線に対する屈折率,アッベ数を示す。また、f
は全系の焦点距離、FNOは開放Fナンバーを示す。
なお、実施例中、曲率半径に*印を付した面は非球面
で構成された面であることを示す。
また、実施例中における非球面は、全て次式にて定義
するものとする。
但し、y :光軸に垂直な方向の距離 x :距離yでの光軸に平行な方向における非球
面頂点からの変位 C0:非球面頂点における曲率 Ai:i次の非球面係数 である。
非球面係数 r16: A4=−0.82000×10-6 A6= 0.59438×10-8 A8=−0.21405×10-10 非球面係数 r12: A4=−0.64651×10-5 A6=−0.86721×10-8 A8= 0.30180×10-10 A10=−0.12534×10-12 非球面係数 r14: A4=−0.51647×10-5 A6=−0.45734×10-8 A8=−0.10521×10-10 A10= 0.14358×10-13 第1図〜第3図は、前記実施例1〜3に対応するレン
ズ構成及び第1〜4群(I)(II)(III)(IV)の最
広角端<S>から最望遠端<L>にかけての移動を模式
的に示している。尚、(III-1)及び(III-2)はそれぞ
れ第3群(III)の前群及び後群を示し、(A)は絞り
を示す。
第4図〜第6図は前記実施例1〜3に対応する収差図
で、それぞれ<S>は最広角端焦点距離,<Μ>は中間
焦点距離,<L>は最望遠端焦点距離での収差を示して
いる。また、実線(d)はd線に対する収差を表わし、
点線(SC)は正弦条件を表わす。更に、点線(DM)と実
線(DS)はメリジオナル面とサジタル面での非点収差を
それぞれ表わしている。
発明の効果 本発明によれば、変倍率が10倍程度の高変倍率であり
ながらコンパクトで、且つ全変倍範囲にわたり諸収差が
良好に補正されたズームレンズ系を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図及び第3図は本発明の実施例1,実施例2
及び実施例3にそれぞれ対応するレンズ構成及びレンズ
移動形式を示す断面図、第4図,第5図及び第6図はそ
れぞれ実施例1〜3に対応する収差図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−192917(JP,A) 特開 昭58−127908(JP,A) 特開 昭60−178421(JP,A) 特開 昭61−212814(JP,A) 特開 昭62−209508(JP,A) 特開 昭63−205628(JP,A) 特開 昭63−208015(JP,A) 特開 昭60−55314(JP,A) 特開 昭60−57814(JP,A) 特開 昭60−142319(JP,A) 特開 昭61−50112(JP,A) 特開 昭61−56315(JP,A) 特開 平1−197713(JP,A) 特開 昭57−5012(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に、正屈折力の第1群、負屈
    折力の第2群、正屈折力の第3群及び負屈折力の第4群
    より構成され、前記各群間の空気間隔をそれぞれに変化
    させることによりズーミングを行い、以下の条件を満足
    することを特徴とする広角域を含む高変倍率ズームレン
    ズ系; 但し、fS:最広角端における全系の焦点距離 fL:最望遠端における全系の焦点距離 f1:第1群の焦点距離 f2:第2群の焦点距離 f3:第3群の焦点距離。
  2. 【請求項2】更に以下の条件を満足することを特徴とす
    る第1請求項に記載のズームレンズ系; 但し、f4:第4群の焦点距離。
  3. 【請求項3】前記第3群を前群と後群の2群に分割して
    フローティングさせることを特徴とする第1請求項に記
    載のズームレンズ系。
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