JP2920549B2 - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JP2920549B2
JP2920549B2 JP2222390A JP2222390A JP2920549B2 JP 2920549 B2 JP2920549 B2 JP 2920549B2 JP 2222390 A JP2222390 A JP 2222390A JP 2222390 A JP2222390 A JP 2222390A JP 2920549 B2 JP2920549 B2 JP 2920549B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ズームレンズに関するもので、特に電子撮
像素子を用いたカメラ等に使用される小型ズームレンズ
に関するものである。
[従来の技術] 最近、ホームビデオカメラは、小型軽量化が進み、そ
れに伴い撮像レンズの小型化にも力が注がれている。又
撮像レンズの小型化に関しては、全長を短くすることや
前玉径を小さくすることに特に力が注がれている。
ズームレンズ系を小型化するために、変倍化は変えな
いとしても、画角を小さくしたり、開放Fナンバーを大
きな値にすることにより行なっており、従来主流であっ
たF/1.4から、F/2.0へ移行しつつあり、特に前玉径の小
型化のニーズが高くなっている。
従来のビデオ用ズームレンズは、物体側から順に、正
の屈折力の第1群と、負の屈折力を持ち変倍のために光
軸を沿って移動する第2群と、負又は正の屈折力を持
ち、変倍による焦点位置の変動をなくすために光軸に沿
って移動する第3群と、結像作用を有し常時固定のリレ
ー系である第4群とより構成され、開口絞りを第3群と
第4群の間もしくは第4群中に固定したものである。こ
のような構成のズームレンズでの場合、前玉と開口絞り
の間に多くのスペースを要し、全系の入射瞳位置が深く
なりやすく、どうしても前玉が巨大にならざるを得なか
った。このような従来の構成のズームレンズで前玉の小
型化を計っているものがある。例えば、特開昭62-54213
号公報に記載されたズームレンズは、第1群,第2群を
極力薄くして入射瞳位置を浅くし、前玉径の小型化を計
っている。又特開昭63-287810号公報に記載されたズー
ムレンズは、第1群から第3群までの構成枚数を極力少
なくし、かつ変倍時の可動スペースを効率的に用いるよ
うな屈折力配置にして必要なスペースを少なくし、入射
瞳位置を浅くして前玉径の小型化を計っている。
また前玉径を大きくするもう一つの要因として、第1
群を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行なう点
があげられる。つまり第1群を最も繰り出した最至近距
離物点へ合焦した時に周辺光量を確保する点があげられ
る。これは、第1群を物体側へ繰り出すことによって入
射瞳が深くなるためである。この点を解消するために、
例えば特開昭60-184221号公報に記載されたレンズ系の
ように、フォーカシング作用を絞りより後ろの群に持た
せ前玉の巨大化を抑えたものがある。
しかし以上の従来例においても前玉の小型化は充分で
はなく、一定の限界を有している。
更に従来のズームレンズにおいて、第3群に相当する
機能つまり変倍時の像位置の変動を補正する機能(コン
ペンセーター作用)を、絞りより後ろの群のリレー系全
体又はその一部のレンズに持たせ、これによって第3群
を廃止して、絞りより物体側のスペースを少なくして前
玉径を小にしたものがある。それは特公昭47-42175号,
特公昭57-12125号,特開昭63-123009号等である。特に
絞りより後ろのレンズ系全体(後群)をコンペンセータ
ーとして移動させるようにし、この後群の負の屈折力を
持つ第2群と反対方向に動くような屈折力配置にすれ
ば、この後群(これが新たに第3群と考えられる)も、
第2群と同様に変倍作用を有することになるので、第2
群の変倍の際の移動量が少なくなり、絞りより物体側の
移動スペースを減少出来、前玉径を小さく出来る。しか
しこの方式のレンズ系は、変倍域全体にわたり一様な傾
向の残存収差特にコマ収差,球面収差がある。したがっ
て例えば特公昭57-12125号公報のレンズ系のように第3
群より後ろに,固定であって全体として屈折力が弱く、
収差補正を目的としたレンズ群を設けて変倍域全体で収
差が良好に補正されたレンズ系としている。
しかしこの特開昭57-12125号公報のレンズ系は、絞り
が第3群と第4群の間に設けられているため、前玉径の
小型化にはあまり寄与していない。
又特公昭58-32364号公報に記載された型の4群ズーム
レンズに、特公昭47-42175号のレンズ系の絞り位置を適
用して組合わせ、前玉径を小さくすることが出来る。こ
のようにしたズームレンズの例として特開昭61-296317
号公報等に記載されたレンズ系がある。
これに記載された従来例は、物体側から順にフォーカ
ス群、負のバリエーター群、正のバリエーター群、固定
群から構成され、両バリエーター群を逆方向に移動させ
ることによって像位置を一定に保ちつつ変倍を行なうも
のであり、絞りは両バリエーターが最も接近した時に両
者の中間になる位置に固定されている。前記従来例(特
公昭62-54213号など)は、第3群と第4群の間よりも像
側にしか絞りを配置できないので、これよりも物体側に
配置されており、そのため入射瞳位置をより近くに配置
出来前玉径をより小さく出来る。しかし前玉径をより小
さく出来るものの逆に後玉の径が大きくなりやすい欠点
を有する。これは絞りをより物体側に配置すると入射瞳
は近くなるが逆に射出瞳が遠くなることによる。またこ
の従来例は前玉径がより小さくなっているとはいうもの
の十分小さいとは言えず又全長も短いとは言えない。
[発明が解決しようとする課題] 今後のビデオカメラの小型軽量化は、撮像素子の光電
変換面を縮小することによって、撮像レンズも小型軽量
化することにより実現する方向に進ものと考えられる。
この場合の撮像レンズの小型軽量化は、単純に考えると
撮像面が小さくなった分その係数倍すれば良い。しかし
実際にはレンズの加工,組立上,レンズの縁肉や空気間
隔を単に小さくすることは出来ないので、前玉径を小さ
くすることは今後の撮像レンズ設計上での最大のニーズ
の一つと考えられる。
本発明は、より前玉径を小さくするために第2群と第
3群との間に位置固定の絞りを有しかつ第2群と第3群
が変倍時に逆方向へ動く構成にすると共に、絞りよりも
像側のレンズ構成を工夫することによって後玉径が大き
くならないようにし、又全長も短くかつ明るくて結像性
能の良好なズームレンズを提供することを目的としてい
る。
[課題を解決するための手段] 本発明のズームレンズは、物体側より順に正の屈折力
を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、開口
絞りと、正の屈折力を有する第3群と、収差補正を目的
とし全体として屈折力の小さい第4群の四つのレンズ群
からなり、変倍時には第1群と第4群が固定で第2群と
第3群とが光軸に沿って逆方向に動くレンズ系であっ
て、第1群,第4群が3枚以下にて構成されかつ次の条
件(1),(2),(3)を満足することによって前玉
径の小型化と同時にそれに伴う後玉径の巨大化を防止
し、全長も短く、構成枚数も少ない小型軽量で低コスト
なズームレンズである。
ただし、HFIIIIVは第3、第4群の合成系の最も物体
側の面からテレ時の前側主点までの距離、tIVは第4群
の総厚(最も物体側の面から最も像側の面までの距
離)、tIは第1群の総厚、fW,fTは夫々ワイド端およ
びテレ端における全系の焦点距離である。
これら条件のうち条件(1),(2)は、主として絞
りより像側の系である後群の径を小さくしレンズ系の全
長を短くするため設けたものである。
後群のレンズ径は、軸外光束の振る舞いにより決まる
場合が多いが、この軸外光束の振る舞いを決定する要因
は射出瞳である。結像位置よりも物体側を負にとると、
射出瞳位置が正の値になった場合、後玉径が著しく大き
くなり、また負の値であっても絶対値が大きいと正の値
の場合ほどではないが後玉径が大きくなる。射出瞳は、
実絞りの絞りよりも像側のレンズ系にて形成される像で
あるので、この像の出来る位置が物体像面よりも物体側
であって像面に程よく近くなるようにするためには、第
3群と第4群の合成の系の前側主点が極力物体側へ位置
するように構成すればよい。つまりこの合成系の焦点距
離にはあまり自由度がないので、前側主点が極力物体側
に位置するようにすればよい。この場合後側主点も物体
側に位置するようになり、全長も短くなりやすい。
条件(1)は、望遠端における第3群と第4群の合成
の系の前側主点位置を規定したものである。この条件
(1)の上限を越えると射出瞳が遠くなり、後玉径が大
きくなり、また後群(絞りより後ろの群)の全長が長く
なりやすく全体が大きくなる。逆に条件(1)の下限を
越えると後玉径は小さくしやすいが、像面への軸外光束
入射角が大きくなりすぎて、電子撮像素子の光電変換効
率の低下や色フィルターと像との位置ずれがおこりやす
くなる。
条件(2)は、第4群の総厚を規定したものである。
第3群は変倍群であり、レンズ系の全長を短くするため
にパワーを強くしかつ各収差を良好に補正するために構
成枚数が多くなる。またある程度の可動スペースを必要
とする。したがって第4群の総厚を出来る限り小にしな
いとレンズ系の全長を短く出来ない。また絞りも像面か
ら遠くなるために後玉径を小さくすることが難しくな
る。そのために第4群の総厚を極力薄くした。この総厚
が条件(2)の上限を越えると全長が長くなり、また射
出瞳が遠くなりその分だけ後玉径が大きくなりやすい。
又条件(2)の下限を越えるとレンズ構成が機械的に可
能でなくなる。
更に前玉径を小にするためには、前記の条件(3)を
満足することが望ましい。
条件(3)の上限を越えると入射瞳が遠くなり前玉径
が大になってレンズ系全体が大きく重くなるので好まし
くない。又下限を越えると第1群を構成する各レンズが
薄くなりすぎ縁肉厚をとれなくなり、レンズの有効径の
確保がむずかしくなる。有効径をとるためには、各レン
ズの屈折力を弱くせざるを得ず、その場合第1群におけ
る色収差の補正が出来なくなる。
本発明は、実絞りが従来一般に広く知られている4群
ズームに比べて物体側に配置しやすいレンズタイプを採
用しこれによって前玉径を小さくしてある。この効果を
一層増大せしめるためには、絞りよりも物体側のレンズ
群を薄くすればよいが実際上は困難な問題である。しか
し主光線の傾き角が大きいところでは、薄くすることに
よる前玉径の小型化への効果は極めて顕著である。つま
り第1群を薄くすることにより大きな効果が得られる。
レンズの縁肉等の関係からレンズを薄くすることは難し
いが、色収差の補正が可能な限り各レンズのパワーを弱
くしたりレンズ枚数を減らすことによって第1群を薄く
することが出来る ただしνIpは第1群中の正レンズのアッベ数の平均
値、νInは第1群中の負レンズのアッベ数の平均値、φ
Inは第1群の負レンズのパワーである。
条件(a)は第1群中の正レンズのアッベ数の平均値
と負レンズのアッベ数の差を規定したものである。この
条件の下限を越えると色収差の補正が不十分であるか、
又は第1群の各エレメントのパワーを増大しなければな
らず、前玉の小型化に反することになる。
条件(b)は第1群の負レンズのパワーを規定したも
ので、上限を越えると第1群の正レンズもパワーを増大
させなければならず、前玉の小型化に反し、又下限を越
えると色収差の補正,テレ端における球面収差の補正が
十分でなくなる。
又第1群を物体側から順に負レンズ,正レンズ,正レ
ンズにて構成した場合には、これらレンズのうちの2枚
の正レンズのパワーの比を次の条件(c)を満足するよ
うに規定することが望ましい。
(c) 0.3<φIP1/φIP2<1.0 ただしφIP1は上記正レンズのうちの物体側の正レン
ズのパワー、φIP2は上記正レンズのうちの像側の正レ
ンズのパワーである。
条件(c)は第1群中の2枚の正レンズのパワーの比
を定めたものである。この条件の上限を越えると入射瞳
位置を近くするためには不利になるので好ましくない。
又下限を越えると第1群を薄くしにくくなりそのために
入射瞳位置を近くするのに不利になる。
第4群は、前述のように屈折力が全系の屈折力に対し
相対的に小さく、ほとんどが収差補正のために設けられ
ている。正,負,正の三つのレンズ群よりなり第2群と
第3群とを光軸に沿って逆方向に移動させながら変倍を
行なうタイプのズームレンズは、前玉径の小型化にとっ
て有利でしかし変倍比が高くなったり、口径比や画角が
大きくなったりすると、変倍範囲内にわたって一様な傾
向の残存収差(特にコマ収差、球面収差)が発生しやす
い。これを補正するために、屈折力は小さいが収差補正
を目的とする第4群を設けた。そのため構成枚数が増え
第4群のためのスペースが加わり第4群の径が大になる
だけでなく全体として大型になる。これを最小限にとど
めなければならないことは前述の通りである。
前記の残存収差を補正するためには、第4群は、正レ
ンズ,負レンズを含む2枚程度で十分である。ただし1
枚の負レンズは、少なくともメニスカス形状で、それは
最も物体側に凸面を物体側へ向け配置するか、最も像側
に凸面を像側へ向けて配置するかしなければならない。
そしてこのメニスカスレンズの凹面側にはこの面より曲
率半径の大きな凸面を隣接させ、これによって、補正不
足になりがちな球面収差、コマ収差を補正出来る。
更に次の条件(7)を満足すれば、軸上色収差、倍率
の色収差も良好に補正できる。
(7) −25<ν4p−ν4n<25 ただしν4nは第4群の上記負のメニスカスレンズの媒
質のアッベ数、ν4pは上記レンズの凹面側に隣接するレ
ンズの媒質アッベ数である。
上記条件(7)の上限を越えると軸上色収差、倍率の
色収差が補正過剰になる。又下限を越えると同収差が補
正不足になる。
以上述べたように構成することによって前玉径,後玉
径を小さくし全長を短くしかつ構成枚数を少なくした、
小型,軽量,低コストなズームレンズを得ることが出来
る。
ところで、この種のズームレンズは、変倍領域内にわ
たって良好な収差特性を有しているが、絞りを介してそ
の両側に全く逆の屈折力を持つ変倍群が存在するため変
倍にともなうコマ収差の変動が生じやすい欠点を有して
いる。そのため変倍作用を有する第2群と第3群の構成
を工夫する必要がある。まず第2群は物体側から順次に
負レンズ,負レンズ,正レンズの3枚にて構成し特に正
レンズの像側の面が収斂面になることが重要である。そ
してこの面R26が次の条件(8)を満足することが望ま
しい。
以上のようにすることによりコマ収差の変動を小さく
し得るが上限を越えると正レンズのパワーが強くなりす
ぎて、第2群の変倍作用を弱めることになる。
また前記正レンズの物体側の面とそれに隣接する発散
面とによってもかなりの補正効果があり両面トータルの
正の屈折力が大きい方が補正効果が大である。
ここでこの正レンズに関して下記の条件(9)を満足
することが好ましい。
ただしR25は前記正レンズの物体側の面の曲率半径、
pは前記正レンズの屈折率、nnは前記正レンズの物体
側の負レンズの屈折率である。
条件(9)の上限を越えると変倍に伴うコマ収差の変
動を満足なレンズに抑えることが難しくなる。又下限を
越えると正レンズの縁肉確保のために正レンズを厚くし
なくてはならず、コンパクト化に反することになり好ま
しくない。
このように正レンズの物体側の面とこれに隣接する発
散面とを共に屈折力を強くするためにこの第2群の負レ
ンズと正レンズのアッベ数差(ν2n−ν2p)は少な目に
した方が好ましく次の条件(10)を満足することが望ま
しい。
(10) 5<ν2n−ν2p<25 条件(10)の上限を越えると軸上色収差が補正不足に
なり又倍率の色収差が補正過剰になりやすく、下限を越
えると軸上色収差が補正過剰になり又倍率色収差が補正
不足になりやすい。
次に第3群は、これを物体側から順に正レンズ,正レ
ンズ,負レンズ,正レンズにて構成した場合、負レンズ
の物体側の面とそれに隣接する面により形成される空気
レンズに発散性を持たせることにより、変倍によるコマ
収差の変動をある程度緩和させることが出来る。この空
気レンズを形成する面、つまり負レンズの物体側の面と
それに隣接する面の曲率半径R35,R34は、次の条件(1
1)を満足することが望ましい。
(11) −1.0<R35/R34<0.8 この条件(11)の上限を越えると変倍によるコマ収差
の変動を緩和するのが難しくなり、又下限を越えるとコ
マ収差の変動より球面収差の変動が大きくなりやすい。
又変倍によるコマ収差の変動を少なくするためには、
上記の負レンズの厚さを程々に厚くすることも有効であ
り、この厚さD35が次の条件(12)を満足することが好
ましい。
この条件(12)の下限を越えると変倍によるコマ収差
の変動を緩和するのが難しくなり、又上限を越えると第
3群のためのスペースが必要になり後玉径,全長が大き
くなりやすい。
またこの種のズームレンズの場合、第3群独自でかな
り色収差を補正しなければならない。そのためには、前
記構成のような第3群において次の条件(13)を満足す
ることが好ましい。
(13) 15<ν3p−ν3n<35 ただしν3pは第3群の正レンズのアッベ数の平均、ν
3nは第3群の負レンズのアッベ数の平均である。
上記条件(13)の上限を越えると特に広角端での倍率
の色収差が補正過剰になり、望遠端での軸上色収差が補
正過剰になりやすい。一方下限を越えると特に広角端で
の倍率の色収差が補正不足に、望遠端での軸上色収差が
補正不足になりやすい。
又第3群は、物体側から順に2枚又は3枚の正レンズ
と、1枚の負レンズにて構成してもよいが、この構成に
した場合は、最も物体側の正レンズの形状を物体側の面
を像側の面よりも曲率半径が小さくなるようにした方が
好ましい。そして上記正レンズの物体側の面および像側
の面の曲率半径R31,R32が次の条件(14)を満足するこ
とが望ましい。
(14) −1<(R31+R32)/(R31−R32)<0 条件(14)の上限を越えると球面収差の変動が大きく
なりやすく、下限を越えるとコマ収差の変動が大きくな
りやすい。
なお、第4群のパワーは小さくほとんどが収差補正の
ためのものである。そのためFナンバーが2.0以上で変
倍比が3程度の低い仕様のレンズ系の場合は、第4群を
省略することも可能である。
このような第4群を省略して3群構成のレンズ系とし
た場合は次の条件(4),(5),(6)を満足するこ
とが望ましい。
ただし、HFIIIは第3群の最も物体側の面からテレ時
の前側主点までの距離、tIは第1群の総肉厚、
βIIIT,βIIIWは夫々第3群のワイドおよびテレ時の倍
率、γはズーム比である。
前述のように第4群を省略した場合、条件(1)、
(2)、(3)に示したtIVは、tIV=0となり、又HF
IIIIVは第3群の前側主点HFIIIに一致する。したがって
条件(4)は条件(1)に,条件(5)は条件(3)に
対応することになり、4群構成の場合の条件(2)は存
在しないこととなる。これら条件(4),(5)の意味
は、夫々条件(1),(3)で述べた内容と同じであ
る。
又条件(6)は、第3群のワイド端の倍率とテレ端の
倍率の比を規定したものである。この条件(6)の上限
を越えると前玉径を小さくするためには有利であるが変
倍時における収差変動に間し第3群による変動が第2群
による変動よりも大きくなり好ましくない。又条件
(6)の下限を越えるとほとんど第2群による変倍とな
り収差補正上は有利であるが、第2群の可動スペースを
確保するために絞りが像側へ後退しそのため前玉径が大
きくなりやすいので好ましくない。この3群ズームレン
ズの場合、後に示す実施例のように第1群を2枚のレン
ズにて構成することが望ましい。またそれに加えて第3
群を正レンズ、負レンズ正レンズ、正レンズ、あるいは
正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズにて構成すれ
ば一層好ましい。
[実施例] 次に本発明のズームレンズの各実施例を示す。
実施例1 f=9mm〜54mm,F/1.6〜2.99 2ω=48.8°〜9.2° r1=35.2029 d1=1.5000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=20.7986 d2=0.1200 r3=21.2435 d3=6.0000 n2=1.71300 ν2=53.84 r4=−221.6437 d4=D1(可変) r5=76.6514 d5=0.9000 n3=1.72000 ν3=50.25 r6=12.9184 d6=3.3000 r7=15.3139 d7=0.8000 n4=1.56873 ν4=63.16 r8=19.6755 d8=2.5000 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=109.6155 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=27.0683 d11=2.6000 n6=1.69680 ν6=55.52 r12=−1184.3507(非球面) d12=0.2000 r13=26.1745 d13=1.0000 n7=1.80518 ν7=25.43 r14=15.6653 d14=7.0000 n8=1.60311 ν8=60.70 r15=30.7946(非球面) d15=D4(可変) r16=37.3383 d16=1.0000 n9=1.80518 ν9=25.43 r17=10.6186 d17=1.6000 r18=22.8778 d18=3.5000 n10=1.69680 ν10=55.52 r19=27.9936 d19=2.9000 r20=∞ d20=1.6000 n11=1.51633 ν11=64.15 r21=∞ d21=4.4000 n12=1.54771 ν12=62.83 r22=∞ d22=2.6000 r23=∞ d23=0.6000 n13=1.51633 ν13=64.15 r24=∞ 非球面係数 (第12面) A4=0.51861×10-5,A6=0.54698×10-68=−0.18471×10-8 (第15面) A4=0.42210×10-4,A6=0.74263×10-68=0.29780×10-8 f 9.27 22.035 52.38 D1 1.000 12.572 17.288 D2 17.288 5.716 1.000 D3 14.721 10.956 1.800 D4 6.989 10.754 19.910 実施例2 f=9mm〜54mm,F/1.56〜2.31 2ω=48.8°〜9.2° r1=26.3524 d1=1.5000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=19.2969 d2=0.1600 r3=19.8317 d3=5.7000 n2=1.69680 ν2=55.52 r4=159.5293 d4=D1(可変) r5=96.7480 d5=0.9000 n3=1.83400 ν3=37.16 r6=11.2280 d6=3.2000 r7=−17.3804 d7=0.8000 n4=1.63854 ν4=55.38 r8=16.8698 d8=3.2000 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=−73.6884 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=41.7164 d11=3.1000 n6=1.69680 ν6=55.52 r12=−39.8526 d12=0.2000 r13=18.2916 d13=3.3000 n7=1.60311 ν7=60.70 r14=664.7190 d14=1.0000 r15=−29.5242 d15=1.0000 n8=1.84666 ν8=23.78 r16=36.9394 d16=3.4000 n9=1.69680 ν9=55.52 r17=−30.8119 d17=D4(可変) r18=23.5455 d18=1.0000 n10=1.80100 ν10=34.97 r19=9.1620 d19=1.0000 r20=14.0184 d20=3.0000 n11=1.74950 ν11=35.27 r21=−106.8065 d21=1.8000 r22=∞ d22=1.6000 n12=1.51633 ν12=64.15 r23=∞ d23=4.4000 n13=1.54771 ν13=62.83 r24=∞ d24=2.6000 r25=∞ d25=0.6000 n14=1.51633 ν14=64.15 r26=∞ f 9.27 22.035 52.38 D1 1.000 12.502 19.946 D2 19.946 8.444 1.000 D3 11.038 6.749 0.732 D4 6.989 11.279 17.295 実施例3 f=9mm〜54mm,F/1.56〜2.31 2ω=48.8°〜9.2° r1=27.5339 d1=1.5000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=19.2203 d2=0.1600 r3=19.6352 d3=5.7000 n2=1.71300 ν2=53.84 r4=170.0287 d4=D1(可変) r5=60.1293 d5=0.9000 n3=1.83400 ν3=37.16 r6=10.9451 d6=3.2000 r7=−18.5112 d7=0.8000 n4=1.63854 ν4=55.38 r8=16.2958 d8=3.2000 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=−100.1631 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=38.4186 d11=3.1000 n6=1.69680 ν6=55.52 r12=−51.2382 d12=0.2000 r13=17.0011 d13=3.3000 n7=1.60311 ν7=60.70 r14=258.8131 d14=1.0000 r15=−29.8674 d15=1.0000 n8=1.84666 ν8=23.78 r16=35.4843 d16=3.4000 n9=1.69680 ν9=55.52 r17=−30.5387 d17=D4(可変) r18=242.5055 d18=3.0000 n10=1.74950 ν10=35.27 r19=13.9740 d19=1.0000 r20=−9.7090 d20=1.0000 n11=1.80100 ν11=34.97 r21=−25.6445 d21=1.5000 r22=∞ d22=1.6000 n12=1.51633 ν12=64.15 r23=∞ d23=4.4000 n13=1.54771 ν13=62.83 r24=∞ d24=1.5000 r25=∞ d25=0.6000 n14=1.51633 ν14=64.15 r26=∞ f 9.27 22.035 52.38 D1 1.000 12.575 19.842 D2 19.842 8.267 1.000 D3 11.023 6.599 0.019 D4 6.989 11.414 17.994 実施例4 f=9mm〜54mm,F/1.5〜2.27 2ω=48.8°〜9.2° r1=119.4754 d1=1.5000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=43.2372 d2=0.4000 r3=54.7653 d3=3.2000 n2=1.60311 ν2=60.70 r4=−254.7500 d4=0.2000 r5=31.6910 d5=3.4000 n3=1.72000 ν3=50.25 r6=297.4947 d6=D1(可変) r7=1667.8492 d7=0.9000 n4=1.83400 ν4=37.16 r8=12.9936 d8=2.6500 r9=−20.7415 d9=0.8000 n5=1.63854 ν5=55.38 r10=15.6937 d10=3.5000 n6=1.84666 ν6=23.78 r11=−142.7071 d11=D2(可変) r12=∞(絞り) d12=D3(可変) r13=35.2771 d13=3.6000 n7=1.70154 ν7=41.21 r14=−42.6217 d14=0.2000 r15=20.2984 d15=3.2000 n8=1.60311 ν8=60.70 r16=107.9479 d16=1.5700 r17=−30.2741 d17=1.0000 n9=1.84666 ν9=23.78 r18=18.2629 d18=5.8000 n10=1.70154 ν10=41.21 r19=−28.3801 d19=D4(可変) r20=38.3921 d20=3.7000 n11=1.76200 ν11=40.10 r21=−15.0610 d21=0.5000 r22=−11.7076 d22=1.0000 n12=1.80100 ν12=34.97 r23=−166.6666 d23=1.0000 r24=∞ d24=1.6000 n13=1.51633 ν13=64.15 r25=∞ d25=4.4000 n14=1.54771 ν14=62.83 r26=∞ s26=1.0000 r27=∞ d27=0.6000 n15=1.51633 ν15=64.15 r28=∞ f 9.27 22.035 52.38 D1 1.000 12.252 19.278 D2 19.278 8.026 1.000 D3 14.637 9.499 1.913 D4 10.124 15.262 22.849 実施例5 f=10mm〜27mm,F/2.33〜2.67 2ω=44.4°〜18.2° r1=25.5444 d1=1.5000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=15.6418 d2=0.2700 r3=17.3749 d3=4.0000 n2=1.69680 ν2=55.52 r4=−69.0299 d4=D1(可変) r5=395.7212 d5=0.9000 n3=1.72000 ν3=50.25 r6=11.8571 d6=1.7400 r7=−10.3805 d7=0.8000 n4=1.62280 ν4=57.06 r8=17.2915 d8=1.8500 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=−62.4366 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=15.8400 d11=2.5000 n6=1.69680 ν6=55.52 r12=−31.0270 d12=0.2000 r13=12.3184 d13=3.9771 n7=1.60311 ν7=60.70 r14=−40.7505 d14=0.3600 r15=−15.8226 d15=5.5621 n8=1.80518 ν8=25.43 r16=8.5694 d16=0.6600 r17=23.6229 d17=3.0000 n9=1.83400 ν9=37.16 r18=−14.6232 d18=D4(可変) r19=∞ d19=1.6000 n10=1.51633 ν10=64.15 r20=∞ d20=4.4000 n11=1.54771 ν11=62.83 r21=∞ d21=2.6000 r22=∞ d22=0.6000 n12=1.51633 ν12=64.15 r23=∞ f 10.300 16.410 26.190 D1 1.000 5.595 10.062 D2 10.062 5.457 1.000 D3 4.213 2.741 1.800 D4 1.000 2.472 3.413 実施例6 f=10mm〜27mm,F/2.3〜2.66 2ω=44.4°〜18.2° r1=25.1679 d1=1.5000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=13.6950 d2=0.2500 r3=14.8428 d3=4.4000 n2=1.78590 ν2=44.18 r4=−104.4048 d4=D1(可変) r5=31.2720 d5=0.9000 n3=1.83400 ν3=37.16 r6=8.1006 d6=2.1100 r7=−8.4781 d7=0.8000 n4=1.62230 ν4=53.20 r8=12.1584 d8=2.2000 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=−37.5548 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=13.8345 d11=3.0000 n6=1.80610 ν6=40.95 r12=−25.0010 d12=0.3300 r13=−14.3814 d13=6.0000 n7=1.80518 ν7=25.43 r14=16.9003 d14=0.7700 r15=182.2337 d15=2.7000 n8=1.61700 ν8=62.79 r16=−14.2223 d16=0.2000 r17=20.1274 d17=3.0000 n9=1.56873 ν9=63.16 r18=−37.0475 d18=D4(可変) r19=∞ d19=1.6000 n10=1.51633 ν10=64.15 r20=∞ d20=4.4000 n11=1.54771 ν11=62.83 r21=∞ d21=11.5000 r22=∞ d22=0.6000 n12=1.51633 ν12=64.15 r23=∞ f 10.300 16.398 26.190 D1 1.000 5.103 8.934 D2 8.934 4.831 1.000 D3 5.052 3.176 1.800 D4 1.000 2.876 4.252 実施例7 f=6mm〜36mm,F/2.0〜3.0 2ω=50.2°〜9.4° r1=∞ d1=1.2000 n1=1.80518 ν1=25.43 r2=56.7851 d2=2.4000 n2=1.60311 ν2=60.70 r3=−161.4902 d3=0.2000 r4=29.8795 d4=2.5000 n3=1.72000 ν3=50.25 r5=198.0057 d5=D1(可変) r6=−143.3755 d6=0.8000 n4=1.83400 ν4=37.16 r7=10.4625 d7=1.6400 r8=−24.0267 d8=0.7000 n5=1.69680 ν5=55.52 r9=9.7268 d9=2.6000 n6=1.84666 ν6=23.78 r10=−196.2001 d10=D2(可変) r11=∞(絞り) d11=D3(可変) r12=15.1505 d12=2.7000 n7=1.70154 ν7=41.21 r13=31.1033 d13=0.1500 r14=11.4090 d14=2.5000 n8=1.62299 ν8=58.14 r15=93.5986 d15=0.6400 r16=−20.8467 d16=0.8000 n9=1.84666 ν9=23.78 r17=6.8113 d17=4.0000 n10=1.70154 ν10=41.21 r18=−22.5291 d18=D4(可変) r19=32.6140 d19=1.0000 n11=1.75700 ν11=47.87 r20=6.3891 d20=0.7000 r21=15.2540 d21=2.1000 n2=1.75520 ν12=27.51 r22=−33.3263 d22=3.0000 r23=∞ d23=3.5000 n13=1.54771 ν13=62.83 r24=∞ d24=1.0000 r25=∞ d25=0.6000 n14=1.51633 ν14=64.15 r26=∞ f 6.180 14.690 34.918 D1 1.200 12.898 19.820 D2 19.620 7.922 1.000 D3 7.878 5.706 1.680 D4 1.000 3.171 7.197 実施例8 f=6mm〜36mm,F/2.0〜3.0 2ω=50.2°〜9.4° r1=31.2146 d1=1.2000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=21.6454 d2=0.0600 r3=22.1743 d3=3.5000 n2=1.72916 ν2=54.68 r4=−796.4660 d4=D1(可変) r5=−1267.1743 d5=0.8000 n3=1.83400 ν3=37.16 r6=9.6413 d6=1.9100 r7=−13.9370 d7=0.7000 n4=1.69680 ν4=55.52 r8=11.6953 d8=2.6000 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=−41.5358 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=19.7110 d11=2.7000 n6=1.70154 ν6=41.21 r12=−32.0635 d12=0.1500 r13=11.4825 d13=2.5000 n7=1.62299 ν7=58.14 r14=128.6507 d14=0.6600 r15=−20.3963 d15=0.8000 n8=1.84666 ν8=23.78 r16=7.2420 d16=4.4000 n9=1.70154 ν9=41.21 r17=−16.8465 d17=d4(可変) r18=37.5428 d18=1.0000 n10=1.75700 ν10=47.87 r19=7.3588 d19=0.8300 r20=21.8186 d20=2.1000 n11=1.76182 ν11=26.52 r21=−23.6693 d21=4.5000 r22=∞ d22=3.5000 n12=1.54771 ν12=62.83 r23=∞ d23=1.0000 r24=∞ d24=0.6000 n13=1.51633 ν13=64.15 r25=∞ f 6.180 14.690 34.917 D1 1.100 12.039 18.466 D2 18.366 7.426 1.000 D3 8.356 6.020 1.500 D4 1.000 3.336 7.855 実施例9 f=6mm〜36mm,F/2.0〜3.0 2ω=50.2°〜9.4° r1=23.7980 d1=1.2000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=18.4494 d2=0.1200 r3=19.1669 d3=3.7000 n2=1.72916 ν2=54.68 r4=129.3407 d4=D1(可変) r5=74.9820 d5=0.9000 n3=1.83400 ν3=37.16 r6=7.9166 d6=2.6900 r7=−13.5440 d7=0.8000 n4=1.62606 ν4=39.21 r8=9.8227 d8=3.2000 n5=1.80518 ν5=25.43 r9=−27.6825 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=14.8485 d11=2.6000 n6=1.78590 ν6=44.18 r12=−59.1678 d12=0.1500 r13=15.8224 d13=3.8000 n7=1.60311 ν7=60.70 r14=−11.5860 d14=0.8000 n8=1.84666 ν8=23.78 r15=20.6356 d15=D4(可変) r16=12.4862 d16=1.0000 n9=1.68893 ν9=31.08 r17=7.3928 d17=0.7200 r18=14.0765 d18=2.3000 n10=1.80518 ν10=25.43 r19=−66.8817 d19=4.5250 r20=∞ d20=3.5000 n11=1.54771 ν11=62.83 r21=∞ d21=1.0000 r22=∞ d22=0.6000 n12=1.51633 ν12=64.15 r23=∞ f 6.180 14.690 34.919 D1 1.000 11.168 17.753 D2 17.753 7.585 1.000 D3 11.661 7.626 1.500 D4 1.000 5.035 11.161 実施例10 f=6mm〜36mm,F/2.0〜3.2 2ω=50.2°〜9.4° r1=27.4156 d1=1.2000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=17.5554 d2=3.7000 n2=1.72916 ν2=54.68 r3=299.8897 d3=D1(可変) r4=−328.5711 d4=0.8000 n3=1.83400 ν3=37.16 r5=8.7329 d5=1.9800 r6=−11.3687 d6=0.7000 n4=1.72342 ν4=38.03 r7=10.0021 d7=2.8000 n5=1.84666 ν5=23.78 r8=−23.3617 d8=D2(可変) r9=∞(絞り) d9=D3(可変) r10=23.3201 d10=2.7000 n6=1.65844 ν6=50.86 r11=−20.0228 d11=0.1500 r12=11.2746 d12=2.9000 n7=1.58904 ν7=53.20 r13=−167.1643 d13=0.4600 r14=−21.8933 d14=6.0000 n8=1.80518 ν8=25.43 r15=10.7636 d15=0.2200 r16=14.0734 d16=2.8000 n9=1.58904 ν9=53.20 r17=−15.8124 d17=d4(可変) r18=83.1097 d18=1.0000 n10=1.80100 ν10=34.97 r19=5.7463 d19=0.3400 r20=7.6305 d20=2.8000 n11=1.59270 ν11=35.29 r21=−22.3407 d21=1.0000 r22=∞ d22=2.0000 n12=1.51633 ν12=64.15 r23=∞ d23=1.0000 r24=∞ d24=0.6000 n13=1.51633 ν13=64.15 r25=∞ f 6.181 14.691 34.916 D1 1.100 12.039 18.359 D2 18.259 7.320 1.000 D3 8.307 5.967 1.509 D4 1.000 3.340 7.798 実施例11 f=6mm〜36mm,F/2.0〜3.5 2ω=50.2°〜9.4° r1=25.2617 d1=1.2000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=18.0644 d2=0.0600 r3=18.3653 d3=3.9000 n2=1.72916 ν2=54.68 r4=173.3607 d4=D1(可変) r5=77.0905 d5=0.9000 n3=1.83400 ν3=37.16 r6=8.3774 d6=2.7200 r7=−11.5608 d7=0.8000 n4=1.66446 ν4=35.81 r8=11.5608 d8=3.2000 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=−22.8295 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=16.4545 d11=2.7000 n6=1.69680 ν6=55.52 r12=−35.2236 d12=0.1500 r13=16.4424 d13=2.8000 n7=1.60311 ν7=60.70 r14=−28.3114 d14=0.1900 r15=−19.8134 d15=6.0000 n8=1.80518 ν8=25.43 r16=18.9085 d16=D4(可変) r17=10.4530 d17=1.0000 n9=1.80518 ν9=25.43 r18=6.6401 d18=0.5500 r19=10.2529 d19=2.4000 n10=1.74950 ν10=35.27 r20=−80.9966 d20=2.0000 r21=∞ d21=3.5000 n11=1.54771 ν11=62.83 r22=∞ d22=1.0000 r23=∞ d23=0.6000 n12=1.51633 ν12=64.15 r24=∞ f 6.180 14.690 34.919 D1 1.000 11.157 17.728 D2 17.728 7.571 1.000 D3 11.577 7.595 1.522 D4 1.000 4.982 11.055 実施例12 f=6mm〜36mm,F/2.0〜3.5 2ω=50.2°〜9.4° r1=24.5467 d1=1.2000 n1=1.84666 ν1=23.78 r2=19.5142 d2=0.1200 r3=20.3207 d3=3.5000 n2=1.72916 ν2=54.68 r4=122.6814 d4=D1(可変) r5=83.5379 d5=0.9000 n3=1.84666 ν3=23.78 r6=7.6564 d6=2.8600 r7=−13.2999 d7=0.8000 n4=1.58144 ν4=40.75 r8=10.2960 d8=3.3000 n5=1.84666 ν5=23.78 r9=−28.6984 d9=D2(可変) r10=∞(絞り) d10=D3(可変) r11=20.0754 d11=2.3000 n6=1.65844 ν6=50.86 r12=−75.9867 d12=0.1500 r13=21.5360 d13=2.0000 n7=1.65844 ν7=50.86 r14=822.9372 d14=0.1500 r15=20.7525 d15=2.8000 n8=1.65844 ν8=50.86 r16=−21.7699 d16=0.0900 r17=−19.0113 d17=5.0000 n9=1.80518 ν9=25.43 r18=11.4051 d18=D4(可変) r19=9.4236 d19=1.0000 n10=1.80518 ν10=25.43 r20=6.7197 d20=0.4300 r21=9.2259 d21=2.5000 n11=1.73520 ν11=41.80 r22=−1096.7302 d22=1.5000 r23=∞ d23=3.5000 n12=1.54771 ν12=62.83 r24=∞ d24=1.0000 r25=∞ d25=0.6000 n13=1.51633 ν13=64.15 r26=∞ f 6.180 14.690 34.919 D1 1.000 11.700 18.420 D2 18.420 7.720 1.000 D3 12.680 8.377 1.609 D4 1.000 5.303 12.072 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,…は各レンズのアッベ数であ
る。
実施例1は、第1図に示すレンズ構成で、第1群は負
レンズと正レンズ、第2群は負レンズ,負レンズ,正レ
ンズ,第3群は正レンズ,負レンズ,正レンズ,第4群
は正レンズ,負レンズよりなっている。
この実施例の広角端,中間焦点距離,望遠端における
収差状況は第13図,第14図,第15図に示す通りである。
実施例2,3は、夫々第2図,第3図の通りで第3群が
正レンズ,正レンズ,負レンズ,正レンズよりなってい
る。
これら実施例の広角端,中間焦点距離,望遠端におけ
る収差状況は実施例2が第16図,第17図,第18図、又実
施例3が第19図,第20図,第21図に示す通りである。
実施例4は第4図に示す通りで、第1群が負レンズ,
正レンズ,正レンズよりなり他の群は実施例2,3と類似
の構成である。
この実施例4の広角端,中間焦点距離,望遠端におけ
る収差状況は第22図,第23図,第24図に示す通りであ
る。
実施例5,6は夫々第5図,第6図に示す通りで、いず
れも3群構成のズームレンズである。
これら実施例の広角端,中間焦点距離,望遠端におけ
る収差状況は、実施例5が第25図,第26図,第27図、実
施例6が第28図,第29図,第30図に示す通りである。
実施例7は、第7図に示す通りで、第1群が負レン
ズ,正レンズ,正レンズよりなり、第2群が負レンズ,
負レンズ,正レンズよりなり、第3群が正レンズ,正レ
ンズ,負レンズ,正レンズよりなり、第4群が物体側に
凸面を向けた負のメニスカスレンズと正レンズよりなっ
ている。
この実施例7の広角端,中間焦点距離,望遠端におけ
る収差状況は第31図,第32図,第33図に示す通りであ
る。
実施例8,9,10は、夫々第8図,第9図,第10図に示す
通りであって、第1群が負レンズ,正レンズよりなり、
第2群が負レンズ,負レンズ,正レンズよりなり、第3
群が正レンズ,正レンズ、負レンズ,正レンズよりな
り、第4群が物体側に凸面を向けた負のメニスカスレン
ズと正レンズとよりなっている。
これら実施例の広角端,中間焦点距離,望遠端におけ
る収差状況は、実施例8が第34図,第35図,第36図に、
実施例9が第37図,第38図,第39図に、実施例10が第40
図,第41図,第42図に示す通りである。
実施例11は、第11図に示す通りで、第1群が負レンズ
と正レンズよりなり、第2群が負レンズ,負レンズ,正
レンズよりなり、第3群が2枚の正レンズと負レンズつ
まり正レンズ,正レンズ,負レンズよりなり、第4群が
物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと正レンズ
よりなっている。
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43図,第44図,第45図に示す通りである。
実施例12は、第12図に示す通りのレンズ構成で、第1
群が負レンズ,正レンズよりなり、第2群が負レンズ,
負レンズ,正レンズよりなり、第3群が3枚の正レンズ
と負レンズつまり正レンズ,正レンズ,正レンズ,負レ
ンズよりなっている。
この実施例12の広角端,中間焦点距離,望遠端におけ
る収差状況は夫々第46図,第47図,第48図に示す通りで
ある。
尚実施例1においては、第12面と第15面に非球面を用
いている。これら非球面の形状は次の式にて表わされ
る。
ただしrは非球面頂点での曲率半径、A2iは非球面係
数である。
[発明の効果] 本発明のズームレンズは、最も重く大きくなる第1群
と径と厚みを周辺光量の低下や結像性能の劣化なしに小
さく薄く出来、これによって全長も短く出来、従来の同
程度の仕様のズームレンズに比べて小型,軽量である。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第12図は夫々本発明の実施例1乃至実施例12
の断面図、第13図乃至第15図は実施例1の収差曲線図、
第16乃至第18図は実施例2の収差曲線図、第19図乃至第
21図は実施例3の収差曲線図、第22図乃至第24図は実施
例4の収差曲線図、第25図乃至第27図は実施例5の収差
曲線図、第28図乃至第30図は実施例6の収差曲線図、第
31図乃至第33図は実施例7の収差曲線図、第34図乃至第
36図は実施例8の収差曲線図、第37図乃至第39図は実施
例9の収差曲線図、第40図乃至第42図は実施例10の収差
曲線図、第43図乃至第45図は実施例11の収差曲線図、第
46図乃至第48図は実施例12の収差曲線図である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に正の屈折力を有する第1群
    と、負の屈折力を有する第2群と、開口絞りと、正の屈
    折力を有する第3群と、収差補正を目的とし、全体とし
    て屈折力の小さい第4群との四つのレンズ群からなり、
    変倍時には第1群と第4群とが固定であり第2群と第3
    群とが光軸に沿って逆方向に動くズームレンズにおい
    て、前記第1群、第4群が3枚以下で構成されかつ以下
    の条件(1)、(2)、(3)を満足することを特徴と
    するズームレンズ。 ただし、HFIIIIVは第3、第4群の合成系の最も物体側
    の面からテレ時の前側主点までの距離、tIVは第4群の
    総厚、tIは第1群の総厚、fW、fTは夫々ワイド時お
    よびテレ時の全系の焦点距離である。
  2. 【請求項2】第4群の最も物体側のレンズが物体側に凸
    面を向けた負のメニスカスレンズであることを特徴とす
    る請求項(1)のズームレンズ。
  3. 【請求項3】第4群の最も像側のレンズが像側に凸面を
    向けた負のメニスカスレンズであることを特徴とする請
    求項(1)のズームレンズ。
  4. 【請求項4】物体側から順に正の屈折力を有する第1群
    と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する
    第3群との三つのレンズ群からなり、変倍時には第1群
    が固定で第2群と第3群とが光軸に沿って変倍全区間で
    逆方向に動くレンズ系で、前記第1群が2枚のレンズか
    ら構成され、次の条件(4)、(5)、(6)を満足す
    ることを特徴とするズームレンズ。 ただし、HFIIIは第3群の最も物体側の面からテレ時の
    前側主点までの距離、γはズーム比、tIは第1群の総
    厚、βIIIW、βIIITは夫々ワイド時およびテレ時の第3
    群の倍率である。
  5. 【請求項5】物体側から順に正の屈折力を有する第1群
    と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する
    第3群との三つのレンズ群からなり、変倍時には第1群
    が固定で第2群と第3群とが光軸に沿って変倍全区間で
    逆方向に動くレンズ系で、前記第1群が2枚のレンズか
    ら構成され、前記第3群が物体側より順に正レンズ、負
    レンズ、正レンズ、正レンズ又は正レンズ、正レンズ、
    負レンズ、正レンズにて構成され、次の条件(4)、
    (5)、(6)を満足することを特徴とするズームレン
    ズ。 ただし、HFIIIは第3群の最も物体側の面からテレ時の
    前側主点までの距離、γはズーム比、tIは第1群の総
    厚、βIIIW、βIIITは夫々ワイド時およびテレ時の第3
    群の倍率である。
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