JP3038350B2 - 広角ズームレンズ - Google Patents
広角ズームレンズInfo
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- 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
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- G02B15/1441—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 having four groups only the first group being positive
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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、超広角を含む高変倍率のコンパクトなズー
ムレンズに関するものである。
ムレンズに関するものである。
[従来の技術] 近年カメラの全自動化が進み、多機能でありながら携
帯性を重視したコンパクトカメラにズームレンズを内蔵
させその撮影領域を広げることが一般化している。
帯性を重視したコンパクトカメラにズームレンズを内蔵
させその撮影領域を広げることが一般化している。
この種の光学系は、全長を短縮化するために望遠タイ
プの屈折力配置をとることが望ましく、これによって結
像面近くにレンズ系を配置して小型化を達成し得る。又
これまでの光学系は、望遠側を重視する傾向があり、本
発明の出願人による米国特許第4822152号においても、
高変倍率ではあるが、画角は63°程度が広角端での最も
広い画角である。
プの屈折力配置をとることが望ましく、これによって結
像面近くにレンズ系を配置して小型化を達成し得る。又
これまでの光学系は、望遠側を重視する傾向があり、本
発明の出願人による米国特許第4822152号においても、
高変倍率ではあるが、画角は63°程度が広角端での最も
広い画角である。
つまり一眼レフレックスカメラの交換レンズとして用
いられている超広角ズームレンズの包括範囲で、いわゆ
るコンパクトカメラ用レンズを実現することは、屈折力
配置の上からは極めて困難であるとされている。
いられている超広角ズームレンズの包括範囲で、いわゆ
るコンパクトカメラ用レンズを実現することは、屈折力
配置の上からは極めて困難であるとされている。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、超広角域を含むズーミング範囲を有しかつ
コンパクトな広角ズームレンズを提供することを目的と
するものである。
コンパクトな広角ズームレンズを提供することを目的と
するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明の広角ズームレンズは、前記目的を達成するた
めに、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と、
正もしくは負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の
第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群とで構成さ
れ、各レンズ群間の各々の光軸上の間隔を可変とするこ
とによって変倍を行なうようにしたレンズ系である。
めに、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と、
正もしくは負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の
第3レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群とで構成さ
れ、各レンズ群間の各々の光軸上の間隔を可変とするこ
とによって変倍を行なうようにしたレンズ系である。
本発明は、いわゆる望遠タイプに近い屈折力配置を構
成した時に、広角端でバックフォーカスが極めて短くな
り、レンズ径の巨大化やレンズ面での反射によるフレア
ーの増大等の欠点が生ずる点を検討しそれに応じたレン
ズ系の構成を検討することによって前記の問題点を解決
するようにしたものである。
成した時に、広角端でバックフォーカスが極めて短くな
り、レンズ径の巨大化やレンズ面での反射によるフレア
ーの増大等の欠点が生ずる点を検討しそれに応じたレン
ズ系の構成を検討することによって前記の問題点を解決
するようにしたものである。
又超広角レンズには、特有の補正することの難しい収
差である歪曲収差やサジタル方向のコマフレアー成分等
がある。そのためこれら収差の補正が不満足な状態で
は、明らかに良好な結像性能は得られない。
差である歪曲収差やサジタル方向のコマフレアー成分等
がある。そのためこれら収差の補正が不満足な状態で
は、明らかに良好な結像性能は得られない。
本発明は、これら収差補正のために、ズームレンズの
タイプおよび近軸屈折力配置、厚肉レンズ構成、非球面
の適切な使用の選択を行なって目的を達成し得るように
したものである。
タイプおよび近軸屈折力配置、厚肉レンズ構成、非球面
の適切な使用の選択を行なって目的を達成し得るように
したものである。
本発明は、まずズーミング方法として、細部に及ぶ補
正の自由度を考慮して4群ズームレンズを基本とした。
そしてその基本構成として、前述のように物体側より順
に、正の屈折力の第1レンズ群と、正もしくは負の屈折
力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負
の屈折力の第4レンズ群とにて構成され、各レンズ群間
の各々の光軸上の間隔を可変にすることによって変倍を
行なうものである。そして各レンズ群の移動軌跡として
は例えば第25図に示す通りにしてある。
正の自由度を考慮して4群ズームレンズを基本とした。
そしてその基本構成として、前述のように物体側より順
に、正の屈折力の第1レンズ群と、正もしくは負の屈折
力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、負
の屈折力の第4レンズ群とにて構成され、各レンズ群間
の各々の光軸上の間隔を可変にすることによって変倍を
行なうものである。そして各レンズ群の移動軌跡として
は例えば第25図に示す通りにしてある。
又本発明のズーミング方法は、第4レンズ群による変
倍作用と、第3レンズ群による像面位置を一定にする作
用と、第2レンズ群と第3レンズ群の間の間隔を微妙に
コントロールすることによっての像面平坦性の機能とを
夫々持たせたものである。又第1レンズ群は、全系のリ
ードカムとなり、直接の変倍作用は有していないが第2
レンズ群の物点位置を決める役割を有している。
倍作用と、第3レンズ群による像面位置を一定にする作
用と、第2レンズ群と第3レンズ群の間の間隔を微妙に
コントロールすることによっての像面平坦性の機能とを
夫々持たせたものである。又第1レンズ群は、全系のリ
ードカムとなり、直接の変倍作用は有していないが第2
レンズ群の物点位置を決める役割を有している。
前述の問題点を解決するための本発明における屈折力
配分の特徴の一つとして第2レンズ群の屈折力を小にす
ることがある。この第2レンズ群は、単独に作用するも
のではなく第1レンズ群を含めた合成系として作用す
る。
配分の特徴の一つとして第2レンズ群の屈折力を小にす
ることがある。この第2レンズ群は、単独に作用するも
のではなく第1レンズ群を含めた合成系として作用す
る。
第26図は、これらレンズ群を薄肉レンズとして示した
基本構成の図で、これら図から両レンズ群の合成の屈折
力12は次の式で与えられる。12 =1+2−e1′・1・2 ただし1・2は夫々第1レンズ群,第2レンズ群の
屈折力、e1′は第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔
である。
基本構成の図で、これら図から両レンズ群の合成の屈折
力12は次の式で与えられる。12 =1+2−e1′・1・2 ただし1・2は夫々第1レンズ群,第2レンズ群の
屈折力、e1′は第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔
である。
ここで本発明では、第2レンズ群の屈折力2を小さ
くし、次の条件(1)に示す範囲内にした。
くし、次の条件(1)に示す範囲内にした。
(1) |2|<0.01 この条件(1)を外れると、ズーミング域に超広角を
含めることと収差補正とが両立しなくなる。
含めることと収差補正とが両立しなくなる。
1・12を一定値に選んだ時、2を小さくするため
には、e1′を大にする必要がある。しかし単にe1′を大
にすると、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が大にな
り、近軸的にみるとレンズ系の全長が大になり好ましく
ない。
には、e1′を大にする必要がある。しかし単にe1′を大
にすると、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が大にな
り、近軸的にみるとレンズ系の全長が大になり好ましく
ない。
本発明では、目的の一つである超広角で良好な性能を
持ち、しかも広いズーム範囲においてもこれを維持する
ために、それに適った主点位置を有するレンズ構成とし
た。そしてこれによって無理のない構成となり、結果と
して収差補正が容易になる。
持ち、しかも広いズーム範囲においてもこれを維持する
ために、それに適った主点位置を有するレンズ構成とし
た。そしてこれによって無理のない構成となり、結果と
して収差補正が容易になる。
レンズ系で主点間隔が大である時の厚肉レンズの割り
付けは、レンズ群の主点位置を考慮することによって解
決した。この関係は、第1レンズ群から第3レンズ群に
よって保たれる。そのため負の屈折力の第4レンズ群
は、独立した負レンズ群となる。
付けは、レンズ群の主点位置を考慮することによって解
決した。この関係は、第1レンズ群から第3レンズ群に
よって保たれる。そのため負の屈折力の第4レンズ群
は、独立した負レンズ群となる。
ここで、広角系レンズの収差補正を考えるとき、第1
レンズ群は正の屈折力を有し全体として負の部分系と正
の部分系とにて構成するようにすると、その近軸構成
は、第27図に示す通りである。この時、薄肉レンズの二
つの部分系の主点間隔e1は、次の式で表わされる。
レンズ群は正の屈折力を有し全体として負の部分系と正
の部分系とにて構成するようにすると、その近軸構成
は、第27図に示す通りである。この時、薄肉レンズの二
つの部分系の主点間隔e1は、次の式で表わされる。
e1={(1−βp)fp}/βp−fn ここでfp,fnは夫々正の部分系と負の部分系の焦点距
離、βpは正の部分系の担う近軸倍率である。
離、βpは正の部分系の担う近軸倍率である。
また第1レンズ群の合成焦点距離f1は、次の式の通り
である。
である。
f1=fn・βp ここで第1レンズ群の焦点距離f1は、次の条件式にて
示すように制限することが望ましい。
示すように制限することが望ましい。
f1<|f12| ただし1/f12=1/f1+1/f2−e1′・1/f1・1/f2で、f12
は第1レンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離である。
は第1レンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離である。
本発明の特徴の一つとして、第2レンズ群の屈折力を
小にしたことがあり、この点で同じ4群ズームレンズで
も特徴が異なっている。
小にしたことがあり、この点で同じ4群ズームレンズで
も特徴が異なっている。
上記のf1に関する条件式に反すると、本発明の目的で
ある広角を含むズームレンズの実現が困難になる。それ
は、第1レンズ群と第2レンズ群の屈折力配分が異な
り、光学的性能を満足させるのに必要なレンズ構成をと
ることが難しくなるからである。
ある広角を含むズームレンズの実現が困難になる。それ
は、第1レンズ群と第2レンズ群の屈折力配分が異な
り、光学的性能を満足させるのに必要なレンズ構成をと
ることが難しくなるからである。
第1レンズ群は、本発明が広角端の画角を72°程度以
上にすることを目的の一つとしていることから、収差補
正上次のように構成している。つまり広画角に対応する
ために物体側より、凸面を物体側に向けた負のメニスカ
スレンズ成分もしくは両凹レンズ成分と、これと空気間
隔DAを隔てて像側に配置した正のレンズ成分とにて構成
することを基本としている。ここで負のレンズ成分と正
のレンズ成分の間に空気レンズが存在する。その時次の
関係が成立する。
上にすることを目的の一つとしていることから、収差補
正上次のように構成している。つまり広画角に対応する
ために物体側より、凸面を物体側に向けた負のメニスカ
スレンズ成分もしくは両凹レンズ成分と、これと空気間
隔DAを隔てて像側に配置した正のレンズ成分とにて構成
することを基本としている。ここで負のレンズ成分と正
のレンズ成分の間に空気レンズが存在する。その時次の
関係が成立する。
θ1W/θ2W>1 ただしθ1Wは広角端における第1レンズ群に対する入
射主光線と光軸とのなす角、θ2Wは第1レンズ群内の上
記の負のレンズ成分から射出する主光線と光軸とのなす
角で、第3図,第4図に示してある角度である。
射主光線と光軸とのなす角、θ2Wは第1レンズ群内の上
記の負のレンズ成分から射出する主光線と光軸とのなす
角で、第3図,第4図に示してある角度である。
以上のようにすることによって、第1レンズ群は、レ
トロフォーカス型広角レンズの発散部の構成になってい
る。
トロフォーカス型広角レンズの発散部の構成になってい
る。
第1レンズ群を以上のように構成しながらズームレン
ズとして変倍領域全体にわたって良好な光学系とするた
めに各レンズ群は次のように構成することが望ましい。
即ち第1レンズ群は少なくとも1枚の負レンズと正レン
ズで構成され、第2レンズ群は少なくとも1枚の負レン
ズと正レンズで構成され、第3レンズ群は少なくとも2
枚の正レンズと1枚の負レンズで構成され、第4レンズ
群は少なくとも1枚の正レンズと負レンズで構成されて
おり、又レンズ系中に少なくとも1面非球面を設けてい
る。
ズとして変倍領域全体にわたって良好な光学系とするた
めに各レンズ群は次のように構成することが望ましい。
即ち第1レンズ群は少なくとも1枚の負レンズと正レン
ズで構成され、第2レンズ群は少なくとも1枚の負レン
ズと正レンズで構成され、第3レンズ群は少なくとも2
枚の正レンズと1枚の負レンズで構成され、第4レンズ
群は少なくとも1枚の正レンズと負レンズで構成されて
おり、又レンズ系中に少なくとも1面非球面を設けてい
る。
近軸配置に対して、具体的に各レンズ群を構成する厚
肉レンズは、光学系の特性を満足するようにしなければ
ならない。
肉レンズは、光学系の特性を満足するようにしなければ
ならない。
本発明は、超広角までを包括する光学系を構成するこ
とを意図するものであり、そのため画角が広いので通常
の球面系では、球欠方向の光束に対する収差補正が困難
になる。そこで第1レンズ群は、負レンズと正レンズに
て構成して出来るだけ、空気間隔を設けるようにしてい
る。これによって広画角の光束が負レンズの発散作用に
よって正レンズへ狭角化して入射することになる。この
空気間隔は、十分余裕を持つことが望ましいが、前玉で
もありコンパクト化する上で限度がある。したがって上
記の光束に対する収差の補正は、非球面を用いかつ第1
レンズ群の屈折力をある程度まで弱くすることにより行
なうことによって、このレンズ群の構成枚数を減らすこ
とが出来る。
とを意図するものであり、そのため画角が広いので通常
の球面系では、球欠方向の光束に対する収差補正が困難
になる。そこで第1レンズ群は、負レンズと正レンズに
て構成して出来るだけ、空気間隔を設けるようにしてい
る。これによって広画角の光束が負レンズの発散作用に
よって正レンズへ狭角化して入射することになる。この
空気間隔は、十分余裕を持つことが望ましいが、前玉で
もありコンパクト化する上で限度がある。したがって上
記の光束に対する収差の補正は、非球面を用いかつ第1
レンズ群の屈折力をある程度まで弱くすることにより行
なうことによって、このレンズ群の構成枚数を減らすこ
とが出来る。
又広角レンズ特有の歪曲収差は、第1レンズ群にて押
えることが望ましく、この収差は画角の関数であるの
で、少ない構成枚数の場合発散成分の面を非球面にする
ことがこの収差の補正を容易にする。
えることが望ましく、この収差は画角の関数であるの
で、少ない構成枚数の場合発散成分の面を非球面にする
ことがこの収差の補正を容易にする。
更に広角系レンズの光学性能の向上を妨げている特有
の収差として倍率の色収差がある。本発明ではこの倍率
の色収差を空気レンズの作用により打消すか、硝材の選
択および屈折力の配分で補正しバランスをとっている。
の収差として倍率の色収差がある。本発明ではこの倍率
の色収差を空気レンズの作用により打消すか、硝材の選
択および屈折力の配分で補正しバランスをとっている。
次に第2レンズ群は、全体の屈折力が小になるように
したのが特徴であり、負レンズと正レンズとにて構成し
空気間隔を設けることが好ましい。これによって軸上収
差や軸外コマ収差の第2レンズ群内でのバランスをとる
ようにしている。又このレンズ群は、合成の屈折力が正
でも負でもいずれでも構成し得ることが特徴であり又、
第1レンズ群との関係では、比較的小になっていること
も特徴である。この第2レンズ群に非球面を用いれば、
球面収差の補正にとって有効である。軸外コマ収差につ
いては、第1レンズ群を通過する光束が軸上と軸外で異
なり、特に大口径にする場合は、第2レンズ群に非球面
を用いる必要がある。
したのが特徴であり、負レンズと正レンズとにて構成し
空気間隔を設けることが好ましい。これによって軸上収
差や軸外コマ収差の第2レンズ群内でのバランスをとる
ようにしている。又このレンズ群は、合成の屈折力が正
でも負でもいずれでも構成し得ることが特徴であり又、
第1レンズ群との関係では、比較的小になっていること
も特徴である。この第2レンズ群に非球面を用いれば、
球面収差の補正にとって有効である。軸外コマ収差につ
いては、第1レンズ群を通過する光束が軸上と軸外で異
なり、特に大口径にする場合は、第2レンズ群に非球面
を用いる必要がある。
第3レンズ群は、レンズの径が軸上光束で決まり、か
つ開口絞りがこのレンズ群の近くに位置するので、特に
軸外収差よりも軸上収差に対する補正の寄与度が高く、
空気間隔を設けた場合、正レンズ,負レンズ間の高次収
差による微妙な収差バランスを行なう部位である。逆に
言うと製造誤差に対する感度が高くなり易いので屈折力
配分に注意を要するレンズ群である。
つ開口絞りがこのレンズ群の近くに位置するので、特に
軸外収差よりも軸上収差に対する補正の寄与度が高く、
空気間隔を設けた場合、正レンズ,負レンズ間の高次収
差による微妙な収差バランスを行なう部位である。逆に
言うと製造誤差に対する感度が高くなり易いので屈折力
配分に注意を要するレンズ群である。
第4レンズ群は、負の屈折力を有し、正レンズと負レ
ンズとにて構成されている。このレンズ群を負レンズ1
枚にて構成することは、かなり屈折力を小さくすること
が必要になり同時にレンズ外径が増大するので望ましく
ない。また第4レンズ群は、バックフォーカスが適度に
とれるように後側主点が像面側に位置することが必要で
ある。通常メニスカス正レンズと負レンズで構成し両者
間の空気間隔を空気レンズとして利用して高次の収差を
発生させて軸外収差のバランスの微妙なコントロールを
行なっている。更にこの第4レンズ群に非球面を用いる
ことによって像面の平坦性を改善することが出来、これ
によって他の個々のレンズ成分の負担が少なくなり、収
差を良好に補正する上で好ましい。
ンズとにて構成されている。このレンズ群を負レンズ1
枚にて構成することは、かなり屈折力を小さくすること
が必要になり同時にレンズ外径が増大するので望ましく
ない。また第4レンズ群は、バックフォーカスが適度に
とれるように後側主点が像面側に位置することが必要で
ある。通常メニスカス正レンズと負レンズで構成し両者
間の空気間隔を空気レンズとして利用して高次の収差を
発生させて軸外収差のバランスの微妙なコントロールを
行なっている。更にこの第4レンズ群に非球面を用いる
ことによって像面の平坦性を改善することが出来、これ
によって他の個々のレンズ成分の負担が少なくなり、収
差を良好に補正する上で好ましい。
又収差補正のバランスを考えると各レンズ群は下記の
通りであることが一層望ましい。
通りであることが一層望ましい。
第1レンズ群のように軸外主光線高の大きいところで
は、残存収差の補正が難しいので、このレンズ群での発
生量を小さく押えることが必要である。つまりコマ収
差,歪曲収差,軸上色収差を小さくする必要がある。ま
た球面収差は、第1レンズ群を通る光束に依存し、本発
明の実施例の通りの第1レンズ群の構成によって補正し
得る。
は、残存収差の補正が難しいので、このレンズ群での発
生量を小さく押えることが必要である。つまりコマ収
差,歪曲収差,軸上色収差を小さくする必要がある。ま
た球面収差は、第1レンズ群を通る光束に依存し、本発
明の実施例の通りの第1レンズ群の構成によって補正し
得る。
又第2レンズ群と第3レンズ群とは、通過する光線の
光線高が同程度であるので、球面収差,コマ収差,軸上
色収差等は相互に異符号の収差を発生することによって
互いに打ち消し合うようにしている。
光線高が同程度であるので、球面収差,コマ収差,軸上
色収差等は相互に異符号の収差を発生することによって
互いに打ち消し合うようにしている。
更に第4レンズ群は、歪曲収差の補正に効果を持ち又
像面湾曲の補正は第3レンズ群とで打消すことによって
行なっている。
像面湾曲の補正は第3レンズ群とで打消すことによって
行なっている。
又各ズーミング状態における収差は、後の実施例のよ
うに広角端において歪曲収差がやや大きいが全体として
バランズがとれていて良好である。又微妙な収差バラン
ズは、空気レンズを有する部分にて制御しており、それ
らの多くは高次の収差係数の発生により打ち消す方法を
とっている。
うに広角端において歪曲収差がやや大きいが全体として
バランズがとれていて良好である。又微妙な収差バラン
ズは、空気レンズを有する部分にて制御しており、それ
らの多くは高次の収差係数の発生により打ち消す方法を
とっている。
又本発明のレンズ系では、非球面を使用することによ
って変倍比をより大きくしたり、性能を一層向上させる
ようにしているが、又これによって全体として各レンズ
成分の負担を軽減させて屈折力が小になるようにしてい
る。
って変倍比をより大きくしたり、性能を一層向上させる
ようにしているが、又これによって全体として各レンズ
成分の負担を軽減させて屈折力が小になるようにしてい
る。
本発明で用いる非球面の形状は、光軸方向をx軸、光
軸に垂直な方向をy軸とした時次の式で表わされる。
軸に垂直な方向をy軸とした時次の式で表わされる。
ただしrは基準球面(非球面の光軸近傍)での曲率半
径、A2iは非球面係数である。
径、A2iは非球面係数である。
[実施例] 次に本発明の広角ズームレンズの各実施例を示す。
実施例1 f=24mm〜58mm,F/4.18〜F/5.65 2ω=82°〜40° r1=76.6190 d1=1.6000 n1=1.83400 ν1=37.16 r2=24.6980(非球面) d2=16.5000 r3=42.0390 d3=7.6800 n2=1.60300 ν2=65.48 r4=−58.4890 d4=D1(可変) r5=−44.3626 d5=1.4000 n3=1.81554 ν3=44.36 r6=20.0947 d6=0.8500 r7=26.4670 d7=3.8500 n4=1.80518 ν4=25.43 r8=−78.3130 d8=6.1670 r9=32.2582 d9=2.1500 n5=1.69680 ν5=55.52 r10=81.5070 d10=1.1000 r11=∞(絞り) d11=D2(可変) r12=−289.4060 d12=1.2500 n6=1.83400 ν6=37.16 r13=24.5970 d13=0.2000 r14=26.7460 d14=4.8500 n7=1.51728 ν7=69.56 r15=−19.7882 d15=0.2000 r16=173.8230 d16=3.2500 n8=1.73400 ν8=51.49 r17=−33.2600 d17=1.3830 r18=−18.8350 d18=1.2500 n9=1.78470 ν9=26.22 r19=−157.4820 d19=0.3540 r20=398.7040 d20=4.0000 n10=1.61728 ν10=62.79 r21=−21.8080 d21=D3(可変) r22=−32.9125 d22=3.5500 n11=1.84666 ν11=23.78 r23=−21.1690 d23=3.0000 r24=−18.2255(非球面) d24=1.5500 n12=1.72600 ν12=23.78 r25=91.0620 非球面係数 (第2面) A4=−0.45051×10-7,A6=−0.68995×10-8 A8=0.18936×10-10,A10=−0.42977×10-13 (第24面) A4=0.69639×10-5,A6=−0.28030×10-7 A8=0.20100×10-9,A10=−0.77743×10-12 f 24 37.8 58 D1 3.220 10.700 20.240 D2 5.730 5.070 2.460 D3 14.630 5.820 0.2602 =0.000418 実施例2 f=24mm〜45mm,F/4.18〜F/5.65 2ω=82°〜50° r1=121.7980 d1=1.6000 n1=1.83400 ν1=37.16 r2=26.1370(非球面) d2=14.5000 r3=41.9490 d3=7.6800 n2=1.60300 ν2=65.48 r4=−57.0270 d4=D1(可変) r5=−48.4880 d5=1.4000 n3=1.83481 ν3=42.72 r6=20.6710 d6=0.8500 r7=27.4930 d7=3.8500 n4=1.80518 ν4=25.43 r8=−68.3880 d8=6.1670 r9=29.2940 d9=2.1500 n5=1.69680 ν5=56.49 r10=62.0170 d10=1.1000 r11=∞(絞り) d11=D2(可変) r12=−254.8130 d12=1.2500 n6=1.83400 ν6=37.16 r13=27.5130 d13=0.2000 r14=30.5270 d14=4.8500 n7=1.51728 ν7=69.56 r15=−22.5110 d15=0.2000 r16=96.2380 d16=3.2500 n8=1.80400 ν8=46.57 r17=−30.9540 d17=1.3800 r18=−19.4830 d18=1.2500 n9=1.78470 ν9=26.22 r19=286.5450 d19=0.3500 r20=210.7450 d20=4.0000 n10=1.61800 ν10=63.38 r21=−22.3610 d21=D3(可変) r22=−36.9260 d22=3.5500 n11=1.84666 ν11=23.78 r23=−20.7310 d23=2.7290 r24=−17.6050(非球面) d24=1.5500 n12=1.78800 ν12=47.38 r25=112.5130 非球面係数 (第2面) A4=0.34692×10-7,A6=0.82830×10-9 A8=−0.10559×10-10,A10=0.81596×10-14 (第24面) A4=0.65257×10-5,A6=0.25092×10-8 A8=0.66515×10-11,A10=−0.20944×10-12 f 24 32.8 45 D1 4.520 12.000 21.540 D2 6.390 5.840 3.580 D3 14.000 7.360 2.0102 =0.0015146 実施例3 f=24.8mm〜78mm,F/4.6〜F/7.6 2ω=80°〜30° r1=83.6960 d1=1.8500 n1=1.83400 ν1=37.16 r2=24.9700(非球面) d2=7.6270 r3=7327.9700 d3=4.4520 n2=1.59270 ν2=35.29 r4=−81.9800 d4=14.0330 r5=72.0000 d5=5.8500 n3=1.60300 ν3=65.48 r6=−42.8520 d6=D1(可変) r7=−29.2728 d7=1.4500 n4=1.83481 ν4=42.72 r8=18.5660 d8=0.5394 r9=21.8650 d9=4.2500 n5=1.80518 ν5=25.43 r10=−88.3670 d10=0.9460 r11=−76.8780 d11=1.7000 n6=1.83481 ν6=42.72 r12=559.7850 d12=3.3558 r13=47.7630 d13=2.2000 n7=1.65128 ν7=38.25 r14=−38.0844(非球面) d14=0.3630 r15=∞(絞り) d15=D2(可変) r16=−70.0460 d16=1.2500 n8=1.83400 ν8=37.16 r17=23.8790 d17=4.8500 n9=1.50743 ν9=75.95 r18=−20.6750 d18=0.1000 r19=−1305.7900 d19=3.2500 n10=1.81554 ν10=44.36 r20=−25.3720 d20=0.9606 r21=−17.1230 d21=1.2500 n11=1.78470 ν11=26.22 r22=−127.0630 d22=0.1000 r23=205.7550 d23=5.5000 n12=1.60300 ν12=65.48 r24=−20.9360 d24=D3(可変) r25=−66.8130 d25=4.1500 n13=1.84666 ν13=23.78 r26=−25.6190 d26=1.8096 r27=−21.4414(非球面) d27=1.8500 n14=1.81554 ν14=44.36 r28=23.5730 d28=3.2500 n15=1.80207 ν15=30.20 r29=45.1600 非球面係数 (第2面) A4=−0.33861×10-6,A6=−0.14340×10-8 A8=−0.18720×10-11,A10=−0.10144×10-13 (第14面) A4=0.33955×10-5,A6=0.10323×10-7 A8=−0.14099×10-8,A10=0.11055×10-10 (第27面) A4=0.63950×10-5,A6=−0.39890×10-7 A8=0.26623×10-9,A10=−0.71277×10-12 f 24.8 44.9 78 D1 0.980 8.460 18.000 D2 7.172 4.527 0.353 D3 14.898 6.006 0.7382 =0.00215196 実施例4 f=21.585mm〜32.85mm,F/4.5〜F/5.65 2ω=88°〜66° r1=−339.7273 d1=1.4000 n1=1.85026 ν1=32.28 r2=34.8367 d2=6.7792 r3=83.7098 d3=4.0250 n2=1.60300 ν2=65.48 r4=327.4126 d4=0.1000 r5=39.1459 d5=9.3653 n3=1.57444 ν3=56.47 r6=−79.0262 d6=D1(可変) r7=22.6291 d7=1.4000 n4=1.75700 ν4=47.87 r8=9.9510 d8=1.0019 r9=17.5753 d9=2.5000 n5=1.80518 ν5=25.43 r10=65.8266 d10=1.6440 r11=−26.4053 d11=1.7000 n6=1.69680 ν6=56.49 r12=−26.1199 d12=1.1000 r13=∞(絞り) d13=D2(可変) r14=−46.6740 d14=2.1800 n7=1.60300 ν7=65.48 r15=−20.1338 d15=0.8500 r16=−27.5313(非球面) d16=2.2500 n8=1.48749 ν8=70.20 r17=−13.5722 d17=0.2000 r18=−161.1158 d18=3.0500 n9=1.73400 ν9=51.49 r19=−17.7338 d19=0.8830 r20=−13.4699 d20=1.2500 n10=1.69895 ν10=30.12 r21=32.3737 d21=0.3540 r22=35.1267 d22=5.0500 n11=1.60300 ν11=65.48 r23=−19.6850 d23=D3(可変) r24=−71.1125 d24=3.5500 n12=1.84666 ν12=23.78 r25=−22.7892 d25=0.1500 r26=−25.2759 d26=1.1400 n13=1.84666 ν13=23.88 r27=−44.0253 d27=4.3383 r28=−15.2523(非球面) d28=1.1000 n14=1.83481 ν14=42.72 r29=2407.1072 非球面係数 (第16面) A4=−0.41714×10-5,A6=0.42167×10-7 A8=0.92130×10-9,A10=0.17517×10-10 (第28面) A4=0.25829×10-4,A6=0.12129×10-6 A8=−0.33129×10-9,A10=0.24481×10-11 f 21.585 26.6 32.85 D1 3.651 11.131 20.671 D2 5.603 6.151 6.609 D3 5.820 2.538 0.1002 =0.005259 実施例5 f=28.5mm〜82mm,F/4.6〜F/6.2 2ω=72°〜28° r1=82.5140 d1=1.6000 n1=1.83400 ν1=37.16 r2=27.0930(非球面) d2=10.5690 r3=555.8400 d3=4.1240 n2=1.72000 ν2=46.03 r4=−970.8180 d4=0.2000 r5=38.5600 d5=7.7500 n3=1.60300 ν3=65.48 r6=−61.5070 d6=D1(可変) r7=−39.3290 d7=1.4500 n4=1.81554 ν4=44.36 r8=19.5737 d8=0.8500 r9=26.4526 d9=4.2500 n5=1.80518 ν5=25.43 r10=−78.4860 d10=5.6250 r11=54.3900 d11=2.1500 n6=1.69680 ν6=56.49 r12=−572.9500 d12=1.1000 r13=∞(絞り) d13=D2(可変) r14=−206.5000 d14=1.2500 n7=1.83400 ν7=37.16 r15=24.0830 d15=0.2000 r16=26.6720 d16=4.8500 n8=1.51728 ν8=69.56 r17=−18.6150 d17=0.2000 r18=573.9270 d18=3.2500 n9=1.73400 ν9=51.49 r19=−34.0480 d19=1.3830 r20=−18.2100 d20=1.2500 n10=1.78470 ν10=26.22 r21=−60.8420 d21=0.3540 r22=−122.1990 d22=4.000 n11=1.61700 ν11=62.79 r23=−19.7385 d23=D3(可変) r24=−30.1830 d24=3.5500 n12=1.84666 ν12=23.78 r25=−19.8169 d25=2.4500 r26=−17.1600(非球面) d26=1.5500 n13=1.72600 ν13=53.56 r27=84.4860 非球面係数 (第2面) A4=0.98562×10-6,A6=−0.65878×10-8 A8=0.27811×10-10,A10=−0.46423×10-13 (第26面) A4=0.10918×10-4,A6=−0.42825×10-7 A8=0.37441×10-9,A10=−0.58331×10-12 f 28.5 48.3 82 D1 2.520 10.000 19.540 D2 4.770 3.820 0.990 D3 14.600 6.440 0.5002 =−0.0012929 実施例6 f=28.65mm〜102mm,F/4.65〜F/7.64 2ω=72°〜24° r1=277.3145 d1=1.4500 n1=1.83400 ν1=37.16 r2=33.6428(非球面) d2=8.6961 r3=1318.5041 d3=5.8000 n2=1.67000 ν2=57.33 r4=−160.9367 d4=3.0740 r5=50.6574 d5=8.0469 n3=1.60300 ν3=65.48 r6=−51.2298 d6=D1(可変) r7=−30.7906 d7=1.4500 n4=1.83481 ν4=42.72 r8=24.0710 d8=0.7678 r9=31.9068 d9=4.2500 n5=1.80518 ν5=25.43 r10=−60.1435 d10=1.4107 r11=−52.3708(非球面) d11=1.7000 n6=1.83481 ν6=42.72 r12=−50.6366 d12=3.4578 r13=−1960.4425 d13=2.2000 n7=1.69680 ν7=56.49 r14=−49.4049 d14=1.1000 r15=∞(絞り) d15=D2(可変) r16=−163.9331 d16=1.2500 n8=1.83400 ν8=37.16 r17=27.1270 d17=0.2015 r18=28.3458 d18=4.8500 n9=1.51728 ν9=69.56 r19=−19.4610 d19=0.2151 r20=237.0372 d20=3.2500 n10=1.69942 ν10=45.25 r21=−38.0706 d21=1.3243 r22=−18.4688 d22=1.2500 n11=1.78380 ν11=26.12 r23=−68.7715 d23=0.8112 r24=−754.7782 d24=4.0000 n12=1.61700 ν12=62.79 r25=−21.2998 d25=D3(可変) r26=−47.1603 d26=3.5500 n13=1.84666 ν13=23.78 r27=−22.9476 d27=1.3024 r28=−19.6796(非球面) d28=0.8500 n14=1.72600 ν14=53.56 r29=38.2560 非球面係数 (第2面) A4=0.80884×10-6,A6=0.39895×10-9 A8=0.63256×10-11,A10=−0.14867×10-13 (第11面) A4=−0.57668×10-6,A6=0.62593×10-8 A8=0.73608×10-10,A10=−0.30724×10-12 (第28面) A4=0.97270×10-5,A6=−0.40654×10-8 A8=−0.32428×10-11,A10=0.21138×10-12 f 28.65 54.0 102 D1 3.115 10.595 20.135 D2 9.133 7.084 4.946 D3 14.660 5.645 0.0052 =−0.0008807 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レンズ間隔、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。
…は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、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乃至実施例3は、広角端の画角が84°程度の
超広角である。
超広角である。
これら実施例では、第1レンズ群が負の第1レンズと
正の第2レンズとを空気間隔を設けて配置したもので、
発散作用を持たせて入射する光束をより緩い光束にして
伝達する役割をもたせている。又第2レンズ群は、負レ
ンズと正レンズにて構成することを基本とし、実際には
第1レンズ群の近軸構成との屈折力の配分により、屈折
力は比較的小さくしている。したがってさほど多くのレ
ンズ枚数を必要とせず、2枚もしくは3枚で十分であ
る。次に第3レンズ群は通常の結像レンズの構成になっ
ており、球面収差を良好に補正するためにダブレットと
トリプレットからなる構成にしてある。これは実施例4
乃至実施例6においても同様である。更に第4レンズ群
は、正レンズと負レンズを空気間隔を設けて配設するこ
とを基本構成にしている。しかし光学系の必要性に応じ
て構成が複雑になっている。尚実施例3は、この第4レ
ンズ群中の接合ダブレットによる負レンズにて構成し、
色収差のコントロールを行なっている。
正の第2レンズとを空気間隔を設けて配置したもので、
発散作用を持たせて入射する光束をより緩い光束にして
伝達する役割をもたせている。又第2レンズ群は、負レ
ンズと正レンズにて構成することを基本とし、実際には
第1レンズ群の近軸構成との屈折力の配分により、屈折
力は比較的小さくしている。したがってさほど多くのレ
ンズ枚数を必要とせず、2枚もしくは3枚で十分であ
る。次に第3レンズ群は通常の結像レンズの構成になっ
ており、球面収差を良好に補正するためにダブレットと
トリプレットからなる構成にしてある。これは実施例4
乃至実施例6においても同様である。更に第4レンズ群
は、正レンズと負レンズを空気間隔を設けて配設するこ
とを基本構成にしている。しかし光学系の必要性に応じ
て構成が複雑になっている。尚実施例3は、この第4レ
ンズ群中の接合ダブレットによる負レンズにて構成し、
色収差のコントロールを行なっている。
又これら実施例では、第1レンズ群中の空気間隔に特
徴を有しており、超広角から準望遠までを含む高変倍率
のズームレンズになっている。
徴を有しており、超広角から準望遠までを含む高変倍率
のズームレンズになっている。
実施例1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7図,第8図,第9図に、実施例2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10図,第11図,第12図に又実施例3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13図,第14
図,第15図に示す通りである。
差状況は、夫々第7図,第8図,第9図に、実施例2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10図,第11図,第12図に又実施例3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13図,第14
図,第15図に示す通りである。
実施例4は、広角端の画角が90°を越えるズームレン
ズである。この実施例では、第1レンズ群の構成におい
て空気間隔を有効に使用し、かつ各レンズ群内に高次収
差発生面を設けている。また第4レンズ群は、負レンズ
を二つに分けることによって収差補正の負担を軽減し
た。
ズである。この実施例では、第1レンズ群の構成におい
て空気間隔を有効に使用し、かつ各レンズ群内に高次収
差発生面を設けている。また第4レンズ群は、負レンズ
を二つに分けることによって収差補正の負担を軽減し
た。
実施例4の広角端,中間焦点距離,望遠端における収
差状況は夫々第16図,第17図,第18図に示す通りであ
る。
差状況は夫々第16図,第17図,第18図に示す通りであ
る。
実施例5および実施例6は、広角端の画角が74°程度
で、本格的な高変倍のズームレンズであり、特に実施例
6は望遠端の焦点距離が100mmを越えるものである。こ
のように変倍比が高いためズーミング時の移動量が大で
ある。広角端でのサジタルコマフレアーや歪曲収差等は
第1レンズ群および第4レンズ群によって補正を行なっ
ており、軸上球面収差は、主として第2レンズ群および
第3レンズ群で補正している。
で、本格的な高変倍のズームレンズであり、特に実施例
6は望遠端の焦点距離が100mmを越えるものである。こ
のように変倍比が高いためズーミング時の移動量が大で
ある。広角端でのサジタルコマフレアーや歪曲収差等は
第1レンズ群および第4レンズ群によって補正を行なっ
ており、軸上球面収差は、主として第2レンズ群および
第3レンズ群で補正している。
実施例5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19図,第20図,第21図に又実施例6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22図,第23図,第24図に示す通りである。
差状況は、夫々第19図,第20図,第21図に又実施例6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22図,第23図,第24図に示す通りである。
[発明の効果] 本発明のズームレンズは、一般に知られている4群ズ
ームレンズとは異なるパワー配分特に第1レンズ群と第
2レンズ群とのパワー配分と、第1レンズ群中の空気レ
ンズの利用更には非球面の採用によって、超広角を含む
高変倍率で、コンパクトであって、超広角レンズで補正
が困難である歪曲収差,倍率の色収差をはじめ球欠方
向,子午方向の像面を良好に補正したレンズ系である。
ームレンズとは異なるパワー配分特に第1レンズ群と第
2レンズ群とのパワー配分と、第1レンズ群中の空気レ
ンズの利用更には非球面の採用によって、超広角を含む
高変倍率で、コンパクトであって、超広角レンズで補正
が困難である歪曲収差,倍率の色収差をはじめ球欠方
向,子午方向の像面を良好に補正したレンズ系である。
第1図乃至第6図は本発明のズームレンズの実施例1乃
至実施例6の断面図、第7図乃至第9図は実施例1の収
差曲線図、第10図乃至第12図は実施例2の収差曲線図、
第13図乃至第15図は実施例3の収差曲線図、第16図乃至
第18図は実施例4の収差曲線図、第19図乃至第21図は実
施例5の収差曲線図、第22図乃至第24図は実施例6の収
差曲線図、第25図は本発明のズームレンズの各レンズ群
の移動軌跡を示す図、第26図は本発明のズームレンズの
第1レンズ群,第2レンズ群の薄肉レンズとしての基本
構成を示す図、第27図は本発明ズームレンズの第1レン
ズ群の部分系の近軸構成を示す図である。
至実施例6の断面図、第7図乃至第9図は実施例1の収
差曲線図、第10図乃至第12図は実施例2の収差曲線図、
第13図乃至第15図は実施例3の収差曲線図、第16図乃至
第18図は実施例4の収差曲線図、第19図乃至第21図は実
施例5の収差曲線図、第22図乃至第24図は実施例6の収
差曲線図、第25図は本発明のズームレンズの各レンズ群
の移動軌跡を示す図、第26図は本発明のズームレンズの
第1レンズ群,第2レンズ群の薄肉レンズとしての基本
構成を示す図、第27図は本発明ズームレンズの第1レン
ズ群の部分系の近軸構成を示す図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−29659(JP,A) 特開 昭63−70819(JP,A) 特開 昭62−115411(JP,A) 特開 昭54−23556(JP,A) 特開 昭50−149360(JP,A) 特開 昭61−56315(JP,A) 特開 平1−197713(JP,A) 特開 昭63−43115(JP,A) 特開 平3−50516(JP,A) 特開 平3−83005(JP,A) 特公 昭42−14267(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04
Claims (3)
- 【請求項1】物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ
群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3
レンズ群と、負の屈折力の第4レンズ群とで構成され、
各レンズ群の間の各々の光軸上の間隔を可変とすること
によって変倍を行なうレンズ系であって、前記レンズ系
が望遠タイプの屈折力配置であり、更に前記第1レンズ
群は少なくとも1枚の負レンズと正レンズとで構成され
ていて、両レンズは空気間隔を隔てて配置されているこ
とを特徴とする広角ズームレンズ。 - 【請求項2】前記第4レンズに変倍作用を持たせた請求
項1の広角ズームレンズ。 - 【請求項3】第2レンズ群が少なくとも1枚の負レンズ
と正レンズとで構成され、第3レンズ群が少なくとも2
枚の正レンズと1枚の負レンズとで構成され、第4レン
ズ群が少なくとも1枚の正レンズと負レンズとで構成さ
れた請求項1又は2の広角ズームレンズ。
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US07/638,829 US5170292A (en) | 1990-01-10 | 1991-01-08 | Wide-angle zoom lens system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001521A JP3038350B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 広角ズームレンズ |
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JP3038350B2 true JP3038350B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=11503806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001521A Expired - Fee Related JP3038350B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 広角ズームレンズ |
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---|---|
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JP (1) | JP3038350B2 (ja) |
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JP3262398B2 (ja) * | 1993-02-25 | 2002-03-04 | キヤノン株式会社 | 小型なズームレンズ |
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JP3365087B2 (ja) * | 1994-10-14 | 2003-01-08 | ミノルタ株式会社 | 手ぶれ補正機能を有する光学系 |
JPH11142737A (ja) * | 1997-11-06 | 1999-05-28 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ系 |
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JPH0668574B2 (ja) * | 1984-06-27 | 1994-08-31 | オリンパス光学工業株式会社 | 大口径変倍レンズ系 |
US4822152A (en) * | 1986-08-11 | 1989-04-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Compact high-vari-focal ratio zoom lens system |
JP2501461B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1996-05-29 | オリンパス光学工業株式会社 | ズ―ムレンズ |
JPH02124509A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-05-11 | Olympus Optical Co Ltd | ズームレンズ |
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1990
- 1990-01-10 JP JP2001521A patent/JP3038350B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-01-08 US US07/638,829 patent/US5170292A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5170292A (en) | 1992-12-08 |
JPH03208004A (ja) | 1991-09-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |