JP3093850B2 - 広角ズームレンズ - Google Patents
広角ズームレンズInfo
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- JP3093850B2 JP3093850B2 JP04000018A JP1892A JP3093850B2 JP 3093850 B2 JP3093850 B2 JP 3093850B2 JP 04000018 A JP04000018 A JP 04000018A JP 1892 A JP1892 A JP 1892A JP 3093850 B2 JP3093850 B2 JP 3093850B2
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- lens group
- wide
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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
- G02B15/177—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 negative front lens or group of lenses
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- 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
- G02B15/143—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 three groups only
- G02B15/1435—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 three groups only the first group being negative
- G02B15/143503—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 three groups only the first group being negative arranged -+-
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広角ズームレンズに関
し、特に、カメラ等に用いられる超広角ズームレンズに
関するものである。
し、特に、カメラ等に用いられる超広角ズームレンズに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、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。これらのカメ
ラに内蔵されるズームレンズとしては、画角が約47°
の標準焦点距離を含み、ズーミングに伴う画角変化が約
65°〜35.4°程度のズームレンズが最も良く知ら
れているが、さらに撮影領域を広げるために、広角側や
望遠側にズーミングの領域を広げたズームレンズも多く
なってきている。しかし、望遠側への拡大に比較して、
広角側へのズーミングの領域の広がりは小さく、焦点距
離の変化を広角領域に限定したいわゆる広角ズームレン
ズを内蔵したものでも、広角端の画角が約65°〜72
°程度のズームレンズが主であり、特に、最近のパノラ
マ写真用のレンズとしては撮影範囲を十分にカバーして
いるとは言えず、さらに広角化が期待されている。この
画角を越えるズームレンズは、焦点距離の変動に比較し
て画角の変化が大きく、変倍比が小さくても、大きな作
画効果があるズームレンズとしても期待が大きい。例え
ば、焦点距離の変化が21〜35mmであるズームレン
ズは、変倍比が1.67と小さいが、画角の変化は約9
2°〜65°と大きく、撮影領域を大きく広げる効果が
期待できる。
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。これらのカメ
ラに内蔵されるズームレンズとしては、画角が約47°
の標準焦点距離を含み、ズーミングに伴う画角変化が約
65°〜35.4°程度のズームレンズが最も良く知ら
れているが、さらに撮影領域を広げるために、広角側や
望遠側にズーミングの領域を広げたズームレンズも多く
なってきている。しかし、望遠側への拡大に比較して、
広角側へのズーミングの領域の広がりは小さく、焦点距
離の変化を広角領域に限定したいわゆる広角ズームレン
ズを内蔵したものでも、広角端の画角が約65°〜72
°程度のズームレンズが主であり、特に、最近のパノラ
マ写真用のレンズとしては撮影範囲を十分にカバーして
いるとは言えず、さらに広角化が期待されている。この
画角を越えるズームレンズは、焦点距離の変動に比較し
て画角の変化が大きく、変倍比が小さくても、大きな作
画効果があるズームレンズとしても期待が大きい。例え
ば、焦点距離の変化が21〜35mmであるズームレン
ズは、変倍比が1.67と小さいが、画角の変化は約9
2°〜65°と大きく、撮影領域を大きく広げる効果が
期待できる。
【0003】さて、コンパクトカメラに内蔵するズーム
レンズは、レンズ全長の小型化を図るために、物体側か
ら正負のいわゆる望遠タイプのパワー配置をとる2群ズ
ームレンズが一般的である。しかし、このタイプの2群
ズームレンズにおてバックフォーカスを確保するために
は、第1レンズ群の正のパワーを強くし、第1レンズ群
と第2レンズ群の主点間隔を小さくすることが必要とな
り、軸上光線高の高い第1レンズ群で発生する収差が大
きくなる。そのため、明るいレンズ系とすることが極め
て困難であり、特に、望遠端におけるFナンバーが5.
6以上で止まっている。広角端の焦点距離を短くして画
角を広げようとすると、第1レンズ群の正のパワーをさ
らに強くし、第2レンズ群の負のパワーを弱める必要が
生じ、ますますバックフォーカスの確保が困難になると
共に、第1レンズ群に入射する軸外光線の光線傾角が広
角化のために大きくなるため、第1レンズ群で発生する
軸外収差の発生が極めて大きくなる。さらに、このと
き、第1レンズ群を射出する軸外光線の光線傾角も大き
くなるために、第2レンズ群のレンズ外径の大型化を招
くこととなる。
レンズは、レンズ全長の小型化を図るために、物体側か
ら正負のいわゆる望遠タイプのパワー配置をとる2群ズ
ームレンズが一般的である。しかし、このタイプの2群
ズームレンズにおてバックフォーカスを確保するために
は、第1レンズ群の正のパワーを強くし、第1レンズ群
と第2レンズ群の主点間隔を小さくすることが必要とな
り、軸上光線高の高い第1レンズ群で発生する収差が大
きくなる。そのため、明るいレンズ系とすることが極め
て困難であり、特に、望遠端におけるFナンバーが5.
6以上で止まっている。広角端の焦点距離を短くして画
角を広げようとすると、第1レンズ群の正のパワーをさ
らに強くし、第2レンズ群の負のパワーを弱める必要が
生じ、ますますバックフォーカスの確保が困難になると
共に、第1レンズ群に入射する軸外光線の光線傾角が広
角化のために大きくなるため、第1レンズ群で発生する
軸外収差の発生が極めて大きくなる。さらに、このと
き、第1レンズ群を射出する軸外光線の光線傾角も大き
くなるために、第2レンズ群のレンズ外径の大型化を招
くこととなる。
【0004】そこで、正負の2群ズームレンズの物体側
に負のパワーを有するレンズ群を配置し、負正負の3群
構成にすることにより、レンズ系の大口径化や変倍域の
広角化を図ることが考えられる。このレンズタイプとし
ては、特開昭63−25613号や特開昭64−721
14号等に開示されているズームレンズがある。前者の
実施例には、望遠端のFナンバーが4.5程度の明るい
レンズ系も開示されているが、広角端の焦点距離が35
mm程度に止まっている。また、後者の実施例には、変
倍比を3倍程度まで大きくしたレンズ系が開示されてい
るが、望遠端のFナンバーが5.5以上と暗く、また、
広角端の焦点距離も28mm程度に止まっている。
に負のパワーを有するレンズ群を配置し、負正負の3群
構成にすることにより、レンズ系の大口径化や変倍域の
広角化を図ることが考えられる。このレンズタイプとし
ては、特開昭63−25613号や特開昭64−721
14号等に開示されているズームレンズがある。前者の
実施例には、望遠端のFナンバーが4.5程度の明るい
レンズ系も開示されているが、広角端の焦点距離が35
mm程度に止まっている。また、後者の実施例には、変
倍比を3倍程度まで大きくしたレンズ系が開示されてい
るが、望遠端のFナンバーが5.5以上と暗く、また、
広角端の焦点距離も28mm程度に止まっている。
【0005】広角端の画角を約92°程度まで広げたズ
ームレンズとしては、特開平3−208004号の実施
例4に開示されているズームレンズがある。これは、物
体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈
折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ
群、負の屈折力を持つ第4レンズ群からなる4群ズーム
レンズであり、ズーミング機構が複雑で、かつ、レンズ
枚数も14枚と極めて多くなっている。そのため、レン
ズ全長が極めて長く、また、ズーミングに伴って入射瞳
位置の変動が大きいために、第1レンズ群のレンズ外径
が大型化し、コンパクトカメラに内蔵するレンズ系とし
ては好ましくない。さらに、Fナンバーが4.5〜5.
6と特に望遠端で暗い。
ームレンズとしては、特開平3−208004号の実施
例4に開示されているズームレンズがある。これは、物
体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈
折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ
群、負の屈折力を持つ第4レンズ群からなる4群ズーム
レンズであり、ズーミング機構が複雑で、かつ、レンズ
枚数も14枚と極めて多くなっている。そのため、レン
ズ全長が極めて長く、また、ズーミングに伴って入射瞳
位置の変動が大きいために、第1レンズ群のレンズ外径
が大型化し、コンパクトカメラに内蔵するレンズ系とし
ては好ましくない。さらに、Fナンバーが4.5〜5.
6と特に望遠端で暗い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ズーミン
グによる画角変化が約92°〜65°と極めて広画角で
あり、望遠端のFナンバーが4.5と明るく、かつ、レ
ンズ群の構成が比較的簡単である超広角ズームレンズを
提供することにある。
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ズーミン
グによる画角変化が約92°〜65°と極めて広画角で
あり、望遠端のFナンバーが4.5と明るく、かつ、レ
ンズ群の構成が比較的簡単である超広角ズームレンズを
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の広角ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力
を持つ第1レンズ群と、正の屈折力を持つ第2レンズ群
と、負の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、広角端
から望遠端へ変倍する際に全てのレンズ群が物体側に移
動することによって変倍を行うズームレンズであって、
第1レンズ群、第2レンズ群の焦点距離をそれぞれ
f1 、f2 、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をf
T 、広角端、望遠端における第1レンズ群と第2レンズ
群の主点間隔をそれぞれe1 W 、e1 T とするとき、条
件式 (1) −6.5 < f1 /fT <−1.5 (2) 0.4 < f2 /fT < 1.0 (3) 0.8 < e1 W /e1 T < 1.2 を満足することを特徴とする広角ズームレンズである。
明の広角ズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力
を持つ第1レンズ群と、正の屈折力を持つ第2レンズ群
と、負の屈折力を持つ第3レンズ群とからなり、広角端
から望遠端へ変倍する際に全てのレンズ群が物体側に移
動することによって変倍を行うズームレンズであって、
第1レンズ群、第2レンズ群の焦点距離をそれぞれ
f1 、f2 、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をf
T 、広角端、望遠端における第1レンズ群と第2レンズ
群の主点間隔をそれぞれe1 W 、e1 T とするとき、条
件式 (1) −6.5 < f1 /fT <−1.5 (2) 0.4 < f2 /fT < 1.0 (3) 0.8 < e1 W /e1 T < 1.2 を満足することを特徴とする広角ズームレンズである。
【0008】
【作用】以下、上記構成を採用した理由と作用について
説明する。コンパクトカメラに内蔵できる超広角な明る
いズームレンズをレンズ構成を複雑化せずに構成するた
めに、本発明においては、正負の2群ズームレンズの物
体側に負の屈折力を有するレンズ群を配置し、物体側か
ら順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力
を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ
群の3つのレンズ群から構成することが好ましい。この
構成によれば、第1レンズ群が負のパワーを有するため
に、第1レンズ群を屈折後、第2レンズ群に入射する軸
外光線の光線傾角が小さくなり、広角化のために第2レ
ンズ群の正のパワーを強くしても、軸外収差の発生を抑
えることが可能となる。さらに、負のパワーが第1レン
ズ群と第3レンズ群に分散されることによって第3レン
ズ群の屈折力が弱まるため、バックフォーカスの確保が
容易になるが、このとき、さらに、第2レンズ群を射出
する軸外光線の光線傾角が小さいために、第3レンズ群
のレンズ外径が大型化することを避けることが可能とな
る利点がある。
説明する。コンパクトカメラに内蔵できる超広角な明る
いズームレンズをレンズ構成を複雑化せずに構成するた
めに、本発明においては、正負の2群ズームレンズの物
体側に負の屈折力を有するレンズ群を配置し、物体側か
ら順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力
を有する第2レンズ群、負の屈折力を有する第3レンズ
群の3つのレンズ群から構成することが好ましい。この
構成によれば、第1レンズ群が負のパワーを有するため
に、第1レンズ群を屈折後、第2レンズ群に入射する軸
外光線の光線傾角が小さくなり、広角化のために第2レ
ンズ群の正のパワーを強くしても、軸外収差の発生を抑
えることが可能となる。さらに、負のパワーが第1レン
ズ群と第3レンズ群に分散されることによって第3レン
ズ群の屈折力が弱まるため、バックフォーカスの確保が
容易になるが、このとき、さらに、第2レンズ群を射出
する軸外光線の光線傾角が小さいために、第3レンズ群
のレンズ外径が大型化することを避けることが可能とな
る利点がある。
【0009】本発明のズームレンズは、さらに、広角端
から望遠端へ変倍する際に、第1レンズ群と第2レンズ
群の間隔を変化させることが望ましい。第1レンズ群を
広角化の機能のみでとらえれば、第1レンズ群と第2レ
ンズ群は一体として移動させることも考えられるが、そ
の場合、広角端から望遠端にかけてのズーミング途中で
の像面の変動が大きく、中間焦点距離のズーム位置にお
いて像面が大きく物体側に倒れる。そこで、中間焦点距
離のズーム位置において、第1レンズ群と第2レンズ群
の間隔を広げ、第1レンズ群と第2レンズ群の正の合成
屈折力を強めれば、像面をフラットに保つことができ、
広角端から望遠端にかけて像面を良好に補正することが
できる。すなわち、広角端から望遠端にかけてのズーミ
ングに際して、第1レンズ群と第2レンズ群の相対間隔
は一度増加した後、極値点を経て減少するように移動さ
せれば、中間焦点距離でのズーム位置において第1レン
ズ群と第2レンズ群の合成屈折力を適切な大きさに保つ
ことができ、広角端から望遠端にかけて像面湾曲を良好
に補正することが可能となる。一方、第2レンズ群と第
3レンズ群の相対間隔が、正負の2群ズームレンズと同
様に、単調に減少するように移動させ、変倍の機能を主
に負担させるようにするのが望ましい。
から望遠端へ変倍する際に、第1レンズ群と第2レンズ
群の間隔を変化させることが望ましい。第1レンズ群を
広角化の機能のみでとらえれば、第1レンズ群と第2レ
ンズ群は一体として移動させることも考えられるが、そ
の場合、広角端から望遠端にかけてのズーミング途中で
の像面の変動が大きく、中間焦点距離のズーム位置にお
いて像面が大きく物体側に倒れる。そこで、中間焦点距
離のズーム位置において、第1レンズ群と第2レンズ群
の間隔を広げ、第1レンズ群と第2レンズ群の正の合成
屈折力を強めれば、像面をフラットに保つことができ、
広角端から望遠端にかけて像面を良好に補正することが
できる。すなわち、広角端から望遠端にかけてのズーミ
ングに際して、第1レンズ群と第2レンズ群の相対間隔
は一度増加した後、極値点を経て減少するように移動さ
せれば、中間焦点距離でのズーム位置において第1レン
ズ群と第2レンズ群の合成屈折力を適切な大きさに保つ
ことができ、広角端から望遠端にかけて像面湾曲を良好
に補正することが可能となる。一方、第2レンズ群と第
3レンズ群の相対間隔が、正負の2群ズームレンズと同
様に、単調に減少するように移動させ、変倍の機能を主
に負担させるようにするのが望ましい。
【0010】すなわち、本発明のズームレンズは、広角
端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群と第
2レンズ群の相対間隔は一度増加した後極値点を経て減
少し、第2レンズ群と第3レンズ群の相対間隔は単調に
減少するように第1レンズ群、第2レンズ群、第3レン
ズ群が物体側に移動する。図1にこのような本発明のズ
ームレンズの基本構成と各群の広角端(a)から望遠端
(b)への移動軌跡を示す。
端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群と第
2レンズ群の相対間隔は一度増加した後極値点を経て減
少し、第2レンズ群と第3レンズ群の相対間隔は単調に
減少するように第1レンズ群、第2レンズ群、第3レン
ズ群が物体側に移動する。図1にこのような本発明のズ
ームレンズの基本構成と各群の広角端(a)から望遠端
(b)への移動軌跡を示す。
【0011】さらに、本発明のズームレンズは、次の条
件を満足することが望ましい。 (1) −6.5 < f1 /fT <−1.5 (2) 0.4 < f2 /fT < 1.0 (3) 0.8 < e1 W /e1 T < 1.2 ここで、f1 、f2 は第1レンズ群I、第2レンズ群II
の焦点距離、fT は望遠端におけるレンズ全系の焦点距
離であり、e1 W 、e1 T は広角端、望遠端における第
1レンズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔である。
件を満足することが望ましい。 (1) −6.5 < f1 /fT <−1.5 (2) 0.4 < f2 /fT < 1.0 (3) 0.8 < e1 W /e1 T < 1.2 ここで、f1 、f2 は第1レンズ群I、第2レンズ群II
の焦点距離、fT は望遠端におけるレンズ全系の焦点距
離であり、e1 W 、e1 T は広角端、望遠端における第
1レンズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔である。
【0012】上記条件式(1)は、第1レンズ群Iの屈
折力を規定した式であり、その式の下限を下回ると、第
1レンズ群Iの屈折力が弱くなりすぎるため、広角端に
おけるバックフォーカスが確保できなくなる。さらに、
各収差のバランスを保つためには、第2レンズ群IIの正
の屈折力を低下させることが必要となり、負レンズで発
生する正の球面収差を補正することが困難となり、特
に、望遠端において正の球面収差が大きく発生する。ま
た、望遠端における像面湾曲や非点収差の補正が困難と
なる。式(1)の上限を上回ると、第1レンズ群Iの屈
折力が強くなりすぎるため、第1レンズ群Iで大きく発
生するディストーションを補正することが困難となり、
特に、中間焦点距離のズーム位置でのディストーション
が極めて大きくなる。
折力を規定した式であり、その式の下限を下回ると、第
1レンズ群Iの屈折力が弱くなりすぎるため、広角端に
おけるバックフォーカスが確保できなくなる。さらに、
各収差のバランスを保つためには、第2レンズ群IIの正
の屈折力を低下させることが必要となり、負レンズで発
生する正の球面収差を補正することが困難となり、特
に、望遠端において正の球面収差が大きく発生する。ま
た、望遠端における像面湾曲や非点収差の補正が困難と
なる。式(1)の上限を上回ると、第1レンズ群Iの屈
折力が強くなりすぎるため、第1レンズ群Iで大きく発
生するディストーションを補正することが困難となり、
特に、中間焦点距離のズーム位置でのディストーション
が極めて大きくなる。
【0013】条件式(2)は、第2レンズ群IIの屈折力
を規定した式であり、その式の下限を下回ると、第2レ
ンズ群IIの屈折力が強くなりすぎ、広角端における非点
収差や中間焦点距離のズーム位置での像面湾曲の補正が
困難となる。式(2)の上限を上回ると、第2レンズ群
IIの屈折力が弱くなるため、レンズ全系での屈折力を確
保するためには、第1レンズ群Iの負の屈折力を弱める
ことが必要になり、球面収差が補正不足になる。また、
さらに第2レンズ群IIの屈折力が弱くなっていくと、第
1レンズ群Iの屈折力が正となり、軸外収差、特に像面
湾曲の補正が極めて困難となり、好ましくない。
を規定した式であり、その式の下限を下回ると、第2レ
ンズ群IIの屈折力が強くなりすぎ、広角端における非点
収差や中間焦点距離のズーム位置での像面湾曲の補正が
困難となる。式(2)の上限を上回ると、第2レンズ群
IIの屈折力が弱くなるため、レンズ全系での屈折力を確
保するためには、第1レンズ群Iの負の屈折力を弱める
ことが必要になり、球面収差が補正不足になる。また、
さらに第2レンズ群IIの屈折力が弱くなっていくと、第
1レンズ群Iの屈折力が正となり、軸外収差、特に像面
湾曲の補正が極めて困難となり、好ましくない。
【0014】条件式(3)は、広角端から望遠端にかけ
てのズーミングに際しての第1レンズ群Iと第2レンズ
群IIの間隔の変動を規定したものであり、その式の下限
を下回ると、広角端における第1レンズ群Iと第2レン
ズ群IIの主点間隔が小さくなり、第1レンズ群Iと第2
レンズ群IIの合成屈折力が弱くなるために、バックフォ
ーカスの確保が困難となる。そこで、屈折力のバランス
を保とうとすると、非点収差のバランスが崩れ、サジタ
ル像面とメリディオナル像面の差が増大する。式(3)
の上限を上回ると、望遠端における第1レンズ群Iと第
2レンズ群IIの主点間隔が小さくなるため、変倍比の拡
大には有利であるが、望遠端において第1レンズ群Iと
第2レンズ群IIが衝突するおそれが生じ、レンズ系の構
成上好ましくない。この衝突を避けるためには、第1レ
ンズ群Iの後側主点位置と第2レンズ群IIの前側主点位
置をそれぞれ像側、物体側に出し、第1レンズ群Iと第
2レンズ群IIの空気間隔を広げればよいが、収差バラン
スを保つ必要性から各レンズ群の屈折力を強めていく必
要が生じるものの、式(3)の上限を上回ると、球面収
差のバランスを保つことが極めて困難となる。
てのズーミングに際しての第1レンズ群Iと第2レンズ
群IIの間隔の変動を規定したものであり、その式の下限
を下回ると、広角端における第1レンズ群Iと第2レン
ズ群IIの主点間隔が小さくなり、第1レンズ群Iと第2
レンズ群IIの合成屈折力が弱くなるために、バックフォ
ーカスの確保が困難となる。そこで、屈折力のバランス
を保とうとすると、非点収差のバランスが崩れ、サジタ
ル像面とメリディオナル像面の差が増大する。式(3)
の上限を上回ると、望遠端における第1レンズ群Iと第
2レンズ群IIの主点間隔が小さくなるため、変倍比の拡
大には有利であるが、望遠端において第1レンズ群Iと
第2レンズ群IIが衝突するおそれが生じ、レンズ系の構
成上好ましくない。この衝突を避けるためには、第1レ
ンズ群Iの後側主点位置と第2レンズ群IIの前側主点位
置をそれぞれ像側、物体側に出し、第1レンズ群Iと第
2レンズ群IIの空気間隔を広げればよいが、収差バラン
スを保つ必要性から各レンズ群の屈折力を強めていく必
要が生じるものの、式(3)の上限を上回ると、球面収
差のバランスを保つことが極めて困難となる。
【0015】本発明のズームレンズを広角端から望遠端
にかけてさらにバランス良く収差が補正されたレンズ系
とするためには、さらに以下の条件を満足することが望
ましい。
にかけてさらにバランス良く収差が補正されたレンズ系
とするためには、さらに以下の条件を満足することが望
ましい。
【0016】 (4) 0.4 < Z2 /Z3 < 0.6 (5) 0.3 < e1 T /fT < 1.5 (6) −0.25< f2 /f1 <−0.07 ただし、Z2 、Z3 はそれぞれ広角端から望遠端に至る
ズーミングに際しての第2レンズ群II、第3レンズ群II
I の移動量である。
ズーミングに際しての第2レンズ群II、第3レンズ群II
I の移動量である。
【0017】条件式(4)は、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III のズーミング移動量の配分を規定したもので
あり、この式の下限を下回ると、第2レンズ群IIの移動
量が小さくなり、第2レンズ群IIと第3レンズ群III が
望遠端において衝突するおそれが生じ、それを避けるた
めには、第2レンズ群IIと第3レンズ群III の主点間隔
を広げることが必要になり、バックフォーカスの確保が
困難となる。式(4)の上限を上回ると、第2レンズ群
IIの移動量が大きくなりレンズ全系の大型化を招くと共
に、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔と第2
レンズ群IIと第3レンズ群III の主点間隔とのバランス
が崩れ、各レンズ群の屈折力の増大を招き、球面収差及
び広角端での像面湾曲の補正が極めて困難となる。
ンズ群III のズーミング移動量の配分を規定したもので
あり、この式の下限を下回ると、第2レンズ群IIの移動
量が小さくなり、第2レンズ群IIと第3レンズ群III が
望遠端において衝突するおそれが生じ、それを避けるた
めには、第2レンズ群IIと第3レンズ群III の主点間隔
を広げることが必要になり、バックフォーカスの確保が
困難となる。式(4)の上限を上回ると、第2レンズ群
IIの移動量が大きくなりレンズ全系の大型化を招くと共
に、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔と第2
レンズ群IIと第3レンズ群III の主点間隔とのバランス
が崩れ、各レンズ群の屈折力の増大を招き、球面収差及
び広角端での像面湾曲の補正が極めて困難となる。
【0018】条件式(5)は、望遠端における第1レン
ズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔を規定したものであ
り、その式の下限を下回ると、第1レンズ群Iと第2レ
ンズ群IIが望遠端において衝突するおそれが生じる。ま
た、条件式(3)の範囲を保つために、広角端での第1
レンズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔も小さくなるた
め、屈折力の確保のために特に第2レンズ群IIの正の屈
折力が大きくなり、ディストーションの悪化を招く。式
(5)の上限を上回ると、第1レンズ群Iと第2レンズ
群IIの合成屈折力が増大して屈折力配分が崩れるため、
第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの屈折力を弱める必要
が生じ、望遠端における球面収差が補正過剰になると共
に、像面湾曲の補正が困難になる。
ズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔を規定したものであ
り、その式の下限を下回ると、第1レンズ群Iと第2レ
ンズ群IIが望遠端において衝突するおそれが生じる。ま
た、条件式(3)の範囲を保つために、広角端での第1
レンズ群Iと第2レンズ群IIの主点間隔も小さくなるた
め、屈折力の確保のために特に第2レンズ群IIの正の屈
折力が大きくなり、ディストーションの悪化を招く。式
(5)の上限を上回ると、第1レンズ群Iと第2レンズ
群IIの合成屈折力が増大して屈折力配分が崩れるため、
第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの屈折力を弱める必要
が生じ、望遠端における球面収差が補正過剰になると共
に、像面湾曲の補正が困難になる。
【0019】条件式(6)は、第1レンズ群Iと第2レ
ンズ群IIの屈折力配分を規定したものであり、この式の
下限を下回ると、第1レンズ群Iの屈折力が相対的に増
大するため、レンズ全系の屈折力を確保するために第2
レンズ群IIも屈折力を大きくする必要が生じる。そのた
め、第1レンズ群I、第2レンズ群II共に屈折力が増大
し、主に望遠端での球面収差、中間焦点距離のズーム位
置でのディストーションが悪化する。この式の上限を上
回ると、第1レンズ群Iの屈折力が相対的に小さくな
り、バックフォーカスの確保が困難になる。加えて、第
2レンズ群IIで発生する球面収差を補正することが困難
となり、球面収差の悪化を招く。
ンズ群IIの屈折力配分を規定したものであり、この式の
下限を下回ると、第1レンズ群Iの屈折力が相対的に増
大するため、レンズ全系の屈折力を確保するために第2
レンズ群IIも屈折力を大きくする必要が生じる。そのた
め、第1レンズ群I、第2レンズ群II共に屈折力が増大
し、主に望遠端での球面収差、中間焦点距離のズーム位
置でのディストーションが悪化する。この式の上限を上
回ると、第1レンズ群Iの屈折力が相対的に小さくな
り、バックフォーカスの確保が困難になる。加えて、第
2レンズ群IIで発生する球面収差を補正することが困難
となり、球面収差の悪化を招く。
【0020】さらに、本発明のズームレンズの各レンズ
群の屈折力を適切に配分し、また、ズーミングに際して
適切に移動するためには、以下の条件を満足することが
望ましい。
群の屈折力を適切に配分し、また、ズーミングに際して
適切に移動するためには、以下の条件を満足することが
望ましい。
【0021】 (7) 0.75< Z1 /Δf < 1.3 (8) 0.75< Z2 /Δf < 1.3 (9) 1.1 < Z3 /Δf < 2.0 ただし、Zi は広角端から望遠端へのズーミングに際し
ての第iレンズ群の移動量、Δfは広角端から望遠端へ
の焦点距離の変化量すなわちΔf=fT −fW (fW は
広角端におけるレンズ全系の焦点距離)である。
ての第iレンズ群の移動量、Δfは広角端から望遠端へ
の焦点距離の変化量すなわちΔf=fT −fW (fW は
広角端におけるレンズ全系の焦点距離)である。
【0022】条件式(7)の下限を下回ると、望遠端に
おいて第1レンズ群Iと第2レンズ群II及び第2レンズ
群IIと第3レンズ群III が衝突するおそれが生じ、第3
レンズ群III の屈折力を強めて第3レンズ群III の移動
量を小さくする必要が生じる。そのため、広角端から望
遠端へのズーミングに際しての像面湾曲の変動が極めて
大きくなる。また、式(7)の上限を上回ると、望遠端
でのレンズ全系が大型化すると共に、特に第1レンズ群
Iの屈折力が小さくなるため球面収差やディストーショ
ンの補正が極めて困難になる。
おいて第1レンズ群Iと第2レンズ群II及び第2レンズ
群IIと第3レンズ群III が衝突するおそれが生じ、第3
レンズ群III の屈折力を強めて第3レンズ群III の移動
量を小さくする必要が生じる。そのため、広角端から望
遠端へのズーミングに際しての像面湾曲の変動が極めて
大きくなる。また、式(7)の上限を上回ると、望遠端
でのレンズ全系が大型化すると共に、特に第1レンズ群
Iの屈折力が小さくなるため球面収差やディストーショ
ンの補正が極めて困難になる。
【0023】条件式(8)の下限を下回ると、第2レン
ズ群IIの移動量が小さいために、第2レンズ群IIと第3
レンズ群III の主点間隔を広げて望遠端での第2レンズ
群IIと第3レンズ群III の衝突を防ぐと共に、第
2レンズ群IIの屈折力を増大させて変倍に対する負担を
保つ必要が生じ、そのため、広角端から望遠端へのズー
ミングに際して像面湾曲の変動が大きくなる。式(8)
の上限を上回ると、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの
屈折力を弱め、さらに主点間隔を広げることによって望
遠端における第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの衝突を
防ぐ必要が生じるため、球面収差や中間焦点距離のズー
ム位置でのディストーションを補正するために必要な各
レンズ群の屈折力が得られなくなる。
ズ群IIの移動量が小さいために、第2レンズ群IIと第3
レンズ群III の主点間隔を広げて望遠端での第2レンズ
群IIと第3レンズ群III の衝突を防ぐと共に、第
2レンズ群IIの屈折力を増大させて変倍に対する負担を
保つ必要が生じ、そのため、広角端から望遠端へのズー
ミングに際して像面湾曲の変動が大きくなる。式(8)
の上限を上回ると、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの
屈折力を弱め、さらに主点間隔を広げることによって望
遠端における第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの衝突を
防ぐ必要が生じるため、球面収差や中間焦点距離のズー
ム位置でのディストーションを補正するために必要な各
レンズ群の屈折力が得られなくなる。
【0024】条件式(9)の下限を下回ると、第3レン
ズ群III の屈折力を増大させて変倍比を稼ぐ必要が生
じ、第1レンズ群Iの負の屈折力が減少する。そのた
め、バックフォーカスを保つことが困難となると共に、
球面収差や像面湾曲の変動を補正することが困難とな
る。式(9)の上限を上回ると、各レンズ群の屈折力を
弱め、さらに、広角端における第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の主点間隔を大きくとっておかないと、望遠
端で第2レンズ群IIと第3レンズ群III が衝突する危険
性が生じるため、特に広角端における非点収差と望遠端
における像面湾曲の補正が困難となる。
ズ群III の屈折力を増大させて変倍比を稼ぐ必要が生
じ、第1レンズ群Iの負の屈折力が減少する。そのた
め、バックフォーカスを保つことが困難となると共に、
球面収差や像面湾曲の変動を補正することが困難とな
る。式(9)の上限を上回ると、各レンズ群の屈折力を
弱め、さらに、広角端における第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の主点間隔を大きくとっておかないと、望遠
端で第2レンズ群IIと第3レンズ群III が衝突する危険
性が生じるため、特に広角端における非点収差と望遠端
における像面湾曲の補正が困難となる。
【0025】
【実施例】次に、本発明の広角ズームレンズの実施例1
〜5について説明する。各実施例のレンズデータは後記
するが、実施例1、2、3の広角端(a)と望遠端
(b)におけるレンズ断面図をそれぞれ図2、図3、図
4に示す。
〜5について説明する。各実施例のレンズデータは後記
するが、実施例1、2、3の広角端(a)と望遠端
(b)におけるレンズ断面図をそれぞれ図2、図3、図
4に示す。
【0026】本発明の実施例1は図2に示す構成のもの
で、物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群
I、正の屈折力を持つ第2レンズ群II、負の屈折力を持
つ第3レンズ群III からなり、広角端から望遠端に到る
ズーミングに際して、第1レンズ群Iと第2レンズ群II
の間隔は一度増加して減少し、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の間隔は単調に減少するように、第1レンズ
群I、第2レンズ群II、第3レンズ群III が全て物体側
に移動する。さらに、第1レンズ群Iは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸レ
ンズ、両凹レンズと両凸レンズによる接合レンズから構
成され、第2レンズ群IIは、物体側から順に、両凸レン
ズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、絞り、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成され、第
3レンズ群III は、物体側から順に、像側に凸面を向け
た正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズから構成されている。さらに、第1面、第14
面、第16面を非球面とし、広角端から望遠端にかけて
バランスの良い収差補正を達成している。このような構
成及び各レンズ群の移動によって、比較的簡単なレンズ
及び群構成でありながら、広角端の画角が92°と超広
画角で、広角端から望遠端にかけてのFナンバーが3.
5〜4.5と明るく、しかも、バックフォーカスを確保
したコンパクトなズームレンズとなし得た。本実施例の
広角端、中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点
収差、歪曲収差、倍率色収差に関する収差状況は、それ
ぞれ図5(a)、(b)、(c)に示す通りであり、良
好に収差補正がなされている。
で、物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群
I、正の屈折力を持つ第2レンズ群II、負の屈折力を持
つ第3レンズ群III からなり、広角端から望遠端に到る
ズーミングに際して、第1レンズ群Iと第2レンズ群II
の間隔は一度増加して減少し、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の間隔は単調に減少するように、第1レンズ
群I、第2レンズ群II、第3レンズ群III が全て物体側
に移動する。さらに、第1レンズ群Iは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸レ
ンズ、両凹レンズと両凸レンズによる接合レンズから構
成され、第2レンズ群IIは、物体側から順に、両凸レン
ズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、絞り、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成され、第
3レンズ群III は、物体側から順に、像側に凸面を向け
た正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズから構成されている。さらに、第1面、第14
面、第16面を非球面とし、広角端から望遠端にかけて
バランスの良い収差補正を達成している。このような構
成及び各レンズ群の移動によって、比較的簡単なレンズ
及び群構成でありながら、広角端の画角が92°と超広
画角で、広角端から望遠端にかけてのFナンバーが3.
5〜4.5と明るく、しかも、バックフォーカスを確保
したコンパクトなズームレンズとなし得た。本実施例の
広角端、中間焦点位置、望遠端における球面収差、非点
収差、歪曲収差、倍率色収差に関する収差状況は、それ
ぞれ図5(a)、(b)、(c)に示す通りであり、良
好に収差補正がなされている。
【0027】本発明の実施例2は図3に示す構成のもの
で、物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群
I、正の屈折力を持つ第2レンズ群II、負の屈折力を持
つ第3レンズ群III からなり、広角端から望遠端に到る
ズーミングに際して、第1レンズ群Iと第2レンズ群II
の間隔は一度増加して減少し、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の間隔は単調に減少するように、第1レンズ
群I、第2レンズ群II、第3レンズ群III が全て物体側
に移動する。さらに、第1レンズ群Iは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹レンズと両凸
レンズによる接合レンズから構成され、第2レンズ群II
は、物体側から順に、両凸レンズ、両凹レンズ、絞り、
両凸レンズから構成され、第3レンズ群III は、物体側
から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像
側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成されてい
る。さらに、第2面、第14面、第16面を非球面と
し、広角端から望遠端にかけてバランスの良い収差補正
を達成している。このような構成及び各レンズ群の移動
によって、比較的簡単なレンズ及び群構成でありなが
ら、広角端の画角が92.1°と超広画角で、広角端か
ら望遠端にかけてのFナンバーが3.5〜4.5と明る
く、しかも、バックフォーカスを確保したコンパクトな
ズームレンズとなし得た。本実施例の広角端、中間焦点
位置、望遠端における収差状況は図6に示す通りであ
り、良好に収差補正がなされている。
で、物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群
I、正の屈折力を持つ第2レンズ群II、負の屈折力を持
つ第3レンズ群III からなり、広角端から望遠端に到る
ズーミングに際して、第1レンズ群Iと第2レンズ群II
の間隔は一度増加して減少し、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の間隔は単調に減少するように、第1レンズ
群I、第2レンズ群II、第3レンズ群III が全て物体側
に移動する。さらに、第1レンズ群Iは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹レンズと両凸
レンズによる接合レンズから構成され、第2レンズ群II
は、物体側から順に、両凸レンズ、両凹レンズ、絞り、
両凸レンズから構成され、第3レンズ群III は、物体側
から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像
側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成されてい
る。さらに、第2面、第14面、第16面を非球面と
し、広角端から望遠端にかけてバランスの良い収差補正
を達成している。このような構成及び各レンズ群の移動
によって、比較的簡単なレンズ及び群構成でありなが
ら、広角端の画角が92.1°と超広画角で、広角端か
ら望遠端にかけてのFナンバーが3.5〜4.5と明る
く、しかも、バックフォーカスを確保したコンパクトな
ズームレンズとなし得た。本実施例の広角端、中間焦点
位置、望遠端における収差状況は図6に示す通りであ
り、良好に収差補正がなされている。
【0028】本発明の実施例3は図4に示す構成のもの
で、物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群
I、正の屈折力を持つ第2レンズ群II、負の屈折力を持
つ第3レンズ群III からなり、広角端から望遠端に到る
ズーミングに際して、第1レンズ群Iと第2レンズ群II
の間隔は一度増加して減少し、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の間隔は単調に減少するように、第1レンズ
群I、第2レンズ群II、第3レンズ群III が全て物体側
に移動する。さらに、第1レンズ群Iは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹レンズと物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズによる接合レンズ
から構成され、第2レンズ群IIは、物体側から順に、両
凸レンズ、両凹レンズ、絞り、両凸レンズから構成さ
れ、第3レンズ群III は、物体側から順に、像側に凸面
を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズから構成されている。さらに、本実施例
は、実施例1、2が3つの面を非球面としているのに対
し、第14面と第16面の2面を非球面とすることで収
差補正を行った例である。この構成のため、第1レンズ
群Iのズーミングに際しての移動量が最も大きく、レン
ズ全長の変動を大きくしているが、それでもコンパクト
カメラに内蔵する目的としては十分にコンパクトなレン
ズ系となし得ている。このような構成及び各レンズ群の
移動によって、比較的簡単なレンズ及び群構成でありな
がら、広角端の画角が92.2°と超広画角で、広角端
から望遠端にかけてのFナンバーが3.5〜4.5と明
るく、しかも、バックフォーカスを確保したコンパクト
なズームレンズとなし得た。本実施例の広角端、中間焦
点位置、望遠端における収差状況は図7に示す通りであ
り、良好に収差補正がなされている。
で、物体側から順に、負の屈折力を持つ第1レンズ群
I、正の屈折力を持つ第2レンズ群II、負の屈折力を持
つ第3レンズ群III からなり、広角端から望遠端に到る
ズーミングに際して、第1レンズ群Iと第2レンズ群II
の間隔は一度増加して減少し、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III の間隔は単調に減少するように、第1レンズ
群I、第2レンズ群II、第3レンズ群III が全て物体側
に移動する。さらに、第1レンズ群Iは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹レンズと物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズによる接合レンズ
から構成され、第2レンズ群IIは、物体側から順に、両
凸レンズ、両凹レンズ、絞り、両凸レンズから構成さ
れ、第3レンズ群III は、物体側から順に、像側に凸面
を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズから構成されている。さらに、本実施例
は、実施例1、2が3つの面を非球面としているのに対
し、第14面と第16面の2面を非球面とすることで収
差補正を行った例である。この構成のため、第1レンズ
群Iのズーミングに際しての移動量が最も大きく、レン
ズ全長の変動を大きくしているが、それでもコンパクト
カメラに内蔵する目的としては十分にコンパクトなレン
ズ系となし得ている。このような構成及び各レンズ群の
移動によって、比較的簡単なレンズ及び群構成でありな
がら、広角端の画角が92.2°と超広画角で、広角端
から望遠端にかけてのFナンバーが3.5〜4.5と明
るく、しかも、バックフォーカスを確保したコンパクト
なズームレンズとなし得た。本実施例の広角端、中間焦
点位置、望遠端における収差状況は図7に示す通りであ
り、良好に収差補正がなされている。
【0029】本発明の実施例4は実施例3と同様の構成
のものであり、実施例3では非球面が14面と16面の
2面であるのに対し、実施例4ではさらに第4面も非球
面としてディストーション及びコマを補正する自由度を
増やし、その分レンズ構成によりペッツバール和をほと
んど0に補正している。そのため、図8に示す収差図か
らも分かるように、特にサジタル像面が広角端から望遠
端に至るまで極めて良く補正されている。本実施例の広
角端、中間焦点位置、望遠端における収差状況は図8に
示す通りであり、良好に収差補正がなされている。
のものであり、実施例3では非球面が14面と16面の
2面であるのに対し、実施例4ではさらに第4面も非球
面としてディストーション及びコマを補正する自由度を
増やし、その分レンズ構成によりペッツバール和をほと
んど0に補正している。そのため、図8に示す収差図か
らも分かるように、特にサジタル像面が広角端から望遠
端に至るまで極めて良く補正されている。本実施例の広
角端、中間焦点位置、望遠端における収差状況は図8に
示す通りであり、良好に収差補正がなされている。
【0030】本発明の実施例5は実施例3と同様の構成
のものであり、実施例3と比較して、第1レンズ、第2
レンズに使用するガラス硝材をアッベ数の大きい硝材と
して、特に広角端における倍率色収差をさらに補正しよ
うとしたものである。図9に示す収差図からも分かるよ
うに、本発明の実施例の中では最も倍率色収差が良好に
補正されている。また、本実施例は第1レンズ群Iの屈
折力を強め、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの間隔を
小さくすることにより、バックフォーカスを最も大きく
確保した実施例である。本実施例の広角端、中間焦点位
置、望遠端における収差状況は図9に示す通りであり、
良好に収差補正がなされている。
のものであり、実施例3と比較して、第1レンズ、第2
レンズに使用するガラス硝材をアッベ数の大きい硝材と
して、特に広角端における倍率色収差をさらに補正しよ
うとしたものである。図9に示す収差図からも分かるよ
うに、本発明の実施例の中では最も倍率色収差が良好に
補正されている。また、本実施例は第1レンズ群Iの屈
折力を強め、第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの間隔を
小さくすることにより、バックフォーカスを最も大きく
確保した実施例である。本実施例の広角端、中間焦点位
置、望遠端における収差状況は図9に示す通りであり、
良好に収差補正がなされている。
【0031】なお、本発明のズームレンズのフォーカシ
ングは、第1レンズ群Iの最も物体側に位置する負レン
ズを物体側に繰り出すことにより行うのが、フォーカシ
ング機構の単純化、及び、収差変動の点から最も好まし
い。
ングは、第1レンズ群Iの最も物体側に位置する負レン
ズを物体側に繰り出すことにより行うのが、フォーカシ
ング機構の単純化、及び、収差変動の点から最も好まし
い。
【0032】以下にレンズデータを示すが、記号は、上
記の外、fは全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ω
は画角、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d1 、
d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズ
のd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数で
ある。また、非球面形状は、光軸方向をx、光軸に直交
する方向をにyとした時、次の式にて表される。 x= y2 /{r+(r2 −y2 )1/2 }+A4y4 +A6y
6 +A8y8 ただし、rは光軸上の曲率半径、A4、A6、A8は非球面係
数である。
記の外、fは全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ω
は画角、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d1 、
d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズ
のd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数で
ある。また、非球面形状は、光軸方向をx、光軸に直交
する方向をにyとした時、次の式にて表される。 x= y2 /{r+(r2 −y2 )1/2 }+A4y4 +A6y
6 +A8y8 ただし、rは光軸上の曲率半径、A4、A6、A8は非球面係
数である。
【0033】実施例1 f = 21.03 〜 27.10 〜 34.99 FNO= 3.50 〜 4.00 〜 4.50 2ω= 92.02°〜 79.42°〜 65.32° r1 = 59.6804(非球面)d1 = 1.700 nd1 =1.65160 νd1 =58.52 r2 = 11.6436 d2 = 3.278 r3 = 19.2106 d3 = 4.590 nd2 =1.69895 νd2 =30.12 r4 = -68.7283 d4 = 2.558 r5 = -34.1093 d5 = 2.091 nd3 =1.75550 νd3 =25.07 r6 = 20.9693 d6 = 2.703 nd4 =1.78800 νd4 =47.38 r7 = -234.3802 d7 =(可変) r8 = 113.9786 d8 = 1.686 nd5 =1.69680 νd5 =56.49 r9 = -22.5115 d9 = 0.245 r10= -15.8817 d10= 1.200 nd6 =1.59270 νd6 =35.29 r11= -36.6614 d11= 1.000 r12= ∞(絞り) d12= 1.000 r13= -391.1775 d13= 3.629 nd7 =1.69680 νd7 =56.49 r14= -16.8523(非球面)d14=(可変) r15= -28.2063 d15= 2.433 nd8 =1.65830 νd8 =57.33 r16= -17.3606(非球面)d16= 4.141 r17= -12.2378 d17= 1.700 nd9 =1.69680 νd9 =56.49 r18= -121.9003 ズーム間隔 非球面係数 第1面 A4=-0.11957×10-4 A6= 0.44268×10-7 A8=-0.42272×10-10 第14面 A4= 0.38032×10-4 A6=-0.66067×10-7 A8= 0.25255×10-8 第16面 A4=-0.15073×10-4 A6= 0.27241×10-7 A8=-0.12063×10-8 f1 /fT =-2.666 ,f2 /fT = 0.545
, e1 W /e1 T = 0.992 ,Z2 /Z3 = 0.531
, e1 T /fT = 0.616 ,f2 /f1 =-0.204
, Z1 /Δf = 0.867 ,Z2 /Δf = 0.856
, Z3 /Δf = 1.612
。
, e1 W /e1 T = 0.992 ,Z2 /Z3 = 0.531
, e1 T /fT = 0.616 ,f2 /f1 =-0.204
, Z1 /Δf = 0.867 ,Z2 /Δf = 0.856
, Z3 /Δf = 1.612
。
【0034】実施例2 f = 21.01 〜 27.10 〜 34.99 FNO= 3.50 〜 4.00 〜 4.50 2ω= 92.12°〜 79.42°〜 65.02° r1 = 102.2863 d1 = 2.048 nd1 =1.65160 νd1 =58.52 r2 = 15.7687(非球面)d2 = 3.100 r3 = 23.6680 d3 = 5.424 nd2 =1.69895 νd2 =30.12 r4 = 381.9039 d4 = 2.147 r5 = -79.2014 d5 = 1.839 nd3 =1.75550 νd3 =25.07 r6 = 44.9416 d6 = 3.494 nd4 =1.78800 νd4 =47.38 r7 = -105.1354 d7 =(可変) r8 = 24.2789 d8 = 2.106 nd5 =1.69680 νd5 =56.49 r9 = -33.2704 d9 = 0.394 r10= -16.8552 d10= 3.119 nd6 =1.59270 νd6 =35.29 r11= 32.5483 d11= 0.470 r12= ∞(絞り) d12= 1.000 r13= 70.9693 d13= 3.409 nd7 =1.69680 νd7 =56.49 r14= -14.6882(非球面)d14=(可変) r15= -27.0589 d15= 2.579 nd8 =1.65830 νd8 =57.33 r16= -16.3183(非球面)d16= 3.312 r17= -11.6250 d17= 1.700 nd9 =1.69680 νd9 =56.49 r18= -135.7542 ズーム間隔 非球面係数 第2面 A4= 0.10820×10-4 A6= 0.70608×10-8 A8= 0.23884×10-9 第14面 A4= 0.53561×10-4 A6= 0.13601×10-6 A8=-0.10000×10-8 第16面 A4=-0.25693×10-4A6=-0.78095×10-8 A8=-0.16208×10-8 f1 /fT =-5.369 ,f2 /fT = 0.564
, e1 W /e1 T = 0.990 ,Z2 /Z3 = 0.555
, e1 T /fT = 1.059 ,f2 /f1 =-0.105
, Z1 /Δf = 0.884 ,Z2 /Δf = 0.858
, Z3 /Δf = 1.545
。
, e1 W /e1 T = 0.990 ,Z2 /Z3 = 0.555
, e1 T /fT = 1.059 ,f2 /f1 =-0.105
, Z1 /Δf = 0.884 ,Z2 /Δf = 0.858
, Z3 /Δf = 1.545
。
【0035】実施例3 f = 20.99 〜 27.11 〜 34.98 FNO= 3.50 〜 4.00 〜 4.50 2ω= 92.20°〜 79.42°〜 64.64° r1 = 47.2009 d1 = 1.711 nd1 =1.65160 νd1 =58.52 r2 = 13.0061 d2 = 3.147 r3 = 19.7352 d3 = 5.639 nd2 =1.69895 νd2 =30.12 r4 = 117.8357 d4 = 2.263 r5 = -139.6521 d5 = 2.461 nd3 =1.75550 νd3 =25.07 r6 = 28.9410 d6 = 3.840 nd4 =1.78800 νd4 =47.38 r7 = 235.2346 d7 =(可変) r8 = 31.0843 d8 = 1.954 nd5 =1.69680 νd5 =56.49 r9 = -27.4786 d9 = 0.366 r10= -15.2087 d10= 3.017 nd6 =1.59270 νd6 =35.29 r11= 73.5809 d11= 0.165 r12= ∞(絞り) d12= 1.000 r13= 70.3566 d13= 3.848 nd7 =1.69680 νd7 =56.49 r14= -14.3674(非球面)d14=(可変) r15= -31.3834 d15= 2.655 nd8 =1.65830 νd8 =57.33 r16= -17.8283(非球面)d16= 3.282 r17= -12.0595 d17= 1.700 nd9 =1.69680 νd9 =56.49 r18= -182.1759 ズーム間隔 非球面係数 第14面 A4= 0.62703×10-4 A6= 0.18438×10-6 A8=-0.10000×10-8 第16面 A4=-0.26148×10-4 A6=-0.90155×10-7 A8=-0.91176×10-9 f1 /fT =-2.467 ,f2 /fT = 0.514
, e1 W /e1 T = 0.977 ,Z2 /Z3 = 0.557
, e1 T /fT = 0.513 ,f2 /f1 =-0.208
, Z1 /Δf = 0.912 ,Z2 /Δf = 0.882
, Z3 /Δf = 1.584
。
, e1 W /e1 T = 0.977 ,Z2 /Z3 = 0.557
, e1 T /fT = 0.513 ,f2 /f1 =-0.208
, Z1 /Δf = 0.912 ,Z2 /Δf = 0.882
, Z3 /Δf = 1.584
。
【0036】実施例4 f = 21.00 〜 27.14 〜 34.97 FNO= 3.50 〜 4.00 〜 4.50 2ω= 92.08°〜 79.32°〜 64.94° r1 = 69.6443 d1 = 1.436 nd1 =1.61800 νd1 =63.38 r2 = 12.9668 d2 = 3.288 r3 = 20.8926 d3 = 6.248 nd2 =1.74950 νd2 =35.27 r4 = 263.2791(非球面)d4 = 2.653 r5 = -117.3382 d5 = 3.283 nd3 =1.75084 νd3 =27.69 r6 = 23.6504 d6 = 3.401 nd4 =1.75500 νd4 =52.33 r7 = 202.2146 d7 =(可変) r8 = 27.3953 d8 = 1.972 nd5 =1.69680 νd5 =56.49 r9 = -27.5100 d9 = 0.357 r10= -15.7594 d10= 2.418 nd6 =1.59551 νd6 =39.21 r11= 94.4882 d11= 0.130 r12= ∞(絞り) d12= 1.000 r13= 120.1289 d13= 3.321 nd7 =1.69680 νd7 =56.49 r14= -14.6566(非球面)d14=(可変) r15= -26.0544 d15= 2.556 nd8 =1.65830 νd8 =57.33 r16= -16.2028(非球面)d16= 3.454 r17= -11.3280 d17= 1.700 nd9 =1.67000 νd9 =57.33 r18= -127.9150 ズーム間隔 非球面係数 第4面 A4= 0.26187×10-5 A6=-0.33113×10-7 A8= 0.15797×10-9 第14面 A4= 0.50010×10-4 A6= 0.69985×10-6 A8=-0.97325×10-8 第16面 A4=-0.25331×10-4 A6= 0.28433×10-7 A8=-0.23903×10-8 f1 /fT =-2.254 ,f2 /fT = 0.510
, e1 W /e1 T = 0.990 ,Z2 /Z3 = 0.565
, e1 T /fT = 0.509 ,f2 /f1 =-0.226
, Z1 /Δf = 0.904 ,Z2 /Δf = 0.891
, Z3 /Δf = 1.576
。
, e1 W /e1 T = 0.990 ,Z2 /Z3 = 0.565
, e1 T /fT = 0.509 ,f2 /f1 =-0.226
, Z1 /Δf = 0.904 ,Z2 /Δf = 0.891
, Z3 /Δf = 1.576
。
【0037】実施例5 f = 21.06 〜 27.16 〜 34.93 FNO= 3.50 〜 4.00 〜 4.50 2ω= 92.08°〜 79.34°〜 65.02° r1 = 71.1669 d1 = 1.436 nd1 =1.61800 νd1 =63.38 r2 = 12.9482 d2 = 3.288 r3 = 20.6727 d3 = 6.249 nd2 =1.74950 νd2 =35.27 r4 = 248.0873 d4 = 2.653 r5 = -114.3630 d5 = 3.284 nd3 =1.75084 νd3 =27.69 r6 = 24.0534 d6 = 3.402 nd4 =1.75500 νd4 =52.33 r7 = 195.9447 d7 =(可変) r8 = 27.3467 d8 = 1.973 nd5 =1.69680 νd5 =56.49 r9 = -27.3019 d9 = 0.355 r10= -15.7135 d10= 2.418 nd6 =1.59551 νd6 =39.21 r11= 94.0988 d11= 0.129 r12= ∞(絞り) d12= 1.000 r13= 118.4976 d13= 3.321 nd7 =1.69680 νd7 =56.49 r14= -14.6767(非球面)d14=(可変) r15= -26.0254 d15= 2.559 nd8 =1.65830 νd8 =57.33 r16= -16.1982(非球面)d16= 3.454 r17= -11.3930 d17= 1.700 nd9 =1.6700 νd9 =57.33 r18= -129.4054 ズーム間隔 非球面係数 第14面 A4= 0.58865×10-4 A6= 0.18619×10-6 A8=-0.10000×10-8 第16面 A4=-0.22549×10-4 A6=-0.36013×10-7 A8=-0.18034×10-8 f1 /fT =-2.200 ,f2 /fT = 0.510
, e1 W /e1 T = 0.989 ,Z2 /Z3 = 0.565
, e1 T /fT = 0.503 ,f2 /f1 =-0.232
, Z1 /Δf = 0.909 ,Z2 /Δf = 0.896
, Z3 /Δf = 1.586
。
, e1 W /e1 T = 0.989 ,Z2 /Z3 = 0.565
, e1 T /fT = 0.503 ,f2 /f1 =-0.232
, Z1 /Δf = 0.909 ,Z2 /Δf = 0.896
, Z3 /Δf = 1.586
。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ズーミングによる画角変化が約92°〜65
°と極めて広画角であり、望遠端のFナンバーが4.5
と明るく、かつ、レンズ群の構成が比較的簡単な超広角
ズームレンズを達成することができる。
によれば、ズーミングによる画角変化が約92°〜65
°と極めて広画角であり、望遠端のFナンバーが4.5
と明るく、かつ、レンズ群の構成が比較的簡単な超広角
ズームレンズを達成することができる。
【図1】本発明の広角ズームレンズの基本的な構成図で
ある。
ある。
【図2】実施例1の広角端(a)と望遠端(b)におけ
るレンズ断面図である。
るレンズ断面図である。
【図3】実施例2の図2と同様なレンズ断面図である。
【図4】実施例3の図2と同様なレンズ断面図である。
【図5】実施例1の広角端(a)、中間焦点位置
(b)、望遠端(c)における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
(b)、望遠端(c)における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【図6】実施例2の図5と同様な収差図である。
【図7】実施例3の図5と同様な収差図である。
【図8】実施例4の図5と同様な収差図である。
【図9】実施例5の図5と同様な収差図である。
I …第1レンズ群 II …第2レンズ群 III …第3レンズ群
Claims (1)
- 【請求項1】 物体側より順に、負の屈折力を持つ第1
レンズ群と、正の屈折力を持つ第2レンズ群と、負の屈
折力を持つ第3レンズ群とからなり、広角端から望遠端
へ変倍する際に全てのレンズ群が物体側に移動すること
によって変倍を行うズームレンズであって、次の条件式
(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とする広
角ズームレンズ: (1) −6.5 < f1 /fT <−1.5 (2) 0.4 < f2 /fT < 1.0 (3) 0.8 < e1 W /e1 T < 1.2 ここで、f1 、f2 はそれぞれ第1レンズ群、第2レン
ズ群の焦点距離、fT は望遠端におけるレンズ全系の焦
点距離、e1 W 、e1 T はそれぞれ広角端、望遠端にお
ける第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔を表す。
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Also Published As
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US5371631A (en) | 1994-12-06 |
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