JP3252227B2 - 大口径広角ズームレンズを備えたカメラ - Google Patents
大口径広角ズームレンズを備えたカメラInfo
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- JP3252227B2 JP3252227B2 JP17843991A JP17843991A JP3252227B2 JP 3252227 B2 JP3252227 B2 JP 3252227B2 JP 17843991 A JP17843991 A JP 17843991A JP 17843991 A JP17843991 A JP 17843991A JP 3252227 B2 JP3252227 B2 JP 3252227B2
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- Japan
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- lens
- lens component
- component
- 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
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G02B15/144—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
- G02B15/1445—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 negative
- G02B15/144511—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 negative arranged -+-+
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラや電子スチ
ルカメラ用のズームレンズとして用いられる広角で明る
い大口径広角ズームレンズを備えたカメラに関するもの
である。
ルカメラ用のズームレンズとして用いられる広角で明る
い大口径広角ズームレンズを備えたカメラに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】物体側より順にそれぞれ負、正、負、正
の屈折力を有する４成分を有し、隣合う成分の各間隔を
変化させることによって変倍を行うズームレンズとし
て、特開昭53-34539号、特開昭57-11315号、特開昭57-1
63213号、特開昭59-229517号、特開平1-193709号明細書
等、数多くのものが知られており、画角70°以上の広角
を含む３倍程度以上の変倍比を有するズームレンズの典
型的なタイプとして発展してきた。しかし、従来公開さ
れているこの種のズームレンズは銀塩フィルムを使用し
た一眼レフカメラ用とて設計されたものが殆んどであっ
て、撮像素子として撮像管やCCD等の団体撮像素子を用
いたビデオカメラや電子スチルカメラに使おうとすると
以下の様な欠点があった。
の屈折力を有する４成分を有し、隣合う成分の各間隔を
変化させることによって変倍を行うズームレンズとし
て、特開昭53-34539号、特開昭57-11315号、特開昭57-1
63213号、特開昭59-229517号、特開平1-193709号明細書
等、数多くのものが知られており、画角70°以上の広角
を含む３倍程度以上の変倍比を有するズームレンズの典
型的なタイプとして発展してきた。しかし、従来公開さ
れているこの種のズームレンズは銀塩フィルムを使用し
た一眼レフカメラ用とて設計されたものが殆んどであっ
て、撮像素子として撮像管やCCD等の団体撮像素子を用
いたビデオカメラや電子スチルカメラに使おうとすると
以下の様な欠点があった。
【０００３】(1)射出瞳位置が所定の撮像面に近いた
め、撮像面とストライプ色フィルター間があいている撮
像管や、撮像面の前に感度向上の為のマイクロレンズア
レーが配設されている固体撮像素子を用いると、画像周
辺で色シェーディングや受光光量低下がおこる。
め、撮像面とストライプ色フィルター間があいている撮
像管や、撮像面の前に感度向上の為のマイクロレンズア
レーが配設されている固体撮像素子を用いると、画像周
辺で色シェーディングや受光光量低下がおこる。
【０００４】(2)FNOがせいぜいＦ４〜3.5程度と暗く、
電子画像用として期待されている明るさに達していな
い。また周辺光量も一般に少なすぎる。
電子画像用として期待されている明るさに達していな
い。また周辺光量も一般に少なすぎる。
【０００５】(3)35mmフィルムフォーマットに対し画面
が小さく、単に焦点距離によるノーマライズでは縁厚や
中心厚に不足や、絞り部材等の為のレンズ成分間隔など
の不足がおこり実用にならない。
が小さく、単に焦点距離によるノーマライズでは縁厚や
中心厚に不足や、絞り部材等の為のレンズ成分間隔など
の不足がおこり実用にならない。
【０００６】(4)光学的ローパスフィルター等の部材を
撮像面直前に仮定した設計をしておらず、これらの部材
の挿入により性能劣化がおこる。
撮像面直前に仮定した設計をしておらず、これらの部材
の挿入により性能劣化がおこる。
【０００７】
【発明の目的】本発明の目的はビデオカメラや電子スチ
ルカメラ等に好適な広角で明るいズームレンズを得よう
とするものである。
ルカメラ等に好適な広角で明るいズームレンズを得よう
とするものである。
【０００８】
【発明の構成】本発明は上記目的を達成するもので、本
発明の大口径広角ズームレンズは、、、の構成要
件から成っている。物体側より順に、負の屈折力の第
１レンズ成分、正の屈折力の第２レンズ成分、負の屈折
力の第３レンズ成分、正の屈折力の第４レンズ成分の４
つのレンズ成分を有し、広角端から望遠端への変倍時、
第１レンズ成分と第２レンズ成分の間隔、および第３レ
ンズ成分と第４レンズ成分の間隔は減少し、第２レンズ
成分と第３レンズ成分の間隔および第４レンズ成分と所
定の結像面との間隔が増加するズームレンズであって、
開口絞りは、第２レンズ成分と第３レンズ成分の間に置
かれ、この後に関する射出瞳位置と所定の像面位置との
距離の絶対値Ｌが望遠端で、 Ｌ／Ymax＞５ （但しYmaxは最大像高） （１） となる如く絞り以降のレンズ成分を配置したことを特徴
と大口径広角ズームレンズを備えたカメラ。
発明の大口径広角ズームレンズは、、、の構成要
件から成っている。物体側より順に、負の屈折力の第
１レンズ成分、正の屈折力の第２レンズ成分、負の屈折
力の第３レンズ成分、正の屈折力の第４レンズ成分の４
つのレンズ成分を有し、広角端から望遠端への変倍時、
第１レンズ成分と第２レンズ成分の間隔、および第３レ
ンズ成分と第４レンズ成分の間隔は減少し、第２レンズ
成分と第３レンズ成分の間隔および第４レンズ成分と所
定の結像面との間隔が増加するズームレンズであって、
開口絞りは、第２レンズ成分と第３レンズ成分の間に置
かれ、この後に関する射出瞳位置と所定の像面位置との
距離の絶対値Ｌが望遠端で、 Ｌ／Ymax＞５ （但しYmaxは最大像高） （１） となる如く絞り以降のレンズ成分を配置したことを特徴
と大口径広角ズームレンズを備えたカメラ。
【０００９】 上記ズームレンズは、絞り位置が変倍
中、固定されていることを特徴とするズームレンズであ
り、また第３レンズ成分が変倍中固定されていることを
特徴とする。
中、固定されていることを特徴とするズームレンズであ
り、また第３レンズ成分が変倍中固定されていることを
特徴とする。
【００１０】上記ズームレンズは、以下の各条件を満
たすことを特徴とする。
たすことを特徴とする。
【００１１】２＜｜ｆ1｜／ｆw＜３ （２） 1.5＜ｆ2／ｆw＜2.5 （３） 但し、ｆi（１≦ｉ≦２）は第ｉレンズ成分の合成焦点
距離のｆwは広角端における全系の合成焦点距離であ
る。
距離のｆwは広角端における全系の合成焦点距離であ
る。
【００１２】本発明は更に具体的には第３レンズ成分の
像側主点と第４レンズ成分の物体側主点の距離が△34が
望遠端で以下の条件を満たす。
像側主点と第４レンズ成分の物体側主点の距離が△34が
望遠端で以下の条件を満たす。
【００１３】４＜△34／ｆ4＜９ （４） 第１，３レンズ成分はそれぞれ少なくとも２枚の凹レン
ズと少なくとも１枚の凸レンズからなり、第２，４レン
ズ成分は少なくとも２枚の凸レンズと少なくとも１枚の
凹レンズから構成される。
ズと少なくとも１枚の凸レンズからなり、第２，４レン
ズ成分は少なくとも２枚の凸レンズと少なくとも１枚の
凹レンズから構成される。
【００１４】特に第３レンズ成分は凸レンズを３枚含む
ことが望ましい。第１レンズ成分は物体側から順に正の
単レンズ像側に強い面を向けた負レンズ、負の単レンズ
と正の単レンズから成る負の屈折力を持つダブレットか
らなり、最も物体側の正単レンズのアッベ数をν11とす
るとき ν11＞60 （５） を満足することが望ましい。
ことが望ましい。第１レンズ成分は物体側から順に正の
単レンズ像側に強い面を向けた負レンズ、負の単レンズ
と正の単レンズから成る負の屈折力を持つダブレットか
らなり、最も物体側の正単レンズのアッベ数をν11とす
るとき ν11＞60 （５） を満足することが望ましい。
【００１５】第４レンズ成分は正の単レンズと負の単レ
ンズからなる正のダブレット２組から構成され２枚の正
の単レンズの屈折率の平均値をＮ4Pとすると Ｎ4P＞1.65 （６） を満たす。
ンズからなる正のダブレット２組から構成され２枚の正
の単レンズの屈折率の平均値をＮ4Pとすると Ｎ4P＞1.65 （６） を満たす。
【００１６】
【作用】この種のズームレンズでは、第２レンズ成分と
第３レンズ成分の間に開口絞りが置かれることが多く、
望遠端では、第２レンズ成分と第３レンズ成分が近接す
るため絞りの位置は第３レンズ成分に近接した位置にほ
ぼ定まる。
第３レンズ成分の間に開口絞りが置かれることが多く、
望遠端では、第２レンズ成分と第３レンズ成分が近接す
るため絞りの位置は第３レンズ成分に近接した位置にほ
ぼ定まる。
【００１７】バックフォーカスを十分とりながら全長の
短縮化を計ろうとする従来の構成では、望遠端で第４レ
ンズ成分を第３レンズ成分に十分近づけざるを得ず、そ
の結果として射出瞳位置が結像面に対して物体側で結像
面に近づいてしまっていた。
短縮化を計ろうとする従来の構成では、望遠端で第４レ
ンズ成分を第３レンズ成分に十分近づけざるを得ず、そ
の結果として射出瞳位置が結像面に対して物体側で結像
面に近づいてしまっていた。
【００１８】本発明は、望遠端で（１）の条件を満たす
様に絞り以降のレンズ成分を配置した。この条件をはず
れると現状の撮像素子技術では現像素子目的による色シ
ェーディングや周辺光量落ちを許容することができな
い。
様に絞り以降のレンズ成分を配置した。この条件をはず
れると現状の撮像素子技術では現像素子目的による色シ
ェーディングや周辺光量落ちを許容することができな
い。
【００１９】絞り位置が変倍中、固定されていること
は、機械構造上簡素となり、特に露光量制御を精度良く
行わなければならない場合、絞り制御機構そのものを移
動しなくてすむため大変有利である。
は、機械構造上簡素となり、特に露光量制御を精度良く
行わなければならない場合、絞り制御機構そのものを移
動しなくてすむため大変有利である。
【００２０】第３レンズ成分が固定されていることは本
発明の様にF2.8にも及び明るいズームレンズを製造上の
誤差による性能劣化に強い構成とする上できわめて有利
である。この構成により鏡胴構造が簡単になると共にこ
の種のズームレンズにおいて偏心誤差などの加工誤差に
敏感な第２レンズ成分の近傍に固定のレンズ成分を置く
ことになり第２レンズ成分の保持を安定化し生産性の向
上をはかれる。
発明の様にF2.8にも及び明るいズームレンズを製造上の
誤差による性能劣化に強い構成とする上できわめて有利
である。この構成により鏡胴構造が簡単になると共にこ
の種のズームレンズにおいて偏心誤差などの加工誤差に
敏感な第２レンズ成分の近傍に固定のレンズ成分を置く
ことになり第２レンズ成分の保持を安定化し生産性の向
上をはかれる。
【００２１】条件（２），（３）は本発明のレンズ成分
の基本的にパワー配置に関し、（２）の上限をこえると
第１レンズ成分の移動量が増大し、広角端で周辺光束を
欠かない為に前玉径が大きくなる。
の基本的にパワー配置に関し、（２）の上限をこえると
第１レンズ成分の移動量が増大し、広角端で周辺光束を
欠かない為に前玉径が大きくなる。
【００２２】下限を越えると前玉径には有利であるが、
望遠例で第２レンズ成分の有効径が大きくなり、全系の
変倍によるコマ収差の変動が大きくなる。
望遠例で第２レンズ成分の有効径が大きくなり、全系の
変倍によるコマ収差の変動が大きくなる。
【００２３】（３）の上限を越えると全長が長くなりす
ぎる。下限をこえると光学的ローパスフィルター等の部
材を挿入できる十分なワーキングディスタンスがとれな
くなる。
ぎる。下限をこえると光学的ローパスフィルター等の部
材を挿入できる十分なワーキングディスタンスがとれな
くなる。
【００２４】（４）は射出瞳位置を適正な値に保持する
ための更に具体的な条件で下限をこえると望遠端での射
出瞳が結像面に対し物体側にあって近づきすぎる。
ための更に具体的な条件で下限をこえると望遠端での射
出瞳が結像面に対し物体側にあって近づきすぎる。
【００２５】上限を越えると第３レンズ成分から撮像面
までの長さが長くなり、全長が長くなりすぎる。
までの長さが長くなり、全長が長くなりすぎる。
【００２６】第１レンズ成分の最も物体側に正の単レン
ズを配設することは画角74°にもおよぶ広角端の差の歪
曲収差の補正上極めて有効である。しかし硝種の選択に
よっては、広角端での倍率色収差の発生という副作用を
もたらす。これを防止しようとするのが条件（５）であ
って、（５）の条件がはずれると、広角端における倍率
色収差が短波長側で像が大きくなる方向に出すぎて本レ
ンズの構成では補正しきれない。
ズを配設することは画角74°にもおよぶ広角端の差の歪
曲収差の補正上極めて有効である。しかし硝種の選択に
よっては、広角端での倍率色収差の発生という副作用を
もたらす。これを防止しようとするのが条件（５）であ
って、（５）の条件がはずれると、広角端における倍率
色収差が短波長側で像が大きくなる方向に出すぎて本レ
ンズの構成では補正しきれない。
【００２７】射出瞳位置が遠方となりかつ本発明の様に
従来と比べて円周光量を改善しようと必然的に第４レン
ズ成分の径は大きくなる。しかも所定の屈折力を配ろう
とするとレンズの厚みが増すにつれて屈折面の曲率半径
も小さくなり収差発生が大きくなる傾向にある。そこで
条件（６）を設けた。
従来と比べて円周光量を改善しようと必然的に第４レン
ズ成分の径は大きくなる。しかも所定の屈折力を配ろう
とするとレンズの厚みが増すにつれて屈折面の曲率半径
も小さくなり収差発生が大きくなる傾向にある。そこで
条件（６）を設けた。
【００２８】条件（６）は第４レンズ成分を２組のダブ
レットという簡素な構成で成立させるための条件であ
る。
レットという簡素な構成で成立させるための条件であ
る。
【００２９】この条件をはずれ正レンズの屈折率が相対
的に小さくなると第４レンズ成分の屈折面の曲率が大き
くなり、メリジオナル像面のアンダー化が補正しきれず
広角端での負の歪曲収差も大となる。
的に小さくなると第４レンズ成分の屈折面の曲率が大き
くなり、メリジオナル像面のアンダー化が補正しきれず
広角端での負の歪曲収差も大となる。
【００３０】なお本発明のズームレンズの近距離へのフ
ォーカシングは第１群を繰り出してもよいし、第４群を
物体側に移動することによってもよい。後者の場合
（１）および（４）の条件は少なくとも撮影可能な最長
物像間距離（本発明の実施例では∞）に焦点合わせをし
た状態の値を用いる。
ォーカシングは第１群を繰り出してもよいし、第４群を
物体側に移動することによってもよい。後者の場合
（１）および（４）の条件は少なくとも撮影可能な最長
物像間距離（本発明の実施例では∞）に焦点合わせをし
た状態の値を用いる。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す。表中ｆは焦点
距離、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、Ｒは近軸曲率半
径、Ｄは軸上面間隔、Ｎはｄ線に対する屈折率、νdは
アッベ数である。
距離、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、Ｒは近軸曲率半
径、Ｄは軸上面間隔、Ｎはｄ線に対する屈折率、νdは
アッベ数である。
【００３２】（実施例１）図１の断面図に示すレンズ構
成を有したもので、図１には変倍時の各レンズ成分の移
動経路を併せ示している。下記の表１、表２に示すレン
ズ数値をとる。
成を有したもので、図１には変倍時の各レンズ成分の移
動経路を併せ示している。下記の表１、表２に示すレン
ズ数値をとる。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】図２、図３、図４は実施例１の収差図を示
すもので、図２はｆ＝8.69における収差図、図３はｆ＝
15.36における収差図、図４はｆ＝23.64における収差図
である。
すもので、図２はｆ＝8.69における収差図、図３はｆ＝
15.36における収差図、図４はｆ＝23.64における収差図
である。
【００３６】（実施例２）下記の表３、表４に示すレン
ズ数値をとる。
ズ数値をとる。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】図５、図６、図７は実施例２の収差図を示
すもので、図５はｆ＝8.68における収差図、図６はｆ＝
15.76における収差図、図７はｆ＝23.64における収差図
である。
すもので、図５はｆ＝8.68における収差図、図６はｆ＝
15.76における収差図、図７はｆ＝23.64における収差図
である。
【００４０】なお上記実施例１，２における諸値は表５
に示す通りである。
に示す通りである。
【００４１】
【表５】
【００４２】
【発明の効果】以上、実施例を用いて説明した本発明に
よれば、従来この種のズームレンズをビデオカメラや電
子スチルカメラに適用する上で問題となっていた点を解
決し、射出瞳位置が十分遠方にあり、F2.8にも及ぶ明る
さをもち周辺光量も十分に確保した広角ズームレンズを
提供することができた。光学的ローパスフィルター等の
部材を含めて収差補正がなされており、収差図からもわ
かる様に収差もこの種のズームレンズとしてはきわめて
良好に補正されている。
よれば、従来この種のズームレンズをビデオカメラや電
子スチルカメラに適用する上で問題となっていた点を解
決し、射出瞳位置が十分遠方にあり、F2.8にも及ぶ明る
さをもち周辺光量も十分に確保した広角ズームレンズを
提供することができた。光学的ローパスフィルター等の
部材を含めて収差補正がなされており、収差図からもわ
かる様に収差もこの種のズームレンズとしてはきわめて
良好に補正されている。
【図１】本発明の実施例１のレンズ系断面図と、変倍時
の各レンズ成分の移動経路を示す。
の各レンズ成分の移動経路を示す。
【図２】実施例１のｆ＝8.69における収差図である。
【図３】実施例１のｆ＝15.36における収差図である。
【図４】実施例１のｆ＝23.64における収差図である。
【図５】実施例２のｆ＝8.68における収差図である。
【図６】実施例２のｆ＝15.76における収差図である。
【図７】実施例２のｆ＝23.64における収差図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 9/00 - 15/20 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04
Claims (1)
- 【請求項１】 物体側より順に、負の屈折力の第１レン
ズ成分、正の屈折力の第２レンズ成分、負の屈折力の第
３レンズ成分、正の屈折力の第４レンズ成分の４つのレ
ンズ成分を有し、広角端から望遠端への変倍時、第１レ
ンズ成分と第２レンズ成分の間隔、および第３レンズ成
分と第４レンズ成分の間隔は減少し、第２レンズ成分と
第３レンズ成分の間隔および第４レンズ成分と所定の結
像面との間隔が増加するズームレンズであって、開口絞
りは、第２レンズ成分と第３レンズ成分の間に置かれ、
この後に関する射出瞳位置と所定の像面位置との距離の
絶対値Ｌが望遠端で、 Ｌ／Ymax＞５ （但しYmaxは最大像高） （１） となる如く絞り以降のレンズ成分を配置し、 絞り位置及び第３レンズ成分が変倍中固定されていて、 該ズームレンズは、 ２＜｜ｆ1｜／ｆw＜３ （２） 1.5＜ｆ2／ｆw＜2.5 （３） の条件を満たすことを特徴とする大口径広角ズームレン
ズを備えたカメラ。但し、ｆi（１≦ｉ≦２）は第ｉレ
ンズ成分の合成焦点距離、ｆwは広角端における全系の
合成焦点距離である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17843991A JP3252227B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 大口径広角ズームレンズを備えたカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17843991A JP3252227B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 大口径広角ズームレンズを備えたカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0527175A JPH0527175A (ja) | 1993-02-05 |
| JP3252227B2 true JP3252227B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=16048543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17843991A Expired - Fee Related JP3252227B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 大口径広角ズームレンズを備えたカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3252227B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6229655B1 (en) | 1998-12-22 | 2001-05-08 | Minolta Co., Ltd. | Zoom lens system |
| JP2001281545A (ja) * | 1999-10-06 | 2001-10-10 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17843991A patent/JP3252227B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527175A (ja) | 1993-02-05 |
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