JP3262374B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- zoom lens
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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
- G02B15/143—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
- G02B15/1431—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 positive
- G02B15/143105—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 positive arranged +-+
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
Description
ラ、ビデオカメラ及びスティルビデオカメラ等に適した
ズームレンズに関し、特に小型な3群構成のズームレン
ズに関する。
化に伴いカメラ本体だけでなく、ズームレンズに対して
も小型、軽量化、特に全長の短縮化や前玉径の縮小化が
要求されている。
角端での画角が60〜80°程度の広角域を含むズーム
レンズに対する要求が高まっている。
屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2
レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群を有し、第
2レンズ群と第3レンズ群を移動させてズームミングを
行うズームレンズとして、例えば特開昭51−5664
5号公報、特開昭51−68244号公報、特開昭63
−304218号公報がある。
の要求、即ち小型化を図りつつ十分な広角域を確保して
いるとは言い難かった。
特徴とするところは、小型化を図りつつ広角域を含むズ
ームレンズを提供することを目的として、物体側より順
に、正の屈折力のレンズ1枚より成る第1レンズ群、負
の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を
有し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させ
てズーミングを行うズームレンズであって、広角端から
望遠端に至る前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の倍
率変化を各々Z2,Z3とするとき、
特徴とするところは、物体側より順に、正の屈折力の第
1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の
第3レンズ群を有し、前記第2レンズ群と前記第3レン
ズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであっ
て、広角端から望遠端に至る前記第2レンズ群と前記第
3レンズ群の倍率変化を各々Z 2 ,Z 3 、前記第2レンズ
群の焦点距離をF 2 、広角端における前記ズームレンズ
の焦点距離をF W 、望遠端における前記ズームレンズの
焦点距離をF T 、広角端から望遠端までの前記第2,第
3レンズ群のズーム移動量を各々M 2 ,M 3 とするとき、
各々本発明に関するズームレンズのレンズ断面図であ
る。Iは正の屈折力を有する第1レンズ群、IIは負の
屈折力を有する第2レンズ群、IIIは正の屈折力を有
する第3レンズ群、SPは絞りである。そして、広角端
から望遠端へのズームミングに際して矢印に示す様なズ
ーム軌跡で第2レンズ群と第3レンズ群が移動する。
尚、ズーミング中において第1レンズ群は静止してい
る。Gは赤外カットフィルターや光学的ローパスフィル
ター等のフィルター部材である。
レンズ群と前記第3レンズ群倍率変化を各々Z2 ,Z3
とした時、
群のズーミングに対する倍率変化の比を規定するもの
で、3群構成のズームレンズの広角化そして小型化を図
りながらも諸収差、特に歪曲及び像面湾曲を良好に補正
するための条件である。この範囲を逸脱すると、所望の
ズーム比を得るために第2レンズ群の移動量が大きくな
る傾向となり、なおかつ、広角端の焦点距離を短く、即
ち、広角化を図ろうとすると第1レンズ群としての前玉
径が大型化する傾向となる。又更には、第2レンズ群の
負の屈折力が強くなり広角端で樽状の歪曲、そしてペッ
ツバール和が負の方向になり、像面がオーバーとなる傾
向となる。
下の条件式を満たしているのが望ましい。
W は広角端での全系の焦点距離である。この範囲を逸脱
すると広角側に寄りつつ良好な性能を維持することが困
難となる。上限を逸脱すると、前玉系が大きくなった
り、第2レンズ群の移動量が多くなり小型化には適さな
くなってしまう。又下限を越すと第2レンズ群の屈折力
が強くなりすぎ、ペッツバール和が負に大きくなり像面
の変動を取りきれなくなってしまう。
るためには、各レンズ群の移動量を以下の条件式を満足
させるのが好ましい。
群、第3レンズ群の広角端から望遠端までのズーミング
に際する移動量、Ft は、全系の望遠端の焦点距離であ
る。
分担のバランスが悪くなるばかりでなく、大きさや各レ
ンズ群で発生する収差にも関わってくる。この(3),
(4)式の上限を越えると全系が大きくなり、また下限
を越えると所望の変倍比を得るための移動量が小さくな
り各レンズ群の屈折力を強くする必要が生じ収差補正も
難しくなってくる。
あることが望ましい。
分担のバランスが悪化して適当でない。
には以下の条件式を満足しているのが更に望ましい。
群、第3レンズ群の焦点距離、E1Wは広角端での第1レ
ンズ群と第2レンズ群の主点間隔である。
するもので上限を越えると樽型の歪曲を補正することが
困難になる。又下限を越えると第1レンズ群の屈折力が
強くなりペッツバール和が正の値になりがちになり像面
がアンダー傾向となる。
構成されていることが好ましく、特に上述したように歪
曲収差を補正するためには、物体側に凸面を向けた正レ
ンズであることが望ましい。
するもので上限を越えると所望の変倍比を得るための移
動量が大きくなりズームレンズが大型化してくるので好
ましくない。また下限を越えると第3レンズ群屈折力が
強くなり像面がアンダーになりがちになったり、広角端
でのバックフォーカスが短くなりフィルター等のガラス
ブロックの入る余裕がなくなってくる。又CCD等の結
像素子に主光線が垂直に(テレセントリックに)入らな
いようになり、所謂シェーディング等の原因になり好ま
しくない。
第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔の比を規定した
もので、ズームレンズ系の小型化を図りつつ良好な収差
を維持させるための条件である。
T とするとき、条件式(6)と関係させて、 F1 <30FT なる条件式を満足する程度の焦点距離を与えることが望
ましい。
大してくるので好ましくない。下限値を越えると、特に
コマ収差の補正が困難になってくる。
ズ枚数を削減しつつも良好な収差を維持するには、第1
レンズ群を歪曲収差を良好に補正するため物体側に凸面
を向けた正レンズの単レンズで構成し、又同目的のため
に第2レンズ群と第3レンズ群の間に固定の絞りを配置
することが望ましい。
ーカスは、第1、第2、第3レンズ群いずれのレンズ群
を移動させても可能である。
例においてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面の
曲率半径、Diは物体側より第i番目のレンズ厚及び空
気間隔、Niとνiは各々物体側より順に第i番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。R28,R29は
フェースプレートやフィルター等である。
数値との関係を表−1に示す。
垂直方向にH軸、光の進行方向を正としR0 を近軸曲率
半径B,C,D,Eを各々非球面係数とした時、
レンズ断面図。
レンズ断面図。
レンズ断面図。
レンズ断面図。
レンズ断面図。
のレンズ断面図。
Claims (11)
- 【請求項1】 物体側より順に、正の屈折力のレンズ1
枚より成る第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、
正の屈折力の第3レンズ群を有し、前記第2レンズ群と
前記第3レンズ群を移動させてズーミングを行うズーム
レンズであって、広角端から望遠端に至る前記第2レン
ズ群と前記第3レンズ群の倍率変化を各々Z2,Z3とす
るとき、 【外1】 なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項2】 前記第2レンズ群の焦点距離をF2、広
角端における前記ズームレンズの焦点距離をFWとする
とき、 1.4<|F2/FW|<2.6 なる条件を満足することを特徴とする請求項1のズーム
レンズ。 - 【請求項3】 前記ズームレンズの望遠端における焦点
距離をFT、広角端から望遠端までの前記第2、第3レ
ンズ群のズーム移動量を各々M2,M3とするとき、 0.5<(M2)/(FT−FW)<1.6 0.5<(M3)/(FT−FW)<1.0 なる条件を満足することを特徴とする請求項2のズーム
レンズ。 - 【請求項4】 0.7<|M2/M3|<2.5 なる条件を満足することを特徴とする請求項3のズーム
レンズ。 - 【請求項5】 前記第1、第2レンズ群の焦点距離を各
々F1,F2、広角端における前記ズームレンズの焦点距
離をFW、広角端における前記第1レンズ群と第2レン
ズ群の主点間隔をE1Wとするとき、 5 < F1/FW <53 1 < F3/FW <3 0.4<E1W/FW <1.8 なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4い
ずれか1項のズームレンズ。 - 【請求項6】 望遠端における前記ズームレンズの焦点
距離をFTとするとき、 F1<30FT なる条件を満足することを特徴とする請求項5のズーム
レンズ。 - 【請求項7】 物体側より順に、正の屈折力の第1レン
ズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レ
ンズ群を有し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を
移動させてズーミングを行うズームレンズであって、広
角端から望遠端に至る前記第2レンズ群と前記第3レン
ズ群の倍率変化を各々Z2,Z3、前記第2レンズ群の焦
点距離をF2、広角端における前記ズームレンズの焦点
距離をFW、望遠端における前記ズームレンズの焦点距
離をFT、広角端から望遠端までの前記第2,第3レン
ズ群のズーム移動量を各々M2,M3とするとき、 【外2】 1.4<|F2/FW|<2.6 0.5<(M2)/(FT−FW)<1.6 0.5<(M3)/(FT−FW)<1.0 なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項8】 0.7<|M2/M3|<2.5 なる条件を満足することを特徴とする請求項7のズーム
レンズ。 - 【請求項9】 前記第1レンズ群の焦点距離を各々
F1、広角端における前記第1レンズ群と第2レンズ群
の主点間隔をE1Wとするとき、 5 < F1/FW <53 1 < F3/FW <3 0.4<E1W/FW <1.8 なる条件を満足することを特徴とする請求項7又は8の
ズームレンズ。 - 【請求項10】 F1<30FT なる条件を満足することを特徴とする請求項9のズーム
レンズ。 - 【請求項11】 請求項1乃至10いずれか1項のズー
ムレンズを備えたカメラ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18110392A JP3262374B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | ズームレンズ |
US08/563,749 US6104548A (en) | 1992-07-08 | 1995-11-29 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH0627377A JPH0627377A (ja) | 1994-02-04 |
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Family
ID=16094901
Family Applications (1)
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