JP3434060B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- 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
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Description
変倍比が6〜8倍程度でFナンバーが2.0程度の小型
で高変倍なズームレンズに関するものである。
CD等の撮像素子の微細化に伴い、レンズ系において
も、小型高変倍化および結像性能の高性能化が要求され
る。
得るためには、例えば特開平1−223408号公報に
記載されたレンズ系のように物体側より順に、正,負,
正の3群構成のレンズ系や、特開平4−88309号公
報に記載されたレンズ系のように、正,負,正,正の4
群ズームレンズ、特開平5−224125号公報に記載
されたレンズ系のように、正,負,正,正,負の5群ズ
ームレンズで代表されるように、正の屈折力の第1レン
ズ群と負の屈折力の第2レンズ群とそれ以降のレンズ群
とからなるズームレンズがある。
ンズは、一般にズーミングの際の収差変動を少なくする
ために、各レンズ群単独で収差が良好に補正されている
ことが望ましい。しかし上記の従来例は、いずれもレン
ズ系小型のために各レンズ群の屈折力を強くしているた
めに各群で発生する諸収差を良好に補正しきれず、CC
D等の撮像素子の微細化にともなって求められる高性能
な像が得られない。特に、レンズ系の全長を短くするた
めに最も変倍に寄与している第2レンズ群の屈折力を強
くしてズーミングの際のこの第2レンズ群の移動距離を
短くしており、第2レンズ群で発生する諸収差が大にな
り又ズーミングに伴う収差変動が大である。
オカメラに適した小型で高い光学性能を有する変倍比が
6〜8程のズームレンズを提供することにある。
は、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と負の
屈折力の第2レンズ群とそれ以降の複数のレンズ群とよ
りなり、第2レンズ群より像側に位置する複数のレンズ
群が全体として正の屈折力を有し、最も像側のレンズ群
が少なくとも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レン
ズにて構成される正の屈折力を有するレンズ群で、最も
像側のレンズが凹面を像側に向けた負の屈折力を持つメ
ニスカスレンズであるレンズ系で、下記の条件(1),
(2),(3),(4),(5)を満足するようにして
いる。
<−1.6 ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、f2 は第2レ
ンズ群の焦点距離、fe は最も像側のレンズの焦点距
離、fw はワイド端における全系の焦点距離、νp は最
も像側のレンズ群の少なくとも1枚の正レンズのアッベ
数、νn は最も像側のレンズの少なくとも1枚の負レン
ズのアッベ数、Re1は最も像側のレンズの物体側の面の
曲率半径、Re2は最も像側のレンズの像側の面の曲率半
径である。
群と負の屈折力の第2レンズ群とそれより像側に位置す
るレンズ群とにて構成されたズームレンズにおいて、高
い結像性能を維持したまま全長を短くするためには、第
2レンズ群の屈折力を強くせずに第2レンズ群よりも像
側のレンズ群の屈折力を強くすることが望ましい。
値にするためこの第2群の焦点距離が条件(1)を満足
するようにした。もし、条件(1)の上限値の−1.0
を越えると第2レンズ群の屈折力が強くなり、このレン
ズ群で発生する諸収差、特に球面収差、軸上の色収差が
大になりズーミングに伴う収差変動が大になる。また条
件(1)の下限値の−2.0を越えると第2レンズ群の
屈折力が弱くなり、ズーミングの際にこのレンズ群の移
動量が大になりレンズ系の全長を短くすることが困難に
なる。
第2レンズ群より像側の各レンズ群の屈折力を強くする
と、これらのレンズ群で発生する正のペッツバール和と
軸上色収差が大になる傾向になる。特に、これらレンズ
群は、結像作用を有するために正の屈折力を持つ最も像
側のレンズ群で前記の収差が悪化する。そのため、高い
結像性能を有するズームレンズを達成するためには、こ
れら収差を良好に補正する必要がある。またズームレン
ズは、ズーミングに伴う収差変動を小さくするため各レ
ンズ群単独で諸収差が良好に補正されていることが望ま
しい。
る最も像側のレンズ群単独でペッツバール和と軸上色収
差が良好なレベルに補正されていることが望ましい。
の際の収差変動を小さくするため第2レンズ群の屈折力
が条件(1)を満足するように弱いので、このレンズ群
で発生する負のペッツバール和は小さく、レンズ系全体
では、正のペッツバール和が発生する傾向にあるため最
も像側のレンズで発生する正のペッツバール和を良好に
補正する必要がある。
い結像性能を有するものにするためには、最も像側のレ
ンズ群で発生する正のペッツバール和と軸上色収差とを
良好に補正する必要がある。
ズ群を少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも2枚の
負レンズにて構成し、最も像側のレンズが凹面を像側に
向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズとし、又条件
(2),(3)を満足するようにした。
ガラスを正レンズに用い、屈折率の低いガラスを負レン
ズに用いることによって、補正出来る。また色収差は、
正レンズに分散の小さいガラスを用い、負レンズに分散
の大きいガラスを用いることにより補正できる。しか
し、現在利用できる光学ガラスは、分散の小さいものは
屈折率が低く、分散の大きいものは屈折率が高いので、
色収差とペッツバール和を同時に補正するのには限度が
ある。そこで、最も像側のレンズ群を少なくとも1枚の
正レンズと少なくとも1枚の負レンズをアッベ数差の大
きいガラスで構成して、又ペッツバール和をもう1枚の
負レンズで補正するようにした。つまり、最も像側の負
レンズでペッツバール和を補正し、全体として正の屈折
力をもち低屈折率低分散のガラスを用いた正レンズと、
高屈折率高分散のガラスを用いた負レンズで軸上収差の
発生量をコントロールして、レンズ群の色収差を良好に
補正した。
るためのもので、この条件を満足しないと最も像側のレ
ンズ群にて軸上色収差を良好に補正することが困難にな
る。
最も像側のレンズの屈折力は、条件(3)を満足するこ
とが望ましい。条件(3)の下限値の−15を越える
と、最も像側のレンズの屈折力が弱くなりペッツバール
和を良好に補正することが困難になる。また条件(3)
の上限値の−2を越えるとペッツバール和が補正過剰に
なり、像面が像面側に倒れるため好ましくない。
ンズは、凹面を像側に向けたメニスカス形状にしマージ
ナル光線の光線高が比較的低い最も像側に配置するのが
好ましい。このような配置にすることにより球面収差や
コマ収差を悪化させることなしにペッツバール和を良好
に補正することが可能である。もし、この最も像側のレ
ンズが凹面を物体側に向けたメニスカス形状又は両凹形
状であると、特に高次の球面収差、コマ収差が悪化し好
ましくない。
が高いレンズ系を達成するためには、第1レンズ群の屈
折力を前記の条件(4)を満足するように定めるのが望
ましい。
第1レンズ群の屈折力が弱くなり、レンズ系の全長を短
くすることが困難になる。また下限値の4を越えると第
1レンズ群の屈折力が強くなりすぎて、特にワイド側で
発生する倍率の色収差が大になりこれを補正することが
困難になる。
ンズのレンズ形状が条件(5)を満足するようにした。
この負レンズの屈折力が弱くなりペッツバール和を良好
に補正することが困難になる。又、上限値の−1.6を
越えるとこの負レンズで発生する負の球面収差、コマ収
差が大になり、これを最も像側のレンズ群単独で補正す
ることが困難になる。
は次に述べるものである。即ち、物体側より順に正の屈
折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、
それより像側に位置する複数のレンズ群よりなり全体と
して正の屈折力を有していて、最も像側のレンズ群が少
なくとも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レンズと
よりなり全体として正の屈折力を持ち、最も像側のレン
ズが凹面を像側に向けた負の屈折力を持つメニスカスレ
ンズであり、最も像側のレンズ群中の少なくとも1枚の
レンズの少なくとも1面が光軸から周辺に行くにしたが
って正の屈折力が弱くなるような非球面であって、上記
の条件(1),(5)を満足するレンズ系である。
長を短くするには、第2レンズ群より像側の各レンズ群
の屈折力を強くすることが望ましいが、最も像側のレン
ズ群は、結像作用を有し比較的強い正の屈折力を持つこ
とになる。そのために、ペッツバール和と軸上色収差の
発生量が大になる傾向があり、高い結像性能を持つレン
ズ系を達成するには、これら収差を良好に補正する必要
がある。これら収差を補正するためには、上述のよう
に、最も像側のレンズ群を少なくとも1枚の正レンズと
少なくとも2枚の負レンズで構成し、最も像側のレンズ
が凹面を像側に向けた負の屈折力を持つメニスカスレン
ズにて構成することが望ましい。最も像側のレンズ群を
上記のような構成にすることにより、このレンズ群の屈
折力を強くしてもペッツバール和と軸上色収差とを補正
することが出来る。しかしこのレンズ群の屈折力を強く
すると正レンズにて発生する負の球面収差が大になる傾
向となり、均質球面レンズのみでこれを補正することが
困難になる。
短く高い結像性能を持つズームレンズを達成するため
に、最も像側のレンズ群にて発生するペッツバール和、
軸上色収差に加えて球面収差を良好に補正することが望
まれる。
ンズ群に少なくとも1面が光軸から周辺に行くにしたが
って正の屈折力が強くなる非球面である非球面レンズを
少なくとも一つ用いることが好ましい。最も像側のレン
ズ群に、上記のような形状の非球面を用いれば、このレ
ンズ群にて発生する負の球面収差を良好に補正すること
が可能になる。もし、光軸から周辺に行くにしたがって
正の屈折力が強くなるような非球面を用いると負の球面
収差の発生量が大になり好ましくない。
面の形状は、下記の式(a)にて表わされる。
光軸と直角方向にとったもので、rは非球面の光軸上の
曲率半径、A2iは非球面係数である。
通りである。即ち、物体側より順に、正の屈折力の第1
レンズ群と、負の屈折力を持ちズーミングの際に可動で
主として変倍作用を有する第2レンズ群と、それより像
側のレンズ群とよりなり、最も像側のレンズ群が少なく
とも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レンズとより
なり全体として正の屈折力を有しズーミングの際に可動
で主としてズーミングに伴う像面位置のずれを補正する
作用を持ち最も像側のレンズが負の屈折力を持つレンズ
系で、条件(1),(4)および下記条件(6),
(7)を満足するものである。
側の面から像面までの距離、D2Tはテレ端における最も
像側のレンズの像側の面から像面までの距離である。
に位置する各レンズ群の屈折力を強くしてレンズ系の全
長を短くしようとすると、主として結像作用を有する最
も像側のレンズ群で発生する収差が大になる傾向とな
る。特にペッツバール和と軸上色収差の発生量が大にな
る。そのため、前述のように最も像側のレンズ群を少な
くとも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レンズにて
構成して前記収差を補正することを可能にしている。ま
た、この最も像側のレンズ群で発生する特に高次の球面
収差およびコマ収差を良好に補正するために、ペッツバ
ール和を補正する作用を有している負レンズを最も像側
に配置した。更にこの負レンズが前記条件(6),
(7)を満足することが好ましい。
差を悪化させずにペッツバール和を良好に補正するため
には、理論的には、この負レンズの形状を像点に対して
ほぼアプラナティックな構成にすることが望ましい。こ
のような構成にすれば、球面収差とコマ収差を悪化させ
ずにペッツバール和を良好に補正することが可能にな
る。しかし、実際上は最も像側のレンズ以外のレンズで
発生する残存収差の補正や各ズーム状態での収差の発生
量のバランスをとるためアプラナティックな条件から若
干外れることがあり、本発明のレンズ系では条件
(6),(7)を満足することが望ましい。
と、前記負レンズの物体側の面で発生する負の球面収差
およびコマ収差が大になり好ましくない。また条件
(6)の上限値の3を越えると、この面で発生する負の
球面収差およびコマ収差が小さくなり、最も像側のレン
ズ群で発生する正の球面収差およびコマ収差が大になり
好ましくない。
レンズの像側の面で発生する高次の正の球面収差および
コマ収差が大になり、条件(7)の上限値の1.9を越
えるとこの面で発生する負の球面収差およびコマ収差が
大になる。
は、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負
の屈折力の第2レンズ群と、それより像側に位置する複
数のレンズ群とからなり、第2レンズ群より像側のレン
ズ群がいずれも少なくとも1枚の正レンズと少なくとも
1枚の負レンズとにて構成され、最も像側のレンズ群を
少なくとも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レンズ
にて構成し、最も像側のレンズ群が凹面を像側に向けた
負の屈折力を持つメニスカスレンズであり、最も像側の
レンズ群の少なくとも1枚のレンズが少なくとも1面が
光軸から周辺に行くにしたがって正の屈折力が弱くなる
ような非球面形状であるレンズ系である。
しつつレンズ系の全長を短縮するために第2レンズ群よ
り像側の各レンズ群の屈折力を強くしている。そのた
め、これらレンズ群で発生するペッツバール和、軸上色
収差、球面収差の補正が困難になる。したがって、上述
のように、最も像側のレンズ群を正の屈折力をもち少な
くとも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レンズにて
構成し、最も像側のレンズを凹面を像側に向けた負のメ
ニスカスレンズとし、最も像側のレンズ群の少なくとも
1枚のレンズの少なくとも1面を光軸から周辺に行くに
したがって正の屈折力が弱くなるような非球面形状にし
た。
の中で最も像側のレンズ群以外のレンズ群は、最も像側
のレンズ群に比べ屈折力が弱いため、諸収差は、最も像
側のレンズ群程大きくない。しかし、最も像側のレンズ
群よりも物体側のレンズ群へは、第2レンズ群からの発
散光束が入射するために軸上色収差の発生量は大きくな
る傾向にあり、高い結像性能のレンズ系を達成するため
にはこれを良好に補正することが必要である。
2レンズ群より像側の各レンズ群は少なくとも1枚の正
レンズと少なくとも1枚の負レンズにて構成することが
望ましい。このように構成することによって各レンズ群
で発生する軸上色収差を良好に補正することが可能にな
る。これらレンズ群を1枚のレンズで構成すると軸上色
収差の補正が困難になる。
物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と負の屈折
力の第2レンズ群と、それより像側の複数のレンズ群と
からなり、第2レンズ群より像側の複数のレンズ群全体
が正の屈折力を持ち、最も像側のレンズが凹面を像側に
向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズであり、最も
像側のレンズ群が少なくとも2枚の負レンズと少なくと
も1枚の正レンズとよりなり正の屈折力を持つレンズ群
で、この最も像側のレンズ群を物体側に繰り出すことに
よりフォーカシングを行なうレンズ系で、上記条件
(4)を満足するものである。
ズを得るためには、最も像側のレンズ群の構成が重要で
ある。本発明のレンズ系は、前述のように最も像側のレ
ンズが凹面を像側に向けた負のメニスカスレンズであ
り、この負のメニスカスレンズを含めて少なくとも2枚
の負レンズと少なくとも1枚の正レンズで構成すれば、
このレンズ群で発生するペッツバール和、軸上色収差を
良好に補正することが可能になる。
は、フォーカシングの際の収差変動を小さくする必要が
ある。本発明のズームレンズにおいてフォーカシングの
際の収差変動を小さくするためには、最も像側のレンズ
群を物体側に繰り出すことによって近距離物点へのフォ
ーカシングを行なうことが望ましい。この最も像側のレ
ンズ群によりフォーカシングを行なえば、フォーカシン
グの際の収差変動を小さくすることが可能である。特に
このレンズ群では高い結像性能を達成するためペッツバ
ール和および軸上色収差が良好に補正されているので、
このレンズ群によりフォーカシングを行なえば収差変動
の少ないレンズ系を達成できる。
行なうためには、正の屈折力の第1レンズ群によりフォ
ーカシングを行なうことが考えられる。しかしワイド側
の軸外光束を確保する必要上、第1レンズ群内のレンズ
径が大きくなり好ましくない。また第1レンズ群又は最
も像側のレンズ群以外のレンズ群でフォーカシングを行
なうとフォーカシングの際の収差変動が大であり好まし
くない。
ては、最も像側のレンズ群によりフォーカシングを行な
うことが望ましい。
側のレンズ群で発生する球面収差は、非球面を用いて補
正することができるが、この非球面は、最も像側の負の
メニスカスレンズ以外のレンズに設けることが好まし
い。
とにより発生する負の球面収差は、特にこのレンズ群内
の軸上光線高の高い物体側のレンズで大きく発生する。
しかしこのレンズ群は、結像作用を有するため最も像側
の負レンズの軸上光線高は低くなる傾向にある。そのた
め、物体側のレンズで発生する球面収差を補正するため
に最も像側の負レンズに非球面を設けると、非球面量を
大きくしなければならない。
のレンズに比較して軸外光線高が高いので非球面量を大
にすると非点収差等の軸外収差が著しく悪化する。ま
た、非球面量が大であると非球面の製造公差や偏芯等を
極めて小にしなければならず、製造上好ましくない。し
たがって、本発明のズームレンズにおいては、最も像側
のレンズ以外のレンズに非球面を設けるのが好ましい。
条件(8)を満足することが望ましい。
合成焦点距離、fTはテレ端における全系の焦点距離で
ある。
クトな構成にしかつワイド側からテレ側に至るまでの結
像性能を高く保つための条件である。条件(8)の上限
値の0.5を越えると第2レンズ群より像側のレンズ群
の屈折力が弱くなりレンズ系の全長を短くすることが困
難になる。また下限値の0.2を越えると第2レンズ群
より像側の正のレンズ群のトータルの正の屈折力が強く
なり、特にこれらレンズ群で発生する球面収差、ペッツ
バール和の値が大になり、レンズ系全系でのズーミング
に伴う収差変動が大になる。
第2レンズ群より像側に位置するレンズ群をコンパクト
な構成にするためには、下記条件(9)を満足すること
が好ましい。
の面から像面までの距離である。
ら像面までの距離が極端に長いと第2レンズ群より像側
のレンズ群の前方のレンズ群の屈折力を弱くする必要が
あり、第2レンズ群以降のレンズ全長を短くすることが
困難になる。本発明では条件(9)を満足するようにし
てレンズ系の最後の面から像面までの長さが長くならな
いようにした。この条件(9)を満足すれば、第2レン
ズ群より像側のレンズ群をコンパクトな構成に出来る。
2レンズ群の像側のレンズ全長が長くなる。また、下限
値の0.5を越えると、像面よりも物体側にローパスフ
ィルター等の光学素子を挿入することが困難になる。
おいて、ズーミングの際の収差変動を小さくして高い結
像性能のレンズ系にするためには、次の条件(10)を
満足することが望ましい。
群の屈折力が弱くなりレンズ系の全長を短くすることが
困難になる。上限値の−0.1を越えると第2レンズ群
の屈折力が強くなり特に第2レンズ群で発生する軸上色
収差、球面収差の補正が困難になる。
て、最も像側のレンズ群で発生するペッツバール和を良
好に補正するためには、最も像側の負レンズの屈折力が
下記条件(11)を満足することが望ましい。
レンズの屈折力が小さくなり、ペッツバール和を良好に
補正することが困難になる。また上限値の−2.5を越
えると、上記負レンズの屈折力が強くなり、ペッツバー
ル和が補正過剰になる。
で大であるため、レンズ系をコンパクトにするために
は、各レンズ群の屈折力を強くする必要がある。しかし
レンズ群の屈折力を極端に強くするとレンズ群で発生す
る諸収差が大になり、高性能なレンズ系を達成すること
が困難になる。そのため、本発明のレンズ系において、
第1レンズ群の屈折力が下記条件(12)を満足するよ
うにすることが好ましい。
屈折力が強くなり、特にテレ側で発生する軸上色収差の
補正が困難になる。また上限値の8.2を越えると、第
1レンズ群の屈折力が弱くなり、レンズ系の全長が長く
なり好ましくない。
条件(13)を満足することが望ましい。
差変動を更に小さくして高性能なレンズ系にするために
は、条件(13)を満足することが望ましい。
を越えると、第2レンズ群の屈折力が弱くなり、このレ
ンズ群のズーミングに伴う移動距離が長くなり、レンズ
系の全長が長くなる。上限値の−1.1を越えると第2
レンズ群の負の屈折力が強くなり、このレンズ群で発生
する諸収差、特にペッツバール和と正の球面収差が大に
なりズーミングに伴う収差変動が大になり好ましくな
い。
て、一層良好な結像性能にするには、最も像側の負レン
ズの形状が下記条件(14)を満足することが好まし
い。
e2−Re1)<−2 条件(14)において、下限の−8を越えると上記負レ
ンズの屈折力が弱くなりペッツバール和を良好に補正す
ることが困難になり、上限の−2を越えるとこの負レン
ズで発生する負の球面収差、コマ収差が大になり良好な
結像性能を達成することが困難になる。
て、第2レンズ群より像側のレンズ群のトータルの屈折
力を下記条件(15)を満足することが一層好ましい。
第2レンズ群より像側のレンズ群で発生する諸収差を良
好に補正しつつこれらレンズ群のレンズ全長を短くする
ことが可能になる。
と、第2レンズ群より像側のレンズ群のトータルの屈折
力が強くなり、それらレンズ群にて発生する諸収差、特
に球面収差の補正が困難になる。また上限値の0.35
を越えると第2レンズ群より像側のレンズ群のトータル
の屈折力が弱くなり、これらレンズ群のレンズ全長を短
くすることが困難になる。
するために特に色収差を良好に補正する必要がある。し
かし、本発明では、高変倍比でしかもレンズ系の全長を
短くするために各レンズ群の屈折力を強くする必要があ
り、ワイド側と比較して特にテレ側での第2レンズ群で
発生する軸上色収差の補正が困難である。これを補正す
るために、本発明では上記構成のレンズ系で、次の条件
(16)を満足するようにすることが望ましい。
距離が条件(16)を満足すれば、この第2レンズ群で
発生する軸上色収差を補正することが可能になる。
を越えると、第2レンズ群の屈折力が弱くなり、レンズ
系の全長を短くすることが困難になる。条件(16)の
上限の−0.16を越えるとテレ側でのレンズ系全系の
焦点距離に対して第2レンズ群の屈折力が強くなりテレ
側で発生する軸上色収差が大になる。
ンズ群で発生する球面収差を良好に補正するためには、
条件(17)を満足することが好ましい。
側の負レンズの物体側の面で発生する負の球面収差およ
びコマ収差が大になり好ましくない。また条件(17)
において、上限の2.3を越えると、この面で発生する
負の球面収差およびコマ収差が小になり、最も像側のレ
ンズ群で発生する正の球面収差およびコマ収差が大にな
り好ましくない。
発生する球面収差を良好に補正するためには、下記条件
(18)を満足することが好ましい。
レンズの像側の面で発生する高次の正の球面収差および
コマ収差が大になり好ましくない。又上限値の1.4を
越えると、この面で発生する正の球面収差およびコマ収
差が小になり、最も像側のレンズ群で発生する負の球面
収差およびコマ収差が大になり好ましくない。
順に、正の屈折力を持ちズーミングの際に固定である第
1レンズ群と、負の屈折力を持ちズーミングの際に可動
である第2レンズ群と、正の屈折力を持ちズーミングの
際に固定である第3レンズ群と、それより像側のレンズ
群にて構成することが望ましい。つまり第1レンズ群を
ズーミングの際に固定にすることには、レンズ系の小型
化にとって有利である。第1レンズ群は、他のレンズ群
と比較して重量が大であるため、このレンズ群を可動と
することは駆動機構の負担が大になり、少量軽量化の点
で好ましくない。又第2レンズ群は可動であって変倍作
用を有しており、正の屈折力の第3レンズ群は第2レン
ズ群からの発散光束を光軸にほぼ平行なアフォーカルに
近い光束にする作用を有している。このようにしてズー
ミングの際の像面位置のずれを補正する作用いわゆるコ
ンペンセーターの作用は、ズーミングの際の収差変動を
小さくするために第3レンズ群よりも像側のレンズ群に
もたせ、第3レンズ群をズーミングの際固定にした。こ
の第3レンズ群へは、第2レンズ群からの強い発散光束
が入射するためこのレンズ群を可動としてコンペンセー
ターとするズーミングに伴う収差変動が大になり好まし
くない。
す。 実施例1 f=9.013 〜25.682〜71.705 ,F/2.0 ,2ω=50.2°〜17.5°〜6.22° r1 =65.1572 d1 =1.8000 n1 =1.85504 ν1 =23.78 r2 =41.7949 d2 =5.3000 n2 =1.60520 ν2 =65.48 r3 =-554.2452 d3 =0.1000 r4 =40.8760 d4 =3.8039 n3 =1.49845 ν3 =81.61 r5 =120.1971 d5 =D1 (可変) r6 =-817.2662 d6 =1.0000 n4 =1.62032 ν4 =63.39 r7 =11.8578 d7 =4.4098 r8 =-24.1270 d8 =1.0000 n5 =1.62032 ν5 =63.39 r9 =58.0078 d9 =0.2000 r10=24.7087 d10=2.8000 n6 =1.84281 ν6 =21.00 r11=72.8448 d11=D2 (可変) r12=∞(絞り) d12=1.1000 r13=14.9806 (非球面)d13=4.2686 n7 =1.60520 ν7 =65.48 r14=-83.2680 d14=0.8091 n8 =1.64419 ν8 =34.48 r15=35.0842 d15=D3 (可変) r16=30.2694 (非球面)d16=2.6080 n9 =1.65425 ν9 =58.52 r17=261.4063 d17=0.1000 r18=34.2721 d18=1.0000 n10=1.74706 ν10=27.79 r19=16.0616 d19=5.2039 n11=1.62032 ν11=63.39 r20=-28.6026 d20=0.1000 r21=18.6835 d21=1.8251 n12=1.63004 ν12=35.70 r22=11.5369 非球面係数 (第13面)P=1.0000,A4 =-0.26231×10-4,A6 =-0.79602×10-7 A8 =-0.21577×10-10 (第16面)P=1.0000,A4 =-0.64532×10-4,A6 =-0.65869×10-7 A8 =-0.13014×10-9 f 9.013 25.682 71.705 D1 1.5 21.4900 36.0930 D2 36.5422 16.5616 2.0017 D3 9.7755 6.5681 10.8647 D3 ’ 9.688 5.956 6.262 f2 /fW =-1.58 ,νp /νn =2.28,fe /fW =-5.92 f1 /fW =6.83,(Re2+Re1)/(Re2−Re1)=-4.23 Re1/D1T=1.21,Re2/D2T=0.85,fRW/fT =0.28 D2W/fW =1.64,f2 /fT =-0.20 ,f3 /f4 =1.60
1 ,d2 ,・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、n
1 ,n2 ,・・・ は各レンズのe線の屈折率、ν1 ,ν
2 ,・・・ は各レンズのアッベ数である。
グの際に固定で正の屈折力を持つ第1レンズ群G1 と負
の屈折力を持ちズーミングの際に光軸上を前後に移動し
て変倍作用を行なう第2レンズ群G2 と、ズーミングの
際に固定で正の屈折力を持つ第3レンズ群G3 と、正の
屈折力を持ちズーミングに際して可動で変倍にともなう
像面位置のずれを補正する作用を有する第4レンズ群G
4 よりなる。尚図1は、上段より広角端、中間焦点距
離、望遠端を示している。
成である。
レンズと正レンズと正レンズとよりなり、軸上物点に対
する光束を狭くする作用と軸外物点から出た光束を第2
レンズ群G2 へ導く作用を有する。
レンズと負レンズと正レンズとからなり、広角端から望
遠端へのズーミングに際して物体側から像側に移動する
ことにより変倍作用を有する。
ンズと負レンズとからなり、ズーミングの際に固定であ
り、第2レンズ群G2 からの発散光束をほぼアフォーカ
ルな光束にする作用を持っている。
レンズと、負レンズと正レンズとからなる接合レンズ
と、負レンズとからなりズーミングの際に可動でズーミ
ングにともなう像面位置のずれを補正する作用を有して
いる。
ンズ群G4 の最も像側の負レンズでペッツバール和を良
好に補正し、この負レンズよりも物体側の接合レンズに
より第4レンズ群G4 で発生する色収差を良好に補正し
ている。
ズ群の最も物体側のレンズの物体側の面と第4レンズ群
の最も物体側のレンズの物体側の面を光軸から周辺に行
くにしたがって正の屈折力が弱くなるような非球面形状
とし、主として各レンズ群にて発生する球面収差を良好
に補正するようにしている。
の組合わせでは、ペッツバール和と色収差の補正には限
界がある。この実施例1は、以下のようなアッベ数の大
きな二つのガラスを組合わせることにより色収差を良好
に補正している。つまり負レンズが屈折率n=1.74
077、アッベ数ν=27.79、正レンズが屈折率n
=1.61800、アッベ数ν=63.38である。
り主としてこの第4レンズ群G4のペッツバール和を良
好に補正している。また、この負レンズが軸上光線高の
低い最も像側に配置されており、凹面を像側に向けたメ
ニスカス形状にしたことにより球面収差、コマ収差を悪
化させずにペッツバール和を良好に補正している。
至近距離物点へのフォーカシングを行なっている。
4に示す通りで、無限遠から至近距離物点まで高い光学
性能を有することがわかる。
り順に、ズーミングの際に固定で正の屈折力を持つ第1
レンズ群G1 と、負の屈折力を持ちズーミングに際して
光軸上を前後に移動することにより変倍作用をもつ第2
レンズ群G2 と、ズーミングの際固定で正の屈折力を持
つ第3レンズ群G3 と、正の屈折力を持ちズーミングの
際可動で変倍にともなう像面位置のずれを補正する作用
を有している第4レンズ群よりなっている。
順に、負レンズと正レンズと正レンズからなり、第2レ
ンズ群G2 は、物体側より順に、負レンズと負レンズと
正レンズとからなり、第3レンズ群G3 は、物体側より
順に、正レンズと正レンズと負レンズとからなり、第4
レンズ群は、物体側より順に、正レンズと負レンズと正
レンズと負レンズとからなっている。これらレンズ群の
作用は、実施例1とほぼ同じである。
比べて更に1割程度短くなっているが、本発明の各条件
を満足することにより高い光学性能を有している。この
実施例2は、第3レンズ群G3 の最も物体側のレンズの
物体側の面を、光軸から周辺に行くにしたがって正の屈
折力が弱くなるような非球面を用いて、この第3レンズ
群で発生する負の球面収差を良好に補正している。ま
た、第4レンズ群G4の最も物体側のレンズの物体側の
面を光軸から周辺に行くにしたがたって正の屈折力が弱
くなるような非球面を用いて、このレンズ群G4 で発生
する負の球面収差を良好に補正している。
系の全長を短くするためには、最も像側のレンズの像側
の面から像面までの距離D2Wを適当な値にすることが望
ましく、この実施例2は次の条件(19)を満足するよ
うにしている。
側にローパスフィルター等を配置することが困難にな
る。又上限の2.3を越えると第2レンズ群以降のレン
ズ群(第3レンズ群、第4レンズ群)のレンズ長が長く
なる。
20に示す通りで高い光学性能を有している。
ーミングの際固定で正の屈折力を持つ第1レンズ群G1
と、負の屈折力を持ちズーミングに際して光軸上を前後
に移動することにより変倍作用を行なう第2レンズ群G
2 と、ズーミングの際固定で正の屈折力を持つ第3レン
ズ群G3 と、正の屈折力を持ちズーミングに際して可動
で変倍にともなう像面位置のずれを補正する作用を持つ
第4レンズ群G4 とよりなる。
レンズと正レンズと正レンズとからなり、第2レンズ群
G2 は、物体側より順に、負レンズと負レンズと正レン
ズとからなり、第3レンズ群G3 は、物体側より順に、
正レンズと正レンズと負レンズとからなり、第4レンズ
群G4 は、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レ
ンズと負レンズとよりなり、これらレンズ群の作用は実
施例1とほぼ同じである。
物体側の面が光軸から周辺に行くにしたがって正の屈折
力が弱くなる非球面で、この第3レンズ群G3 で発生す
る負の球面収差を良好に補正している。また第4レンズ
群G4 の最も物体側のレンズの物体側の面が光軸から周
辺に行くにしたがって正の屈折力が弱くなって行く非球
面で、これによりこの第4レンズ群G4 で発生する負の
球面収差を良好に補正している。
G2 の像側を正の屈折力の第3レンズ群G3 と正の屈折
力の第4レンズ群にて構成する場合、これらレンズ群の
屈折力を下記条件(20)を満足することが好ましい。
レンズ群G4 の焦点距離である。
3,第4レンズ群で発生する諸収差を良好に補正したま
まこれらレンズ群全体のレンズ全長を短くできる。条件
(20)の下限の1.1を越えると第3レンズ群G3 に
対して第4レンズ群G4 の屈折力が強くなりこのレンズ
群で発生する軸上色収差およびペッツバール和が大にな
り好ましくない。又上限の2を越えると第3レンズ群G
3 の屈折力が強くなりこのレンズ群で発生する球面収差
が大になり好ましくない。
26に示す通りで、高い光学性能を有している。
ーミングの際固定で正の屈折力を持つ第1レンズ群G1
と、負の屈折力を持ちズーミングに際し光軸上を移動し
て変倍作用を行なう第2レンズ群G2 と、ズーミングの
際固定で正の屈折力を持つ第3レンズ群G3 と、正の屈
折力を持ちズーミングに際して可動であり変倍にともな
う像面位置のずれを補正する作用を持つ第4レンズ群と
からなる。
に、負レンズと正レンズと正レンズとからなり、第2レ
ンズ群G2 は、物体側より順に、負レンズと負レンズと
正レンズと負レンズとからなり、第3レンズ群G3 は、
物体側より順に、正レンズと正レンズと負レンズとから
なり、第4レンズ群G4 は、物体側より順に、正レンズ
と負レンズと正レンズと負レンズからなる。これら各レ
ンズ群の作用は実施例1と同様である。
の物体側の面を光軸から周辺へ行くにしたがって正の屈
折力が弱くなるような非球面にし、このレンズ群で発生
する負の球面収差を良好に補正している。又第4レンズ
群G4 の最も物体側のレンズの物体側の面を光軸から周
辺に行くにしたがって正の屈折力が弱くなるような非球
面を用いてこのレンズ群で発生する負の球面収差を良好
に補正している。
レンズ群G2 の屈折力を強くしてズーミングの際のこの
レンズ群G2 の移動量を少なくしてレンズ全長を短くし
ている。第2レンズ群G2 の構成は、このレンズ群G2
で発生する諸収差、特に軸上色収差を良好に補正するた
めに物体側より順に負レンズ,負レンズ,正レンズ,負
レンズの4枚構成にした。
に示す通りであって、高い光学性能を有している。
グの際固定で正の屈折力を持つ第1レンズ群G1 と、負
の屈折力を持ちズーミングに際して光軸上を前後に移動
して変倍作用を行なう第2レンズ群G2 と、ズーミング
の際固定で正の屈折力を持つ第3レンズ群G3 と、正の
屈折力を持ちズーミングに際して可動で変倍にともなう
像面のずれを補正する作用を持つ第4レンズ群G4 とよ
りなっている。
レンズと正レンズと正レンズとからなり、第2レンズ群
G2 は、物体側より順に、負レンズと負レンズと正レン
ズと負レンズとからなり、第3レンズ群G3 は、物体側
より順に、正レンズと正レンズと負レンズとからなり、
第4レンズ群G4 は、物体側より順に、負レンズと正レ
ンズと負レンズとよりなり、これら各レンズ群の作用は
実施例1と同様である。
38に示す通りである。
ーミングの際固定である正の屈折力を持つ第1レンズ群
G1 と、負の屈折力を持ちズーミングに際して光軸上を
前後に移動して主として変倍作用を有する第2レンズ群
G2 と、正の屈折力を持ちズーミングに際して光軸上を
前後に移動して主として第2レンズ群とともに変倍作用
を行なう第3レンズ群G3 と、正の屈折力を持ちズーミ
ングに際して可動で主として変倍にともなう像面位置の
ずれを補正する作用を有する第4レンズ群G4 とからな
っている。
に、負レンズと正レンズと正レンズとからなり、第2レ
ンズ群G2 は物体側より順に、負レンズと負レンズと正
レンズとよりなり、第3レンズ群G3 は、物体側より順
に、正レンズと負レンズとからなり、第4レンズ群G4
は、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズと
負レンズとからなっている。
G2 と第3レンズ群G3 とに分割して持たせて第2レン
ズ群G2 の屈折力を弱くしてこのレンズ群で発生する収
差を小にし、ズーミングにともなう収差変動を小さくし
ている。
最も物体側の負レンズの像側の面を光軸から周辺に行く
にしたがって負の屈折力が弱くなるような形状の非球面
とすることにより特に広角側で発生する負の歪曲収差を
補正している。また第3レンズ群G3 の最も物体側のレ
ンズの物体側の面と第4レンズ群G4 の最も物体側のレ
ンズの物体側の面をいずれも光軸から周辺に行くにした
がって正の屈折力が弱くなるような形状の非球面とする
ことにより、主としてこれらレンズ群で発生する球面収
差を良好に補正している。
44に示す通りで、高い光学性能を有している。
力を持ちズーミングに際して光軸上を前後に移動して変
倍作用を行なう第1レンズ群G1 と、負の屈折力を持ち
ズーミングの際に光軸上を前後に移動して第1レンズ群
G1 と共に変倍作用を行なう第2レンズ群G2 と、正の
屈折力を持ちズーミングの際固定の第3レンズ群G3
と、正の屈折力を持ちズーミングの際可動で主として変
倍にともなう像面位置のずれを補正する作用を持つ第4
レンズ群G4 とよりなっている。
に、負レンズと正レンズと正レンズとからなり、第2レ
ンズ群G2 は、物体側より順に、負レンズと負レンズと
正レンズとからなり、第3レンズ群G3 は、物体側より
順に、正レンズと負レンズとよりなり、第4レンズ群G
4 は、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズ
と正レンズと負レンズとよりなっている。
G1 と第2レンズ群G2 とに分割して持たせることによ
り各レンズ群の屈折力を弱くし、これらレンズ群で発生
する収差を少なくしズーミングに伴う収差変動を少なく
している。
物体側のレンズの物体側の面と第4レンズ群G4 の最も
物体側のレンズの物体側の面をいずれも光軸から周辺に
行くにしたがって正の屈折力が弱くなるような形状の非
球面とし、主としてこれらのレンズ群で発生する球面収
差を良好に補正するようにしている。
50に示す通りである。
て、正の屈折力を持ちズーミングに際し可動である第1
レンズ群と、負の屈折力を持ちズーミングに際して光軸
上を前後に移動して変倍作用を行なう第2レンズ群G2
と、正の屈折力を持ちズーミングの際に可動である第3
レンズ群G3 と、正の屈折力を持ちズーミングの際に可
動であり主として変倍にともなう像面位置のずれを補正
する作用を有している第4レンズ群G4 とよりなってい
る。
に、負レンズと正レンズと正レンズとからなり、第2レ
ンズ群G2 は、物体側より順に、負レンズと負レンズと
正レンズとからなり、第3レンズ群G3 は、物体側より
順に、正レンズと負レンズとよりなり、第4レンズ群
は、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズと
正レンズと負レンズとからなっている。
ズの物体側の面と第4レンズ群G4 の最も物体側のレン
ズの物体側の面を、いずれも光軸から周辺に行くにした
がって正の屈折力が弱くなるような形状の非球面にし
て、主としてこれらレンズ群にて発生する球面収差を良
好に補正している。
56に示す通りである。
は、物体距離1000mmにフォーカシングした時のD3
の値である。
載したズームレンズの他に、下記の各項に記載した構成
のズームレンズも含まれる。
3,4又は5に記載されたズームレンズであって、下記
の条件(8)を満足するレンズ系。 (8) 0.2<fRW/fT <0.5 (2)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5あ
るいは前記(1)の項に記載されたズームレンズであっ
て、下記の条件(9)を満足するレンズ系。 (9) 0.5<D2W/fW <3.2 (3)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5、
あるいは前記(1)又は(2)の項に記載されたズーム
レンズであって、下記の条件(10)を満足するレンズ
系。 (10) −0.3<f2 /fT <−0.1 (4)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5あ
るいは前記の(1)、(2)又は(3)の項に記載され
ているズームレンズであって、下記の条件(11)を満
足するレンズ系。 (11) −11<fe /fW <−2.5 (5)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5あ
るいは前記の(1)、(2)、(3)又は(4)の項に
記載されているズームレンズであって、下記の条件(1
2)を満足するレンズ系。 (12) 5<f1 /fW <8.2 (6)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5あ
るいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)又は
(5)に記載されたズームレンズであって、下記の条件
(13)を満足するレンズ系。 (13) −1.8<f2 /fW <−1.1 (7)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5あ
るいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、(5)
又は(6)の項に記載されたズームレンズであって、下
記の条件(14)を満足するレンズ系。 (14) −8<(Re2+Re1)/(Re2−R
e1)<−2 (8)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5、
あるいは前記(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)又は(7)の項に記載されたズームレン
ズであって、下記の条件(15)を満足するレンズ系。 (15) 0.24<fRW/fT <0.35 (9)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5あ
るいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)又は(8)の項に記載されてい
るズ−ムレンズであって、下記の条件(16)を満足す
るレンズ系。 (16) −0.25<f2 /fT <−0.16 (10)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5
あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)又は(9)の項に記載
されているズ−ムレンズであって、下記の条件(17)
を満足するレンズ系。 (17) 0.7<Re1/D1T<2.3 (11)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5
あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)又は(10)
の項に記載されているズ−ムレンズであって、下記の条
件(18)を満足するレンズ系。 (18) 0.5<Re2/D2T<1.4 (12)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5
あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)又
は(11)の項に記載されたズ−ムレンズであって、下
記の条件(19)を満足するレンズ系。 (19) 0.9<D2W/fW <2.3 (13)特許請求の範囲の請求項1,2,3,4又は5
あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、
(11)又は(12)の項に記載されたズ−ムレンズで
あって、前記 第2レンズ群より像側に配置されている
複数のレンズ群が正の屈折力の第3レンズ群と正の屈折
力の第4レンズ群よりなり、下記条件(20)を満足す
るレンズ系。 (20) 1.1<f3 /f4 <2
ビデオカメラ等に適した小型で高い光学性能を有するズ
ームレンズを実現出来る。
での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
端での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
端での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
端での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
端での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
端での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
端での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
端での収差曲線図
焦点距離での収差曲線図
端での収差曲線図
おける広角端での収差曲線図
おける中間焦点距離での収差曲線図
おける望遠端での収差曲線図
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、負の屈折力の第2レンズ群と、前記第2レンズ群
の像側に位置する全体として正の屈折力を有する複数の
レンズ群とよりなり、ズーミングの際に少なくとも二つ
のレンズ群を光軸上を移動させることによって変倍作用
と変倍にともなう像面位置のずれを補正する作用を持た
せるようにし、最も像側のレンズ群が正の屈折力を持ち
少なくとも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レンズ
とにて構成され、最も像側のレンズが凹面を像側に向け
た負の屈折力を持つメニスカスレンズであり、下記の条
件(1),(2),(3),(4),(5)を満足する
ズームレンズ。 (1) −2.0<f2 /fW <−1.0 (2) 1.2<νp /νn (3) −15<fe /fW <−2 (4) 4<f1 /fW <8.4 (5) −8.8<(Re2+Re1)/(Re2−Re1)
<−1.6 ただし、f1 f2 は夫々第1レンズ群,第2レンズ群の
焦点距離、fW は広角端における全系の焦点距離、fe
は最も像側のレンズの焦点距離、νp は最も像側のレン
ズ群中の少なくとも1枚の正レンズのアッベ数、νn は
最も像側のレンズ群中の少なくとも1枚の負レンズのア
ッベ数、Re1は最も像側のレンズの物体側の面の曲率半
径、Re2は最も像側のレンズの像側の面の曲率半径であ
る。 - 【請求項2】物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ
群と、負の屈折力の第2レンズ群と、前記第2レンズ群
の像側に位置する全体として正の屈折力を有する複数の
レンズ群とよりなりズーミングの際に少なくとも二つの
レンズ群を光軸上を移動させるようにして変倍作用と変
倍にともなう像面位置のずれを補正する作用とを持たせ
るようにし、最も像側のレンズ群が正の屈折力を持ち少
なくとも1枚の正レンズと少なくとも2枚の負レンズと
で構成され、最も像側のレンズが凹面を像側に向けた負
の屈折力を持つメニスカスレンズであり、最も像側のレ
ンズ群中の少なくとも1枚のレンズの1面が光軸から周
辺に行くにしたがって正の屈折力が弱くなる非球面であ
り、下記条件(1),(5)を満足するズームレンズ。
(1) −2.0<f2 /fW <−1.0 (5) −8.8<(Re2+Re1)/(Re2−Re1)
<−1.6 ただし、f2 は第2レンズ群の焦点距離、fW は広角端
における全系の焦点距離、Re1は最も像側のレンズの物
体側の面の曲率半径、Re2は最も像側のレンズの像側の
面の曲率半径である。 - 【請求項3】物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ
群と、負の屈折力の第2レンズ群と、前記第2レンズ群
の像側に位置する全体として正の屈折力を有する複数の
レンズ群とよりなり、ズーミングに際して少なくとも二
つのレンズ群を光軸上を移動させて変倍作用と変倍にと
もなう像面位置のずれを補正する作用とを持たせるよう
にし、最も像側のレンズ群が正の屈折力を持ち少なくと
も2枚の負レンズと少なくとも1枚の正レンズとよりな
り、最も像側のレンズが凹面を像側に向けた負のメニス
カスレンズであり、前記最も像側のレンズ群を物体側に
繰り出すことにより近距離物点へのフォーカシングを行
なうレンズ系で、下記条件(4)を満足するズームレン
ズ。 (4) 4<f1 /fW <8.4 ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、fW は広角端
における全系の焦点距離である。
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