JP3445095B2 - ズームレンズ及びそれを有するカメラ - Google Patents
ズームレンズ及びそれを有するカメラInfo
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- 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
- G02B15/144—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
- G02B15/1441—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
- G02B15/144109—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 arranged +--+
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビカメラ、ビ
デオカメラ、写真用カメラ、デジタルカメラ等の撮像装
置（カメラ）に好適なズームレンズに関し、特に第１群
中の一部のレンズ群を移動することによりフォーカスを
行なう、所謂インターナル・フォーカス方式（インナー
・フォーカス方式）を用いることにより、被写体距離全
般にわたり高い光学性能を有した大口径比、且つ、高倍
率比のズームレンズ及びそれを有するカメラに関するも
のである。
デオカメラ、写真用カメラ、デジタルカメラ等の撮像装
置（カメラ）に好適なズームレンズに関し、特に第１群
中の一部のレンズ群を移動することによりフォーカスを
行なう、所謂インターナル・フォーカス方式（インナー
・フォーカス方式）を用いることにより、被写体距離全
般にわたり高い光学性能を有した大口径比、且つ、高倍
率比のズームレンズ及びそれを有するカメラに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、テレビカメラ、ビデオカメラ等の
撮像装置では、操作性・機動性を高めるため、小型の固
体撮像素子を使用することにより装置全体の小型・軽量
化が図られている。そしてこれに対応して、これらの撮
像装置に使用されるズームレンズにおいても、同様な小
型・軽量・高仕様化が図られている。
撮像装置では、操作性・機動性を高めるため、小型の固
体撮像素子を使用することにより装置全体の小型・軽量
化が図られている。そしてこれに対応して、これらの撮
像装置に使用されるズームレンズにおいても、同様な小
型・軽量・高仕様化が図られている。
【０００３】ズームレンズのうち、物体側より順に合焦
のための正の屈折率を有する第１群、変倍用の負の屈折
率を有する第２群、変倍にともない変動する像面を補正
するための正または、負の屈折率を有する第３群、そし
て、結像のための正の屈折力を有する第４群の４つのレ
ンズ群よりなる４群ズームレンズは、比較的、高倍率化
・大口径化が容易であるため、特に、放送用のカラーテ
レビカメラのズームレンズに多く用いられている。
のための正の屈折率を有する第１群、変倍用の負の屈折
率を有する第２群、変倍にともない変動する像面を補正
するための正または、負の屈折率を有する第３群、そし
て、結像のための正の屈折力を有する第４群の４つのレ
ンズ群よりなる４群ズームレンズは、比較的、高倍率化
・大口径化が容易であるため、特に、放送用のカラーテ
レビカメラのズームレンズに多く用いられている。
【０００４】最近のテレビカメラ・ビデオカメラにおけ
るズームレンズにおいては、広角端の短焦点化、望遠端
の長焦点化、そして高変倍比が強く要求されている。ま
た、最短撮影距離（ＭＯＤ）を短縮することが仕様上、
撮影効果上、重要な要素の１つとなってきている。
るズームレンズにおいては、広角端の短焦点化、望遠端
の長焦点化、そして高変倍比が強く要求されている。ま
た、最短撮影距離（ＭＯＤ）を短縮することが仕様上、
撮影効果上、重要な要素の１つとなってきている。
【０００５】従来よりズームレンズにおいて小型・軽量
化と高仕様化を達成するために、各レンズ群のパワー
（屈折力）を強めたレンズ構成が多く用いられている。
このとき合焦のための正の屈折力の第１群のパワーを強
め小型・軽量化を図ろうとすると、被写体距離の変化に
ともなう諸収差の変動が問題となってくる。特に球面収
差、非点収差、色収差の変動が大きくなり光学性能を著
しく低下させる。この、フォーカシングによる収差の変
動は、焦点距離が長いほど、Ｆナンバーが小さく明るい
レンズ系ほど、そして、最短撮影距離が短いほど顕著と
なる。このため、フォーカス方式において、種々の提案
がなされている。
化と高仕様化を達成するために、各レンズ群のパワー
（屈折力）を強めたレンズ構成が多く用いられている。
このとき合焦のための正の屈折力の第１群のパワーを強
め小型・軽量化を図ろうとすると、被写体距離の変化に
ともなう諸収差の変動が問題となってくる。特に球面収
差、非点収差、色収差の変動が大きくなり光学性能を著
しく低下させる。この、フォーカシングによる収差の変
動は、焦点距離が長いほど、Ｆナンバーが小さく明るい
レンズ系ほど、そして、最短撮影距離が短いほど顕著と
なる。このため、フォーカス方式において、種々の提案
がなされている。
【０００６】従来よりフォーカス方式のうち、物体側の
第１群以外のレンズ系内部の一部のレンズ群を移動させ
てフォーカスを行なうインターナル・フォーカス方式を
採用したものが種々と提案されている。
第１群以外のレンズ系内部の一部のレンズ群を移動させ
てフォーカスを行なうインターナル・フォーカス方式を
採用したものが種々と提案されている。
【０００７】一般にインターナル・フォーカス方式のズ
ームレンズは、第１群を移動させてフォーカスを行なう
ズームレンズに比べ第１群の有効径が小さくでき、ま
た、最短撮影距離の短縮が容易となり、更に、比較的小
型のレンズ群を移動させてフォーカスを行なっているの
で、レンズ群の駆動力が小さくてすみ、迅速な焦点合わ
せができる等の特徴を有している。
ームレンズは、第１群を移動させてフォーカスを行なう
ズームレンズに比べ第１群の有効径が小さくでき、ま
た、最短撮影距離の短縮が容易となり、更に、比較的小
型のレンズ群を移動させてフォーカスを行なっているの
で、レンズ群の駆動力が小さくてすみ、迅速な焦点合わ
せができる等の特徴を有している。
【０００８】このようなインターナル・フォーカス方式
のズームレンズとして、例えば、特公昭５２−４１０６
８号公報では、物体側より順に正の屈折力の第１群、変
倍用の負の屈折力の第２群、変倍に伴う像点の移動を補
正するための負の屈折率の第３群、そして、正の屈折率
の第４群の４つのレンズ群よりなる４群ズームにおい
て、第１群中の像面側の一部のレンズ群を移動させてフ
ォーカスを行なうズームレンズを提案している。
のズームレンズとして、例えば、特公昭５２−４１０６
８号公報では、物体側より順に正の屈折力の第１群、変
倍用の負の屈折力の第２群、変倍に伴う像点の移動を補
正するための負の屈折率の第３群、そして、正の屈折率
の第４群の４つのレンズ群よりなる４群ズームにおい
て、第１群中の像面側の一部のレンズ群を移動させてフ
ォーカスを行なうズームレンズを提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ズームレンズにおい
て、大口径比で高変倍比で、しかも全変倍範囲及び全フ
ォーカス範囲にわたり高い光学性能を得るためには各レ
ンズ群の屈折力やレンズの構成、そして収差分担、色消
し分担等を適切に設定する必要がある。
て、大口径比で高変倍比で、しかも全変倍範囲及び全フ
ォーカス範囲にわたり高い光学性能を得るためには各レ
ンズ群の屈折力やレンズの構成、そして収差分担、色消
し分担等を適切に設定する必要がある。
【００１０】例えば、全変倍範囲及び全フォーカス範囲
にわたり収差変動が少なく高い光学性能を得るには、多
くの場合、各レンズ群の構成レンズ枚数を増加させ収差
補正上の自由度を増すことが必要となってくる。このた
め大口径比で高変倍比のズームレンズを達成しようとす
ると、どうしてもレンズ枚数か増加し、レンズ系全体が
大型化してくるという問題が生じてくる。
にわたり収差変動が少なく高い光学性能を得るには、多
くの場合、各レンズ群の構成レンズ枚数を増加させ収差
補正上の自由度を増すことが必要となってくる。このた
め大口径比で高変倍比のズームレンズを達成しようとす
ると、どうしてもレンズ枚数か増加し、レンズ系全体が
大型化してくるという問題が生じてくる。
【００１１】また、ＭＯＤを短くすると、フォーカスの
際の収差変動、特に望遠端における球面収差の変動が大
きくなり、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全
般にわたりレンズ系全体の小型化を図りつつ、高い光学
性能を得るのが大変難しくなるという問題が生じてく
る。
際の収差変動、特に望遠端における球面収差の変動が大
きくなり、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全
般にわたりレンズ系全体の小型化を図りつつ、高い光学
性能を得るのが大変難しくなるという問題が生じてく
る。
【００１２】そこで、その問題を解決する手段の１つと
して、前述のインターナル・フォーカス方式を採用した
例がいくつか提案されている。
して、前述のインターナル・フォーカス方式を採用した
例がいくつか提案されている。
【００１３】しかしながら、例えば、前述の特公昭５２
−４１０６８号公報で提案されたフォーカシング方式
は、大口径比・高変倍比、より短いＭＯＤと高い仕様が
要求される放送用ズームレンズには、必ずしも十分なレ
ンズ構成ではなかった。特に、第１群のフォーカス時に
固定のレンズ群とフォーカスのために繰り出されるレン
ズ群との屈折力の分担及び各レンズの材質の屈折率や分
散値等が高仕様の放送用ズームレンズとしては必ずしも
十分でなかった。
−４１０６８号公報で提案されたフォーカシング方式
は、大口径比・高変倍比、より短いＭＯＤと高い仕様が
要求される放送用ズームレンズには、必ずしも十分なレ
ンズ構成ではなかった。特に、第１群のフォーカス時に
固定のレンズ群とフォーカスのために繰り出されるレン
ズ群との屈折力の分担及び各レンズの材質の屈折率や分
散値等が高仕様の放送用ズームレンズとしては必ずしも
十分でなかった。
【００１４】一般に最近のユーザーの要望であるズーム
レンズ全体の小型・軽量化を達成しつつ高仕様化を図る
には各レンズ群の屈折力やレンズ構成を適切に設定する
必要がある。特に４群ズームレンズにおいては、レンズ
全系の大きさと重量をもっとも左右する第１群（前玉）
のレンズ構成をズームレンズ全系のレンズ構成に対して
どのようにバランス良く構成するかが重要な要素になっ
ている。
レンズ全体の小型・軽量化を達成しつつ高仕様化を図る
には各レンズ群の屈折力やレンズ構成を適切に設定する
必要がある。特に４群ズームレンズにおいては、レンズ
全系の大きさと重量をもっとも左右する第１群（前玉）
のレンズ構成をズームレンズ全系のレンズ構成に対して
どのようにバランス良く構成するかが重要な要素になっ
ている。
【００１５】本発明は、４群ズームレンズにおいて、第
１群（前玉）をフォーカス時に移動するレンズ群と固定
のレンズ群との２つのレンズ群に分割するとともに各レ
ンズ群の屈折力等を適切に設定し、且つ、フォーカシン
グによる収差変動を極力抑制できるようなレンズエレメ
ントの配置、収差分担、色消し分担を所定の条件を満足
するように規定することにより、変倍及びフォーカシン
グに伴う球面収差、色収差の変動を少なくし、更に変倍
に伴う非点収差、像面湾曲等の軸外収差の変動をバラン
ス良く補正し、全変倍範囲、全フォーカス範囲にわたり
高い光学性能を有した広角端のＦナンバーが１．８程
度、変倍比が１３〜２０倍程度の大口径比で、高変倍比
のズームレンズ及びそれを有するカメラの提供を目的と
する。
１群（前玉）をフォーカス時に移動するレンズ群と固定
のレンズ群との２つのレンズ群に分割するとともに各レ
ンズ群の屈折力等を適切に設定し、且つ、フォーカシン
グによる収差変動を極力抑制できるようなレンズエレメ
ントの配置、収差分担、色消し分担を所定の条件を満足
するように規定することにより、変倍及びフォーカシン
グに伴う球面収差、色収差の変動を少なくし、更に変倍
に伴う非点収差、像面湾曲等の軸外収差の変動をバラン
ス良く補正し、全変倍範囲、全フォーカス範囲にわたり
高い光学性能を有した広角端のＦナンバーが１．８程
度、変倍比が１３〜２０倍程度の大口径比で、高変倍比
のズームレンズ及びそれを有するカメラの提供を目的と
する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、(1-1) 物体側より順に正の屈折力の第１群、変倍用
の負の屈折力の第２群、変倍に伴う像面変動を補正する
第３群、そして変倍中固定の結像作用を有する第４群と
を有したズームレンズにおいて、該第１群は合焦の際固
定の第１１群と無限遠物体から近距離物体への合焦の
際、物体側へ移動する第１２群とから成り、該第１１群
は負レンズＬ１１１と正レンズＬ１１２とを貼り合わせ
た接合レンズから成り、該第１２群は正レンズＬ１２１
と正レンズＬ１２２から成り、該第１群、該第１１群そ
して第１２群の焦点距離を各々ｆ１，ｆ１１，ｆ１２、
第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲｉ、該負レンズＬ１
１１の材質の屈折率とアッベ数を各々Ｎ１１１，ν１１
１、該正レンズＬ１１２の材質の屈折率とアッベ数を各
々Ｎ１１２，ν１１２としたとき ｆ１１／ｆ１＜−１０ ‥‥（１） ０．８５＜ｆ１２／ｆ１＜１．１ ‥‥（２） −１．７７＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜−１．
１５ ‥‥（３） ０．４５＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３−Ｒ２）＜ ０．９
‥‥（４） −０．７ ＜（Ｒ３＋Ｒ１）／（Ｒ３−Ｒ１）＜ ０．
２ ‥‥（５） ０．２５＜Ｎ１１１−Ｎ１１２ ‥‥（６） ４０＜｜ν１１１−ν１１２｜ ‥‥（７） なる条件を満足することを特徴としている。本発明のカ
メラは前述した構成（１−１）のズームレンズを有する
ことを特徴としている。
は、(1-1) 物体側より順に正の屈折力の第１群、変倍用
の負の屈折力の第２群、変倍に伴う像面変動を補正する
第３群、そして変倍中固定の結像作用を有する第４群と
を有したズームレンズにおいて、該第１群は合焦の際固
定の第１１群と無限遠物体から近距離物体への合焦の
際、物体側へ移動する第１２群とから成り、該第１１群
は負レンズＬ１１１と正レンズＬ１１２とを貼り合わせ
た接合レンズから成り、該第１２群は正レンズＬ１２１
と正レンズＬ１２２から成り、該第１群、該第１１群そ
して第１２群の焦点距離を各々ｆ１，ｆ１１，ｆ１２、
第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲｉ、該負レンズＬ１
１１の材質の屈折率とアッベ数を各々Ｎ１１１，ν１１
１、該正レンズＬ１１２の材質の屈折率とアッベ数を各
々Ｎ１１２，ν１１２としたとき ｆ１１／ｆ１＜−１０ ‥‥（１） ０．８５＜ｆ１２／ｆ１＜１．１ ‥‥（２） −１．７７＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜−１．
１５ ‥‥（３） ０．４５＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３−Ｒ２）＜ ０．９
‥‥（４） −０．７ ＜（Ｒ３＋Ｒ１）／（Ｒ３−Ｒ１）＜ ０．
２ ‥‥（５） ０．２５＜Ｎ１１１−Ｎ１１２ ‥‥（６） ４０＜｜ν１１１−ν１１２｜ ‥‥（７） なる条件を満足することを特徴としている。本発明のカ
メラは前述した構成（１−１）のズームレンズを有する
ことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１，２，３，４は、各々本発明
の数値実施例１，２，３，４の広角端におけるレンズ断
面図である。図５〜８は本発明の数値実施例１の収差
図、図９〜１２は本発明の数値実施例２の収差図、図１
３〜１６は本発明の数値実施例３の収差図、そして、図
１７〜２０は本発明の数値実施例４の収差図である。
の数値実施例１，２，３，４の広角端におけるレンズ断
面図である。図５〜８は本発明の数値実施例１の収差
図、図９〜１２は本発明の数値実施例２の収差図、図１
３〜１６は本発明の数値実施例３の収差図、そして、図
１７〜２０は本発明の数値実施例４の収差図である。
【００１８】図１，２，３，４において、Ｆは正の屈折
力の第１群（前玉）であり、フォーカス時に固定の第１
１群Ｆ１１と可動な第１２群Ｆ１２の２つのレンズ群よ
り成っている。第１１群Ｆ１１は負レンズＬ１１１と正
レンズＬ１１２よりなり、第１２群Ｆ１２は２つの正レ
ンズＬ１２１，Ｌ１２２を有している。無限遠物体から
至近距離物体へのフォーカスは第１２群Ｆ１２を物体側
へ移動させて行なっている。
力の第１群（前玉）であり、フォーカス時に固定の第１
１群Ｆ１１と可動な第１２群Ｆ１２の２つのレンズ群よ
り成っている。第１１群Ｆ１１は負レンズＬ１１１と正
レンズＬ１１２よりなり、第１２群Ｆ１２は２つの正レ
ンズＬ１２１，Ｌ１２２を有している。無限遠物体から
至近距離物体へのフォーカスは第１２群Ｆ１２を物体側
へ移動させて行なっている。
【００１９】Ｖは、変倍用の負の屈折力のバリエータ
（第２群）であり、光軸上を像面側へ単調に移動させる
ことによって広角端から望遠端へ変倍を行なっている。
第２群Ｖは変倍の際に結像倍率が等倍（−１倍）を含む
領域内で変化させている。
（第２群）であり、光軸上を像面側へ単調に移動させる
ことによって広角端から望遠端へ変倍を行なっている。
第２群Ｖは変倍の際に結像倍率が等倍（−１倍）を含む
領域内で変化させている。
【００２０】Ｃは、負の屈折力のコンペンセータ（第３
群）であり、変倍にともなう像面の変動を補正するため
に可動している。ＳＰは絞り、Ｒは正の屈折力のリレー
群（第４群）である。Ｇは色分解プリズムや光学フィル
タ等であり、同図ではガラスブロックとして示してい
る。
群）であり、変倍にともなう像面の変動を補正するため
に可動している。ＳＰは絞り、Ｒは正の屈折力のリレー
群（第４群）である。Ｇは色分解プリズムや光学フィル
タ等であり、同図ではガラスブロックとして示してい
る。
【００２１】一般に４群ズームレンズにおいて、望遠端
の焦点距離を長くし大口径化を図ろうとすると、前玉レ
ンズ群（前玉）の有効径が著しく増大してくる。これは
軸上光線の入射高が増加すためであり、これが原因とな
ってズーミングやフォーカシングによる球面収差や色収
差をはじめとする諸収差の発生量が多くなる。一般にこ
のときの諸収差を良好に補正するのが難しい。これに対
しレンズ枚数を増やして設計の自由度を増加させると、
レンズ系全体が大型化し重量や製造コストが増加してく
る。
の焦点距離を長くし大口径化を図ろうとすると、前玉レ
ンズ群（前玉）の有効径が著しく増大してくる。これは
軸上光線の入射高が増加すためであり、これが原因とな
ってズーミングやフォーカシングによる球面収差や色収
差をはじめとする諸収差の発生量が多くなる。一般にこ
のときの諸収差を良好に補正するのが難しい。これに対
しレンズ枚数を増やして設計の自由度を増加させると、
レンズ系全体が大型化し重量や製造コストが増加してく
る。
【００２２】そしてさらに、最も物体側の第１群全体を
繰り出すことによってフォーカスを行なう前玉フォーカ
ス方式は、各焦点距離において同一物体距離に対して第
１群の繰り出し量が一定となるためレンズ鏡筒が簡単に
なるという特徴がある。しかしながら、第１群が正の屈
折力を有し、広画角なズームレンズにおいては広角端に
おいて至近距離物体にフォーカス合わせる場合、第１群
が物体側へ移動するため十分な周辺光量を確保しようと
すると第１群の有効径が増大し、また比較的重量の重い
第１群を移動させるための駆動トルクが大きくなり、迅
速なフォーカス合わせが難しくなってくる。
繰り出すことによってフォーカスを行なう前玉フォーカ
ス方式は、各焦点距離において同一物体距離に対して第
１群の繰り出し量が一定となるためレンズ鏡筒が簡単に
なるという特徴がある。しかしながら、第１群が正の屈
折力を有し、広画角なズームレンズにおいては広角端に
おいて至近距離物体にフォーカス合わせる場合、第１群
が物体側へ移動するため十分な周辺光量を確保しようと
すると第１群の有効径が増大し、また比較的重量の重い
第１群を移動させるための駆動トルクが大きくなり、迅
速なフォーカス合わせが難しくなってくる。
【００２３】そこで本発明においては前述のように、無
限遠物体から至近距離物体へのフォーカス合わせを第１
群Ｆ中の第１２群Ｆ１２を物体側へ移動させて行なうイ
ンターナル・フォーカス方式を採用することによって第
１群Ｆの有効径の増大を防止し、レンズ系全体の小型化
を図り、更に最至近撮影距離の短縮化を図っている。
限遠物体から至近距離物体へのフォーカス合わせを第１
群Ｆ中の第１２群Ｆ１２を物体側へ移動させて行なうイ
ンターナル・フォーカス方式を採用することによって第
１群Ｆの有効径の増大を防止し、レンズ系全体の小型化
を図り、更に最至近撮影距離の短縮化を図っている。
【００２４】更に、フォーカス時に固定の第１１群Ｆ１
１を物体側より負レンズＬ１１１と正レンズＬ１１２か
ら構成し、且つ、互いに貼合わせた接合レンズとして配
置するとともに、接合レンズの屈折力が条件式（１）を
満足するように設定している。又、接合レンズを構成す
る負レンズＬ１１１と正レンズＬ１１２及び接合レンズ
のレンズ形状がそれぞれ条件式（３），（４），（５）
を満足するように設定している。これらの条件式は、フ
ォーカス時に固定の第１１群Ｆ１１の焦点距離ｆ１１が
かなり小さな負の屈折力となることを示すとともに、接
合レンズのレンズの形状が平行平板に近い比較的ゆるい
曲率をもった両凸レンズ形状とし、またその接合レンズ
面が深い曲率を有していることを示している。
１を物体側より負レンズＬ１１１と正レンズＬ１１２か
ら構成し、且つ、互いに貼合わせた接合レンズとして配
置するとともに、接合レンズの屈折力が条件式（１）を
満足するように設定している。又、接合レンズを構成す
る負レンズＬ１１１と正レンズＬ１１２及び接合レンズ
のレンズ形状がそれぞれ条件式（３），（４），（５）
を満足するように設定している。これらの条件式は、フ
ォーカス時に固定の第１１群Ｆ１１の焦点距離ｆ１１が
かなり小さな負の屈折力となることを示すとともに、接
合レンズのレンズの形状が平行平板に近い比較的ゆるい
曲率をもった両凸レンズ形状とし、またその接合レンズ
面が深い曲率を有していることを示している。
【００２５】加えて、接合レンズを構成する負レンズＬ
１１１と正レンズＬ１１２の材質の屈折率差、及び、分
散の差が条件式（６），（７）を満足するように設定し
ている。このように各条件を満足する構成とすることに
よって、諸収差を良好に補正しつつレンズの最大厚を薄
くするとともに、前玉レンズの主点を像側に押し出すよ
うにして、小型化を効果的に図っている。
１１１と正レンズＬ１１２の材質の屈折率差、及び、分
散の差が条件式（６），（７）を満足するように設定し
ている。このように各条件を満足する構成とすることに
よって、諸収差を良好に補正しつつレンズの最大厚を薄
くするとともに、前玉レンズの主点を像側に押し出すよ
うにして、小型化を効果的に図っている。
【００２６】条件式（１），（３），（４），（５）か
ら外れて、第１１群Ｆ１１を接合レンズとしないで空気
間隔を隔てて独立した２つのレンズより構成すると、双
方のレンズ間で形成される空気レンズでプラスとマイナ
スの急激な収差が発生し、高次収差をコントロールする
必要性が生じるだけでなく、各々のレンズエレメントの
製造誤差による空気間隔の誤差や、互いの平行偏心や倒
れの発生等が光学性能の劣化につながり、安定した光学
性能が得られない等のデメリットが生じてくる。
ら外れて、第１１群Ｆ１１を接合レンズとしないで空気
間隔を隔てて独立した２つのレンズより構成すると、双
方のレンズ間で形成される空気レンズでプラスとマイナ
スの急激な収差が発生し、高次収差をコントロールする
必要性が生じるだけでなく、各々のレンズエレメントの
製造誤差による空気間隔の誤差や、互いの平行偏心や倒
れの発生等が光学性能の劣化につながり、安定した光学
性能が得られない等のデメリットが生じてくる。
【００２７】尚、正レンズＬ１１２の材質にアッベ数が
９０を越えるような超低分散ガラスや蛍石といった材料
を用いれば、条件式（２），（３），（４）を外れた屈
折力を設定しても所定の収差補正効果が得られる。この
ときは条件式（２），（３），（４）は不要となる。
９０を越えるような超低分散ガラスや蛍石といった材料
を用いれば、条件式（２），（３），（４）を外れた屈
折力を設定しても所定の収差補正効果が得られる。この
ときは条件式（２），（３），（４）は不要となる。
【００２８】フォーカス時に可動の第１２群Ｆ１２を、
２つの正レンズＬ１２１，Ｌ１２２によって構成してい
る。そして第１２群Ｆ１２の屈折力ｆ１２が条件式
（２）を満足するようにして、フォーカスの際の収差変
動が少なくなるようにしている。
２つの正レンズＬ１２１，Ｌ１２２によって構成してい
る。そして第１２群Ｆ１２の屈折力ｆ１２が条件式
（２）を満足するようにして、フォーカスの際の収差変
動が少なくなるようにしている。
【００２９】フォーカス時に可動な第１２群Ｆ１２の焦
点距離ｆ１２が、条件式（２）の上限値を越えて長くな
ると、最至近距離物体に合焦するための繰り出し量が増
大する。このため前玉レンズ群Ｆ内のデッドスペースが
増え、前玉全体が大型化してしまう。逆に、焦点距離ｆ
１２が条件式（２）の下限値を越えて小さくなりすぎる
と、前玉レンズ群Ｆ全体の小型化が図れるものの、フォ
ーカス時に可動な第１２群Ｆ１２の各エレメントの屈折
力が強くなりすぎてしまい、ズーミングやフォーカシン
グによる収差変動を補正することが困難となってくる。
点距離ｆ１２が、条件式（２）の上限値を越えて長くな
ると、最至近距離物体に合焦するための繰り出し量が増
大する。このため前玉レンズ群Ｆ内のデッドスペースが
増え、前玉全体が大型化してしまう。逆に、焦点距離ｆ
１２が条件式（２）の下限値を越えて小さくなりすぎる
と、前玉レンズ群Ｆ全体の小型化が図れるものの、フォ
ーカス時に可動な第１２群Ｆ１２の各エレメントの屈折
力が強くなりすぎてしまい、ズーミングやフォーカシン
グによる収差変動を補正することが困難となってくる。
【００３０】そこで本実施形態では光学性能と小型化の
バランスを考慮して、第１２群Ｆ１２の焦点距離ｆ１２
が条件式（２）を満足するようにしている。
バランスを考慮して、第１２群Ｆ１２の焦点距離ｆ１２
が条件式（２）を満足するようにしている。
【００３１】尚、本発明においては更にフォーカスの際
の収差変動を良好に補正する為には前記正レンズＬ１２
１の材質の屈折率とアッベ数を各々Ｎ１２１，ν１２
１、前記正レンズＬ１２２の材質の屈折率とアッベ数を
各々Ｎ１２２，ν１２２、前記第１群の物体距離が無限
遠のときのレンズ全長をＤとしたとき ０．５ ＜（Ｒ５＋Ｒ４）／（Ｒ５−Ｒ４）＜ １．２ ‥‥（８） ２．２ ＜（Ｒ７＋Ｒ６）／（Ｒ７−Ｒ６）＜ ２．８ ‥‥（９） １．６ ＜（Ｎ１２１＋Ｎ１２２）／２＜ １．７ ‥‥（１０） ５５ ＜（ν１２１＋ν１２２）／２＜ ６５ ‥‥（１１） ０．４ ＜Ｄ／ｆ１＜０．６ ‥‥（１２） なる条件を満足するのが良い。
の収差変動を良好に補正する為には前記正レンズＬ１２
１の材質の屈折率とアッベ数を各々Ｎ１２１，ν１２
１、前記正レンズＬ１２２の材質の屈折率とアッベ数を
各々Ｎ１２２，ν１２２、前記第１群の物体距離が無限
遠のときのレンズ全長をＤとしたとき ０．５ ＜（Ｒ５＋Ｒ４）／（Ｒ５−Ｒ４）＜ １．２ ‥‥（８） ２．２ ＜（Ｒ７＋Ｒ６）／（Ｒ７−Ｒ６）＜ ２．８ ‥‥（９） １．６ ＜（Ｎ１２１＋Ｎ１２２）／２＜ １．７ ‥‥（１０） ５５ ＜（ν１２１＋ν１２２）／２＜ ６５ ‥‥（１１） ０．４ ＜Ｄ／ｆ１＜０．６ ‥‥（１２） なる条件を満足するのが良い。
【００３２】第１２群Ｆ１２の各構成エレメントをそれ
ぞれ条件式（８），（９），（１０），（１１）の如く
設定することにより、必要最小限の設計自由度で、球面
収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差の補正を良好に補
正している。尚、第１２群Ｆ１２の構成枚数を増加させ
ればその分設計自由度が増し、収差の補正が楽になる。
ぞれ条件式（８），（９），（１０），（１１）の如く
設定することにより、必要最小限の設計自由度で、球面
収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差の補正を良好に補
正している。尚、第１２群Ｆ１２の構成枚数を増加させ
ればその分設計自由度が増し、収差の補正が楽になる。
【００３３】また、フォーカス時に可動な第１２群Ｆ１
２の十分な移動間隔を確保し、且つ、フォーカス時に固
定の第１１群Ｆ１１との間に不必要な空気間隔を生じな
いように条件式（１２）を満足することにより前玉Ｆの
レンズ全厚（第１レンズ面から第１群の最終レンズ面）
を短くしている。
２の十分な移動間隔を確保し、且つ、フォーカス時に固
定の第１１群Ｆ１１との間に不必要な空気間隔を生じな
いように条件式（１２）を満足することにより前玉Ｆの
レンズ全厚（第１レンズ面から第１群の最終レンズ面）
を短くしている。
【００３４】このように本実施形態では、前玉レンズ群
Ｆをフォーカス時に固定の第１１群Ｆ１１と可動の第１
２群Ｆ１２の２つのレンズ群により構成するとともに、
屈折力等を適切に設定することにより、ズーム全域及び
フォーカス範囲全域における諸収差、特に球面収差と軸
上色収差を良好に補正している。
Ｆをフォーカス時に固定の第１１群Ｆ１１と可動の第１
２群Ｆ１２の２つのレンズ群により構成するとともに、
屈折力等を適切に設定することにより、ズーム全域及び
フォーカス範囲全域における諸収差、特に球面収差と軸
上色収差を良好に補正している。
【００３５】更に本発明において、フォーカスの際の収
差変動を少なくし、物体距離全般にわたり良好なる光学
性能を得る為には、前記負レンズＬ１１１は物体側に凸
面を向けたメニスカス形状より成り、前記正レンズＬ１
１２は両レンズ面が凸面より成り、前記正レンズＬ１２
１は両レンズ面が凸面又は物体側に凸面を向けたメニス
カス形状より成り、前記正レンズ１２２は物体側に凸面
を向けたメニスカス形状より成っていることが良い。
差変動を少なくし、物体距離全般にわたり良好なる光学
性能を得る為には、前記負レンズＬ１１１は物体側に凸
面を向けたメニスカス形状より成り、前記正レンズＬ１
１２は両レンズ面が凸面より成り、前記正レンズＬ１２
１は両レンズ面が凸面又は物体側に凸面を向けたメニス
カス形状より成り、前記正レンズ１２２は物体側に凸面
を向けたメニスカス形状より成っていることが良い。
【００３６】又第２群Ｖを２つの負レンズ、負レンズと
正レンズとを独立又は貼合わせた接合レンズより構成
し、第３群Ｃを負レンズと正レンズとを貼合わせた接合
レンズより構成するのが良い。
正レンズとを独立又は貼合わせた接合レンズより構成
し、第３群Ｃを負レンズと正レンズとを貼合わせた接合
レンズより構成するのが良い。
【００３７】第７，１１，１５，１９図はそれぞれ数値
実施例をｍｍ単位で示したときの望遠端における被写体
距離３００ｍｍ、また、第８，１２，１６，２０図は被
写体距離が無限遠の状態での収差図である。ｅ線，ｇ線
共に、被写体距離の変化に伴う収差変動が少ないことが
分かる。
実施例をｍｍ単位で示したときの望遠端における被写体
距離３００ｍｍ、また、第８，１２，１６，２０図は被
写体距離が無限遠の状態での収差図である。ｅ線，ｇ線
共に、被写体距離の変化に伴う収差変動が少ないことが
分かる。
【００３８】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
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は物体側より順に第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。
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は物体側より順に第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。
【００３９】
【外１】
【００４０】
【外２】
【００４１】
【外３】
【００４２】
【外４】
【００４３】
【表１】
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように４群ズー
ムレンズにおいて、前玉群（第１群）の屈折力等を適切
に設定し、且つ、前玉群をフォーカス時に固定な第１１
群と可動な第１２群とに分割し、レンズエレメントの配
置、収差補正の分担、色消し分担を所定の条件を満足す
るように規定することにより、変倍及びフォーカシング
に伴う球面収差、色収差の変動を少なくし、更に変倍に
伴う非点収差、像面湾曲等の軸外収差の変動をバランス
良く補正し、全変倍範囲、全フォーカス範囲にわたり高
い光学性能を有した広角端のＦナンバーが１．８程度、
変倍比が１３〜２０倍程度の大口径比で、高変倍比のズ
ームレンズ及びそれを有するカメラの提供することがで
きる。
ムレンズにおいて、前玉群（第１群）の屈折力等を適切
に設定し、且つ、前玉群をフォーカス時に固定な第１１
群と可動な第１２群とに分割し、レンズエレメントの配
置、収差補正の分担、色消し分担を所定の条件を満足す
るように規定することにより、変倍及びフォーカシング
に伴う球面収差、色収差の変動を少なくし、更に変倍に
伴う非点収差、像面湾曲等の軸外収差の変動をバランス
良く補正し、全変倍範囲、全フォーカス範囲にわたり高
い光学性能を有した広角端のＦナンバーが１．８程度、
変倍比が１３〜２０倍程度の大口径比で、高変倍比のズ
ームレンズ及びそれを有するカメラの提供することがで
きる。
【図１】本発明の数値実施例１の広角端のレンズ断面図
【図２】本発明の数値実施例２の広角端のレンズ断面図
【図３】本発明の数値実施例３の広角端のレンズ断面図
【図４】本発明の数値実施例４の広角端のレンズ断面図
【図５】本発明の数値実施例１の広角端の収差図
【図６】本発明の数値実施例１の中間の焦点距離の収差
図
図
【図７】本発明の数値実施例１の望遠端の収差図（被写
体距離３００ｍｍ）
体距離３００ｍｍ）
【図８】本発明の数値実施例１の望遠端の収差図（被写
体距離無限遠）
体距離無限遠）
【図９】本発明の数値実施例２の広角端の収差図
【図１０】本発明の数値実施例２の中間の焦点距離の収
差図
差図
【図１１】本発明の数値実施例２の望遠端の収差図（被
写体距離３００ｍｍ）
写体距離３００ｍｍ）
【図１２】本発明の数値実施例２の望遠端の収差図（被
写体距離無限遠）
写体距離無限遠）
【図１３】本発明の数値実施例３の広角端の収差図
【図１４】本発明の数値実施例３の中間の焦点距離の収
差図
差図
【図１５】本発明の数値実施例３の望遠端の収差図（被
写体距離３００ｍｍ）
写体距離３００ｍｍ）
【図１６】本発明の数値実施例３の望遠端の収差図（被
写体距離無限遠）
写体距離無限遠）
【図１７】本発明の数値実施例４の広角端の収差図
【図１８】本発明の数値実施例４の中間の焦点距離の収
差図
差図
【図１９】本発明の数値実施例４の望遠端の収差図（被
写体距離３００ｍｍ）
写体距離３００ｍｍ）
【図２０】本発明の数値実施例４の望遠端の収差図（被
写体距離無限遠）
写体距離無限遠）
Ｆ 第１群（フォーカス群、前玉群）
Ｖ 第２群（バリエータ）
Ｃ 第３群（コンペンセータ）
Ｒ 第４群（リレー群）
Ｇ ガラスブロック
ＳＰ 絞り
ｅ ｅ線
ｇ ｇ線
Ｓ サジタル像面
Ｍ メリディオナル像面
Claims (4)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力の第１群、変
倍用の負の屈折力の第２群、変倍に伴う像面変動を補正
する第３群、そして変倍中固定の結像作用を有する第４
群とを有したズームレンズにおいて、該第１群は合焦の
際固定の第１１群と無限遠物体から近距離物体への合焦
の際、物体側へ移動する第１２群とから成り、該第１１
群は負レンズＬ１１１と正レンズＬ１１２とを貼り合わ
せた接合レンズから成り、該第１２群は正レンズＬ１２
１と正レンズＬ１２２から成り、該第１群、該第１１群
そして第１２群の焦点距離を各々ｆ１，ｆ１１，ｆ１
２、第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲｉ、該負レンズ
Ｌ１１１の材質の屈折率とアッベ数を各々Ｎ１１１，ν
１１１、該正レンズＬ１１２の材質の屈折率とアッベ数
を各々Ｎ１１２，ν１１２としたとき ｆ１１／ｆ１＜−１０ ０．８５＜ｆ１２／ｆ１＜１．１ −１．７７＜（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）＜−１．
１５ ０．４５＜（Ｒ３＋Ｒ２）／（Ｒ３−Ｒ２）＜ ０．９ −０．７ ＜（Ｒ３＋Ｒ１）／（Ｒ３−Ｒ１）＜ ０．
２ ０．２５＜Ｎ１１１−Ｎ１１２ ４０＜｜ν１１１−ν１１２｜ 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】 前記正レンズＬ１２１の材質の屈折率と
アッベ数を各々Ｎ１２１，ν１２１、前記正レンズＬ１
２２の材質の屈折率とアッベ数を各々Ｎ１２２，ν１２
２、前記第１群の物体距離が無限遠のときのレンズ全長
をＤとしたとき ０．５ ＜（Ｒ５＋Ｒ４）／（Ｒ５−Ｒ４）＜ １．２ ２．２ ＜（Ｒ７＋Ｒ６）／（Ｒ７−Ｒ６）＜ ２．８ １．６ ＜（Ｎ１２１＋Ｎ１２２）／２＜ １．７ ５５ ＜（ν１２１＋ν１２２）／２＜ ６５ ０．４ ＜Ｄ／ｆ１＜０．６ 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】 前記負レンズＬ１１１は物体側に凸面を
向けたメニスカス形状より成り、前記正レンズＬ１１２
は両レンズ面が凸面より成り、前記正レンズＬ１２１は
両レンズ面が凸面又は物体側に凸面を向けたメニスカス
形状より成り、前記正レンズ１２２は物体側に凸面を向
けたメニスカス形状より成っていることを特徴とする請
求項２のズームレンズ。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３のズームレンズを有
することを特徴とするカメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09832597A JP3445095B2 (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | ズームレンズ及びそれを有するカメラ |
| US09/049,139 US6002528A (en) | 1997-04-01 | 1998-03-27 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09832597A JP3445095B2 (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | ズームレンズ及びそれを有するカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282419A JPH10282419A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3445095B2 true JP3445095B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=14216761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09832597A Expired - Fee Related JP3445095B2 (ja) | 1997-04-01 | 1997-04-01 | ズームレンズ及びそれを有するカメラ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6002528A (ja) |
| JP (1) | JP3445095B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2725406A2 (en) | 2012-10-25 | 2014-04-30 | Ricoh Imaging Company, Ltd. | Zoom lens system |
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| JP3486560B2 (ja) | 1998-10-14 | 2004-01-13 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| JP4463909B2 (ja) | 1999-10-19 | 2010-05-19 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
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-
1997
- 1997-04-01 JP JP09832597A patent/JP3445095B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1998
- 1998-03-27 US US09/049,139 patent/US6002528A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH10282419A (ja) | 1998-10-23 |
| US6002528A (en) | 1999-12-14 |
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