JP3513369B2 - 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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Description
ルカメラやビデオカメラそしてSVカメラ(電子スチル
カメラ)等に好適な広画角のズームレンズ及びそれを有
するカメラに関し、特に負の屈折力のレンズ群が先行す
る少なくとも3つのレンズ群を有し、これらの各レンズ
群のレンズ構成を適切に設定することにより、レンズ系
全体の小型化を図った変倍比3、広角端のFナンバー
2.8、広角端の撮影画角65°〜76°程度のズーム
レンズ及びそれを有するカメラに関するものである。
る所謂ネガティブリード型のズームレンズは広画角化が
比較的容易であるため、撮影画角60°以上を有するズ
ームレンズには多く用いられている。
開平6−66008号公報では負の屈折力の第1群と正
の屈折力の第2群の2つのレンズ群を有し、両レンズ群
の間隔を変えて変倍を行った所謂ショートズームレンズ
を提案している。
側より順に負の屈折力の第1群、正の屈折力の第2群、
そして正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し、広
角端から望遠端への変倍を第2群と第3群の間隔を増大
させて行ったズームレンズが提案されている。
物体側より順に負の屈折力の第1群、正の屈折力の第2
群、そして正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有
し、広角端から望遠端への変倍を第2群と第3群の間隔
を減少させて行ったズームレンズが開示されている。
体側より負の屈折力の第1群と正の屈折力の第2群、正
の屈折力の第3群、そして正の屈折力の第4群の4つの
レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を第4群を
固定とし、第2群と第3群の間隔を減少させて行ったズ
ームレンズが提案されている。
ンズ群が先行するネガティブリード型のズームレンズは
レンズ系の小型化及び広画角化が比較的容易である。こ
の為、電子スチルカメラやレンズシャッターカメラ等の
小型カメラのレンズ系に多用されている。
レンズにおいてレンズ系全体の小型化を図りつつ、撮影
画角65°以上の広画角化を図り、全画面にわたり良好
なる光学性能を得るには各レンズ群の屈折力配置やレン
ズ構成を適切に設定しないと変倍の際の収差変動が増大
し、画面全体にわたり良好なる画質の映像を得るのが難
しくなってくる。
構成が不適切であると、レンズ全体が大型化すると共に
レンズ枚数を増加させても変倍に伴う収差変動が大きく
なり、全変倍範囲にわたり高い光学性能を得るのが難し
くなってくる。
る少なくとも3つのレンズ群を有するネガティブリード
型のズームレンズにおいて、各レンズ群のレンズ構成を
適切に設定することによりレンズ全長の短縮化を図りつ
つ、変倍比3程度、広角端の撮影画角65°〜75°と
広画角を含み、しかも全変倍範囲にわたり高い光学性能
を有した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。
レンズは、物体側より順に、負の屈折力の第1レンズ
群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レン
ズ群を有し、広角端に比して望遠端で該第1レンズ群と
第2レンズ群の間隔及び該第2レンズ群と第3レンズ群
の間隔が何れも減少するように各レンズ群を移動させて
変倍を行うズームレンズにおいて、該第1レンズ群は、
像面側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向け
た正レンズより成り、該第2レンズ群は、正レンズと負
レンズの独立した2つのレンズより成り、該第3レンズ
群は、1つの正レンズより成り、該第2レンズ群の負レ
ンズの物体側のレンズ面の曲率半径をR2n1、全系の
広角端の焦点距離をfwとするとき、−2<R2n1/
fw<−0.5なる条件を満足することを特徴としてい
る。
て、前記第3レンズ群の正レンズは非球面を有している
ことを特徴としている。請求項3の発明は、請求項1の
発明において、前記第3レンズ群の正レンズの像面側の
レンズ面は非球面であることを特徴としている。請求項
4の発明は、請求項1から3のいずれか1項の発明にお
いて、前記第2レンズ群は絞りを有し、該絞りは変倍に
際して第2レンズ群と一体的に移動していることを特徴
としている。請求項5の発明は、請求項4の発明におい
て、前記絞りは、前記第2レンズ群の像側に配置されて
いることを特徴としている。請求項6の発明は、請求項
1の発明において、前記第1レンズ群と第3レンズ群
は、非球面を有していることを特徴としている。請求項
7の発明は、請求項1から6のいずれか1項の発明にお
いて、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第1レ
ンズ群は像面側に凸状の軌跡を有して移動していること
を特徴としている。請求項8の発明は、請求項1から7
のいずれか1項の発明において、前記第1レンズ群と第
2レンズ群の広角端と望遠端におけるレンズ間隔を各々
D12W、D12T、前記第2レンズ群と第3レンズ群
の広角端と望遠端におけるレンズ間隔を各々D23W、
D23Tとするとき、2.5<(D12W−D12T)
/(D23W−D23T)<20なる条件を満足するこ
とを特徴としている。請求項9の発明は、請求項1から
8のいずれか1項の発明において、前記第3レンズ群の
像面側に変倍中固定の第4レンズ群を有していることを
特徴としている。
9のいずれか1項のズームレンズを有することを特徴と
している。
る数値実施例1〜5のレンズ断面図である。図 6〜図
8は本発明の数値実施例1の広角端,中間,望遠端の
収差図、図 9〜図11は本発明の数値実施例2の広角
端,中間,望遠端の収差図、図12〜図14は本発明の
数値実施例3の広角端,中間,望遠端の収差図、図15
〜図17は本発明の数値実施例4の広角端,中間,望遠
端の収差図、図18〜図20は本発明の数値実施例5の
広角端,中間,望遠端の収差図である。
(A)は広角端、(B)は中間、(C)は望遠端を示し
ている。図中、L1は負の屈折力の第1群、L2は正の
屈折力の第2群、L3は正の屈折力の第3群、L4は正
の屈折力の第4群、SPは開口絞り、IPは像面であ
る。Gはフィルター等のガラスブロックである。
端への変倍に際し、第1群と第2群との空気間隔が減少
し、第2群と第3群の空気間隔が減少するように第1群
を像面側に凸状の軌跡を有するように、又第2群と第3
群を何れも矢印の如く物体側へ直線的に又は非直線的に
移動しているのを基本構成としている。
構成の基に次の構成をとることを特徴としている。 (イ)第3群を1つの正レンズより構成したことにあ
る。特に第3群の正レンズの像面側のレンズ面を非球面
より構成したことを特徴としている。
のレンズより構成したことにある。特に第2群に絞りS
Pを設け、該絞りを変倍に際して第2群と共に移動させ
ていること、又、第2群の負レンズの物体側のレンズ面
の曲率半径をR2n1、全系の広角端の焦点距離をfw
としたとき −2<R2n1/fw<−0.5 ‥‥‥(1) なる条件を満足することを特徴としている。
て変倍伴うコマフレアーを良好に補正している。尚、更
に好ましくは条件式(1)の数値範囲を −1.4<R2n1/fw<−0.9 ‥‥‥(1a) の如く設定するのが良い。
ることにある。特に第1群は少なくとも1つの正レンズ
と少なくとも1つの負レンズを有していることを特徴と
している。
けるレンズ間隔を各々D12W,D12T、前記第2群
と第3群の広角端と望遠端におけるレンズ間隔を各々D
23W,D23Tとしたとき 2.5<(D12W−D12T)/(D23W−D23T)<20 ‥‥‥(2) なる条件を満足することを特徴としている。
空気間隔を適切に設定して変倍における射出瞳の位置の
変動を小さくするものであり、本発明のズームレンズを
例えば電子スチルカメラに適用したとき、軸外主光線が
CCD等の素子に変倍にかかわらず常に一定条件で入射
するようにして画面全体にわたる画質を良好に維持する
為のものである。
3群の間隔変化が少なくなると、射出瞳の位置の変動が
大きくなってくるので良くない。
変化が少なくなってくると、所定の変倍比を確保する為
の各レンズ群の移動の為の空間を確保するのが難しくな
ってくるので良くない。
囲を 4.0<(D12W−D12T)/(D23W−D23T)<15 ‥‥‥(2a) の如く設定するのが良い。
いて説明する。図1の数値実施例1では、第1群L1を
像面側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた
正レンズの2つのレンズより、第2群L2を両レンズ面
が凸面の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズの2
つのレンズより、第3群L3を両レンズ面が凸面の正レ
ンズの1つのレンズより、第4群L4を物体側に凸面を
向けた正レンズの1つのレンズより構成している。そし
て変倍の際、第4群は固定としている。絞りSPは第2
群の像面側に設けて変倍の際に第2群と共に移動させて
いる。
面側に凹面を向けた2つの負レンズと物体側に凸面を向
けた正レンズの3つのレンズより、第2群L2を両レン
ズ面が凸面の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズ
の2つのレンズより、第3群L3を両レンズ面が凸面の
正レンズの1つのレンズより、構成している。絞りSP
を第2群の正レンズと負レンズとの間に配置し、変倍の
際に第2群と共に移動させている。
群L1を像面側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面
を向けた正レンズの2つのレンズより、第2群L2を両
レンズ面が凸面の正レンズと物体側に凹面を向けた負レ
ンズの2つのレンズより、第3群L3を両レンズ面が凸
面の正レンズの1つのレンズより、絞りSPを第2群の
正レンズと負レンズとの間に配置し、変倍の際に第2群
と共に移動させている。
面側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた正
レンズの2つのレンズより、第2群L2を両レンズ面が
凸面の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズの2つ
のレンズより、第3群L3を両レンズ面が凸面の正レン
ズの1つのレンズより、第4群L4を物体側に凸面を向
けた正レンズの1つのレンズより構成している。そして
変倍の際、第4群は固定とし、絞りSPを第2群の正レ
ンズと負レンズとの間に配置し、変倍の際に第2群と共
に移動させている。
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。また前述
の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−
1に示す。
面はフェースプレートやフィルター等のガラスブロック
である。非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向
にH軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、
A,B,C,D,Eを各々非球面係数としたとき
意味している。
力のレンズ群が先行する少なくとも3つのレンズ群を有
するネガティブリード型のズームレンズにおいて、各レ
ンズ群のレンズ構成を適切に設定することによりレンズ
全長の短縮化を図りつつ、変倍比3程度、広角端の撮影
画角65°〜75°と広画角を含み、しかも全変倍範囲
にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを
有するカメラを達成することができる。
Claims (10)
- 【請求項1】 物体側より順に、負の屈折力の第1レン
ズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レ
ンズ群を有し、広角端に比して望遠端で該第1レンズ群
と第2レンズ群の間隔及び該第2レンズ群と第3レンズ
群の間隔が何れも減少するように各レンズ群を移動させ
て変倍を行うズームレンズにおいて、 該第1レンズ群は、像面側に凹面を向けた負レンズと、
物体側に凸面を向けた正レンズより成り、 該第2レンズ群は、正レンズと負レンズの独立した2つ
のレンズより成り、 該第3レンズ群は、1つの正レンズより成り、 該第2レンズ群の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半
径をR2n1、全系の広角端の焦点距離をfwとすると
き、 −2<R2n1/fw<−0.5 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3レンズ群の正レンズは非球面を
有していることを特徴とする請求項1のズームレンズ。 - 【請求項3】 前記第3レンズ群の正レンズの像面側の
レンズ面は非球面であることを特徴とする請求項1のズ
ームレンズ。 - 【請求項4】 前記第2レンズ群は絞りを有し、該絞り
は変倍に際して第2レンズ群と一体的に移動しているこ
とを特徴とする請求項1から3のいずれか1項のズーム
レンズ。 - 【請求項5】 前記絞りは、前記第2レンズ群の像側に
配置されていることを特徴とする請求項4のズームレン
ズ。 - 【請求項6】 前記第1レンズ群と第3レンズ群は、非
球面を有していることを特徴とする請求項1のズームレ
ンズ。 - 【請求項7】 広角端から望遠端への変倍に際して、前
記第1レンズ群は像面側に凸状の軌跡を有して移動して
いることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項の
ズームレンズ。 - 【請求項8】 前記第1レンズ群と第2レンズ群の広角
端と望遠端におけるレンズ間隔を各々D12W、D12
T、前記第2レンズ群と第3レンズ群の広角端と望遠端
におけるレンズ間隔を各々D23W、D23Tとすると
き、2.5<(D12W−D12T)/(D23W−D
23T)<20なる条件を満足することを特徴とする請
求項1から7のいずれか1項のズームレンズ。 - 【請求項9】 前記第3レンズ群の像面側に変倍中固定
の第4レンズ群を有していることを特徴とする請求項1
から8のいずれか1項のズームレンズ。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項のズーム
レンズを有することを特徴とするカメラ。
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