JPH0314161B2 - - Google Patents
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- JPH0314161B2 JPH0314161B2 JP56199989A JP19998981A JPH0314161B2 JP H0314161 B2 JPH0314161 B2 JP H0314161B2 JP 56199989 A JP56199989 A JP 56199989A JP 19998981 A JP19998981 A JP 19998981A JP H0314161 B2 JPH0314161 B2 JP H0314161B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens component
- positive
- component
- object side
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 6
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
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Classifications
-
- 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
- G02B15/145—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 five groups only
- G02B15/1451—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 five groups only the first group being positive
- G02B15/145125—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 five groups only the first group being positive arranged +--++
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
この発明は、F1.4〜1.2に及ぶ大口径で、ズー
ム比6程度の大きいズーム比を持ちながら、小型
で、特に前玉径の小さいコンパクトなズームレン
ズに関する。 物体側から順に第1レンズ成分はフオーカシン
グ機能を持ち、第2レンズ成分はズーミングと共
に移動し主として焦点距離変化の作用を持ち、第
3レンズ成分はズーミングに伴う移動によつて主
として焦点位置を一定に保つ作用を持ち、第4レ
ンズ成分は第1ないし第3レンズ成分から成り立
つズーム系から出射する発散光束をアホーカルに
し、第5レンズ成分によつて結像させるようにし
た構成のズームレンズ系は良く知られている。 このような構成のレンズ系において、ズーム比
を6程度に大とすれば、第2レンズ成分の移動量
が大となつてズームレンズ全長が大となり、F1.4
〜1.2と明るいレンズ系にすると共に、広角端で
は画角27゜程度の準広角迄を含み、しかも周辺光
束のけられが生じないためには前玉径が大きくな
り、何れにしてもズームレンズの形状が大きくな
るという欠点を生じていた。 この発明は、第1ないし第3レンズ成分からな
るズーム系を正・負・負の構成とし、焦点距離変
化の作用を持つ第2レンズ成分の屈折力を従来の
ものに比して極めて大きくとり、小さい移動量で
大きいズーム比を得ると共に、これによる過剰な
負屈折力の悪影響を抑え、変倍時の各収差の変動
を防止するよう、第1面に強い正の屈折力を与え
る。 これと共に、レンズ系の長さを小とする為、ズ
ーム系部分では各レンズの厚み、空気間隔を可能
な限り小にすると共に、結像系部分ではレンズ全
長とバツクフオーカスfbの合計長の短縮化を計つ
た。 更に結像系では大口径にするための球面収差の
補正を行い、望遠比を小さくすると共に、歪曲収
差、色収差の補正を重点的に行なつた。 このようなズームレンズは、 物体側から順に、正の第1レンズ成分、負の第
2レンズ成分、負の第3レンズ成分、正の第4レ
ンズ成分、絞りを挿んで又はプリズムと絞りを挿
んで正の第5レンズ成分の5レンズ成分からな
り、 第1レンズ成分はフオーカシング機能を持ち第
2レンズ成分はズーミングと共に移動し主として
焦点距離変化の作用を持ち、第3レンズ成分はズ
ーミングに伴う移動によつて主として焦点位置を
一定に保つ作用を持ち、第4レンズ成分は第1、
第2、第3レンズ成分によつて構成されるズーム
系から出射する発散光束をアホーカル光束に補正
する作用を持ち、第5レンズ成分は結像系として
作用し、 第1レンズ成分は負メニスカスレンズL1と正
レンズL2を貼合せた貼合せ正レンズ及び物体側
に凸を向けた正レンズL3の2群3枚で構成され、
第2レンズ成分は像側へ凹の負メニスカスレンズ
L4及び両凹レンズL5と正レンズL6を貼合せた貼
合せ負レンズの2群3枚で構成され、第3レンズ
成分は物体側に凹を向けた負単レンズL7の1群
1枚であり、第4レンズ成分は像側へ凸を向けた
正レンズL8及び両凸レンズL9の2群2枚で構成
され、絞りを挿んで又はプリズムと絞りを挿んで
第5レンズ成分は物体側に凸を向けた正レンズ
L10、物体側に凸を向けたメニスカス正レンズ
L11、物体側に凹を向けた負レンズL12像側に凸を
向けた正レンズL14、物体側に凸を向けた正レン
ズL15の5群5枚あるいは、負レンズL12と正レン
ズL14間に像側に凹を向けた負レンズL13を設けた
6群6枚からなり、 fW:全系の広角端での焦点距離 f〓:第1レンズ成分の焦点距離 f〓:第2レンズ成分の焦点距離 f〓:第5レンズ成分の焦点距離 f17:第5レンズ成分の最も物体側にある面の焦
点距離 Ri:物体側から第i番目のレンズ面の曲率半径 ni:物体側から第i番目のレンズ材料の屈折率 νi:物体側から第i番目のレンズ材料のアツベ数 としたとき 1.0fw<|f〓|<1.6fWf〓<0 ………(1) 0.8f〓<R1<3.0f〓 ………(2) 3.0|f〓|<R6<30|f〓| ………(3) 1.6<n7 ………(4) 1.2f〓<f17<4.0f〓 ………(5) 1.7<n12 ………(6) n10、n11<1.65 ………(7) 55<ν10、ν11 ………(8)−(イ) ν14+ν15<ν10+ν11 ………(8)−(ロ) の条件を満すことを特徴としている。 条件(1)は、レンズ全系をコンパクトにするため
の基本条件であり、この種のズームレンズの第2
成分の焦点距離としては極めて小さく、ために変
倍時の第2レンズ成分の移動量は非常に小とな
る。上限はこの効果を失なわないための限界であ
る。下限をこえて小となれば、負の屈折力が過剰
になり、(2)以下の条件によつても収差補正が不可
能となり、その上、変倍による収差の変動が大と
なつて6倍に及ぶズーム比を得ることが出来なく
なる。 条件(2)は条件(1)の強い負の屈折力に対し強い凸
面によつて収差のバランスを計るためのもので、
上限をこえてR1が大となれば第2レンズ成分の
負の屈折力による影響を抑え切れず、全体的に負
の歪曲収差の補正が不可能となる。逆に下限をこ
えて小となれば、変倍時の歪曲収差の変化が大と
なり、更に長焦点側の球面収差がアンダーとな
る。 条件(3)は条件(2)と同様の効果を得るためのもの
で、上限をこえてR6が大となれば短焦点側で負
の歪曲収差が大となると共にコマ収差の劣化を招
く。下限をこえて小となれば、短焦点側で像面の
負への倒れが大となる。 条件(4)はレンズ系の構成を簡単にするため第3
レンズ成分を僅か1枚の負レンズとしたことに伴
い、このレンズ成分における収差の発生を極力抑
え、且つ全体的なペツバル和の減少を防止するた
め大きな屈折率を与えたものである。 この第3成分は、変倍時、中間焦点距離では物
体方向に移動するが、n7が1.6より小となると中
間焦点距離部分での球面収差が、長焦点距離、短
焦点距離部分に対してオーバーとなる。 条件(5)は大口径に対する球面収差補正を良好に
するためのもので、第3レンズ成分からの出射光
は発散光束となり、第4レンズ成分でアホーカル
としても、軸上光はこのR17面への入射時は高い
入射高を持つので、この面の正屈折力を余り大き
くせず、全変倍域での球面収差の発生を小さく抑
えようとするものである。 条件(5)の下限を越えて正屈折力が大となれば結
像系の望遠比を小さくするにはよいが、アンダー
の球面収差が大になりすぎる。逆に上限をこえて
屈折力が小さくなれば、結像系の望遠比を小さく
することが難しくなる。 条件(6)は条件(5)と共に全変倍域での球面収差の
発生を抑えるためのもので、この条件がみたされ
ないと、オーバーの球面収差が大となり、大口径
のための適正な補正が不可能となる。 条件(7)は変倍系部分の強い負屈折力の影響を補
正するためのものである。すなわち、この発明の
レンズ系は、変倍系部分の負の屈折力が非常に大
きく、第4成分でアホーカル状態に補正されても
なお第5成分の前方部においては強い正の屈折力
を作用させる必要がある。これによつて結像系の
望遠比を小さくすると同時に、発散性のコマ収
差、負方向に劣化する歪曲収差の補正を必要とす
る。この条件は正レンズの屈折率を小さくするこ
とによつてこの効果を大きくすると同時にペツバ
ル和の減少を防ぐ効果も得ようとするものであ
る。 条件(8)は、上記の各条件の下で全系の色収差を
良好に補正する為のガラスの分散値に関するもの
で、(8)−(イ)がみたされないと結像系前方部に大き
な正屈折力を与えることが出来なくなる。(8)−(ロ)
は倍率の色収差も併せて補正するためのもので、
これがみたされないと縦の色消が出来たとしても
横の色消しの残存が大きくなる。 以下、上記の各条件をみたすズームレンズの実
施例を示す。
ム比6程度の大きいズーム比を持ちながら、小型
で、特に前玉径の小さいコンパクトなズームレン
ズに関する。 物体側から順に第1レンズ成分はフオーカシン
グ機能を持ち、第2レンズ成分はズーミングと共
に移動し主として焦点距離変化の作用を持ち、第
3レンズ成分はズーミングに伴う移動によつて主
として焦点位置を一定に保つ作用を持ち、第4レ
ンズ成分は第1ないし第3レンズ成分から成り立
つズーム系から出射する発散光束をアホーカルに
し、第5レンズ成分によつて結像させるようにし
た構成のズームレンズ系は良く知られている。 このような構成のレンズ系において、ズーム比
を6程度に大とすれば、第2レンズ成分の移動量
が大となつてズームレンズ全長が大となり、F1.4
〜1.2と明るいレンズ系にすると共に、広角端で
は画角27゜程度の準広角迄を含み、しかも周辺光
束のけられが生じないためには前玉径が大きくな
り、何れにしてもズームレンズの形状が大きくな
るという欠点を生じていた。 この発明は、第1ないし第3レンズ成分からな
るズーム系を正・負・負の構成とし、焦点距離変
化の作用を持つ第2レンズ成分の屈折力を従来の
ものに比して極めて大きくとり、小さい移動量で
大きいズーム比を得ると共に、これによる過剰な
負屈折力の悪影響を抑え、変倍時の各収差の変動
を防止するよう、第1面に強い正の屈折力を与え
る。 これと共に、レンズ系の長さを小とする為、ズ
ーム系部分では各レンズの厚み、空気間隔を可能
な限り小にすると共に、結像系部分ではレンズ全
長とバツクフオーカスfbの合計長の短縮化を計つ
た。 更に結像系では大口径にするための球面収差の
補正を行い、望遠比を小さくすると共に、歪曲収
差、色収差の補正を重点的に行なつた。 このようなズームレンズは、 物体側から順に、正の第1レンズ成分、負の第
2レンズ成分、負の第3レンズ成分、正の第4レ
ンズ成分、絞りを挿んで又はプリズムと絞りを挿
んで正の第5レンズ成分の5レンズ成分からな
り、 第1レンズ成分はフオーカシング機能を持ち第
2レンズ成分はズーミングと共に移動し主として
焦点距離変化の作用を持ち、第3レンズ成分はズ
ーミングに伴う移動によつて主として焦点位置を
一定に保つ作用を持ち、第4レンズ成分は第1、
第2、第3レンズ成分によつて構成されるズーム
系から出射する発散光束をアホーカル光束に補正
する作用を持ち、第5レンズ成分は結像系として
作用し、 第1レンズ成分は負メニスカスレンズL1と正
レンズL2を貼合せた貼合せ正レンズ及び物体側
に凸を向けた正レンズL3の2群3枚で構成され、
第2レンズ成分は像側へ凹の負メニスカスレンズ
L4及び両凹レンズL5と正レンズL6を貼合せた貼
合せ負レンズの2群3枚で構成され、第3レンズ
成分は物体側に凹を向けた負単レンズL7の1群
1枚であり、第4レンズ成分は像側へ凸を向けた
正レンズL8及び両凸レンズL9の2群2枚で構成
され、絞りを挿んで又はプリズムと絞りを挿んで
第5レンズ成分は物体側に凸を向けた正レンズ
L10、物体側に凸を向けたメニスカス正レンズ
L11、物体側に凹を向けた負レンズL12像側に凸を
向けた正レンズL14、物体側に凸を向けた正レン
ズL15の5群5枚あるいは、負レンズL12と正レン
ズL14間に像側に凹を向けた負レンズL13を設けた
6群6枚からなり、 fW:全系の広角端での焦点距離 f〓:第1レンズ成分の焦点距離 f〓:第2レンズ成分の焦点距離 f〓:第5レンズ成分の焦点距離 f17:第5レンズ成分の最も物体側にある面の焦
点距離 Ri:物体側から第i番目のレンズ面の曲率半径 ni:物体側から第i番目のレンズ材料の屈折率 νi:物体側から第i番目のレンズ材料のアツベ数 としたとき 1.0fw<|f〓|<1.6fWf〓<0 ………(1) 0.8f〓<R1<3.0f〓 ………(2) 3.0|f〓|<R6<30|f〓| ………(3) 1.6<n7 ………(4) 1.2f〓<f17<4.0f〓 ………(5) 1.7<n12 ………(6) n10、n11<1.65 ………(7) 55<ν10、ν11 ………(8)−(イ) ν14+ν15<ν10+ν11 ………(8)−(ロ) の条件を満すことを特徴としている。 条件(1)は、レンズ全系をコンパクトにするため
の基本条件であり、この種のズームレンズの第2
成分の焦点距離としては極めて小さく、ために変
倍時の第2レンズ成分の移動量は非常に小とな
る。上限はこの効果を失なわないための限界であ
る。下限をこえて小となれば、負の屈折力が過剰
になり、(2)以下の条件によつても収差補正が不可
能となり、その上、変倍による収差の変動が大と
なつて6倍に及ぶズーム比を得ることが出来なく
なる。 条件(2)は条件(1)の強い負の屈折力に対し強い凸
面によつて収差のバランスを計るためのもので、
上限をこえてR1が大となれば第2レンズ成分の
負の屈折力による影響を抑え切れず、全体的に負
の歪曲収差の補正が不可能となる。逆に下限をこ
えて小となれば、変倍時の歪曲収差の変化が大と
なり、更に長焦点側の球面収差がアンダーとな
る。 条件(3)は条件(2)と同様の効果を得るためのもの
で、上限をこえてR6が大となれば短焦点側で負
の歪曲収差が大となると共にコマ収差の劣化を招
く。下限をこえて小となれば、短焦点側で像面の
負への倒れが大となる。 条件(4)はレンズ系の構成を簡単にするため第3
レンズ成分を僅か1枚の負レンズとしたことに伴
い、このレンズ成分における収差の発生を極力抑
え、且つ全体的なペツバル和の減少を防止するた
め大きな屈折率を与えたものである。 この第3成分は、変倍時、中間焦点距離では物
体方向に移動するが、n7が1.6より小となると中
間焦点距離部分での球面収差が、長焦点距離、短
焦点距離部分に対してオーバーとなる。 条件(5)は大口径に対する球面収差補正を良好に
するためのもので、第3レンズ成分からの出射光
は発散光束となり、第4レンズ成分でアホーカル
としても、軸上光はこのR17面への入射時は高い
入射高を持つので、この面の正屈折力を余り大き
くせず、全変倍域での球面収差の発生を小さく抑
えようとするものである。 条件(5)の下限を越えて正屈折力が大となれば結
像系の望遠比を小さくするにはよいが、アンダー
の球面収差が大になりすぎる。逆に上限をこえて
屈折力が小さくなれば、結像系の望遠比を小さく
することが難しくなる。 条件(6)は条件(5)と共に全変倍域での球面収差の
発生を抑えるためのもので、この条件がみたされ
ないと、オーバーの球面収差が大となり、大口径
のための適正な補正が不可能となる。 条件(7)は変倍系部分の強い負屈折力の影響を補
正するためのものである。すなわち、この発明の
レンズ系は、変倍系部分の負の屈折力が非常に大
きく、第4成分でアホーカル状態に補正されても
なお第5成分の前方部においては強い正の屈折力
を作用させる必要がある。これによつて結像系の
望遠比を小さくすると同時に、発散性のコマ収
差、負方向に劣化する歪曲収差の補正を必要とす
る。この条件は正レンズの屈折率を小さくするこ
とによつてこの効果を大きくすると同時にペツバ
ル和の減少を防ぐ効果も得ようとするものであ
る。 条件(8)は、上記の各条件の下で全系の色収差を
良好に補正する為のガラスの分散値に関するもの
で、(8)−(イ)がみたされないと結像系前方部に大き
な正屈折力を与えることが出来なくなる。(8)−(ロ)
は倍率の色収差も併せて補正するためのもので、
これがみたされないと縦の色消が出来たとしても
横の色消しの残存が大きくなる。 以下、上記の各条件をみたすズームレンズの実
施例を示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
各実施例のレンズ構成図を第1図、第2図、第
3図にまた第4図ないし第33図にその収差図を
示すが収差図は各実施例共結像面上に実施例1な
いし4では6mm、実施例5ないし10では4mmの厚
さ、nd=1.51633 νd=64.1のカバーガラスを挿入
した場合を示している。 以下、各実施例の本発明の構成要件にかかわる
数値を示す。
3図にまた第4図ないし第33図にその収差図を
示すが収差図は各実施例共結像面上に実施例1な
いし4では6mm、実施例5ないし10では4mmの厚
さ、nd=1.51633 νd=64.1のカバーガラスを挿入
した場合を示している。 以下、各実施例の本発明の構成要件にかかわる
数値を示す。
【表】
第1図は実施例1ないし5及び実施例7、8の
レンズ構成図、第2図は同じく実施例6のレンズ
構成図、第3図は同じく実施例9、10のレンズ構
成図、第4図ないし第6図は実施例1の収差曲線
図、第7図ないし第9図は実施例2の収差曲線
図、以下同様に第10図ないし第12図は実施例
3の、第13図ないし第15図は実施例4の、第
16図ないし第18図は実施例5の、第19図な
いし第21図は実施例6の、第22図ないし第2
4図は実施例7の、第25図ないし第27図は実
施例8の、第28図ないし第30図は実施例9
の、第31図ないし第33図は実施例10の収差曲
線図である。
レンズ構成図、第2図は同じく実施例6のレンズ
構成図、第3図は同じく実施例9、10のレンズ構
成図、第4図ないし第6図は実施例1の収差曲線
図、第7図ないし第9図は実施例2の収差曲線
図、以下同様に第10図ないし第12図は実施例
3の、第13図ないし第15図は実施例4の、第
16図ないし第18図は実施例5の、第19図な
いし第21図は実施例6の、第22図ないし第2
4図は実施例7の、第25図ないし第27図は実
施例8の、第28図ないし第30図は実施例9
の、第31図ないし第33図は実施例10の収差曲
線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 物体側から順に、正の第1レンズ成分、負の
第2レンズ成分、負の第3レンズ成分、正の第4
レンズ成分、絞りを挿んで又はプリズムと絞りを
挿んで正の第5レンズ成分の5レンズ成分からな
り、 第1レンズ成分は、フオーカシング機能を持ち
第2レンズ成分はズーミングと共に移動し主とし
て焦点距離変化の作用を持ち、第3レンズ成分は
ズーミングに伴う移動によつて主として焦点位置
を一定に保つ作用を持ち、第4レンズ成分は第
1、第2、第3レンズ成分によつて構成されるズ
ーム系から出射する発散光束をアホーカル光束に
補正する作用を持ち、第5レンズ成分は結像系と
して作用し、 第1レンズ成分は負メニスカスレンズL1と正
レンズL2を貼合せた 貼合せ正レンズ及び物体側に凸を向けた正レンズ
L3の2群3枚で構成され、第2レンズ成分は像
側へ凹の負メニスカスレンズL4及び両凹レンズ
L5と正レンズL6を貼合せた貼合せ負レンズの2
群3枚で構成され、第3レンズ成分は物体側に凹
を向けた負単レンズL7の1群1枚であり、第4
レンズ成分は像側へ凸を向けた正レンズL8及び
両凸レンズL9の2群2枚で構成され、絞りを挿
んで又はプリズムと絞りを挿んで第5レンズ成分
は物体側に凸を向けた正レンズL10、物体側に凸
を向けたメニスカス正レンズL11、物体側に凹を
向けた負レンズL12像側に凸を向けた正レンズ
L14、物体側に凸を向けた正レンズL15の5群5枚
あるいは、負レンズL12と正レンズL14間に像側に
凹を向けた負レンズL13を設けた6群6枚からな
り、 fW:全系の広角端での焦点距離 f〓:第1レンズ成分の焦点距離 f〓:第2レンズ成分の焦点距離 f〓:第5レンズ成分の焦点距離 f17:第5レンズ成分の最も物体側にある面の焦
点距離 Ri:物体側から第i番目のレンズ面の曲率半径 ni:物体側から第i番目のレンズ材料の屈折率 νi:物体側から第i番目のレンズ材料のアツベ数 としたとき 1.0fw<|f〓|<1.6fWf〓<0 ………(1) 0.8f〓<R1<3.0f〓 ………(2) 3.0|f〓|<R6<30|f〓| ………(3) 1.6<n7 ………(4) 1.2f〓<f17<4.0f〓 ………(5) 1.7<n12 ………(6) n10、n11<1.65 ………(7) 55<ν10、ν11 ………(8) ν14+ν15<ν10+ν11 の条件を満すことを特徴とするコンパクト・ズ
ームレンズ
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56199989A JPS58102208A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | コンパクト・ズ−ムレンズ |
EP82306611A EP0081997A1 (en) | 1981-12-14 | 1982-12-10 | Compact zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56199989A JPS58102208A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | コンパクト・ズ−ムレンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58102208A JPS58102208A (ja) | 1983-06-17 |
JPH0314161B2 true JPH0314161B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16416935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56199989A Granted JPS58102208A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | コンパクト・ズ−ムレンズ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0081997A1 (ja) |
JP (1) | JPS58102208A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60186818A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-24 | Olympus Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
JPS6139016A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Ricoh Co Ltd | コンパクトなズ−ムレンズ |
JPS61156016A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Olympus Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ系 |
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