JPH04127111A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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Publication number
JPH04127111A
JPH04127111A JP2247040A JP24704090A JPH04127111A JP H04127111 A JPH04127111 A JP H04127111A JP 2247040 A JP2247040 A JP 2247040A JP 24704090 A JP24704090 A JP 24704090A JP H04127111 A JPH04127111 A JP H04127111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens component
lens element
component
power variation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2247040A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Adachi
宣幸 安達
Hiroshi Miyamae
宮前 博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2247040A priority Critical patent/JPH04127111A/ja
Publication of JPH04127111A publication Critical patent/JPH04127111A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/144Optical 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
    • G02B15/1441Optical 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
    • G02B15/144113Optical 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 +-++

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高変倍比のズームレンズ、特にコンパクトな
ズームレンズに関する。
(従来技術) 従来、物体側から順に正、負、正、正の各屈折力を有す
る4レンズ成分から構成され、変倍中筒3レンズ成分と
第4レンズ成分とを固定し、第2レンズ成分を一方向に
移動させて変倍を行ない、第1レンズ成分を前後に移動
させることによって変倍に伴う焦点位置の変動の補正を
行なうものが知られている(例えば特開昭55−161
207号公報中の実施例3)。この方式のズームレンズ
は、第1レンズ成分を物体側に繰り出すことによってフ
ォーカシングを行なう場合、可動レンズ成分は2成分に
過ぎず鏡枠構造が簡素になるが、6倍程度以上の高変倍
比を得ようとすると、中間焦点距離で第1レンズ成分が
物体側へ大きく移動するため前玉径が大きくなりがちで
あった。
同様に、物体側から順にそれぞれ正、負、正、正の屈折
力を有する4レンズ成分から構成されるズームレンズで
あって、変倍中箱ルンズ成分と第3レンズ成分とを固定
し、第2レンズ成分を一方向に移動させて変倍を行ない
、第4レンズ成分を前後に移動させることによって変倍
に伴う焦点位置の変動の補正を行うものも知られている
(例えば、特開昭62−24213号公報や特開昭63
−123009号公報に見られる)。この方式のズーム
レンズは、第3レンズ成分が変倍時に移動しないため第
1レンズ成分と絞りの距離を短くすることが可能で、前
記の形式のズームレンズに比べて前玉径を小さくするこ
とが出来る。しかし6倍程度の高変倍比を達成しようと
すると、変倍に伴う像面位置の補正のための第4レンズ
成分の移動量が大きくなり、第2レンズ成分の移動に対
する第4レンズ成分の移動変化率が特に中間焦点距離か
ら望遠端にかけて急峻となり、ズームカムによって第4
レンズ成分を移動する場合、その製作誤差等によって変
倍時の焦点ずれが起りやすく。
ステッピングモーターなどを用いる場合には変倍による
追随性が悪くなるなど、変倍に伴う焦点位置誤差変動が
起こりやすいという欠点があった。
(この発明が解決しようとする問題点)本発明は、ビデ
オカメラ等に好適で、6倍程度以上の高変倍比でありな
がら、簡素な構成でしかも変倍に伴う焦点位置誤差変動
の起こり難いコンパクトなズームレンズを得ようとする
ものである。
(問題を解決するための手段) 上記目的を達成するための本発明のズームレンズは、物
体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ成分、負
の屈折力を有し、変倍のために前後に移動する第2レン
ズ成分、正の屈折力を有し、固定の第3レンズ成分、正
の屈折力を有する第4レンズ成分からなり、第1レンズ
成分と第4レンズ成分の一部もしくは全部とで補正レン
ズ群を構成し、これを一体として移動することによって
焦点位置のずれを補正したことを特徴とする。
変倍は、第2レンズ成分が広角側から望遠側にかけて物
体側から像側に移動することによって行なわれる。
また、上記焦点位置のずれの補正は、変倍に伴う焦点位
置の移動による場合と、物体距離の変化による場合の両
方を含む。
補正レンズ群の構成は、上記のように第4レンズ成分全
体が第1レンズ成分と連動してコンペンセーターの役割
を有する場合のみならず、第4レンズ成分の一部が第1
レンズ成分と連動して像面位置の変化を補正する場合も
含んでいるが、以下において、第4レンズ成分中補正レ
ンズ群に含まれる部分群を補正部分群と呼ぶ。従って、
補正のために第4レンズ成分全体が移動する場合には、
補正部分群は第4レンズ成分に一致する。
本発明のズームレンズは具体的には、第1レンズ成分は
、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レン
ズを含み、第2レンズ成分は、少なくとも2枚の負レン
ズと少なくとも1枚の正レンズからなり、第3レンズ成
分は、少なくとも1枚の正レンズからなり、第4レンズ
成分中の補正部分群は、少なくとも1枚の正レンズと少
なくとも1枚の負レンズを含み、以下の各条件を満足す
ることが望ましい。
0.2<lf21Fw/(fwZ)<0.4     
   (1)2.0<f、”/fユ<3.0     
     (2)但し、flは第2レンズ成分の合成焦
点距離、f、Mは第4レンズ成分の補正部分群の合成焦
点距離、f、は全系の広角端の焦点距離、Fwは広角端
のFナンバー、Zは変倍比である。
本発明のズームレンズは、更に具体的には、第1レンズ
成分は、物体側から順に、負のメニスカスレンズと両凸
レンズからなる正ダブレット、及び物体側に凸面を向け
た正のメニスカスレンズとから構成され、第2レンズ成
分は、物体側から順に、像側に強い凹面を向けた負レン
ズ、及び両凹レンズと正レンズからなる負のダブレット
とから構成され、第3レンズ成分は、1枚の正レンズが
らなり、以下の各条件を満足することが望ましい。
n2−   >  1.6          (3)
v、−−12+ >  20        (4)但
し。
n2−:第2レンズ成分中の負レンズの屈折率の平均値 乍2◆:第2レンズ成分中の正レンズのアツベ数ヤ2−
:第2レンズ成分中の負レンズのアツベ数の平均値 である。
(作用) 本発明のズームレンズの基本的な構成中、変倍に伴い第
4レンズ成分の補正部分群に1:]2に連動して第1レ
ンズ成分が移動することは、簡素な構成で高変倍ズーム
レンズを設計する上で、以下の点できわめて有利な条件
となる。すなわち、コンペンセーターとして変倍時の像
面の移動を補正する機能を、第1レンズ成分と第4レン
ズ成分とに分担させることができ、第4レンズの補正部
分群の中間焦点距離から望遠側にかけての移動量を減ら
すことができる。その結果、該補正部分群に関するズー
ムカム等の製作誤差やクリアランスによる焦点位置のず
れを緩和できる。
更に、上記の様に連動する第1レンズ成分と第4レンズ
成分の補正部分群とによってフォーカシングを行なうよ
うにすれば、他のレンズ成分等によってフォーカシング
を行う場合に比べて可動成分が少なくなり、鏡枠の機構
が簡素になる上に、第1レンズ成分や第4レンズ成分を
独立に移動する場合に比べ、フォーカシングのための移
動量が少なくなる。また、第11ノンズ成分を移動する
場合に比べて、前玉有効径も小さくできる。
正の屈折力を有する第1レンズ成分、及び第4レンズ成
分中の変倍に伴い移動する補正部分群にそれぞれ少なく
とも1枚の負レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ成
分に少なくとも1枚の正レンズが含まれているのは、変
倍の全領域において軸」二の色収差および倍率の色収差
の補正を十分に行う為である。
第2レンズ成分に少なくとも2枚の負レンズが含まれて
いるのは、第2レンズ成分に屈折力を十分に持たせ、変
倍のための移動量を小さくし、前玉径をコンパクトにす
るためである。
条件(1)は第2レンズ成分の焦点距離の適正値に関し
、上限を越えて焦点距離の絶対値が大きくなると収差補
正上は有利であるが、第1レンズ成分から第3レンズ成
分までの長さが増大し、コンパクトなレンズ系を得るこ
とが出来ない。下限を越えると前述の様な簡素なレンズ
構成では、変倍に伴う収差変動、特に歪曲収差、コマ収
差の変動が補正不可能となり、広角端での負の歪曲収差
が過大となる。
条件(2)は第41ノンズ成分中の補正部分群の焦点距
離に関し、下限を越えると、第4レンズ成分の前方から
撮像面までの長さは短くなる傾向となり、全長の短縮化
には有利であるが、第4レンズ成分全体の画角が大きく
なり1画面隅に入射する光束が第1レンズ成分を通過す
る高さが高くなり、前玉系の増大につながる。上限を越
えて焦点距離が長くなると、レンズ系の全長が長くなる
だけでなく、所定の口径を得るため、第4レンズ成分中
のレンズの径が大きくなる。
本発明のズームレンズの具体的な構成中、第1レンズ成
分が、物体側から順に、負のメニスカスレンズと両凸レ
ンズからなる正のダブレット、及び物体側に凸面を向け
た正のメニスカスレンズとから構成されているのは、主
として中間焦点距離から望遠端にわたる球面収差および
コマ収差の変動を抑える為である。像側にある正のメニ
スカスレンズは軸上光束に対してほぼアブラナチックに
構成されており、強い負の屈折力を有する第2レンズ成
分で発生する負の歪曲収差を補正する効果をも有する。
第2レンズ成分は、物体側から順に、像側に強い凹面を
向けた負レンズ、及び両凹レンズと正レンズからなる負
のダブレットとから構成されているが、これによって主
点位置を物体側に寄せ、厚肉化による全系の大型化を抑
えつつ、変倍に伴う収差変動、特に歪曲収差や非点収差
の変動を少なくできる。
条件(3)は第2レンズ成分を構成する負レンズの屈折
率に関し、この条件を外れると上述の構成によっては広
角端の負の歪曲収差が補正困難となる。
条件(4)は第2レンズ成分を構成する負レンズと正レ
ンズのアツベ数の差に関し、条件を外れると変倍時の色
収差の変動、特に倍率の色収差の変動が大きくなり、広
角端では像高の大きい方向に、望遠側では像高の小さい
方向に短波長の結像点がシフトしすぎる傾向となる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を示す。
第1実施例には、補正部分群の後方に固定の1枚のプラ
スチックレンズが用いられており、このレンズには第5
レンズ成分として本印が付しである。プラスチックレン
ズには一般に、環境温度の変化による屈折率の変化があ
るが、本発明の実施例では、プラスチックレンズの屈折
力が小さいため屈折率の変化に伴う焦点位置の変動は少
ない。
プラスチックレンズ材料としては、PMMA (ポリメ
チルメタクリレート)等が用いられる、温度に対して路
線形に屈折力が変化する。以下にデータを示す。
PMMA 基準屈折率(20℃)     1.492屈折率 (
50℃)    1.4884実施例における非球面係
数の定数は次の通りである。
ah” X=−口汀下可、7+^、h’+A、h’+A、h”+
 ・・・但し、 X:非球面の頂点を原点とし、光軸に沿って物体側から
像側に向かう座標 h:非球面の頂点を原点とし、光軸に垂直な座標 C0非球面の近軸曲率 を表す。
なお、表中の各記号は、Rは各屈折面の曲率半径、Dは
屈折面間隔、Nはレンズ材料の屈折率、”lljは同じ
くアツベ数、fはレンズ全系の焦点距離、2ωは画角、
FはFナンバー、f6はバックフォーカス、Yは最大像
高を示す。
実施例1 f=7.20〜41.20   F=2.00〜2.6
62ω=24.04’〜4.13”   Y=3.03
Nα      RD    N 可変間隔 7.20 17.81 41.20 ^ 0.80 9.23 14.55 15.90 9.65 3.42 3.60 1.42 2.33 6.90 9.08 8.17 至近距離1mでの可変間隔 ABC 7,120,8515,93,55 17,539,459,651,20 41,6715,103,421,78各レンズ成分の
焦点距離 f工(1面〜4面):  27.969f2(5〜9)
  =  −6,587f、(10〜11)  =  
27.196f、(12〜14)  =  18.68
7f、(15−16)  =  272.044第10
面 非球面係数 K  = −0,20409X10 A、 = −0,97115X10−’  P1= 4
.OA、 =  0.11005X10−’  P2=
 6.0第15面 非球面係数 に =  0.68689 A□= −0,15175xlO−”  P□=4.0
A2=  0.33620X10−’  P2= 6.
09.30 6.95 8.72 実施例2 f=8.75〜66.76 F=1.25〜2.12 2ω=54.26゜ 〜7.14’ Y =4.25 歯 シー 17」 341.596 可変間隔 ABC 8,750,6030,85 24,1715,9516,21 66,7624,352,1021,65至近距1i1
 mでの可変間隔 AB 8.51 0.68 30.85 22.57 16.42 16.21 62.94 25.88 2.1 各しンズ成分の焦点距離 f□(1〜5)  :  46.332f2(6〜10
)=〜12.910 f、(11〜12)  =  49.373f4(13
〜17)  =  21.170第11面 非球面係数 に=  0.10824 X 10” 15.94 16.65 16.57 15.48 20.12 8.45 9.16 3.45 8.53 9.62 4.98 A□ =−0,30908X10−’   P1= 4
,0A2=  0.21964X10−’   P2=
 6.0A3= −0,10756X10−”   P
、= 8.OA、 =、 0.63264X10−” 
 P、=10.0各実施例での諸値は次の通りである。
実施例1 実施例2 f21Fw/(fwZ)    0.3197   0
.2417L”/ fw      2.595   
 2.419n2−         1.76634
   1.6732v、−ν2.    38,5  
   40.2(発明の効果) 本発明のズームレンズは、各実施例及び収差図に見るよ
うに、6倍程度以上の高変倍比でありながら、簡素な構
成で、しかも全変倍域にわたって収差がよく補正され、
コンパクトでビデオカメラ等に好適なズームレンズとな
っている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のズームレンズの基本構成を示す光学
配置図、第2図、第3図はそれぞれ本発明のズームレン
ズの第1実施例および第2実施例の断面図、第4図、第
5図はそれぞれ第1実施例の物体距離無限遠、物体距離
1mの場合の収差曲線図、第6図、第7図はそれぞれ第
2実施例の物体距離無限遠、物体距離1mの場合の収差
曲線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ成分
    、負の屈折力を有し変倍のために前後に移動する第2レ
    ンズ成分、正の屈折力を有し、固定の第3レンズ成分、
    正の屈折力を有する第4レンズ成分からなり、第1レン
    ズ成分と第4レンズ成分の一部もしくは全部とによって
    補正レンズ群を構成し、該補正レンズ群を一体として移
    動することによって、変倍に伴う焦点位置の移動を補正
    したことを特徴とするズームレンズ 2 上記補正レンズ群を移動することによってフォーカ
    シングを行うことを特徴とする請求項1のズームレンズ
JP2247040A 1990-09-19 1990-09-19 ズームレンズ Pending JPH04127111A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7859767B2 (en) 2008-02-19 2010-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and imaging device having the same
JP2017173680A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7859767B2 (en) 2008-02-19 2010-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and imaging device having the same
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