JPH0414007A - リヤーフォーカス式のズームレンズ - Google Patents

リヤーフォーカス式のズームレンズ

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Publication number
JPH0414007A
JPH0414007A JP2119462A JP11946290A JPH0414007A JP H0414007 A JPH0414007 A JP H0414007A JP 2119462 A JP2119462 A JP 2119462A JP 11946290 A JP11946290 A JP 11946290A JP H0414007 A JPH0414007 A JP H0414007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
zooming
refractive power
telephoto end
Prior art date
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Pending
Application number
JP2119462A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Kimura
研一 木村
Hiroyuki Hamano
博之 浜野
Saburo Sugawara
三郎 菅原
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US07/534,241 priority patent/US5134524A/en
Priority to DE69023815T priority patent/DE69023815T2/de
Priority to EP90110914A priority patent/EP0401862B1/en
Publication of JPH0414007A publication Critical patent/JPH0414007A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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 +-++

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〕 本発明はリヤーフォーカス式のズームレンズ審二関し、
特に写真用カメラやビデオカメラそして放送用カメラ等
に用いられる変倍比6、Fナンノ<−1,8程度の大口
径比で高変倍比のズームレンズに好適なリヤーフォーカ
ス式のズームレンズに関するものである。
〔従来技術〕
従来より小型であって比較的高いズーム比が得られるズ
ームレンズとして、例えば特開昭56−114920号
公報や特開昭58−160913号公報が知うレテいる
。これらのズームレンズは物体側より順に正の屈折力を
有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群
、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有す
る第4レンズ群から構成され、第1レンズ群と第2レン
ズ群と更に第4レンズ群を移動させることにより小型で
ありながらも比較的高いズーム比を得ている。
一方特開昭62−24213号公報では、物体側より順
に正の屈折力を有し固定の第1レンズ群、負の屈折力を
有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群
、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、第2
レンズ群と第4レンズ群を移動させてズーミングを行う
とともに、第4レンズ群を移動させてフォーカシングを
行うリヤーフォーカス式のズームレンズを開示している
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の特開昭56−114920号公報では、特に第2
レンズ群と第3レンズ群の間に第3レンズ群に対して固
定の絞りを配置して第1レンズ群の径を小さくし得るズ
ームレンズを開示している。そしてフォーカシングは全
体あるいは第1レンズ群を移動させて行っている。
ところで、第1レンズ群を繰り出してフォーカシングを
行う型式のズームレンズに於いては、第1レンズ群の径
は広角端で第1レンズ群を繰り出した時に軸外光束をけ
らないように決定されるのが一般的である。従って、こ
の型式のズームレンズに於いては第1レンズ群の径がフ
ォーカシングに依存しているためにこの径をより小さく
するには限界があった。
一方、特開昭62−24213号公報が開示するような
リヤーフォーカス式のズームレンズに於いては、第1レ
ンズ群を移動させてフォーカシングを行うタイプのズー
ムレンズと異なり、この第1レンズ群の径を小さくし得
る特徴を持っている。
本発明は、リヤーフォーカス式のズームレンズを採用し
てズームレンズの小型化を図りながら、更に工夫を凝ら
して小型化が可能なズームレンズの提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のリヤーフォーカス型のズームレンズは、物体側
より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折
力を有する第2レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第
3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群で構成さ
れ、広角端から望遠端へのズーミングのために前記第1
レンズ群を物体側へ前記第2レンズ群を像側へ移動させ
、前記第4レンズ群をズーミングとフォーカシングのた
めに移動させ、更に前記絞りを中間焦点距離から望遠端
へのズーミングに際して像面側へ移動させて行い、前記
第3レンズ群と第4レンズ群の望遠端で無限遠物体合焦
時の主点間隔をe3T、広角端での全系の焦点距離をf
wとした時 1.4<e3T/f w<2.0       − (
1)なる条件を満足することを特徴とする。
〔実施例〕
第1図は本発明のリヤーフォーカス式のズームレンズの
近軸屈折力配置を示す一実施例の概略図である。
図中、■は正の屈折力の第1レンズ群、■は負の屈折力
の第2レンズ群、■は正の屈折力の第3レンズ群、■は
正の屈折力の第4レンズ群である。SPはFナンバーを
決定する開口絞りであり、第3レンズ群■の前方に配置
されている。
広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように第1レ
ンズ群を物体側へ第2レンズ群を像面側へ移動させると
共に、変倍に伴う像面変動を第4レンズ群を移動させて
補正している。
又、第4レンズ群を光軸上移動させてフォーカスを行う
リヤーフォーカス式を採用している。同図に示す第4レ
ンズ群の実線の曲線4aと点線の曲線4bは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。
尚、第3レンズ群は、フォーカシングそしてズーミング
の間は静止している。
本実施例においては第4レンズ群を移動させて変倍に伴
う像面変動の補正を行うと共に第4レンズ群を移動させ
てフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線4
a、 4bに示すように広角端から望遠端への変倍に際
して物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させている
。これにより第3レンズ群と第4レンズ群との空間の有
効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成して
いる。
本実施例において、例えば望遠端において無限遠物体か
ら近距離物体へフォーカスを行う場合は同図の直線4C
に示すように第4レンズ群を前方へ繰り出すことにより
行っている。
本実施例では従来の4群ズームレンズにおいて、第1レ
ンズ群を繰り出してフォーカスを行う場合に比べて前述
のようなリヤーフォーカス方式を採ることにより第1レ
ンズ群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している
ところで、第1レンズ群を繰り出してフォーカシングを
行う型式のズームレンズとは異なり、本発明のようなリ
ヤーフォーカス式のズームレンズに於いては、第1レン
ズ群の径が中間の焦点距離の状態での軸外光束をけらな
いように決定されてくる。
この点に着目して本発明に於いては、第1レンズ群の径
をより小さくするためにこの中間焦点距離のズームポジ
ションで開口絞りSPを第2レンズ群と第3レンズ群の
間に配置させるとともに少なくとも望遠端より第1レン
ズ群側(物体側)に近ずけて第1レンズ群を通る軸外光
束の高さが低くなるようにしている。換言すれば、中間
のズームポジションから望遠端になるに従って絞りを像
面側に移動させるようにしている。
そして、前述の如く各レンズ群の光学的諸室数を定めて
全変倍範囲にわたり更に物体距離全般にわたり良好な光
学性能を有したズームレンズを得ている。
次に前述の条件式の技術的意味について説明する。
条件式(1)は、望遠端における第3レンズ群と第4レ
ンズ群との近軸主点間隔に関するもので、下限値を越え
て3.4レンズ群の間隔が小さ(なりすぎると、至近距
離物体に対する合焦の為の繰り出しスペースを確保が困
難になってくる。又、逆に上限値を越えて間隔が大きく
なりすぎると、無駄なスペースが多くなりレンズ全長が
増大してくるので好ましくない。
以上の条件式を満足することで本発明の目的とするズー
ムレンズは達成されるが、更に望ましくは以下の条件式
を満足させるとよい。
つまり、第1レンズ群と第2レンズ群のズーミング移動
量を各々m、、m2としたとき0.9<m 1/m 2
<1.9       ・・・(2)あるいは又、望遠
端における第2レンズ群の横倍率をβ2T、ズーム比を
Zとした時 0.6< lβ2T/ v′71 < 1.1    
−(3)なる条件式である。
更には第1レンズ群と第2レンズ群の焦点距離を各々f
1、f2としたとき 0.9< l f 2/fW l <1.2・・・(4
)0.18<fW/f 、<0.25       ・
・・(5)なる条件式を満足することが望ましい。
条件式(2)は広角端から望遠端への変倍の際の第1レ
ンズ群と第2レンズ群の移動量の比に関し、主に変倍の
際の収差変動を良好に補正しつつ前玉レンズ径の小型化
及びレンズ全長の短縮化の双方をバランス良く行う為の
ものである。下限値を越えて第1レンズ群の移動量が少
な(なりすぎると広角端でのレンズ全長を効果的に短(
することが難しくなり、又上限値を越えて第1レンズ群
の移動量が多くなりすぎると中間から望遠端へのズーム
範囲で軸外光束を確保する為の前玉レンズ径が増大して
(るので良くない。
条件式(3)はズーム比に対する第2レンズ群の望遠端
における結像倍率に関するものである。下限値を越えて
結像倍率が小さくなりすぎると所定の変倍比を得る為の
第2レンズ群の移動量が大きくなりレンズ全長が増大し
て(る。又逆に上限値を越えて結像倍率が大きくなりす
ぎるとレンズ全長は短縮化されるが無限遠物体における
望遠端付近での第4レンズ群の移動軌跡が急激に変化し
、モーター等の駆動手段に対する負荷が大きくなってく
るのでよ(ない。
条件式(4)は第2レンズ群の屈折力に関し、変倍に伴
う収差変動を少な(しつつ所定の変倍比を効果的に得る
為のものである。下限値を越えて第2レンズ群の屈折力
が強くなりすぎるとレンズ系全体の小型化は容易となる
が、ペッツバール和が負の方向に増大し像面湾曲が大き
くなると共に変倍に伴う収差変動が大きくなってくる。
又上限値を越えて第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ
ると変倍に伴う収差変動は少な(なるが所定の変倍比を
得る為の第2レンズ群の移動量が増大し、レンズ全長が
長くなって(るので良くない。
条件式(5)は、第1レンズ群の正の屈折力と全系の広
角端における焦点距離に関するものである。
下限値をこえて第1レンズ群の屈折力が弱くなると所定
の変倍比を得る為の第1レンズ群の移動量が太き(なり
レンズ全長が増大して(る。又逆に上限値をこえて屈折
力が強くなりすぎると、第1レンズ群のレンズのガタが
像面に与える影響が大きくなり、像ニレ等が大きくなっ
てしまって好ましくない。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてR
iは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より第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
の屈折率とアツベ数である。
尚、R24,R25はフェースプレート等のガラス材で
ある。
〔発明の効果〕
以上説明した通り、本発明の光学的緒特性を特定するこ
とによりレンズ系全体の小型化を図りつつ全変倍範囲に
わたり又全合焦範囲にわたり良好な光学性能を維持した
ズームレンズを達成することができる。特に本発明にお
いては、第1レンズ群の径を決定している中間焦点距離
のズームポジションで絞りを第1レンズ群に近づけてい
ることで小型化し得るリヤーフォーカス式のズームレン
ズの第1レンズ群を更に小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の近軸屈折力配置を示す一実施例の概略
図、第2図は本発明の数値実施例1のレンズ断面図、第
3図〜第5図は本発明の数値実施例1〜3の諸収差図で
ある。収差図において(A)は広角端、(B)は中間、
(C)は望遠端のズーム位置での収差図である。 第1図、第2図において、I、n、m、TVは順に第1
.第2.第3.第4群、dはd線、gはg線、ΔMはメ
リデイオナル像面、ΔSはサジタル像面、spは開口絞
りである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ
    群、負の屈折力を有する第2レンズ群、絞り、正の屈折
    力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レン
    ズ群で構成され、広角端から望遠端へのズーミングのた
    めに前記第1レンズ群を物体側へ前記第2レンズ群を像
    側へ移動させ、前記第4レンズ群をズーミングとフォー
    カシングのために移動させ、更に前記開口絞りを中間焦
    点距離から望遠端へのズーミングに際して像面側へ移動
    させて行い、前記第3レンズ群と第4レンズ群の望遠端
    で無限遠物体合焦時の主点間隔をe_3_T、広角端で
    の全系の焦点距離をf_Wとした時1.4<e_3_T
    /f_W<2.0 なる条件を満足することを特徴とするリヤーフォーカス
    式のズームレンズ。 (2)前記第1レンズ群と第2レンズ群のズーミング移
    動量を各々m_1、m_2とした時 0.9<m_1/m_2<1.9 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のリヤーフォーカス式のズームレンズ。 (3)望遠端における前記第2レンズ群の横倍率をβ_
    2_T、全系のズーム比をZとした時 0.6<|β_2_T/√(Z)|<1.1なる条件式
    を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項ある
    いは第2項記載のリヤーフォーカス式のズームレンズ。 (4)前記第1と第2の焦点距離を各々f_1、f_2
    とした時 0.9<|f_2/f_W|<1.2 0.18<f_W/f_1<0.25 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項から第3項までのいずれかに従うリヤーフォーカ
    ス式のズームレンズ。
JP2119462A 1989-06-09 1990-05-08 リヤーフォーカス式のズームレンズ Pending JPH0414007A (ja)

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US07/534,241 US5134524A (en) 1989-06-09 1990-06-07 Rear focus type zoom lens
DE69023815T DE69023815T2 (de) 1989-06-09 1990-06-08 Zoomlinse vom Hinterfokus-Typ.
EP90110914A EP0401862B1 (en) 1989-06-09 1990-06-08 Zoom lens of rear focus type

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