JPH042169B2 - - Google Patents

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JPH042169B2
JPH042169B2 JP59079084A JP7908484A JPH042169B2 JP H042169 B2 JPH042169 B2 JP H042169B2 JP 59079084 A JP59079084 A JP 59079084A JP 7908484 A JP7908484 A JP 7908484A JP H042169 B2 JPH042169 B2 JP H042169B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はスチールカメラ，シネカメラ，ビデオ
カメラ等に適したズームレンズに関し、特に長い
焦点距離を有する高変倍のズームレンズに関す
る。 最近、高い変倍比を有する高変倍のズームレン
ズが各方面で要求されてきている。 一般にズームレンズにおいて高変倍を達成する
には変倍の為のレンズ群の移動量を多くしたり、
変倍の為のレンズ群の屈折力を強めたり、変倍の
為のレンズ群の数を増やしたり、例えば３つ又は
４つ以上のレンズ群を移動する等の方法がある。
このうちレンズ群の移動量を増加させる方法は必
然的にレンズ全長は長くなり、又レンズ群の屈折
力を強める方法は収差発生量が多くなり、特に変
倍の際の収差変動を良好に補正するのが困難とな
る。 ３つ以上のレンズ群を移動させて変倍を行うも
のとしては、特開昭57−2014号公報では５つのレ
ンズ群を有し、これら５つのレンズ群を移動させ
て高変倍比を達成したズームレンズを開示してい
る。このズームレンズは従来の物体側より順に負
の屈折力の前群と正の屈折力の後群の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
ういわゆる２群ズームレンズを改良したものであ
る。すなわち、物体側より順に、前群を正と負の
屈折力の第１，第２レンズ群の２つのレンズ群に
分割し、後群を正，負，正の屈折力の第３，第
４，第５レンズ群の３つのレンズ群に分割してい
る。そして変倍に際しては第１，第２レンズ群の
間隔を増加させて第２レンズ群にも変倍効果を持
たせ、更に第３，第４，第５レンズ群を全系の変
倍効果が増加するように移動させて高変倍のズー
ムレンズを達成している。このズームレンズは第
３レンズ群に発散光が入射し、その後、収斂，発
散，収斂を繰り返して第３，第４，第５レンズ群
を光束が射出するレンズ構成を採用している。こ
の為、バツクフオーカスを確保する為の広画角の
ズームレンズには好ましいズームタイプである
が、望遠系のズームレンズとしては第３レンズ群
から像面までの距離が長くなり、ズームレンズ全
系が長くなる傾向がある。 本発明は高変倍でしかもレンズ全長の短いコン
パクトなズームレンズの提供を目的とする。 本発明の更なる目的は変倍部を２つ設け、これ
らの２つの変倍部によつて特に望遠側の焦点距離
を拡大した高変倍のズームレンズの提供を目的と
する。 本発明の目的を達成する為のズームレンズの主
たる特徴は、物体側より順に第１変倍部と第２変
倍部の２つの変倍部を有し、前記第１変倍部は物
体側より順に変倍の際、移動し第１変倍を行う少
なくとも２つのレンズ群A1，A2を有しており、
前記第２変倍部は第１変倍の際は固定している正
の屈折力のレンズ群B1と負の屈折力のレンズ群
B2の少なくとも２つのレンズ群を有しており、
前記２つのレンズ群A1，A2が一方のズーム端に
位置したとき、前記レンズ群B2の結像倍率β22が
正となるように前記２つのレンズ群B1，B2を移
動させて第２変倍を行い全系の焦点距離を変化さ
せたことである。 従来より、35mmフイルムのスチールカメラ用で
比較的長い焦点距離を有するズームレンズとし
て、代表的なものに焦点距離70〜210mm，変倍比
３のものがある。 第１図にこのズームレンズの近軸光学配置及び
変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示す。同図に
おいて、は合焦の為の正の屈折力を有する第１
レンズ群、はバリエーターとしての負の屈折力
を有する第２レンズ群、はコンペンセーターと
しての正の屈折力を有する第３レンズ群そして
は結像レンズとしての正の屈折力を有する第４レ
ンズ群である。そして第２，第３レンズ群を同図
の矢印の如く移動させて変倍を行つている。 通常、望遠型のズームレンズでは多くの場合、
第３レンズ群を出射する光束は略アフオーカル
（平行）となつている。以下簡単の為、第３レン
ズ群を出射する光束がアフオーカルとして述べ
る。いま第１，第３そして第４レンズ群の焦点距
離を各々1，3，4、第２レンズ群による結像倍
率をβ2としたとき全系の焦点距離Ｆは、 Ｆ＝1×β2×4／3 となる。ここで望遠側若しくは広角側のズーム位
置から更に変倍を行い高変倍を達成する為には、
次の少なくとも１つの方法を行えばよい。 (イ) 望遠側若しくは広角側のズーム位置で焦点距
離1を変化させる。 (ロ) 第２レンズ群の結像倍率β2を変化させる。 (ハ) 焦点距離3を変化させる。 (ニ) 焦点距離4を変化させる。 ここで例えば、望遠側より更に変倍を行いより
望遠化を達成する為には、(イ)と(ニ)の方法では焦点
距離1，4を大きな値へ変化させ、(ロ)の方法では
結像倍率β2を増大させ、(ハ)の方法では焦点距離3
を小さな値へ変化させればよい。広角端より更に
変倍を行いより広角化を達成する為には前述と逆
の方法を行えばよい。 前述の(イ)と(ハ)の方法は第１レンズ群と第３レン
ズ群の焦点距離を各々変化させることであり、こ
の方法は各レンズ群内で例えばレンズ間隔を変化
させれば可能である。しかしながら、レンズ群中
に予め空間を用意しておかねばならず、ズームレ
ンズの長大化を招き好ましくない。 (ロ)の方法は第２レンズ群の移動空間を多く確保
しておけばよいが、第１レンズ群及び第２レンズ
群のレンズ外径が大きくなつてしまう傾向があ
る。 (ニ)の方法は望遠型のズームレンズは比較的結像
レンズとしての第４レンズ群のレンズ全長が長く
なる傾向があり又空間も比較的多いので、望遠型
のズームレンズには有利である。 本発明は望遠型のズームレンズの結像レンズが
比較的レンズ全長が長くなり、又空間も多く存在
する点を利用し、一般の変倍を行う第１変倍部の
後方の結像レンズ群中に第２変倍部を設け、第２
変倍部を少なくとも正と負の屈折力の２つのレン
ズ群B1，B2で構成し、第１変倍が完了若しくは
完了近くになつたら、次に２つのレンズ群B1，
B2を移動させて第２変倍を行い高変倍のズーム
レンズを達成しているのである。そして本発明で
はレンズ群B1，B2を正と負の屈折力のレンズ群
とし、レンズ群B2の結像倍率β22が正となるよう
に全系のレンズ群の屈折力配置を設定すると共
に、２つのレンズ群B1，B2を移動させて第２変
倍を効果的に行つているのである。特に後述する
本発明の実施例では望遠端から更に望遠側へと変
倍を行い、より望遠化を図つたズームレンズを達
成している。そしてレンズ群B2の結像倍率β22が
正となるように構成し、レンズ群B2を射出する
光線が収斂光となるようにすることがよい。第２
変倍部でレンズ群B2に対し第１変倍と同様に負
の倍率、言いかえるならば、レンズ群B2を出射
する光線を発散光とし、変倍を行うこともできる
が、これは一担結像レンズ群内部で光線を発散さ
せる為に結像レンズ群の全長が大きくなり、ひい
てはレンズ系全体を大型化する。又、レンズ群
B2の出射光が発散光であると、それ以降のレン
ズ群で結像させる為にレンズ構成が複雑化し大型
化を招く。レンズ群B2を出射する光線を収斂光、
すなわち、結像倍率β22が正なる構成をとること
により、結像レンズ群内の第２変倍部を設定した
にもかかわらず、リレーレンズ群の大型化を防ぐ
ことができる。結像レンズ群内で正レンズ群B1
と負レンズ群B2でテレタイプのレンズを構成す
ることとなりバツクフオーカスを短くでき、結像
レンズの全長（結像レンズの第１面から像面まで
の距離）が短くすることができる。 本発明の目的とするズームレンズは、以上の各
構成要件を満足することにより達成することがで
きるが、望遠側において更に望遠側に変倍を行い
高変倍化を達成するには、次の諸条件を満足させ
るのが好ましい。 前記２つのレンズ群B1，B2の焦点距離を各々
B1，B2、第１変倍の望遠端のズーム位置での全
系の焦点距離をT、前記第２変倍部の変倍前の焦
点距離をR、前記レンズ群A2の焦点距離を2とす
るとき、 1/2｜R｜＜B1＜T ｜〓2｜＜B2＜T なる条件を満足することである。 条件式(1)は第１変倍から第２変倍へ、すなわち
望遠側から更に望遠側へ変倍する際に移動させる
レンズ群B1の焦点距離を規制するものである。
焦点距離B1が条件式(1)の上限値を越えて屈折力
が弱くなると第２変倍の際の第２レンズ群の移動
量が多くなり、移動の為の空間をレンズ系中に確
保しなければならず、この結果、第２変倍部のレ
ンズ全長が長くなつてしまう。又、下限値を越え
るとレンズ群B1の屈折力が強くなりすぎ、変倍
の際の収差変動が大きく、特に球面収差の変動が
大きくなり又レンズ群B1の光軸方向への変位に
対する像面変位の敏感度が大きくなる為、製造精
度が著しく厳しくなるので好ましくない。 条件式(2)はレンズ群B2の焦点距離を規制する
もので条件式(2)の上限値を越えてレンズ群B2の
屈折力が弱くなると第２変倍の際の第２レンズ群
の移動量を大きくしなければならず、前述と同様
に第２変倍部のレンズ全長が長くなるので好まし
くない。又下限値を越えると変倍の際の収差変動
が大きく、特に第２変倍による超望遠端での球面
収差が補正過剰となり、これを良好に補正するの
が困難となる。 次に本発明の実施例を各図と共に説明する。 第２，第３，第４，第５図は各々本発明の実施
例の近軸光学配置図である。 第２図のズームレンズは、物体側より順に正，
負，正，負そして正の屈折力の第１，第２，第
３，第４，第５そして第６レンズ群の６つのレン
ズ群を有している。広角端Ｗから望遠端Ｔへの第
１変倍は第２レンズ群をバリエーターとして、
第３レンズ群をコンベンセーターとして同図の
如く移動させて行つている。望遠端Ｔから超望遠
端TTへの第２変倍は、第２，第３レンズ群，
を固定させて第４，第５レンズ群，を矢印
の如く移動させて行う。この場合、第４，第５レ
ンズ群を物体側へ両レンズ群の間隔を減少させな
がら移動させて変倍の際の収差変動を少なくして
いる。本実施例では、第４，第５レンズ群を直線
的に移動させているが、一方若しくは両方を非直
線的に移動させて、この領域でもズームレンズと
して使用できる。 本実施例においては、必ずしも第２変倍の全て
の変倍範囲を使う必要はなく、例えば、超望遠端
TTのズーム位置のみ使うようにしてもよい。一
方若しくは両方をズーム軌跡から大きくはずし、
実質的に、望遠端と超望遠端のみ使用できるよう
にすれば収差補正が容易となり、又レンズ構成も
簡単になる。 又本実施例では、第１変倍の際、第３レンズ群
を広角端Ｗでまず像面側へ、望遠端Ｔで物体側
へと往復運動をするよう移動させているので、望
遠端Ｔでは第３レンズ群と第４レンズ群との
間に空間ができる。本実施例では、この空間を第
２変倍の際のレンズ群の移動空間として有効利用
を図り、レンズ系中の無駄な空間を極力少なくし
ている。 尚本実施例において、第６レンズ群は前方の
第４，第５レンズ群の屈折力の強弱により、負の
屈折力となることもある。又、第６レンズ群は
第１，第２変倍において変倍中の収差補正を制御
する場合に有効となるが、特に設けなくても本発
明の目的を達成することができる。 尚、Ｆは結像面である。 第３図のズームレンズは、物体側より順に正，
負，正，負の屈折力の第１，第２，第３，第４，
第５レンズ群と、正又は負の屈折力の第６レンズ
群の６つのレンズ群を有している。第１変倍は第
１，第２，第３レンズ群，，を矢印の如く
移動させて行つているのが第２図の実施例と異な
る。第１レンズ群を第１変倍の際、物体側へ移動
させて第２レンズ群の変倍効果を増大させて高変
倍を達成している。第２変倍は、第４，第５レン
ズ群を移動させて行つている。第６レンズ群
は、第２図の実施例と同様、特に設けなくてもよ
い。第１レンズ群を物体側に移動させることによ
り、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を広角端
において第１実施例より短かくすることができ、
レンズ全長を短縮することができる。又望遠端に
おいては、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を
広くすることができ、第２変倍部の第４レンズ群
及び第５レンズ群の物体側への移動量を大きくす
ることができ、第２変倍部の変倍作用を高めるこ
とが可能となり、より超望遠の焦点距離を実現で
きる。 尚本発明は、望遠系のズームレンズの結像レン
ズに関して著しく効果のあるものであるが、広角
系のズームレンズに関しても応用できる。 第４図のズームレンズは、物体側より順に負，
正，正，負の屈折力の第１，第２，第３，第４レ
ンズ群の４つのレンズ群を有している。第１変倍
は第１，第２レンズ群，を矢印の如く、又第
２変倍は第３，第４レンズ群，を矢印の如く
移動させて行つている。 本実施例は、２群ズームレンズの後方に第２変
倍部を設けて、２群ズームレンズの欠点である高
変倍化を達成しているものである。第３レンズ群
と第４レンズ群との間に第２変倍の際、固定
若しくは移動するレンズ群を設けてもよい。 第５図のズームレンズは、第３図の実施例にお
いて第５レンズ群のかわりに負の屈折力の第６
レンズ群を移動させて第２変倍を行つたもので
あり、本実施例において第５レンズ群は第２変倍
の際、固定させても又移動させてもよい。 以上のように本発明によれば、コンパクトでし
かも高変倍のズームレンズを達成することができ
る。特に望遠側へ更に変倍を図つた高変倍のズー
ムレンズを容易に達成することができる。 次に、第２図に示す本発明の実施例の数値実施
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。物体側より正の
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，負の屈折
力を有する第５レンズ群，正の屈折力を有する第
６レンズ群から成る。各レンズ群の焦点距離は、 1＝97.54，2＝−35.56，3＝113.72， 4＝75.0 ，5＝−70.0 ，6＝1440 但し、iは第ｉレンズ群の焦点距離。 第４レンズ群から第６レンズ群までの広角端で
の合成焦点距離は124.3である。 第５レンズ群の望遠端における倍率は1.56、超
望遠端における倍率は1.87である。 本実施例において、第３レンズ群を射出する光
束はアフオーカルとなつている。
【表】
【表】 次に表−１に前述の条件式(1)，(2)と数値実施例
との関係を示す。
【表】 【図面の簡単な説明】
第１図は従来の望遠型のズームレンズの近軸光
学配置及び変倍の際の各レンズ群の移動軌跡の説
明図、第２，第３，第４，第５図は各々本発明の
実施例のズームレンズの近軸光学配置及び変倍の
際の各レンズ群の移動軌跡の説明図、第６図は本
発明の数値実施例のレンズ断面図、第７図Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは各々本発明の数値実施例の諸収差図
であり、Ａは広角端、Ｂは中間、Ｃは望遠端、Ｄ
は超望遠端のズーム位置での諸収差図である。 図中、，，，，，は各々第１，第
２，第３，第４，第５，第６レンズ群、ΔMはメ
リデイオナル像面、ΔSはサジタル像面である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順に第１変倍部と第２変倍部の２
    つの変倍部を有し、前記第１変倍部は物体側より
    順に変倍の際、移動し第１変倍を行う少なくとも
    ２つのレンズ群A1，A2を有しており、前記第２
    変倍部は第１変倍の際は固定している正の屈折力
    のレンズ群B1と負の屈折力のレンズ群B2の少な
    くとも２つのレンズ群を有しており、前記２つの
    レンズ群A1，A2が一方のズーム端に位置したと
    き前記レンズ群B2の結像倍率β22が正となるよう
    に前記２つのレンズ群B1，B2を移動させて第２
    変倍を行い全系の焦点距離を変化させたことを特
    徴とするズームレンズ。 ２ 前記２つのレンズ群B1，B2の焦点距離を
    各々fB1，fB2、第１変倍の望遠端のズーム位置で
    の全系の焦点距離fT、前記第２変倍部の変倍前の
    焦点距離をfR、前記レンズ群A2の焦点距離をf2と
    するとき、 1/2fR＜fB1＜fT ｜f2｜＜｜fB2｜＜fT なる条件を満足することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載のズームレンズ。
JP59079084A 1984-04-19 1984-04-19 ズ−ムレンズ Granted JPS60222814A (ja)

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