JPH04242708A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH04242708A JPH04242708A JP2417122A JP41712290A JPH04242708A JP H04242708 A JPH04242708 A JP H04242708A JP 2417122 A JP2417122 A JP 2417122A JP 41712290 A JP41712290 A JP 41712290A JP H04242708 A JPH04242708 A JP H04242708A
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- lens
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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
- G02B15/144—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 four groups only
- G02B15/1441—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 four groups only the first group being positive
- G02B15/144113—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 four groups only the first group being positive arranged +-++
-
- 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
- G02B15/22—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 with movable lens means specially adapted for focusing at close distances
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子式スチルカ
メラ及びビデオカメラ等に使用されるズームレンズに関
する。
メラ及びビデオカメラ等に使用されるズームレンズに関
する。
【０００２】
【従来の技術】現在民生用のビデオカメラのズームレン
ズとしては、ズーム比が６倍以上且つＦ値が２．０より
明るい仕様のレンズが使用されている。近時はこのよう
な高変倍で且つ明るいという特徴を維持した上でカメラ
をより小型化及び軽量化することが要求されている。
ズとしては、ズーム比が６倍以上且つＦ値が２．０より
明るい仕様のレンズが使用されている。近時はこのよう
な高変倍で且つ明るいという特徴を維持した上でカメラ
をより小型化及び軽量化することが要求されている。
【０００３】一方、そのような小型化及び軽量化の要求
に応えて、撮像素子として使用される電荷結合型撮像デ
バイス（ＣＣＤ）のイメージャサイズの小型化が進んで
いる。スケーリング（ＳＣＡＬＩＮＧ）の考えにより、
イメージャサイズが小さくなるとカメラレンズそのもの
も小さくできるはずである。
に応えて、撮像素子として使用される電荷結合型撮像デ
バイス（ＣＣＤ）のイメージャサイズの小型化が進んで
いる。スケーリング（ＳＣＡＬＩＮＧ）の考えにより、
イメージャサイズが小さくなるとカメラレンズそのもの
も小さくできるはずである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ズームレンズは１０枚以上の球面レンズで構成されてい
るため、小型化及び軽量化には限界がある不都合があっ
た。また、スケーリングの考えによりカメラレンズを小
型化する場合には、各構成レンズの要求精度もスケーリ
ングされて高められるため、ズームレンズを構成するレ
ンズの枚数が同じでは加工が困難になる不都合がある。 特に、レンズエレメントを研磨加工により球面に仕上げ
る場合、その球面の曲率半径が小さくなると、その精度
を達成するための製造コストが大幅に上昇する虞がある
。
ズームレンズは１０枚以上の球面レンズで構成されてい
るため、小型化及び軽量化には限界がある不都合があっ
た。また、スケーリングの考えによりカメラレンズを小
型化する場合には、各構成レンズの要求精度もスケーリ
ングされて高められるため、ズームレンズを構成するレ
ンズの枚数が同じでは加工が困難になる不都合がある。 特に、レンズエレメントを研磨加工により球面に仕上げ
る場合、その球面の曲率半径が小さくなると、その精度
を達成するための製造コストが大幅に上昇する虞がある
。
【０００５】これに関して近年、プラスチック、ガラス
等を成形してレンズを製造する方法が確立されつつある
。このような成形によるレンズの製造によれば研磨法に
よるレンズの製造と比べて、大量生産時にはレンズの製
造コストを低減できる可能性がある。また、成形による
場合には、レンズ面を非球面に形成することが容易であ
り、カメラレンズを構成するエレメント数を削減でき、
カメラレンズの小型軽量化に多大な寄与が期待できる。 本発明は斯かる点に鑑み、変倍比が大きく明るいという
特徴を損なわずに小型化及び軽量化ができるズームレン
ズを提供することを目的とする。
等を成形してレンズを製造する方法が確立されつつある
。このような成形によるレンズの製造によれば研磨法に
よるレンズの製造と比べて、大量生産時にはレンズの製
造コストを低減できる可能性がある。また、成形による
場合には、レンズ面を非球面に形成することが容易であ
り、カメラレンズを構成するエレメント数を削減でき、
カメラレンズの小型軽量化に多大な寄与が期待できる。 本発明は斯かる点に鑑み、変倍比が大きく明るいという
特徴を損なわずに小型化及び軽量化ができるズームレン
ズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるズームレン
ズは、例えば図１に示す如く、物体側より順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群（１）と、負の屈折力を持
ち変倍を行う第２レンズ群（２）と、正の屈折力を持つ
固定の第３レンズ群（３）と、正の屈折力を持ち変倍に
伴う像面の移動補償及び合焦を行う第４レンズ群（４）
とを有するズームレンズにおいて、その第３レンズ群（
３）を物体側より正レンズ（３１）と負レンズ（３２）
とよりなる２枚の分離したレンズより構成したものであ
る。
ズは、例えば図１に示す如く、物体側より順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群（１）と、負の屈折力を持
ち変倍を行う第２レンズ群（２）と、正の屈折力を持つ
固定の第３レンズ群（３）と、正の屈折力を持ち変倍に
伴う像面の移動補償及び合焦を行う第４レンズ群（４）
とを有するズームレンズにおいて、その第３レンズ群（
３）を物体側より正レンズ（３１）と負レンズ（３２）
とよりなる２枚の分離したレンズより構成したものであ
る。
【０００７】また、本発明は更にその正レンズ（３１）
の物体側の面（３１ａ）の形状を次の数４により表し（
ただし、Ｙは光軸からの高さ、Ｚは物体側を負としたと
きのその高さＹにおけるレンズの頂点の接平面からの距
離、Ｒ３１は近軸曲率半径、Ｋ３１，ＡＤ３１，ＡＥ３
１，ＡＦ３１，ＡＧ３１は夫々係数である）、
の物体側の面（３１ａ）の形状を次の数４により表し（
ただし、Ｙは光軸からの高さ、Ｚは物体側を負としたと
きのその高さＹにおけるレンズの頂点の接平面からの距
離、Ｒ３１は近軸曲率半径、Ｋ３１，ＡＤ３１，ＡＥ３
１，ＡＦ３１，ＡＧ３１は夫々係数である）、
【数４】
その正レンズ（３１）の像側の面（３１ｂ）の形状を次
の数５により表したときに（ただし、Ｙは光軸からの高
さ、Ｚは物体側を負としたときのその高さＹにおけるレ
ンズの頂点の接平面からの距離、Ｒ３２は近軸曲率半径
、Ｋ３２，ＡＤ３２，ＡＥ３２，ＡＦ３２，ＡＧ３２は
夫々係数である）、
の数５により表したときに（ただし、Ｙは光軸からの高
さ、Ｚは物体側を負としたときのその高さＹにおけるレ
ンズの頂点の接平面からの距離、Ｒ３２は近軸曲率半径
、Ｋ３２，ＡＤ３２，ＡＥ３２，ＡＦ３２，ＡＧ３２は
夫々係数である）、
【数５】
その正レンズ（３１）の形状が次の数６の関係を満足す
るようにしたものである。
るようにしたものである。
【数６】
−Ｋ３１／（８Ｒ３１３）−ＡＤ３１＋Ｋ３２／（
８Ｒ３２３）＋ＡＤ３２＞０
８Ｒ３２３）＋ＡＤ３２＞０
【０００８】また、本発明
は更にその負レンズ（３２）の像側の面の曲率半径をＲ
３４（Ｒ１３に対応する）（物体側に凸の場合を正とす
る）、ズームレンズの全体としての広角端の焦点距離を
ｆｗ、全体としての望遠端の焦点距離をｆｔとしたとき
に、
は更にその負レンズ（３２）の像側の面の曲率半径をＲ
３４（Ｒ１３に対応する）（物体側に凸の場合を正とす
る）、ズームレンズの全体としての広角端の焦点距離を
ｆｗ、全体としての望遠端の焦点距離をｆｔとしたとき
に、
【数７】
の関係が成立するようにしたものである。
【０００９】
【作用】斯かる本発明においては、正の屈折力を持つ固
定の第１レンズ群（１）と、変倍を行うためのバリエー
タとしての負の屈折力の第２レンズ群（２）と、正の屈
折力を持つ固定の第３レンズ群（３）と、その第２レン
ズ群の変倍による像面の移動を補正してその像面位置を
一定に保つコンペンセータの機能とフォーカシングを行
う機能とを兼ね備えた正の屈折力を持つ第４レンズ群（
４）とからなる正負正正の４群構成のリアフォーカス方
式のズームレンズが基本構成として採用される。
定の第１レンズ群（１）と、変倍を行うためのバリエー
タとしての負の屈折力の第２レンズ群（２）と、正の屈
折力を持つ固定の第３レンズ群（３）と、その第２レン
ズ群の変倍による像面の移動を補正してその像面位置を
一定に保つコンペンセータの機能とフォーカシングを行
う機能とを兼ね備えた正の屈折力を持つ第４レンズ群（
４）とからなる正負正正の４群構成のリアフォーカス方
式のズームレンズが基本構成として採用される。
【００１０】更に本発明では、その第３レンズ群（３）
が物体側より正レンズ（３１）及び負レンズ（３２）が
分離して配されたテレフォトタイプであるため、その第
３レンズ群の主点位置は物体側に配置されていることに
なる。これにより、第２レンズ群（２）の可動範囲を実
効的に大きくとることができ、レンズの全長を短縮化す
ることができる。またテレフォトタイプであるため、第
４レンズ群への入射光束を第３レンズ群への入射光束よ
り小さくする事が可能で、４群の軽量化がはかれる。こ
れにより４群の駆動系に対する負担が軽減され、変倍、
合焦に対する応答性が向上し、レンズ及び駆動系を含ん
だ鏡筒構造を細くすることができる。更に、その第３レ
ンズ群（３）が２枚のレンズより構成されているため、
ズームレンズ全体としてレンズの枚数を削減することが
でき全体をより小型化することができる。
が物体側より正レンズ（３１）及び負レンズ（３２）が
分離して配されたテレフォトタイプであるため、その第
３レンズ群の主点位置は物体側に配置されていることに
なる。これにより、第２レンズ群（２）の可動範囲を実
効的に大きくとることができ、レンズの全長を短縮化す
ることができる。またテレフォトタイプであるため、第
４レンズ群への入射光束を第３レンズ群への入射光束よ
り小さくする事が可能で、４群の軽量化がはかれる。こ
れにより４群の駆動系に対する負担が軽減され、変倍、
合焦に対する応答性が向上し、レンズ及び駆動系を含ん
だ鏡筒構造を細くすることができる。更に、その第３レ
ンズ群（３）が２枚のレンズより構成されているため、
ズームレンズ全体としてレンズの枚数を削減することが
でき全体をより小型化することができる。
【００１１】また、その正レンズ（３１）の一面（３１
ａ）及び他面（３１ｂ）の形状が夫々数４及び数５で表
されると共に、数６の関係が成立するということは、そ
の正レンズ（３１）の少なくとも一方の面が非球面であ
ることを意味する。この場合、その非球面が球面収差補
正として作用するため、その第３レンズ群（３）内の正
レンズ（３１）及び負レンズ（３２）の組合せにより同
じ軸上収差である軸上色収差の補正を球面収差の補正と
は別に独立して行うことが可能となる。従って、その第
３レンズ群（３）としての収差補正の自由度を高くする
ことができる。これによりその他の群、特に結像作用を
行う第４レンズ群（４）への収差補正上の負担を軽くす
ることができ、ひいては第４レンズ群を短焦点化してレ
ンズの全長を短縮することができる。
ａ）及び他面（３１ｂ）の形状が夫々数４及び数５で表
されると共に、数６の関係が成立するということは、そ
の正レンズ（３１）の少なくとも一方の面が非球面であ
ることを意味する。この場合、その非球面が球面収差補
正として作用するため、その第３レンズ群（３）内の正
レンズ（３１）及び負レンズ（３２）の組合せにより同
じ軸上収差である軸上色収差の補正を球面収差の補正と
は別に独立して行うことが可能となる。従って、その第
３レンズ群（３）としての収差補正の自由度を高くする
ことができる。これによりその他の群、特に結像作用を
行う第４レンズ群（４）への収差補正上の負担を軽くす
ることができ、ひいては第４レンズ群を短焦点化してレ
ンズの全長を短縮することができる。
【００１２】また、正負正正の４群構成となる所謂リア
フォーカス方式のズームレンズでは、第１レンズ群（１
）〜第３レンズ群（３）までの前３群によりアフォーカ
ル系が構成されている。即ち、その第３レンズ群（３）
から射出する光束は平行光束となる。この場合、第３レ
ンズ群（３）の負レンズ（３２）の像側の面が平面に近
い形状であると、結像面からの反射光の再結像点がその
結像面の近くに形成されてゴースト等の画質劣化が生じ
る。また、その負レンズ（３２）の像側の面を像側に凸
の形状にすると、再結像点は物体側からみてその結像面
の後方に形成されるが、至近距離撮影時に第４レンズ群
（４）が合焦のため物体側に移動すると、その再結像点
がその結像点に近づくか、又は集束する光束がその結像
面を通ることになり、同じくゴースト等の問題が生ずる
。一方、その負レンズ（３２）の像側の面の曲率半径が
数７の条件を充すようにして、その面を像側に凹の形状
にすると、その結像面からの反射光の再結像点はその結
像点よりも物体側に形成される。従って、その結像面に
は再結像点からの弱い発散光のみが照射されることにな
るので、目障りなゴースト等が形成されない。
フォーカス方式のズームレンズでは、第１レンズ群（１
）〜第３レンズ群（３）までの前３群によりアフォーカ
ル系が構成されている。即ち、その第３レンズ群（３）
から射出する光束は平行光束となる。この場合、第３レ
ンズ群（３）の負レンズ（３２）の像側の面が平面に近
い形状であると、結像面からの反射光の再結像点がその
結像面の近くに形成されてゴースト等の画質劣化が生じ
る。また、その負レンズ（３２）の像側の面を像側に凸
の形状にすると、再結像点は物体側からみてその結像面
の後方に形成されるが、至近距離撮影時に第４レンズ群
（４）が合焦のため物体側に移動すると、その再結像点
がその結像点に近づくか、又は集束する光束がその結像
面を通ることになり、同じくゴースト等の問題が生ずる
。一方、その負レンズ（３２）の像側の面の曲率半径が
数７の条件を充すようにして、その面を像側に凹の形状
にすると、その結像面からの反射光の再結像点はその結
像点よりも物体側に形成される。従って、その結像面に
は再結像点からの弱い発散光のみが照射されることにな
るので、目障りなゴースト等が形成されない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明しよう。図１は本例のズームレンズを示し、この
図１において、物体側から像面５に向けて順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群１、負の屈折力を持つバリ
エータとしての第２レンズ群２、正の屈折力を持つ固定
の第３レンズ群３及び正の屈折力を持つコンペンセータ
としての第４レンズ群４を配する。矢印Ａ１及びＡ２の
そのズームレンズの光軸に垂直な成分が倍率に対応し、
矢印Ａ１及びＡ２のその光軸に平行な成分がレンズ群の
動きに対応するものとすると、変倍時には第２レンズ群
２は矢印Ａ１に対応して移動し、第４レンズ群４は変倍
時の像面の変動を補償するように矢印Ａ２に対応して移
動する。この第４レンズ群４は矢印Ａ３に対応して単独
に移動することにより、フォーカシング機能をも有する
。即ち、本例のズームレンズは正負正正の４群構成で、
且つ所謂インナーフォーカス方式に属するリアフォーカ
ス方式である。また、第２レンズ群２と第３レンズ群３
との間に絞り６を配し、第４レンズ群４と像面５との間
に光学的ローパスフィルタとしてのガラスブロック７を
配する。
て説明しよう。図１は本例のズームレンズを示し、この
図１において、物体側から像面５に向けて順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群１、負の屈折力を持つバリ
エータとしての第２レンズ群２、正の屈折力を持つ固定
の第３レンズ群３及び正の屈折力を持つコンペンセータ
としての第４レンズ群４を配する。矢印Ａ１及びＡ２の
そのズームレンズの光軸に垂直な成分が倍率に対応し、
矢印Ａ１及びＡ２のその光軸に平行な成分がレンズ群の
動きに対応するものとすると、変倍時には第２レンズ群
２は矢印Ａ１に対応して移動し、第４レンズ群４は変倍
時の像面の変動を補償するように矢印Ａ２に対応して移
動する。この第４レンズ群４は矢印Ａ３に対応して単独
に移動することにより、フォーカシング機能をも有する
。即ち、本例のズームレンズは正負正正の４群構成で、
且つ所謂インナーフォーカス方式に属するリアフォーカ
ス方式である。また、第２レンズ群２と第３レンズ群３
との間に絞り６を配し、第４レンズ群４と像面５との間
に光学的ローパスフィルタとしてのガラスブロック７を
配する。
【００１４】更に、その第１レンズ群１は物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズ１１とそれに接合された正
レンズ１２とより構成し、その第２レンズ群２は物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１と負レンズ２２
とそれに接合された正レンズ２３とより構成し、その第
３レンズ群３は物体側より正レンズ３１と負レンズ３２
とよりなる２枚の分離されたレンズより構成し、その第
４レンズ群４は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ４１とそれに接合された正レンズ４２とより構成する
。また、その第３レンズ群３の正レンズ３１の両面を非
球面としてその正レンズ３１の物体側の直前に絞り６を
配している。これにより非球面が軸外収差を悪化させる
ことなく球面収差を良好に補正することができる利益が
ある。
を向けた負メニスカスレンズ１１とそれに接合された正
レンズ１２とより構成し、その第２レンズ群２は物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１と負レンズ２２
とそれに接合された正レンズ２３とより構成し、その第
３レンズ群３は物体側より正レンズ３１と負レンズ３２
とよりなる２枚の分離されたレンズより構成し、その第
４レンズ群４は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ４１とそれに接合された正レンズ４２とより構成する
。また、その第３レンズ群３の正レンズ３１の両面を非
球面としてその正レンズ３１の物体側の直前に絞り６を
配している。これにより非球面が軸外収差を悪化させる
ことなく球面収差を良好に補正することができる利益が
ある。
【００１５】図２に本例のズームレンズの諸元の内の形
状的なパラメータの割当てを示し、この図２に示すよう
に、物体側から像面側に順にｉ番目（ｉ＝１，２，‥‥
，１８）の面の曲率半径及びｉ番目の面と（ｉ＋１）番
目の面との間隔を夫々Ｒｉ及びｄｉとする。また、その
ｉ番目の面と（ｉ＋１）番目の面との間の媒質のｄ線の
屈折率及びアッベ数を夫々ｎｉ及びνｉとする。この場
合、３番目、１０番目、１１番目及び１６番目の面は非
球面で構成され、その非球面形状は次の数８で表すこと
ができる。
状的なパラメータの割当てを示し、この図２に示すよう
に、物体側から像面側に順にｉ番目（ｉ＝１，２，‥‥
，１８）の面の曲率半径及びｉ番目の面と（ｉ＋１）番
目の面との間隔を夫々Ｒｉ及びｄｉとする。また、その
ｉ番目の面と（ｉ＋１）番目の面との間の媒質のｄ線の
屈折率及びアッベ数を夫々ｎｉ及びνｉとする。この場
合、３番目、１０番目、１１番目及び１６番目の面は非
球面で構成され、その非球面形状は次の数８で表すこと
ができる。
【数８】
【００１６】この数８において、Ｙは光軸からの高さ、
Ｚは光軸からの高さＹにおける非球面上の点のレンズ頂
点の接平面からの距離、Ｒｉ（ｉ＝３，１０，１１，１
６）は近軸曲率半径、Ｋｉはｉ番目の面の円錐係数、Ａ
Ｄｉ，ＡＥｉ，ＡＦｉ，ＡＧｉは夫々ｉ番目の面の非球
面係数であり、それら係数を以下のように設定する。 ｉ Ｋｉ ＡＤｉ
ＡＥｉ ＡＦｉ
ＡＧｉ ３ ０ ０．３７６×１０−５
−０．１０２×１０−８ −０．１０７×１０
−１１ ０．２２６×１０−１３１０ ０
−０．２２９×１０−５ −０．２５９×１０
−６ ０．８２９×１０−９ ０．１１
２×１０−９１１ ０ ０．５４４×１０
−４ −０．１９７×１０−６ −０．２１５×
１０−８ ０．１６４×１０−９１６
０ ０．６９９×１０−４ −０．４１９×１
０−７ −０．１１６×１０−８ ０．１
３３×１０−１０
Ｚは光軸からの高さＹにおける非球面上の点のレンズ頂
点の接平面からの距離、Ｒｉ（ｉ＝３，１０，１１，１
６）は近軸曲率半径、Ｋｉはｉ番目の面の円錐係数、Ａ
Ｄｉ，ＡＥｉ，ＡＦｉ，ＡＧｉは夫々ｉ番目の面の非球
面係数であり、それら係数を以下のように設定する。 ｉ Ｋｉ ＡＤｉ
ＡＥｉ ＡＦｉ
ＡＧｉ ３ ０ ０．３７６×１０−５
−０．１０２×１０−８ −０．１０７×１０
−１１ ０．２２６×１０−１３１０ ０
−０．２２９×１０−５ −０．２５９×１０
−６ ０．８２９×１０−９ ０．１１
２×１０−９１１ ０ ０．５４４×１０
−４ −０．１９７×１０−６ −０．２１５×
１０−８ ０．１６４×１０−９１６
０ ０．６９９×１０−４ −０．４１９×１
０−７ −０．１１６×１０−８ ０．１
３３×１０−１０
【００１７】この場合、その１０番目
の面と１１番目の面とは夫々第３レンズ群３の正レンズ
３１の物体側の面及び像側の面であり、それら２面の間
には更に次の数９の条件を課す。
の面と１１番目の面とは夫々第３レンズ群３の正レンズ
３１の物体側の面及び像側の面であり、それら２面の間
には更に次の数９の条件を課す。
【数９】
−Ｋ１０／（８Ｒ１０３）−ＡＤ１０＋Ｋ１１／（８
Ｒ１１３）＋ＡＤ１１＞０
Ｒ１１３）＋ＡＤ１１＞０
【００１８】そして、図２の
諸元Ｒｉ，ｄｉ及びｎｉ，νｉの値を次のように設定す
る。 ｉ Ｒｉ
ｄｉ ｎｉ
νｉ １ ２７．９９
１．７１ １．８０
５ ２５．５ ２
１９．６２ ６．８６
１．５８９ ６１．３
＊３ −１７３．２５
（可変） ４ ３２．１２
１．１４
１．８３４ ３７．２ ５
１０．６７ ３．９２
６ −１３．１３
１．１４ １．６９７
４８．５ ７ １４
．３４ ３．２９
１．８４７ ２３．８
８ −１１２．８８
（可変） ９ ∞（絞り）
０．５７ ＊１０ １６．５３
４．２９ １
．５８９ ６１．３ ＊１１
−２６．７８ ４．７５
１２ −２８．２８
１．１４ １．８４７
２３．８ １３ １００．
００ （可変） １４
１８．６６ １．１４
１．７８５ ２
５．７ １５ １１．７６
５．７１ １．６９
４ ５３．３ ＊１６
−３０．８７ （可変）
１７ ∞ ８．
２９ １．５１７
６４．２ １８ ∞
０
諸元Ｒｉ，ｄｉ及びｎｉ，νｉの値を次のように設定す
る。 ｉ Ｒｉ
ｄｉ ｎｉ
νｉ １ ２７．９９
１．７１ １．８０
５ ２５．５ ２
１９．６２ ６．８６
１．５８９ ６１．３
＊３ −１７３．２５
（可変） ４ ３２．１２
１．１４
１．８３４ ３７．２ ５
１０．６７ ３．９２
６ −１３．１３
１．１４ １．６９７
４８．５ ７ １４
．３４ ３．２９
１．８４７ ２３．８
８ −１１２．８８
（可変） ９ ∞（絞り）
０．５７ ＊１０ １６．５３
４．２９ １
．５８９ ６１．３ ＊１１
−２６．７８ ４．７５
１２ −２８．２８
１．１４ １．８４７
２３．８ １３ １００．
００ （可変） １４
１８．６６ １．１４
１．７８５ ２
５．７ １５ １１．７６
５．７１ １．６９
４ ５３．３ ＊１６
−３０．８７ （可変）
１７ ∞ ８．
２９ １．５１７
６４．２ １８ ∞
０
【００１９】この表において、記号
＊を付して示すｉ（ｉ＝３，１０，１１，１６）に対応
するＲｉの値は夫々非球面の基準球面の半径であり、ｒ
９が∞であるのは絞りが平面であることに対応する。ｎ
ｉとνｉとが空欄である部分は媒質が空気である領域に
対応する。また、本例のズームレンズの全体の焦点距離
ｆは１０〜６０ｍｍ、Ｆ値は２．０〜２．８、半画角ｗ
は２３．２０〜４．０９゜である。また、広角ポジショ
ン、中間ポジション及び望遠ポジションにおける上述の
可変の間隔ｄｉ（ｉ＝３，８，１３，１６）の値は夫々
次のようになる。 ｆ（ｍｍ） ｄ３
ｄ８ ｄ１３ ｄ１６
１０．０ ２．１６
２３．０３ １０．３９
８．９９ ３０．３
１７．６９ ７．５０
７．２２ １２．１６ ６
０．０ ２４．７６
０．４３ １０．５５
８．８３
＊を付して示すｉ（ｉ＝３，１０，１１，１６）に対応
するＲｉの値は夫々非球面の基準球面の半径であり、ｒ
９が∞であるのは絞りが平面であることに対応する。ｎ
ｉとνｉとが空欄である部分は媒質が空気である領域に
対応する。また、本例のズームレンズの全体の焦点距離
ｆは１０〜６０ｍｍ、Ｆ値は２．０〜２．８、半画角ｗ
は２３．２０〜４．０９゜である。また、広角ポジショ
ン、中間ポジション及び望遠ポジションにおける上述の
可変の間隔ｄｉ（ｉ＝３，８，１３，１６）の値は夫々
次のようになる。 ｆ（ｍｍ） ｄ３
ｄ８ ｄ１３ ｄ１６
１０．０ ２．１６
２３．０３ １０．３９
８．９９ ３０．３
１７．６９ ７．５０
７．２２ １２．１６ ６
０．０ ２４．７６
０．４３ １０．５５
８．８３
【００２０】これらの値を用いると、
望遠側での焦点距離ｆｔは６０ｍｍ、広角側での焦点距
離ｆｗは１０ｍｍであり、レンズの第１面から結像位置
までの間隔ＺＬは８８．５ｍｍであるため、ズーム倍率
ｆｔ／ｆｗは６であると共に、 ＺＬ／ｆｔ＝１．４８ が成立している。このように本例によれば、ズーム倍率
が大きく明るいという特徴を維持しながら、ズームレン
ズの全長をきわめて短くすることができ、ズームレンズ
を小型化することができる利益がある。
望遠側での焦点距離ｆｔは６０ｍｍ、広角側での焦点距
離ｆｗは１０ｍｍであり、レンズの第１面から結像位置
までの間隔ＺＬは８８．５ｍｍであるため、ズーム倍率
ｆｔ／ｆｗは６であると共に、 ＺＬ／ｆｔ＝１．４８ が成立している。このように本例によれば、ズーム倍率
が大きく明るいという特徴を維持しながら、ズームレン
ズの全長をきわめて短くすることができ、ズームレンズ
を小型化することができる利益がある。
【００２１】図１を参照して本例の第３レンズ群３の負
レンズ３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３につき詳細に説
明する。本例のズームレンズは第１レンズ群１〜第３レ
ンズ群３がアフォーカル系を構成しており、第１レンズ
群１に入射する光束φ１が平行光束である場合には（特
に遠方の物体の一点から射出される光束はレンズの前面
では平行光束とみなすことができる）、第３レンズ群３
から第４レンズ群４に向けて射出される光束φ２は平行
光束に近くなる。その光束φ２が第４レンズ群４を介し
て像面５上の一点に集束される。この場合、その像面５
からの反射光は逆の光路を通って平行光束φ３としてそ
の負レンズ３２に戻されるので、その負レンズ３２の像
側の面が平面に近い形状であるとその像面５にはその負
レンズ３２の反射光によるゴースト等が形成される。
レンズ３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３につき詳細に説
明する。本例のズームレンズは第１レンズ群１〜第３レ
ンズ群３がアフォーカル系を構成しており、第１レンズ
群１に入射する光束φ１が平行光束である場合には（特
に遠方の物体の一点から射出される光束はレンズの前面
では平行光束とみなすことができる）、第３レンズ群３
から第４レンズ群４に向けて射出される光束φ２は平行
光束に近くなる。その光束φ２が第４レンズ群４を介し
て像面５上の一点に集束される。この場合、その像面５
からの反射光は逆の光路を通って平行光束φ３としてそ
の負レンズ３２に戻されるので、その負レンズ３２の像
側の面が平面に近い形状であるとその像面５にはその負
レンズ３２の反射光によるゴースト等が形成される。
【００２２】これを避けるため本例では、その負レンズ
３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３が次の数１０の条件を
充すようにしている。ただし、曲率半径は物体側に凸の
ときに正の値になるように符号を定める。
３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３が次の数１０の条件を
充すようにしている。ただし、曲率半径は物体側に凸の
ときに正の値になるように符号を定める。
【数１０】
これはその負レンズ３２の像側の面が像面５の側に凹と
なり、その負レンズ３２からその光束φ４が集束する点
までの距離をＬＦ、その負レンズ３２からその像面５ま
での距離をＬＩとすると、ＬＦ＜ＬＩであることを意味
する。これによりその像面５には次第に拡散する弱い反
射光が照射されることになり、ゴースト等の影響は軽減
される。
なり、その負レンズ３２からその光束φ４が集束する点
までの距離をＬＦ、その負レンズ３２からその像面５ま
での距離をＬＩとすると、ＬＦ＜ＬＩであることを意味
する。これによりその像面５には次第に拡散する弱い反
射光が照射されることになり、ゴースト等の影響は軽減
される。
【００２３】次に、図３〜図５に本例のズームレンズの
諸収差を示す。図３のＡ，Ｂ，Ｃは夫々広角ポジション
（ｆ＝１０．０ｍｍ）における球面収差，非点収差，歪
曲収差を示し、図４のＡ〜Ｃは中間ポジション（ｆ＝３
０．３ｍｍ）における諸収差を示し、図５のＡ〜Ｃは同
様に望遠ポジション（ｆ＝６０．０ｍｍ）における諸収
差を示す。なお、本発明は上述実施例に限定されず本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ること
は勿論である。
諸収差を示す。図３のＡ，Ｂ，Ｃは夫々広角ポジション
（ｆ＝１０．０ｍｍ）における球面収差，非点収差，歪
曲収差を示し、図４のＡ〜Ｃは中間ポジション（ｆ＝３
０．３ｍｍ）における諸収差を示し、図５のＡ〜Ｃは同
様に望遠ポジション（ｆ＝６０．０ｍｍ）における諸収
差を示す。なお、本発明は上述実施例に限定されず本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ること
は勿論である。
【００２４】
【発明の効果】本発明のズームレンズによれば、正負正
正の４群構成のズームレンズにおいて、第３レンズ成分
を非球面を有する正レンズと負レンズとの２枚のレンズ
で構成するようにしたので、変倍比が大きく明るいとい
う特徴を維持したままで、レンズを小型化及び軽量化で
きる利益がある。また、その負レンズの像側の面を像側
に凹になるようにしたときには、その負レンズの反射光
によるゴースト等の影響が小さくなる利益がある。
正の４群構成のズームレンズにおいて、第３レンズ成分
を非球面を有する正レンズと負レンズとの２枚のレンズ
で構成するようにしたので、変倍比が大きく明るいとい
う特徴を維持したままで、レンズを小型化及び軽量化で
きる利益がある。また、その負レンズの像側の面を像側
に凹になるようにしたときには、その負レンズの反射光
によるゴースト等の影響が小さくなる利益がある。
【図１】本発明によるズームレンズの一実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】図１の構成における形状のパラメータの割当て
を示す線図である。
を示す線図である。
【図３】その実施例の広角ポジションにおける収差図で
ある。
ある。
【図４】その実施例の中間ポジションにおける収差図で
ある。
ある。
【図５】その実施例の望遠ポジションにおける収差図で
ある。
ある。
１ 第１レンズ群
２ 第２レンズ群
３ 第３レンズ群
４ 第４レンズ群
３１ 正レンズ
３２ 負レンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力を持つ固定
の第１レンズ群と、負の屈折力を持ち変倍を行う第２レ
ンズ群と、正の屈折力を持つ固定の第３レンズ群と、正
の屈折力を持ち変倍に伴う像面の移動補償及び合焦を行
う第４レンズ群とを有するズームレンズにおいて、上記
第３レンズ群を物体側より正レンズと負レンズとよりな
る２枚の分離したレンズより構成したことを特徴とする
ズームレンズ。 - 【請求項２】 上記第３レンズ群の正レンズの物体側
の面の形状を次の数１により表し（ただし、Ｙは光軸か
らの高さ、Ｚは物体側を負としたときのその高さＹにお
けるレンズの頂点の接平面からの距離、Ｒ３１は近軸曲
率半径、Ｋ３１，ＡＤ３１，ＡＥ３１，ＡＦ３１，ＡＧ
３１は夫々係数である）、 【数１】 上記正レンズの像側の面の形状を次の数２により表した
ときに（ただし、Ｙは光軸からの高さ、Ｚは物体側を負
としたときのその高さＹにおけるレンズの頂点の接平面
からの距離、Ｒ３２は近軸曲率半径、Ｋ３２，ＡＤ３２
，ＡＥ３２，ＡＦ３２，ＡＧ３２は夫々係数である）、 【数２】 上記正レンズの形状が次の関係 −Ｋ３１／（８Ｒ３１３）−ＡＤ３１＋Ｋ３２／（
８Ｒ３２３）＋ＡＤ３２＞０を満足していることを特徴
とする請求項１記載のズームレンズ。 - 【請求項３】 上記負レンズの像側の面の曲率半径を
Ｒ３４（物体側に凸の場合を正とする）、ズームレンズ
の全体としての広角端の焦点距離をｆｗ、全体としての
望遠端の焦点距離をｆｔとしたときに、 【数３】 の関係が成立するようにしたことを特徴とする請求項１
記載のズームレンズ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417122A JP3003226B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | ズームレンズ |
| KR1019910020766A KR100195316B1 (ko) | 1990-12-28 | 1991-11-21 | 줌렌즈 |
| US07/803,439 US5233471A (en) | 1990-12-28 | 1991-12-06 | Zoom lens |
| DE69107600T DE69107600T2 (de) | 1990-12-28 | 1991-12-26 | Zoom Objektiv. |
| EP91403548A EP0493261B1 (en) | 1990-12-28 | 1991-12-26 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417122A JP3003226B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04242708A true JPH04242708A (ja) | 1992-08-31 |
| JP3003226B2 JP3003226B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=18525256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417122A Expired - Fee Related JP3003226B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | ズームレンズ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5233471A (ja) |
| EP (1) | EP0493261B1 (ja) |
| JP (1) | JP3003226B2 (ja) |
| KR (1) | KR100195316B1 (ja) |
| DE (1) | DE69107600T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000131610A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Sony Corp | ズームレンズ |
| JP2007003873A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Olympus Corp | ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 |
| JP2008203344A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Nikon Corp | ズームレンズと、これを有する光学装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0529646B1 (en) * | 1991-08-30 | 1997-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| JPH05341187A (ja) * | 1992-04-10 | 1993-12-24 | Ricoh Co Ltd | 実像式変倍ファインダーおよび倍率遷移可能な実像式変倍ファインダー |
| US5583698A (en) * | 1993-06-07 | 1996-12-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Aspherical zoom lens |
| KR0133445B1 (ko) * | 1993-09-17 | 1998-04-23 | 구자홍 | 광학 뷰 파인더를 일체화한 리어 포커스방식 줌렌즈 |
| US6886207B1 (en) | 1999-06-14 | 2005-05-03 | The Procter & Gamble Company | Toothbrush |
| JP4626135B2 (ja) * | 2002-10-04 | 2011-02-02 | 株式会社ニコン | 大口径比内焦式望遠ズームレンズ |
| KR101971475B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2019-04-23 | 한화테크윈 주식회사 | 줌 렌즈계 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5782812A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-24 | Canon Inc | Zoom lens |
| JP2538526B2 (ja) * | 1986-03-17 | 1996-09-25 | キヤノン株式会社 | ズ−ムレンズ |
| US4802717A (en) * | 1986-04-21 | 1989-02-07 | Hughes Aircraft Company | Infrared afocal zoom telescope |
| US4802747A (en) * | 1986-09-25 | 1989-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens |
| JP2737838B2 (ja) * | 1986-11-13 | 1998-04-08 | オリンパス光学工業株式会社 | 変倍レンズ系 |
| JPH01185608A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-25 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2417122A patent/JP3003226B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-21 KR KR1019910020766A patent/KR100195316B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-12-06 US US07/803,439 patent/US5233471A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-26 DE DE69107600T patent/DE69107600T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-26 EP EP91403548A patent/EP0493261B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000131610A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Sony Corp | ズームレンズ |
| JP2007003873A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Olympus Corp | ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 |
| JP2008203344A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Nikon Corp | ズームレンズと、これを有する光学装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0493261A2 (en) | 1992-07-01 |
| EP0493261A3 (en) | 1992-11-04 |
| DE69107600D1 (de) | 1995-03-30 |
| KR920012957A (ko) | 1992-07-28 |
| DE69107600T2 (de) | 1995-08-03 |
| KR100195316B1 (ko) | 1999-06-15 |
| JP3003226B2 (ja) | 2000-01-24 |
| US5233471A (en) | 1993-08-03 |
| EP0493261B1 (en) | 1995-02-22 |
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Legal Events
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