JPH0429109A - 大口径広角ズームレンズ - Google Patents

大口径広角ズームレンズ

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JPH0429109A
JPH0429109A JP13587790A JP13587790A JPH0429109A JP H0429109 A JPH0429109 A JP H0429109A JP 13587790 A JP13587790 A JP 13587790A JP 13587790 A JP13587790 A JP 13587790A JP H0429109 A JPH0429109 A JP H0429109A
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JP
Japan
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lens group
lens
wide
angle
telephoto end
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Application number
JP13587790A
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English (en)
Inventor
Kotaro Yano
光太郎 矢野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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〕 本発明は大口径の広角ズームレンズでコンパクトで高性
能なズ・−ムレンズに関するものである。
従来より画角が63.4°〜34.3°、口径比2.8
程度の大口径ズームレンズとしては、物体側より順に発
散性の第1レンズ群、収斂性の第2レンズ群で構成され
、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させてズー
ミングを行う、いわゆる2群ズームレンズが特公昭55
−13334号公報等で提案されている。
しかし、2群ズームレンズで大口径の性能の良いズーム
レンズを得るためには、各レンズ群の屈折力を弱くする
必要が生じそのためズーミングによる各レンズ群の移動
量が大きくなってしまう。従って、ズームレンズ系の全
長が特に広角端で長くなり、また第2レンズ群内に絞り
を設けると望遠端での開放絞り径が大きくなりそれにと
もないレンズ鏡筒の外径も増大してしまう。
2群ズームタイプのズームレンズをさらにコンパクトな
系にするためには、収斂性の第2レンズ群を収斂性の第
2レンズ群、発散性の第3レンズ群、収斂性の第4レン
ズ群の3群に分割し、第3レンズ群を両側のレンズ群に
対して相対的に移動させることにより、各レンズ群のズ
ーミングによる移動量を少なくすればよい。このような
いわゆる4群ズームタイプのズーム方式を取り入れ、レ
ンズ系をコンパクトにした例に特公昭55−14403
号公報等がある。
しかし、上記実施例では口径比が2.8程度の大口径の
広角ズームレンズは提供されていず、望遠端での口径比
が4程度であった。
〔発明が解決しようとしている問題点〕本発明の目的は
レンズ外径が小さ(全長の短いコンパクトな高性能の大
口径広角ズームレンズを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的を達成するためのズームレンズは、物体側
より順に発散性の第1レンズ群、収斂性の第2レンズ群
、発散性の第3レンズ群、収斂性の第4レンズ群を有し
、前記4つのレンズ群を移動によりズーミングを行うズ
ームレンズにおいて、広角端から望遠端にズーミングを
行う際、上記第2レンズ群と第4レンズ群は一体となっ
て光軸上を物体側に移動し、第3レンズ群は光軸上を像
側に移動し、広角端での全系の焦点距離をf W N望
遠端での全系の焦点距離をf7、第1レンズ群の焦点距
離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、
0.45 < −< 0.7 f丁 を満足する。数値列の極値の意味は後述する。
〔実施例〕
第1図のように、レンズ系を物体側より順に発散性の第
1レンズ群11、収斂性の第2レンズ群12、発散性の
第3レンズ群13、収斂性の第4レンズ群14より構成
し、第3レンズ群工3を両側のレンズ群に対して相対的
に移動させることにより、各レンズ群のズーミングの際
の移動量を少なくすることができる。従って、全長のコ
ンパクトなレンズ系が得られる。しかも、第3レンズ群
に絞りを設けた場合、第3レンズ群の移動量は極めて小
さくできるので、望遠端での開放絞り径が小さ(なり、
レンズ外径もコンパクトにすることができる。さらに、
第2レンズ群12と第4レンズ群14が一体となって移
動するので鏡筒構造も2群ズームタイプに比べ、それ程
複雑にはならない。
しかし、この様な4群ズームタイプのズームレンズにお
いて、大口径比のものは提供されていない。
この理由は、主に望遠端において、正の屈折力の第2群
で球面収差が大きくアンダーに発生するため、球面収差
を補正するのが非常に困難であるからである。球面収差
は、入射高の4乗に比例して大きくなるから、望遠端で
大口径比を実現するためには、望遠端での第2レンズ群
への軸上光線の入射高を従来のものより低くする様な屈
折力の配置をとるのが良い。まず第1レンズ群への軸上
光線の最大入射高をh17とすると望遠端の口径比F、
はF、=f□/2h 、 、         (3)
である。また、このとき、第2レンズ群への最大入射高
h2Tは、第1レンズ群の焦点距離F、と第1レンズ群
と第2レンズ群との主点間隔 r  、工により、 h2 y=h+r  (l  e’  17/f17)
   (4)で表わされるから(3)、(4)式より、
h  27 −f 7  (1−e  )  7/f 
 1)  /2F Tである。従って、第2レンズ群へ
の軸上光線の入射高を低くし望遠端で球面収差を補正す
るには、(]  eaT/f+)の値を従来のものに比
べ小さ(すれば良い。第1レンズ群と第2レンズ群の主
点間隔e17は構成上ある程度必要であるから、第1レ
ンズ群の負の屈折力を小さくすれば良い。従って、ズー
ムレンズの大口径比を行い、良好な性能を得るためには
、上述の(1)式の条件を設定する。
(1)式の下限値を越えて、第1レンズ群の焦点距離が
小さくなり、屈折力が強くなると、上述したように、第
2レンズ群への軸上光線の入射高が高くなり、望遠端で
大口径比を実現することが困難となる。また逆に、上限
値を越えると、ズーミングの際の第1レンズ群の移動量
が大きくなり、広角端で第1レンズ群は像面から遠くな
るため、第1レンズ群の外径が大きくなり、コンパクト
なズームレンズを得ることが困難となる。
望遠端での球面収差をさらに補正するためには、球面収
差が大きく発生する第2レンズ群の屈折力を小さくすれ
ば良い。(2)式は第2レンズ群の焦点距離を適切な範
囲に定めるものであり、下限値を越えて、第2レンズ群
の焦点距離が小さくなり、屈折力が大きくなると、(1
)式の条件の下で第2レンズ群への軸上光線の入射高を
低くしても、なおかつ望遠端の球面収差の補正が困難と
なる。また、上限値を越えて、第2レンズ群の焦点距離
が大きくなると、ズーミングの際の第2レンズ群の移動
量が太き(なり、望遠端での全長が長くなるので、コン
パクト化が困難となる。
以上述べたレンズ系において、その性能をさらに良くす
るためには、正の屈折力の第4レンズ群を物体側より負
レンズ、正レンズ、正レンズの少なくとも3枚のレンズ
により構成し、物体側より各レンズの屈折力をψ41 
%ψ42、ψ、3とするとき、ψ41<ψ42<ψ43
        (6)なる条件を満足するが好ました
第4レンズ群は、第1レンズ群から第3 L/ンズ群ま
で発生するアンダーの非点収差を補正するために、最も
物体側に負レンズを配置することが望ましい。しかし、
この負レンズの作用により、球面収差がオーバーに、ま
た、歪曲が糸まき型に発生し易い。第4レンズ群の正レ
ンズは、この球面収差と歪曲を全レンズ系で性能のバラ
ンスをとるために少なくとも2枚あるのが良く、もしψ
42<ψ43 であれば、球面収差に比べ、歪曲が過剰に補正される傾
向にあるので、(6)式の条件を満たすことが望ましい
次に本発明の数値実施例を示す、数値実施例において、
R1は物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径り
、は物体側より順に第i番目のレンズ厚及び空気間隔N
1とν1はそれぞれ物体側より順に第1数値実施例1 2ω=62゜ 1   114.083 2   36.003 3  −255.142 4   112.259 5   68.876 6183.722 99.821 8   40.673 9  −188.857 10   72.097 11  −315.757 12   37.145 13   44.1.93 14  −261.797 15  −57.445 16  −76.880 17  −69.596 〜35゜ 2.20 7.88 2.00 4.14 3.47 可変 1.60 0.15 4.11 0.15 2.26 可変 3.84 1.50 可変 1.60 F2.8 1.77250 1.80400 1.84666 1.84666 1.81600 1.60311 1.74077 1.69680 1.78472 49.60 23.89 55.53 60.70 27.79 55.53 25.71 49.135 −136.199 51.508 62.062 62.115 1.89 2.39 0.15 4.72 1.77250 1.77250 49.60 広角端 中  間 望遠端 46.38 16.68 1.66 I3 5.71 13.48 21.26 l6 21.09 13.32 5.54 r/f =0.60 数値実施例2 2ω=62゜ 1   135.953 2    36.738 3   −217.449 4   108.730 5    69.681 6    ]、1218.364 7   115.363 8    47.943 9   −202.003 10   92.005 11  −382.826 12   36.397 13   47.192 14  −1107.084 1s   −115,553 1692,443 17−62,934 〜35゜ 2.20 8.15 1.80 2.66 4.84 可変 1.50 4.75 0.15 3.21 0.15 3.87 可変 1.97 1.20 可変 1.30 F2.8 1.77250 1.88300 1.78472 1.84666 1.69680 1.81600 1.60311 1.71736 1.69680 1.76182 49.60 40.78 25.71 23.89 55.53 46.62 60.70 29.51 55.53 26.55 44.359 120.1]3 −55.812 53.838 3.15 0.15 4.96 1.69680 1.81600 55.53 46.62 広角端 中  間 望遠端 49.88 17.66 1.30 4.51 12.88 21.25 l6 20.82 12.45 4.08 r / f =0.57 数値実施例3 2ω=62゜ 1    93.359 2    30.927 3   −129.237 4   113.003 5    64.325 6   200.668 7    78.398 8    35.381 9   −275.852 10       63.145 11  −210.878 12   49.116 13   79.686 14  −265.456 15   −46.446 16      57.189 17   −52.899 〜35゜ 2.20 7.90 1.80 1.59 4.92 可変 0.15 5.97 0.15 2.44 可変 4.20 1.30 可変 1.60 F2.8 1.77250 1.81600 1.84666 1.84666 1.69680 1.77250 1.65160 1.74077 1.69680 1.78472 49.60 23.89 23.89 55.53 49.60 58.52 27.79 55.53 25.71 50.981 477.542 −52.458 58.612 97.432 ■、73 3.52 0.15 6.38 1.77250 1.77250 49.60 49.60 広角端 中  間 望遠端 36.22 4.71 23.00 l3 13.48 12.56 15.15 I6 2.04 20.42 7.30 r / f 〔発明の効果〕 以上述べたように本発明により画角63.4°〜34.
3° 口径比2.8程度のコンパクトで高性能な大口径
広角ズームレンズを実現することができる。
また、絞りを第3レンズ群に設けた場合、本発明の構成
をとることにより、第3レンズ群の軸上光線の有効径を
ズーミング中一定にすることが可能であり、従って広角
端から望遠端まで絞り径を変える機構を備えることなく
、口径比を一定にできる。
本発明の実施例1,2.3は全て絞り径を変えるメカ構
造を有することなく、口径比2.8を実現することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例を示す光学断面図、第2図(
A)(B)(C)は広角端、中間、望遠端における諸収
差図、 第3図は別の実施例を示す光学断面図、第4図(A)(
B)(C)は広角端、中間、望遠端における諸収差図、 第5図は他の実施例を示す光学断面図、第6図(A) 
(B) (C)は広角端、中間、望遠端における諸収差
図。 図中、11は第1レンズ群、12は第2レンズ群、13
は第3レンズ群、14は第4レンズ群、R1はレンズ面
の曲率半径、Dlはレンズ面間隔、Mはメリデイオナル
曲線、Sはサジタル曲線である。 !! l? !? F?。6 d、、:j1、D’ 吠=31θ″ e=31.0’ F2.8 W−ごり。 吠−こ、6゜ ひ=226” −u偶LI4U−Q4U         u4L) 
−5U:I        5(Xl  4.0575
是  畔・妊  釦峰(%)  4台率色軒005F2
.8 W艷n、ム゛ 訃−n、6゜ ひ=77.6゜ !! !?

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)物体側より順に発散性の第1レンズ群、収斂性の
    第2レンズ群、発散性の第3レンズ群、収斂性の第4レ
    ンズ群を有し、前記4つのレンズ群の移動によりズーミ
    ングを行うズームレンズにおいて、広角端から望遠端に
    ズーミングを行う際、上記第2レンズ群および第4レン
    ズ群は一体となって光軸上を物体側に移動し、第3レン
    ズ群は光軸上を像面側に移動し、広角端での全系の焦点
    距離をf_W、望遠端での全系の焦点距離をf_T、第
    1レンズ群の焦点距離をf_1、第2レンズ群の焦点距
    離をf_2としたとき、 0.8<f_1^2/(f_T・f_W)<20.45
    <f_2/f_T<0.7 なる条件を満足することを特徴とする大口径広角ズーム
    レンズ。
  2. (2)前記第4レンズ群は、物体側より負レンズ、正レ
    ンズ、正レンズの少なくとも3枚のレンズで構成し、物
    体側より各レンズの屈折力をψ_4_1、ψ_4_2、
    ψ_4_3とするとき、 ψ_4_1<ψ_4_2<ψ_4_3 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項記載の大口径広角ズームレンズ。
JP13587790A 1990-05-24 1990-05-24 大口径広角ズームレンズ Pending JPH0429109A (ja)

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