JPH0434721B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0434721B2 JPH0434721B2 JP57210909A JP21090982A JPH0434721B2 JP H0434721 B2 JPH0434721 B2 JP H0434721B2 JP 57210909 A JP57210909 A JP 57210909A JP 21090982 A JP21090982 A JP 21090982A JP H0434721 B2 JPH0434721 B2 JP H0434721B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive power
- lens
- optical system
- lens group
- lens groups
- 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.)
- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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 +-++
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は変倍光学系に関し、特に少なくとも２
つのレンズ群の屈折力を変化させることにより全
系の焦点距離を変化させる変倍光学系に関する。 従来の変倍光学系においては変倍と変倍中のピ
ント面を一定の位置に維持させる為に、少なくと
も２つのレンズ群を光軸上を移動させて行つてい
た。そして変倍中、それらの２つのレンズ群が衝
突しないように常に間隔を保つていなければなら
なかつた。従つてレンズ系をコンパクトにするの
におのずと制約が生じ、また上記目的を達成する
に少なくとも１つのレンズ群を非直線的に動かさ
ねばならなかつた。この為にレンズ群をスムーズ
に動かすのに困難であつた。高変倍でしかもコン
パクトな変倍光学系を実現させるためには、３つ
のレンズ群もしくは４つのレンズ群のレンズ系を
それぞれ独立に光軸上を移動させて行う方法があ
るが、これらのレンズ群の保持およびスムーズな
レンズ群の動きを実現させるためにはレンズ鏡筒
構造が極めて複雑になつてしまう傾向があつた。 本発明はレンズ群が光軸上を移動することなし
に、若しくは一部のレンズ群を僅かに移動させる
ことによつて変倍系を実現しコンパクトでしかも
簡単なレンズ鏡筒構造を有した変倍光学系の提供
を目的とする。 本発明の目的を達成する為の変倍光学系の特徴
は少なくとも２つのレンズ群を有し前記２つのレ
ンズ群の屈折力を変化させることにより全系の焦
点距離を変化させることである。 次に本発明の変倍光学系の変倍方法について説
明する。 簡単の為に第１図に示すように４つのレンズ群
で変倍光学系を構成し、物体側より順に第１レン
ズ群から第３レンズ群まででアフオーカル系を構
成しているとする。物体側から順に基準状態にお
ける各レンズ群の屈折力をそれぞれ1，2，3，
4とし各レンズ群間の主点間隔をそれぞれe1，
e2，e3とする。ここで今仮りに第２レンズ群の屈
折力が2よりsに変化した時変倍光学系のピント
面が一定となるように第３レンズ群の屈折力tを
求めると、 t＝−Ａ／Ｈ−e2・Ａとなる。 ただし Ｈ＝１−e1・1 Ａ＝1＋Ｈ・s 従つて第３レンズ群の屈折力tを上式の如く変化
させればよい。 次に具体的に数値を用いて上式を説明する。い
ま基準状態の各レンズ群の屈折力配置を1 ＝0.009091 e1＝9.52 ＝−0.028571 e2＝423 ＝0.010449 e3＝154 ＝0.008774 とし、ここで第２レンズ群の屈折力2を上記値
から0.005まで変化させた時の第３レンズ群の屈
折力tを求めると表１のようになる。
つのレンズ群の屈折力を変化させることにより全
系の焦点距離を変化させる変倍光学系に関する。 従来の変倍光学系においては変倍と変倍中のピ
ント面を一定の位置に維持させる為に、少なくと
も２つのレンズ群を光軸上を移動させて行つてい
た。そして変倍中、それらの２つのレンズ群が衝
突しないように常に間隔を保つていなければなら
なかつた。従つてレンズ系をコンパクトにするの
におのずと制約が生じ、また上記目的を達成する
に少なくとも１つのレンズ群を非直線的に動かさ
ねばならなかつた。この為にレンズ群をスムーズ
に動かすのに困難であつた。高変倍でしかもコン
パクトな変倍光学系を実現させるためには、３つ
のレンズ群もしくは４つのレンズ群のレンズ系を
それぞれ独立に光軸上を移動させて行う方法があ
るが、これらのレンズ群の保持およびスムーズな
レンズ群の動きを実現させるためにはレンズ鏡筒
構造が極めて複雑になつてしまう傾向があつた。 本発明はレンズ群が光軸上を移動することなし
に、若しくは一部のレンズ群を僅かに移動させる
ことによつて変倍系を実現しコンパクトでしかも
簡単なレンズ鏡筒構造を有した変倍光学系の提供
を目的とする。 本発明の目的を達成する為の変倍光学系の特徴
は少なくとも２つのレンズ群を有し前記２つのレ
ンズ群の屈折力を変化させることにより全系の焦
点距離を変化させることである。 次に本発明の変倍光学系の変倍方法について説
明する。 簡単の為に第１図に示すように４つのレンズ群
で変倍光学系を構成し、物体側より順に第１レン
ズ群から第３レンズ群まででアフオーカル系を構
成しているとする。物体側から順に基準状態にお
ける各レンズ群の屈折力をそれぞれ1，2，3，
4とし各レンズ群間の主点間隔をそれぞれe1，
e2，e3とする。ここで今仮りに第２レンズ群の屈
折力が2よりsに変化した時変倍光学系のピント
面が一定となるように第３レンズ群の屈折力tを
求めると、 t＝−Ａ／Ｈ−e2・Ａとなる。 ただし Ｈ＝１−e1・1 Ａ＝1＋Ｈ・s 従つて第３レンズ群の屈折力tを上式の如く変化
させればよい。 次に具体的に数値を用いて上式を説明する。い
ま基準状態の各レンズ群の屈折力配置を1 ＝0.009091 e1＝9.52 ＝−0.028571 e2＝423 ＝0.010449 e3＝154 ＝0.008774 とし、ここで第２レンズ群の屈折力2を上記値
から0.005まで変化させた時の第３レンズ群の屈
折力tを求めると表１のようになる。
【表】
表１の如く第２レンズ群の屈折力を−0.028571
から0.005まで変化させると同時に第３レンズ群
の屈折力を0.010449から−0.040179まで変化させ
ることにより総合焦点距離を70mmから335.259mm
まで変化させ、しかもピント面を一定に保つた変
倍光学系が実現出来る。 このように従来では少くとも２つのレンズ群を
光軸上移動させることにより変倍光学系の焦点距
離を変化させていたのに対し、本発明ではレンズ
群の光軸上の移動なしに変倍光学系を実現させる
ことができる。 各レンズ群の屈折力を変化させるには、例えば
レンズを内部が中空の透明弾性体で形成し、内部
に空気と異なる屈折率の液体若しくな気体を挿入
し、内部の状態を制御してレンズ面の曲率半径を
変化させて行う方法がある。又Karr効果を利用
して硝材の屈折率を変化させる方法等が存在す
る。本発明においても第２レンズ群内のレンズ面
の曲率半径もしくはガラスの屈折率を変化させて
屈折力を変え、それと同時に前記数式にのつとつ
て第３レンズ群内のレンズ面の曲率半径もしくは
ガラスの屈折率を変化させて屈折力を制御するこ
とができる。 以上本発明の実施例では４つのレンズ群よりな
る変倍光学系を例にとり説明したが、本発明では
２つのレンズ群を有し、それらのレンズ群の屈折
力を各々適当に変化させて変倍を行うタイプの変
倍光学系であればどのようなタイプの変倍光学系
にも適用できる。又２つ以上のレンズ群を有した
変倍光学系においては、２つ以上の各レンズ群の
屈折力を適当に変えることにより同様に本発明の
目的を達成することができる。２つ以上のレンズ
群の屈折力を変化させて変倍を行えば各レンズ群
の屈折力の変化量は少なくて良く、変倍がより容
易に行うことができる。そして各レンズ群の屈折
力を負の屈折力から正の屈折力へ、若しくは正の
屈折力から負の屈折力へと変化させれば変倍効果
を効率的に行うことが出来好ましい。 又本発明の変倍光学系において、１つのレンズ
群の屈折力のみを変化させてバリエーター若しく
はコンペンセーターの作用を行い、他の１つのレ
ンズ群を光軸上移動させてバリエーター若しくは
コンペンセーターの作用を行つてもよい。このよ
うにすることにより変倍光学系の自由度が増し、
良好なる光学性能を有する変倍光学系が容易に達
成することができる。 以上のように本発明によれば従来の少なくとも
２つのレンズ群を移動して変倍を行なわなければ
ならなかつたのに比べ、全くレンズ群を移動させ
ないで若しくは一部のレンズ群の移動のみで変倍
を行うことのできるコンパクトな変倍光学系を達
成することができる。
から0.005まで変化させると同時に第３レンズ群
の屈折力を0.010449から−0.040179まで変化させ
ることにより総合焦点距離を70mmから335.259mm
まで変化させ、しかもピント面を一定に保つた変
倍光学系が実現出来る。 このように従来では少くとも２つのレンズ群を
光軸上移動させることにより変倍光学系の焦点距
離を変化させていたのに対し、本発明ではレンズ
群の光軸上の移動なしに変倍光学系を実現させる
ことができる。 各レンズ群の屈折力を変化させるには、例えば
レンズを内部が中空の透明弾性体で形成し、内部
に空気と異なる屈折率の液体若しくな気体を挿入
し、内部の状態を制御してレンズ面の曲率半径を
変化させて行う方法がある。又Karr効果を利用
して硝材の屈折率を変化させる方法等が存在す
る。本発明においても第２レンズ群内のレンズ面
の曲率半径もしくはガラスの屈折率を変化させて
屈折力を変え、それと同時に前記数式にのつとつ
て第３レンズ群内のレンズ面の曲率半径もしくは
ガラスの屈折率を変化させて屈折力を制御するこ
とができる。 以上本発明の実施例では４つのレンズ群よりな
る変倍光学系を例にとり説明したが、本発明では
２つのレンズ群を有し、それらのレンズ群の屈折
力を各々適当に変化させて変倍を行うタイプの変
倍光学系であればどのようなタイプの変倍光学系
にも適用できる。又２つ以上のレンズ群を有した
変倍光学系においては、２つ以上の各レンズ群の
屈折力を適当に変えることにより同様に本発明の
目的を達成することができる。２つ以上のレンズ
群の屈折力を変化させて変倍を行えば各レンズ群
の屈折力の変化量は少なくて良く、変倍がより容
易に行うことができる。そして各レンズ群の屈折
力を負の屈折力から正の屈折力へ、若しくは正の
屈折力から負の屈折力へと変化させれば変倍効果
を効率的に行うことが出来好ましい。 又本発明の変倍光学系において、１つのレンズ
群の屈折力のみを変化させてバリエーター若しく
はコンペンセーターの作用を行い、他の１つのレ
ンズ群を光軸上移動させてバリエーター若しくは
コンペンセーターの作用を行つてもよい。このよ
うにすることにより変倍光学系の自由度が増し、
良好なる光学性能を有する変倍光学系が容易に達
成することができる。 以上のように本発明によれば従来の少なくとも
２つのレンズ群を移動して変倍を行なわなければ
ならなかつたのに比べ、全くレンズ群を移動させ
ないで若しくは一部のレンズ群の移動のみで変倍
を行うことのできるコンパクトな変倍光学系を達
成することができる。
第１図は本発明の実施例を説明するための変倍
光学系の説明図、図中，，，は各々第
１、第２、第３、第４レンズ群である。
光学系の説明図、図中，，，は各々第
１、第２、第３、第４レンズ群である。
Claims (1)
- １ 少なくとも２つのレンズ群を有し、一方のレ
ンズ群の屈折力を負の屈折力より正の屈折力へ変
化するとともに、他方のレンズ群の屈折力を正の
屈折力から負の屈折力へ変化させて、像面を一定
位置に維持しながら焦点距離を変化させることを
特徴とする変倍光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57210909A JPS59101618A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 変倍光学系 |
| US06/556,705 US4836661A (en) | 1982-12-01 | 1983-11-30 | Optical system of variable magnification power |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57210909A JPS59101618A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 変倍光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59101618A JPS59101618A (ja) | 1984-06-12 |
| JPH0434721B2 true JPH0434721B2 (ja) | 1992-06-08 |
Family
ID=16597070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57210909A Granted JPS59101618A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-01 | 変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59101618A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629901B2 (ja) * | 1984-05-30 | 1994-04-20 | キヤノン株式会社 | 変倍光学系 |
| JPS6187116A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-05-02 | Canon Inc | 変倍光学系 |
| JPS6180213A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Canon Inc | 変倍光学系 |
| JPS61156213A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Canon Inc | ズ−ムレンズ |
| JPS62173419A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Canon Inc | ズ−ムレンズ系 |
| JPH02111909A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-24 | Hitachi Ltd | 投写形テレビ受像機用レンズ |
| WO2008102894A1 (ja) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Nikon Corporation | 変倍アフォーカル光学系 |
-
1982
- 1982-12-01 JP JP57210909A patent/JPS59101618A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59101618A (ja) | 1984-06-12 |
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