JPH0437963B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0437963B2 JPH0437963B2 JP57230448A JP23044882A JPH0437963B2 JP H0437963 B2 JPH0437963 B2 JP H0437963B2 JP 57230448 A JP57230448 A JP 57230448A JP 23044882 A JP23044882 A JP 23044882A JP H0437963 B2 JPH0437963 B2 JP H0437963B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- refractive power
- optical system
- lens
- variable magnification
- 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 36
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid 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
- G02B15/142—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 two groups only
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１
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た変倍光学系に関するも
のである。 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一定の間隔を保つていた。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
が困難となつていた。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つのレンズ群をそれぞれ独立に光
軸上を移動させて行う方法がある。しかしながら
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を
極めて複雑にしなければならなかつた。従つて変
倍の為に３つ以上のレンズ群を移動させるのはあ
まり好ましい方法とは言えなかつた。 本発明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ための変倍光学系の特
徴は、少なくとも２つのレンズ群Ａ，Ｂを有し前
記２つのレンズ群Ａ，Ｂのうち少なくとも１つの
レンズ群Ａの屈折力を下記の条件を満足させなが
ら変化させるとともに光軸に沿つて移動させて変
倍を行うことにある。 ｜φM｜−｜φW｜／｜φM｜−｜φT｜＞０ 但し、φW，φT，φMはそれぞれ前記レンズ群
Ａの広角端、望遠端、広角端と望遠端の間のある
ひとつのズーム位置での屈折力である。 次に本発明の変倍光学系の変倍方法についての
実施例を述べる。 簡単の為に２つのレンズ群で変倍光学系を構成
し、物体側から順に、第１レンズ群の屈折力を
1、第２レンズ群の屈折力を2としそれらのレ
ンズ群間の主点間隔をＥとする。ここで第２レン
ズ群が距離ｔだけ移動した時変倍光学系のピント
面が一定となる為の第２レンズ群の屈折力tを求
めると t＝１／SK−ｔ−1／１−（Ｅ＋ｔ）1 ただし SK＝１−E1／1＋（１−E1）2 となる。次に具体的に上式に数値例を当てはめて
みる。変倍光学系の基準状態の屈折力配置を1
＝−1/50、2＝1/35、Ｅ＝35とし、第２レンズ
群を物体側方向へ移動した時の第２レンズ群の屈
折力tと変倍光学系の総合焦点距離を求めると表
１の数値実施例１が得られる。
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た変倍光学系に関するも
のである。 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一定の間隔を保つていた。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
が困難となつていた。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つのレンズ群をそれぞれ独立に光
軸上を移動させて行う方法がある。しかしながら
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を
極めて複雑にしなければならなかつた。従つて変
倍の為に３つ以上のレンズ群を移動させるのはあ
まり好ましい方法とは言えなかつた。 本発明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ための変倍光学系の特
徴は、少なくとも２つのレンズ群Ａ，Ｂを有し前
記２つのレンズ群Ａ，Ｂのうち少なくとも１つの
レンズ群Ａの屈折力を下記の条件を満足させなが
ら変化させるとともに光軸に沿つて移動させて変
倍を行うことにある。 ｜φM｜−｜φW｜／｜φM｜−｜φT｜＞０ 但し、φW，φT，φMはそれぞれ前記レンズ群
Ａの広角端、望遠端、広角端と望遠端の間のある
ひとつのズーム位置での屈折力である。 次に本発明の変倍光学系の変倍方法についての
実施例を述べる。 簡単の為に２つのレンズ群で変倍光学系を構成
し、物体側から順に、第１レンズ群の屈折力を
1、第２レンズ群の屈折力を2としそれらのレ
ンズ群間の主点間隔をＥとする。ここで第２レン
ズ群が距離ｔだけ移動した時変倍光学系のピント
面が一定となる為の第２レンズ群の屈折力tを求
めると t＝１／SK−ｔ−1／１−（Ｅ＋ｔ）1 ただし SK＝１−E1／1＋（１−E1）2 となる。次に具体的に上式に数値例を当てはめて
みる。変倍光学系の基準状態の屈折力配置を1
＝−1/50、2＝1/35、Ｅ＝35とし、第２レンズ
群を物体側方向へ移動した時の第２レンズ群の屈
折力tと変倍光学系の総合焦点距離を求めると表
１の数値実施例１が得られる。
【表】
表１の如く、第２レンズ群を光軸上25mm移動し
それと同時に第２レンズ群の屈折力を連続的に変
化させることにより焦点距離35mmから70.417mmま
でのピント面を一定に保つた変倍光学系が実現出
来る。表１の数値実施例１の関係を第１図に示
す。 次に４つのレンズ群よりなる変倍光学系につい
て述べる。４つのレンズ群を物体側より順に第
１、第２、第３、第４レンズ群、それらのレンズ
群の屈折力をそれぞれ1，2，3，4、それら
のレンズ群間の主点間隔をそれぞれE1，E2，E3
とし、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。ここで第２レ
ンズ群が距離ｔ移動した時変倍光学系のピント面
が一定になるように第２レンズ群の屈折力tを求
めると t＝１／E2−ｔ−１／3−1／H2 となる。ただし H2＝１−（E1＋ｔ）・1 である。 次に具体的に上式に数値例を当てはめてみる。
変倍光学系の基準状態の屈折力配置を1＝1/11
０，2＝−1/35，3＝1/95.702，4＝1/113.973、
E1＝9.5、E2＝42、E3＝10とし、第２レンズ群が
像側方向へ距離ｔ移動した時の第２レンズ群の屈
折力tと変倍光学系の総合焦点距離を求めると表
２の数値実施例２が得られる。
それと同時に第２レンズ群の屈折力を連続的に変
化させることにより焦点距離35mmから70.417mmま
でのピント面を一定に保つた変倍光学系が実現出
来る。表１の数値実施例１の関係を第１図に示
す。 次に４つのレンズ群よりなる変倍光学系につい
て述べる。４つのレンズ群を物体側より順に第
１、第２、第３、第４レンズ群、それらのレンズ
群の屈折力をそれぞれ1，2，3，4、それら
のレンズ群間の主点間隔をそれぞれE1，E2，E3
とし、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。ここで第２レ
ンズ群が距離ｔ移動した時変倍光学系のピント面
が一定になるように第２レンズ群の屈折力tを求
めると t＝１／E2−ｔ−１／3−1／H2 となる。ただし H2＝１−（E1＋ｔ）・1 である。 次に具体的に上式に数値例を当てはめてみる。
変倍光学系の基準状態の屈折力配置を1＝1/11
０，2＝−1/35，3＝1/95.702，4＝1/113.973、
E1＝9.5、E2＝42、E3＝10とし、第２レンズ群が
像側方向へ距離ｔ移動した時の第２レンズ群の屈
折力tと変倍光学系の総合焦点距離を求めると表
２の数値実施例２が得られる。
【表】
表２の如く、第２レンズ群を光軸上40mm移動さ
せると同時に第２レンズ群の屈折力を連続的に変
化させることにより焦点距離70mmから202.893mm
までのピント面を一定に保つた変倍光学系が実現
出来る。表２の数値実施例２の関係を第２図に示
す。この様に従来では少なくとも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１つ
のレンズ群を光軸上移動させることによつて変倍
光学系を実現させることができる。 レンズ群の屈折力を変化させる方法には、例え
ばレンズを内部が中空となる透明弾性体で形成
し、内部に空気と異なる屈折率の液体若しくは気
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。その他
Kerr効果を利用してガラスの屈折率を変えて行
う方法もある。レンズ群の屈折力の変化をなるべ
く少なくして変倍光学系を構成した方が、例えば
レンズ面の曲率半径若しくは内部の屈折率の変化
が制御しやすくなる。この為にはレンズ群の屈折
力の変化を単純に変化させないで変化曲点を有す
るように変化させるのが好ましい。すなわち、変
倍光学系の広角端より望遠端への変倍に伴い、前
記レンズ群Ａの広角端での屈折力をW、望遠端
での屈折力をT、その間の１つのズーム位置で
の屈折力をMとしたとき ｜φM｜−｜φW｜／｜φM｜−｜φT｜＞０ なる条件式を満足するようにレンズ群Ａの屈折力
を変化させることである。 又各レンズ群の屈折力の変化を負の屈折力から
正の屈折力へ、若しくは正の屈折力から負の屈折
力へと変化させて変倍効果を効率的に行うことも
出来る。 以上のように本発明においては１つのレンズ群
のみを移動させることによつて変倍光学系を達成
することができるのでコンパクトでしかもレンズ
鏡筒の簡単な変倍光学系を達成することが出来
る。 本発明において、２つのレンズ群の屈折力を適
切に変化させればレンズ群を全く移動させないで
変倍光学系を達成することもできる。 尚本発明においては２つのレンズ群と４つのレ
ンズ群よりなる変倍光学系について説明したが、
他のタイプの変倍光学系についても本発明の技術
的思想を適用することは言うまでもない。 又本発明において同時に若しくは別々に２つ以
上のレンズ群の屈折力を変化させて変倍若しくは
像面補正を行えば各レンズ群の屈折力の変化量は
少なくて良く、変倍をより容易に行うことができ
る。又本発明において屈折力を変化させるレンズ
群をフオーカシングレンズ群にも適用させればフ
オーカシングレンズ群を移動させないでフオーカ
スすることが出来るので更にコンパクトなズーム
レンズを達成することができる。
せると同時に第２レンズ群の屈折力を連続的に変
化させることにより焦点距離70mmから202.893mm
までのピント面を一定に保つた変倍光学系が実現
出来る。表２の数値実施例２の関係を第２図に示
す。この様に従来では少なくとも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１つ
のレンズ群を光軸上移動させることによつて変倍
光学系を実現させることができる。 レンズ群の屈折力を変化させる方法には、例え
ばレンズを内部が中空となる透明弾性体で形成
し、内部に空気と異なる屈折率の液体若しくは気
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。その他
Kerr効果を利用してガラスの屈折率を変えて行
う方法もある。レンズ群の屈折力の変化をなるべ
く少なくして変倍光学系を構成した方が、例えば
レンズ面の曲率半径若しくは内部の屈折率の変化
が制御しやすくなる。この為にはレンズ群の屈折
力の変化を単純に変化させないで変化曲点を有す
るように変化させるのが好ましい。すなわち、変
倍光学系の広角端より望遠端への変倍に伴い、前
記レンズ群Ａの広角端での屈折力をW、望遠端
での屈折力をT、その間の１つのズーム位置で
の屈折力をMとしたとき ｜φM｜−｜φW｜／｜φM｜−｜φT｜＞０ なる条件式を満足するようにレンズ群Ａの屈折力
を変化させることである。 又各レンズ群の屈折力の変化を負の屈折力から
正の屈折力へ、若しくは正の屈折力から負の屈折
力へと変化させて変倍効果を効率的に行うことも
出来る。 以上のように本発明においては１つのレンズ群
のみを移動させることによつて変倍光学系を達成
することができるのでコンパクトでしかもレンズ
鏡筒の簡単な変倍光学系を達成することが出来
る。 本発明において、２つのレンズ群の屈折力を適
切に変化させればレンズ群を全く移動させないで
変倍光学系を達成することもできる。 尚本発明においては２つのレンズ群と４つのレ
ンズ群よりなる変倍光学系について説明したが、
他のタイプの変倍光学系についても本発明の技術
的思想を適用することは言うまでもない。 又本発明において同時に若しくは別々に２つ以
上のレンズ群の屈折力を変化させて変倍若しくは
像面補正を行えば各レンズ群の屈折力の変化量は
少なくて良く、変倍をより容易に行うことができ
る。又本発明において屈折力を変化させるレンズ
群をフオーカシングレンズ群にも適用させればフ
オーカシングレンズ群を移動させないでフオーカ
スすることが出来るので更にコンパクトなズーム
レンズを達成することができる。
第１図、第２図は各々本発明の数値実施例１、
２の説明図。
２の説明図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２つのレンズ群Ａ，Ｂを有し前記
２つのレンズ群Ａ，Ｂのうち少なくとも１つのレ
ンズ群Ａの屈折力を下記の条件を満足させながら
変化させるとともに光軸に沿つて移動させて変倍
を行うことを特徴とする変倍光学系。 ｜φM｜−｜φW｜／｜φM｜−｜φT｜＞０ 但し、φW，φT，φMはそれぞれ前記レンズ群
Ａの広角端、望遠端、広角端と望遠端の間のある
ひとつのズーム位置での屈折力である。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57230448A JPS59116710A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP57230448A JPS59116710A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 変倍光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59116710A JPS59116710A (ja) | 1984-07-05 |
| JPH0437963B2 true JPH0437963B2 (ja) | 1992-06-23 |
Family
ID=16908039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57230448A Granted JPS59116710A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-24 | 変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59116710A (ja) |
Families Citing this family (11)
| 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 |
| JP2005258138A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Konica Minolta Opto Inc | ズームレンズ |
| CN111201466A (zh) * | 2017-10-17 | 2020-05-26 | 索尼公司 | 可变焦距透镜系统及成像设备 |
| CN111201467B (zh) * | 2017-10-17 | 2022-10-14 | 索尼公司 | 可变焦距透镜系统和成像设备 |
| JPWO2020174865A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2021-12-23 | ソニーグループ株式会社 | 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置 |
| WO2020174866A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | ソニー株式会社 | 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置 |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57230448A patent/JPS59116710A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59116710A (ja) | 1984-07-05 |
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