JPH0437964B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0437964B2 JPH0437964B2 JP57230449A JP23044982A JPH0437964B2 JP H0437964 B2 JPH0437964 B2 JP H0437964B2 JP 57230449 A JP57230449 A JP 57230449A JP 23044982 A JP23044982 A JP 23044982A JP H0437964 B2 JPH0437964 B2 JP H0437964B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- refractive power
- lens
- optical system
- 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 6
- 101000651199 Dictyostelium discoideum Sphingosine kinase A Proteins 0.000 description 1
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 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為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
レンズ群Ａを光軸に沿つて移動させる一方でレン
ズ群Ｂの屈折力を下記の条件を満足させながら変
化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１レンズ
群の屈折力tを求めると t＝ａ／ａ（Ｅ＋ｔ）−（SK−ｔ） となる。ただし ａ＝（SK−ｔ）2−１ SK＝１−E1／1＋（１−E1）2 1は基準状態での第１レンズ群の屈折力ｔの
符号は像面側の移動を正とする。 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＝−1/5
０、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１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為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
レンズ群Ａを光軸に沿つて移動させる一方でレン
ズ群Ｂの屈折力を下記の条件を満足させながら変
化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１レンズ
群の屈折力tを求めると t＝ａ／ａ（Ｅ＋ｔ）−（SK−ｔ） となる。ただし ａ＝（SK−ｔ）2−１ SK＝１−E1／1＋（１−E1）2 1は基準状態での第１レンズ群の屈折力ｔの
符号は像面側の移動を正とする。 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＝−1/5
０、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１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】
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１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70.357
mm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３レンズ
群の屈折力tを求めると t＝１／SK−A3／H3 となる。ただし SK＝１−E1・1−E2・｛1＋（１−E1・1）2｝
／1＋（１−E1・1）2＋〔１−E1・1−E2｛1
＋１−E1・1）2｝〕3 A3＝1＋｛１−（E1＋ｔ）1｝2 H3＝１−（E1＋ｔ）−（E2−ｔ）A3 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３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。
し、それと同時に第１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70.357
mm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３レンズ
群の屈折力tを求めると t＝１／SK−A3／H3 となる。ただし SK＝１−E1・1−E2・｛1＋（１−E1・1）2｝
／1＋（１−E1・1）2＋〔１−E1・1−E2｛1
＋１−E1・1）2｝〕3 A3＝1＋｛１−（E1＋ｔ）1｝2 H3＝１−（E1＋ｔ）−（E2−ｔ）A3 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３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】
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Ｂ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Ｂ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。 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、像面補正が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Ｂ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Ｂ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。 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、像面補正が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
レンズ群Ａを光軸に沿つて移動させる一方でレン
ズ群Ｂの屈折力を下記の条件を満足させながら変
化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 |
|---|---|---|---|
| JP57230449A JPS59116711A (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 |
|---|---|---|---|
| JP57230449A JPS59116711A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 変倍光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59116711A JPS59116711A (ja) | 1984-07-05 |
| JPH0437964B2 true JPH0437964B2 (ja) | 1992-06-23 |
Family
ID=16908053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57230449A Granted JPS59116711A (ja) | 1982-12-01 | 1982-12-24 | 変倍光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59116711A (ja) |
Families Citing this family (8)
| 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 |
| JPS6180213A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Canon Inc | 変倍光学系 |
| JPS6187116A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-05-02 | Canon Inc | 変倍光学系 |
| JPS61156213A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Canon Inc | ズ−ムレンズ |
| JPS62173418A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | Canon Inc | 屈折力可変レンズ面を有した変倍光学系 |
| JPS62173419A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Canon Inc | ズ−ムレンズ系 |
| US7317580B2 (en) | 2004-03-12 | 2008-01-08 | Konica Minolta Opto, Inc. | Zoom lens |
| JP2005258138A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Konica Minolta Opto Inc | ズームレンズ |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57230449A patent/JPS59116711A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59116711A (ja) | 1984-07-05 |
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