JPH05134183A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH05134183A
JPH05134183A JP29701891A JP29701891A JPH05134183A JP H05134183 A JPH05134183 A JP H05134183A JP 29701891 A JP29701891 A JP 29701891A JP 29701891 A JP29701891 A JP 29701891A JP H05134183 A JPH05134183 A JP H05134183A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
group
refractive power
plastic
zoom lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP29701891A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuyuki Sugi
靖幸 杉
Yoshiaki Tachibana
良昭 橘
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05134183A publication Critical patent/JPH05134183A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はビデオカメラ、35mmスチルカメラ
等に用いる高倍率ズームレンズに関し、プラスチックレ
ンズとガラスレンズとから成る構成としてガラスレンズ
の枚数を少なくすることにより、コストを低減すること
を目的とする。 【構成】正の屈折力を持つ第4群レンズ11と負の屈折
力を持つ第5群第2レンズ14とを非球面プラスチック
レンズとした。 【効果】上記構成とすることにより、第4群レンズ11
の非球面で主に球面収差を補正し、第5群第2レンズの
非球面で主に非点収差とコマ収差とを補正出来、温度膨
張収縮によるピントズレも2枚のプラスチックレンズど
うしでキャンセルし合って問題ない値とすることができ
た。そしてプラスチックレンズ2枚、ガラスレンズ9枚
の構成で高倍率のズームレンズが得ることが出来、コス
トを低減出来た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ、35m
mスチルカメラ等に用いる高倍率なズームレンズに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】例えば特開平1−178913号公報に
記載されているズームレンズでは、プラスチックレンズ
が含まれておらず、ガラスレンズ11枚のみからなる構
成と成っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般にプラスチックレ
ンズは射出成形で製造可能なためコストが安いという利
点がある。一方ガラスレンズは研磨による方法が一般的
で最近になってプレス成形により製造され始めてきた
が、アニール等の工程が必要でいずれにしてもまだまだ
プラスチックレンズに比べるとコストは高い。上記従来
技術では、ガラスレンズのみから成る構成でプラスチッ
クレンズが用いられていないためコストが高いという欠
点がある。本発明の目的は、高倍率なズームレンズを低
コストなプラスチックレンズを入れて構成し、高倍率ズ
ームレンズのコストを安くすることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】プラスチックレンズは、
射出成形による製造方法のため金型さえ非球面で作製す
れば容易に非球面レンズを製造できるという長所あり、
一方短所としては温度変化による膨張収縮がガラスレン
ズに比べて非常に大きいことがある。この長所と短所を
十分に認識してプラスチックレンズを入れたズームレン
ズを設計する必要がある。
【0005】プラスチックレンズをズームレンズ光学系
のどこに入れるかについて以下述べる。第1群または第
2群レンズに入れた場合にはフォーカシングやズーミン
グした時の単色収差及び色収差の補正が取りきれず解像
度性能が満足出来ない。第3群レンズにプラスチックレ
ンズを入れた場合には、第1群、第2群レンズほどでは
ないが第3群レンズもズーミングの際に移動するので温
度膨張収縮の際のピント位置ズレの補正が第4群及び第
5群レンズにプラスチックレンズを入れた場合に比べる
と劣り好ましくない。第4群レンズは絞りの近くに存在
するために、絞りの周辺を通過して低い像高に到達する
光の高さが高く絞りの中央を通過して高い像高に到達す
る光の高さが低い。よってこの第4群レンズでは球面収
差が補正しやすく非点収差やコマ収差は補正しずらいた
めここに非球面プラスチックレンズを入れた場合、その
非球面形状によって球面収差を自由にコントロールでき
てその影響が非点収差やコマ収差に余り及ばないため好
都合である。第5群レンズではその後方部は絞りから遠
くなるため、絞りの周辺を通過して低い像高に到達する
光の高さが低く絞りの中央を通過して高い像高に到達す
る光の高さが高い。よってこの第5群レンズ後方部では
非点収差やコマ収差が補正しやすく球面収差は補正しず
らいためここに非球面プラスチックレンズを入れた場
合、その非球面形状によって非点収差やコマ収差を自由
にコントロールできてその影響が球面収差に余り及ばな
いため好都合である。また第4群レンズと第5群レンズ
はフォーカシングやズーミングの際に移動することはな
いのでどこかのフォーカス位置、ズーム位置で収差補正
しておけば良い。温度膨張収縮の際のピント位置ズレの
補正については、第4群レンズの中の正の屈折力を有す
るレンズをプラスチックとし、第5群レンズの中の負の
屈折力を有するレンズをプラスチックとすれば、それぞ
れのプラスチックレンズが温度膨張収縮した時にピント
位置ズレがそれぞれのレンズでプラス、マイナス方向に
出るのでキャンセルし合ってズームレンズ全体としては
ピント位置ズレが問題にならない値で済む。
【0006】以上の点から本発明のズームレンズでは上
記目的を達成するために、第4群の中に正の屈折力を有
するプラスチックレンズを少なくとも1枚含み、第5群
の中に負の屈折力を有するプラスチックレンズを少なく
とも1枚を含む構成とした。
【0007】また、この構成において、性能の良好なレ
ンズを得るためには、さらに以下の条件(1)〜(4)
を満足することが望ましい。 (1)第5群を物体側より順に正の屈折力を有する第5
群第1レンズと、負の屈折力を有する第5群第2レンズ
と、正の屈折力を有する第5群第3レンズとからなる構
成とし、前記第5群第2レンズをプラスチックレンズと
する。 (2) 0.3<fw/fd<0.5 (3) 0.3<fw/fe<0.5 (4) −0.6<fw/fg<−0.4 ただしfwは全群の広角端における焦点距離、fdは第
4群の焦点距離、feは第5群の焦点距離、fgは第5
群の中の負の屈折力を有するプラスチックレンズの焦点
距離である。
【0008】
【作用】本発明によるズームレンズでは、上記で述べた
様に収差補正、温度膨張収縮した時のピント位置ズレの
補正を行っているので問題ない。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図1から図7により説
明する。図1は本発明の1実施例によるズームレンズを
示す断面図である。図1に示したズームレンズは、物体
側より順に、正の屈折力を有し光軸に沿って移動するこ
とによりフォーカシングを行う作用を持つ第1群レンズ
3枚と、それぞれが負の屈折力を有し、光軸に沿って移
動することによりズーミングを行う作用を持つ第2群レ
ンズ3枚及び第3群レンズ1枚と、正の屈折力を有し常
に固定である第4群レンズ1枚と、正の屈折力を有し結
像作用を持つ第5群レンズ3枚とからなっている。また
12は絞り、16は固定絞り、17は水晶フィルター、
18はセンサーフェースプレートガラス、19はセンサ
ー面である。第5群レンズは物体側より順に正の屈折力
を有する第5群第1レンズ13と、負の屈折力を有しプ
ラスチックレンズである第5群第2レンズ14と、正の
屈折力を有する第5群第3レンズ15とからなる構成
で、第4群レンズ11はプラスチックレンズである。第
4群レンズ11の物体側の面と第5群第2レンズ13の
センサー側の面とが非球面となっており、それぞれ球面
収差と、非点収差及びコマ収差とを主に補正している。
正の屈折力を有しプラスチックレンズである第4群レン
ズ11と負の屈折力を有しプラスチックレンズである第
5群第2レンズ14とで温度膨張収縮によるピント移動
をそれぞれプラス、マイナス、に発生させてキャンセル
し合って問題ない値としている。
【0010】次に図1に示したレンズ系の具体的な数値
例をしめす。これらは、f=7.5〜41.6、F=
1.5のズームレンズの場合である。 R1=52.05,D1=0.90,N1=1.846
7,ν1=23.9 R2=27.89,D2=5.23,N2=1.589
1,ν2=61.3 R3=−90.34,D3=0.20 R4=23.54,D4=2.77,N3=1.589
1,ν3=61.3 R5=52.30,D5=可変(フォーカス、ズーム) R6=18.91,D6=0.85,N4=1.743
2,ν4=49.3 R7=8.83,D7=2.99 R8=−14.58,D8=0.85,N5=1.74
32,ν5=49.3 R9=9.94,D9=2.48,N6=1.846
7,ν6=23.9 R10=264.2,D10=可変(ズーム) R11=−16.14,D11=0.85,N7=1.
7283,ν7=28.5 R12=−75.06,D12=可変(ズーム) *R13=13.2,D13=3.58,N8=1.5
003,ν8=56.9 R14=−32.57,D14=2.94 R15=∞(絞り),D15=1.5 R16=12.3,D16=3.27,N9=1.58
91,ν9=61.3 R17=−51.08,D17=0.17 R18=−33.91,D18=2.6,N10=1.
5839,ν10=30.3 *R19=10.75,D19=0.48 R20=14.24,D20=3,N11=1.487
5,ν10=70.5 R21=−14.24,D21=3.42 R22=∞(固定絞り),D22=3.41 R23=∞,D23=3.63,N12=1.516
8,ν12=64.2 R24=∞,D24=1.5 R25=∞,D25=0.8,N13=1.5168,
ν13=64.2 R26=∞ 上記において、Riは物体側からi番目のレンズ面の曲
率半径であり、曲率中心がそのレンズ面から見て、像面
側にある時を正、物体側にある時を負としている。Di
はi番目のレンズ面と次の(i+1)番目のレンズ面と
の光軸上での距離を表している。また、N、νはそれぞ
れ物体側からj番目のレンズの屈折率、アッベ数を表し
ている。上記において、D5は物体距離(被写体距離)
及び焦点距離(ズーム位置)によって変わり、D10と
D12は焦点距離(ズーム位置)によって変わる。その
例を下記の表1、表2に示す。
【0011】☆
【表1】
【0012】☆
【表2】 ★ また、曲率半径Rに*印を付けたレンズ面R13、R1
9は非球面であり、形状は非球面係数により次式の様に
示される。 Z=CY/(1+√(1−(K+1)C22)) +A44+A66+A88+A1010 ただし、Zは光軸からの高さYにおける非球面上の点の
非球面頂点の接平面からの距離、Cは基準球面の曲率
(C=1/R)、Kは円錐係数、Yは光軸からの高さ、
4〜A10はそれぞれ4次〜10次の非球面係数を示し
ている。
【0013】上記実施例における非球面係数を以下に示
す。 13面 C=0.075733(=1/R13) K=−0.52191705 A4=−9.2223/105 A6=−1.6147/1078=2.044/10910=−2.5515/1011 19面 C=0.093023(=1/R19) K=−0.6441 A4=3.31931/1046=3.00736/1078=1.5657/10810=−5.3649/1010 図2〜図4は、上記実施例の物体距離∞で焦点距離7.
5mm、26.7mm、41.6mmそれぞれの場合に
おける横収差量を示す収差図、図5〜図7は、物体距離
2mで焦点距離7.5mm、26.7mm、41.6m
mそれぞれの場合における横収差量を示す収差図であ
る。図2〜図7中に示した(a)は光線の結像面の中
央、(b)は各焦点距離における最大画角の0.6倍に
相当する結像面での光線高さ、(c)は各焦点距離にお
ける最大画角の0.9倍に相当する結像面での光線高
さ、にそれぞれ対応する図である。上記実施例において
はfw、fd、fe、fgは、下記(1)〜(3)の関
係となっている。 (1)fw/fd=0.392 (2)fw/fe=0.399 (3)fw/fg=−0.552 ただしfwは全群の広角端における焦点距離、fdは第
4群の焦点距離、feは第5群の焦点距離、fgは第5
群第2レンズの焦点距離である。
【0014】以上より明らかなように本発明の本実施例
によれば、f=7.5〜41.6、F=1.5の高倍率
ズームレンズをプラスチックレンズ2枚、ガラスレンズ
9枚の構成で得ることができ、諸性能も満足することが
できる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、高倍率なズームレンズ
をプラスチックレンズとガラスレンズとから成る構成で
得ることが出来、従来のガラスレンズのみから成る構成
のズームレンズに比べてガラスレンズの枚数を削減出来
るので、コストが低減出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるズームレンズのレンズ構
成を示す断面図である。
【図2】物体距離∞、焦点距離7.5mmにおける収差
図である。
【図3】物体距離∞、焦点距離26.7mmにおける収
差図である。
【図4】物体距離∞、焦点距離41.6mmにおける収
差図である。
【図5】物体距離2m、焦点距離7.5mmにおける収
差図である。
【図6】物体距離2m、焦点距離26.7mmにおける
収差図である。
【図7】物体距離2m、焦点距離41.6mmにおける
収差図である。
【符号の説明】
11…第4群レンズ、 12…絞り、 13…第5群第1レンズ、 14…第5群第2レンズ、 15…第5群第3レンズ、 16…固定絞り、 17…水晶フィルター、 18…センサーフェースプレートガラス、 19…センサー面。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に、正の屈折力を有し光軸に
    沿って移動することによりフォーカシングを行う作用を
    持つ第1群と、それぞれが負の屈折力を有し、光軸に沿
    って移動することによりズーミングを行う作用を持つ第
    2群及び第3群と、正の屈折力を有し常に固定である第
    4群と、正の屈折力を有し結像作用を持つ第5群とから
    なるズームレンズにおいて、第4群の中に正の屈折力を
    有するプラスチックレンズを少なくとも1枚含み、第5
    群の中に負の屈折力を有するプラスチックレンズを少な
    くとも1枚を含むことを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】上記第4群は1枚のレンズである請求項1
    に記載のズームレンズ。
  3. 【請求項3】上記第5群は物体側より順に正の屈折力を
    有する第5群第1レンズと、負の屈折力を有する第5群
    第2レンズと、正の屈折力を有する第5群第3レンズと
    からなる構成で、前記第5群第2レンズはプラスチック
    レンズである請求項1または請求項2に記載のズームレ
    ンズ。
  4. 【請求項4】下記の条件を満足する請求項1または請求
    項2または請求項3に記載のズームレンズ。 (1) 0.3<fw/fd<0.5 (2) 0.3<fw/fe<0.5 (3) −0.6<fw/fg<−0.4 ただし、fwは全群の広角端における焦点距離、fdは
    第4群の焦点距離、feは第5群の焦点距離、fgは第
    5群の中の負の屈折力を有するプラスチックレンズの焦
    点距離である。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011099250A1 (ja) * 2010-02-10 2011-08-18 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム

Cited By (2)

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WO2011099250A1 (ja) * 2010-02-10 2011-08-18 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム
JPWO2011099250A1 (ja) * 2010-02-10 2013-06-13 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム

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