JPH05323193A - Zoom lens - Google Patents

Zoom lens

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Publication number
JPH05323193A
JPH05323193A JP4147944A JP14794492A JPH05323193A JP H05323193 A JPH05323193 A JP H05323193A JP 4147944 A JP4147944 A JP 4147944A JP 14794492 A JP14794492 A JP 14794492A JP H05323193 A JPH05323193 A JP H05323193A
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
focal length
lenses
focusing
erector
Prior art date
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Pending
Application number
JP4147944A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Kikuchi
雅仁 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Publication of JPH05323193A publication Critical patent/JPH05323193A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/144Optical 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
    • G02B15/1441Optical 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
    • G02B15/144109Optical 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 +--+

Abstract

PURPOSE:To reduce variation in chromatic aberration due to zooming and to minimize the number of aspherical lenses. CONSTITUTION:The zoom lens is equipped with a front lens system 1 which consists of three lenses and has positive focal length, a variator system 2 which consists of three lenses and has negative focal length, an erector system 3 which consists of two convex and concave lenses, and a focusing system 4 which consists of two concave and convex lenses in order from the object side; and only one surface of the convex lens 10 of the erector system 3 on the side of an image plane 8 is made aspherical and conditions (a) -3X10<-3(1/nu1+f1)+(1/nu2+f2)<0 and (b) 0<(1/nu3+f3)+(1/nu4+f4)<2X10<-4> are satisfied, where f1 is the focal length of the convex lens 10 of the erector system 3, nu1 the Abbe number, f2 the focal length of the concave lens 11 of the erector system 3, nu2 the Abbe number, f3 the focal length of the convex lens 13 of the focusing system 4, nu3 the Abbe number, f4 the focal length of the convex lens 13 of the focusing system 4, and nu4 the Abbe number.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はビデオカメラなどの電
子撮影機器に用いられるズームレンズに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens used in electronic photographing equipment such as video cameras.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、小型ビデオカメラに用いられてい
るズームレンズは、物体側より順に、3枚のレンズより
なる前玉系、3枚のレンズよりなるバリエータ系、1枚
のレンズよりなるエレクタ系、2枚のレンズよりなるフ
ォーカシング系を備えたものが多い。このようなズーム
レンズでは、全系のレンズの枚数を少なくするために、
エレクタ系とフォーカシング系とに非球面レンズを用い
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a zoom lens used in a small video camera is a front lens system including three lenses, a variator system including three lenses, and an erector including one lens in order from the object side. Many systems have a focusing system consisting of two lenses. In such a zoom lens, in order to reduce the number of lenses in the entire system,
Aspherical lenses are used for the erector system and the focusing system.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このズ
ームレンズでは、エレクタ系のレンズが1枚で構成され
ているため、エレクタ系で発生する色収差を打ち消す目
的でバリエータ系の色収差を補正不足として残すことに
より全系での色収差を減少させる必要がある。このよう
な色収差の補正方法では、色収差がズーミングによって
大きく変化するという問題が残る。また、非球面レンズ
は、一般のレンズに対して高価であり、非球面レンズを
より効果的に用いることで非球面レンズの使用枚数を減
少させることが要望されている。この発明は上記事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ズー
ミングによる色収差の変動が少なく、非球面レンズの枚
数を最小限にすることができるズームレンズを提供する
ことである。
However, in this zoom lens, since the erector system lens is composed of one lens, the variator system chromatic aberration is left uncorrected for the purpose of canceling the chromatic aberration generated in the erector system. Therefore, it is necessary to reduce chromatic aberration in the entire system. In such a method of correcting chromatic aberration, there remains a problem that chromatic aberration greatly changes due to zooming. Further, the aspherical lens is more expensive than a general lens, and it is desired to reduce the number of aspherical lenses used by more effectively using the aspherical lens. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a zoom lens in which variation in chromatic aberration due to zooming is small and the number of aspherical lenses can be minimized.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、物体側より順に、3枚のレンズよりな
り正の焦点距離をもつ前玉系と、3枚のレンズよりなり
負の焦点距離をもつバリエータ系と、凸凹2枚のレンズ
よりなるエレクタ系と、凹凸2枚のレンズよりなるフォ
ーカシング系とを備え、フォーカシング系の凸レンズの
片面もしくは両面を非球面に形成し、エレクタ系の凸レ
ンズの焦点距離をf1、アッベ数をν1、エレクタ系の凹
レンズの焦点距離をf2、アッベ数をν2、フォーカシン
グ系の凹レンズの焦点距離をf3、アッベ数をν3、フォ
ーカシング系の凸レンズの焦点距離をf4、アッベ数を
ν4としたとき、 (a) −3×10-3<(1/ν1・f1)+(1/ν2
・f2)<0 (b) 0<(1/ν3・f3)+(1/ν4・f4)<2
×10-4 の各条件を満足することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises, in order from the object side, a front lens system composed of three lenses and having a positive focal length, and a negative system composed of three lenses. Equipped with a variator system having a focal length of, an eclectic system composed of two convex and concave lenses, and a focusing system composed of two convex and concave lenses, and one or both surfaces of the convex convex lens of the focusing system are formed into an aspherical surface. , The convex lens has a focal length f 1 , the Abbe number is ν 1 , the eclectic concave lens has a focal length f 2 , the Abbe number is ν 2 , the focusing concave lens has a focal length f 3 , the Abbe number is ν 3 , and the focusing is When the focal length of the convex lens of the system is f 4 and the Abbe number is ν 4 , (a) −3 × 10 −3 <(1 / ν 1 · f 1 ) + (1 / ν 2
・ F 2 ) <0 (b) 0 <(1 / ν 3 · f 3 ) + (1 / ν 4 · f 4 ) <2
It is characterized in that each condition of × 10 -4 is satisfied.

【0005】[0005]

【作用】この発明によれば、エレクタ系を2枚のレンズ
で構成することで、エレクタ系での色収差の発生を減少
させることができるとともに、軸外収差の補正にも有利
となるため、エレクタ系に非球面レンズを用いる必要が
なくなり、フォーカシング系の凸レンズ1枚のみに非球
面レンズを用いることで、ズーミングによる色収差の変
動を少なくすることができる。特に、(a)の条件を満
足することによりエレクタ系の軸上色収差の補正を過剰
にし、軸上色収差が補正不足となるフォーカシング系で
の補正と釣り合わせ、また(b)の条件を満足すること
によりフォーカシング系の軸上色収差の補正を不足に
し、倍率色収差の補正を有利にする。なお、この発明で
は、エレクタ系の各レンズの焦点距離が (c) −0.9<(f1/f2)<−0.7 の条件を満足すれば、エレクタ系のパワーが弱く光束が
発散ぎみになってフォーカシング系での球面収差の補正
が不利になったり、逆にエレクタ系のパワーが強く光束
が集光ぎみになって像面湾曲に不利になったりすること
がない。また、フォーカシング系の各レンズの焦点距離
が (d) −6<(f3/f4)<−2 の条件を満足すれば、フォーカシング系が強い正のパワ
ーをもち、球面収差の補正および高倍率化が有利にな
る。
According to the present invention, by constructing the erector system with two lenses, it is possible to reduce the occurrence of chromatic aberration in the erector system and it is also advantageous for correction of off-axis aberrations. It is not necessary to use an aspherical lens in the system, and by using an aspherical lens for only one convex lens in the focusing system, it is possible to reduce fluctuation in chromatic aberration due to zooming. In particular, when the condition (a) is satisfied, the axial chromatic aberration of the erector system is overcorrected, and the axial chromatic aberration is undercorrected to balance the correction in the focusing system, and the condition (b) is satisfied. As a result, correction of axial chromatic aberration of the focusing system becomes insufficient, and correction of lateral chromatic aberration becomes advantageous. In this invention, the focal length (c) -0.9 <(f 1 / f 2) of each lens of the erector system <- is satisfied 0.7 conditions, the light beam weak power Elekta system becomes divergent Gimi Therefore, the correction of spherical aberration in the focusing system will not be disadvantageous, and conversely, the power of the eclectic system will be strong and the light beam will not be converging to a disadvantage in curvature of field. The focal length of each lens of the focusing system (d) -6 <(f 3 / f 4) <- is satisfied second condition, the focusing system has a strong positive power, the spherical aberration correction and high Magnification becomes advantageous.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図1〜図5を参照して、この発明の第
1実施例を説明する。図1はビデオカメラ用のズームレ
ンズの構成を示す。このズームレンズは、物体側(図で
は左側)より順に、前玉系1、バリエータ系2、エレク
タ系3、フォーカシング系4を備え、バリエータ系2と
エレクタ系3の間に配置された絞り5でバリエータ系2
からの光束を絞った後、フォーカシング系4により水晶
フィルタ6および保護ガラス7を介してCCDなどの像
面8に結像させる構造になっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows the structure of a zoom lens for a video camera. This zoom lens includes a front lens system 1, a variator system 2, an eclectic system 3 and a focusing system 4 in order from the object side (left side in the figure), and a diaphragm 5 arranged between the variator system 2 and the eclectic system 3. Variator system 2
After focusing the light flux from, the focusing system 4 forms an image on an image plane 8 such as a CCD through a crystal filter 6 and a protective glass 7.

【0007】前玉系1は、3枚のレンズよりなり、正の
焦点距離をもち、最前部に固定されている。バリエータ
系2は変倍機能を有するもので、3枚のレンズよりな
り、負の焦点距離をもち、前玉系1と絞り5との間に移
動可能に設けられている。エレクタ系3は発散光を平行
光にするためのもので、凸レンズ10と凹レンズ11と
からなり、絞り5の後側に固定されている。フォーカシ
ング系4は結像機能を有するもので、凹レンズ12と凸
レンズ13とからなり、エレクタ系3と水晶フィルタ6
との間に移動可能に設けられている。このフォーカシン
グ系4の凸レンズ13は、像面8側の片面のみが非球面
に形成された非球面レンズである。
The front lens system 1 is composed of three lenses, has a positive focal length, and is fixed to the forefront. The variator system 2 has a variable magnification function, is composed of three lenses, has a negative focal length, and is movably provided between the front lens system 1 and the diaphragm 5. The erector system 3 is for making the divergent light parallel light, is composed of a convex lens 10 and a concave lens 11, and is fixed to the rear side of the diaphragm 5. The focusing system 4 has an image forming function, and is composed of a concave lens 12 and a convex lens 13, and has an erector system 3 and a crystal filter 6
It is provided so as to be movable between and. The convex lens 13 of the focusing system 4 is an aspherical lens in which only one surface on the image plane 8 side is aspherical.

【0008】このようなズームレンズでは、エレクタ系
3の凸レンズ10の焦点距離をf1、アッベ数をν1、エ
レクタ系3の凹レンズ11の焦点距離をf2、アッベ数
をν2、フォーカシング系4の凹レンズ12の焦点距離
をf3、アッベ数をν3、フォーカシング系4の凸レンズ
13の焦点距離をf4、アッベ数をν4としたとき、 (a) −3×10-3<(1/ν1・f1)+(1/ν2
・f2)<0 (b) 0<(1/ν3・f3)+(1/ν4・f4)<2
×10-4 (c) −0.9<(f1/f2)<−0.7 (d) −6<(f3/f4)<−2 の各条件を満足した構造になっている。
In such a zoom lens, the focal length of the convex lens 10 of the erector system 3 is f 1 , the Abbe number is ν 1 , the focal length of the concave lens 11 of the erector system 3 is f 2 , the Abbe number is ν 2 , and the focusing system is When the focal length of the concave lens 12 of 4 is f 3 , the Abbe number is ν 3 , the focal length of the convex lens 13 of the focusing system 4 is f 4 and the Abbe number is ν 4 , (a) −3 × 10 −3 <( 1 / ν 1 · f 1 ) + (1 / ν 2
・ F 2 ) <0 (b) 0 <(1 / ν 3 · f 3 ) + (1 / ν 4 · f 4 ) <2
The structure satisfies the conditions of × 10 -4 (c) -0.9 <(f 1 / f 2 ) <-0.7 (d) -6 <(f 3 / f 4 ) <-2.

【0009】以下、(a)〜(d)の各条件について説
明する。条件(a)はエレクタ系3の軸上色収差の補正
に関する。この条件(a)では、エレクタ系3の軸上色
収差の補正を過剰にすることで、軸上色収差が補正不足
となるフォーカシング系4での補正と釣り合わせてい
る。この範囲を外れると、軸上色収差の補正が良好にで
きなくなる。条件(b)はフォーカシング系4での軸上
色収差の補正に関する。この条件(b)では、フォーカ
シング系4の軸上色収差を補正不足にすることで、倍率
収差の補正を有利にする。この範囲を外れると、倍率色
収差の補正が良好にできなくなる。条件(c)はエレク
タ系3のパワーに関する。この範囲以下であると、パワ
ーが弱くなり、光束が発散ぎみになるため、フォーカシ
ング系4での球面収差の補正が不利になる。逆に、この
範囲以上であると、パワーが強くなり、光束が集光ぎみ
になるため、像面湾曲に不利になる。条件(d)はフォ
ーカシング系4のパワーに関する。フォーカシング系4
は強い正のパワーをもっており、この範囲以下である
と、球面収差の補正に不利となり、逆にこの範囲以上で
あると、フォーカシング系4のパワーが弱くなり、フォ
ーカシング系4の像面位置調整およびフォーカシング動
作での移動量が大きくなる結果を招き、高倍率化に不利
になる。
The conditions (a) to (d) will be described below. The condition (a) relates to correction of axial chromatic aberration of the elector system 3. Under this condition (a), the axial chromatic aberration of the erector system 3 is overcorrected to balance with the correction of the focusing system 4 where the axial chromatic aberration is undercorrected. Outside this range, axial chromatic aberration cannot be corrected well. The condition (b) relates to correction of axial chromatic aberration in the focusing system 4. Under this condition (b), the axial chromatic aberration of the focusing system 4 is undercorrected, which makes it advantageous to correct the lateral aberration. If it deviates from this range, it becomes impossible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration. The condition (c) relates to the power of the elector system 3. If it is below this range, the power becomes weak and the light flux becomes divergent, so that the correction of the spherical aberration in the focusing system 4 becomes disadvantageous. On the other hand, if it is more than this range, the power becomes strong and the light beam is concentrated, so that it is disadvantageous to the curvature of field. The condition (d) relates to the power of the focusing system 4. Focusing system 4
Has a strong positive power, and if it is less than this range, it is disadvantageous in the correction of spherical aberration. Conversely, if it is more than this range, the power of the focusing system 4 becomes weak, and the image plane position adjustment of the focusing system 4 and This results in a large amount of movement in the focusing operation, which is disadvantageous for increasing the magnification.

【0010】このように、このズームレンズでは、エレ
クタ系3を凸レンズ10と凹レンズ11とで構成するこ
とで、エレクタ系3での色収差の発生を減少させること
ができるとともに、軸外収差の補正にも有利となるた
め、エレクタ系3に非球面レンズを用いる必要がなくな
り、フォーカシング系4の凸レンズ13の片面のみに非
球面レンズを用いることで、ズーミングによる色収差の
変動を少なくすることができるとともに、非球面レンズ
の枚数を最小限に減らすことができ、低価格化をも図る
ことができる。特に、このズームレンズでは、条件
(a)を満足することによりエレクタ系3の軸上色収差
の補正を過剰にし、軸上色収差が補正不足となるフォー
カシング系4での補正と釣り合わせることができ、条件
(b)を満足することによりフォーカシング系4の軸上
色収差の補正を不足にし、倍率色収差の補正を有利にす
ることができる。また、条件(c)を満足することによ
り、エレクタ系3のパワーが弱く光束が発散ぎみになっ
てフォーカシング系4での球面収差の補正が不利になっ
たり、逆にエレクタ系3のパワーが強く光束が集光ぎみ
になって像面湾曲に不利になったりすることを防ぐこと
ができ、条件(d)を満足することにより、フォーカシ
ング系4が強い正のパワーをもち、球面収差の補正およ
び高倍率化を有利にすることができる。
As described above, in this zoom lens, by constructing the erector system 3 with the convex lens 10 and the concave lens 11, it is possible to reduce the occurrence of chromatic aberration in the erector system 3 and to correct the off-axis aberration. Since it is also advantageous, it is not necessary to use an aspherical lens for the erector system 3, and by using an aspherical lens only on one surface of the convex lens 13 of the focusing system 4, it is possible to reduce variation in chromatic aberration due to zooming. The number of aspherical lenses can be reduced to the minimum, and the price can be reduced. Particularly, in this zoom lens, by satisfying the condition (a), the axial chromatic aberration of the elector system 3 can be overcorrected, and the axial chromatic aberration can be balanced with the correction by the focusing system 4, which is undercorrected. By satisfying the condition (b), the axial chromatic aberration of the focusing system 4 can be insufficiently corrected, and the lateral chromatic aberration can be advantageously corrected. Further, by satisfying the condition (c), the power of the eclectic system 3 is weak and the luminous flux becomes divergent, which is disadvantageous in correcting the spherical aberration in the focusing system 4, or conversely, the power of the eclectic system 3 is strong. It is possible to prevent the light flux from becoming too concentrated and disadvantageous to the curvature of field, and by satisfying the condition (d), the focusing system 4 has a strong positive power and correction of spherical aberration and Higher magnification can be advantageous.

【0011】つぎに、このズームレンズの具体例を表1
に示す。この表1では、fが7.18〜27.5mm、FNOが2.
0、イメージサークルが6mmφである。
Next, specific examples of this zoom lens are shown in Table 1.
Shown in. In Table 1, f is 7.18 to 27.5 mm and F NO is 2.
0, the image circle is 6mmφ.

【表1】 [Table 1]

【0012】ただし、Riは曲率半径、Diは各レンズの
中心厚もしくは空気間隔、Niはd線における屈折率、
νiはアッベ数を表す。ここで、D5、D10、D15、D19
は可変面間隔であり、その一例を表2に示す。
Where R i is the radius of curvature, D i is the center thickness of each lens or the air gap, N i is the refractive index at the d-line,
ν i represents the Abbe number. Here, D 5 , D 10 , D 15 , D 19
Is a variable surface distance, and an example thereof is shown in Table 2.

【表2】 [Table 2]

【0013】また、フォーカシング系4の凸レンズ13
の非球面の展開式は、 Z=cy2/[1+√{1−(A1+1)c22}] +A24+A36+A48+A510 である。ただし、Zは中心軸での高さの変化量、cは近
軸曲率、yは中心からの高さ、Aiは非球面係数であ
る。この非球面係数Aiは表3の通りである。
Further, the convex lens 13 of the focusing system 4
The expansion formula of the aspherical surface is: Z = cy 2 / [1 + √ {1- (A 1 +1) c 2 y 2 }] + A 2 y 4 + A 3 y 6 + A 4 y 8 + A 5 y 10 . However, Z is the amount of change in height at the central axis, c is the paraxial curvature, y is the height from the center, and A i is the aspherical surface coefficient. The aspherical surface coefficient A i is as shown in Table 3.

【表3】 [Table 3]

【0014】このようなズームレンズの作用について、
図2〜図5を参照して説明する。図2(A)〜図2
(B)は広角時、中間時、望遠時における各系位置を示
し、図3〜図5は広角時、中間時、望遠時における球面
収差および非点収差を示す。広角時のときには、図2
(A)に示すように、バリエータ系2が前玉系1側に移
動して接近し、フォーカシング系4はエレクタ系3と水
晶フィルタ6との中間に移動する。この状態での球面収
差および非点収差は、図3(A)および図3(B)に示
すような収差曲線となり、収差特性が良いことがわか
る。また、中間時のときには、図2(B)に示すよう
に、バリエータ系2が前玉系1と絞り5とのほぼ中間に
移動し、フォーカシング系4がエレクタ系3と水晶フィ
ルタ6との中間からエレクタ系3側へ僅かに移動する。
この状態での球面収差および非点収差は、図4(A)お
よび図4(B)に示すような収差曲線となり、収差特性
が良いことがわかる。さらに、望遠時のときには、図2
(C)に示すように、バリエータ系2が絞り5側に移動
して接近し、フォーカシング系4がエレクタ系3と水晶
フィルタ6との中間から水晶フィルタ6側へ僅かに移動
する。この状態での球面収差および非点収差は、図5
(A)および図5(B)に示すような収差曲線となり、
収差特性が良いことがわかる。
Regarding the operation of such a zoom lens,
This will be described with reference to FIGS. 2 (A) to 2
(B) shows each system position at wide-angle, intermediate, and telephoto, and FIGS. 3 to 5 show spherical aberration and astigmatism at wide-angle, intermediate, and telephoto. Figure 2 at wide-angle
As shown in (A), the variator system 2 moves toward the front lens system 1 side and approaches, and the focusing system 4 moves to the middle of the elector system 3 and the crystal filter 6. Spherical aberration and astigmatism in this state have aberration curves as shown in FIGS. 3A and 3B, and it can be seen that the aberration characteristics are good. At the intermediate time, as shown in FIG. 2 (B), the variator system 2 moves to almost the middle of the front lens system 1 and the diaphragm 5, and the focusing system 4 becomes the middle of the elector system 3 and the crystal filter 6. To slightly move to the erector system 3 side.
The spherical aberration and astigmatism in this state have the aberration curves as shown in FIGS. 4A and 4B, and it can be seen that the aberration characteristics are good. Furthermore, when the lens is telephoto,
As shown in (C), the variator system 2 moves toward the diaphragm 5 side and approaches, and the focusing system 4 slightly moves from the middle of the elector system 3 and the crystal filter 6 toward the crystal filter 6 side. The spherical aberration and astigmatism in this state are shown in FIG.
The aberration curves are as shown in (A) and FIG. 5 (B),
It can be seen that the aberration characteristics are good.

【0015】つぎに、図6〜図10を参照して、この発
明の第2実施例を説明する。図6は第2実施例のズーム
レンズの構成を示す。このズームレンズは、第1実施例
とフォーカシング系4が異なる以外は全く同じ構成にな
っている。すなわち、このフォーカシング系4は、凹レ
ンズ12と凸レンズ20とからなり、エレクタ系3と水
晶フィルタ6との間に移動可能に設けられている。この
フォーカシング系4の凸レンズ20は、両面が非球面に
形成された非球面レンズである。このズームレンズにお
いても、凸レンズ20の焦点距離をf4、アッベ数をν
4としたとき、第1実施例と同様に、(a)〜(d)の
各条件を満足する構造になっている。したがって、この
ようなズームレンズでは、第1実施例と同様の作用効果
があるほか、特にフォーカシング系4の凸レンズ20の
両面を非球面に形成したので、第1実施例のものよりも
高倍率で高性能なものを得ることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows the structure of the zoom lens of the second embodiment. This zoom lens has the same configuration as that of the first embodiment except that the focusing system 4 is different. That is, the focusing system 4 is composed of the concave lens 12 and the convex lens 20, and is movably provided between the erector system 3 and the crystal filter 6. The convex lens 20 of the focusing system 4 is an aspherical lens whose both surfaces are aspherical. Also in this zoom lens, the focal length of the convex lens 20 is f4 and the Abbe number is ν
When set to 4, the structure satisfies the conditions (a) to (d) as in the first embodiment. Therefore, in such a zoom lens, in addition to the same effects as those of the first embodiment, in particular, both surfaces of the convex lens 20 of the focusing system 4 are formed as aspherical surfaces, so that the magnification is higher than that of the first embodiment. You can get high performance.

【0016】このようなズームレンズの具体例を表4に
示す。この表4では、fが7〜56mm、FNOが2.0、イメー
ジサークルが6mmφである。
Table 4 shows a specific example of such a zoom lens. In Table 4, f is 7 to 56 mm, F NO is 2.0, and the image circle is 6 mmφ.

【表4】 [Table 4]

【0017】ただし、Riは曲率半径、Diは各レンズの
中心厚もしくは空気間隔、Niはd線における屈折率、
νiはアッベ数を表す。ここで、D5、D10、D15、D19
は可変面間隔であり、その一例を表5に示す。
Where R i is the radius of curvature, D i is the center thickness of each lens or the air gap, N i is the refractive index at the d-line,
ν i represents the Abbe number. Here, D 5 , D 10 , D 15 , D 19
Is the variable surface spacing, and an example thereof is shown in Table 5.

【表5】 [Table 5]

【0018】なお、フォーカシング系4の凸レンズ20
の非球面の展開式は、第1実施例と全く同じであるが、
非球面係数Aiは第1実施例と異なり、表6に示す通り
である。
The convex lens 20 of the focusing system 4
The expansion formula of the aspherical surface of is exactly the same as that of the first embodiment,
The aspherical coefficient A i is as shown in Table 6 unlike the first embodiment.

【表6】 [Table 6]

【0019】このようなズームレンズの作用について、
図7〜図10を参照して説明する。図7(A)〜図7
(B)は広角時、中間時、望遠時における各系位置を示
し、図8〜図10は広角時、中間時、望遠時における球
面収差および非点収差を示す。広角状態のときには、図
7(A)に示すように、バリエータ系2が前玉系1側に
移動して接近し、フォーカシング系4はエレクタ系3と
水晶フィルタ6との中間に移動する。この状態での球面
収差および非点収差は、図8(A)および図8(B)に
示すような収差曲線となり、収差特性が良いことがわか
る。また、中間状態のときには、図7(B)に示すよう
に、バリエータ系2が前玉系1と絞り5とのほぼ中間に
移動し、フォーカシング系4がエレクタ系3と水晶フィ
ルタ6との中間からエレクタ系3側へ僅かに移動する。
この状態での球面収差および非点収差は、図9(A)お
よび図9(B)に示すような収差曲線となり、収差特性
が良いことがわかる。さらに、望遠状態のときには、図
7(C)に示すように、バリエータ系2が絞り5側に移
動して接近し、フォーカシング系4が水晶フィルタ6側
に移動して接近する。この状態での球面収差および非点
収差は、図10(A)および図10(B)に示すような
収差曲線となり、収差特性が良いことがわかる。
Regarding the operation of such a zoom lens,
This will be described with reference to FIGS. 7A to 7
(B) shows each system position at wide-angle, intermediate, and telephoto, and FIGS. 8 to 10 show spherical aberration and astigmatism at wide-angle, intermediate, and telephoto. In the wide-angle state, as shown in FIG. 7A, the variator system 2 moves toward the front lens system 1 side and approaches, and the focusing system 4 moves to an intermediate position between the erector system 3 and the crystal filter 6. The spherical aberration and astigmatism in this state have the aberration curves as shown in FIGS. 8A and 8B, and it can be seen that the aberration characteristics are good. Further, in the intermediate state, as shown in FIG. 7 (B), the variator system 2 moves to almost the middle of the front lens system 1 and the diaphragm 5, and the focusing system 4 becomes the middle of the elector system 3 and the crystal filter 6. To slightly move to the erector system 3 side.
The spherical aberration and astigmatism in this state have aberration curves as shown in FIGS. 9A and 9B, and it can be seen that the aberration characteristics are good. Further, in the telephoto state, as shown in FIG. 7C, the variator system 2 moves to the diaphragm 5 side and approaches, and the focusing system 4 moves to the crystal filter 6 side and approaches. The spherical aberration and astigmatism in this state have the aberration curves as shown in FIGS. 10A and 10B, and it can be seen that the aberration characteristics are good.

【0020】[0020]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、エレクタ系を
2枚のレンズで構成することで、エレクタ系での色収差
の発生を減少させることができるとともに、軸外収差の
補正にも有利となるため、エレクタ系に非球面レンズを
用いる必要がなくなり、フォーカシング系の凸レンズ1
枚のみに非球面レンズを用いることで、ズーミングによ
る色収差の変動を少なくすることができるとともに、非
球面レンズの枚数を最小限に減らし、低価格化をも図る
ことができる。特に、(a)の条件を満足することによ
りエレクタ系の軸上色収差の補正を過剰にし、軸上色収
差が補正不足となるフォーカシング系での補正と釣り合
わせることができ、また(b)の条件を満足することに
よりフォーカシング系の軸上色収差の補正を不足にし、
倍率色収差の補正を有利にすることができる。請求項2
の発明によれば、(c)の条件を満足することにより、
エレクタ系のパワーが弱く光束が発散ぎみになってフォ
ーカシング系での球面収差の補正が不利になったり、逆
にエレクタ系のパワーが強く光束が集光ぎみになって像
面湾曲に不利になったりすることを防ぐことができ、ま
た(d)の条件を満足することにより、フォーカシング
系が強い正のパワーをもち、球面収差の補正および高倍
率化を有利にすることができる。
According to the first aspect of the present invention, by forming the erector system with two lenses, it is possible to reduce the occurrence of chromatic aberration in the erector system and it is also advantageous for the correction of off-axis aberrations. Therefore, it is not necessary to use an aspherical lens in the erector system, and the focusing system convex lens 1
By using the aspherical lens only for the number of lenses, it is possible to reduce the variation of the chromatic aberration due to zooming, reduce the number of the aspherical lenses to the minimum, and achieve the cost reduction. In particular, by satisfying the condition (a), the axial chromatic aberration of the elector system can be overcorrected, and the axial chromatic aberration can be balanced with the correction of the focusing system, which is undercorrected, and the condition (b) is satisfied. By satisfying the condition, correction of axial chromatic aberration of the focusing system becomes insufficient,
Correction of lateral chromatic aberration can be made advantageous. Claim 2
According to the invention, by satisfying the condition (c),
The power of the erector system is weak and the light beam becomes divergent, which is disadvantageous in correcting spherical aberration in the focusing system. Conversely, the power of the erector system is strong and the light beam becomes converging, which is disadvantageous in field curvature. By satisfying the condition (d), the focusing system has a strong positive power, and it is possible to advantageously correct spherical aberration and increase the magnification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例のズームレンズの構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のズームレンズの使用時における各系位置
を示し、(A)は広角時の各系位置を示す図、(B)は
中間時の各系位置を示す図、(C)は望遠時の各系位置
を示す図。
2A and 2B show respective system positions when the zoom lens of FIG. 1 is used, FIG. 2A is a diagram showing each system position at a wide angle, FIG. 2B is a diagram showing each system position at an intermediate time, and FIG. The figure which shows each system position at the time of a telephoto.

【図3】図2(A)の広角状態のときの収差を示し、
(A)は球面収差図、(B)は非点収差図。
FIG. 3 shows aberrations in the wide-angle state of FIG.
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram.

【図4】図2(B)の中間状態のときの収差を示し、
(A)は球面収差図、(B)は非点収差図。
FIG. 4 shows aberrations in the intermediate state of FIG. 2 (B),
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram.

【図5】図2(C)の望遠状態のときの収差を示し、
(A)は球面収差図、(B)は非点収差図。
FIG. 5 shows aberrations in the telephoto state of FIG.
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram.

【図6】この発明の第2実施例のズームレンズの構成
図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6のズームレンズの使用時における各系位置
を示し、(A)は広角時の各系位置を示す図、(B)は
中間時の各系位置を示す図、(C)は望遠時の各系位置
を示す図。
7A and 7B show respective system positions when the zoom lens of FIG. 6 is used, FIG. 7A shows respective system positions at a wide angle, FIG. 7B shows respective system positions at an intermediate time, and FIG. The figure which shows each system position at the time of a telephoto.

【図8】図6(A)の広角状態のときの収差を示し、
(A)は球面収差図、(B)は非点収差図。
FIG. 8 shows aberrations in the wide-angle state of FIG.
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram.

【図9】図6(B)の中間状態のときの収差を示し、
(A)は球面収差図、(B)は非点収差図。
FIG. 9 shows aberrations in the intermediate state of FIG. 6 (B),
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram.

【図10】図6(C)の望遠状態のときの収差を示し、
(A)は球面収差図、(B)は非点収差図。
FIG. 10 shows aberrations in the telephoto state of FIG. 6 (C),
(A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram.

【符号の説明】 1 前玉系 2 バリエータ系 3 エレクタ系 4 フォーカシング系 10 エレクタ系の凸レンズ 11 エレクタ系の凹レンズ 12 フォーカシング系の凹レンズ 13、20 フォーカシング系の凸レンズ[Explanation of reference numerals] 1 front lens system 2 variator system 3 erector system 4 focusing system 10 convex lens of erector system 11 concave lens of erector system 12 concave lens of focusing system 13 and 20 convex lens of focusing system

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体側より順に、3枚のレンズよりなり
正の焦点距離をもつ前玉系と、3枚のレンズよりなり負
の焦点距離をもつバリエータ系と、凸凹2枚のレンズよ
りなるエレクタ系と、凹凸2枚のレンズよりなるフォー
カシング系とを備え、 前記フォーカシング系の凸レンズの片面もしくは両面を
非球面に形成し、 前記エレクタ系の凸レンズの焦点距離をf1、アッベ数
をν1、前記エレクタ系の凹レンズの焦点距離をf2、ア
ッベ数をν2、前記フォーカシング系の凹レンズの焦点
距離をf3、アッベ数をν3、前記フォーカシング系の凸
レンズの焦点距離をf4、アッベ数をν4としたとき、 (a) −3×10-3<(1/ν1・f1)+(1/ν2
・f2)<0 (b) 0<(1/ν3・f3)+(1/ν4・f4)<2
×10-4 の各条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
1. A front lens system consisting of three lenses and having a positive focal length, a variator system consisting of three lenses and having a negative focal length, and a lens having two convex and concave lenses in order from the object side. An eclectic system and a focusing system composed of two concave and convex lenses are provided, and one or both surfaces of the convex lens of the focusing system is formed into an aspherical surface. The focal length of the convex lens of the erector system is f 1 and the Abbe number is ν 1 , The focal length of the concave lens of the erector system is f 2 , the Abbe number is ν 2 , the focal length of the concave lens of the focusing system is f 3 , the Abbe number is ν 3 , the focal length of the convex lens of the focusing system is f 4 , When the number is ν 4 , (a) −3 × 10 −3 <(1 / ν 1 · f 1 ) + (1 / ν 2
・ F 2 ) <0 (b) 0 <(1 / ν 3 · f 3 ) + (1 / ν 4 · f 4 ) <2
A zoom lens characterized by satisfying each condition of × 10 -4 .
【請求項2】 請求項1において、前記エレクタ系の各
レンズの焦点距離および前記フォーカシング系の各レン
ズの焦点距離は、 (c) −0.9<(f1/f2)<−0.7 (d) −6<(f3/f4)<−2 の各条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. The focal length of each lens of the erector system and the focal length of each lens of the focusing system according to claim 1, wherein: (c) −0.9 <(f 1 / f 2 ) <− 0.7 (d) A zoom lens characterized by satisfying each condition of −6 <(f 3 / f 4 ) <− 2.
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