JPH0553053A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH0553053A
JPH0553053A JP3212392A JP21239291A JPH0553053A JP H0553053 A JPH0553053 A JP H0553053A JP 3212392 A JP3212392 A JP 3212392A JP 21239291 A JP21239291 A JP 21239291A JP H0553053 A JPH0553053 A JP H0553053A
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阿部哲也
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    • 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 +--+

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 4群タイプで、10倍程度の高変倍が可能で、
広角側でFNO.1:1.2〜1.7程度の明るさを有し、球面収
差、コマ収差等の補正を行なうことのできる良好な光学
性能を備えた小型なズームレンズを提供すること。 【構成】 正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパ
ワーを有する第2レンズ群及び第3レンズ群と、全体とし
て正のパワーを有する第4レンズ群とが物体側より順に
配列され、前記第4レンズ群は、第4aレンズ群及び第4b
レンズ群とから構成され、全系に対する前記第2レンズ
群の移動によりズーミングが行なわれると共に、該ズー
ミングに連動して前記第3レンズ群が前記全系に対して
移動して前記ズーミングに基づく像面の移動を補正し、
請求項1に記載の条件を満たすことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型ビデオカメラ等に
用いられるズームレンズの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、小型ビデオカメラが普及してきて
いる。一般に、この種の小型ビデオカメラには、軽量で
小型なズームレンズとして、物体側より順に負のパワー
をもつ第1レンズ群と、正のパワーをもつ第2レンズ群と
からなり、両レンズ群間の間隔を変化させてズーミング
を行なう、いわゆる2群タイプのズームレンズが採用さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の2群タイプのズームレンズは、3倍程度の変倍比が限界
であり、近年の小型ビデオカメラにおけるズームレンズ
の高変倍比化の要求を満足させようとすると、ズームレ
ンズを構成する各レンズ群のパワーを強くする必要があ
り、そのため、球面収差、コマ収差等の補正が困難とな
り、良好な光学性能が得られなかった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、上記の問題点を解決すべくな
されたもので、4群タイプで、10倍程度の高変倍が可能
で、広角側でFNO.1:1.2〜1.7程度の明るさを有し、球
面収差、コマ収差等の補正を行なうことのできる良好な
光学性能を備えた小型なズームレンズを提供することを
目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るズームレン
ズは、上記の課題を解決するために、正のパワーを有す
る第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群及び
第3レンズ群と、全体として正のパワーを有する第4レン
ズ群とが物体側より順に配列され、前記第4レンズ群
は、第4aレンズ群及び第4bレンズ群とから構成され、全
系に対する前記第2レンズ群の移動によりズーミングが
行なわれると共に、該ズーミングに連動して前記第3レ
ンズ群が前記全系に対して移動して前記ズーミングに基
づく像面の移動を補正し、以下の(a)、(b)の条件を満た
すことを特徴としている。
【0006】(a) 0.2 ≦ d/fw ≦ 1.1 (b) 0.2 ≦ fw/f12 ≦ 0.5 但し、 d:第4aレンズ群と第4bレンズ群との群間距
離、 fw:全系の広角端での焦点距離、 f12:第1レンズ群第1レンズ面から第4aレンズ群第2レン
ズ面までの光学系の広角端での焦点距離、 とする。さらに好ましくは、前記第4aレンズ群は、両凸
レンズと、物体側に凸の正レンズと、物体側に凹の負レ
ンズと、物体側に凸の正レンズとが物体側より順に配列
され、前記第4bレンズ群は、物体側に凸の負メニスカス
レンズと、正のパワーを有するレンズ群とが物体側より
順に配列され、以下の(c)、(d)、(e)、(f)、(g)の条件
を満たすことを特徴としている。
【0007】(c) 0.4 ≦ fa/f1 ≦ 1.0 (d) 0 ≦ fw/rb1 ≦ 0.6 (e) -1.0 ≦ ra2/ra1 ≦ -0.2 (f) 0.5 ≦ ra4/ra5 ≦ 8.0 (g) -0.8 ≦ rb3/rb4 ≦ 0 但し、 fw:全系の広角端での焦点距離、 fa:第4aレンズ群の焦点距離、 f1:第4aレンズ群中第1番目のレンズの焦点距離、 rai:第4aレンズ群中第i番目のレンズ面の曲率半径、 rbi:第4bレンズ群中第i番目のレンズ面の曲率半径、 とする。
【0008】
【実施例】以下に、本発明に係るズームレンズの実施例
を図面を参照しつつ説明する。
【0009】本実施例のズームレンズは、正のパワーを
有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群
及び第3レンズ群と、全体として正のパワーを有する第4
レンズ群とから構成される4群ズームレンズであり、こ
のうち第4レンズ群は、両凸レンズと、物体側に凸の正
レンズと、物体側に凹の負レンズと、物体側に凸の正レ
ンズとが物体側より順に配列して構成される第4aレンズ
群と、物体側に凸の負メニスカスレンズと、正のパワー
を有するレンズ群とが物体側より順に配列して構成され
る第4bレンズ群とからなるレンズ構成をとっている。ま
た、以下の(a)、(b)の条件を満たす。
【0010】(a) 0.2 ≦ d/fw ≦ 1.1 (b) 0.2 ≦ fw/f12 ≦ 0.5 但し、 d:第4aレンズ群と第4bレンズ群との群間距
離、 fw:全系の広角端での焦点距離、 f12:第1レンズ群第1レンズ面から第4aレンズ群第2レン
ズ面までの光学系の広角端での焦点距離、 とする。
【0011】条件(a)は第4aレンズ群と第4bレンズ群と
の群間距離を適切に保つことで、ズームレンズ全系の良
好な光学性能を維持しつつ、その全長を短くするための
条件である。条件(a)の下限を下回ると第4aレンズ群か
ら射出される光束の収束が強くなりすぎ、負の球面収差
が過大に発生する。また、上限を越えるとズームレンズ
の全長が過大となる。
【0012】条件(b)は第4aレンズ群中第1番目のレンズ
の収束作用を強めに設定することでズームレンズの全長
を短くするための条件である。条件(b)の下限を下回る
と第4aレンズ群中第1番目のレンズによる収束が強くな
りすぎ、負の球面収差が過大に発生する。また、上限を
越えるとその収束が弱くなりすぎ、ズームレンズの全長
を短くすることができない。
【0013】上記のズームレンズは、さらに好ましくは
以下の(c)、(d)、(e)、(f)、(g)の条件を満たす。
【0014】(c) 0.4 ≦ fa/f1 ≦ 1.0 (d) 0 ≦ fw/rb1 ≦ 0.6 (e) -1.0 ≦ ra2/ra1 ≦ -0.2 (f) 0.5 ≦ ra4/ra5 ≦ 8.0 (g) -0.8 ≦ rb3/rb4 ≦ 0 但し、 fw:全系の広角端での焦点距離、 fa:第4aレンズ群の焦点距離、 f1:第4aレンズ群中第1番目のレンズの焦点距離、 rai:第4aレンズ群中第i番目のレンズ面の曲率半径、 rbi:第4bレンズ群中第i番目のレンズ面の曲率半径、 とする。
【0015】条件(c)は条件(b)によって収束作用を規定
された第4aレンズ群中第1番目のレンズに対し、適切な
パワーを付与することによって、ズームレンズ全系の良
好な光学性能を得るための条件である。条件(c)の下限
を下回るとパワーが弱くなりすぎ、必要な収束作用を得
ることができない。また、上限を越えるとそのパワーが
強くなりすぎ、負の球面収差が過大に発生する。
【0016】条件(d)は第4bレンズ群中第1番目のレンズ
面の曲率半径を適切に設定することにより、ズームレン
ズの良好な光学性能を得るための条件で、第4aレンズ群
から射出される光束の収束作用が強いために必要とされ
る条件である。条件(d)の下限を下回ると第4bレンズ群
中第1番目のレンズ面での発散が強くなりすぎて正の球
面収差が過大に発生する。また、上限を越えると収束が
強くなりすぎて負の球面収差が過大に発生する。
【0017】条件(e)は条件(c)によってパワーを規定さ
れた第4aレンズ群第1番目のレンズに適切なレンズ面形
状を付与することによってズームレンズの良好な光学性
能を得るための条件である。条件(e)の下限を下回ると
負の球面収差が過大に発生する。また、上限を越えると
正の球面収差が過大に発生する。
【0018】条件(f)は強い収束作用をもつ第4aレンズ
群中第2番目のレンズの射出面と、強い発散作用をもつ
第4aレンズ群中第3番目のレンズの入射面とのそれぞれ
に適切なレンズ面形状を付与することによってズームレ
ンズの良好な光学性能を得るための条件である。条件
(f)の下限を下回ると前記第3番目のレンズの入射面の発
散作用が弱くなりすぎて負の球面収差及びコマ収差が過
大に発生する。また、上限を越えると前記第3番目のレ
ンズの入射面の発散作用が強くなりすぎて正の球面収差
及びコマ収差が過大に発生する。
【0019】条件(g)は強い収束作用をもつ第4bレンズ
群中の正レンズ群に適切な形状を付与することによって
ズームレンズの良好な光学性能を得るための条件であ
る。条件(g)の下限を下回ると負の球面収差が過大に発
生する。また、上限を越えると正の球面収差が過大に発
生する。
【0020】次に、本発明に係るズームレンズの数値構
成例1〜3を記載する。ここで、fは焦点距離(mm)、ωは
半画角(degree)、fBはバックフォーカス(mm)、rはレン
ズ各面の曲率半径(mm)、dはレンズ厚もしくはレンズ面
間隔(mm)、nは各レンズのd線の屈折率、νは各レンズの
アッベ数である。
【0021】
【実施例1】図1は実施例1のレンズ系構成図である。具
体的構成は表1に示す通りである。また、広角端及び望
遠端における諸収差は図2、図3に示す通りである。
【0022】
【表1】
【0023】FNo.=1:1.2〜1.7、f=5.97〜56.30 ω=26.7〜2.9、fB=4.90 但し、d5、d11、d13の値は以下の通りに変化する。
【0024】
【0025】
【実施例2】図4は実施例2のレンズ系構成図である。具
体的構成は表2に示す通りである。また、広角端及び望
遠端における諸収差は図5、図6に示す通りである。
【0026】
【表2】
【0027】FNo.=1:1.2〜1.7、f=5.97〜56.30 ω=26.6〜3.0、fB=5.12 但し、d5、d11、d13の値は以下の通りに変化する。
【0028】
【0029】
【実施例3】図7は実施例3のレンズ系構成図である。具
体的構成は表3に示す通りである。また、広角端及び望
遠端における諸収差は図8、図9に示す通りである。
【0030】
【表3】
【0031】FNo.=1:1.2〜1.6、f=5.97〜56.30 ω=26.6〜2.9、fB=4.90 但し、d5、d11、d13の値は以下の通りに変化する。
【0032】 なお、上記各実施例の諸条件に対応する値を表4に示
す。
【0033】
【表4】
【0034】 条件式 実施例1 実施例2 実施例3 d/fw 0.687 0.430 1.026 fw/f12 0.243 0.351 0.321 fa/f1 0.585 0.661 0.679 fw/rb1 0.205 0.147 0.477 ra2/ra1 -0.304 -0.901 -0.345 ra4/ra5 3.148 5.436 1.801 rb3/rb4 -0.341 -0.150 -0.492
【0035】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、10倍程度の高変倍が可能で、かつ広角側でFNO.1:
1.2〜1.7程度の明るさを有すると共に、球面収差、コマ
収差等の補正を行なうことのできる小型なズームレンズ
が、4群構成で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るズームレンズの広角
端におけるレンズ系構成図である。
【図2】本発明の第1実施例に係るズームレンズの広角
端における諸収差図である。
【図3】本発明の第1実施例に係るズームレンズの望遠
端における諸収差図である。
【図4】本発明の第2実施例に係るズームレンズの広角
端におけるレンズ系構成置図である。
【図5】本発明の第2実施例に係るズームレンズの広角
端における諸収差図である。
【図6】本発明の第2実施例に係るズームレンズの望遠
端における諸収差図である。
【図7】本発明の第3実施例に係るズームレンズの広角
端におけるレンズ系構成図である。
【図8】本発明の第3実施例に係るズームレンズの広角
端における諸収差図である。
【図9】本発明の第3実施例に係るズームレンズの望遠
端における諸収差図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正のパワーを有する第1レンズ群と、負
    のパワーを有する第2レンズ群及び第3レンズ群と、全体
    として正のパワーを有する第4レンズ群とが物体側より
    順に配列され、 前記第4レンズ群は、第4aレンズ群及び第4bレンズ群と
    から構成され、 全系に対する前記第2レンズ群の移動によりズーミング
    が行なわれると共に、該ズーミングに連動して前記第3
    レンズ群が前記全系に対して移動して前記ズーミングに
    基づく像面の移動を補正し、以下の(a)、(b)の条件を満
    たすことを特徴とするズームレンズ。 (a) 0.2 ≦ d/fw ≦ 1.1 (b) 0.2 ≦ fw/f12 ≦ 0.5 但し、 d:第4aレンズ群と第4bレンズ群との群間距
    離、 fw:全系の広角端での焦点距離、 f12:第1レンズ群第1レンズ面から第4aレンズ群第2レン
    ズ面までの光学系の広角端での焦点距離、 とする。
  2. 【請求項2】 前記第4aレンズ群は、両凸レンズと、物
    体側に凸の正レンズと、物体側に凹の負レンズと、物体
    側に凸の正レンズとが物体側より順に配列され、 前記第4bレンズ群は、物体側に凸の負メニスカスレンズ
    と、正のパワーを有するレンズ群とが物体側より順に配
    列され、以下の(c)、(d)、(e)、(f)、(g)の条件を満た
    すことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 (c) 0.4 ≦ fa/f1 ≦ 1.0 (d) 0 ≦ fw/rb1 ≦ 0.6 (e) -1.0 ≦ ra2/ra1 ≦ -0.2 (f) 0.5 ≦ ra4/ra5 ≦ 8.0 (g) -0.8 ≦ rb3/rb4 ≦ 0 但し、 fw:全系の広角端での焦点距離、 fa:第4aレンズ群の焦点距離、 f1:第4aレンズ群中第1番目のレンズの焦点距離、 rai:第4aレンズ群中第i番目のレンズ面の曲率半径、 rbi:第4bレンズ群中第i番目のレンズ面の曲率半径、 とする。
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