JPH06160710A

JPH06160710A - 変倍撮影光学系

Info

Publication number: JPH06160710A
Application number: JP30710292A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ueda; 健上田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】光学系の大型化を防止しつつ、広い変倍領域を
持つ変倍撮影光学系を実現する。【構成】正屈折力レンズ群２と、この正屈折力レンズ群
１に対し選択的に組み合わせ可能な第１および第２の負
屈折力レンズ群１，３とを有する。正屈折力レンズ群２
の物体側に第１の負屈折力レンズ群１を組み合わせて負
・正２群構成で広角ズーム域を構成し、正屈折力レンズ
群２の像側に第２の負屈折力レンズ群３を組み合わせて
正・負２群構成で望遠ズーム域を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は変倍撮影光学系に関す
る。この発明の変倍撮影光学系は、レンズシャッターカ
メラや１眼レフカメラ用のズームレンズ、ビデオカメ
ラ、複写機、ファクシミリ装置等の結像レンズ系として
利用できる。

【０００２】

【従来の技術】変倍撮影光学系では、光学系としてのコ
ンパクト化、変倍領域の拡大が、常に改良目標として要
請されている。変倍領域の拡大に関しては、従来から
「基本となるレンズ構成にコンバージョンレンズを付加
する方法」が提案されている（特開昭６３−５５５０９
号公報、特開平２−５９７０９号公報等）。

【０００３】しかし、コンバージョンレンズの付加によ
るだけでは、変倍領域を大きく拡大し、光学系全体をコ
ンパクト化することは困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、光学系の大型化を防
止しつつ広い変倍領域を持つ変倍撮影光学系の提供を目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の変倍撮影
光学系は、正屈折力レンズ群と、第１および第２の負屈
折力レンズ群を有する。第１および第２の負屈折力レン
ズ群は、正屈折力レンズ群に対し選択的に組み合わせ可
能である。「広角ズーム域」では正屈折力レンズ群の物
体側に第１の負屈折力レンズ群が組み合わせられて負・
正２群構成とされ、「望遠ズーム域」では、正屈折力レ
ンズ群の像側に第２の負屈折力レンズ群が組み合わせら
れて正・負２群構成とされる。

【０００６】請求項２記載の変倍撮影光学系は、正屈折
力レンズ群と負屈折力レンズ群とを有する。正屈折レン
ズ群に組み合わせられるときの、負屈折力レンズ群の
「向き」と、正屈折力レンズ群に対する位置とは可変で
ある。「広角ズーム域」では、正屈折力レンズ群の物体
側に負屈折力レンズ群が組み合わせられて負・正２群構
成とされる。「望遠ズーム域」では、負屈折力レンズ群
が正屈折力レンズ群の像側に組み合わせられる。このと
き、負屈折力レンズ群の向きは「広角ズーム域における
向きと逆向き」にされる。

【０００７】請求項３記載の変倍撮影光学系は、正屈折
力レンズ群と、第１および第２の負屈折力レンズ群とを
有する。第１および第２の負屈折力レンズ群は、正屈折
力レンズ群に対し選択的に組み合わせ可能である。「広
角ズーム域」では、正屈折力レンズ群の物体側に第１の
負屈折力レンズ群が組み合わせられて負・正２群構成と
される。「望遠ズーム域」では、正屈折力レンズ群の像
側に第２の負屈折力レンズ群が組み合わせられて正・負
２群構成とされる。さらに、「超望遠ズーム域」では、
正屈折力レンズ群の像側に第１および第２の負屈折力レ
ンズ群が組み合わせられ正・負・負３群構成とされる。
このとき第１の負屈折力レンズ群が正屈折力レンズ群側
となるように組み合わせられる。

【０００８】請求項４記載の変倍撮影光学系は、正屈折
力レンズ群と、第１および第２の負屈折力レンズ群とを
有する。第１および第２の負屈折力レンズ群は、正屈折
力レンズ群に対し組み合わせ可能である。「広角ズーム
域」では、正屈折力レンズ群の物体側に第１の負屈折力
レンズ群が組み合わせられて負・正２群構成とされる。
「望遠ズーム域」では、正屈折力レンズ群の像側に第２
の負屈折力レンズ群が組み合わせられて正・負２群構成
とされる。さらに「超望遠ズーム域」では、正屈折力レ
ンズ群の物体側に第１の負屈折力レンズ群、像側に第２
の負屈折力レンズ群が組み合わせられて、負・正・負３
群構成とされる。

【０００９】請求項５記載の変倍撮影光学系は、正屈折
力レンズ群と、第１および第２の負屈折力レンズ群を有
する。第１および第２の負屈折力レンズ群は、正屈折力
レンズ群に対し選択的に組み合わせ可能である。「広角
ズーム域」では、正屈折力レンズ群の物体側に第１の負
屈折力レンズ群が組み合わせられて負・正２群構成とさ
れる。「望遠ズーム域」では、正屈折力レンズ群の像側
に第２の負屈折力レンズ群が組み合わせられて正・負２
群構成とされる。さらに「ワンポイント超広角」が正屈
折力レンズ群単独で構成される。

【００１０】請求項６記載の変倍撮影光学系は、正屈折
力レンズ群と、この正屈折力レンズ群と組み合わせ可能
な負屈折力レンズ群とを有する。

【００１１】正屈折力レンズ群に組み合わせられると
き、負屈折力レンズ群の向きと、正屈折力レンズ群に対
する位置とは可変である。

【００１２】「広角ズーム域」では、正屈折力レンズ群
の物体側に負屈折力レンズ群が組み合わせられて負・正
２群構成とされる。「望遠ズーム域」では、正屈折力レ
ンズ群の像側に負屈折力レンズ群が、「広角ズーム域に
おける向きと逆向き」にして組み合わせられて正・負２
群構成とされる。さらに「ワンポイント超広角」が、正
屈折力レンズ群単独で構成される。

【００１３】

【作用】上述のように、この発明では、「正屈折力レン
ズ群」を「核」として、これに負屈折力レンズ群が組み
合わせられる。正屈折力レンズ群と組み合わせられる負
屈折力レンズ群を換えたり、あるいは「組み合わせの態
様」を変えることにより、広い変倍領域が実現される。

【００１４】

【実施例】図１は、請求項１記載の変倍撮影光学系の実
施例を説明するための図である。変倍撮影光学系は正屈
折率レンズ群２と、第１の負屈折力レンズ群１および第
２の負屈折力レンズ群３を有する。

【００１５】図１（ａ），（ｂ）は、正屈折力レンズ群
２の物体側（図の左方）に第１の負屈折力レンズ群１を
組み合わせた「広角ズーム域」の群配置を示し、（ａ）
は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W1）、（ｂ）は、同じく望遠端配置（焦点距離：
ｆ_T1）を示す。

【００１６】図１（ｃ），（ｄ）は、正屈折力レンズ群
２の像側（図の右方）に第２の負屈折力レンズ群３を組
み合わせた「望遠ズーム域」の群配置を示し、（ｃ）
は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：ｆ
_W2（≧ｆ_T1））、（ｄ）は、同じく望遠端配置（焦点距
離：ｆ_T2）を示す。

【００１７】広角ズーム域（図１（ａ），（ｂ））で
は、正屈折力レンズ群２の物体側に負屈折力レンズ群１
を組み合わせることによりバックフォーカスを確保し、
最大レンズ径を小さくしている。この構成のまま焦点距
離を延ばしていくと、レンズ全長が長くなって変倍撮影
光学系のコンパクト化を損なう。

【００１８】そこで、望遠ズーム域（図１（ｃ），
（ｄ））では、第１の負屈折力レンズ群１に換えて、第
２の負屈折力レンズ群３を、正屈折力レンズ群２の像側
（図の右方）に組み合わせて「テレフォト」型の２群構
成とし、群間隔を変えることによりレンズ全長の増大を
抑制しつつ変倍域を変えている。

【００１９】図２は、請求項２記載の変倍撮影光学系の
実施例を説明するための図である。変倍撮影光学系は正
屈折率レンズ群２２と、負屈折力レンズ群２１を有す
る。

【００２０】図２（ａ），（ｂ）は、正屈折力レンズ群
２２の物体側（図の左方）に負屈折力レンズ群２１を組
み合わせた「広角ズーム域」の群配置を示し、（ａ）
は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W12）、（ｂ）は、同じく望遠端配置（焦点距離：ｆ
_T12）を示す。

【００２１】図２（ｃ），（ｄ）は、正屈折力レンズ群
２２の像側（図の右方）に負屈折力レンズ群２１’を組
み合わせた「望遠ズーム域」の群配置を示し、（ｃ）
は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：ｆ_W22
（≧ｆ_T12））、（ｄ）は、同じく望遠端配置（焦点距
離：ｆ_T22）を示す。負屈折力レンズ群２１’は、負屈
折力レンズ群２１自体であるが、その向きが、広角ズー
ム域における向きと逆向きにされている。

【００２２】広角ズーム域（図２（ａ），（ｂ））で
は、正屈折力レンズ群２２の物体側に負屈折力レンズ群
２１を組み合わせることによりバックフォーカスを確保
し、最大レンズ径を小さくしている。この構成のまま焦
点距離を延ばしていくと、レンズ全長が長くなって変倍
撮影光学系のコンパクト化を損なうので、望遠ズーム域
（図２（ｃ），（ｄ））では、負屈折力レンズ群２１の
向きを広角ズーム域における向きと逆転させ、且つ、正
屈折力レンズ群２２の像側に組み合わせて「テレフォ
ト」型の２群構成とし、群間隔を変えることによりレン
ズ全長の増大を抑制しつつ変倍域を変えている。ズーム
域を変える際に、負屈折力レンズ群２１の向きを逆転さ
せることにより性能劣化を有効に軽減することができ
る。

【００２３】図３は、請求項３記載の変倍撮影光学系の
実施例を説明するための図である。変倍撮影光学系は正
屈折率レンズ群３２と、第１の負屈折力レンズ群３１お
よび第２の負屈折力レンズ群３３を有する。

【００２４】図３（ａ），（ｂ）は、正屈折力レンズ群
３２の物体側（図の左方）に第１の負屈折力レンズ群３
１を組み合わせた「広角ズーム域」の群配置を示し、
（ａ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W13）、（ｂ）は、同じく望遠端配置（焦点距離：ｆ
_T13）を示す。

【００２５】図３（ｃ），（ｄ）は、正屈折力レンズ群
３２の像側（図の右方）に第２の負屈折力レンズ群３３
を組み合わせた「望遠ズーム域」の群配置を示し、
（ｃ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W23（≧ｆ_T13））、（ｄ）は、同じく望遠端配置（焦
点距離：ｆ_T23）を示す。

【００２６】さらに、図３（ｅ），（ｆ）は、正屈折力
レンズ群３２の像側に、物体側から順に負屈折力レンズ
群３１，３３を組み合わせた「超望遠ズーム域」の群配
置を示し、（ｅ）は、同ズーム域における広角端配置
（焦点距離：ｆ_W33（≧ｆ_T23））、（ｆ）は、同じく望
遠端配置（焦点距離：ｆ_T33）を示す。

【００２７】広角ズーム域（図３（ａ），（ｂ））で
は、正屈折力レンズ群３２の物体側に負屈折力レンズ群
３１を組み合わせることによりバックフォーカスを確保
し、最大レンズ径を小さくしている。この構成のまま焦
点距離を延ばしていくと、レンズ全長が長くなって変倍
撮影光学系のコンパクト化を損なうので、望遠ズーム域
（図３（ｃ），（ｄ））では、負屈折力レンズ群３１に
換えて、負屈折力レンズ群３３を、正屈折力レンズ群３
２の像側（図の右方）に組み合わせて「テレフォト」型
の２群構成とし、群間隔を変えることによりレンズ全長
の増大を抑制しつつ変倍域を変えている。

【００２８】さらに、超望遠ズーム域（図３（ｅ），
（ｆ））では、望遠ズーム域の構成において、正屈折力
レンズ群３２と負屈折力レンズ群３３との間に、負屈折
力レンズ群３１を組み合わせてテレフォト型の３群構成
とし、群間隔を変えることによりレンズ全長の増大を抑
制しつつ変倍域を変えている。

【００２９】図４は、請求項４記載の変倍撮影光学系の
実施例を説明するための図である。変倍撮影光学系は正
屈折率レンズ群４２と、第１の負屈折力レンズ群４１お
よび第２の負屈折力レンズ群４３を有する。

【００３０】図４（ａ），（ｂ）は、正屈折力レンズ群
４２の物体側（図の左方）に第１の負屈折力レンズ群４
１を組み合わせた「広角ズーム域」の群配置を示し、
（ａ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W14）、（ｂ）は、同じく望遠端配置（焦点距離：ｆ
_T14）を示す。

【００３１】図４（ｃ），（ｄ）は、正屈折力レンズ群
４２の像側（図の右方）に第２の負屈折力レンズ群４３
を組み合わせた「望遠ズーム域」の群配置を示し、
（ｃ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W24（≧ｆ_T14））、（ｄ）は、同じく望遠端配置（焦
点距離：ｆ_T24）を示す。

【００３２】さらに図４（ｅ），（ｆ）は、正屈折力レ
ンズ群４２の物体側に負屈折力レンズ群４１、像側に負
屈折力レンズ群４３を組み合わせた「超望遠ズーム域」
の群配置を示し、（ｅ）は、同ズーム域における広角端
配置（焦点距離：ｆ_W34（≧ｆ_T24））、（ｆ）は、同じ
く望遠端配置（焦点距離：ｆ_T34）を示す。

【００３３】広角ズーム域（図４（ａ），（ｂ））で
は、正屈折力レンズ群４２の物体側に負屈折力レンズ群
４１を組み合わせることによりバックフォーカスを確保
し、最大レンズ径を小さくしている。この構成のまま焦
点距離を延ばしていくと、レンズ全長が長くなって変倍
撮影光学系のコンパクト化を損なうので、望遠ズーム域
（図４（ｃ），（ｄ））では、負屈折力レンズ群４１に
換えて、負屈折力レンズ群４３を正屈折力レンズ群４２
の像側（図の右方）に組み合わせて「テレフォト」型の
２群構成とし、群間隔を変えることによりレンズ全長の
増大を抑制しつつ変倍域を変えている。

【００３４】さらに、超望遠ズーム域（図４（ｅ），
（ｆ））では、望遠ズーム域の構成において、正屈折力
レンズ群４２の物体側および像側にそれぞれ、負屈折力
レンズ群４１，４３を組み合わせて３群構成とし、群間
隔を変えることによりレンズ全長の増大を抑制しつつ変
倍域を変えている。

【００３５】図５は、請求項５記載の変倍撮影光学系の
実施例を説明するための図である。変倍撮影光学系は正
屈折率レンズ群５２と、第１の負屈折力レンズ群５１お
よび第２の負屈折力レンズ群５３を有する。

【００３６】図５（ａ）は、「ワンポイント超広角」の
群配置を示す。このワンポイント超広角（焦点距離：ｆ
₃₅）は正屈折力レンズ群５２のみにより構成される。

【００３７】図５（ｂ），（ｃ）は、正屈折力レンズ群
５２の物体側（図の左方）に第１の負屈折力レンズ群５
１を組み合わせた「広角ズーム域」の群配置を示し、
（ｂ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W15（≧ｆ₃₅））、（ｃ）は、同じく望遠端配置（焦
点距離：ｆ_T15）を示す。

【００３８】図５（ｄ），（ｅ）は、正屈折力レンズ群
５２の像側（図の右方）に第２の負屈折力レンズ群５３
を組み合わせた「望遠ズーム域」の群配置を示し、
（ｄ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W25（≧ｆ_T15））、（ｅ）は、同じく望遠端配置（焦
点距離：ｆ_T25）を示す。

【００３９】広角ズーム域（図５（ｂ），（ｃ））で
は、正屈折力レンズ群５２の物体側に負屈折力レンズ群
５１を組み合わせることによりバックフォーカスを確保
し、最大レンズ径を小さくしている。この構成のまま焦
点距離を延ばしていくと、レンズ全長が長くなって変倍
撮影光学系のコンパクト化を損なうので、望遠ズーム域
（図５（ｄ），（ｅ））では、負屈折力レンズ群５１に
換えて、負屈折力レンズ群５３を、正屈折力レンズ群５
２の像側（図の右方）に組み合わせて「テレフォト」型
の２群構成とし、群間隔を変えることによりレンズ全長
の増大を抑制しつつ変倍域を変えている。

【００４０】さらに、広角ズーム域における群構成から
負屈折力レンズ群５１を除き、正屈折力レンズ群５２の
位置を「広角ズーム域の広角端」における位置よりも像
側へ移動させることによりワンポイント超広角（図５
（ａ））を実現している。

【００４１】図６は、請求項６記載の変倍撮影光学系の
実施例を説明するための図である。変倍撮影光学系は正
屈折率レンズ群６２と、負屈折力レンズ群６１を有す
る。

【００４２】図６（ａ）は、「ワンポイント超広角」の
群配置を示す。ワンポイント超広角（焦点距離：ｆ₃₆）
は、正屈折力レンズ群６２のみにより構成される。

【００４３】図６（ｂ），（ｃ）は、正屈折力レンズ群
６２の物体側（図の左方）に第１の負屈折力レンズ群６
１を組み合わせた「広角ズーム域」の群配置を示し、
（ｂ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W16（≧ｆ₃₆））、（ｃ）は、同じく望遠端配置（焦
点距離：ｆ_T16）を示す。

【００４４】図６（ｄ），（ｅ）は、正屈折力レンズ群
６２の像側（図の右方）に第２の負屈折力レンズ群６３
を組み合わせた「望遠ズーム域」の群配置を示し、
（ｄ）は、同ズーム域における広角端配置（焦点距離：
ｆ_W26（≧ｆ_T16））、（ｅ）は、同じく望遠端配置（焦
点距離：ｆ_T26）を示す。

【００４５】広角ズーム域（図６（ｂ），（ｃ））で
は、正屈折力レンズ群６２の物体側に負屈折力レンズ群
６１を組み合わせることによりバックフォーカスを確保
し、最大レンズ径を小さくしている。この構成のまま焦
点距離を延ばしていくと、レンズ全長が長くなって変倍
撮影光学系のコンパクト化を損なうので、望遠ズーム域
（図６（ｄ），（ｅ））では、負屈折力レンズ群６１
を、その向きを逆転させて正屈折力レンズ群６２の像側
（図の右方）に組み合わせて「テレフォト」型の２群構
成とし、群間隔を変えることによりレンズ全長の増大を
抑制しつつ変倍域を変えている。図中、符号６１’は、
広角ズーム域における向きと逆転させた負屈折力レンズ
群６１を示している。

【００４６】さらに、広角ズーム域における群構成から
負屈折力レンズ群６１を除き、正屈折力レンズ群６２の
位置を「広角ズーム域の広角端」における位置よりも像
側へ移動させることによりワンポイント超広角（図６
（ａ））を実現している。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
変倍撮影光学系を提供できる。この発明の変倍撮影光学
系は、上述の如き構成となっているので、２群もしくは
３群という少ないレンズ群の組み合わせにより、レンズ
全長を長大化することなく、広い変倍域を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施例を説明するための
図である。

【図２】請求項２記載の発明の実施例を説明するための
図である。

【図３】請求項３記載の発明の実施例を説明するための
図である。

【図４】請求項４記載の発明の実施例を説明するための
図である。

【図５】請求項５記載の発明の実施例を説明するための
図である。

【図６】請求項６記載の発明の実施例を説明するための
図である。

【符号の説明】

１第１の負屈折力レンズ群２正屈折力レンズ群３第２の負屈折力レンズ群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正屈折力レンズ群と、この正屈折力レンズ
群に対し選択的に組み合わせ可能な第１および第２の負
屈折力レンズ群とを有し、広角ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の物体側に上
記第１の負屈折力レンズ群を組み合わせて負・正２群構
成とし、望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の像側に上記
第２の負屈折力レンズ群を組み合わせて正・負２群構成
とすることを特徴とする変倍撮影光学系。
【請求項２】正屈折力レンズ群と負屈折力レンズ群とを
有し、上記負屈折力レンズ群の上記正屈折力レンズ群に
組み合わせられる位置と向きとが可変であって、広角ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の物体側に上
記負屈折力レンズ群を組み合わせて負・正２群構成と
し、望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の像側に上記
負屈折力レンズ群を、レンズの向きが広角ズーム域にお
ける向きと逆向きになるようにして組み合わせて正・負
２群構成とすることを特徴とする変倍撮影光学系。
【請求項３】正屈折力レンズ群と、この正屈折力レンズ
群に対し組み合わせ可能な第１および第２の負屈折力レ
ンズ群とを有し、広角ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の物体側に上
記第１の負屈折力レンズ群を組み合わせて負・正２群構
成とし、望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の像側に上記
第２の負屈折力レンズ群を組み合わせて正・負２群構成
とし、超望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の像側に上
記第１および第２の負屈折力レンズ群を、第１の負屈折
力レンズ群が上記正屈折力レンズ群側となるように組み
合わせて正・負・負３群構成とすることを特徴とする変
倍撮影光学系。
【請求項４】正屈折力レンズ群と、この正屈折力レンズ
群に対し組み合わせ可能な第１および第２の負屈折力レ
ンズ群とを有し、広角ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の物体側に上
記第１の負屈折力レンズ群を組み合わせて負・正２群構
成とし、望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の像側に上記
第２の負屈折力レンズ群を組み合わせて正・負２群構成
とし、超望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の物体側に
上記第１の負屈折力レンズ群、像側に第２の負屈折力レ
ンズ群を組み合わせて、負・正・負３群構成とすること
を特徴とする変倍撮影光学系。
【請求項５】正屈折力レンズ群と、この正屈折力レンズ
群に対し選択的に組み合わせ可能な第１および第２の負
屈折力レンズ群とを有し、広角ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の物体側に上
記第１の負屈折力レンズ群を組み合わせて負・正２群構
成とし、望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の像側に上記
第２の負屈折力レンズ群を組み合わせて正・負２群構成
とし、ワンポイント超広角を、上記正屈折力レンズ群単独で構
成することを特徴とする変倍撮影光学系。
【請求項６】正屈折力レンズ群と、この正屈折力レンズ
群と組み合わせ可能な負屈折力レンズ群とを有し、上記
負屈折力レンズ群の上記正屈折力レンズ群に組み合わせ
られる位置と向きとが可変であって、広角ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の物体側に上
記負屈折力レンズ群を組み合わせて負・正２群構成と
し、望遠ズーム域では、上記正屈折力レンズ群の像側に上記
負屈折力レンズ群を、レンズの向きが広角ズーム域にお
ける向きと逆向きになるようにして組み合わせて正・負
２群構成とし、ワンポイント超広角を、上記正屈折力レンズ群単独で構
成することを特徴とする変倍撮影光学系。