JPH0640170B2 - 高変倍広角ズ−ムレンズ - Google Patents
高変倍広角ズ−ムレンズInfo
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- JPH0640170B2 JPH0640170B2 JP57128565A JP12856582A JPH0640170B2 JP H0640170 B2 JPH0640170 B2 JP H0640170B2 JP 57128565 A JP57128565 A JP 57128565A JP 12856582 A JP12856582 A JP 12856582A JP H0640170 B2 JPH0640170 B2 JP H0640170B2
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- Japan
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- lens
- lens group
- wide
- zoom
- angle
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- 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
- G02B15/16—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/177—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
-
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- G02B15/1435—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 three groups only the first group being negative
- G02B15/143503—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 three groups only the first group being negative arranged -+-
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はズームレンズに関し、特に物体側に負の屈折力
のレンズ群を配置し、その後方に少なくとも２つのレン
ズ群を配置し、物体側の第１レンズ群と第２レンズ群を
移動させてズーミングを行う高変倍広角ズームレンズに
関するものである。
のレンズ群を配置し、その後方に少なくとも２つのレン
ズ群を配置し、物体側の第１レンズ群と第２レンズ群を
移動させてズーミングを行う高変倍広角ズームレンズに
関するものである。
従来より物体側より順に負の屈折力の第１レンズ群と正
の屈折力の第２レンズ群を配置し、両レンズ群の間隔を
変えてズーミングを行うズームレンズは種々提案されて
いる。本出願人も特開昭５３−１３２３６０号公報や、
特開昭５６−１９０２２号公報で提案している。前者は
負の屈折力の第１レンズ群を単純な３枚レンズの構成と
し、ある程度屈折力を強め望遠端のズーム位置における
両レンズ群間の主点間隔をある程度小さくすることによ
り、前玉レンズ径およびレンズ全長（特に広角端のズー
ム位置での第１レンズ面から像面まで）をコンパクトに
している。後者は逆に、ズーミングにおいて第１レンズ
群を光軸上直線的に移動させて望遠端のズーム位置での
レンズ全長（第１レンズ面から像面まで）をコンパクト
にしており、負の屈折力の第１レンズ群の屈折力は前者
の場合より弱くなつている。これら２つのレンズ群より
なるレンズ構成ではズーム倍率は約２倍程度であり、こ
れらのレンズ系を用いてそのまま倍率を大きくすると、
レンズ系の急激な大型化および性能劣化を来たしてしま
う。特に操作性の良いコンパクトな形でズームレンズを
達成しようとした場合、ズーミングによる非点収差の変
動の増大（広角側で補正不足、望遠側で補正過剰）およ
び広角側の樽型歪曲の増大を来たしてしまう。
の屈折力の第２レンズ群を配置し、両レンズ群の間隔を
変えてズーミングを行うズームレンズは種々提案されて
いる。本出願人も特開昭５３−１３２３６０号公報や、
特開昭５６−１９０２２号公報で提案している。前者は
負の屈折力の第１レンズ群を単純な３枚レンズの構成と
し、ある程度屈折力を強め望遠端のズーム位置における
両レンズ群間の主点間隔をある程度小さくすることによ
り、前玉レンズ径およびレンズ全長（特に広角端のズー
ム位置での第１レンズ面から像面まで）をコンパクトに
している。後者は逆に、ズーミングにおいて第１レンズ
群を光軸上直線的に移動させて望遠端のズーム位置での
レンズ全長（第１レンズ面から像面まで）をコンパクト
にしており、負の屈折力の第１レンズ群の屈折力は前者
の場合より弱くなつている。これら２つのレンズ群より
なるレンズ構成ではズーム倍率は約２倍程度であり、こ
れらのレンズ系を用いてそのまま倍率を大きくすると、
レンズ系の急激な大型化および性能劣化を来たしてしま
う。特に操作性の良いコンパクトな形でズームレンズを
達成しようとした場合、ズーミングによる非点収差の変
動の増大（広角側で補正不足、望遠側で補正過剰）およ
び広角側の樽型歪曲の増大を来たしてしまう。
本発明は高変倍、コンパクトでしかも良好に収差補正を
達成した高変倍広角ズームレンズの提供を目的とする。
達成した高変倍広角ズームレンズの提供を目的とする。
本発明の目的を達成する為のレンズ構成の特徴は物体側
より順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２
レンズ群そして第３レンズ群の３つのレンズ群を有する
ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群と前記第２レ
ンズ群を光軸上移動させてズーミングを行ない、前記第
３レンズ群は少なくとも負の屈折力の第31レンズと正の
屈折力の第32レンズを有しており、前記第３レンズ群の
焦点距離、および広角端の全レンズ系の焦点距離をそれ
ぞれｆIII、ｆＷとしたとき、 −０．１５０／ｆＷ＜１／ｆＷ＜０．２／ｆＷ……(1) なる条件を満足することである。
より順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２
レンズ群そして第３レンズ群の３つのレンズ群を有する
ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群と前記第２レ
ンズ群を光軸上移動させてズーミングを行ない、前記第
３レンズ群は少なくとも負の屈折力の第31レンズと正の
屈折力の第32レンズを有しており、前記第３レンズ群の
焦点距離、および広角端の全レンズ系の焦点距離をそれ
ぞれｆIII、ｆＷとしたとき、 −０．１５０／ｆＷ＜１／ｆＷ＜０．２／ｆＷ……(1) なる条件を満足することである。
従来多く用いられてきた２つのレンズ群構成で２倍以上
の高変倍にし、しかもレンズ全系をコンパクトな形状に
まとめようとする場合、特に正の屈折力の第２レンズ群
の屈折力を強めて、光軸上の移動を少なくしても所定の
倍率を得る必要があつた。さらに負の屈折力の第１レン
ズ群の屈折力をある程度強めて、広角端での第１レンズ
面から像面までのレンズ全長を縮小していた。しかし前
述の如く、正の屈折力の第２レンズ群の屈折力を強める
と、このレンズ群から広角側では補正不足の、望遠側で
は補正過剰の非点収差が極めて多く発生し、これを打消
すことが困難であつた。
の高変倍にし、しかもレンズ全系をコンパクトな形状に
まとめようとする場合、特に正の屈折力の第２レンズ群
の屈折力を強めて、光軸上の移動を少なくしても所定の
倍率を得る必要があつた。さらに負の屈折力の第１レン
ズ群の屈折力をある程度強めて、広角端での第１レンズ
面から像面までのレンズ全長を縮小していた。しかし前
述の如く、正の屈折力の第２レンズ群の屈折力を強める
と、このレンズ群から広角側では補正不足の、望遠側で
は補正過剰の非点収差が極めて多く発生し、これを打消
すことが困難であつた。
本発明は従来の２つのレンズ群構成のズームレンズにさ
らに像面側にズーミング中固定の第３レンズ群を配して
高変倍のときに生ずる諸収差を良好に補正している。こ
のとき第３レンズ群を少なくとも１枚の負レンズと１枚
の正レンズで構成し、収差補正を良好に行つている。そ
して第３レンズ群の屈折力が上述の条件式(1)を満足す
るようにして広角端と望遠端での収差のバランスを良好
に保つている。
らに像面側にズーミング中固定の第３レンズ群を配して
高変倍のときに生ずる諸収差を良好に補正している。こ
のとき第３レンズ群を少なくとも１枚の負レンズと１枚
の正レンズで構成し、収差補正を良好に行つている。そ
して第３レンズ群の屈折力が上述の条件式(1)を満足す
るようにして広角端と望遠端での収差のバランスを良好
に保つている。
次に後述する表１に示した本発明の実施例２の３次収差
係数の表より第３レンズ群の効果について説明する。第
１レンズ群、第２レンズ群から発生する３次非点収差係
数の合計は表１に見る如く広角端で０．０７７、望遠端
で−０．０５と、収差量としては広角端で補正不足、望
遠端で補正過剰の非点収差になつている。これに対し第
３レンズ群の値は広角端で−０．０５５１、望遠端で
０．０５０４となつているため、第１レンズ群から第３
レンズ群のレンズ全系では、広角端で０．０２１９、望
遠端で０．０００４とバランスがとれた値になつてい
る。この時、第３レンズ群の屈折力を適正な値に保つ為
の条件が条件式(1)である。条件式(1)の下限値より小さ
いと、負の屈折力が強く成り過ぎ、広角端でのバツクフ
オーカスを必要量保つことが困難となり、さらに第２レ
ンズ群の屈折力もさらに強くなるためズーミング中の収
差変動を良好に保つことが非常に困難となる。逆に上限
値より大きいと、第２レンズ群の屈折力が弱く成り過
ぎ、高変倍を保つたままレンズ系をコンパクトにするこ
とが困難となる。
係数の表より第３レンズ群の効果について説明する。第
１レンズ群、第２レンズ群から発生する３次非点収差係
数の合計は表１に見る如く広角端で０．０７７、望遠端
で−０．０５と、収差量としては広角端で補正不足、望
遠端で補正過剰の非点収差になつている。これに対し第
３レンズ群の値は広角端で−０．０５５１、望遠端で
０．０５０４となつているため、第１レンズ群から第３
レンズ群のレンズ全系では、広角端で０．０２１９、望
遠端で０．０００４とバランスがとれた値になつてい
る。この時、第３レンズ群の屈折力を適正な値に保つ為
の条件が条件式(1)である。条件式(1)の下限値より小さ
いと、負の屈折力が強く成り過ぎ、広角端でのバツクフ
オーカスを必要量保つことが困難となり、さらに第２レ
ンズ群の屈折力もさらに強くなるためズーミング中の収
差変動を良好に保つことが非常に困難となる。逆に上限
値より大きいと、第２レンズ群の屈折力が弱く成り過
ぎ、高変倍を保つたままレンズ系をコンパクトにするこ
とが困難となる。
この様にズームレンズにおいてズーミング中固定の第３
レンズ群を設けると言うことは、従来の考え方では収差
の直流成分（ズーミング中一定の収差）を補正すること
であつたが、本発明においては主に収差の交流成分（ズ
ーミングによる収差変動）を補正しているのである。こ
のことは、ズーム方式を何ら複雑にすることなく高変
倍、高性能化のズームレンズを可能とするものである。
又、コストアツプ、製造誤差による性能劣化の要因をほ
とんど発生させることなく、容易に高変倍の広角ズーム
レンズの達成を可能としている。
レンズ群を設けると言うことは、従来の考え方では収差
の直流成分（ズーミング中一定の収差）を補正すること
であつたが、本発明においては主に収差の交流成分（ズ
ーミングによる収差変動）を補正しているのである。こ
のことは、ズーム方式を何ら複雑にすることなく高変
倍、高性能化のズームレンズを可能とするものである。
又、コストアツプ、製造誤差による性能劣化の要因をほ
とんど発生させることなく、容易に高変倍の広角ズーム
レンズの達成を可能としている。
更に本発明の目的をより良く達成する為には第31レンズ
と第32レンズを像面側に凸面を向けたメニスカス形状の
貼合わせレンズとし、第31レンズのガラスの屈折率を第
32レンズのガラスの屈折率よりも高くすることである。
第３レンズ群を貼合わせレンズとし、全体として像面側
に凸面を向けたメニスカス形状にすることにより、広角
側では補正過剰、望遠側では補正不足の非点収差をこの
第３レンズ群から発生させて収差補正を良好に行つてい
る。そして第31レンズのガラスの屈折率を第32レンズの
ガラスの屈折率よりも高くすることによつて、全体のペ
ツツバール和が負の傾向に行き易いのを正の方向へ行く
ように改善している。
と第32レンズを像面側に凸面を向けたメニスカス形状の
貼合わせレンズとし、第31レンズのガラスの屈折率を第
32レンズのガラスの屈折率よりも高くすることである。
第３レンズ群を貼合わせレンズとし、全体として像面側
に凸面を向けたメニスカス形状にすることにより、広角
側では補正過剰、望遠側では補正不足の非点収差をこの
第３レンズ群から発生させて収差補正を良好に行つてい
る。そして第31レンズのガラスの屈折率を第32レンズの
ガラスの屈折率よりも高くすることによつて、全体のペ
ツツバール和が負の傾向に行き易いのを正の方向へ行く
ように改善している。
更に本発明においては、第１レンズ群の焦点距離を
ｆＩ、 望遠端の全レンズ系の焦点距離をｆＴとしたとき ｜ｆＩ｜≦｜ｆＴ｜……(2) なる条件を満足させて、より良く本発明の目的を達成し
ている。尚、本発明に係るズームレンズにおいては第１
レンズ群若しくは第３レンズ群を移動させてフオーカシ
ングをすることができる。本発明に係るズームレンズは
高変倍であり、しかも広角端の画角の大きな範囲を目指
しているため、第１レンズ群でフオーカシングをすると
きには、近距離側で前玉レンズ径が急激に増大する傾向
がある。そのために第１レンズ群の屈折力をある程度強
くしてレンズの繰出し量を減少させるのが良い。上述の
条件式(2)はこのときの第１レンズ群の屈折力を適切な
る値に保つ為である。第１レンズ群の屈折力を強くしす
ぎると前玉レンズ径の縮小には有効となるが、広角側に
おいては、樽型の歪曲収差、望遠側においては球面収差
が急激に増大し良好な性能を保持することが困難にな
る。この為、第１レンズ群の屈折力をあまり強くしない
で 程度にしておくことが好ましい。尚、本発明に係るズー
ムレンズにおいては絞りを第２レンズ群内、もしくはそ
の両端に位置させズーミング中第２レンズ群と同じ方向
に移動させるのが収差補正上好ましい。絞りを移動させ
たくないときは第２レンズ群と第３レンズ群の間に配置
するのが良い。本発明の実施例では第３レンズ群を負と
正の屈折力の２つのレンズを貼合わせたものを示したが
２つ以上のレンズで構成することも当然可能で、このと
き第３レンズ群の一部のレンズ群を移動させてフオーカ
シングをすると簡易な構成でフオーカシングが行なわれ
て好ましい。
ｆＩ、 望遠端の全レンズ系の焦点距離をｆＴとしたとき ｜ｆＩ｜≦｜ｆＴ｜……(2) なる条件を満足させて、より良く本発明の目的を達成し
ている。尚、本発明に係るズームレンズにおいては第１
レンズ群若しくは第３レンズ群を移動させてフオーカシ
ングをすることができる。本発明に係るズームレンズは
高変倍であり、しかも広角端の画角の大きな範囲を目指
しているため、第１レンズ群でフオーカシングをすると
きには、近距離側で前玉レンズ径が急激に増大する傾向
がある。そのために第１レンズ群の屈折力をある程度強
くしてレンズの繰出し量を減少させるのが良い。上述の
条件式(2)はこのときの第１レンズ群の屈折力を適切な
る値に保つ為である。第１レンズ群の屈折力を強くしす
ぎると前玉レンズ径の縮小には有効となるが、広角側に
おいては、樽型の歪曲収差、望遠側においては球面収差
が急激に増大し良好な性能を保持することが困難にな
る。この為、第１レンズ群の屈折力をあまり強くしない
で 程度にしておくことが好ましい。尚、本発明に係るズー
ムレンズにおいては絞りを第２レンズ群内、もしくはそ
の両端に位置させズーミング中第２レンズ群と同じ方向
に移動させるのが収差補正上好ましい。絞りを移動させ
たくないときは第２レンズ群と第３レンズ群の間に配置
するのが良い。本発明の実施例では第３レンズ群を負と
正の屈折力の２つのレンズを貼合わせたものを示したが
２つ以上のレンズで構成することも当然可能で、このと
き第３レンズ群の一部のレンズ群を移動させてフオーカ
シングをすると簡易な構成でフオーカシングが行なわれ
て好ましい。
以上のように本発明によれば撮影画角約７４°〜２９
°、Ｆナンバー１：４で高性能でコンパクトな高変倍広
角ズームレンズを達成することができる。
°、Ｆナンバー１：４で高性能でコンパクトな高変倍広
角ズームレンズを達成することができる。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてRi
は物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Diは
物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Niと
νiは夫々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの
屈折率とアツベ数である。
は物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Diは
物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Niと
νiは夫々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの
屈折率とアツベ数である。
又、表１に本発明の実施例２の３次収差係数を示す。又
本願発明の条件式に対応する数値実施例の値を下記に示
しておく。
本願発明の条件式に対応する数値実施例の値を下記に示
しておく。
第１図，第２図は各々本発明の実施例１，２のレンズ断
面図、 第３図，第４図は各々本発明の実施例１，２の諸収差図
であり、 図中(a),(b),(c)は各々広角端，中間，望遠端のズーム
位置での諸収差図， △Ｓはサジタル像面，△Ｍはメリデイオナル像面であ
る。
面図、 第３図，第４図は各々本発明の実施例１，２の諸収差図
であり、 図中(a),(b),(c)は各々広角端，中間，望遠端のズーム
位置での諸収差図， △Ｓはサジタル像面，△Ｍはメリデイオナル像面であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ
群、正の屈折力の第２レンズ群そして第３レンズ群の３
つのレンズ群を有するズームレンズにおいて前記第３レ
ンズ群を固定し前記第１レンズ群と前記第２レンズ群を
光軸上移動させてズーミングを行い、前記第３レンズ群
は、負の屈折力の第３1レンズと正の屈折力の第３2レン
ズの貼合せレンズで像面側に凸面を向けたメニスカス形
状の貼合せレンズから成り、前記第３レンズ群の焦点距
離、および広角端の全レンズ系の焦点距離をそれぞれｆ
III、ｆＷ、とするとき、 −０．１５０／ｆＷ＜１／ｆIII＜０．２／ｆＷ なる条件を満足するとともに、前記第３１レンズのガラ
スの屈折率を前記第３２レンズのガラスの屈折率よりも
高くしたことを特徴とする高変倍広角ズームレンズ。 - 【請求項２】前記第１レンズ群の焦点距離をｆＩ、望遠
端の全レンズ系の焦点距離をｆＴとした時 ｜ｆＩ｜≦｜ｆＴ｜ なる条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の高変位広角ズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128565A JPH0640170B2 (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 高変倍広角ズ−ムレンズ |
| US06/733,856 US4647160A (en) | 1981-12-24 | 1985-05-13 | Small-sized wide angle zoom objective |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128565A JPH0640170B2 (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 高変倍広角ズ−ムレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918917A JPS5918917A (ja) | 1984-01-31 |
| JPH0640170B2 true JPH0640170B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=14987900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57128565A Expired - Lifetime JPH0640170B2 (ja) | 1981-12-24 | 1982-07-23 | 高変倍広角ズ−ムレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640170B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240217A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Asahi Optical Co Ltd | コンパクトな広角ズ−ムレンズ |
| US6124984A (en) * | 1996-12-13 | 2000-09-26 | Nikon Corporation | Variable magnification optical zoom lens system |
| JPH10293253A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Fuji Photo Optical Co Ltd | ３群ズームレンズ |
| US6813091B2 (en) | 2002-05-21 | 2004-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and photographing apparatus having the same |
| JP4593971B2 (ja) | 2004-05-19 | 2010-12-08 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP4612823B2 (ja) | 2004-09-16 | 2011-01-12 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP5006514B2 (ja) | 2004-12-16 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP4773807B2 (ja) | 2005-11-22 | 2011-09-14 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| KR101100617B1 (ko) | 2010-03-02 | 2012-01-03 | 주식회사 코렌 | 줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치 |
| KR101100616B1 (ko) | 2010-03-02 | 2012-01-03 | 주식회사 코렌 | 줌 렌즈계 및 이를 구비한 촬상 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532037A (en) * | 1978-08-29 | 1980-03-06 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Zoom lens system for near distance |
| JPS5536833A (en) * | 1978-09-08 | 1980-03-14 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Wide angle zoom lens system of closest focusing distance |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP57128565A patent/JPH0640170B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5918917A (ja) | 1984-01-31 |
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