JPH0644099B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH0644099B2 JPH0644099B2 JP63002636A JP263688A JPH0644099B2 JP H0644099 B2 JPH0644099 B2 JP H0644099B2 JP 63002636 A JP63002636 A JP 63002636A JP 263688 A JP263688 A JP 263688A JP H0644099 B2 JPH0644099 B2 JP H0644099B2
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- lens group
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- spherical aberration
- zoom lens
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- 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
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- 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
- G02B15/163—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 first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
- G02B15/167—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 first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
- G02B15/173—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 first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
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- 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、静止画を撮像する電子カメラ用のズームレン
ズであって、物体側から見て正の第１のレンズ群と、こ
の第１レンズ群に対して移動可能な負の第２レンズ群
と、第３レンズ群と、固定されている正の第４レンズ群
とを具え、第４のレンズ群が一定のパワーを有する主レ
ンズ群とされ、はじめの３個のレンズ群が組み合されて
小さなパワーであって可変倍率のレンズ系を構成するズ
ームレンズに関するものである。
ズであって、物体側から見て正の第１のレンズ群と、こ
の第１レンズ群に対して移動可能な負の第２レンズ群
と、第３レンズ群と、固定されている正の第４レンズ群
とを具え、第４のレンズ群が一定のパワーを有する主レ
ンズ群とされ、はじめの３個のレンズ群が組み合されて
小さなパワーであって可変倍率のレンズ系を構成するズ
ームレンズに関するものである。
この型式のズームレンズは既知である。米国特許第3,89
1,304 号には、８−mmフィルムカメラに用いる上述した
構成のズームレンズが記載されている。多くの理由によ
り、この既知のズームレンズは電子的静止画カメラには
適当ではない。
1,304 号には、８−mmフィルムカメラに用いる上述した
構成のズームレンズが記載されている。多くの理由によ
り、この既知のズームレンズは電子的静止画カメラには
適当ではない。
このような電子的カメラにおいては、撮像された画像を
記録するために感光性フィルムは用いられず、撮像され
た画像は電子的に記録され後日テレビジョン画像表示装
置のような電子的表示装置によって再生され或はプリン
トされる。この電子的カメラにおいては、いわゆる電子
的イメージセンサがズームレンズの結像面に配置されて
おり、このイメージセンサは２次元マトリックス状の放
射感知半導体素子だけでなくこれら放射感知素子に結合
され素子からの電気的出力信号として存在する画像情報
を処理し時間的に記憶するための電子回路も具えてい
る。このイメージセンサは、通常のフォトカラメラやフ
ィルムカメラの結像面の寸法とな異なる寸法の放射感知
面を有している。例えば、ビデオカメラに用いられるよ
うなフレーム転送装置、すなわちＦＴＤを構成するいわ
ゆる電荷結合装置すなわちＣＣＤの形態をした一般的に
用いられている電子式イメージセンサは、11mmの画像視
野対角線長を有している。これと対応する画像視野対角
線長を有するズームレンズは、このイメージセンサを静
止画用カメラに用いる場合にも用いられる。
記録するために感光性フィルムは用いられず、撮像され
た画像は電子的に記録され後日テレビジョン画像表示装
置のような電子的表示装置によって再生され或はプリン
トされる。この電子的カメラにおいては、いわゆる電子
的イメージセンサがズームレンズの結像面に配置されて
おり、このイメージセンサは２次元マトリックス状の放
射感知半導体素子だけでなくこれら放射感知素子に結合
され素子からの電気的出力信号として存在する画像情報
を処理し時間的に記憶するための電子回路も具えてい
る。このイメージセンサは、通常のフォトカラメラやフ
ィルムカメラの結像面の寸法とな異なる寸法の放射感知
面を有している。例えば、ビデオカメラに用いられるよ
うなフレーム転送装置、すなわちＦＴＤを構成するいわ
ゆる電荷結合装置すなわちＣＣＤの形態をした一般的に
用いられている電子式イメージセンサは、11mmの画像視
野対角線長を有している。これと対応する画像視野対角
線長を有するズームレンズは、このイメージセンサを静
止画用カメラに用いる場合にも用いられる。
移動画像カメラ用のズームレンズと比較して、静止画カ
メラ用のズームレンズは高解像力を有するだけでなく広
い範囲に亘って歪曲収差が発生しないことが必要であ
る。この歪曲収差は、例えばタル型又は糸巻型の歪みの
ような画像歪みを意味するものと理解されている。人間
の目は、静止画における画像歪みや解像力の低下を移動
画像よりも瞬時に検知してしまう。
メラ用のズームレンズは高解像力を有するだけでなく広
い範囲に亘って歪曲収差が発生しないことが必要であ
る。この歪曲収差は、例えばタル型又は糸巻型の歪みの
ような画像歪みを意味するものと理解されている。人間
の目は、静止画における画像歪みや解像力の低下を移動
画像よりも瞬時に検知してしまう。
既知のように、電子式カラーイメージセンサは原色の
赤、緑及び青についてだけそれぞれ感知する３種の放射
感知素子を有している。これらの素子は、第１形の素子
を中心にして他の２種類の素子が包囲するように規則的
パターンで並置されている。これら放射感知素子は所定
の幅を有しているから、放射感知素子の大きさのビーム
部分は所望の放射感知素子に入射するだけでなく、結像
ビームの主光線が斜めに入射する場合隣接する別のカラ
ー素子にまで入射してしまう。この結果、再生画像にカ
ラー偏移が生じてしまう。従って、ズームレンズにおい
ては結像側がテレセントリックになることが望ましい。
このため、実際には物体上の点をセンサ上の点に結像す
るビームの主光線はセンサ表面に対して常に垂直に入射
している。
赤、緑及び青についてだけそれぞれ感知する３種の放射
感知素子を有している。これらの素子は、第１形の素子
を中心にして他の２種類の素子が包囲するように規則的
パターンで並置されている。これら放射感知素子は所定
の幅を有しているから、放射感知素子の大きさのビーム
部分は所望の放射感知素子に入射するだけでなく、結像
ビームの主光線が斜めに入射する場合隣接する別のカラ
ー素子にまで入射してしまう。この結果、再生画像にカ
ラー偏移が生じてしまう。従って、ズームレンズにおい
ては結像側がテレセントリックになることが望ましい。
このため、実際には物体上の点をセンサ上の点に結像す
るビームの主光線はセンサ表面に対して常に垂直に入射
している。
従って、本発明の目的は、静止画用の電子カメラに用い
るのに特に好適であり上述した要件に適合し得るズーム
レンズを提供するものである。
るのに特に好適であり上述した要件に適合し得るズーム
レンズを提供するものである。
この目的を達成するため、本発明によるズームレンズ
は、第１及び第２レンズ群のレンズ素子の表面の曲率並
び所定の焦点距離に対する第２レンズ群の位置を、第１
レンズ群の球面収差と第２レンズ群の球面収差との和が
ズーム範囲に亘って一定となるように設定したことを特
徴とする。
は、第１及び第２レンズ群のレンズ素子の表面の曲率並
び所定の焦点距離に対する第２レンズ群の位置を、第１
レンズ群の球面収差と第２レンズ群の球面収差との和が
ズーム範囲に亘って一定となるように設定したことを特
徴とする。
ズーム範囲は、レンズを調整できる焦点距離の範囲を意
味するものと理解されるべきである。本明細書における
球面収差は、ズームレンズから種々の角度で出射するサ
ブビームの主光線の相互の球面収差である。この球面収
差は、入射瞳の像の球面収差とも称せられている。けだ
し、レンズ群によって物空間に形成される瞳の像が入射
瞳の前側に位置するからである。この条件は、全てのサ
ブビームの主光線が瞳の同一点を通過することを意味す
る。
味するものと理解されるべきである。本明細書における
球面収差は、ズームレンズから種々の角度で出射するサ
ブビームの主光線の相互の球面収差である。この球面収
差は、入射瞳の像の球面収差とも称せられている。けだ
し、レンズ群によって物空間に形成される瞳の像が入射
瞳の前側に位置するからである。この条件は、全てのサ
ブビームの主光線が瞳の同一点を通過することを意味す
る。
前側の３個のレンズ群を有するレンズ部分の歪みが望遠
位置から広角位置に到るズーム範囲に亘って一定になる
ことは、本発明のズームレンズに必須の要件である。従
って、本発明のズームレンズはテレセントリックな系を
有することになる。既知のズームレンズでは、望遠位置
における歪みが極めて小さいことは確かであったが、広
角位置では相当に大きな歪曲が発生していた。
位置から広角位置に到るズーム範囲に亘って一定になる
ことは、本発明のズームレンズに必須の要件である。従
って、本発明のズームレンズはテレセントリックな系を
有することになる。既知のズームレンズでは、望遠位置
における歪みが極めて小さいことは確かであったが、広
角位置では相当に大きな歪曲が発生していた。
本発明によるズームレンズの別の利点は、米国特許第3,
891,304 号に記載されているズームレンズに比べ、広角
位置において歪曲がほとんど発生しない最大視野角が極
めて大きく例えば２×30゜に亘っていることである。一
方、既知のズームレンズでは約２×20゜程度であるか
ら、本発明によるズームレンズの視野角は極めて大きい
ものとなる。この視野角は、ズームレンズを可能な口径
蝕で通過する斜め入射ビームの主光線が物空間でレンズ
光軸と交差する角度を意味するものとして理解されるべ
きである。
891,304 号に記載されているズームレンズに比べ、広角
位置において歪曲がほとんど発生しない最大視野角が極
めて大きく例えば２×30゜に亘っていることである。一
方、既知のズームレンズでは約２×20゜程度であるか
ら、本発明によるズームレンズの視野角は極めて大きい
ものとなる。この視野角は、ズームレンズを可能な口径
蝕で通過する斜め入射ビームの主光線が物空間でレンズ
光軸と交差する角度を意味するものとして理解されるべ
きである。
本発明によるズームレンズは、望遠モードにおいて、入
射し得る角度で入射する最も斜めの周辺ビームの光線
が、第１及び第２のレンズ群の両方のレンズ素子の法線
に対して比較的小さな角度で延在すると共に、これらの
光線が第２レンズ群において光軸に接近して延在し、第
１及び第２のレンズ群の球面収差が小さく、しかも少な
くとも大部分が互いに補償し合い、 広角モードにおいて、前記周辺ビームの光線が、第１及
び第２のレンズ群の両方のレンズ素子の法線に対して比
較的大きな角度で延在すると共に、これらの光線が第２
のレンズ群において光軸から比較的大きな距離を以て延
在し、第１レンズ群の比較的大きな正の球面収差と第２
レンズ群の比較的大きな負の球面収差とが、望遠モード
と同一の範囲に亘って互いに補償し合うように構成した
ことを特徴とすることが望ましい。
射し得る角度で入射する最も斜めの周辺ビームの光線
が、第１及び第２のレンズ群の両方のレンズ素子の法線
に対して比較的小さな角度で延在すると共に、これらの
光線が第２レンズ群において光軸に接近して延在し、第
１及び第２のレンズ群の球面収差が小さく、しかも少な
くとも大部分が互いに補償し合い、 広角モードにおいて、前記周辺ビームの光線が、第１及
び第２のレンズ群の両方のレンズ素子の法線に対して比
較的大きな角度で延在すると共に、これらの光線が第２
のレンズ群において光軸から比較的大きな距離を以て延
在し、第１レンズ群の比較的大きな正の球面収差と第２
レンズ群の比較的大きな負の球面収差とが、望遠モード
と同一の範囲に亘って互いに補償し合うように構成した
ことを特徴とすることが望ましい。
周辺ビームは物体の縁部から発するビームである。周辺
ビームの入射角は、可能な範囲の口径蝕でズームレンズ
を通過する最も斜めの周辺ビームがレンズ光軸と交差す
る角度である。従って、この入射角は最大視野角に等し
くなる。前側の２個のレンズ群の残存球面収差は組み合
わされて原理的に零に等しくなる。従って、主レンズ群
は球面収差に関し完全に補正されている必要がある。
ビームの入射角は、可能な範囲の口径蝕でズームレンズ
を通過する最も斜めの周辺ビームがレンズ光軸と交差す
る角度である。従って、この入射角は最大視野角に等し
くなる。前側の２個のレンズ群の残存球面収差は組み合
わされて原理的に零に等しくなる。従って、主レンズ群
は球面収差に関し完全に補正されている必要がある。
一方、本発明によるズームレンズはさらに、第１及び第
２レンズ群の結合された一定の球面収差が、主レンズ群
の球面収差に対して大きさが等しくは反対符号となるよ
うに構成したことを特徴とする。
２レンズ群の結合された一定の球面収差が、主レンズ群
の球面収差に対して大きさが等しくは反対符号となるよ
うに構成したことを特徴とする。
この場合、主レンズ群の収差を零とすると共に第１レン
ズ群及び第２レンズ群の結合系の収差を零とする特別の
工程を施す必要がなくなる。
ズ群及び第２レンズ群の結合系の収差を零とする特別の
工程を施す必要がなくなる。
米国特許第3,891,304 号に記載されているズームレンズ
と同様に、第３のレンズ群を移動可能なものとしズーミ
ング中に焦点補償素子として作用させることもできる。
既知のズームレンズは、この焦点補償素子に加えてこの
焦点補償素子と主レンズ群との間に正の固定レンズ群を
有している。
と同様に、第３のレンズ群を移動可能なものとしズーミ
ング中に焦点補償素子として作用させることもできる。
既知のズームレンズは、この焦点補償素子に加えてこの
焦点補償素子と主レンズ群との間に正の固定レンズ群を
有している。
ズームレンズの光軸方向及び光軸と直交する方向の色収
差を制限するため、本発明のズームレンズは、前記第
１、第２及び第４レンズ群の各レンズ素子を二重レンズ
の形態としたことを特徴とする。
差を制限するため、本発明のズームレンズは、前記第
１、第２及び第４レンズ群の各レンズ素子を二重レンズ
の形態としたことを特徴とする。
二重レンズは異なる分散性を有する２個のレンズ素子を
具える複合レンズ素子であり、これら２個のレンズ素子
は直接的に或は空気層を介して一緒に固定されると共に
これらレンズ素子の内面は同一の曲率を有している。
具える複合レンズ素子であり、これら２個のレンズ素子
は直接的に或は空気層を介して一緒に固定されると共に
これらレンズ素子の内面は同一の曲率を有している。
以下図面に基き本発明を詳細に説明する。尚、図面中対
応する素子には同一符号を付して説明する。
応する素子には同一符号を付して説明する。
本発明によるズームレンズは、紙面の左側の物体側から
見て、正の第１レンズ群Ｇ１を有し、このレンズ群Ｇ１
は前側レンズ群とも称されており、３個の正のレンズ素
子Ｌ１，Ｌ２及びＬ３から構成される。この第１のレン
ズ群Ｌ１の後段に移動可能な負のレンズ群Ｇ２を配置
し、このレンズ群Ｇ２を２個の負レンズ素子Ｌ４及びＬ
５で構成する。ズームレンズの焦点距離はこのレンズ群
Ｇ２によって調整されるので、このレンズ群Ｇ２を可動
レンズ群とも称することにする。第１ｂ図、第２ｂ図及
び第３ｂ図において、可動レンズ群は中間位置に存在
し、ズームレンズは平均の、すなわち“ノーマル”の焦
点距離を有している。第１ａ図、第２ａ図及び第３ａ図
は望遠位置にある状態を示し、この望遠位置では可動レ
ンズ群は右端に位置し、ズームレンズの焦点距離は最大
になる。ズームレンズの広角位置を第１ｃ図、第２ｃ図
及び第３ｃ図に示す。この広角位置では可動レンズ群は
左端に位置し、焦点距離が最小となる。
見て、正の第１レンズ群Ｇ１を有し、このレンズ群Ｇ１
は前側レンズ群とも称されており、３個の正のレンズ素
子Ｌ１，Ｌ２及びＬ３から構成される。この第１のレン
ズ群Ｌ１の後段に移動可能な負のレンズ群Ｇ２を配置
し、このレンズ群Ｇ２を２個の負レンズ素子Ｌ４及びＬ
５で構成する。ズームレンズの焦点距離はこのレンズ群
Ｇ２によって調整されるので、このレンズ群Ｇ２を可動
レンズ群とも称することにする。第１ｂ図、第２ｂ図及
び第３ｂ図において、可動レンズ群は中間位置に存在
し、ズームレンズは平均の、すなわち“ノーマル”の焦
点距離を有している。第１ａ図、第２ａ図及び第３ａ図
は望遠位置にある状態を示し、この望遠位置では可動レ
ンズ群は右端に位置し、ズームレンズの焦点距離は最大
になる。ズームレンズの広角位置を第１ｃ図、第２ｃ図
及び第３ｃ図に示す。この広角位置では可動レンズ群は
左端に位置し、焦点距離が最小となる。
例えば、単レンズ素子Ｌ６で構成し得る正のレンズ群Ｇ
３を可動レンズ群の背後に配置する。このレンズ素子Ｌ
６が正の場合、このレンズ素子により可動レンズから発
する発散ビームを平行ビームに変換する。ただし、レン
ズ群Ｇ３によって微小な発散ビームとしてもよい。
３を可動レンズ群の背後に配置する。このレンズ素子Ｌ
６が正の場合、このレンズ素子により可動レンズから発
する発散ビームを平行ビームに変換する。ただし、レン
ズ群Ｇ３によって微小な発散ビームとしてもよい。
レンズ群Ｇ３から発するビームを第４のレンズ群Ｇ４に
よって結像面ＩＰに合焦させる。この第４のレンズ群Ｇ
４は中間ズーム位置においてズームレンズのほぼ全パワ
ーを発生し主レンズ群とも称される。この主レンズ群Ｇ
４は３個の正のレンズ素子Ｌ７，Ｌ８およびＬ９を有し
ている。
よって結像面ＩＰに合焦させる。この第４のレンズ群Ｇ
４は中間ズーム位置においてズームレンズのほぼ全パワ
ーを発生し主レンズ群とも称される。この主レンズ群Ｇ
４は３個の正のレンズ素子Ｌ７，Ｌ８およびＬ９を有し
ている。
このズームレンズの瞳ＰＰ′は主レンズ群の第１レンズ
素子Ｌ７付近に存在するので、前側の２個のレンズ群は
どちらかというとビームを曲げるために用いられる。す
なわち、周辺ビームは光軸ＯＯ′から比較的大きな距離
も以てこれらレンズ群を通過する。
素子Ｌ７付近に存在するので、前側の２個のレンズ群は
どちらかというとビームを曲げるために用いられる。す
なわち、周辺ビームは光軸ＯＯ′から比較的大きな距離
も以てこれらレンズ群を通過する。
本発明によるズームレンズは、ズーム範囲に亘って十分
満足するように歪曲補正されている。この歪曲補正を、
２個の極限位置、すなわち望遠位置及び広角位置におい
てズームレンズを通過する最大斜めビームｂ１の主光線
を追跡することにより図示する。
満足するように歪曲補正されている。この歪曲補正を、
２個の極限位置、すなわち望遠位置及び広角位置におい
てズームレンズを通過する最大斜めビームｂ１の主光線
を追跡することにより図示する。
望遠位置（第１ａ図、第２ａ図及び第３ａ図）におい
て、ビームｂ１の主光線の入射角は比較的小さく、例え
ば10゜である。ビームは主レンズ群のレンズを最も大き
く曲げられながら通過する。この前側レンズ群のレンズ
素子Ｌ１，Ｌ２及びＬ３は、偏角の最大状態が各レンズ
素子毎にほぼ従うようにカーブしており、すなわち前側
レンズ群の各レンズ素子当りの主光線が曲げられて通過
する角度は小さなものとなる。前側レンズ群における周
辺ビームの主光線の正の球面収差は、近軸ビームｂ０の
主光線と比較すると比較的小さい。望遠位置においてビ
ームは移動レンズ群Ｇ２のレンズ素子Ｌ４およびＬ５を
光軸に比較的接近して通過し、このレンズ群の負の球面
収差は比較的小さい。これら小さな正の球面収差及び小
さな負の球面収差による主レンズ群の球面収差の補償を
確実に行なうことができる。主レンズ群が球面収差のな
い理想的な場合、上記収差の和を零にする必要がある。
て、ビームｂ１の主光線の入射角は比較的小さく、例え
ば10゜である。ビームは主レンズ群のレンズを最も大き
く曲げられながら通過する。この前側レンズ群のレンズ
素子Ｌ１，Ｌ２及びＬ３は、偏角の最大状態が各レンズ
素子毎にほぼ従うようにカーブしており、すなわち前側
レンズ群の各レンズ素子当りの主光線が曲げられて通過
する角度は小さなものとなる。前側レンズ群における周
辺ビームの主光線の正の球面収差は、近軸ビームｂ０の
主光線と比較すると比較的小さい。望遠位置においてビ
ームは移動レンズ群Ｇ２のレンズ素子Ｌ４およびＬ５を
光軸に比較的接近して通過し、このレンズ群の負の球面
収差は比較的小さい。これら小さな正の球面収差及び小
さな負の球面収差による主レンズ群の球面収差の補償を
確実に行なうことができる。主レンズ群が球面収差のな
い理想的な場合、上記収差の和を零にする必要がある。
広角位置において、周辺ビームｂ１の主光線の入射角α
は望遠位置における入射角よりも相当量大きく例えば30
゜になる。移動レンズ群は前側レンズ群Ｇ１に接近して
位置し周辺ビームｂ１の主光線は移動レンズ群Ｇ２のレ
ンズ素子を光軸から比較的大きな距離だけ離れて通過す
る。従って、この第２のレンズ群によって像面に大きな
歪みを発生させる比較的大きな負の球面収差が発生す
る。しかしながら、入射角が大きいため周辺ビームの主
光線は前側レンズ群Ｇ１のレンズ素子をもはや偏角が最
小の状態で通過せず、この結果ビームｂ１は前側レンズ
群で比較的大きな正の球面収差を有し、従って上記負の
球面収差が解消することになる。この第１レンズ群によ
る収差は移動レンズ群の比較的大きな負の球面収差を少
なくとも大部分に亘って補償するので、発生する収差は
望遠位置における収差に等しくなる。
は望遠位置における入射角よりも相当量大きく例えば30
゜になる。移動レンズ群は前側レンズ群Ｇ１に接近して
位置し周辺ビームｂ１の主光線は移動レンズ群Ｇ２のレ
ンズ素子を光軸から比較的大きな距離だけ離れて通過す
る。従って、この第２のレンズ群によって像面に大きな
歪みを発生させる比較的大きな負の球面収差が発生す
る。しかしながら、入射角が大きいため周辺ビームの主
光線は前側レンズ群Ｇ１のレンズ素子をもはや偏角が最
小の状態で通過せず、この結果ビームｂ１は前側レンズ
群で比較的大きな正の球面収差を有し、従って上記負の
球面収差が解消することになる。この第１レンズ群によ
る収差は移動レンズ群の比較的大きな負の球面収差を少
なくとも大部分に亘って補償するので、発生する収差は
望遠位置における収差に等しくなる。
従って、ビームがレンズ群Ｇ１，Ｇ２及びＧ３から成る
伸縮レンズ部分を通過した後においてズームレンズを通
過するビームの総合的な球面収差は望遠位置及び広角位
置においてほぼ等しくなることが達成し得る。本発明の
ズームレンズによれば歪曲収差は全ズーム範囲において
ほぼ１％以下にすることができる。
伸縮レンズ部分を通過した後においてズームレンズを通
過するビームの総合的な球面収差は望遠位置及び広角位
置においてほぼ等しくなることが達成し得る。本発明の
ズームレンズによれば歪曲収差は全ズーム範囲において
ほぼ１％以下にすることができる。
前側レンズ群Ｇ１、移動レンズ群Ｇ２及び主レンズ群Ｇ
４との両方のレンズ素子を二重レンズの形態とすること
が望ましい。図示の実施例ではレンズ素子Ｌ１，Ｌ５及
びＬ７を二重レンズとする。このように構成とすること
により色収差を制限することができ、例えば横方向のカ
ラー誤差は５μｍ以下とすることができ縦方向のカラー
誤差をほぼズームレンズの視野深度以下とすることがで
きる。二重レンズを構成するサブレンズ素子の種々の分
散により色消し効果を達成できる。
４との両方のレンズ素子を二重レンズの形態とすること
が望ましい。図示の実施例ではレンズ素子Ｌ１，Ｌ５及
びＬ７を二重レンズとする。このように構成とすること
により色収差を制限することができ、例えば横方向のカ
ラー誤差は５μｍ以下とすることができ縦方向のカラー
誤差をほぼズームレンズの視野深度以下とすることがで
きる。二重レンズを構成するサブレンズ素子の種々の分
散により色消し効果を達成できる。
第１ａ図、第１ｂ図及び第１ｃ図に示す実施例におい
て、レンズ群Ｇ２は移動可能である。このレンズ群の位
置を移動レンズ群Ｇ２の位置に対して自動的に適合させ
ることにより、移動レンズ群Ｇ２から発する発散ビーム
を平行ビームに変換することができる。従って、レンズ
群Ｇ１，Ｇ２及びＧ３から発する各サブビームは主レン
ズ群Ｇ４によって毎回結像面ＩＰに合焦する。従って、
可動レンズ群Ｇ３は焦点補償素子となる。
て、レンズ群Ｇ２は移動可能である。このレンズ群の位
置を移動レンズ群Ｇ２の位置に対して自動的に適合させ
ることにより、移動レンズ群Ｇ２から発する発散ビーム
を平行ビームに変換することができる。従って、レンズ
群Ｇ１，Ｇ２及びＧ３から発する各サブビームは主レン
ズ群Ｇ４によって毎回結像面ＩＰに合焦する。従って、
可動レンズ群Ｇ３は焦点補償素子となる。
第２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図に示す実施例において
は、レンズ群Ｇ３は静止している。従って、このレンズ
群はズーミング中においてもはや焦点補償素子として機
能し得ない。それにもかかわらず鮮明な画像を毎回イメ
ージセンサＩＳ上に形成するために、ズームレンズを通
過するビームのズーミングを行なっている間にイメージ
センサやズームレンズの一部を構成するカメラ中に配置
した個別の焦点検出装置によって焦点検出を行なうこと
ができる。この場合のフォーカシングは、例えば前側レ
ンズ群Ｇ１を移動することによって得られる焦点誤差信
号を用いて再調整することができる。
は、レンズ群Ｇ３は静止している。従って、このレンズ
群はズーミング中においてもはや焦点補償素子として機
能し得ない。それにもかかわらず鮮明な画像を毎回イメ
ージセンサＩＳ上に形成するために、ズームレンズを通
過するビームのズーミングを行なっている間にイメージ
センサやズームレンズの一部を構成するカメラ中に配置
した個別の焦点検出装置によって焦点検出を行なうこと
ができる。この場合のフォーカシングは、例えば前側レ
ンズ群Ｇ１を移動することによって得られる焦点誤差信
号を用いて再調整することができる。
物体までの距離は、前側レンズの光軸方向の移動によっ
て調整することもできる。
て調整することもできる。
第２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図に示すズームレンズに
おいては、レンズ素子Ｌ７とレンズ素子Ｌ８との間に赤
外線フィルタＦが配置されている。
おいては、レンズ素子Ｌ７とレンズ素子Ｌ８との間に赤
外線フィルタＦが配置されている。
焦点距離が10mm〜26mmの範囲で調整することができ、Ｆ
ナンバがＦ／2.8 に等しい第２ａ図〜第２ｃ図のズーム
レンズに対し、面Ｓ１…Ｓ23間の距離ｄ、軸方向の曲率
Ｃ、屈折率ｎ及び面の半径Ｄにおいて次の値を適用する
ことができる。
ナンバがＦ／2.8 に等しい第２ａ図〜第２ｃ図のズーム
レンズに対し、面Ｓ１…Ｓ23間の距離ｄ、軸方向の曲率
Ｃ、屈折率ｎ及び面の半径Ｄにおいて次の値を適用する
ことができる。
瞳ＰＰ′はレンズ素子Ｌ６から例えば３mmの位置にあ
る。この距離は変化させることができる。上記表にｄ１
及びｄ２で表示されている距離は可変である。ｄ１及び
ｄ２について次の値を種々のズーム距離に対して適用す
る。
る。この距離は変化させることができる。上記表にｄ１
及びｄ２で表示されている距離は可変である。ｄ１及び
ｄ２について次の値を種々のズーム距離に対して適用す
る。
このズームレンズの全長はほぼ89.5mmである。
第３ａ図、第３ｂ図及び第３ｃ図に示すズームレンズ
は、レンズ素子Ｌ４とＬ５とが接近して配置されている
こと並びにレンズ素子Ｌ６が瞳ＰＰ′の背後に配置され
ている点において第２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図に示
すズームレンズと相異している。
は、レンズ素子Ｌ４とＬ５とが接近して配置されている
こと並びにレンズ素子Ｌ６が瞳ＰＰ′の背後に配置され
ている点において第２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図に示
すズームレンズと相異している。
第３ａ図、第３ｂ図及び第３ｃ図に示すズームレンズ
は、焦点距離を10.5mmから25mmの間で調整することがで
きそのＦナンバはＦ／4.0 からＦ／2.8 の範囲で調整す
ることができる。このズームレンズに対し、面Ｓ１…Ｓ
23間の距離ｄ、軸方向の曲率Ｃ、屈折率ｎ及び面の半径
Ｄについて次の値を適用することができる。
は、焦点距離を10.5mmから25mmの間で調整することがで
きそのＦナンバはＦ／4.0 からＦ／2.8 の範囲で調整す
ることができる。このズームレンズに対し、面Ｓ１…Ｓ
23間の距離ｄ、軸方向の曲率Ｃ、屈折率ｎ及び面の半径
Ｄについて次の値を適用することができる。
種々のズーム距離ｄｚについて次の値のｄ１及びｄ２を
適用する。
適用する。
第１ａ図、第１ｂ図及び第１ｃ図はそれぞれ望遠位置、
中間位置及び広角位置にある本発明によるズームレンズ
の第１実施例の構成を示す線図、 第２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図は第２実施例の構成を
示す線図、 第３ａ図、第３ｂ図及び第３ｃ図は第３実施例の構成を
示す線図である。 Ｇ１……第１レンズ群、Ｇ２……第２レンズ群 Ｇ３……第３レンズ群、Ｇ４……第４レンズ群 ＩＰ……結像面、ＰＰ′……瞳 ｂ０……近軸ビーム、ｂ１……周辺ビーム
中間位置及び広角位置にある本発明によるズームレンズ
の第１実施例の構成を示す線図、 第２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図は第２実施例の構成を
示す線図、 第３ａ図、第３ｂ図及び第３ｃ図は第３実施例の構成を
示す線図である。 Ｇ１……第１レンズ群、Ｇ２……第２レンズ群 Ｇ３……第３レンズ群、Ｇ４……第４レンズ群 ＩＰ……結像面、ＰＰ′……瞳 ｂ０……近軸ビーム、ｂ１……周辺ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−54911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−39016（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】静止画を撮像する電子カメラ用のズームレ
ンズであって、物体側から見て正の第１のレンズ群と、
この第１レンズ群に対して移動可能な負の第２レンズ群
と、第３レンズ群と、固定されている正の第４レンズ群
とを具え、第４のレンズ群が一定のパワーを有する主レ
ンズ群とされ、はじめの３個のレンズ群が組み合されて
小さなパワーであって可変倍率のレンズ系を構成するズ
ームレンズにおいて、前記第１及び第２レンズ群のレン
ズ素子の表面の曲率並びに所定の焦点距離に対する第２
レンズ群の位置を、第１レンズ群の球面収差と第２レン
ズ群の球面収差との和がズーム範囲に亘って一定となる
ように設定したことを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】望遠モードにおいて、入射し得る角度で入
射する最も斜めの周辺ビームの光線が、第１及び第２の
レンズ群の両方のレンズ素子の法線に対して比較的小さ
な角度で延在すると共に、これらの光線が第２レンズ群
において光軸に接近して延在し、第１及び第２のレンズ
群の球面収差が小さく、しかも少なくとも大部分が互い
に補償し合い、 広角モードにおいて、前記周辺ビームの光線が、第１及
び第２のレンズ群の両方のレンズ素子の法線に対して比
較的大きな角度で延在すると共に、これらの光線が第２
のレンズ群において光軸から比較的大きな距離を以て延
在し、第１レンズ群の比較的大きな正の球面収差と第２
レンズ群の比較的大きな負の球面収差とが、望遠モード
と同一の範囲に亘って互いに補償し合うように構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のズームレ
ンズ。 - 【請求項３】前記第１及び第２レンズ群の結合された一
定の球面収差が、主レンズ群の球面収差に対して大きさ
が等しく反対符号となるように構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のズームレン
ズ。 - 【請求項４】前記第１、第２及び第４レンズ群の各レン
ズ素子を二重レンズの形態としたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載のズームレン
ズ。
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|---|---|---|---|
| NL8700059A NL8700059A (nl) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | Zoomlens voor een elektronische kamera. |
| NL8700059 | 1987-01-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180926A JPS63180926A (ja) | 1988-07-26 |
| JPH0644099B2 true JPH0644099B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=19849400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63002636A Expired - Fee Related JPH0644099B2 (ja) | 1987-01-13 | 1988-01-11 | ズームレンズ |
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| EP (1) | EP0278126B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0644099B2 (ja) |
| KR (1) | KR970003767B1 (ja) |
| DE (1) | DE3787462T2 (ja) |
| HK (1) | HK163695A (ja) |
| NL (1) | NL8700059A (ja) |
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| JP2002218295A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-08-02 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
| JP4496009B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2010-07-07 | 株式会社リコー | ズームレンズおよび撮影機能を有する情報装置 |
| JP4764644B2 (ja) * | 2005-02-23 | 2011-09-07 | 株式会社リコー | ズームレンズおよび情報装置 |
| TWI705266B (zh) | 2016-06-08 | 2020-09-21 | 揚明光學股份有限公司 | 光學系統及其光學鏡頭 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT317576B (de) * | 1972-01-13 | 1974-09-10 | Eumig | Pankratisches Objektiv |
| US4390248A (en) * | 1979-09-27 | 1983-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Wide angle zoom lens |
| JPS5754911A (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-01 | Canon Inc | Zoom lens having telecentric relay part |
| US4525036A (en) * | 1982-03-08 | 1985-06-25 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| JPS5971015A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-21 | Canon Inc | ズ−ムレンズ |
| JPS6139016A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Ricoh Co Ltd | コンパクトなズ−ムレンズ |
| US4763998A (en) * | 1985-06-26 | 1988-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens |
-
1987
- 1987-01-13 NL NL8700059A patent/NL8700059A/nl not_active Application Discontinuation
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- 1987-12-29 EP EP87202643A patent/EP0278126B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-01-11 JP JP63002636A patent/JPH0644099B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-01-11 KR KR1019880000125A patent/KR970003767B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-03-19 US US07/497,747 patent/US5071237A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-10-19 HK HK163695A patent/HK163695A/xx not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5071237A (en) | 1991-12-10 |
| EP0278126B1 (en) | 1993-09-15 |
| DE3787462T2 (de) | 1994-04-07 |
| KR970003767B1 (ko) | 1997-03-21 |
| KR880009284A (ko) | 1988-09-14 |
| HK163695A (en) | 1995-10-27 |
| JPS63180926A (ja) | 1988-07-26 |
| NL8700059A (nl) | 1988-08-01 |
| EP0278126A1 (en) | 1988-08-17 |
| DE3787462D1 (de) | 1993-10-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |