JPH0682698A - 大口径広角ズームレンズ - Google Patents

大口径広角ズームレンズ

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JPH0682698A
JPH0682698A JP4234637A JP23463792A JPH0682698A JP H0682698 A JPH0682698 A JP H0682698A JP 4234637 A JP4234637 A JP 4234637A JP 23463792 A JP23463792 A JP 23463792A JP H0682698 A JPH0682698 A JP H0682698A
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JP
Japan
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lens
negative
group
lens group
focal length
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JP4234637A
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Inventor
Yoshinobu Asakura
義信 朝倉
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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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
    • 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
    • G02B15/144—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 four groups only
    • G02B15/1445—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 four groups only the first group being negative
    • G02B15/144511—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 four groups only the first group being negative arranged -+-+

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Abstract

(57)【要約】 【目的】最大画角74゜以上の広画角を含むズームレンズ
において、口径比が2.8程度でありながらコンパクトで
かつ高性能を維持し得るズームレンズを提供する。 【構成】物体側より順に、負の第１群（Ｌ1）と、正の
第２群（Ｌ2）と、負の第３群（Ｌ3）と、正の第４群
（Ｌ4）とを有し、短焦点側から長焦点側へのズーミン
グに際して、第１群と第２群との間の空気間隔及び第３
群と第４群との間の空気間隔が減少し、かつ、第２群と
第３群との間の空気間隔が増大するよう、少なくとも第
１、第２、第４群を光軸方向に移動させることによって
像面位置を一定に保ちつつ全系の変倍を行うズームレン
ズにおいて、前記第１群は、物体側より順に、負の第１
レンズ、正の第２レンズ、負の第３レンズ、少なくとも
１枚の負レンズを有する全体として負の第４レンズブロ
ックを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズ、特に、最
大画角74゜以上の広画角を含み、変倍比が2.5倍程度で、
口径比が2.8程度の大口径比を有するズームレンズに関
する。
【０００２】
【従来の技術】画角74゜以上の広画角を含み、口径比が
2.8程度のズームレンズとしては、特開昭62-200316号公
報、特開平3-80210号公報において提案されている。
【０００３】しかし、上記特開昭62-200316号公報の実
施例では長焦点側での口径比が3.6程度でありまた、特
開平3-80210号公報の実施例においてはズーム比が３倍
程度で、長焦点側での口径比も2.8程度ではあるが、広
角側での非点収差が大きく、かつ、レンズ系全長が短焦
点側で150mm以上、長焦点側でも140mm以上と非常に大き
いという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】本発明の目的は、
最大画角74゜以上の広画角を含むズームレンズにおい
て、口径比が2.8程度でありながらコンパクトでかつ高
性能を維持し得るズームレンズを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈
折力を有する第１レンズ群（Ｌ1）と、正の屈折力を有
する第２レンズ群（Ｌ2）と、負の屈折力を有する第３
レンズ群（Ｌ3）と、正の屈折力を有する第４レンズ群
（Ｌ4）とを有し、短焦点側から長焦点側へのズーミン
グに際して、第１レンズ群（Ｌ1）と第２レンズ群（Ｌ
2）との間の空気間隔及び第３レンズ群（Ｌ3）と第４レ
ンズ群（Ｌ4）との間の空気間隔が減少し、かつ、第２
レンズ群（Ｌ2）と第３レンズ群（Ｌ3）との間の空気間
隔が増大するよう、少なくとも第１、第２、第４レンズ
群（Ｌ1、Ｌ2、Ｌ4）を光軸方向に移動させることによ
って像面位置を一定に保ちつつ全系の焦点距離を変化さ
せることを基本構成としている。
【０００６】このように負レンズ群が先行する構成は、
広画角化を図るには有利であるが、高倍率化に保つ諸収
差が悪化する傾向にあり、特に軸外での非点収差の悪化
及び歪曲収差の悪化を招く。
【０００７】そこで、レンズ群への入射光線の光軸から
の高さが像高によって大きく異なる第１レンズ群（Ｌ
1）を、物体側より順に、負の第１レンズ（I）、正の第
２レンズ（II）、負の第３レンズ（III）、少なくとも
１枚の負レンズを有する全体として負の第４レンズブロ
ック（IV）によって構成している。つまり、負の屈折力
を第１レンズ（I）、第３レンズ（III）、第４レンズブ
ロック（IV）の３つの負レンズ成分に屈折力を分担させ
ることによって、広画角化に伴う非点収差の悪化及び歪
曲収差をバランスよく補正している。具体的には、第１
レンズ（I）は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ、第３レンズ（III）は物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ、第４レンズブロック（IV）は２枚以上の
レンズからなる接合レンズであることが望ましい。
【０００８】また、大口径化を図るに伴い諸収差が悪化
する傾向にあり、特に球面収差は入射高の４乗に比例し
て大きくなる為、長焦点側においての球面収差量は大き
なものとなる。これは長焦点時、第２レンズへの軸上光
線の入射高が高くなるからである。同時に軸外でのサジ
タルコマフレアも大きくなり、二線ボケ等の原因になっ
てくる。このような大口径化に伴い発生する高次のコマ
フレアは非球面を適切に用いると有効に補正することが
できる。本発明では、第１レンズ群（Ｌ1）に非球面を
用いることにより、球面レンズ系だけでは補正し得ない
収差、特に短焦点側でのコマ収差、非点収差、歪曲収差
を良好に補正している。さらに、第４レンズ群（Ｌ4）
に非球面を用いることにより、サジタルコマフレアを良
好に補正し、かつ、第２レンズ群（Ｌ2）で補正し得な
い球面収差も良好に補正している。
【０００９】そして、広画角を含む大口径でさらに高い
光学性能を有するズームレンズを達成するには、短焦点
側での全系の焦点距離をfW、長焦点側での全系の焦点距
離をfT、第１レンズ群（Ｌ1）の焦点距離をf1、第２レ
ンズ群（Ｌ2）の焦点距離をf2、第３レンズ群（Ｌ3）の
焦点距離をf3とするとき、次の各条件式（１）〜（３）
を満足する構成とすることが望ましい。
【００１０】 0.7 < ｜f1｜ / (fW ・ fT)1/2 < 1.1 …（１） 0.7 < f2 / (fW ・ fT)1/2 < 0.9 …（２） 0.5 < f1 / f3 < 1.1 …（３） 条件式（１）は第１レンズ群（Ｌ1）の焦点距離を規定
するもので、レンズ性能を焦点距離範囲全体にわたって
バランス良くする為のものである。下限値を越えるに従
って球面収差、非点収差の補正が困難となり、上限値を
越えると収差補正上有利さはあるものの、短焦点側及び
長焦点側での全長が長くなり、また、第１レンズ群（Ｌ
1）は、像面から遠くなる為第１レンズ群（Ｌ1）の外径
が大きくなり、コンパクトなズームレンズを得ることが
困難となる。つまり、大口径で高性能を維持する為には
第１レンズ群（Ｌ1）の構成とともに、第１レンズ群
（Ｌ1）を適切な屈折力にすることが重要である。
【００１１】条件式（２）は、大口径化を図った時長焦
点側で特に球面収差が大きく発生する第２レンズ群（Ｌ
2）の屈折力の範囲を規定するもので、下限値を越える
に従って、長焦点側での球面収差の補正が困難となる。
また、上限値を越えるに従い、第４レンズ群（Ｌ4）の
屈折力が強くなり、長焦点側でレンズ系全長が長くな
り、コンパクト化が困難となる。
【００１２】条件式（３）は第１レンズ群（Ｌ1）の屈
折力に対する第３レンズ群（Ｌ3）の屈折力の範囲を規
定するもので、下限値を越えるに従い、負の屈折力が物
体側に片寄り、短焦点側及び長焦点側でレンズ系全長が
長くなり、コンパクト化が困難となる。また、上限値を
越えるに従い、第３レンズの屈折力が強くなり過ぎるこ
とにより、球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係る大口径広角ズームレンズ
の実施例を示す。但し、各実施例において、ｒi(i＝1、
2、3、...)は物体側から数えて第ｉ番目の面の曲率半
径、ｄi(i＝1、2、3、...)は物体側から数えて第ｉ番目
の軸上面間隔、ｎi(i＝1、2、3、...)、νi(i＝1、2、
3、...)はそれぞれ物体側から数えて第ｉ番目のレンズ
のｄ線(λ＝587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示
す。また、ｆは全系の焦点距離、ＦNo.は開放Ｆナンバ
ーを示す。
【００１４】実施例中、曲率半径に＊印を付した面は非
球面で構成された面であることを示し、以下の非球面の
面形状を表す式で定義するものとする。
【００１５】
【数１】
【００１６】 ここで、Ｘ：光軸方向の基準面からの偏移量 ｒ：近軸曲率半径 ｈ：光軸と垂直な方向の高さ An：ｎ次の非球面係数 ε：２次曲面パラメータである。
【００１７】尚、下記の実施例は全て４群構成である
が、そのレンズ群間や全系の像側あるいは物体側に、簡
単な構成で比較的屈折力の弱い固定若しくは可動のレン
ズ群を配置することは容易であり、本発明の主旨に含ま
れるものである。
【００１８】＜実施例１＞ ｆ＝28.7〜50.0〜68.3 ＦNo.2.87 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 アッベ数 ｒ1 76.448 ｄ1 2.5 ｎ1 1.84666 ν1 23.9 ｒ2 35.398 ｄ2 6.35 ｒ3 88.4 ｄ3 7.05 ｎ2 1.79952 ν2 42.2 ｒ4 -135.573 ｄ4 0.15 ｒ5 *83.646 ｄ5 2.6 ｎ3 1.7432 ν3 49.3 ｒ6 30.57 ｄ6 7.25 ｒ7 -51.204 ｄ7 1.4 ｎ4 1.58313 ν4 59.4 ｒ8 28.815 ｄ8 4.4 ｎ5 1.84666 ν5 23.9 ｒ9 101.978 ｄ9 27.640〜7.414〜0.875 ｒ10 62.495 ｄ10 1.4 ｎ6 1.84666 ν6 23.9 ｒ11 26.0544 ｄ11 7.9 ｎ7 1.66755 ν7 41.9 ｒ12 -218.956 ｄ12 0.1 ｒ13 50.841 ｄ13 6.8 ｎ8 1.72916 ν8 54.7 ｒ14 -53.358 ｄ14 1.6 ｎ9 1.84666 ν9 23.9 ｒ15 -124.258 ｄ15 3.267〜18.036〜30.092 ｒ16 -50.076 ｄ16 1.4 ｎ10 1.51728 ν10 69.6 ｒ17 107.423 ｄ17 1.8 ｒ18 328.669 ｄ18 1.4 ｎ11 1.48749 ν11 70.2 ｒ19 32.224 ｄ19 2.3 ｎ12 1.84666 ν12 23.9 ｒ20 55.115 ｄ20 15.094〜7.436〜1.075 ｒ21 *87.115 ｄ21 6.5 ｎ13 1.6223 ν13 53.2 ｒ22 -40.691 ｄ22 0.15 ｒ23 182.894 ｄ23 6.8 ｎ14 1.618 ν14 63.4 ｒ24 -29.04 ｄ24 1.4 ｎ15 1.78472 ν15 25.7 ｒ25 -44.691 ｄ25 2.35 ｒ26 -30.396 ｄ26 1.7 ｎ16 1.80518 ν16 25.4 ｒ27 -104.412 非球面係数 ｒ5 ｒ21 ε＝1.0 ε＝1.0 Ａ4＝-0.7403×10-6 Ａ4＝-0.76831×10-6 Ａ6＝-0.19554×10-8 Ａ6＝-0.2293×10-9 Ａ8＝0.49649×10-11 Ａ8＝0.10078×10-10 Ａ10＝-0.37607×10-14 Ａ10＝-0.12843×10-13。
【００１９】＜実施例２＞ ｆ＝28.7〜50.0〜68.3 ＦNo.2.87 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 アッベ数 ｒ1 69.253 ｄ1 2.5 ｎ1 1.84666 ν1 23.9 ｒ2 34.273 ｄ2 6.3 ｒ3 85.65 ｄ3 7.05 ｎ2 1.79952 ν2 42.2 ｒ4 -128.769 ｄ4 0.15 ｒ5 *77.982 ｄ5 2.4 ｎ3 1.7432 ν3 49.3 ｒ6 28.91 ｄ6 8.0 ｒ7 -39.677 ｄ7 1.4 ｎ4 1.58913 ν4 61.2 ｒ8 29.555 ｄ8 4.8 ｎ5 1.84666 ν5 23.9 ｒ9 109.14 ｄ9 24.679〜6.672〜0.725 ｒ10 66.047 ｄ10 1.4 ｎ6 1.84666 ν6 23.9 ｒ11 26.934 ｄ11 8.5 ｎ7 1.66892 ν7 45.0 ｒ12 -106.554 ｄ12 0.1 ｒ13 54.33 ｄ13 7.0 ｎ8 1.72916 ν8 54.7 ｒ14 -56.313 ｄ14 1.6 ｎ9 1.84666 ν9 23.9 ｒ15 -125.668 ｄ15 3.084〜19.378〜33.0 ｒ16 -56.088 ｄ16 1.4 ｎ10 1.51728 ν10 69.6 ｒ17 250.457 ｄ17 1.8 ｒ18 -534.488 ｄ18 1.4 ｎ11 1.48749 ν11 70.2 ｒ19 33.872 ｄ19 2.3 ｎ12 1.84666 ν12 23.9 ｒ20 63.282 ｄ20 16.528〜8.079〜1.016 ｒ21 *91.957 ｄ21 5.8 ｎ13 1.6223 ν13 53.2 ｒ22 -35.334 ｄ22 0.15 ｒ23 1944.228 ｄ23 5.4 ｎ14 1.618 ν14 63.4 ｒ24 -29.791 ｄ24 1.4 ｎ15 1.78472 ν15 25.7 ｒ25 -66.554 ｄ25 2.75 ｒ26 -26.93 ｄ26 1.7 ｎ16 1.80518 ν16 25.4 ｒ27 -52.712 非球面係数 ｒ5 ｒ21 ε＝1.0 ε＝1.0 Ａ4＝-0.75302×10-6 Ａ4＝-0.6936×10-6 Ａ6＝-0.11921×10-8 Ａ6＝-0.13395×10-8 Ａ8＝0.39929×10-13 Ａ8＝0.16063×10-10 Ａ10＝-0.4058×10-14 Ａ10＝-0.26447×10-13。
【００２０】＜実施例３＞ ｆ＝28.7〜50.0〜68.3 ＦNo.2.87 曲率半径 軸上面間隔 屈折率 アッベ数 ｒ1 86.037 ｄ1 2.5 ｎ1 1.834 ν1 37.2 ｒ2 36.7 ｄ2 5.75 ｒ3 87.5 ｄ3 6.7 ｎ2 1.788 ν2 47.4 ｒ4 -166.22 ｄ4 0.15 ｒ5 74.138 ｄ5 2.0 ｎ3 1.7859 ν3 44.2 ｒ6 30.15 ｄ6 7.5 ｒ7 *-58.5 ｄ7 1.4 ｎ4 1.51742 ν4 52.4 ｒ8 31.757 ｄ8 4.4 ｎ5 1.84666 ν5 23.9 ｒ9 93.814 ｄ9 27.843〜7.3〜0.771 ｒ10 52.751 ｄ10 1.4 ｎ6 1.84666 ν6 23.9 ｒ11 26.198 ｄ11 7.4 ｎ7 1.64328 ν7 47.9 ｒ12 -265.135 ｄ12 0.1 ｒ13 44.112 ｄ13 6.2 ｎ8 1.72916 ν8 54.7 ｒ14 -105.883 ｄ14 1.7 ｎ9 1.84666 ν9 23.9 ｒ15 -439.308 ｄ15 3.205〜16.637〜27.235 ｒ16 -45.611 ｄ16 1.4 ｎ10 1.56883 ν10 59.3 ｒ17 98.084 ｄ17 1.0 ｒ18 -1637.18 ｄ18 1.4 ｎ11 1.49831 ν11 65.1 ｒ19 37.079 ｄ19 2.2 ｎ12 1.84666 ν12 23.9 ｒ20 66.765 ｄ20 13.783〜6.818〜1.323 ｒ21 89.063 ｄ21 5.8 ｎ13 1.618 ν13 63.4 ｒ22 -42.738 ｄ22 0.1 ｒ23 *155.47 ｄ23 5.3 ｎ14 1.618 ν14 63.4 ｒ24 -41.695 ｄ24 3.3 ｒ25 -28.167 ｄ25 1.7 ｎ15 1.84666 ν15 23.9 ｒ26 -72.933 非球面係数 ｒ7 ｒ23 ε＝1.0 ε＝1.0 Ａ4＝-0.23284×10-6 Ａ4＝-0.44326×10-6 Ａ6＝-0.2835×10-8 Ａ6＝-0.29005×10-8 Ａ8＝0.17402×10-10 Ａ8＝0.11892×10-10 Ａ10＝-0.4058×10-14 Ａ10＝-0.26447×10-13。
【００２１】尚、各実施例における各条件式の値は以下
のとおりである。 ＜実施例１＞ 条件式（１）：０．９０３ 条件式（２）：０．８２９ 条件式（３）：０．７２５ ＜実施例２＞ 条件式（１）：０．７９１ 条件式（２）：０．７７９ 条件式（３）：０．５３０ ＜実施例３＞ 条件式（１）：０．９７１ 条件式（２）：０．８３６ 条件式（３）：０．９５６
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
最大画角74゜程度を含む広角ズームレンズにおいて、口
径比2.8程度の大口径でありながらコンパクトでかつ高
性能を維持し得るズームレンズを達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応するレンズの構成図で
短焦点側の状態を示す。
【図２】本発明の実施例１に対応するレンズの収差図で
ある。
【図３】本発明の実施例２に対応するレンズの構成図で
短焦点側の状態を示す。
【図４】本発明の実施例２に対応するレンズの収差図で
ある。
【図５】本発明の実施例３に対応するレンズの構成図で
短焦点側の状態を示す。
【図６】本発明の実施例３に対応するレンズの収差図で
ある。
【符号の説明】
Ｌ1 第１レンズ群 Ｌ2 第２レンズ群 Ｌ3 第３レンズ群 Ｌ4 第４レンズ群 △S サジタル像面 △M メリディオナル像面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物体側より順に、負の屈折力を有する第１
    レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の
    屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第
    ４レンズ群とを有し、短焦点側から長焦点側へのズーミ
    ングに際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空
    気間隔及び第３レンズ群と第４レンズ群との間の空気間
    隔が減少し、かつ、第２レンズ群と第３レンズ群との間
    の空気間隔が増大するよう、少なくとも第１、第２、第
    ４レンズ群を光軸方向に移動させることによって像面位
    置を一定に保ちつつ全系の焦点距離を変化させるズーム
    レンズにおいて、 前記第１レンズ群は、物体側より順に、負の第１レン
    ズ、正の第２レンズ、負の第３レンズ、少なくとも１枚
    の負レンズを有する全体として負の第４レンズブロック
    を備えたことを特徴とする大口径広角ズームレンズ。
  2. 【請求項２】短焦点側での全系の焦点距離をfW、長焦点
    側での全系の焦点距離をfT、第１レンズ群の焦点距離を
    f1、第２レンズ群の焦点距離をf2、第３レンズ群の焦点
    距離をf3とするとき、以下の条件式（１）〜（３）を満
    足することを特徴とする請求項１に記載の大口径広角ズ
    ームレンズ。 0.7 < ｜f1｜ / (fW ・ fT)1/2 < 1.1 …（１） 0.7 < f2 / (fW ・ fT)1/2 < 0.9 …（２） 0.5 < f1 / f3 < 1.1 …（３）
  3. 【請求項３】第１レンズ群中に少なくとも１面の非球面
    を有することを特徴とする請求項１に記載の大口径広角
    ズームレンズ。
  4. 【請求項４】第４レンズ群中に少なくとも１面の非球面
    を有することを特徴とする請求項１に記載の大口径広角
    ズームレンズ。
  5. 【請求項５】第１レンズ群中の負の第４レンズブロック
    は２枚以上のレンズを接合して構成されることを特徴と
    する請求項１に記載の大口径広角ズームレンズ。
JP4234637A 1992-09-02 1992-09-02 大口径広角ズームレンズ Pending JPH0682698A (ja)

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