JPH09203861A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH09203861A JPH09203861A JP8031452A JP3145296A JPH09203861A JP H09203861 A JPH09203861 A JP H09203861A JP 8031452 A JP8031452 A JP 8031452A JP 3145296 A JP3145296 A JP 3145296A JP H09203861 A JPH09203861 A JP H09203861A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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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
- 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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- G—PHYSICS
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- 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
- G02B15/145—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 five groups only
- G02B15/1455—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 five groups only the first group being negative
- G02B15/145527—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 five groups only the first group being negative arranged -+-++
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 5 群より成り、バックフォーカスが長く、略
テレセントリックに近く、広画角でしかも高解像力のズ
ームレンズを得ること。 【解決手段】 物体側から順に負屈折力の第1 群、正屈
折力の第2 群、負屈折力の第3 群、正屈折力の第4 群、
そして正屈折力の第5 群の5 つのレンズ群を有し、該第
1 群、該第2 群、該第4 群を光軸に沿って移動させ、該
第3 群、該第5 群を固定して変倍を行なうズームレンズ
であって、該第i 群の焦点距離をfi、望遠端及び広角端
の焦点距離を夫々fT、fWとするとき、以下の条件： 0.7
< f2/fT < 1.2、 2.2 < |f3|/fW < 3.5、 0.6 < |f3|/
f4 < 1.45 、fT < f4< f5、を満足する。
テレセントリックに近く、広画角でしかも高解像力のズ
ームレンズを得ること。 【解決手段】 物体側から順に負屈折力の第1 群、正屈
折力の第2 群、負屈折力の第3 群、正屈折力の第4 群、
そして正屈折力の第5 群の5 つのレンズ群を有し、該第
1 群、該第2 群、該第4 群を光軸に沿って移動させ、該
第3 群、該第5 群を固定して変倍を行なうズームレンズ
であって、該第i 群の焦点距離をfi、望遠端及び広角端
の焦点距離を夫々fT、fWとするとき、以下の条件： 0.7
< f2/fT < 1.2、 2.2 < |f3|/fW < 3.5、 0.6 < |f3|/
f4 < 1.45 、fT < f4< f5、を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズに関
し、特に固体撮像素子を用いるビデオカメラやスチルビ
デオカメラなどに好適なバックフォーカスが長く、像面
側に略テレセントリックなネガティブリード型の広画角
のズームレンズに関する。
し、特に固体撮像素子を用いるビデオカメラやスチルビ
デオカメラなどに好適なバックフォーカスが長く、像面
側に略テレセントリックなネガティブリード型の広画角
のズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】負の屈折力のレンズ群が先行する所謂ネ
ガティブリード型のズームレンズは比較的広画角化が容
易で、かつ近接撮影距離を短くできる等の特長を有して
いる。反面、絞り径が増大するとか高倍化が難しい等の
欠点を有している。
ガティブリード型のズームレンズは比較的広画角化が容
易で、かつ近接撮影距離を短くできる等の特長を有して
いる。反面、絞り径が増大するとか高倍化が難しい等の
欠点を有している。
【０００３】特公昭49-23912号公報、特開昭53-34539号
公報、特開昭57-163213 号公報、特開昭58-4113 号公報
等ではこれらの欠点を改善し、レンズ系全体の小型化及
び高倍率化を図ったズームレンズが開示されている。
公報、特開昭57-163213 号公報、特開昭58-4113 号公報
等ではこれらの欠点を改善し、レンズ系全体の小型化及
び高倍率化を図ったズームレンズが開示されている。
【０００４】これらの各公報で開示されるズームレンズ
では物体側から順に負、正、負、そして正の屈折力の4
つのレンズ群でズームレンズを構成し、このうち所定の
レンズ群を適切に移動させて変倍を行なっている。
では物体側から順に負、正、負、そして正の屈折力の4
つのレンズ群でズームレンズを構成し、このうち所定の
レンズ群を適切に移動させて変倍を行なっている。
【０００５】また特開平4-264412号公報で開示されるズ
ームレンズでは物体側から順に負、正、負、正、そして
正の屈折力の5 つのレンズ群でズームレンズを構成し、
このうち所定のレンズ群を適切に移動させて変倍を行な
っている。
ームレンズでは物体側から順に負、正、負、正、そして
正の屈折力の5 つのレンズ群でズームレンズを構成し、
このうち所定のレンズ群を適切に移動させて変倍を行な
っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、ビデオカメラ用
のズームレンズに対して、高倍化及び広画角化の要求が
高い。このうち高倍化に関しては、設計技術の進歩に伴
い10倍以上のズームレンズが一般的になった。
のズームレンズに対して、高倍化及び広画角化の要求が
高い。このうち高倍化に関しては、設計技術の進歩に伴
い10倍以上のズームレンズが一般的になった。
【０００７】しかしながら広画角化については、レンズ
径、特に前玉の外径が増大する難点をなかなか解決でき
ない状況にある。
径、特に前玉の外径が増大する難点をなかなか解決でき
ない状況にある。
【０００８】又、スチルビデオカメラの分野でも同様に
広画角化の要求が高く、加えて高密度画素CCD 等の撮像
素子の進歩に対応して高解像のズームレンズが要求され
ている。
広画角化の要求が高く、加えて高密度画素CCD 等の撮像
素子の進歩に対応して高解像のズームレンズが要求され
ている。
【０００９】これらビデオカメラやスチルビデオカメラ
は固体撮像素子(CCD) を用いるので、光学系と像面の間
に水晶板等のローパスフィルターや赤外線吸収フィルタ
ーを設けなければならない。従ってこれらのカメラ用の
ズームレンズはバックフォーカスの長いズームレンズで
なければならない。
は固体撮像素子(CCD) を用いるので、光学系と像面の間
に水晶板等のローパスフィルターや赤外線吸収フィルタ
ーを設けなければならない。従ってこれらのカメラ用の
ズームレンズはバックフォーカスの長いズームレンズで
なければならない。
【００１０】又、CCD にはその画素に対応してカラーフ
ィルターを設けているので画素間の色の回り込みを防ぐ
為にズームレンズはCCD に対してテレセントリックであ
ることが望まれる。
ィルターを設けているので画素間の色の回り込みを防ぐ
為にズームレンズはCCD に対してテレセントリックであ
ることが望まれる。
【００１１】本発明は、全体として5 つのレンズ群を有
し、このうち所定のレンズ群の屈折力の分担を適切に設
定することにより、光学ローパスフィルターや赤外カッ
トフィルターなど各種のフィルター類が挿入できる十分
なバックフォーカスを確保し、CCD 等の撮像素子に主光
線をほぼ垂直に入射させて、画素間の色の回り込みを防
ぐ所謂テレセントリックに近い光学系としながら、広画
角でしかも高解像力のズームレンズの提供を目的として
いる。
し、このうち所定のレンズ群の屈折力の分担を適切に設
定することにより、光学ローパスフィルターや赤外カッ
トフィルターなど各種のフィルター類が挿入できる十分
なバックフォーカスを確保し、CCD 等の撮像素子に主光
線をほぼ垂直に入射させて、画素間の色の回り込みを防
ぐ所謂テレセントリックに近い光学系としながら、広画
角でしかも高解像力のズームレンズの提供を目的として
いる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、 （１−１） 物体側から順に負屈折力の第1 群、正屈折
力の第2 群、負屈折力の第3 群、正屈折力の第4 群、そ
して正屈折力の第5 群の5 つのレンズ群を有し、該第1
群、該第2 群、該第4 群を光軸に沿って移動させ、該第
3 群、該第5 群を固定して変倍を行なうズームレンズで
あって、該第i 群の焦点距離をfi、望遠端及び広角端の
焦点距離を夫々fT、fWとするとき、以下の条件： 0.7 < f2/ fT < 1.2 2.2 < |f3|/fW < 3.5 0.6 < |f3|/f4 < 1.45 fT < f4< f5 を満足すること等を特徴としている。
は、 （１−１） 物体側から順に負屈折力の第1 群、正屈折
力の第2 群、負屈折力の第3 群、正屈折力の第4 群、そ
して正屈折力の第5 群の5 つのレンズ群を有し、該第1
群、該第2 群、該第4 群を光軸に沿って移動させ、該第
3 群、該第5 群を固定して変倍を行なうズームレンズで
あって、該第i 群の焦点距離をfi、望遠端及び広角端の
焦点距離を夫々fT、fWとするとき、以下の条件： 0.7 < f2/ fT < 1.2 2.2 < |f3|/fW < 3.5 0.6 < |f3|/f4 < 1.45 fT < f4< f5 を満足すること等を特徴としている。
【００１３】特に、 （１−１−１） 前記第2 群及び第4 群は望遠端から広
角端に向かって変倍する際に像面側に移動し、該第2 群
の移動量は該第4 群の移動量よりも大きい。 （１−１−２） 前記第4 群は面周辺部で正の屈折力が
弱められる形状の少なくとも１つの非球面を有してい
る。 （１−１−３） 前記非球面は前記第4 群の最も像面側
のレンズ面である。 （１−１−４） 前記第1 群は面周辺部で正の屈折力が
強められる形状の少なくとも１つの非球面を有してい
る。 （１−１−５） 前記非球面は前記第1 群の最も物体側
のレンズ面である。こと等を特徴としている。
角端に向かって変倍する際に像面側に移動し、該第2 群
の移動量は該第4 群の移動量よりも大きい。 （１−１−２） 前記第4 群は面周辺部で正の屈折力が
弱められる形状の少なくとも１つの非球面を有してい
る。 （１−１−３） 前記非球面は前記第4 群の最も像面側
のレンズ面である。 （１−１−４） 前記第1 群は面周辺部で正の屈折力が
強められる形状の少なくとも１つの非球面を有してい
る。 （１−１−５） 前記非球面は前記第1 群の最も物体側
のレンズ面である。こと等を特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明のズームレンズの実
施形態１の断面図である。図１(A) は望遠端、図１(B)
は広角端の断面図である。
施形態１の断面図である。図１(A) は望遠端、図１(B)
は広角端の断面図である。
【００１５】図１において、1 は負屈折力の第1 群であ
り、物体側から物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ、負レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズを有している。2 は正屈折力の第2 群であり、負レン
ズと正レンズを接合して構成した貼合わせ正レンズと正
メニスカスレンズを有している。3 は負屈折力の第3群
であり、正レンズと負レンズを接合した貼合わせ負レン
ズを有している。4 は正屈折力の第4 群であり、負レン
ズと正レンズとを接合した貼合わせレンズと正レンズを
有している。5 は正屈折力の第5 群であり、負レンズと
正レンズとを接合した貼合わせレンズを有している。SP
は絞り、LFは水晶板及び赤外線吸収フィルター等の光学
ブロック、F は像面である。なお、物体側から数えて第
i 番目のレンズ面をriとして示している。
り、物体側から物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ、負レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズを有している。2 は正屈折力の第2 群であり、負レン
ズと正レンズを接合して構成した貼合わせ正レンズと正
メニスカスレンズを有している。3 は負屈折力の第3群
であり、正レンズと負レンズを接合した貼合わせ負レン
ズを有している。4 は正屈折力の第4 群であり、負レン
ズと正レンズとを接合した貼合わせレンズと正レンズを
有している。5 は正屈折力の第5 群であり、負レンズと
正レンズとを接合した貼合わせレンズを有している。SP
は絞り、LFは水晶板及び赤外線吸収フィルター等の光学
ブロック、F は像面である。なお、物体側から数えて第
i 番目のレンズ面をriとして示している。
【００１６】第1 群の最も物体側のレンズ面r1と第4 群
の最も像面側のレンズ面r20 は夫々非球面である。これ
らの非球面の形状を図２に示す。図２には夫々の非球面
の光軸に対して片側の断面形状を実線で示し、近軸球面
の形状を破線で示している。
の最も像面側のレンズ面r20 は夫々非球面である。これ
らの非球面の形状を図２に示す。図２には夫々の非球面
の光軸に対して片側の断面形状を実線で示し、近軸球面
の形状を破線で示している。
【００１７】本実施形態では望遠端から広角端への変倍
に際して各群は矢印のように移動する。即ち、第1 群は
物体側に移動し、第2 群は像面側に移動し、第4 群も像
面側に移動する。第3 群、第5 群は固定である。
に際して各群は矢印のように移動する。即ち、第1 群は
物体側に移動し、第2 群は像面側に移動し、第4 群も像
面側に移動する。第3 群、第5 群は固定である。
【００１８】本実施形態では、上記のように物体側から
屈折力が負、正、負、正、正、の５つのレンズ群を配置
し、第2、第3、第4、第5 群の屈折力を以下の条件式(1) 〜
(4) 0.7 < f2/fT < 1.2 -----(1) 2.2 < |f3|/fW < 3.5 -----(2) 0.6 < |f3|/f4 < 1.45 -----(3) fT < f4 < f5 -----(4) の如く設定し、これによりバックフォーカスが長く、像
面に対して略テレセントリックで、広画角でしかも高い
光学性能を有するズームレンズを達成している。
屈折力が負、正、負、正、正、の５つのレンズ群を配置
し、第2、第3、第4、第5 群の屈折力を以下の条件式(1) 〜
(4) 0.7 < f2/fT < 1.2 -----(1) 2.2 < |f3|/fW < 3.5 -----(2) 0.6 < |f3|/f4 < 1.45 -----(3) fT < f4 < f5 -----(4) の如く設定し、これによりバックフォーカスが長く、像
面に対して略テレセントリックで、広画角でしかも高い
光学性能を有するズームレンズを達成している。
【００１９】図３は本発明のズームレンズの実施形態２
の断面図である。図３(A) は望遠端、図３(B) は広角端
の断面図である。
の断面図である。図３(A) は望遠端、図３(B) は広角端
の断面図である。
【００２０】本実施形態が実施形態１と構成的に異なる
点は第5 群の構成のみである。本実施形態の第5 群は物
体側から負レンズ、像面側に凸面を向けた正メニスカス
レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズをを
有する。
点は第5 群の構成のみである。本実施形態の第5 群は物
体側から負レンズ、像面側に凸面を向けた正メニスカス
レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズをを
有する。
【００２１】又、本実施形態でも第1 面r1と第20面r20
は夫々非球面である。これらの非球面の形状を図４に示
す。図４には夫々の非球面の光軸に対して片側の断面形
状を実線で示し、近軸球面の形状を破線で示している。
は夫々非球面である。これらの非球面の形状を図４に示
す。図４には夫々の非球面の光軸に対して片側の断面形
状を実線で示し、近軸球面の形状を破線で示している。
【００２２】本実施形態では望遠端から広角端への変倍
に際して各群は矢印のように移動する。即ち、第1 群は
物体側に移動し、第2 群は像面側に移動し、第4 群も像
面側に移動する。第3 群、第5 群は固定である。
に際して各群は矢印のように移動する。即ち、第1 群は
物体側に移動し、第2 群は像面側に移動し、第4 群も像
面側に移動する。第3 群、第5 群は固定である。
【００２３】本実施形態では、上記のように物体側から
屈折力が負、正、負、正、正、の５つのレンズ群を配置
し、第2、第3、第4、第5 群の屈折力を条件式(1) 〜(4) の
如く設定し、これによりバックフォーカスが長く、像面
に対して略テレセントリックで、広画角でしかも高い光
学性能を有するズームレンズを達成している。
屈折力が負、正、負、正、正、の５つのレンズ群を配置
し、第2、第3、第4、第5 群の屈折力を条件式(1) 〜(4) の
如く設定し、これによりバックフォーカスが長く、像面
に対して略テレセントリックで、広画角でしかも高い光
学性能を有するズームレンズを達成している。
【００２４】次に前述の各条件式の技術的な意味を説明
する。
する。
【００２５】条件式(1) は第2 群の正屈折力に関し、主
にレンズ全長の短縮化を図りつつ望遠側の球面収差をバ
ランス良く補正するものである。即ち、本発明のズーム
構成では第2 群の移動が最も変倍に寄与するが、第2 群
が条件式(1) の下限を越えて強い正屈折力を持つと、特
に望遠側で球面収差の発生が著しくなり、他のレンズ群
で補正できなくなる。他方、第2 群が条件式(1) の上限
を越えて正屈折力を弱めると、所定の変倍に必要なレン
ズ移動量が大きくなり、レンズ全長が長大化し、さらに
第1 群のレンズ外径が大となり好ましくない。
にレンズ全長の短縮化を図りつつ望遠側の球面収差をバ
ランス良く補正するものである。即ち、本発明のズーム
構成では第2 群の移動が最も変倍に寄与するが、第2 群
が条件式(1) の下限を越えて強い正屈折力を持つと、特
に望遠側で球面収差の発生が著しくなり、他のレンズ群
で補正できなくなる。他方、第2 群が条件式(1) の上限
を越えて正屈折力を弱めると、所定の変倍に必要なレン
ズ移動量が大きくなり、レンズ全長が長大化し、さらに
第1 群のレンズ外径が大となり好ましくない。
【００２６】条件式(2) は第3 群の負屈折力に関し、主
にズームレンズ全体を略テレセントリック光学系とする
ものである。即ち、本発明のズームレンズは例えば撮像
素子を用いたときにはその特性上、テレセントリックな
レンズ系とするのが良い。条件式(2) は条件式(1) 及び
条件式(3) の下で適切なバックフォーカスを確保しテレ
セントリックに近い系とする条件であり、条件式(2) を
外れるとテレセントリック系とするのが難しくなってく
る。
にズームレンズ全体を略テレセントリック光学系とする
ものである。即ち、本発明のズームレンズは例えば撮像
素子を用いたときにはその特性上、テレセントリックな
レンズ系とするのが良い。条件式(2) は条件式(1) 及び
条件式(3) の下で適切なバックフォーカスを確保しテレ
セントリックに近い系とする条件であり、条件式(2) を
外れるとテレセントリック系とするのが難しくなってく
る。
【００２７】条件式(3) は第3 群と第4 群の屈折力の比
に関し、前述の如く、適切なバックフォーカスを確保し
テレセントリックに近い系とするとともに、変倍に伴な
う第4 群で発生する非点収差を良好に押さえる条件であ
る。
に関し、前述の如く、適切なバックフォーカスを確保し
テレセントリックに近い系とするとともに、変倍に伴な
う第4 群で発生する非点収差を良好に押さえる条件であ
る。
【００２８】条件式(4) は第4 群と第5 群の屈折力の比
に関し、主に第4 群の移動量と諸収差をバランス良く補
正する為の条件である。即ち、第4 群が移動して変倍を
行なうため、これに強い正屈折力を与えれば移動量が少
なく小型化に寄与するが、変倍に伴なう諸収差の変動が
増大し、これを他のレンズ群で補正するのが困難とな
る。
に関し、主に第4 群の移動量と諸収差をバランス良く補
正する為の条件である。即ち、第4 群が移動して変倍を
行なうため、これに強い正屈折力を与えれば移動量が少
なく小型化に寄与するが、変倍に伴なう諸収差の変動が
増大し、これを他のレンズ群で補正するのが困難とな
る。
【００２９】更に、本発明の各実施形態では第1 群に前
述のような形状の非球面を導入し、これによって主に広
角側で補正困難な非点収差と歪曲を良好に補正してお
り、ズーム全域に渡って歪曲の変化も小さく押さえてい
る。
述のような形状の非球面を導入し、これによって主に広
角側で補正困難な非点収差と歪曲を良好に補正してお
り、ズーム全域に渡って歪曲の変化も小さく押さえてい
る。
【００３０】さらに詳しく云うと、望遠側と広角側とで
軸外光線の通過位置が最も変化する最も物体側のレンズ
面即ち第1 面r1を非球面化し、その非球面はその面の周
辺部で正の屈折力が強められる形状の非球面としてい
る。
軸外光線の通過位置が最も変化する最も物体側のレンズ
面即ち第1 面r1を非球面化し、その非球面はその面の周
辺部で正の屈折力が強められる形状の非球面としてい
る。
【００３１】さらに本発明の各実施形態では第4 群に前
述のような形状の非球面を導入し、ズーム全域に渡って
発生する非点収差を良好に補正している。さらに詳しく
云うと、望遠側と広角側とで軸外光線の通過位置が最も
変化する最も像面側のレンズ面即ち第20面r20 を非球面
化し、その非球面はその面の周辺部で正の屈折力が弱め
られる形状の非球面としている。
述のような形状の非球面を導入し、ズーム全域に渡って
発生する非点収差を良好に補正している。さらに詳しく
云うと、望遠側と広角側とで軸外光線の通過位置が最も
変化する最も像面側のレンズ面即ち第20面r20 を非球面
化し、その非球面はその面の周辺部で正の屈折力が弱め
られる形状の非球面としている。
【００３２】本発明の目的である広画角でしかもバック
フォーカスが長いズームレンズでは、特に画面周辺部分
で発生する非点収差及び歪曲収差の補正が難しく、高性
能を得ることが難しいとされていたが、第4 群に面周辺
部で正の屈折力が弱められる形状の非球面を用いること
で、ズーム全域にわたって補正不足となる球面収差、コ
マ収差、非点収差及び特に広角側で補正不足となる歪曲
収差の補正を可能としている。
フォーカスが長いズームレンズでは、特に画面周辺部分
で発生する非点収差及び歪曲収差の補正が難しく、高性
能を得ることが難しいとされていたが、第4 群に面周辺
部で正の屈折力が弱められる形状の非球面を用いること
で、ズーム全域にわたって補正不足となる球面収差、コ
マ収差、非点収差及び特に広角側で補正不足となる歪曲
収差の補正を可能としている。
【００３３】又、第1 群に面周辺部で正の屈折力が強め
られる形状の非球面を用いることで、球面収差とコマ収
差を良好に補正しようとするとズーム全域にわたって補
正過剰となる非点収差を補正すると共に、第4 群に使用
する非球面と同様に広角側で補正不足となる歪曲収差の
補正を可能としている。
られる形状の非球面を用いることで、球面収差とコマ収
差を良好に補正しようとするとズーム全域にわたって補
正過剰となる非点収差を補正すると共に、第4 群に使用
する非球面と同様に広角側で補正不足となる歪曲収差の
補正を可能としている。
【００３４】各実施形態とも前記のように第2 群及び第
4 群は望遠端から広角端に向かって変倍する際に像面側
に移動するが、該第2 群の移動量は第4 群の移動量より
も大きくしている。これによって変倍に際して発生する
諸収差の変動を相殺させている。
4 群は望遠端から広角端に向かって変倍する際に像面側
に移動するが、該第2 群の移動量は第4 群の移動量より
も大きくしている。これによって変倍に際して発生する
諸収差の変動を相殺させている。
【００３５】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてriは物体側から数えて第i 番目のレンズ面の
曲率半径、diは物体側から数えて第i 番目のレンズ面か
ら第i+1 番目のレンズ面までの間隔、niおよびviは各々
物体側から数えて第i 番目のレンズの材質の屈折率およ
びアッベ数である。なお、数値実施例中では絞りも１つ
の平面として表示している。
例においてriは物体側から数えて第i 番目のレンズ面の
曲率半径、diは物体側から数えて第i 番目のレンズ面か
ら第i+1 番目のレンズ面までの間隔、niおよびviは各々
物体側から数えて第i 番目のレンズの材質の屈折率およ
びアッベ数である。なお、数値実施例中では絞りも１つ
の平面として表示している。
【００３６】非球面形状は光軸方向をx 軸、光軸と垂直
方向をH 軸（但し＋値のみ）、光の進行方向を正としri
を近軸曲率半径（近軸R)、A,B,C,D,E,A',B',C',D',E'を
非球面係数としたとき、
方向をH 軸（但し＋値のみ）、光の進行方向を正としri
を近軸曲率半径（近軸R)、A,B,C,D,E,A',B',C',D',E'を
非球面係数としたとき、
【００３７】
【数１】 なる式で表される。
【００３８】数値実施例１ 数値実施例１は変倍比2.38のズームレンズである。
【００３９】
【外１】 数値実施例１の非球面係数 第1 面 第20面 A= 0 A= 0 B= 2.38906e-5 B= 1.30197e-4 C= 1.24735e-7 C=-2.2072e-7 D=-3.7749e-10 D=-3.82378e-8 E= 9.79614e-13 E= 2.87962e-10 A'= 0 A'= 0 B'=-2.67954e-6 B'=-7.61226e-6 C'= 6.50446e-9 C'= 4.00208e-7 D'=-1.56913e-11 D'=-2.04102e-9 E'= 0 E'= 0 第1 面の形状 第20面の形状 H x xr( 近軸R) H x xr( 近軸R) 0.0 0.00000 0.00000 0.0 0.00000 0.00000 1.0 0.01664 0.01662 1.0 -0.01271 -0.01284 2.0 0.06684 0.06653 2.0 -0.04951 -0.05137 3.0 0.15130 0.14991 3.0 -0.10655 -0.11568 4.0 0.27099 0.26703 4.0 -0.17745 -0.20590 5.0 0.42713 0.41829 5.0 -0.25291 -0.32220 6.0 0.62125 0.60421 6.0 -0.32093 -0.46482 7.0 0.85529 0.82546 7.0 -0.36723 -0.63406 8.0 1.13186 1.08285 9.0 1.45436 1.37735 10.0 1.82719 1.71011 11.0 2.25595 2.08249 12.0 2.74765 2.49610 13.0 3.31122 2.95283 14.0 3.95847 3.45489 15.0 4.70595 4.00491 図１は数値実施例１の断面図である。又、図５〜図７は
数値実施例１の望遠端、中間、広角端の諸収差図であ
る。
数値実施例１の望遠端、中間、広角端の諸収差図であ
る。
【００４０】数値実施例１のバックフォーカス（第23面
から像面までの空気換算バックフォーカス）は8.53であ
り、広角端の焦点距離に対して1.378 倍もあり、水晶板
や赤外線吸収フィルターを設けるのに十分な余裕があ
る。
から像面までの空気換算バックフォーカス）は8.53であ
り、広角端の焦点距離に対して1.378 倍もあり、水晶板
や赤外線吸収フィルターを設けるのに十分な余裕があ
る。
【００４１】又、像面から射出瞳までの瞳距離も表記の
通りであり、十分に長く、略テレセントリックな光学系
となっている。
通りであり、十分に長く、略テレセントリックな光学系
となっている。
【００４２】数値実施例１ではどのズーム位置において
も球面収差、非点収差は小さく、歪曲収差も最大1.5%で
あり、倍率色収差も0.006 以下であり、優れた光学性能
を持っている。
も球面収差、非点収差は小さく、歪曲収差も最大1.5%で
あり、倍率色収差も0.006 以下であり、優れた光学性能
を持っている。
【００４３】数値実施例２ 数値実施例２は変倍比2.37のズームレンズである。
【００４４】
【外２】 数値実施例２の非球面係数 第1 面 第20面 A= 0 A= 0 B= 3.8344e-5 B= 1.94349e-4 C= 1.99462e-8 C= 3.07401e-6 D= 9.0222e-10 D=-2.67122e-8 E= 0 E= 0 A'=0 A'=0 B'=0 B'=0 C'=0 C'=0 D'=0 D'=0 E'=0 E'=0 第1 面の形状 第20面の形状 H x xr( 近軸R) H x xr( 近軸R) 0.0 0.00000 0.00000 0.0 0.00000 0.00000 1.0 0.02228 0.02224 1.0 -0.03738 -0.03758 2.0 0.08971 0.08910 2.0 -0.14765 -0.15095 3.0 0.20410 0.20097 3.0 -0.32429 -0.34210 4.0 0.36850 0.35854 4.0 -0.55395 -0.61455 5.0 0.58742 0.56279 5.0 -0.81459 -0.97366 6.0 0.86719 0.81505 6.0 -1.07685 -1.42728 7.0 1.21662 1.11701 7.0 -1.31247 -1.98676 8.0 1.64824 1.47082 9.0 2.18015 1.87914 10.0 2.83889 2.34529 11.0 3.66351 2.87338 12.0 4.71119 3.46859 13.0 6.06482 4.13743 14.0 7.84300 4.88831 15.0 10.21288 5.73222 16.0 13.40665 6.68409 17.0 17.74246 7.76481 18.0 23.65138 9.00534 19.0 31.71330 10.45497 20.0 42.71014 12.20171 図３は数値実施例２の断面図である。又、図８〜図１０
は数値実施例２の望遠端、中間、広角端の諸収差図であ
る。
は数値実施例２の望遠端、中間、広角端の諸収差図であ
る。
【００４５】数値実施例２のバックフォーカス（第26面
から像面までの空気換算バックフォーカス）は7.63であ
り、広角端の焦点距離に対して1.293 倍もあり、水晶板
や赤外線吸収フィルターを設けるのに十分な余裕があ
る。
から像面までの空気換算バックフォーカス）は7.63であ
り、広角端の焦点距離に対して1.293 倍もあり、水晶板
や赤外線吸収フィルターを設けるのに十分な余裕があ
る。
【００４６】又、像面から射出瞳までの瞳距離も表記の
通りであり、十分に長く、略テレセントリックな光学系
となっている。
通りであり、十分に長く、略テレセントリックな光学系
となっている。
【００４７】数値実施例２ではどのズーム位置において
も球面収差は小さく、非点収差は0.075 以下であり、歪
曲収差も最大2%であり、倍率色収差も0.0075以下であ
り、優れた光学性能を持っている。
も球面収差は小さく、非点収差は0.075 以下であり、歪
曲収差も最大2%であり、倍率色収差も0.0075以下であ
り、優れた光学性能を持っている。
【００４８】以上の各数値実施例における前記条件式に
対応する数値を以下に表示する。
対応する数値を以下に表示する。
【００４９】
【外３】 なお、以上の各数値実施例では第1 群の最も物体側の面
及び第4 群の最も像面側の面を非球面としたが、これは
夫々第1 群中の他の面、第4 群中の他の面を前述の非球
面としても良く、この場合でも本発明の目的は略達せら
れる。
及び第4 群の最も像面側の面を非球面としたが、これは
夫々第1 群中の他の面、第4 群中の他の面を前述の非球
面としても良く、この場合でも本発明の目的は略達せら
れる。
【００５０】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、5 つのレン
ズ群のうち所定のレンズ群の屈折力の分担を適切に設定
することにより、光学ローパスフィルターや赤外カット
フィルターなど各種のフィルター類が挿入できる十分な
バックフォーカスを確保し、CCD 等の撮像素子に主光線
をほぼ垂直に入射させて、画素間の色の回り込みを防ぐ
所謂テレセントリックに近い光学系としながら、広画角
でしかも高解像力のズームレンズを達成している。
ズ群のうち所定のレンズ群の屈折力の分担を適切に設定
することにより、光学ローパスフィルターや赤外カット
フィルターなど各種のフィルター類が挿入できる十分な
バックフォーカスを確保し、CCD 等の撮像素子に主光線
をほぼ垂直に入射させて、画素間の色の回り込みを防ぐ
所謂テレセントリックに近い光学系としながら、広画角
でしかも高解像力のズームレンズを達成している。
【図１】 本発明の実施形態１の断面図（数値実施例
１）
１）
【図２】 実施形態１中の非球面の断面図
【図３】 本発明の実施形態２の断面図（数値実施例
２）
２）
【図４】 実施形態２中の非球面の断面図
【図５】 数値実施例１の望遠端のズーム位置における
諸収差図
諸収差図
【図６】 数値実施例１の中間のズーム位置における諸
収差図
収差図
【図７】 数値実施例１の広角端のズーム位置における
諸収差図
諸収差図
【図８】 数値実施例２の望遠端のズーム位置における
諸収差図
諸収差図
【図９】 数値実施例２の中間のズーム位置における諸
収差図
収差図
【図１０】 数値実施例２の広角端のズーム位置におけ
る諸収差図
る諸収差図
1 第1 群 2 第2 群 3 第3 群 4 第4 群 5 第5 群 r1 第1 面 r20 第20面 SP 絞り LF 水晶板及び赤外線吸収フィルター等の光学ブロック F 像面 S サジタル断面の像面 M メリジオナル断面の像面 d フラウンフォーファーd 線 g フラウンフォーファーg 線
Claims (6)
- 【請求項１】 物体側から順に負屈折力の第1 群、正屈
折力の第2 群、負屈折力の第3 群、正屈折力の第4 群、
そして正屈折力の第5 群の5 つのレンズ群を有し、該第
1 群、該第2 群、該第4 群を光軸に沿って移動させ、該
第3 群、該第5 群を固定して変倍を行なうズームレンズ
であって、 該第i 群の焦点距離をfi、望遠端及び広角端の焦点距離
を夫々fT、fWとするとき、以下の条件： 0.7 < f2/ fT < 1.2 2.2 < |f3|/fW < 3.5 0.6 < |f3|/f4 < 1.45 fT < f4< f5 を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 前記第2 群及び第4 群は望遠端から広角
端に向かって変倍する際に像面側に移動し、該第2 群の
移動量は該第4 群の移動量よりも大きいことを特徴とす
る請求項１のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記第4 群は面周辺部で正の屈折力が弱
められる形状の少なくとも１つの非球面を有しているこ
とを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。 - 【請求項４】 前記非球面は前記第4 群の最も像面側の
レンズ面であることを特徴とする請求項３のズームレン
ズ。 - 【請求項５】 前記第1 群は面周辺部で正の屈折力が強
められる形状の少なくとも１つの非球面を有しているこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のズ
ームレンズ。 - 【請求項６】 前記非球面は前記第1 群の最も物体側の
レンズ面であることを特徴とする請求項５のズームレン
ズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145296A JP3576679B2 (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | ズームレンズ |
| US08/787,544 US5739960A (en) | 1996-01-25 | 1997-01-22 | Zoom lens device with five lens units |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145296A JP3576679B2 (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203861A true JPH09203861A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3576679B2 JP3576679B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=12331655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3145296A Expired - Fee Related JP3576679B2 (ja) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | ズームレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5739960A (ja) |
| JP (1) | JP3576679B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309684A (ja) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Olympus Corp | 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 |
| JP2007094169A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2007148433A (ja) * | 2007-02-19 | 2007-06-14 | Olympus Corp | 撮像装置 |
| JP2011150289A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-08-04 | Canon Inc | ズームレンズ |
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| US6285509B1 (en) * | 1997-12-25 | 2001-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and display apparatus having the same |
| JP3847506B2 (ja) | 1999-12-21 | 2006-11-22 | オリンパス株式会社 | ズームレンズ |
| JP4206769B2 (ja) * | 2003-02-10 | 2009-01-14 | セイコーエプソン株式会社 | 投映用ズームレンズ及びこれを備えたプロジェクター |
| JP4869863B2 (ja) * | 2006-10-18 | 2012-02-08 | 株式会社エンプラス | 撮像レンズ |
| CN103901592B (zh) * | 2014-04-29 | 2016-08-24 | 济南和普威视光电技术有限公司 | 一种红外连续变焦镜头 |
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| JPS5334539A (en) * | 1976-09-13 | 1978-03-31 | Tokina Optical | Wide angle high zoom ratio zoom system |
| JPS57163213A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-07 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Zoom lens of high variable magnification ratio having fixed lens group |
| JPS584113A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-11 | Minolta Camera Co Ltd | ズ−ムレンズ系 |
| JPS60222814A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-07 | Canon Inc | ズ−ムレンズ |
| US4865434A (en) * | 1984-10-01 | 1989-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens capable of selecting a focal length beyond a standard focal length range |
| US4781446A (en) * | 1984-11-16 | 1988-11-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens having a capability of introducing special features into image formats |
| US4776680A (en) * | 1985-05-11 | 1988-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | High range zoom lens of reduced size |
| JPH02244110A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-28 | Canon Inc | ズームレンズ |
| JP2801293B2 (ja) * | 1989-10-03 | 1998-09-21 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| US5568321A (en) * | 1990-11-16 | 1996-10-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| JP2808905B2 (ja) * | 1991-02-19 | 1998-10-08 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| JP3074026B2 (ja) * | 1991-03-04 | 2000-08-07 | キヤノン株式会社 | 超広角型のズームレンズ |
| US5528427A (en) * | 1991-10-30 | 1996-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| US5576890A (en) * | 1992-02-28 | 1996-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
-
1996
- 1996-01-25 JP JP3145296A patent/JP3576679B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-22 US US08/787,544 patent/US5739960A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007094169A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2007148433A (ja) * | 2007-02-19 | 2007-06-14 | Olympus Corp | 撮像装置 |
| JP2011150289A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-08-04 | Canon Inc | ズームレンズ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5739960A (en) | 1998-04-14 |
| JP3576679B2 (ja) | 2004-10-13 |
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