JPH09304698A - リヤーフォーカス式のズームレンズ - Google Patents
リヤーフォーカス式のズームレンズInfo
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- JPH09304698A JPH09304698A JP8143685A JP14368596A JPH09304698A JP H09304698 A JPH09304698 A JP H09304698A JP 8143685 A JP8143685 A JP 8143685A JP 14368596 A JP14368596 A JP 14368596A JP H09304698 A JPH09304698 A JP H09304698A
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- 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
- G02B15/1441—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 positive
- G02B15/144113—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 positive arranged +-++
Abstract
(57)【要約】
【課題】 全体として４つのレンズ群を有しバックフォ
ーカスが長く高変倍比を確保しながらも、全ズーム域，
全物体距離にわたって良好な性能を有するリヤーフォー
カス式のズームレンズを得ること。 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして正の屈
折力の第４群の４つのレンズ群を有し、該第２群を像面
側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、変倍
に伴う像面変動を該第４群を物体側に凸状の軌跡を有し
つつ移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフ
ォーカスを行い、該第４群は正の第４１レンズ、負の第
４２レンズそして正の第４３レンズを有し、該第４群は
少なくとも１つの非球面を有し、該第３群の焦点距離ｆ
３、広角端における全系のＦナンバーと焦点距離ｆＮ
Ｗ，ｆＷ、望遠端における全系の焦点距離ｆＴを各々適
切に設定したこと。
ーカスが長く高変倍比を確保しながらも、全ズーム域，
全物体距離にわたって良好な性能を有するリヤーフォー
カス式のズームレンズを得ること。 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして正の屈
折力の第４群の４つのレンズ群を有し、該第２群を像面
側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、変倍
に伴う像面変動を該第４群を物体側に凸状の軌跡を有し
つつ移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフ
ォーカスを行い、該第４群は正の第４１レンズ、負の第
４２レンズそして正の第４３レンズを有し、該第４群は
少なくとも１つの非球面を有し、該第３群の焦点距離ｆ
３、広角端における全系のＦナンバーと焦点距離ｆＮ
Ｗ，ｆＷ、望遠端における全系の焦点距離ｆＴを各々適
切に設定したこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリヤーフォーカス式
のズームレンズに関し、特にレンズ系と撮像素子との間
に色分解プリズム等を配置することができる程度の長い
バックフォーカスを有した写真用カメラやビデオカメ
ラ、そして放送用カメラ等に用いられる変倍比１５．
５，広角端のＦナンバー１．４５〜１．６５程度の大口
径比で高変倍比のリヤーフォーカス式のズームレンズに
関するものである。
のズームレンズに関し、特にレンズ系と撮像素子との間
に色分解プリズム等を配置することができる程度の長い
バックフォーカスを有した写真用カメラやビデオカメ
ラ、そして放送用カメラ等に用いられる変倍比１５．
５，広角端のＦナンバー１．４５〜１．６５程度の大口
径比で高変倍比のリヤーフォーカス式のズームレンズに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、ホームビデオカメラ等の小型軽量
化に伴い、撮像用のズームレンズの小型化にも目覚まし
い進歩が見られ、特にレンズ全長の短縮化や前玉径の小
型化、構成の簡略化に力が注がれている。
化に伴い、撮像用のズームレンズの小型化にも目覚まし
い進歩が見られ、特にレンズ全長の短縮化や前玉径の小
型化、構成の簡略化に力が注がれている。
【０００３】これらの目的を達成する一つの手段とし
て、物体側の第１群以外のレンズ群を移動させてフォー
カスを行う、所謂リヤーフォーカス式のズームレンズが
知られている。
て、物体側の第１群以外のレンズ群を移動させてフォー
カスを行う、所謂リヤーフォーカス式のズームレンズが
知られている。
【０００４】一般にリヤーフォーカス式のズームレンズ
は第１群を移動させてフォーカスを行うズームレンズに
比べて第１群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小
型化が容易になり、又近接撮影、特に極近接撮影が容易
となり、更に比較的小型軽量のレンズ群を移動させて行
っているので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅速な
焦点合わせができる等の特長がある。
は第１群を移動させてフォーカスを行うズームレンズに
比べて第１群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小
型化が容易になり、又近接撮影、特に極近接撮影が容易
となり、更に比較的小型軽量のレンズ群を移動させて行
っているので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅速な
焦点合わせができる等の特長がある。
【０００５】このようなリヤーフォーカス式のズームレ
ンズとして、例えば特開昭６２−２１５２２５号公報
や、特開昭６２−２０６５１６号公報，特開昭６２−２
４２１３号公報，特開昭６３−２４７３１６号公報、そ
して特開平４−４３３１１号公報では、物体側より順に
正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力
の第３群、そして正の屈折力の第４群の４つのレンズ群
を有し、第２群を移動させて変倍を行い、第４群を移動
させて変倍に伴う像面変動とフォーカスを行った４群タ
イプのリヤーフォーカス式のズームレンズが提案されて
いる。
ンズとして、例えば特開昭６２−２１５２２５号公報
や、特開昭６２−２０６５１６号公報，特開昭６２−２
４２１３号公報，特開昭６３−２４７３１６号公報、そ
して特開平４−４３３１１号公報では、物体側より順に
正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力
の第３群、そして正の屈折力の第４群の４つのレンズ群
を有し、第２群を移動させて変倍を行い、第４群を移動
させて変倍に伴う像面変動とフォーカスを行った４群タ
イプのリヤーフォーカス式のズームレンズが提案されて
いる。
【０００６】又、４群タイプのリヤーフォーカス式のズ
ームレンズとして特開平４−４３３１１号公報，特開平
４−１５３６１５号公報，特開平５−１９１６５号公
報，特開平５−２７１６７号公報及び特開平５−６０９
７３号公報では、第４レンズ群を正レンズ１枚又は正レ
ンズ２枚で構成したレンズ全長の短いズームレンズが提
案されている。特開平５−６０９７４号公報では、第４
レンズ群が正レンズと負レンズの２枚で構成されたズー
ムレンズが提案されている。
ームレンズとして特開平４−４３３１１号公報，特開平
４−１５３６１５号公報，特開平５−１９１６５号公
報，特開平５−２７１６７号公報及び特開平５−６０９
７３号公報では、第４レンズ群を正レンズ１枚又は正レ
ンズ２枚で構成したレンズ全長の短いズームレンズが提
案されている。特開平５−６０９７４号公報では、第４
レンズ群が正レンズと負レンズの２枚で構成されたズー
ムレンズが提案されている。
【０００７】特開昭５５−６２４１９号公報，特開昭６
２−２４２１３号公報，特開昭６２−２１５２２５号公
報，特開昭５６−１１４９２０号公報，特開平３−２０
０１１３号公報，特開平４−２４２７０７号公報，特開
平４−３４３３１３号公報，特開平５−２９７２７５号
公報等では、その実施例中に第３群と第４群をそれぞれ
が正レンズと負レンズの２枚のレンズより成るズームレ
ンズを開示している。
２−２４２１３号公報，特開昭６２−２１５２２５号公
報，特開昭５６−１１４９２０号公報，特開平３−２０
０１１３号公報，特開平４−２４２７０７号公報，特開
平４−３４３３１３号公報，特開平５−２９７２７５号
公報等では、その実施例中に第３群と第４群をそれぞれ
が正レンズと負レンズの２枚のレンズより成るズームレ
ンズを開示している。
【０００８】この他、特開平６−５１１９９号公報，特
開平６−３３７３５３号公報，特開平６−３４７６９７
号公報，そして特開平７−２７０６８４号公報等ではレ
ンズ系と撮像素子との間に色分解光学系を配置すること
ができる程度の長いバックフォーカスを有したズームレ
ンズが提案されている。
開平６−３３７３５３号公報，特開平６−３４７６９７
号公報，そして特開平７−２７０６８４号公報等ではレ
ンズ系と撮像素子との間に色分解光学系を配置すること
ができる程度の長いバックフォーカスを有したズームレ
ンズが提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般にズームレンズに
おいてリヤーフォーカス方式を採用するとレンズ系全体
が小型化され又迅速なるフォーカスが可能となり、更に
近接撮影が容易となる等の特長が得られる。
おいてリヤーフォーカス方式を採用するとレンズ系全体
が小型化され又迅速なるフォーカスが可能となり、更に
近接撮影が容易となる等の特長が得られる。
【００１０】しかしながら反面、フォーカスの際の収差
変動が大きくなり、無限遠物体から近距離物体に至る物
体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが大変難しく
なってくるという問題点が生じてくる。
変動が大きくなり、無限遠物体から近距離物体に至る物
体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが大変難しく
なってくるという問題点が生じてくる。
【００１１】特に大口径比で高変倍のズームレンズでは
全変倍範囲にわたり、又物体距離全般にわたり高い光学
性能を得るのが大変難しくなってくるという問題点が生
じてくる。
全変倍範囲にわたり、又物体距離全般にわたり高い光学
性能を得るのが大変難しくなってくるという問題点が生
じてくる。
【００１２】特開平４−４３３１１号公報，特開平４−
１５３６１５号公報，特開平５−１９１６５号公報，特
開平５−２７１６７号公報及び特開平５−６０９７３号
公報で開示されているズームレンズではズーム比が６倍
から８倍程度であり、これ以上の高変倍比のズームレン
ズを得ようとすると、変倍による色収差の変動が大きく
なりすぎて、これを良好に補正するのが難しくなってく
る。又、特開平５−６０９７４号公報で開示されている
ズームレンズはズーム比が８倍程度で、必ずしも十分で
はなかった。
１５３６１５号公報，特開平５−１９１６５号公報，特
開平５−２７１６７号公報及び特開平５−６０９７３号
公報で開示されているズームレンズではズーム比が６倍
から８倍程度であり、これ以上の高変倍比のズームレン
ズを得ようとすると、変倍による色収差の変動が大きく
なりすぎて、これを良好に補正するのが難しくなってく
る。又、特開平５−６０９７４号公報で開示されている
ズームレンズはズーム比が８倍程度で、必ずしも十分で
はなかった。
【００１３】特開昭５５−６２４１９号公報，特開昭５
６−１１４９２０号公報，特開平３−２００１１３号公
報で開示されているズームレンズでは、第１群又は第３
群が変倍に伴って移動するため鏡筒構造が複雑になり、
小型化を達成するのが難しいという問題点があった。
６−１１４９２０号公報，特開平３−２００１１３号公
報で開示されているズームレンズでは、第１群又は第３
群が変倍に伴って移動するため鏡筒構造が複雑になり、
小型化を達成するのが難しいという問題点があった。
【００１４】特開平４−２４２７０７号公報及び特開平
４−３４３３１３号公報，特開平５−２９７２７５号公
報等に開示されているズームレンズでは第３群が大きな
空気間隔を持つレンズ構成となっており、更に第３群中
の負レンズの屈折力が弱いため高変倍化のズームレンズ
に適用しようとすると第３群で色収差が多く発生し、こ
れを充分に補正するのが難しいという問題点があった。
４−３４３３１３号公報，特開平５−２９７２７５号公
報等に開示されているズームレンズでは第３群が大きな
空気間隔を持つレンズ構成となっており、更に第３群中
の負レンズの屈折力が弱いため高変倍化のズームレンズ
に適用しようとすると第３群で色収差が多く発生し、こ
れを充分に補正するのが難しいという問題点があった。
【００１５】特開平５−２９７２７５号公報で提案され
ているズームレンズでは、第３群中のメニスカス状の負
レンズが像面側に強い凹面を向けたレンズ構成となって
いるためテレフォト化には有効であるが、正レンズで発
生した高次のフレアー成分を該負レンズで補正するのが
難しく、大口径化、高変倍化が難しいという問題点があ
った。
ているズームレンズでは、第３群中のメニスカス状の負
レンズが像面側に強い凹面を向けたレンズ構成となって
いるためテレフォト化には有効であるが、正レンズで発
生した高次のフレアー成分を該負レンズで補正するのが
難しく、大口径化、高変倍化が難しいという問題点があ
った。
【００１６】この他、特開平６−５１１９９号公報，特
開平６−３３７３５３号公報，特開平６−３４７６９７
号公報，そして特開平７−２７０６８４号公報等で提案
されているズームレンズはズーム比が１０〜１２倍程度
で、必ずしも十分ではなかった。
開平６−３３７３５３号公報，特開平６−３４７６９７
号公報，そして特開平７−２７０６８４号公報等で提案
されているズームレンズはズーム比が１０〜１２倍程度
で、必ずしも十分ではなかった。
【００１７】本発明は、４群タイプのリヤーフォーカス
式のズームレンズにおいて、各レンズ群のレンズ構成を
適切に設定することにより、広角端から望遠端に至る全
変倍範囲にわたり、又無限遠物体から超至近物体に至る
物体距離全般にわたり、良好なる光学性能を有した大口
径比で高変倍比のリヤーフォーカス式のズームレンズの
提供を目的とする。
式のズームレンズにおいて、各レンズ群のレンズ構成を
適切に設定することにより、広角端から望遠端に至る全
変倍範囲にわたり、又無限遠物体から超至近物体に至る
物体距離全般にわたり、良好なる光学性能を有した大口
径比で高変倍比のリヤーフォーカス式のズームレンズの
提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明のリヤーフォーカ
ス式のズームレンズは、物体側より順に正の屈折力の第
１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そし
て正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、該第２
群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行
い、変倍に伴う像面変動を該第４群を物体側に凸状の軌
跡を有しつつ移動させて補正すると共に該第４群を移動
させてフォーカスを行い、該第４群は正の第４１レン
ズ、負の第４２レンズそして正の第４３レンズを有し、
該第４群は少なくとも１つの非球面を有し、該第３群の
焦点距離をｆ３、広角端における全系のＦナンバーと焦
点距離を各々ｆＮＷ，ｆＷ、望遠端における全系の焦点
距離をｆＴとし、
ス式のズームレンズは、物体側より順に正の屈折力の第
１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そし
て正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、該第２
群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行
い、変倍に伴う像面変動を該第４群を物体側に凸状の軌
跡を有しつつ移動させて補正すると共に該第４群を移動
させてフォーカスを行い、該第４群は正の第４１レン
ズ、負の第４２レンズそして正の第４３レンズを有し、
該第４群は少なくとも１つの非球面を有し、該第３群の
焦点距離をｆ３、広角端における全系のＦナンバーと焦
点距離を各々ｆＮＷ，ｆＷ、望遠端における全系の焦点
距離をｆＴとし、
【００１９】
【数３】 とおいたとき ３．４４＜ｆ３×ｆＮＷ／ｆＭ＜１５．３８ ‥‥（１） なる条件を満足することを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明のリヤーフォ
ーカス式のズームレンズの後述する数値実施例１〜３の
レンズ断面図、図４〜図６は数値実施例１，図７〜図９
は数値実施例２，図１０〜図１２は数値実施例３の諸収
差図である。
ーカス式のズームレンズの後述する数値実施例１〜３の
レンズ断面図、図４〜図６は数値実施例１，図７〜図９
は数値実施例２，図１０〜図１２は数値実施例３の諸収
差図である。
【００２１】収差図において図４，７，１０は広角端、
図５，８，１１は中間、図６，９，１２は望遠端を示
す。
図５，８，１１は中間、図６，９，１２は望遠端を示
す。
【００２２】図中Ｌ１は正の屈折力の第１群、Ｌ２は負
の屈折力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は
正の屈折力の第４群である。ＳＰは開口絞りであり、第
３群Ｌ３の前方に配置している。Ｇは色分解光学系やフ
ェースプレート、そしてフィルター等のガラスブロック
である。ＩＰは像面である。
の屈折力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は
正の屈折力の第４群である。ＳＰは開口絞りであり、第
３群Ｌ３の前方に配置している。Ｇは色分解光学系やフ
ェースプレート、そしてフィルター等のガラスブロック
である。ＩＰは像面である。
【００２３】本実施例では広角端から望遠端への変倍に
際して矢印のように第２群を像面側へ移動させると共
に、変倍に伴う像面変動を第４群を物体側に凸状の軌跡
を有しつつ移動させて補正している。
際して矢印のように第２群を像面側へ移動させると共
に、変倍に伴う像面変動を第４群を物体側に凸状の軌跡
を有しつつ移動させて補正している。
【００２４】又、第４群を光軸上移動させてフォーカス
を行うリヤーフォーカス式を採用している。同図に示す
第４群の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。尚、第１群と第３群は変倍及びフ
ォーカスの際固定である。
を行うリヤーフォーカス式を採用している。同図に示す
第４群の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。尚、第１群と第３群は変倍及びフ
ォーカスの際固定である。
【００２５】本実施例においては第４群を移動させて変
倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第４群を移動させ
てフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線４
ａ，４ｂに示すように広角端から望遠端への変倍に際し
て物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させている。
これにより第３群と第４群との空間の有効利用を図りレ
ンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第４群を移動させ
てフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線４
ａ，４ｂに示すように広角端から望遠端への変倍に際し
て物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させている。
これにより第３群と第４群との空間の有効利用を図りレ
ンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
【００２６】本実施例において、例えば望遠端において
無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は同
図の直線４ｃに示すように第４群を前方へ繰り出すこと
により行っている。
無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は同
図の直線４ｃに示すように第４群を前方へ繰り出すこと
により行っている。
【００２７】本発明では物体側より順に該第４群を両レ
ンズ面が凸面の正の第４１レンズ、両レンズ面が凹面又
は物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第４２レン
ズ、そして両レンズ面が凸面の正の第４３レンズの３つ
のレンズより構成すると共に条件式（１）を満足してい
ることを特徴としている。
ンズ面が凸面の正の第４１レンズ、両レンズ面が凹面又
は物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第４２レン
ズ、そして両レンズ面が凸面の正の第４３レンズの３つ
のレンズより構成すると共に条件式（１）を満足してい
ることを特徴としている。
【００２８】第４群を以上の如く３つのレンズより構成
することによって、射出瞳の位置（距離）を長くして、
レンズ系からの射出光束がテレセントリックとなるよう
にして、レンズ系の後方に、例えば３Ｐプリズム等の色
分解光学系を配置したときの光束の入射角度が緩くなる
ようにして色分解を良好に行い画像の色再現性を高める
ようにしている。
することによって、射出瞳の位置（距離）を長くして、
レンズ系からの射出光束がテレセントリックとなるよう
にして、レンズ系の後方に、例えば３Ｐプリズム等の色
分解光学系を配置したときの光束の入射角度が緩くなる
ようにして色分解を良好に行い画像の色再現性を高める
ようにしている。
【００２９】そして所定の長さのバックフォーカスを確
保しつつ大口径化及び高変倍化を図る際の収差を良好に
補正する為に第３群の屈折力（焦点距離ｆ３）とＦナン
バーとが条件式（１）を満足するように各要素を設定し
ている。
保しつつ大口径化及び高変倍化を図る際の収差を良好に
補正する為に第３群の屈折力（焦点距離ｆ３）とＦナン
バーとが条件式（１）を満足するように各要素を設定し
ている。
【００３０】この条件式（１）は第３群の焦点距離ｆ３
を規制するもので、バックフォーカスと大きく関係して
くる。
を規制するもので、バックフォーカスと大きく関係して
くる。
【００３１】条件式（１）の下限値を越えて広角端のＦ
ナンバーＦＮＷを明るくしたり、第３群の焦点距離を短
くすると所定の長さのバックフォーカスを確保するのが
難しくなってくる。逆に上限値を越えて第３群の焦点距
離をむやみに長くしたり、広角端のＦナンバーＦＮＷを
暗くすると、バックフォーカスは長くなるが、第４群と
の距離が長くなり、レンズ全長が長くなり、小型化が難
しくなってくる。
ナンバーＦＮＷを明るくしたり、第３群の焦点距離を短
くすると所定の長さのバックフォーカスを確保するのが
難しくなってくる。逆に上限値を越えて第３群の焦点距
離をむやみに長くしたり、広角端のＦナンバーＦＮＷを
暗くすると、バックフォーカスは長くなるが、第４群と
の距離が長くなり、レンズ全長が長くなり、小型化が難
しくなってくる。
【００３２】本発明のリヤーフォーカス式のズームレン
ズのこの他のレンズ構成の特徴について説明する。
ズのこの他のレンズ構成の特徴について説明する。
【００３３】（イ）本発明は、高変倍を１つの目的とし
ており、この為には変倍に伴って発生する色収差は第１
群及び第２群においてキャンセルすることが望ましい。
しかるに変倍に伴う倍率の色収差の発生の仕方は第１群
と第２群のそれとでは大きく異なり、広角端では補正過
剰の傾向となりやすい。従って第４群の倍率の色収差を
補正不足とすることにより全体としての色収差のバラン
スを保っている。
ており、この為には変倍に伴って発生する色収差は第１
群及び第２群においてキャンセルすることが望ましい。
しかるに変倍に伴う倍率の色収差の発生の仕方は第１群
と第２群のそれとでは大きく異なり、広角端では補正過
剰の傾向となりやすい。従って第４群の倍率の色収差を
補正不足とすることにより全体としての色収差のバラン
スを保っている。
【００３４】この場合、軸上の色収差は変倍比が小さい
ときは大きくバランスを崩すことなく補正することが可
能である。従って第３群を正の単一のレンズとすること
も可能であるが、本発明の如く高変倍，大口径をねらう
場合、軸上の色収差が全体として補正不足となり高い性
能を維持することが困難となる。
ときは大きくバランスを崩すことなく補正することが可
能である。従って第３群を正の単一のレンズとすること
も可能であるが、本発明の如く高変倍，大口径をねらう
場合、軸上の色収差が全体として補正不足となり高い性
能を維持することが困難となる。
【００３５】そこで本発明では第３群を負の第３１レン
ズ、像面側に凸面を向けたメニスカス状の正の第３２レ
ンズ、そして少なくとも１つの貼り合わせ第３ａレンズ
より構成することにより全変倍範囲にわたり最適に色収
差を補正している。また高次のフレアー成分を持つ球面
収差を小さく抑えている。
ズ、像面側に凸面を向けたメニスカス状の正の第３２レ
ンズ、そして少なくとも１つの貼り合わせ第３ａレンズ
より構成することにより全変倍範囲にわたり最適に色収
差を補正している。また高次のフレアー成分を持つ球面
収差を小さく抑えている。
【００３６】特に第３群を両レンズ面が凹面又は物体側
に凸面を向けたメニスカス状の負の第３１レンズ、像面
側に凸面を向けたメニスカス状の正の第３２レンズ、両
レンズ面が凸面の正の第３３レンズ、そして像面側に凸
面を向けたメニスカス状の負の第３４レンズより構成
し、このうち第３３レンズと第３４レンズとを接合した
貼り合わせレンズとしている。
に凸面を向けたメニスカス状の負の第３１レンズ、像面
側に凸面を向けたメニスカス状の正の第３２レンズ、両
レンズ面が凸面の正の第３３レンズ、そして像面側に凸
面を向けたメニスカス状の負の第３４レンズより構成
し、このうち第３３レンズと第３４レンズとを接合した
貼り合わせレンズとしている。
【００３７】このように本発明では簡単なレンズ構成で
ありながら変倍比１５．５，広角端のＦナンバー１．４
５〜１．６５程度と、高変倍比及び大口径で、しかも高
い光学性能を維持している。
ありながら変倍比１５．５，広角端のＦナンバー１．４
５〜１．６５程度と、高変倍比及び大口径で、しかも高
い光学性能を維持している。
【００３８】（ロ）基本的に各群のレンズ構成において
レンズを接合する構成をとると、群内偏心を効果的に抑
制可能であり製品性能の安定化を図ることが可能である
が、設計の自由度が１つ減り、大口径，小型ズームとい
う仕様を満足しつつ充分な初期性能を達成することが困
難となる。
レンズを接合する構成をとると、群内偏心を効果的に抑
制可能であり製品性能の安定化を図ることが可能である
が、設計の自由度が１つ減り、大口径，小型ズームとい
う仕様を満足しつつ充分な初期性能を達成することが困
難となる。
【００３９】そこで本発明では第３群を前述の如く構成
すると共に数値実施例１では第３群中の最も強い正の屈
折力の凸面にレンズ周辺にいくに従って正の屈折力が弱
くなる形状の非球面を施すことにより、球面収差の高次
のフレアー成分を補正すると共に群内偏心等の抑制が効
果的に行われ、より精度の高いズームレンズで大口径化
を達成している。また図１，図３の数値実施例１，３で
は第４群を接合レンズを有するように構成することによ
り第３群と同様に群内偏心等の抑制が効果的に行われ、
より精度の高いズームレンズを達成している。
すると共に数値実施例１では第３群中の最も強い正の屈
折力の凸面にレンズ周辺にいくに従って正の屈折力が弱
くなる形状の非球面を施すことにより、球面収差の高次
のフレアー成分を補正すると共に群内偏心等の抑制が効
果的に行われ、より精度の高いズームレンズで大口径化
を達成している。また図１，図３の数値実施例１，３で
は第４群を接合レンズを有するように構成することによ
り第３群と同様に群内偏心等の抑制が効果的に行われ、
より精度の高いズームレンズを達成している。
【００４０】又本発明では第４群中の最も強い正の屈折
力の凸面にレンズ周辺部にいくに従って正の屈折力が弱
くなる形状の非球面を採用することにより球面収差と非
点収差を補正して大口径，超高倍のズームレンズであり
ながらも精度の高いズームレンズを達成している。
力の凸面にレンズ周辺部にいくに従って正の屈折力が弱
くなる形状の非球面を採用することにより球面収差と非
点収差を補正して大口径，超高倍のズームレンズであり
ながらも精度の高いズームレンズを達成している。
【００４１】（ハ）広角端と望遠端における全系の焦点
距離を各々ｆＷ，ｆＴ、広角端と望遠端における前記第
１群から第３群までの合成の焦点距離を各々ｆＭＷ，ｆ
ＭＴとし、
距離を各々ｆＷ，ｆＴ、広角端と望遠端における前記第
１群から第３群までの合成の焦点距離を各々ｆＭＷ，ｆ
ＭＴとし、
【００４２】
【数４】 とおいたとき、 ０＜ｆＭ／ｆＡＭ＜１．０ ‥‥‥（２） なる条件を満足することである。
【００４３】条件式（２）は第３群からの光線束の収斂
度合いを意味するものである。一般的に変倍部で発散さ
れた光線束を第３群で略アフォーカルにすることが最も
安定した収差補正方法である。しかしながら第３群から
出てくる光線束を略平行光線にすると、レンズ全長の短
縮化が難しくなってくる。そこで本発明では条件式
（２）を満足させることにより、第３群から射出される
光線束を収斂光線として更なるレンズ全長の短縮化を図
っている。
度合いを意味するものである。一般的に変倍部で発散さ
れた光線束を第３群で略アフォーカルにすることが最も
安定した収差補正方法である。しかしながら第３群から
出てくる光線束を略平行光線にすると、レンズ全長の短
縮化が難しくなってくる。そこで本発明では条件式
（２）を満足させることにより、第３群から射出される
光線束を収斂光線として更なるレンズ全長の短縮化を図
っている。
【００４４】条件式（２）の意味は、即ち下限値を越え
ると光線束は発散系となりレンズ全長がのび、更に第４
群への入射光線の高さも高くなるため第４群が大型化す
るため好ましくない。また上限値を越えると収斂度が大
きくなり小型化には効果が上がるズーミング及びフォー
カシングによる収差変動が大きくなり、ズーム全域で良
好な収差補正を行うことが困難となる。
ると光線束は発散系となりレンズ全長がのび、更に第４
群への入射光線の高さも高くなるため第４群が大型化す
るため好ましくない。また上限値を越えると収斂度が大
きくなり小型化には効果が上がるズーミング及びフォー
カシングによる収差変動が大きくなり、ズーム全域で良
好な収差補正を行うことが困難となる。
【００４５】尚、本発明において条件式（２）の上限値
を、 ０＜ｆＭ／ｆＡＭ＜０．３ ‥‥‥（２ａ） とすれば、更に安定した収差補正とレンズ全長の短縮化
の両立が容易となる。
を、 ０＜ｆＭ／ｆＡＭ＜０．３ ‥‥‥（２ａ） とすれば、更に安定した収差補正とレンズ全長の短縮化
の両立が容易となる。
【００４６】（ニ）前記第４群中の少なくとも２つの正
レンズの材質のアッベ数をνｄとするとき νｄ＞６６．５ ‥‥（３） を満足することである。
レンズの材質のアッベ数をνｄとするとき νｄ＞６６．５ ‥‥（３） を満足することである。
【００４７】条件式（３）は主に変倍に伴う色収差の変
動、特に倍率色収差の変動を良好に補正する為のもので
ある。条件式（３）を外れると倍率色収差が補正不足と
なってくるので良くない。
動、特に倍率色収差の変動を良好に補正する為のもので
ある。条件式（３）を外れると倍率色収差が補正不足と
なってくるので良くない。
【００４８】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは第１共役点側より順に第ｉ番目のレン
ズ面の曲率半径、Ｄｉは第１共役点側より第ｉ番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは各々第１共役点側よ
り順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数で
ある。但し、数値実施例１，３におけるＲ２７〜Ｒ３
４，数値実施例２におけるＲ２８〜Ｒ３５のレンズ面は
色分解光学系，フェースプレート，フィルター等のガラ
スブロックを示している。
例においてＲｉは第１共役点側より順に第ｉ番目のレン
ズ面の曲率半径、Ｄｉは第１共役点側より第ｉ番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは各々第１共役点側よ
り順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数で
ある。但し、数値実施例１，３におけるＲ２７〜Ｒ３
４，数値実施例２におけるＲ２８〜Ｒ３５のレンズ面は
色分解光学系，フェースプレート，フィルター等のガラ
スブロックを示している。
【００４９】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＹ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ｋ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき、
方向にＹ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ｋ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき、
【００５０】
【数５】 なる式で表わしている。また「ｅ−０ｘ」は「１
０-x 」を意味している。又前述の各条件式と数値実施
例における諸数値の関係を表−１に示す。
０-x 」を意味している。又前述の各条件式と数値実施
例における諸数値の関係を表−１に示す。
【００５１】
【外１】
【００５２】
【外２】
【００５３】
【外３】
【００５４】
【表１】
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、４群タイ
プのリヤーフォーカス式のズームレンズにおいて、各レ
ンズ群のレンズ構成を適切に設定することにより、広角
端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり、又無限遠物体
から超至近物体に至る物体距離全般にわたり、良好なる
光学性能を有した大口径比で高変倍比のリヤーフォーカ
ス式のズームレンズを達成することができる。
プのリヤーフォーカス式のズームレンズにおいて、各レ
ンズ群のレンズ構成を適切に設定することにより、広角
端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり、又無限遠物体
から超至近物体に至る物体距離全般にわたり、良好なる
光学性能を有した大口径比で高変倍比のリヤーフォーカ
ス式のズームレンズを達成することができる。
【図１】本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図３】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図４】本発明の数値実施例１の広角端の収差図
【図５】本発明の数値実施例１の中間の収差図
【図６】本発明の数値実施例１の望遠端の収差図
【図７】本発明の数値実施例２の広角端の収差図
【図８】本発明の数値実施例２の中間の収差図
【図９】本発明の数値実施例２の望遠端の収差図
【図１０】本発明の数値実施例３の広角端の収差図
【図１１】本発明の数値実施例３の中間の収差図
【図１２】本発明の数値実施例３の望遠端の収差図
Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線
Claims (4)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして正の屈
折力の第４群の４つのレンズ群を有し、該第２群を像面
側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、変倍
に伴う像面変動を該第４群を物体側に凸状の軌跡を有し
つつ移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフ
ォーカスを行い、該第４群は正の第４１レンズ、負の第
４２レンズそして正の第４３レンズを有し、該第４群は
少なくとも１つの非球面を有し、該第３群の焦点距離を
ｆ３、広角端における全系のＦナンバーと焦点距離を各
々ｆＮＷ，ｆＷ、望遠端における全系の焦点距離をｆＴ
とし、 【数１】 とおいたとき ３．４４＜ｆ３×ｆＮＷ／ｆＭ＜１５．３８ なる条件を満足することを特徴とするリヤーフォーカス
式のズームレンズ。 - 【請求項２】 広角端と望遠端における全系の焦点距離
を各々ｆＷ，ｆＴ、広角端と望遠端における前記第１群
から第３群までの合成の焦点距離を各々ｆＭＷ，ｆＭＴ
とし、 【数２】 とおいたとき、 ０＜ｆＭ／ｆＡＭ＜１．０ なる条件を満足することを特徴とする請求項１のリヤー
フォーカス式のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記第３群は負の第３１レンズ、像面側
に凸面を向けたメニスカス状の正の第３２レンズ、そし
て少なくとも１つの貼り合わせ第３ａレンズを有してい
ることを特徴とする請求項１のリヤーフォーカス式のズ
ームレンズ。 - 【請求項４】 前記第４群中の少なくとも２つの正レン
ズの材質のアッベ数をνｄとするとき νｄ＞６６．５ を満足することを特徴とする請求項１のリヤーフォーカ
ス式のズームレンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14368596A JP3679502B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | リヤーフォーカス式のズームレンズ |
| US08/831,730 US6226130B1 (en) | 1996-04-09 | 1997-04-01 | Zoom lens |
| US09/227,343 US6178049B1 (en) | 1996-04-09 | 1999-01-08 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14368596A JP3679502B2 (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | リヤーフォーカス式のズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304698A true JPH09304698A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3679502B2 JP3679502B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=15344576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14368596A Expired - Fee Related JP3679502B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-05-14 | リヤーフォーカス式のズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3679502B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6751028B1 (en) | 1998-03-10 | 2004-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus using the same |
| JP2006243355A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP2007033553A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US7193787B2 (en) | 2004-01-30 | 2007-03-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus having the same |
| US7336419B2 (en) | 1998-06-01 | 2008-02-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens, still image camera comprising the zoom lens, and video camera comprising the zoom lens |
| JP2008268787A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2009237400A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Fujinon Corp | 変倍光学系および撮像装置 |
-
1996
- 1996-05-14 JP JP14368596A patent/JP3679502B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6751028B1 (en) | 1998-03-10 | 2004-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus using the same |
| US7336419B2 (en) | 1998-06-01 | 2008-02-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens, still image camera comprising the zoom lens, and video camera comprising the zoom lens |
| US7586683B2 (en) | 1998-06-01 | 2009-09-08 | Panasonic Corporation | Zoom lens, still image camera comprising the zoom lens, and video camera comprising the zoom lens |
| US7193787B2 (en) | 2004-01-30 | 2007-03-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus having the same |
| US7312932B2 (en) | 2004-01-30 | 2007-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus having the same |
| JP2006243355A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| US7738185B2 (en) | 2005-03-03 | 2010-06-15 | Sony Corporation | Zoom lens and imaging apparatus |
| JP4650676B2 (ja) * | 2005-03-03 | 2011-03-16 | ソニー株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP2007033553A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2008268787A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US7595936B2 (en) | 2007-04-25 | 2009-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and camera having the same |
| JP2009237400A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Fujinon Corp | 変倍光学系および撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3679502B2 (ja) | 2005-08-03 |
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