JPH10133112A - 大口径ズームレンズ - Google Patents
大口径ズームレンズInfo
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- JPH10133112A JPH10133112A JP8301088A JP30108896A JPH10133112A JP H10133112 A JPH10133112 A JP H10133112A JP 8301088 A JP8301088 A JP 8301088A JP 30108896 A JP30108896 A JP 30108896A JP H10133112 A JPH10133112 A JP H10133112A
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Abstract
倍比を有し、Fナンバーが2.8から3.5程度の大き
い口径を有する、高性能な大口径ズームレンズ。 【解決手段】 正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折
力の第2レンズ群G2とを少なくとも備えている。第2
レンズ群G2は、少なくとも1つの面が非球面状に形成
された負レンズ成分L2Aと、物体側に凸面を向けた正レ
ンズと負レンズとの接合正レンズ成分L2Bと、物体側に
凹面を向けた負レンズ成分L2Cとを有する。
Description
に関し、特に比較的大きい画角および比較的大きい口径
を有する大口径高倍率ズームレンズに関するものであ
る。
負レンズ群とから始まる、いわゆる標準ズームレンズが
多数提案されている。特に、特開昭58−30709号
公報および特開昭58−179810号公報には、62
°の最大画角を有し、約3倍の変倍比を有する小型の標
準ズームレンズが提案されている。
208911号公報および特開平4−208912号公
報には、大口径化された高倍率ズームレンズが提案され
ている。この高倍率ズームレンズは、62°の最大画角
を有し、約3倍の変倍比を有し、変倍域の全体に亘って
Fナンバーが2.8で標準ズームレンズとしては大きな
口径を有する。
58−30709号公報および特開昭58−17981
0号公報に開示されたズームレンズは、Fナンバーが
3.5と比較的大きな口径を有する(比較的明るい)
が、変倍比が3倍程度であり、最大画角も62°程度し
かない。また、収差的な観点から見ても、球面収差や変
倍に伴う非点収差の変動が良好に補正されておらず、コ
マ収差の変動も残留している。したがって、このズーム
レンズの構成および屈折力配置に基づいて、画角が75
°を越える大口径高倍率ズームレンズを実現することは
困難である。
び特開平4−208912号公報に開示された大口径ズ
ームレンズでは、収差補正が良好に行われ、Fナンバー
が2.8と明るいが、変倍比が3倍程度であり、最大画
角も62°程度しか有していない。このように、従来の
ズームレンズでは、さらなる高倍率化および大画角化が
望まれている。
のであり、大きな画角を有し、3.5倍を越える高い変
倍比を有し、Fナンバーが2.8から3.5程度の大き
い口径を有する高性能なズームレンズを提供することを
目的とする。
に、本発明においては、物体側から順に、正の屈折力を
有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レ
ンズ群G2とを少なくとも備え、前記第1レンズ群G1
と前記第2レンズ群G2との間の空気間隔を変化させる
ことによって変倍を行なうズームレンズにおいて、前記
第2レンズ群G2は、物体側から順に、少なくとも1つ
の面が非球面状に形成された負レンズ成分L2Aと、物体
側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせか
らなる接合正レンズ成分L2Bと、物体側に凹面を向けた
負レンズ成分L2Cとを有することを特徴とする大口径ズ
ームレンズを提供する。
ンズ成分L2Aの最も物体側の面の近軸曲率半径をRafと
し、前記負レンズ成分L2Aの最も像側の面の近軸曲率半
径をRarとしたとき、 (Rar+Raf)/(Rar−Raf)≦−1 (1) の条件を満足する。また、前記負レンズ成分L2Aと前記
接合正レンズ成分L2Bとの間の軸上空気間隔をdABと
し、前記第2レンズ群G2の最も物体側の面から最も像
側の面までの軸上総厚をd2としたとき、 0.28≦dAB/d2≦0.8 (2) の条件を満足することが好ましい。
記接合正レンズ成分L2B中の前記正レンズのd線に対す
る屈折率をnbpとし、前記接合正レンズ成分L2B中の前
記負レンズのd線に対する屈折率をnbnとしたとき、 nbp−nbn<0 (3) の条件を満足する。さらに、前記第2レンズ群G2の焦
点距離をf2とし、望遠端における全系の焦点距離をf
Tとしたとき、 −0.8<f2/fT<−0.1 (4) の条件を満足することが好ましい。
いて説明する。本発明は、最も物体側に正レンズ群が配
置された凸先行型のズームレンズにおいて、大画角、大
口径および高倍率を同時に満足することが可能な第2レ
ンズ群G2の構成を見出したものである。
的には、物体側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分
と負レンズ成分との3レンズ成分からなり、屈折力配置
において対称構造を有する。中間の正レンズ成分は、物
体側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせ
からなる接合正レンズ成分L2Bで構成されている。そし
て、接合正レンズ成分L2Bとその物体側に配置された負
レンズ成分L2Aとの間の空気間隔が十分大きく確保され
ている。この空気間隔を十分大きく確保することによ
り、広角端近傍における大画角の主光線を光軸方向に押
し上げることができ、フィルターサイズの小型化が可能
になる。また、この空気間隔を適度な大きさに保つこと
によって、高倍率ズームレンズの小型化を進める上で問
題になる第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とのデッ
ドスペース(可変空気間隔)の確保が可能になる。
ズに用いられている第2レンズ群G2のパワー配置の負
・負・負タイプや負・負・正タイプや負・負・正・負タ
イプにおいては、本発明の上述の効果と同様の効果を実
現しようとすると、構成レンズ枚数が多いため第2レン
ズ群G2の軸上総厚が大きくなり過ぎる。また、第2レ
ンズ群G2以降のレンズ群とのデッドスペースが減少
し、結果的に厚肉化による全長の大型化およびフィルタ
ーサイズの大型化を招いてしまう。
けた正レンズと負レンズとの貼り合わせからなる接合正
レンズ成分L2Bにより中間の正レンズ成分を構成するこ
とは、重要な意味を有する。まず、比較的強い屈折力を
有する負レンズ成分L2Aの像側の曲率の強い凹面と接合
正レンズ成分L2Bの物体側の凸面とは、主に広角側の下
方コマ収差の補正に効果的に寄与している。また、望遠
側では、下方コマ収差の補正以外に、接合正レンズ成分
L2Bの接合面と同様に、球面収差の補正に効果的に寄与
している。この効果をさらに高めるには、負レンズ成分
L2Aが適切な屈折力を有し、像側に向けて曲率の強い凹
面を有することが有効である。
で構成するには、負レンズ成分L2Aに非球面を導入する
ことが基本的に必要である。非球面の導入により、広角
側の歪曲収差および全域の下方コマ収差を良好に補正す
ることができ、負レンズ成分L2Aと接合正レンズ成分L
2Bとの空気間隔を十分確保しても著しい厚肉化を招くこ
となく、前述したように小型化および小径化により有利
になる。
る場合、負レンズ成分L2Aの像側の曲率の強い凹面に非
球面を導入することが好ましい。負レンズ成分L2Aの像
側の面への非球面の導入により、負レンズ成分L2Aの構
成枚数の軽減と薄肉化とを達成することができ、収差補
正面においては歪曲収差および全域の下方コマ収差の補
正に対する自由度がさらに増す。また、負レンズ成分L
2Aの像側の面では望遠側のRand光線(光軸に平行な光
線)に対する偏角が大きく、非球面の導入によって望遠
側の球面収差の補正自由度も増加するので、さらに好ま
しい。さらに、非球面の形状の規定に際して円錐係数κ
を導入することにより、非球面係数の低次係数項から高
次係数項まで非球面変位量をよりきめ細かくコントロー
ルすることが可能となるので望ましい。
物体側に凸面を向けていることが望ましい。負レンズ成
分L2Aが物体側に凹面を向けている場合、主に広角側の
非点収差や下方コマ収差の補正が悪化し、大画角化を実
現することができない。また、接合正レンズ成分L2Bに
おいて、正レンズの屈折率よりも負レンズの屈折率の方
を大きく設定することが大口径化に有利である。また、
負レンズ成分L2Cの最も物体側の面が物体側に凹面を向
け、負レンズ成分L2Cと接合正レンズ成分L2Bとの間に
凸形状の空気レンズを形成することが好ましい。この場
合、この凸形状の空気レンズにより、主に望遠側の球面
収差やコマ収差等の補正を良好に行うことができ、さら
に大口径化に有利になる。
合、負レンズ成分L2Aと負レンズ成分L2Cとによって中
間の接合正レンズ成分L2Bが挟まれた形になっている。
このように、第2レンズ群G2が全体的に対称構造に近
いので、第2レンズ群G2が小型で比較的強い屈折力配
置を有する場合でも、第2レンズ群G2内で発生する諸
収差を最小限に抑えることが可能になる。この第2レン
ズ群G2の構成は、特に大口径化と大画角化とを同時に
満たす必要があるズームレンズに適している。さらに、
負レンズ成分L2Aと負レンズ成分L2Cとの双方に非球面
を導入することにより、さらに小型で比較的強い屈折力
配置に耐え得る第2レンズ群G2を実現することが可能
になる。
本発明においては、以下の条件式(1)を満足すること
が好ましい。 (Rar+Raf)/(Rar−Raf)≦−1 (1) ここで、 Raf:負レンズ成分L2Aの最も物体側の面の近軸曲率半
径 Rar:負レンズ成分L2Aの最も像側の面の近軸曲率半径
因子(シェイプファクター)について規定している。条
件式(1)の上限値を上回ることは、負レンズ成分L2A
の形状が両凹形状になることを意味する。負レンズ成分
L2Aの形状が両凹形状になると、前述のように、本発明
のような大画角を有するズームレンズの場合、主に広角
側の非点収差や下方コマ収差等の軸外単色収差の補正が
困難になるばかりでなく、倍率色収差の補正も困難にな
る。その結果、大画角を有するズームレンズを実現する
ことができなくなる。なお、負レンズ成分L2Aに非球面
を導入する場合、条件式(1)を非球面の近軸曲率半径
に基づいて計算するものとする。また、負レンズ成分L
2Aが接合レンズで構成される場合、最も物体側の面の曲
率半径をRafとし最も像側の面の曲率半径をRarとし
て、条件式(1)を計算するものとする。
(2)を満足することが好ましい。 0.28≦dAB/d2≦0.8 (2) ここで、 dAB:負レンズ成分L2Aと接合正レンズ成分L2Bとの間
の軸上空気間隔 d2:第2レンズ群G2の最も物体側の面から最も像側
の面までの軸上総厚
正レンズ成分L2Bとの間の軸上空気間隔dABについて適
切な範囲を規定している。前述のように、負レンズ成分
L2Aと接合正レンズ成分L2Bとの間の軸上空気間隔dAB
を十分大きく確保することにより、広角端近傍における
大画角の主光線を光軸方向に押し上げることができ、フ
ィルターサイズの小型化が可能になる。また、高倍率ズ
ームレンズの小型化を進める上で問題になる第1レンズ
群G1と第2レンズ群G2とのデッドスペース(可変空
気間隔)の確保が可能になる。
気間隔dABが小さくなりすぎて、広角端近傍における大
画角の主光線を光軸方向に押し上げる効果が著しく減少
する。その結果、フィルターサイズの大型化や周辺光量
の不足を招き、大画角化を達成することができなくな
る。なお、条件式(2)の下限値を0.32に設定する
と、小型化および小径化に対してさらに有利となる。さ
らに、条件式(2)の下限値を0.34に設定すると、
本発明の効果を最大限に発揮することができる。
軸上空気間隔dABが大きくなりすぎて、第2レンズ群G
2とその像側に続くレンズ群とのデッドスペース(可変
空気間隔)の確保が困難になる。その結果、ズームレン
ズが大型化するとともに、高倍率化を達成することがで
きなくなる。また、他のレンズ成分が薄肉化しすぎて、
肝心の諸収差の補正が困難になる。特に、本発明のよう
な大画角を有する大口径ズームレンズの場合、望遠側の
球面収差の補正が困難になり、大口径化を達成すること
ができなくなる。なお、条件式(2)の上限値を0.6
に設定すると、さらなる大口径化を期待することができ
る。また、条件式(2)の上限値を0.5に設定する
と、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
(3)を満足することが好ましい。 nbp−nbn<0 (3) ここで、 nbp:接合正レンズ成分L2B中の正レンズのd線に対す
る屈折率 nbn:接合正レンズ成分L2B中の負レンズのd線に対す
る屈折率
おける正レンズの屈折率と負レンズの屈折率との大小関
係について規定している。前述のように、接合正レンズ
成分L2Bにおいて正レンズの屈折率よりも負レンズの屈
折率の方を大きく設定することにより、特に望遠側の球
面収差を良好に補正することが可能になり、大口径化に
有利になる。ところで、接合正レンズ成分L2Bは、負の
屈折力を有する第2レンズ群G2における正レンズ成分
である。したがって、ペッツバール和を適切な値にする
ためにも、正レンズの屈折率よりも負レンズの屈折率の
方が大きいことが必要である。このように、条件式
(3)を満足することによって、ペッツバール和の適切
な設定が可能になり、像面湾曲および非点収差の良好な
補正も可能になる。なお、条件式(3)の上限値を−
0.015に設定すると、本発明の効果を最大限に発揮
することができる。
(4)を満足することが好ましい。 −0.8<f2/fT<−0.1 (4) ここで、 f2:第2レンズ群G2の焦点距離 fT:望遠端における全系の焦点距離
距離f2について適切な範囲を規定している。条件式
(4)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力
が小さくなりすぎて、特に広角側の斜光線が光軸から大
きく離れ、前玉径の大型化につながる。また、変倍によ
る移動量が増大するために、大型化を招くとともに、高
倍率化を達成することができなくなる。なお、条件式
(4)の下限値を−0.5に設定すると、小型化および
小径化に有利となり、高倍率化にも有利となる。また、
条件式(4)の下限値を−0.3に設定すると、本発明
の効果を最大限に発揮することができる。一方、条件式
(4)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力
が大きくなり、小型化および小径化には有利になるが、
諸収差の良好な補正が困難になる。特に、広角側の下方
コマ収差や歪曲収差が悪化し、ペッツバール和を適切な
値に設定することも困難になるため、像面湾曲および非
点収差も悪化してしまう。なお、条件式(4)の上限値
を−0.15に設定すると、本発明の効果を最大限に発
揮することができる。
(5)を満足することが好ましい。 0.8<fa/f2<4 (5) ここで、 fa:負レンズ成分L2Aの焦点距離
力について適切な範囲を規定している。条件式(5)の
下限値を下回ると、負レンズ成分L2Aの屈折力が大きく
なるため、広角端近傍における大画角の主光線を光軸方
向に押し上げる効果があり、フィルターサイズの小型化
が可能になる反面、特に広角側の下方コマ収差や歪曲収
差の補正が困難になる。なお、条件式(5)の下限値を
0.9に設定すると、さらに良好な収差補正、小型化お
よび小径化が可能になる。また、条件式(5)の下限値
を1.0に設定すると、本発明の効果を最大限に発揮す
ることができる。一方、条件式(5)の上限値を上回る
と、負レンズ成分L2Aの屈折力が小さくなりすぎて、フ
ィルターサイズの小径化を達成することができなくな
る。なお、条件式(5)の上限値を3.0に設定する
と、さらに良好な収差補正、小型化および小径化が可能
になる。また、条件式(5)の上限値を2.0に設定す
ると、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
(6)を満足することが好ましい。 −20<fb/f2<−0.5 (6) ここで、 fb:接合正レンズ成分L2Bの焦点距離
屈折力について適切な範囲を規定している。条件式
(6)の下限値を下回ると、接合正レンズ成分L2Bの屈
折力が小さくなりすぎて、正レンズ群としての収差補正
上の役割分担を充分達成することができなくなる。その
結果、広角側の下方コマ収差、像面湾曲および非点収差
が悪化し、望遠側の球面収差の補正が困難になる。な
お、条件式(6)の下限値を−15に設定すると、さら
に良好な収差補正、小型化および小径化が可能になる。
また、条件式(6)の下限値を−13に設定すると、本
発明の効果を最大限に発揮することができる。
正レンズ成分L2Bの屈折力が大きくなりすぎて、望遠側
の球面収差の補正が困難になるので好ましくない。ま
た、各レンズ成分が強い屈折力で構成される結果となる
ため、製造上、偏芯などの問題が発生し、好ましくな
い。なお、条件式(6)の上限値を−1.0に設定する
と、さらに良好な収差補正、小型化および小径化が可能
になる。また、条件式(6)の上限値を−2.5に、さ
らに好ましくは−3.0に設定すると、本発明の効果を
最大限に発揮することができる。
2A中の非球面が次の式(a)で表され、式(a)におけ
る円錐係数κaは以下の条件式(7)を満足することが
好ましい。
の頂点の接平面からの光軸に沿った距離:サグ量) R:基準の曲率半径 κa:円錐係数 Cn :n次の非球面係数
球面を一般的な非球面式(a)で表現したときの円錐係
数κaについて適切な範囲を規定している。前述のよう
に、円錐係数κaを使用することによって、非球面係数
の低次係数項から高次係数項まで非球面変位量をよりき
め細かくコントロールすることが可能になる。特に、円
錐係数κaを1よりも小さく設定することは、非球面の
周辺部分に近づくにしたがって球面形状から大きくはず
れて周辺部分の曲率が緩くなること、すなわち比較的大
きな非球面量を有することを意味する。したがって、条
件式(7)の上限値を上回ると、本発明のような大画角
を有する大口径高倍率ズームレンズにおいては、主に広
角側の歪曲収差やコマ収差の補正自由度および望遠側の
球面収差の補正自由度が減少するので好ましくない。
2Cの少なくとも1つの面が非球面状に形成され、負レン
ズ成分L2C中の非球面が次の式(b)で表され、式
(b)における円錐係数κcは以下の条件式(8)を満
足することが好ましい。
球面を一般的な非球面式(b)で表現したときの円錐係
数κcについて適切な範囲を規定している。負レンズ成
分L2Cに導入された非球面においても負レンズ成分L2A
に導入された非球面と同様に、円錐係数κcを使用する
ことによって、非球面係数の低次係数項から高次係数項
まで非球面変位量をよりきめ細かくコントロールするこ
とが可能になる。特に、円錐係数κcを1よりも小さく
設定することは、非球面の周辺部分に近づくにしたがっ
て球面形状から大きくはずれて周辺部分の曲率が緩くな
ること、すなわち比較的大きな非球面量を有することを
意味する。したがって、条件式(8)の上限値を上回る
と、本発明のような大画角を有する大口径高倍率ズーム
レンズにおいては、主に広角側の歪曲収差やコマ収差の
補正自由度および望遠側の球面収差の補正自由度が減少
するので好ましくない。また、負レンズ成分L2Aと同様
に、負レンズ成分L2Cの凹面(物体側の面)に非球面を
導入することが望ましい。この場合、円錐係数κcを1
よりも小さくすると、広角側のみならず望遠側において
も充分な収差補正自由度を確保することが可能になる。
2Cの少なくとも1つの面を非球面状に形成した場合、以
下の条件式(9)を満足することが好ましい。 1≦(Rcr+Rcf)/(Rcr−Rcf) (9) ここで、 Rcf:負レンズ成分L2Cの最も物体側の面の近軸曲率半
径 Rcr:負レンズ成分L2Cの最も像側の面の近軸曲率半径
因子(シェイプファクター)について規定している。条
件式(9)を満足することは、負レンズ成分L2Cの形状
が両凹形状になることなく、物体側に凹面を向けた平凹
形状からメニスカス形状になることを意味する。前述の
ように、本発明では、負レンズ成分L2Cの最も物体側の
面が物体側に凹面を向けることによって、接合正レンズ
成分L2Bとの間に凸形状の空気レンズを形成している。
そして、この凸形状の空気レンズにより、主に望遠側の
球面収差やコマ収差等の収差補正を良好に行っている。
合、負レンズ成分L2Aと負レンズ成分L2Cとによって中
間の接合正レンズ成分L2Bが挟まれた形になっている。
このように、第2レンズ群G2が全体的に対称構造に近
いので、第2レンズ群G2が小型で比較的強い屈折力配
置を有する場合でも、第2レンズ群G2内で発生する諸
収差を最小限に抑えることが可能になる。このように、
負レンズ成分L2Aの像側の面と負レンズ成分L2Cの物体
側の面とが凹面であることが重要である。したがって、
条件式(9)を満足しない場合、主に望遠側の球面収差
やコマ収差等の収差補正自由度が不足するので好ましく
ない。
(10)を満足することが好ましい。 0.03≦dBC/d2≦0.3 (10) ここで、 dBC:接合正レンズ成分L2Bと負レンズ成分L2Cとの間
の軸上空気間隔
負レンズ成分L2Cとの間の軸上空気間隔dBCについて適
切な範囲を規定している。前述のように、接合正レンズ
成分L2Bと負レンズ成分L2Cとの間に形成された空気レ
ンズにより、主に望遠側の球面収差やコマ収差等の収差
補正を行っている。また、軸上空気間隔dBCの大小は、
第2レンズ群G2とそれ以降のレンズ群との間の空気間
隔の確保に与える影響が大きい。したがって、条件式
(10)の下限を値下回ると、接合正レンズ成分L2Bと負
レンズ成分L2Cとの間に形成された空気レンズの屈折力
が弱まり、上述の収差補正効果がなくなるので好ましく
ない。なお、条件式(10)の下限値を0.05に設定す
ると、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
第2レンズ群G2とそれ以降のレンズ群との間の空気間
隔の確保が困難になるので好ましくない。なお、条件式
(10)の上限値を0.25に設定すると、空気間隔の確
保がより容易になる。また、条件式(10)の上限値を
0.2に設定すると、本発明の効果を最大限にすること
が発揮できる。
に、負レンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合負
レンズで構成されることが好ましい。このように、負レ
ンズ成分L2Cを負・正の接合負レンズで構成することに
より、ペッツバール和をより適切な値に設定するととも
に、球面収差の補正自由度を増加させることが可能であ
る。
ンズとの貼り合わせからなる接合負レンズで構成される
場合、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。 ncp−ncn<0 (11) ここで、 ncn:負レンズ成分L2C中の負レンズのd線に対する屈
折率 ncp:負レンズ成分L2Cの正レンズのd線に対する屈折
率
る正レンズの屈折率と負レンズの屈折率との大小関係に
ついて規定している。条件式(11)を満足することによ
り、すなわち負レンズ成分L2C中の負レンズの屈折率n
cnが正レンズの屈折率ncpよりも大きいことにより、ペ
ッツバール和をより適切な値に設定し、像面湾曲および
非点収差の補正自由度を増加させることができるので好
ましい。
G2に非球面を導入している。しかしながら、第3レン
ズ群G3や第4レンズ群G4にも非球面を導入すること
によって、球面収差や上方コマ収差などの補正を非球面
に負担させ、大口径化、高倍率化および大画角化をさら
に進めることが可能である。
いて説明する。本発明の各実施例にかかるズームレンズ
は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群
G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の
屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有す
る第4レンズ群G4とから構成されている。なお、第2
レンズ群G2は、物体側から順に、少なくとも1つの面
が非球面状に形成された負レンズ成分L2Aと、物体側に
凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせからな
る接合正レンズ成分L2Bと、物体側に凹面を向けた負レ
ンズ成分L2Cとから構成されている。
な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量
(各非球面の頂点の接平面からの光軸に沿った距離:サ
グ量)をS(y)、基準の曲率半径をR、円錐係数を
κ、n次の非球面係数をCn としたとき、以下の数式
(c)で表される。
表される。 r=1/(2・C2 +1/R) (d) 各実施例において、非球面には面番号の右側に*印を付
している。
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図1のズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物
体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの接合正レンズL11、および物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズL12から構成されてい
る。第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側の面が
非球面状に形成され物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズL2A、両凸レンズと両凹レンズとの接合正レンズ
L2B、および物体側の面が非球面状に形成され物体側に
凹面を向けた負メニスカスレンズL2Cから構成されてい
る。
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31、および両
凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと
の接合正レンズL32から構成されている。第4レンズ群
G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズL41、両凸レンズと両凹レンズとの接合負
レンズL42、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と両凸レンズとの接合正レンズL43、両凸レンズL44、
および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL45か
ら構成されている。
3との間には開口絞りAが配置され、変倍に際して開口
絞りAは第3レンズ群G3と一体的に移動する。図1
は、広角端におけるレンズ配置を示している。望遠端へ
の変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2
との間の空気間隔が増大し且つ第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間の空気間隔が減少するように、すべ
てのレンズ群が物体側へ移動する。また、無限遠物体か
ら近距離物体への合焦に際して、第3レンズ群G3と開
口絞りAとが一体的に光軸に沿って像側へ移動する。
元の値を掲げる。表(1)において、fは焦点距離を、
FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスを、βは撮影倍率を、D0 は物点距離(最も物体
側の面と物体との間の光軸に沿った距離)をそれぞれ表
している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿っ
た物体側からのレンズ面の順序を、dは各レンズ面間隔
を、rは曲率半径(非球面の場合は近軸曲率半径)を、
nはd線(λ=587.6nm)に対する屈折率を、ν
はアッベ数をそれぞれ示している。
る。すなわち、図2は広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図を、図3は中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図を、図4は望遠端での無限遠合焦
状態における諸収差図をそれぞれ示している。各収差図
において、FNOはFナンバーを、Aは半画角を、dはd
線(λ=587.6nm)を、gはg線(λ=435.
8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差を示す
収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメ
リディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示
す収差図において、破線は正弦条件(サインコンディシ
ョン)を示している。
て十分大きな画角までカバーし、諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。また、図3および図4の収差図
を参照すると、広角端と同様に、諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。このように、第1実施例では、
各焦点距離状態において諸収差が良好に補正されてい
る。
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図5のズームレンズにおいて、第1レンズ群G1は、物
体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの接合正レンズL11、および物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズL12から構成されてい
る。第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側の面が
非球面状に形成され物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズL2A、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとの接合正レンズL2B、および物体側の面
が非球面状に形成された両凹レンズと両凸レンズとの接
合負レンズL2Cから構成されている。
凸レンズL31、および両凸レンズと物体側に凹面を向け
た負メニスカスレンズとの接合正レンズL32から構成さ
れている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41、両凸レンズ
と両凹レンズとの接合負レンズL42、物体側に凸面を向
けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合正レンズ
L43、両凸レンズL44、および物体側に凹面を向けた負
メニスカスレンズL45から構成されている。
3との間には開口絞りAが配置され、変倍に際して開口
絞りAは第3レンズ群G3と一体的に移動する。図5
は、広角端におけるレンズ配置を示している。望遠端へ
の変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2
との間の空気間隔が増大し且つ第2レンズ群G2と第3
レンズ群G3との間の空気間隔が減少するように、すべ
てのレンズ群が物体側へ移動する。また、無限遠物体か
ら近距離物体への合焦に際して、第3レンズ群G3と開
口絞りAとが一体的に光軸に沿って像側へ移動する。
元の値を掲げる。表(2)において、fは焦点距離を、
FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォ
ーカスを、βは撮影倍率を、D0 は物点距離(最も物体
側の面と物体との間の光軸に沿った距離)をそれぞれ表
している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿っ
た物体側からのレンズ面の順序を、dは各レンズ面間隔
を、rは曲率半径(非球面の場合は近軸曲率半径)を、
nはd線(λ=587.6nm)に対する屈折率を、ν
はアッベ数をそれぞれ示している。
る。すなわち、図6は広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図を、図7は中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図を、図8は望遠端での無限遠合焦
状態における諸収差図をそれぞれ示している。各収差図
において、FNOはFナンバーを、Aは半画角を、dはd
線(λ=587.6nm)を、gはg線(λ=435.
8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差を示す
収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメ
リディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示
す収差図において、破線は正弦条件(サインコンディシ
ョン)を示している。
て十分大きな画角までカバーし、諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。また、図7および図8の収差図
を参照すると、広角端と同様に、諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。このように、第2実施例におい
ても、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され
ている。
ズ群G3をに移動させることによって合焦を行っている
が、第1レンズ群G1や第2レンズ群G2を移動させる
ことによって合焦を行うことも可能である。
2°程度の大きな画角を有し、Fナンバーが2.8程度
の大きな口径を有し、3.5倍を越える高い変倍比を有
する、比較的小型の高性能な大口径高倍率ズームレンズ
を達成することができる。
ンズ構成を示す図である。
る諸収差図である。
状態における諸収差図である。
る諸収差図である。
ンズ構成を示す図である。
る諸収差図である。
状態における諸収差図である。
る諸収差図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G
2とを少なくとも備え、前記第1レンズ群G1と前記第
2レンズ群G2との間の空気間隔を変化させることによ
って変倍を行なうズームレンズにおいて、 前記第2レンズ群G2は、物体側から順に、少なくとも
1つの面が非球面状に形成された負レンズ成分L2Aと、
物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わ
せからなる接合正レンズ成分L2Bと、物体側に凹面を向
けた負レンズ成分L2Cとを有することを特徴とする大口
径ズームレンズ。 - 【請求項2】 前記負レンズ成分L2Aの最も物体側の面
の近軸曲率半径をRafとし、前記負レンズ成分L2Aの最
も像側の面の近軸曲率半径をRarとしたとき、 (Rar+Raf)/(Rar−Raf)≦−1 (1) の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の大
口径ズームレンズ。 - 【請求項3】 前記負レンズ成分L2Aと前記接合正レン
ズ成分L2Bとの間の軸上空気間隔をdABとし、前記第2
レンズ群G2の最も物体側の面から最も像側の面までの
軸上総厚をd2としたとき、 0.28≦dAB/d2≦0.8 (2) の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に
記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項4】 前記接合正レンズ成分L2B中の前記正レ
ンズのd線に対する屈折率をnbpとし、前記接合正レン
ズ成分L2B中の前記負レンズのd線に対する屈折率をn
bnとしたとき、 nbp−nbn<0 (3) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項5】 前記第2レンズ群G2の焦点距離をf2
とし、望遠端における全系の焦点距離をfTとしたと
き、 −0.8<f2/fT<−0.1 (4) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項6】 前記負レンズ成分L2Aの焦点距離をfa
とし、前記第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたと
き、 0.8<fa/f2<4 (5) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のい
ずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項7】 前記接合正レンズ成分L2Bの焦点距離を
fbとし、前記第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし
たとき、 −20<fb/f2<−0.5 (6) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至6のい
ずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項8】 前記負レンズ成分L2A中の非球面は、光
軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける光軸方
向の変位量(各非球面の頂点の接平面からの光軸に沿っ
た距離:サグ量)をS(y)とし、基準の曲率半径をR
とし、円錐係数をκaとし、n次の非球面係数をCn と
したとき、 【数1】 S(y)=(y2 /R)/{1+(1−κa・y2 /R2 )1/2 } +C2 ・y2 +C4 ・y4 +C6 ・y6 +C8 ・y8 +C10・y10 で表され、前記円錐係数κaは、 κa<1.0 (7) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至7のい
ずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項9】 前記負レンズ成分L2Aの最も像側の面が
非球面状に形成されていることを特徴とする請求項1乃
至7のいずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項10】 前記負レンズ成分L2Cの少なくとも1
つの面が非球面状に形成され、前記負レンズ成分L2C中
の非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さy
における光軸方向の変位量(各非球面の頂点の接平面か
らの光軸に沿った距離:サグ量)をS(y)とし、基準
の曲率半径をRとし、円錐係数をκcとし、n次の非球
面係数をCn としたとき、 【数2】 S(y)=(y2 /R)/{1+(1−κc・y2 /R2 )1/2 } +C2 ・y2 +C4 ・y4 +C6 ・y6 +C8 ・y8 +C10・y10 で表され、前記円錐係数κcは、 κc<1.0 (8) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至9のい
ずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項11】 前記負レンズ成分L2Cの最も物体側の
面の近軸曲率半径をRcfとし、前記負レンズ成分L2Cの
最も像側の面の近軸曲率半径をRcrとしたとき、 1≦(Rcr+Rcf)/(Rcr−Rcf) (9) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至10の
いずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項12】 前記接合正レンズ成分L2Bと前記負レ
ンズ成分L2Cとの間の軸上空気間隔をdBCとし、前記第
2レンズ群G2の最も物体側の面から最も像側の面まで
の軸上総厚をd2としたとき、 0.03≦dBC/d2≦0.3 (10) の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11の
いずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項13】 前記負レンズ成分L2Cは、物体側から
順に、負レンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合
負レンズで構成されていることを特徴とする請求項1乃
至12のいずれか1項に記載の大口径ズームレンズ。 - 【請求項14】 前記負レンズ成分L2C中の前記負レン
ズのd線に対する屈折率をncnとし、前記負レンズ成分
L2Cの前記正レンズのd線に対する屈折率をncpとした
とき、 ncp−ncn<0 (11) の条件を満足することを特徴とする請求項13に記載の
大口径ズームレンズ。
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---|---|---|---|
JP30108896A JP3753271B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 大口径ズームレンズ |
US08/958,674 US5930051A (en) | 1996-10-25 | 1997-10-27 | Zoom lens system for inner focusing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30108896A JP3753271B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 大口径ズームレンズ |
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JPH10133112A true JPH10133112A (ja) | 1998-05-22 |
JP3753271B2 JP3753271B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=17892727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30108896A Expired - Fee Related JP3753271B2 (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 大口径ズームレンズ |
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001208970A (ja) * | 2000-01-24 | 2001-08-03 | Olympus Optical Co Ltd | 小型高変倍広角ズームレンズ |
JP2005283719A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Olympus Corp | 望遠レンズ及び望遠レンズ装置 |
US8385002B2 (en) | 2009-12-17 | 2013-02-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Zoom lens and photographing apparatus |
EP2741116A1 (en) | 2012-12-07 | 2014-06-11 | Samsung Electronics Co., Ltd | Zoom lens of the telephoto type having four lens groups with rear-focusing |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP30108896A patent/JP3753271B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005283719A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Olympus Corp | 望遠レンズ及び望遠レンズ装置 |
JP4563061B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-10-13 | オリンパス株式会社 | 望遠レンズ及び望遠レンズ装置 |
US8385002B2 (en) | 2009-12-17 | 2013-02-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Zoom lens and photographing apparatus |
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EP2741116A1 (en) | 2012-12-07 | 2014-06-11 | Samsung Electronics Co., Ltd | Zoom lens of the telephoto type having four lens groups with rear-focusing |
US9250421B2 (en) | 2012-12-07 | 2016-02-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Zoom lens |
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JP3753271B2 (ja) | 2006-03-08 |
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