JPH10213745A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH10213745A
JPH10213745A JP1836797A JP1836797A JPH10213745A JP H10213745 A JPH10213745 A JP H10213745A JP 1836797 A JP1836797 A JP 1836797A JP 1836797 A JP1836797 A JP 1836797A JP H10213745 A JPH10213745 A JP H10213745A
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努 河野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適な
レンズ枚数が少なく、小型で変倍比3〜3.5倍程度の
ズームレンズ。 【解決手段】 物体側から順に、負のパワーを有する第
1群、正のパワーを有する第2群、正のパワーを有する
第3群から成り、各群の間隔を変えることによって変倍
を行うズームレンズであって、第1群は負レンズ1枚ま
たは2枚と正レンズ1枚で構成され、第2群は正レンズ
1枚と負レンズ1枚で構成され、そして第3群は、少な
くとも正レンズ1枚を含み、全体として2枚以下のレン
ズで構成されたことを特徴とするズームレンズである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ、電
子スチルカメラ、またはTV会議システム用画像入力装
置の撮影レンズに用いられる変倍比3〜3.5倍程度の
ズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオカメラや電子スチルカメラ
に対する小型化、低コスト化の要望は強く、そのため、
これらの装置に搭載する光学系についても小型化、低コ
スト化がもとめられている。
【0003】これらの装置に適した光学系で、変倍比が
3倍程度のものとしては、特開平6−300969号公
報や特開平8−254653号公報に記載された、負の
前群と正の後群から成る2群構成のズームレンズが開示
されている。
【0004】また、特開平3−203709号公報、特
開平5−173073号公報、特開平6−201993
号公報等には、物体側から順に負群、正群、正群の3群
により成るズームレンズが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらの光学系はいず
れもレンズ枚数が7〜8枚であり、更に少ないレンズ枚
数で構成されるズームレンズが求められている。また、
カメラ本体の小型化のために、光学系も小型であること
が求められている。
【0006】本発明は上記の課題に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、ビデオカメラや電子スチルカメラ
に好適なレンズ枚数が少なく、小型で変倍比3〜3.5
倍程度のズームレンズを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の構成
により達成できる。即ち、(1)物体側から順に、負の
パワーを有する第1群、正のパワーを有する第2群、正
のパワーを有する第3群から成り、各群の間隔を変える
ことによって変倍を行うズームレンズであって、第1群
は負レンズ1枚または2枚と正レンズ1枚で構成され、
第2群は正レンズ1枚と負レンズ1枚で構成され、そし
て第3群は、少なくとも正レンズ1枚を含み、全体とし
て2枚以下のレンズで構成されたことを特徴とするズー
ムレンズ。
【0008】または、(2)物体側から順に、負のパワ
ーを有する第1群、正のパワーを有する第2群、正のパ
ワーを有する第3群から成り、各群の間隔を変えること
によって変倍を行うズームレンズであって、広角端から
望遠端への変倍に際し、ズーミング中第1群は固定で、
第2群、第3群はそれぞれ第1群と第2群の間隔が単調
減少し、第2群と第3群の間隔が単調増加するように移
動するとともに、次の条件式を満たすことを特徴とする
ズームレンズ。
【0009】 2.5<|f1|/fw<5.0 (1) f1:第1群の焦点距離 fw:全系の広角端での焦点距離 上記のように、各群のレンズ構成枚数を必要最小限の枚
数に限定することで光学系全体のレンズ枚数が少なくな
るようにしている。
【0010】ズーム機構を簡易化するために、いずれか
のレンズ群を変倍中固定とすることが望ましい。特に広
角端の画角が大きい場合、第1群は大きくなるので、第
1群を固定とすることが望ましい。このとき(1)式の
条件を満たすことが望ましい。
【0011】(1)式の下限を下まわる場合、第1群の
パワーが強くなり過ぎ、少ないレンズ枚数で良好な収差
補正を行うことが困難となる。逆に上限を上回る場合、
光学系の全長が大きくなってしまう。
【0012】良好な収差補正や、光学系の小型化のため
に、(1)式はさらに次の条件式を満たすことが望まし
い。
【0013】 3.0<|f1|/fw<4.0 (2) 第1群は、正レンズを1枚用いることで、第1群中で発
生する色収差を小さくすることができる。特に、第1群
中の正レンズのアッベ数をνp、第1群中の負レンズの
うち、パワーの大きい方のレンズのアッベ数をνnとす
ると、色収差を良好に補正するために次式を満足するこ
とが望ましい。
【0014】 15<νn−νp<45 (3) (3)式の下限を下まわる場合は第1群で発生する色収
差が大きく残存してしまうために広角側で倍率の色収差
を良好に補正することが困難となってしまう。
【0015】逆に(3)式の上限を上回る場合には、広
角側で軸上色収差が大きくアンダーとなってしまう。
【0016】より良好な色収差補正のために、(3)式
はさらに次式を満たすことが望ましい。
【0017】 20<νn−νp<35 (4) 第1群のレンズ構成としては、レンズの有効径を小さく
するために、物体側から順に負レンズ、負レンズ、正レ
ンズまたは負レンズ、正レンズとすることが望ましい。
【0018】また、収差補正、特に歪曲収差補正のため
に、第1群中に非球面を少なくとも一面有することが望
ましい。この非球面は、負レンズに用いた場合、光軸か
ら離れるにつれて負のパワーが弱くなるような非球面
で、逆に正レンズに用いる場合、光軸から離れるにつれ
て正のパワーが強くなるような非球面である。
【0019】第2群は、物体側から順に正レンズ、像側
に凹な負のメニスカスレンズで構成することが望まし
い。
【0020】特に第2群中の正レンズでは球面収差を良
好に補正するために、物体側の面の曲率の方が強い両凸
レンズとすることが望ましい。またこの正レンズに、光
軸から離れるにつれて正のパワーが弱くなるような非球
面を用いると、球面収差やコマ収差をさらに良好に補正
することができる。
【0021】第2群中に像側に強い凹面を有するレンズ
を配置することにより、非点収差を良好に補正すること
ができる。さらにこのレンズを負レンズとし、第2群中
の正レンズよりもアッベ数の小さい硝材を用いれば、第
2群で発生する色収差を小さくすることができる。
【0022】第3群は、光学系の簡素化のために、レン
ズ枚数を2枚以下とすることが望ましい。特に、第3群
を負レンズと正レンズの接合レンズで構成すると、全系
の軸上色収差を小さくすることができる。さらに、第3
群中に非球面を用いることにより、歪曲収差および非点
収差を良好に補正することができる。
【0023】良好な収差補正のために、以下の各条件を
満たすことが更に望ましい。
【0024】 0.7<f2/|f1|<1.2 (5) 0.6<f3/|f1|<1.5 (6) 0.7<|rA|/fw<1.5 (7) 但し、 fi(i=1,2,3):第i群の焦点距離 fw :全系の広角端での焦点距離 rA :前記第2群中像側に凹な面の
曲率半径 広角端から望遠端への変倍の際、第2群による横倍率が
−1倍になるところを含むようにすると、第2群の変倍
時の移動量を小さくすることができる。したがってズー
ム機構を小型化することができる。さらに、各レンズ群
の最小群間隔およびバックフォーカスを一定の長さとし
た場合、第2群の変倍時移動量が小さい方が光学系の全
長を短くできる。また、このとき変倍中像面の位置を一
定に保つため、第3群は広角端から望遠端への変倍に際
し、像側に凸な軌跡を描く必要がある。特に、第2群の
横倍率が−1倍となる付近で、第3群は最も像側に移動
するようにする。
【0025】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。各実施例に使
用する記号は次の通りである。
【0026】f:焦点距離、 FNo.:Fナンバー ω:半画角 r:レンズ面曲率半径 d:面間距離 n:d線に対する屈折率 ν:アッベ数 W:広角 M:中間 T:望遠 をそれぞれ示す。さらに非球面は次式の数1で表す。
【0027】
【数1】
【0028】但し、r:光軸近傍におけるレンズ面曲率
半径 h:光軸からの距離 x:光軸からhだけ離れた任意のレンズ面上の一点から
レンズ面頂点の接平面に垂らした垂線の長さ K,A2i(i=2,3,4,5):非球面係数 なお、G1は第1群、G2は第2群、G3は第3群を示
す。また各実施例の最も像側に配置した平行平面板は、
ローパスフィルタや赤外カットフィルタ、CCDのカバ
ーガラス等をまとめて表したものである。
【0029】なお、各収差図において、物体側からレン
ズ第1面までの距離を500mmとしたときの(a)は
広角端、(b)は実施例中に示した中間焦点、(c)は
望遠端の各収差図である。
【0030】(実施例1)図1に実施例1の広角端にお
ける光軸断面図を示す。また、表1,表2に光学データ
を示す。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】また、図2に実施例1の球面収差、非点収
差及び歪曲収差の各収差図を示す。図に示す通り良好に
補正されている。
【0034】(実施例2)図3に実施例2の広角端にお
ける光軸断面図を示す。また、表3,表4に光学データ
を示す。
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】また、図4に実施例2の球面収差、非点収
差及び歪曲収差の各収差図を示す。図に示す通り良好に
補正されている。
【0038】(実施例3)図5に実施例3の広角端にお
ける光軸断面図を示す。また、表5,表6に光学データ
を示す。
【0039】
【表5】
【0040】
【表6】
【0041】また、図6に実施例3の球面収差、非点収
差及び歪曲収差の各収差図を示す。図に示す通り良好に
補正されている。
【0042】(実施例4)図7に実施例4の広角端にお
ける光軸断面図を示す。また、表7,表8に光学データ
を示す。
【0043】
【表7】
【0044】
【表8】
【0045】また、図8に実施例4の球面収差、非点収
差及び歪曲収差の各収差図を示す。図に示す通り良好に
補正されている。
【0046】(実施例5)図9に実施例5の広角端にお
ける光軸断面図を示す。また、表9,表10に光学デー
タを示す。
【0047】
【表9】
【0048】
【表10】
【0049】また、図10に実施例5の球面収差、非点
収差及び歪曲収差の各収差図を示す。図に示す通り良好
に補正されている。
【0050】ここで、各実施例について、条件式
(3),(4),(5),(6),(7)に相当する値
を以下の表11に示す。なお、条件式(3)と(4)は
同一の値である。
【0051】
【表11】
【0052】表11に示す通り全て条件式を満足してい
る。
【0053】また、条件式(1)、(2)に相当する値
を以下の表12に示す。なお、条件式(1)と(2)は
同一の値である。
【0054】
【表12】
【0055】表12に示す通り全て条件式を満足してい
る。なお、特に実施例4および実施例5は変倍時に第1
群を固定にしたものである。
【0056】
【発明の効果】以上のように、本発明によるとビデオカ
メラや電子スチルカメラ等に好適な、レンズ枚数が少な
く、収差変動が少なく、小型で変倍比3〜3.5倍程度
のズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の広角端における光軸断面図である。
【図2】実施例1の球面収差、非点収差及び歪曲収差の
各収差図である。
【図3】実施例2の広角端における光軸断面図である。
【図4】実施例2の球面収差、非点収差及び歪曲収差の
各収差図である。
【図5】実施例3の広角端における光軸断面図である。
【図6】実施例3の球面収差、非点収差及び歪曲収差の
各収差図である。
【図7】実施例4の広角端における光軸断面図である。
【図8】実施例4の球面収差、非点収差及び歪曲収差の
各収差図である。
【図9】実施例5の広角端における光軸断面図である。
【図10】実施例5の球面収差、非点収差及び歪曲収差
の各収差図である。
【符号の説明】
1 1面 2 2面 3 3面 4 4面 5 5面 6 6面 7 7面 8 8面 9 9面 10 10面 11 11面 12 12面 13 13面 14 14面 15 15面 G1 第1群 G2 第2群 G3 第3群

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、負のパワーを有する第
    1群、正のパワーを有する第2群、正のパワーを有する
    第3群から成り、各群の間隔を変えることによって変倍
    を行うズームレンズであって、第1群は負レンズ1枚ま
    たは2枚と正レンズ1枚で構成され、第2群は正レンズ
    1枚と負レンズ1枚で構成され、そして第3群は、少な
    くとも正レンズ1枚を含み、全体として2枚以下のレン
    ズで構成されたことを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記第2群は像側に凹なメニスカスレン
    ズを含むことを特徴とする請求項1に記載のズームレン
    ズ。
  3. 【請求項3】 前記第2群は、物体側から順に両凸レン
    ズ、像側に凹な負メニスカスレンズで構成されることを
    特徴とする請求項2に記載のズームレンズ。
  4. 【請求項4】 物体側から順に、負のパワーを有する第
    1群、正のパワーを有する第2群、正のパワーを有する
    第3群から成り、各群の間隔を変えることによって変倍
    を行うズームレンズであって、広角端から望遠端への変
    倍に際し、ズーミング中第1群は固定で、第2群、第3
    群はそれぞれ第1群と第2群の間隔が単調減少し、第2
    群と第3群の間隔が単調増加するように移動するととも
    に、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレン
    ズ。 2.5<|f1|/fw<5.0 f1:第1群の焦点距離 fw:全系の広角端での焦点距離
  5. 【請求項5】 前記第3群は、広角端から望遠端への変
    倍に際し、像側に凸な軌跡を描くことを特徴とする請求
    項4に記載のズームレンズ。
JP01836797A 1997-01-31 1997-01-31 撮影用ズームレンズ Expired - Lifetime JP3948041B2 (ja)

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