JPS5832683B2 - 広角用ズ−ムレンズ - Google Patents

広角用ズ−ムレンズ

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JPS5832683B2
JPS5832683B2 JP51071339A JP7133976A JPS5832683B2 JP S5832683 B2 JPS5832683 B2 JP S5832683B2 JP 51071339 A JP51071339 A JP 51071339A JP 7133976 A JP7133976 A JP 7133976A JP S5832683 B2 JPS5832683 B2 JP S5832683B2
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JP
Japan
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lens
group
negative
lens system
condition
Prior art date
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JP51071339A
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JPS52153752A (en
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澄 藤井
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/142Optical 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 two groups only
    • G02B15/1425Optical 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 two groups only the first group being negative

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は広角用ズームレンズに関するものである。
負のレンズ系と、正のレンズ系とにより構成され機械補
正方式を採用したズームレンズについては既に公知であ
る。
この種レトロフォーカス型のズームレンズの場合は、従
来良く使用されているアフォーカル系をレンズ系の内部
に含むズームレンズに比較して広角化が可能であり、又
画角を大きくとった場合でもバックフォーカスを長くと
り得る可能性をもっている。
しかし、ズーミングを行った場合の収差の変動に関して
は、特にレンズ系の口径を犬にしようとすると、後群正
レンズ系に対する実質N、A、が、ワイド端つまりレン
ズ系を最も広角にした場合とテレ端つまり最も望遠にし
た場合とで極端な差を生ずるためにこれを補正すること
が非常に困難となる。
このことはズーム比を拡げようとする場合にも同様であ
る。
又前群負レンズ系は特に入射瞳の変動に対する収差の安
定が必要であり、かつ後群正レンズ系についてはN、A
、の変化に対し、安定した球面収差を有することが必要
である。
本発明は極めてコンパクトでしかもズーミングの間の諸
収差の変動を出来る限り小にした広角用ズームレンズを
提供するものである。
以下本発明広角用ズームレンズの詳細な内容を説明する
と、前群負レンズ系は負レンズの第1群レンズと、単体
又は接合負レンズもしくは僅かな空気間隔をおいて配置
された二枚のレンズよりなる第2群レンズと、正レンズ
の第3群レンズとより構成し、又後群正レンズ系として
は夫々正レンズの第4群レンズ、第5群レンズと、接合
正レンズの第6群レンズと、負レンズの第7群レンズと
、正レンズの第8群レンズとより構成されている。
そして前群負レンズ系の第1群レンズはレンズ系の入射
瞳に対してほぼコンセントリックな形状とし、又第2群
レンズと第3群レンズを総合して弱い負の作用をもたせ
るようにし、更に第3群レンズの像側の面を物体側に対
し凹の面にし、これらのことにより入射瞳の変動に対す
る軸外収差の変動を小さくすることに成功したものであ
る。
又後群正レンズ系はコンパクトなズームレンズを構成す
るために望遠比を小にする必要がある関係から主点の位
置を出来る限り前群の方に移動させる必要がある。
このためには後群中の第4群レンズ、第5群レンズ、第
6群レンズのパワーを強(せざるを得す、球面収差が発
生してしまう。
本発明では第6群レンズを接合レンズとしその接合面に
負の作用をもたせて、これらのレンズで急激な負の球面
収差が発生しないようにし、同時に第7群レンズの強い
発散作用を弱め、このレンズの像側の面で発生する正の
歪曲収差と正の球面収差を出来る限り小にし又ズーミン
グ中の球面収差の変動を小さく保つことに成功したもの
である。
以上のほか本発明ズームレンズは次の各条件を満足する
ことを特徴とするものである。
(1) −2,0≦fF/fR≦−1,45(2)
1.0 ≦a/f≦1.5(3) −1,2≦
b/f ≦−1,05(4) 0.5≦f1/fF≦
0.95 (5) 1.0 ≦ r6/f ≦10(6)
0.65≦ f45e / 1 <、 1.0(7
) 0.45≦ rt5/f<1.0(8) 0
.5 ≦ f3/f り1.1(9) 50
≦ νま ただし、fF、fRは夫々前群および後群の焦点距離、
aは前群の後側焦点位置と前群の最終面との距離、bは
後群の最前面より後群の前側焦点位置までの距離、f、
、f3は夫々第1群レンズおよび第3群レンズの焦点距
離、f456は第4群レンズ、第5群レンズ、第6群レ
ンズの合成焦点距離r6 t r15は夫々第3群レン
ズの像側の面および第7群レンズの像側の面の曲率半径
、ν1は第1群レンズのアツベ数である。
次に上記の各条件について説明する。
条件(1)。(2) 、 (3)はズーム比を大にする
こととコンパクトなズームレンズを構成するための条件
である。
これら条件のうち条件(1)において後群正レンズ系の
パワーを一定にし、前群負レンズ系のパワーを強して行
くことによって条件(1)の上限を越えた時にはズーム
比を大きくすることも可能であるが、前群負レンズ系で
発生するコマ収差が全系の焦点距離が増大するにつれて
増大しかつ望遠側では球面収差は極端な補正過剰になる
又前群負レンズ系のパワーを一定にして後群正レンズ系
のパワーを小にして行って条件(1)の上限を越えると
、レンズ系の全長が長くなると同時に前群、後群の移動
距離が大になって、ズーミングの精度を出すことが困難
になる。
次に後群正レンズ系のパワーを一定にして前群負レンズ
系のパワーを小さくして条件(1)の下限を越ると、ズ
ーム比を一定に保った場合ワイド端にてレンズ系の全長
が長くなりかつワイド端にてバックフォーカスが短かく
なるために一眼レフ用としては適さなくなる。
逆にバックフォーカスを長く保とうとすると、ズーム比
が小となり実用に適サナくなる。
又前群負レンズ系のパワーを一定にして後群正レンズ系
のパワーを大にして行き条件(1)の下限を越えた場合
、ズーム比を一定に保とうとすると、ワイド側でバック
フォーカスが短かくなることは同様であり、特にワイド
側での画角の増大による歪曲収差の増大がさけられず、
かつペッツバール和が小さくなりすぎつまり負の値で大
きくなりすぎて、特にワイド側で像面わん曲が増大して
しまう。
このように条件(1)の上限並びに下限を越えた場合に
は上述のような欠点が現われ好ましくない。
条件(2)および条件(3)は条件(1)に示すように
レンズ系のパワーを構成した上で、レンズ系全体をコン
パクトにするための条件であって、前群負レンズ系が条
件2の下限を越えた場合もしくは後群正レンズ系が条件
(3)の下限を越えた場合には、レンズ系全体が長くな
る。
逆に前群負レンズ系が条件(2)の上限を越えるか、も
しくは後群正レンズ系が条件(3)の上限を越えた場合
には、前群と後群との間の空気間隔が小さすぎてレンズ
同志が接触してしまうか、もしくは必然的にズーム比を
おさえざるを得なくなる。
尚前群負レンズ系が条件(2)の下限を越えても後群正
レンズ系が条件(3)の上限を越えた状態でズームレン
ズを構成することは可能であるが、その場合には入射瞳
が後方にさがってしまうために、前群負レンズ系の径を
大きくしなければならず、コンパクトな構成になし得な
くなる。
同様にして前群負レンズ系が条件(2)の上限を越えて
も後群正レンズ系が条件(3)の下限を越えた状態にす
ればズームレンズを構成することは可能であり、この場
合にはレンズ系の全長はより短かくすることができるが
、後群正レンズ系の主点位置を極端に前方へ出さねばな
らず、後群正レンズ系のペッツバール和が小さくなりす
ぎてワイド側で像面わん曲が補正しきれない。
条件(4)は前群負レンズ系で入射瞳の変化に対する収
差を安定させるための条件であって第1群レンズのパワ
ーが条件(4)の上限を越えた場合、特にワイド側下側
光束のコマ収差が補正不足となり、又条件0)の下限を
越えた場合はテレ側でコマフレアーの補正過剰を生ずる
条件(5)は特にワイド側における歪曲収差を小さくす
るための条件であり、前群負レンズ系中の最も像側の正
レンズの像側の面の曲率半径が条件(5)の下限を越え
た場合にはテレ側の端で下側光束のコマ収差が補正不足
になり、逆に条件(5)の上限を越えた場合はワイド側
で歪曲収差が負で大になりすぎて極端な樽型の歪曲収差
が発生する。
条件(6) 、 (7) 、 (s)は後群正レンズ系
に関する条件であって、このうち条件(6)は条件(3
)を満足した上で更に第4群レンズ、第5群レンズ、第
6群レンズの構成を規定し、球面収差および軸外下側光
束に対するコマ収差を補正するための条件である。
この条件(6)の下限を越えるとテレ側で球面収差が補
正不足になると同時に、ワイド側での軸外コマ収差の劣
化をきたす。
又全系のペッツバール和が小さくなりすぎつまり負の大
きな値になりズーミングの両端での像面わん曲の差が増
大する。
又条件(6)の上限を越えた場合条件(3)の下限を越
えてしまいこの条件(3)を満足することが出来なくな
ると同時にテレ側で球面収差が補正過剰になる。
条件(7)は後群正レンズ系における発散作用を持つ面
である第7群レンズの像側の面に関するものであって、
この面が条件(7)の下限を越えると後群レンズ系で発
生する正の歪曲収差、補正過剰の球面収差、軸外特に上
側光束に対する補正過剰なコマ収差が発生する。
このため正の歪曲収差については、ワイド側での負の歪
曲収差を減少させるのに役立つものの、テレ側でコマフ
レアーの増大をきたす。
又条件(7)の上限をこえると、後群正レンズ系のバッ
クフォーカス距離が短かくなってしまい、ワイド端にお
けるバックフォーカスの不足を生ずる。
条件(8)は後群正レンズ系の最後の正レンズに関する
条件であって、条件(8)の下限を越えた場合特にワイ
ド側で上側光束にともなうコマ収差の補正不足をきたし
、条件(8)の上限を越えた場合には第8群レンズによ
る倍率の色収差を補正することが困難になる。
条件(9)は前群負レンズ系によって発生する色収差特
に倍率の色収差の補正に有効な条件であって、この条佑
9)よりはずれた場合は第1群レンズで発生する倍率色
収差がズーム両端でひらきすぎてしまい後方の各レンズ
の補正が不可能となる。
以上説明した本発明広角用ズームレンズの各実施例を次
に示す。
ただし、rl 、 r2・・・はレンズ各面の曲率半径
、d、 、 d2・・・は各レンズの肉厚および空気間
隔、nl 、 n2・・・は各レンズの屈折率、シ1.
シ2・・・は各レンズのアップ数である。
上記実施例はワイド端における全系の焦点距離を1とし
た値である。
実施例1は第1図に示すレンズ系又実施例2は第2図に
示すレンズ系で、これらは第2群レンズが負の単レンズ
である。
実施例3は第3図に示すレンズ系で、第2群レンズは負
の接合レンズよりなり、実施例4は第4図に示すレンズ
系で第2群レンズは分離された二枚のレンズにて槽底さ
れ全体で負の屈折力を有するレンズになっている。
これら各実施例の収差曲線は夫々第5図乃至第8図に示
しである。
そしてこれらの収差曲線において、Aはワイドの場合、
Bは標準の場合、Cは望遠の場合である。
父上記各実施例のfF、fRt a g b 2 fl
、f45(1゜f8の値は次に示す通りである。
実施例1実施例2実施例3 実施例4 fF−2,031−2,093−2,031−2,12
5fR1,2761,2761,2761,276a
−2,675−2,708−2,730−2,841
b −1,375−1,420−1,373−1,3
85f1−1.630−1.716−1.715 −1
.906f4560.950 0.915 0.962
0.941f8 1.005 1.087 0.9
998 1.018以上の説明並びに実施例から明らか
なように本発明のズームレンズは極めてコンパクトなレ
ンズ系でしかもズーミングの間の諸収差の変動が小であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明の各実施例の断面図、第5図
乃至第8図は夫々各実施例の収差曲線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 負レンズの第1群レンズと、単体又は接合負レンズ
    もしくは僅かな空気間隔をおいて配置された全体として
    負の屈折力を有する二枚のレンズよりなる第2群レンズ
    と、正レンズの第3群レンズとよりなる前群負レンズ系
    と、夫々正レンズの第4群レンズ、第5群レンズと、接
    合正レンズの第6群レンズと、負レンズの第7群レンズ
    と、正レンズの第8群レンズとよりなる後群正レンズ系
    とにて構成され上記前群と後群との間の空気間隔を変化
    させることによシズー□ングを行なうようにしたレンズ
    系で、更に次の各条件を満足するようにしたことを特徴
    とする広角用ズームレンズ。 (1) −2,0≦fF/ <−1,45R (2) 1.o≦ /fF≦1.5 (3) −1・2≦ /fR≦−1・05(4) 0
    .5≦f1/ ≦ 0.95F (5) 1.0≦ /、≦ 10 (6) 0.65<f45歩≦1.0 R (7) 0.45≦”F/fR<1..0(8)
    0.5≦f3/≦1−1 R (9)50 ≦ νま ただしf は前群の焦点距離、fRは後群の焦点距離、
    flは第1群レンズの焦点距離−f456は第4群レン
    ズ、第5群レンズ、第6群レンズの合成焦点距離、f3
    は第8群レンズの焦点距離、aは前群の後側焦点位置か
    ら前群の最終面までの距離、bは後群の最前面から後群
    の前側焦点位置までの距離、r6は第3群レンズの像側
    の面の曲率半径、r15は第7群レンズの像側の面の曲
    率半径・ ν1は第1群レンズのアツベ数である。
JP51071339A 1976-06-17 1976-06-17 広角用ズ−ムレンズ Expired JPS5832683B2 (ja)

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US05/806,825 US4153338A (en) 1976-06-17 1977-06-15 Wide-angle zoom lens system
DE19772727636 DE2727636A1 (de) 1976-06-17 1977-06-20 Weitwinkel-zoomobjektiv

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