JPS584113A - ズ−ムレンズ系 - Google Patents

ズ−ムレンズ系

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JPS584113A
JPS584113A JP56102669A JP10266981A JPS584113A JP S584113 A JPS584113 A JP S584113A JP 56102669 A JP56102669 A JP 56102669A JP 10266981 A JP10266981 A JP 10266981A JP S584113 A JPS584113 A JP S584113A
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JP
Japan
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lens group
lens
focal length
refractive power
composite refractive
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JP56102669A
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English (en)
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Sho Tokumaru
得丸 祥
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Minolta Co Ltd
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Publication date
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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
    • G02B15/16Optical 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
    • G02B15/177Optical 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
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    • G02B15/1445Optical 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 negative
    • G02B15/144511Optical 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 negative arranged -+-+

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はズームレンズ系に関し、その目的はズームレン
ズ系の短焦点側の画角が76°と広角であるとともに、
ズーム比が3倍程度で諸収差が良好かつ小型なズームレ
ンズ系を提供することにある。
本発明の特徴とするところは、短焦点側では、負の屈折
力を有する第ルンズ群と、全体として正の合成屈折力を
有する第2、第3、及び第4レンズ群、という大きく分
けて2群からなる逆望遠型の構成をとり、長焦点側では
、全体として正の合成屈折力を有する第1、第2レンズ
群と、全体として負の合成屈折力を有する第3、第4レ
ンズ群、という大きく分けて2群からなる望遠型の構成
をとっていることにあり、このため長焦点側で全系の長
さは従来の2成分広角ズームレンズより短くなっている
更に、本発明のズームレンズの特徴としては、従来のズ
ームレンズと異る収差補正の方法が採用されていること
である。例えば、負レンズ群と正レンズ群とで構成され
ている従来の広角2成分ズームレンズは、各レンズ群で
収差補正されているため負レンズ群と正レンズ群との間
の空気間隔の誤差は焦点距離とレンズバックを変動させ
るのみでレンズ性能には影響をほとんど与えていない。
しかるに本発明のズームレンズはズーミングするときに
変化する空気間隔を積極的に収差補正に寄与させること
により全焦点距離範囲に亘ってレンズ性能を良好に補正
する方法が採られている。すなわち、各レンズ群の残存
収差が従来ズームレンズに比し大であるが、それを空気
間隔の変化によって補正している。
すなわち、本発明のズームレンズ系は物体側より順に、
負の合成屈折力を有する第ルンズ群の1)、与圧の合成
屈折力を有する第2レンズ群(Lm)、+負の合成屈折
力を有する第3レンズ群(Ls)及び正の合成屈折力を
有する第4レンズ群(L4)から構成され、第1、第2
、第3及び第4レンズ群間の空気間隔をそれぞれ変化さ
せることにより全系の焦点距離を変えるとともに像面位
置を一定に保つことができるもので、短焦点側での第ル
ンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔及び、第3レン
ズ群と第4レンズ群との間の空気間隔が長焦点側で減少
し、かつ短焦点側での第2レンズ群と第3レンズ群との
間の空気間隔が長焦点側で増大することを特徴とし、か
つ次の各条件を満足するものである。
(1)  fs < IfIl  、  IfIl <
 fs(2)  E= < 1f=1 但し、  f・:第ルンズ群の焦点距離、fl:第2レ
ンズ群の焦点距離、 fs 、第3レンズ群の焦点距離、 f4:第4レンズ群の焦点距離。
第1図により本発明のズームレンズ系の移動方式をより
詳しく説明すると、短焦点側(a)がら長焦点側(bl
に変化するとき第ルンズ群と第2レンズ群との間の空気
間隔1.と1.′、第2レンズ群と第3レンズ群との間
の空気間隔12と1.′、及び第3レンズ群と第4レン
ズ群との間の空気間隔18とII′のそれぞれの大小関
係がl、>1.’、I、<1.’、I、>1.’、を満
足するような構成を有している。l、)l、’は短焦点
側(a)で逆望遠型を、又1.<1.’は長焦点側(b
)で望遠型をそれぞれ構成させる要件である。更に、焦
点距離変化に対して各レンズ群の残存収差を補正させる
働きを上記空気間隔にもたしている。
主に焦点距離を変化させる第ルンズ群と第2レンズ群と
の間の空気間隔の変化によって生じる諸収差のうちの球
面収差とコマ収差を第2レンズ群と第3レンズ群との間
の空気間隔の変化によって補正し、第3レンズ群と第4
レンズ群との間の空気間隔の変化によって、非点収差を
補正している。
この非点収差を補正するための構成要件が1.>1.’
である。
次に条件式について説明する。条件式(1)は本発明の
ズームレンズ系が長焦点側で望遠型を構成するための必
要条件である。
条件式(2)は、第3レンズ群と第4レンズ群との間の
空気間隔変化が非点収差には大きく影響するが、コマ収
差にはほとんど効かないようにするための条件である。
条件式(2)がg足されないと、短焦点側での第3レン
ズ群までの焦点距離が負となり、明らかに第4レンズ群
の屈折力が強<ナル。
また条件式(1)から第3レンズ群の屈折力も強くなる
。このため第3レンズ群(!−第4レンズ群トの間の空
気間隔変化がコマ収差にも大きく影響することになり、
全焦点距離範囲に亘って非点収差とコマ収差のバランス
が非常に困難となる。
本発明は上記構成をとることで高変倍比ズームレンズを
実現するものであるが、更に以下の各条件を満足するこ
とにより、より良好な収差補正が可能である。
(311,5fw < f4 (4)  2.0 < I I< 30.0但し、fW
:短焦点側での焦点距離、 1、:短焦点側での第3レンズ群と第4レンズ群との間
の空気間隔。
条件式(3)は第4レンズ群の焦点距離を規定するもの
で、この条件か満足されないと、所定のレンズバックを
得るため第ルンズ群の屈折力を強くする必要があり、ま
た条件式(1)、(2)から第2レンズ群、第3レンズ
群の屈折力も強くなる。このような強い屈折力を有する
レンズ群により構成した場合、短焦点側での全長は小さ
くなり得るが、全体の収差バランスが困難となる。
条件式(4)は短焦点側での第3レンズ群と第4レンズ
群との間の空気間隔を規定するもので、下装置を越える
ことは本発明での非点収差、コマ収差の補正効果が無い
か、又は微小量変化で1正効果を有するかである。微小
量変化で補正効果をもたせる場合、空気間隔の精度が非
常に厳しくなり実際的でなくなる。一方、上限値を越え
るに従って、短焦点側の軸外光束と長焦点側の軸外光束
の両方に対して適切な絞り位置の設定が困難となり、歪
曲収差、像面湾曲が大きく発生することになる。
本発明の4群構成のズームレンズ系は各群間の空気間隔
変化を収差補正に利用しているため、各群の移動が全て
独立であるときその効果が最大になるが、次の特別な場
合でもほぼ同様な効果が得られる。
(り第2レンズ群と第4レンズ群が同一の移動量を有す
る。
(It)第3レンズ群が移動しない。
(T)、(ll)の場合共、ズームカム本数が減少する
こも少なくなる。但し、この場合では中間焦点域での球
面収差と非点収差のバランスが若干難しくなる。また(
II)の場合については、第3レンズ群に絞りを設ける
ことが最も有利であるが、鏡胴構成上、絞りが固定群で
ある第3群にあることは、たいへん有利な条件になる。
但し、短焦点側での非点収差と長焦点側での歪曲収差の
補正が難しくなる。
されている。
rl+”lr・・・は順次物体側からの曲率半径、d・
、d・。
・・・は順次物体側からの軸上芯厚または軸上空気間隔
、lIJ+、Nt・・・は順次物体側がらのレンズのd
線の屈折率そしてν1v*、・・・は順次物体側からの
レンズのd線のアツベ数である。各実施例において第4
レンズ群の後方に固定径絞り四が設けられ、焦点距離の
変動と共に移動している。この固定径絞り^は中間焦点
から長焦点側にかけての中帯以上のメリディオナルフレ
アを除去する働きを有している。第2.4.6.8.1
0図はそれぞれ実施例1〜5のレンズ構成図であり、第
3.5.7.9.11図はそれぞれの各焦点距離におけ
る収差図である。レンズ構成図において、(5)は固定
径絞りを示し、(Slは絞りを示している。
以下余白 f=28.7〜50.0〜83.OFNO,=4.1曲
率半径  軸上面間隔      屈折率   分散f
1=−48309,f−=27201.f==−393
18,f、=185.391実施例2 f=28,7〜50.0〜83.OFNO,=4.1曲
率半径  軸上面間隔      屈折率   分散Σ
d= 125.743〜88.439〜67.743f
に−48,089,fl=28.495.fl=−39
7359,f4=156.735実施例3 f=28.7〜50.0〜83.OFNO,=4.1曲
率半径  軸上面間隔      屈折率   分散Σ
d=115.298〜86.740〜71903E 1
=−44,444,f−=28571.f==−31,
250,f 4=52.198曲率半径  軸上面間隔
      屈折率   分散Σd二127.674〜
91.620〜72.016f+ニー48309.fき
=288O1,f−ニー39.142.f、=105.
001f=28.7〜50.0〜83.OFNO,=4
.1曲率半径  軸上面間隔      屈折率   
分散f 1=−41824、f ==28384 、 
f == −39,021、f =80B54本発明の
ズームレンズ系は焦点合わせ方式として第ルンズ群繰出
しが可能であるが、短焦点側での撮影倍率は長焦点側に
比べかなり低いものになる。短焦点側での撮影倍率をよ
シ高倍率にするだめのマクロ方式としては、第2レンズ
群、第3レンズ群、第4レンズ群の一部あるいは全部を
光軸方向に移動する方式が考えられる。たとえば次の方
法は性能上有利である。
(a)第2レンズ群から第4レンズ群までを全体に物体
側へ移動させながら第3レンズ群をフローティングさせ
る。
この方法は、マクロ時に劣化し易い像面湾曲とコマ収差
の補正に有効である。このマクロ方式を実施例4に適用
したマクロ倍率−0,25Xで収差図を第12図に示す
。このときの第2〜第4レンズ群の移動量はそれ−でれ
5.2mm、 3.9mm、 5.2mmである。
まだ上記(a)方式に比べ性能上若干低下するがより簡
単な方式として以下の2通りのマクロ方式も適している
(b)第2レンズ群と紀4レンズ群を一体で物体側に移
動させる。
(c)第3レンズ群を像側に移動させる。
上記(b)(c)の方式を実施例4に適用した場合の収
差図をそれぞれ第13図と第14図に示す。倍率は共に
−0,25Xで各群の移動量は(b)で1.9mm −
(c)で2.3mm である。図からも明らかなように
本発明のマクロ方式(a) 、 ’(b) 、 (c)
の3方式共倍率−帆25
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になるズームレンズ系の基本的概略構成
で(a)は短焦点側の状態、(b)は長焦点側の状態を
示す。第2図、第4図、第6図、第8図、第10図は本
発明になるズームレンズ系の実施例1から5のレンズ構
成図を示し、第3図、第5図、第7図、第9図、第11
図はそれぞれ実施例1から5の収差図であって、両端と
中間の各焦点距離のそれぞれの球面収差、非点収差、歪
曲収差を示す。また、第12図から第14図は上記実施
例4における種々のマクロ撮影時の収差図である。 Lo:第ルンズ群 L2:第2レンズ群 り、:第3レンズ群 L4=第4レンズ群 出願人  ミノルタカメラ株式会社 第1図 第3図 nジrotロi−正3孟HI       OJuす1
ミ&          &lI第4図 ム 一一王二二 第う図 第す図 〜 一]=ニー 第7図 第U図 第9図 第1θ図 り 一下:二 第11図 鋒”釧島11.正哨1肴ゴ1        ]1kL
号A」し              1巨  −一シ 第13図 微差、正弦条件    非点叔芙        歪曲
第1Φ図 1求面収兼正鉱剥牛    非惹収差 歪曲 −5059(%)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 物体側より順に、負の合成屈折力を有する第ルン
    ズ群、正の合成屈折力を有する第2レンズ群、負の合成
    屈折力を有する第3レンズ群、及び正の合成屈折力を有
    する第4レンズ群から構成され、短焦点側での第ルンズ
    群と第2レンズ群との間の空気間隔及び第3レンズ群と
    第4レンズ群との間の空気間隔が長焦点側で減少し、か
    つ、短焦点側での第2レンズ群と第3レンズ群との間の
    空気間隔が長焦点側で増大するよう、第1、第2、第3
    及び第4レンズ群間の空気間隔をそれぞれ変化させるこ
    とによって像面位置を一定に保ちつつ全系の焦点距離を
    変化させるととも番こ次の各条件を満足することを特徴
    とする広角域を含む高変倍率ズームレンズ系: f−< 、lf+l  、  Iffl < faf+
    <1fsl 但し、fl:  第ルンズ群の焦点距離、fl:  第
    2レンズ群の焦点距離、 fl二  第3レンズ群の焦点距離、 f4:  第4レンズ群の焦点距離。 2、 前記第2レンズ群と第4レンズ群か同じ移動量で
    光軸方向に移動することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のズームレンズ系。 6、前記第3レンズ群が光軸方向に移動しないことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のズームレンズ系。 4、 さらに次の条件を満足することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項乃至第6項のいずれかに記載のズーム
    レンズ系: 1.5 fw < fa 但し fW:短焦点側での焦点距離、 5、 さらに次の条件を満足することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載のズーム
    レンズ系: 、−゛。 2<13 <  30 但し、13 :短焦点側での第3レンズ群と第4レンズ
    群との間の空気間隔。 6、短焦点側において、前記第2から第4レンズ群の一
    部あるいは全部を光軸方向に移動させることによってマ
    クロ撮影を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    乃至第5項のいずれかに記載のズームレンズ系。
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