JPS61156016A - ズ−ムレンズ系 - Google Patents

ズ−ムレンズ系

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JPS61156016A
JPS61156016A JP59276764A JP27676484A JPS61156016A JP S61156016 A JPS61156016 A JP S61156016A JP 59276764 A JP59276764 A JP 59276764A JP 27676484 A JP27676484 A JP 27676484A JP S61156016 A JPS61156016 A JP S61156016A
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JP
Japan
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lens
group
lens system
positive
refractive power
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JP59276764A
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English (en)
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JPH055327B2 (ja
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Shinichi Mihara
伸一 三原
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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
    • G02B15/144Optical 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
    • G02B15/1441Optical 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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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】 (技術分野) 本発明はズームレンズ系に関し、特に撮像デバイスとし
て電子機i管、固体撮像素子を使用した撮影機用のズー
ムレンズ系に関する。
(従来技術) 撮像デバイスとして電子撮像管や固体撮像素子を使用し
た撮影機用のズームレンズ系の最近の傾向は、変倍比が
3〜8倍、ワイド端の焦点距離が画面の対角線長程度、
撮像素子が低感度であるためKFナンバーがF/2,0
  よりも明るいズームレンスカ用いられている。そし
て、ズームレンズ系の構成として概ね7オーカス群、バ
リエータ一群。
コンペンセータ一群およびリレーレンズ群かうする4群
構成であり、ズーム時にはバリエータ一群とコンペンセ
ータ一群とが光軸方向に移動する構成となっている。と
ころが電子撮像デバイスは、一般にライカサイズフイル
ムにくらべそのサイズは1/〜115シがなく、さらに
電子撮像デバイスは年々小型化される一方であるために
、ズームレンズの焦点距離も短くしなければならない。
すると必然的にバックフォーカスが短くなってしまう。
特にレンズ後端から撮像面゛までの間にはローノ(スフ
イルターとしての厚い水晶フィルターや赤外光カット用
フィルターの挿入スペースは不可欠であり、ファインダ
ー光学系を使用するために一眼レフレックス方式を採用
するとなると、クイックリターンミラーやハーフプリズ
ム用の挿入スペースも必要となる。さらに他に測光用の
プリズム等も挿入するとなるとバックフォーカスが短い
のははなはだ具合が悪いものである。したがって、焦点
距離にくらベバッ〃オーカスの長いズームレンズ系が特
に必要になる。
従来のこの糧のズームレンズ系としては、例えば特開昭
58−102208号公報のものがあるが、このリレー
レンズ系の*iは、・物体側からみてリレーレンズ系の
前群が正レンズと正レンズの2枚からなり、ここでほぼ
アフォーカルとなり、その後正レンズ、正レンズおよび
負レンズからなるリレーレンズ系の中間群と、これより
少し間隔をおいて配設された負レンズ、正レンズおよび
正レンズあるいは正レンズと正レンズの後群とから構成
されている。しかし、このリレーレンズ系の構成では、
いずれも負の成分が比較的に像側に寄っているためにバ
ックフォーカスが短いものとなっている。このようなズ
ームレンズ系において、バックフォーカスを最短焦点距
離と最長焦点距離との相乗平均値の0.8倍以上に保つ
ようにすると、リレーレンズ系の中間群の負レンズの屈
折力を増大しなければならず、その結果球面収差やコマ
収差の高次成分が大きくなりフレアーが多くなりやすい
と同時に、ベラパル和が負になりやすく好ましいもので
はなかった。また、コンペンセータ一群の負の屈折力も
増大する傾向になり、そのレンズ移動のためのカムの精
度も一層厳しいものとなってしまう。
(目的) 本発明は、叙上の点に、@み、バックフォーカスを最短
焦点距離と最長焦点距離との相乗平均値の0.8倍以上
に保ちながら、各収差が良好に補正され、かつ、コンペ
ンセータ一群の負のパワーモ強くなりすぎないよ5Kし
た高性能のズームレンズ系を提供するにある。
(構成) 本発明のズームレンズ系の構成は、物体側から順1/C
,負レンズL、と正レンズL2の接合レンズおよび正レ
ンズL3とからなり正の屈折力をもち変倍時には不動で
あって、合焦時にのみ可動となる7オ一カシング機能を
有する第1群GXと、負レンズL4および負レンズL5
と正レンズL6の接合レンズとから、なり、負の屈折力
をもち変倍時にのみ可動となり主に変倍機能を有するバ
リエータ−の第2群GI[と、負レンズL7からなり負
の屈折力をもち変倍時にのみ可動であり主に変倍時に生
ずる焦点位置の変動を補正するためのコンベンセーター
の第3群G、とかも構成される変倍系と、この変倍系に
続き正レンズL8と正レンズL9とからなるリレーレン
ズ群前群と、ここでほぼアフォーカルとなり光学ファイ
ンダー用プリズムPと絞りが挿入される間隙を設け、そ
の後に正レンズLIOr両凹の負レンズL および正レ
ンズL、2からなるリレー1ル ンズ系の中間群と、これに少し間隔をおいて2枚の正レ
ンズまたは正レンズL13および正の接合レンズL、4
1L、5とからなるリレーレンズ系の後群とから構成さ
れる固定のリレーレンズ系である第4#Grvとから構
成されている。そして、これらの各レンズは単玉でも接
合レンズであってもよい。なお、このズームレンズ系の
バックフォーカス部分には赤外光カット用フィルターや
ローパスフィルターとしての水晶フィルターF等が挿入
される。
本発明では、王妃目的を達成するため、リレーレンズ系
である第4詳GrVの中間群のレンズ配列を、正レンズ
L、。2両凹の負レンズL11および正レンズL12と
することKより、上記両凹の負レンズL4.やコンベン
セーターの第3群GIl[のレンズL7の負の屈折力を
増大することなくバックフォーカスを十分長くとること
ができた。そして、そのときのリレーレンズ系である第
4詳GrVの中間群全体の屈折力自体は極めて小さく、
主に収差補正機能を有している。その役割をはだす為の
条件が次の条件式によって表わされる。
(1)  −0.3<φ42・f、(0,3(i+) 
 0.5 (SF4□、 (1,2(li+)  −5
,0< 5F425/SF4□、 (−0,2(1■)
l 5F4221 < 0.5但シ、φ4□はリレーレ
ンズ系である第4詳Gやり中間群の屈折力、f、はズー
ムレンズ系の最短焦点距離と最長焦点距離の相乗平均値
、SF4□118F42□。
8F4□3はリレーレンズ系である第4詳GTVの中間
群の物体側圧レンズL1o、中間の両凹負レンズ”jl
および像側正レンズL1□のそれぞれのシエイプ・ファ
クターで、S F =(rn + rv )/ (rn
  ry )で定義されるもので、ここ゛にr2はレン
ズ最前面の曲率半径、rnはレンズ最終面の曲率半径で
ある。
次に、上記の各条件について説明する。
上記条件(1)は、リレーレンズ系である第4詳GIV
の中間群の屈折力を規定したもので、上限値を越えると
十分なバックフォーカスを得ることができない。また、
下限値を越えるとバックフォーカスを長くするのには有
利となるが、第4詳GTVの中間群の負レンズの屈折力
が増大しやすく、球面収差やコマ収差の高次成分が出や
すくなり好ましくない。バックフォーカスを長くしたり
射出瞳を遠くしたりするために、リレーレンズ系である
第4詳GXVの後群を正レンズ2枚で構成しているが、
このために負の歪曲収差が発生しやすい。これを防ぐた
めに中間群の後群の構成は3次の歪曲収差係数が各回毎
で小さくなるようKなっているが、この構成では逆に3
次の負の球面収差係数が大きくなる。したがりて、第4
詳Gヤの中間群では、3次の正の球面収差係数を出して
補正する必要がある。しかしながら、そのために、中間
群の負レンズL l 1の3次の正の球面収差係数をよ
り大きくしようとすると、高次の収差が発生しやすくな
るので、その両側の正レンズL、。、L、2をそれぞれ
球面収差が最小となるよ5な形状とするのが理想的であ
る。また、リレーレンズ系である第4詳Gyの中間群に
は物体側からほぼアフォーカルな光束が入射するので、
上記条件中により第4詳G の中間群からはアフォーカ
ルに近い光束が射■ 出することや、この群による歪曲収差の発生量を小さく
することを考えると対称形に構成するのがよい。したが
りて、この中間群の物体側および像側にある2枚の正レ
ンズL、。、L、2は、アフォーカル光束に対してほぼ
球面収差を最小解にしてそれぞれ逆向きに配置するのが
よい。そして、中間の負レンズL l 1の形状も高次
収差の発生を抑えることや、歪曲収差を補正するために
対称型に近い方がよい。′上記条件(11)〜(1v)
はそのための条件である。
条件(II)の上限値、下限値をはずれると、リレーレ
ンズ系である第4詳G。の中間群による球面収差の補正
能力が低下し、全体として負の大きな値になりやすく好
ましくない。
条件(ii+)の上限値を越えると、負の歪曲収差が発
生しやすくなり、下限値を越えるとやはり負の球面収差
が発生しやすくなる。
条件(1v)の上限値を越えると高次の球面収差が発生
しやすくなるので好ましくない。
以上の諸条件を満足することにより本発明のズームレン
ズ系はバックフォーカスを長くとりながら各収差補正を
良好に行うことが可能となる。
(実施例) 以下、上記の各条件を満す本発明の実施例を示すO 第1図は本発明のズームレンズ系の第1実施例、@5図
は本発明のズームレンズ系の第2実施例、第9図は本発
明のズームレンズ系の第3実施例それぞれの構成を示す
断面図である。いずれも物体側より順に、7オ一カシン
グ機能を有する第1群GX、変倍時に可動のバリエータ
の第2群Gユ、同じく変倍時に可動のコンベンセーター
の第3群G1□から構成される変倍系と、固定のリレー
レンズ系である第4群Gyとから本発明のズームレンズ
系は構成されている。
本発明では、上記第4群Gyは正レンズL8゜L、2枚
からなる前群と、ここでほぼアフォーカルとなり光学フ
ァインダー用プリズムPと絞りが挿入される空隙を介し
、正レンズL、。1両凹の負レンズL1.および正レン
ズL1□とからなる中間群と、少し間隔をおいて配置さ
れた正レンズL4.と正の接合レンズ”14 # L1
5とからなる後群とから構成されている。第1図、第5
図で示す第1.第2夾施例では、その後に赤外光カット
用フィルターF等が挿入され、第9図で示す第5実施例
ではさらに測光用のプリズムP2が挿入されている。
第2図〜第4図は本発明のズームレンズ系の第1実施例
の、第6図〜第8図は第2実施例の、第10図〜第12
図は第3実施例における各々広角端。
中間および望遠端におけるそれぞれの各収差曲線図を示
している。
次の各実施例において、R直は物体側より順に第1番目
のレンズおよびプリズムの曲率半径、Diは物体側より
順に第1番目のレンズ厚およびプリズム厚および空気間
隔、Niとνiはそれぞれ物体側より順は第1番目のレ
ンズおよびプリズムの硝子の屈折率とアツベ数である。
実施例1 f = 15.5〜45.6     F冨1.42ω
=7.6°〜20.5゜ B、 f = 23.79 (ただし−系外光カットン
イルメー等は除(7)実施例2 f = 15.5〜45.6 F晶1.42ω=7.6
°〜20.5゜ B、f=24.44 (ただし、赤外光カットフィルタ
ー等は除く。)実7III例3 633″″   0 B、f=21.98(ただし、赤外光カットフィルター
等は除く。)次に示す第1表は1本発明の各実施例の上
記諸条件の数値を示す。
第  1  表 最短焦点距離と最長焦点距離との相乗平均値f3は各実
施例とも26.0mmである。
(効果) 本発明のズームレンズ系は、物体側から順にフォーカシ
ング鮮の第1群Gxと、バリエータ−の第2群G0と、
コンベンセーターの第3#PGmとからなる変倍系と、
固定の第4群qXvのリレーレンズ系からなるズームレ
ンズ系において、第4群Grvのリレーレンズ系の中間
群を、正レンズ、両凹負レンズおよび正レンズの順に配
列し、なおかつこの群をできるだけ対称型にすることに
より、各収差を十分良好にしながらも、プリズムまたは
クイックリターンミラー、そしてフィルター類やシャッ
タ等の部材をレンズ後端から撮像面までの間に%li人
するのに十分な0.8 f、以上の長いパックフォーカ
スを有スるズームレンズ系とすることがテキた。また、
コンペンセータ一群である第3#GTr1の焦点距離も
、ズームレンズ系の最短焦点距離と最長焦点距離の相乗
平均値f302倍程度とゆるい屈折力とすることができ
、このレンズを移動させて変倍時に発生する焦点位置の
変動を補正するためのカムの公差許容量が緩和され、撮
像デバイスとして電子撮像管や固体撮像素子を使用した
撮影機用のズームレンズ系として高性能のものが得られ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1実施例を示すズームレンズ系の
構成を示す断面図、 第2図〜第4図は、上記第1図に示すズームレンズ系の
広角端、中間および望遠端における各収差曲線図、 第5図は、本発明の第2実施例を示すズームレンズ系の
構成を示す断面図、 第6図〜第8図は、上記第5図に示すズームレンズ系の
広角端、中間および望遠端における各収差曲線図、 第9図は、本発明の第3実施例を示すズームレンズ系の
構成を示す断面図、 第10図〜第12図は、上記第9図に示すズームレンズ
系の広角端、中間および望遠端における各収差曲線図で
ある。 Fl、4           W=20.5゜球面収
差      井点収差 W=20.5゜ 歪曲収差 Fl、4          W=12.6゜球面収差
      弁点収差 W=12.6゜ 歪曲収差 球面収差      卵点収差 W=7.6゜ 、歪曲収差。 Fl、4          W=20.5゜球面収差
      井点収差 W=20.5゜ 歪曲収差 Fl、4         W=12.6゜球面収差 
     非点収差 W=12.6゜ 歪曲収差 Fl、4         W=7.6’珠面収差  
    非点収差 W=7.6゜ 歪曲収差 Fl、4          W=20.5゜球面収差
       づト点収差 W=20.5゜ 歪曲収差 Fl、4          W=12.6゜球面収差
      非点収差 W=12.6゜ 歪曲収差 W=7.6゜ 歪曲収差

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体側より順に、正の屈折力を有し変倍時は不動で合焦
    時のみ可動となるフォーカシングの第1群と、負の屈折
    力を有し変倍時にのみ可動となるバリエーターの第2群
    と、負の屈折力を有し可動であって主として変倍時に発
    生する焦点位置の変動を補正するコンベンセーターの第
    3群とからなる変倍系と、リレーレンズ系の第4群とか
    ら構成され、前記第4群が物体側より順に、1枚または
    2枚の正レンズよりなる前群と、ここでほぼアフォーカ
    ルとした後に正レンズ、両凹の負レンズおよび正レンズ
    よりなる中間群と、少し間隔をおいて単レンズまたは接
    合レンズの正レンズと正レンズとからなる後群との3群
    から構成されるものであって、以下の条件を満すことを
    特徴とするズームレンズ系。 (i)−0.3<φ_4_2・f_S<0.3 (ii)0.5<SF_4_2_1<1.2 (iii)−5.0<SF_4_2_3/SF_4_2
    _1<−0.2 (iv)|SF_4_2_2|<0.5 但し、f_S・・・・・・・・最短焦点距離と最長焦点
    距離との相乗平均値 φ_4_2・・・・・・・リレーレンズ系の中間群の屈
    折力 {SF_4_2_1、SF_4_2_2、SF_4_2
    _3}・・・リレーレンズ系の中間群各レンズのそれぞ
    れのシェイプ・ファクターで次の式によって定義される
    。 SF=(r_R+r_F)/(r_R−r_F) ここに{r_R・・・各レンズの最後面の曲率半径、 r_F・・・各レンズの最前面 の曲率半径}
JP59276764A 1984-12-27 1984-12-27 ズ−ムレンズ系 Granted JPS61156016A (ja)

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JPH055327B2 JPH055327B2 (ja) 1993-01-22

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58102208A (ja) * 1981-12-14 1983-06-17 Konishiroku Photo Ind Co Ltd コンパクト・ズ−ムレンズ
JPS58127909A (ja) * 1982-01-26 1983-07-30 Canon Inc ズ−ムレンズ
JPS5969712A (ja) * 1982-10-14 1984-04-20 Canon Inc ズ−ムレンズ

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