JPS6116962B2 - - Google Patents

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JPS6116962B2
JPS6116962B2 JP55012931A JP1293180A JPS6116962B2 JP S6116962 B2 JPS6116962 B2 JP S6116962B2 JP 55012931 A JP55012931 A JP 55012931A JP 1293180 A JP1293180 A JP 1293180A JP S6116962 B2 JPS6116962 B2 JP S6116962B2
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JP
Japan
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lens
lens group
negative
group
focal length
Prior art date
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Application number
JP55012931A
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English (en)
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JPS56107211A (en
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Kazuo Fujibayashi
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US06/225,341 priority patent/US4398808A/en
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Publication of JPS6116962B2 publication Critical patent/JPS6116962B2/ja
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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
    • G02B15/163Optical 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 first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167Optical 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 first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/173Optical 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 first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
    • 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
    • G02B15/144105Optical 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 arranged +-+-

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は35ミリフイルム判スチールカメラに用
いるに適し且つ変倍比の大きい写真用ズームレン
ズに関する。 ズームレンズはレンズ交換をすることなく被写
体の倍率を自由に変え得る、即ち、撮影者の意図
に従つて即座に被写体を所望の寸法に変えて撮影
できるため、最近ますます使用される様になつて
きている。このようなズームレンズは、8ミリシ
ネカメラで5乃至10倍、テレビジヨンカメラでは
10乃至30倍のものが通常使用されているが、画面
寸法が小さく、動画の撮影をする8ミリカメラや
テレビカメラに比べて画面寸法が大きく、静止画
を撮影するスチールカメラの場合は光学的により
高い性能が必要とされるため高倍率のズームレン
ズは望み難い。と云うのは、スチールカメラで大
変倍比のズームレンズを実現するためには収差補
正上、大きな問題があり、変倍比のみを大きくし
ても単焦点距離のレンズで撮影した写真の画質に
比較して著しい悪化を示すこととなるためであ
る。 本発明の目的は、35ミリ判程度のフイルムを使
用した時に標準画角から長望遠に至る大変倍比で
且つ全長が望遠側端の焦点距離より短い高性能ズ
ームレンズを提供することにあり、後述する具体
例では35ミリ一眼レフカメラ用レンズとして焦点
距離50ミリから300ミリまで変倍するズームレン
ズを達成した。 また近年、写真レンズの小型化に対する要望が
強いが、ズームレンズを小型にするためには変倍
部を短縮する方法とリレー部を短縮する方法の2
つがある。本発明は前者の方法に於いて、変倍部
に適切なレンズ形態を用いることにより、変倍時
に生ずる収差の変動を小さく抑えながら小型化に
成功したものである。 本発明は物体側から順に、正の第レンズ群、
負の第レンズ群、正の第レンズ群そして負の
第レンズ群を配置し、第レンズ群はフオーカ
シング機能を有し、第レンズ群は光軸上を移動
して変倍する機能を有し、第群は第レンズ群
の移動による像面の移動を補正するために往復運
動をするもので、第レンズ群は順に像側に強い
凹面を向けた負レンズ、両凹レンズと正レンズか
ら成る貼合せ負レンズ、そして物体側に強い凹面
を向けた負レンズを有し、第レンズ群は順に両
凸レンズ、負メニスカスレンズと両凸レンズから
成る貼合せレンズ、物体側に強い凸面を向けた正
レンズを有し、第レンズ群中の貼合せレンズの
焦点距離をF、第レンズ群中第i番目のレ
ンズ面の曲率半径をRi、第レンズ群中の貼
合せレンズの焦点距離をF、第レンズ群中
第i番目のレンズ面の曲率半径をRj、同第j
番目のレンズのd線に対する屈折率をNj、同
第j番目のレンズのアツベ数をνj、全系の広
角端(短焦点距離)をFwとする時、以下の諸条
件の1つ以上を満足する。なお、ここで強い面と
は他方の面より強い曲率を持つ面のことである。 (1) 0<Fw/|F|<0.1、但しF<0 (2) 0.85<R/Fw/1.2 (3) 0.2<R/R<0.6 (4) 0.08<Fw/F<0.35 (5) 1.0<|R|/R<1.6、但しR
<0 (6) 0.35<(N−N)/RFw<0.45 (7) 38<ν−ν 次に各条件の意味を説明する。 変倍部の小型化を図るため、第レンズ群のパ
ワーを、通常この種のズームレンズの配分より強
めている。そしてパワーが強いと、変倍のための
光軸方向の移動に伴なう収差変動は大きくなりが
ちである。 そこで第レンズ群を3つの群で構成し、更に
第2番目の群に条件(1)を設定することにより収差
悪化の問題を解決した。下限を越えると広角の焦
点距離側で負の歪曲が著しくなり、上限を越える
と、コマ収差、非点収差の高次収差が著しく発生
する。 また第レンズ群中の第2群にある貼合せ面は
球面収差及び軸上色収差の補正に寄与しており、
条件(2)を満足することにより、最適な収差補正が
得られる。上限を越えると球面収差及び軸上色収
差の補正が困難となり、下限を越えると、広角の
焦点距離側で内方のコマ収差及び高次の倍率色収
差が著しく発生する。 一方、第レンズ群内で適切なパワー配分をす
ることにより、望遠の焦点距離側で補正過剰にな
りやすい球面収差を適切に補正できるが、これは
条件(3)により実現される。上限を越えると、望遠
の焦点距離側で球面収差が著しく補正過剰とな
り、下限を越えるとコマ収差及び倍率色収差の変
倍に伴なう収差変動が著しくなる。第レンズ群
は変倍に伴なう像面移動を補正するために光軸上
を往復運動するので、第レンズ群と同様に収差
変動を発生しがちである。その上、小型化を図つ
たために第レンズ群のパワーも強く、なおさら
収差変動が発生しやすい。 そこで第レンズ群を3群構成として、パワー
の分割をはかり、かつ条件(4)(5)(6)(7)を満たすこと
によつて、収差変動を抑制している。 条件(4)は像面湾曲を極力発生させずにパワー分
割するものであり、上限を越えると、像面が負方
向へ倒れ、下限を越えると、パワー分割の意味が
うすれ、球面収差などの変倍に伴なう収差変動が
著しくなる。 条件(5)は、球面収差及び非点収差の変倍に伴な
う変動をバランスよく補正するものであり、上限
を越えると球面収差の変動が悪化し、下限を越え
ると非点収差の変動が悪化する。 条件(6)は、貼合せ面を物体側に凸を向けた面と
し、かつ強い負パワーにして、コマ収差を発生さ
せずに、球面収差を効果的に補正するものであ
り、上限を越えると球面収差が補正過剰となり、
下限を越えると球面収差が補正不足となる。条件
(7)は、軸上色収差を補正するものであり、下限を
越えると、色収差が著しく発生する。一般に比較
的焦点距離の長い望遠レンズの光学性能を論ずる
場合、特に問題になるのは二次スペクトルであ
る。本発明のズームレンズに於いても、望遠側で
は焦点距離がかなり大きくなるので二次スペクト
ルは考慮する必要がある。殊に第、、各レ
ンズ群は光軸上を別々に動くので、各レンズ群毎
に、収差を独立に抑えて、変倍に伴なう収差変動
を小さく抑えているが、2次スペクトルについて
も、同様に独立な収差補正が必要である。周知の
通り、二次スペクトルを補正するのに有効な方法
は、ズームレンズの第レンズ群に異常分散ガラ
スを用いることである。 本発明はこれに加えて二次スペクトルの変動を
抑える課題に対処するため、更に正のパワーを持
つ第レンズ群に異常分散ガラスを用いて望遠側
はもちろんのこと各焦点距離に於ける二次スペク
トルをきわめて良好に補正することに成功した。 その条件は第レンズ群中、第j番目のレンズ
の部分分散比をθjとする時、 −0.0023<(θ−θ)/ (ν−ν)<0 とする。この条件の下限を越えると、望遠側にお
ける二次スペクトルが増加するのは勿論のこと、
変倍に伴なう色収差の変動が大きくなる。第6図
に軸上色収差の変動の違いを示すこととし、図中
のAは実施例1に、Bは実施例4に相当する。A
の方がこの条件の下限に近く、Bよりも変動が大
きくなつてる。 以下に本発明による実施例を記載するが、実施
例1のレンズ断面図を第1図に、実施例1.2.3.4.
の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を
第2図a,b,c〜第5図a,b,cに示す。但
し、第1図のは第レンズ群、は第レンズ
群、は第レンズ群、は第レンズ群であ
り、他図で、aは広角側、bは中間、cは望遠側
の無限遠物体に対する縦収差である。 なお、数値データにおいて、Riはレンズ面の
曲率半径、Diはレンズ厚あるいは空気間隔、nd
はd線に対する各レンズ材質の屈折率、νdはd
線に対する各レンズ材質のアツベ数である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1のレンズ断面図。第2図a,
b,c、第3図a,b,c、第4図a,b,c、
第5図a,b,cは順に、実施例1、2、3、
4、の広角、中間、望遠時の収差曲線図。第6図
は実施例1、4の色収差図。 図中、Riはレンズ面の曲率半径、Diはレンズ
厚もしくは空気間隔、dはd線の収差曲線、gは
g線の収差曲線、△Mはメリデイオナル像面、△
Sはサジタル像面である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体側から順に、正の第1レンズ群、負の第
    レンズ群、正の第レンズ群そして負の第レ
    ンズ群を配置し、第レンズ群はフオーカシング
    機能を有し、第レンズ群は光軸上を移動して変
    倍する機能を有し、第群は第レンズ群の移動
    による像面の移動を補正するために往復運動をす
    るズームレンズであつて、第レンズ群は順に像
    側に強い凹面を向けた負レンズ、両凹レンズと正
    レンズから成る貼合せ負レンズそして物体側に強
    い凹面を向けた負レンズを有し、第レンズ群は
    順に両凸レンズ、負メニスカスレンズと両凸レン
    ズから成る貼合せレンズ、物体側に強い凸面を向
    けた正レンズを有し、第レンズ群中の貼合せレ
    ンズの焦点距離をF、第レンズ群中第i番
    目のレンズ面の曲率半径をRi、第レンズ群
    中の貼合せレンズの焦点距離をF、第レン
    ズ群中第j番目のレンズ面の曲率半径をRj、
    同第j番目のレンズのd線に対する屈折率をN
    j、同第j番目のレンズのアツベ数をνj、全
    系の広角端の焦点距離をFwとする時、 (1) 0<Fw/|F|<0.1、但しF<0 (2) 0.85<R/Fw/1.2 (3) 0.2<R/R<0.6 (4) 0.08<Fw/F<0.35 (5) 1.0<|R|/R<1.6、但しR
    <0 (6) 0.35<(N−N)/RFw<0.45 (7) 38<ν−ν なる各条件を満足することを特徴とするズームレ
    ンズ。
JP1293180A 1980-01-31 1980-01-31 Zoom lens Granted JPS56107211A (en)

Priority Applications (2)

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JP1293180A JPS56107211A (en) 1980-01-31 1980-01-31 Zoom lens
US06/225,341 US4398808A (en) 1980-01-31 1981-01-15 Compact zoom lens of high magnification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1293180A JPS56107211A (en) 1980-01-31 1980-01-31 Zoom lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56107211A JPS56107211A (en) 1981-08-26
JPS6116962B2 true JPS6116962B2 (ja) 1986-05-02

Family

ID=11819038

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JP (1) JPS56107211A (ja)

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Also Published As

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US4398808A (en) 1983-08-16
JPS56107211A (en) 1981-08-26

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