JPS6135532B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6135532B2 JPS6135532B2 JP56058805A JP5880581A JPS6135532B2 JP S6135532 B2 JPS6135532 B2 JP S6135532B2 JP 56058805 A JP56058805 A JP 56058805A JP 5880581 A JP5880581 A JP 5880581A JP S6135532 B2 JPS6135532 B2 JP S6135532B2
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- JP
- Japan
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- lens group
- lens
- group
- focal length
- positive
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Links
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- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
- G02B9/14—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +
Description
本発明は、特に望遠ズームレンズに好適なズー
ムレンズに関するものである。 従来からズームレンズの１つの型式として、物
体側から順に正、負、正の屈折力配置を有する３
群から成る変倍部と更に固定部により構成され、
第２レンズ群を光軸方向に移動させて焦点距離を
変化させると同時に、第３レンズ群を曲線移動さ
せて焦点移動を補正するズームレンズが良く知ら
れている。この型式のズームレンズに於いては、
フオーカシング部の第１レンズ群の位置は、ズー
ミングによつて変化することがなく、従つて短焦
〓〓〓〓
点側と長焦点側で全長が変化しないという利点が
ある。然しながら一般にこの種のズームレンズで
は、変倍比や口径比を大きくすれば全長や前玉径
の増大を招くために甚だコンパクト性を欠くもの
となる。公知のズームレンズ、例えば特公昭49−
899号、特開昭51−37247号、特開昭51−63635
号、特開昭52−56946号、特開昭53−131852号な
どに開示されたレンズにあつては、レンズ第１面
から焦点面までの長さと、長焦点側の焦点距離の
比、即ち望遠比が略１程度のものが殆んどであつ
て、最短でも0.97程度である。この様に全長は長
焦点側で良好な収差補正を成し得る程度に決定さ
れるが、全長がズーミングによつて変化しないた
めに、短焦点側ではその相等焦点距離の固定焦点
距離レンズに比較して相当に大きなものとならざ
るを得ない。これはレンズをカメラボデイに装着
し収納した時、或いは運搬時に大きな負担となる
ことは明らかである。 そこで上述の欠点を除去すると同時により少な
い構成枚数で高性能を達成する従来のズームレン
ズとしては長焦点側で全長が伸びるようなズーム
タイプを選択し、かつ選宜な屈折力配置を与える
と共に、移動カム溝の曲線をなめらかにすること
が前提条件となる。この種の型式のズームレンズ
としては、例えば特公昭55−40850号、特開昭55
−161207号などに記載されているように、変倍部
を正の第１レンズ群と負の第２レンズ群で構成
し、第２レンズ群を光軸方向へ直線移動させて焦
点距離を変化させ、同時に第１レンズ群を曲線移
動させて焦点移動を補正する方法が知られてい
る。然しこの方法では、比較的径が大きく重量の
ある第１レンズ群を彎曲したカム溝に沿つて移動
させるために、鏡筒構造上無理が多く、又製作精
度も悪化するのを避け得ず、主に８ミリフイルム
用レンズとして使用されていた。 本発明の目的は、これらの欠点を除去するため
に、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の
第２レンズ群、正の第３レンズ群を配し、第
１レンズ群を光軸上前後に直線移動させ、同時
に第２レンズ群を逆方向に物体側に凸の曲線移
動させることによつて、全系の集点距離を変化さ
せると共に像面を一定に保ち、更に適宜な屈折力
配置を選択することにより、軽量で小径の第２レ
ンズ群を曲線運動させ鏡筒への負担を減少するよ
うにすることにある。 今、第１レンズ群の焦点距離をｆ、第２レ
ンズ群の焦点距離をｆ、第１レンズ群と第
２レンズ群との短焦点時の主点間隔をｅ12′と
し、第１レンズ群と第２レンズ群の移動量を
短焦点時の位置を基準としてそれぞれξ，ηとす
る。但し、ξ、ηは光軸上物体側より像側へ向う
方向を正符号とする。ここでＰ＝（ｅ12′−ｆ−
ｆ）＋Ｑ、Ｑ＝−（ｆ）２／（ｅ12′−ｆ−
ｆ）と定義し、ξを単調に線型的に変化させる
と、ξの移動量に対するηの移動量の比は次式で
与えられる。 ｄη／ｄξ＝（η＋Ｑ）／（２η＋ξ＋Ｐ） この式に於いて、長焦点時の第１レンズ群と第
２レンズ群の移動量をそれぞれξT，ηTとする
と、｜ｄη／ｄξ｜にξ＝ξTとη＝ηTを代入し
たときの値が小さいほどカム溝の製作が容易にな
る。即ち、ズーミングに際して第１レンズ群と
第２レンズ群は光軸上を逆方向に移動するため
に、ξの移動量に対してηの移動量が多くなれば
なるほど、仕事量の差ができて滑らかに動かなく
なるわけである。 従つて｜ｄη／ｄξ｜にξ＝ξTとη＝ηTを代
入したときの値を小とするためには、第１レンズ
群の焦点距離ｆが大きいほど、第２レンズ群
の焦点距離ｆが小さいほど、又第１レンズ群
と第２レンズの主点間隔ｅ12′が小さいほど
有利となる。 種々の検討の結果、経験上実現できる範囲とし
ては、 (1) 0.4＜−ｄη／ｄξ＜５ であることが判つた。この条件式(1)の上限値を超
えると、ξとηの移動量の比が大きくなるため
に、第２レンズ群から滑らかに動かなくなる。
一方下限値を超えると、各レンズ群，の動き
に対しては有利となるが、これを実現するため
に、ｆが大、｜ｆ｜が小となつて、バツクフ
オーカスが大きくなり好ましくない。但し条件式
(1)を満足するならば、第１レンズ群は直線的に
移動する必要はなく、曲線移動しても支障はな
い。 第１図から第５図は本発明に係るズームレンズ
の各具体的実施例のレンズ形状を示し、物体側か
ら順に、第１レンズ群は焦点調節と像面を一定
〓〓〓〓
に保持するための正レンズ群であり負レンズと少
なくとも１枚の正レンズより成る。第２レンズ群
は変倍のため即ち焦点距離を変化させるための
負レンズ群であり、第３レンズ群は結像のため
の正レンズ群で、この第３レンズ群は更に前群
Fと後群Rより成り、前群Fは２枚の正レン
ズと少なくとも１枚の負レンズより成り、後群
Rは正レンズと負レンズを有し、短焦点時の全系
の焦点距離をｆW、同じく全系の長さをＬW、第１
レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の
焦点距離をそれぞれｆ，ｆ，ｆ、短焦点時
の第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔ｅ
12′、第３レンズ群中の前群Fの焦点距離をｆ
Fとし、前群F中で像側に最も近い正レンズの
屈折率をＮ3P、同じく像側に最も近い負レンズの
屈折率をＮ3N、固定第３レンズ群の長さをL3と
するとき、以下の条件式を満足することが好まし
い。 (2) −1.2＜（ｅ12′−ｆ−ｆ）／ｆW＜−0.7 (3) 0.8＜ｆF／ｆ＜1.3 (4) 0.63＜L3／ＬW＜0.74 (5) Ｎ3P＜Ｎ3N これらの条件式に於いて、条件式(2)は移動型態
を具体化する条件であり、第２レンズ群を滑ら
かなカム溝に沿つて移動させるためのものであ
る。条件式(3)、(4)は固定第３レンズ群の屈折力
配置を決定したときに生ずる収差の劣化も補正
し、全系を良好な収差補正に保つ条件である。 条件式(2)の上限は長焦点時の第１レンズ群と
第２レンズ群の移動量の比率を小さくするため
のもので、これにより第２レンズ群のカム溝の
曲線が滑らかになり、円滑なズーミング操作が行
なえる。上限値を超えると、収差補正上は好まし
くても鏡筒の製作に困難性を伴う。一方、下限値
を超えると第２レンズ群の屈折力が強まり、変
倍による収差変動が除去し難くなり、第１レンズ
群の屈折力が弱まることと相挨つてバツクフオ
ーカスが長くなりコンパクト性を欠くことにな
る。 条件式(3)は固定第３レンズ群自体の望遠比を
小さくするためのものであり、上限値を超えると
収差補正上は好ましいが、望遠比が大となり光学
全長が長くなる。一方、下限値を超えるとペツツ
パール和が負の方向に増大し、像面彎曲が補正過
剰となり、非点収差も大となり、同時に輪帯球面
収差も大きくなる。 条件式(4)は条件式(3)に関連して全長を短かくす
るためのものであり、実施例では長焦点時に全長
が伸びるため、通常のズームレンズに比較して短
焦点時で全長に対する固定第３レンズ群の長さ
の比は大きい。上限値を超えると全系が長くな
り、前玉径の増大を招来し、下限値を超えるとペ
ツツバール和が負に増大し、歪曲収差も正で糸巻
き型が顕著となる。 条件式(5)は第３レンズ群の固定前群Fを構
成する像側に最も近い正レンズと、同じく像側に
最も近い負レンズのガラスの屈折率の関係を規定
するものであり、固定前群F中の負レンズを正
レンズよりも高屈折率にすることにより、ペツツ
バール和の負の方向への増大を防止し、像面彎曲
の補正を実施しようとするものである。 以上の条件を満たし第１図〜第６図に示す実施
例の具体的数値例を次に記載する。尚、実施例の
番号は図面番号と対応している。数値例中、Ri
は物体側から数えた第ｉ番目のレンズ面の曲率半
径、SRは絞り、Diはｉ番目のレンズの軸上厚又
は空気間隔、Niとνｉはそれぞれ第ｉ番目のレ
ンズのｄ線に対する屈折率とアツベ数である。
ムレンズに関するものである。 従来からズームレンズの１つの型式として、物
体側から順に正、負、正の屈折力配置を有する３
群から成る変倍部と更に固定部により構成され、
第２レンズ群を光軸方向に移動させて焦点距離を
変化させると同時に、第３レンズ群を曲線移動さ
せて焦点移動を補正するズームレンズが良く知ら
れている。この型式のズームレンズに於いては、
フオーカシング部の第１レンズ群の位置は、ズー
ミングによつて変化することがなく、従つて短焦
〓〓〓〓
点側と長焦点側で全長が変化しないという利点が
ある。然しながら一般にこの種のズームレンズで
は、変倍比や口径比を大きくすれば全長や前玉径
の増大を招くために甚だコンパクト性を欠くもの
となる。公知のズームレンズ、例えば特公昭49−
899号、特開昭51−37247号、特開昭51−63635
号、特開昭52−56946号、特開昭53−131852号な
どに開示されたレンズにあつては、レンズ第１面
から焦点面までの長さと、長焦点側の焦点距離の
比、即ち望遠比が略１程度のものが殆んどであつ
て、最短でも0.97程度である。この様に全長は長
焦点側で良好な収差補正を成し得る程度に決定さ
れるが、全長がズーミングによつて変化しないた
めに、短焦点側ではその相等焦点距離の固定焦点
距離レンズに比較して相当に大きなものとならざ
るを得ない。これはレンズをカメラボデイに装着
し収納した時、或いは運搬時に大きな負担となる
ことは明らかである。 そこで上述の欠点を除去すると同時により少な
い構成枚数で高性能を達成する従来のズームレン
ズとしては長焦点側で全長が伸びるようなズーム
タイプを選択し、かつ選宜な屈折力配置を与える
と共に、移動カム溝の曲線をなめらかにすること
が前提条件となる。この種の型式のズームレンズ
としては、例えば特公昭55−40850号、特開昭55
−161207号などに記載されているように、変倍部
を正の第１レンズ群と負の第２レンズ群で構成
し、第２レンズ群を光軸方向へ直線移動させて焦
点距離を変化させ、同時に第１レンズ群を曲線移
動させて焦点移動を補正する方法が知られてい
る。然しこの方法では、比較的径が大きく重量の
ある第１レンズ群を彎曲したカム溝に沿つて移動
させるために、鏡筒構造上無理が多く、又製作精
度も悪化するのを避け得ず、主に８ミリフイルム
用レンズとして使用されていた。 本発明の目的は、これらの欠点を除去するため
に、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の
第２レンズ群、正の第３レンズ群を配し、第
１レンズ群を光軸上前後に直線移動させ、同時
に第２レンズ群を逆方向に物体側に凸の曲線移
動させることによつて、全系の集点距離を変化さ
せると共に像面を一定に保ち、更に適宜な屈折力
配置を選択することにより、軽量で小径の第２レ
ンズ群を曲線運動させ鏡筒への負担を減少するよ
うにすることにある。 今、第１レンズ群の焦点距離をｆ、第２レ
ンズ群の焦点距離をｆ、第１レンズ群と第
２レンズ群との短焦点時の主点間隔をｅ12′と
し、第１レンズ群と第２レンズ群の移動量を
短焦点時の位置を基準としてそれぞれξ，ηとす
る。但し、ξ、ηは光軸上物体側より像側へ向う
方向を正符号とする。ここでＰ＝（ｅ12′−ｆ−
ｆ）＋Ｑ、Ｑ＝−（ｆ）２／（ｅ12′−ｆ−
ｆ）と定義し、ξを単調に線型的に変化させる
と、ξの移動量に対するηの移動量の比は次式で
与えられる。 ｄη／ｄξ＝（η＋Ｑ）／（２η＋ξ＋Ｐ） この式に於いて、長焦点時の第１レンズ群と第
２レンズ群の移動量をそれぞれξT，ηTとする
と、｜ｄη／ｄξ｜にξ＝ξTとη＝ηTを代入し
たときの値が小さいほどカム溝の製作が容易にな
る。即ち、ズーミングに際して第１レンズ群と
第２レンズ群は光軸上を逆方向に移動するため
に、ξの移動量に対してηの移動量が多くなれば
なるほど、仕事量の差ができて滑らかに動かなく
なるわけである。 従つて｜ｄη／ｄξ｜にξ＝ξTとη＝ηTを代
入したときの値を小とするためには、第１レンズ
群の焦点距離ｆが大きいほど、第２レンズ群
の焦点距離ｆが小さいほど、又第１レンズ群
と第２レンズの主点間隔ｅ12′が小さいほど
有利となる。 種々の検討の結果、経験上実現できる範囲とし
ては、 (1) 0.4＜−ｄη／ｄξ＜５ であることが判つた。この条件式(1)の上限値を超
えると、ξとηの移動量の比が大きくなるため
に、第２レンズ群から滑らかに動かなくなる。
一方下限値を超えると、各レンズ群，の動き
に対しては有利となるが、これを実現するため
に、ｆが大、｜ｆ｜が小となつて、バツクフ
オーカスが大きくなり好ましくない。但し条件式
(1)を満足するならば、第１レンズ群は直線的に
移動する必要はなく、曲線移動しても支障はな
い。 第１図から第５図は本発明に係るズームレンズ
の各具体的実施例のレンズ形状を示し、物体側か
ら順に、第１レンズ群は焦点調節と像面を一定
〓〓〓〓
に保持するための正レンズ群であり負レンズと少
なくとも１枚の正レンズより成る。第２レンズ群
は変倍のため即ち焦点距離を変化させるための
負レンズ群であり、第３レンズ群は結像のため
の正レンズ群で、この第３レンズ群は更に前群
Fと後群Rより成り、前群Fは２枚の正レン
ズと少なくとも１枚の負レンズより成り、後群
Rは正レンズと負レンズを有し、短焦点時の全系
の焦点距離をｆW、同じく全系の長さをＬW、第１
レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の
焦点距離をそれぞれｆ，ｆ，ｆ、短焦点時
の第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔ｅ
12′、第３レンズ群中の前群Fの焦点距離をｆ
Fとし、前群F中で像側に最も近い正レンズの
屈折率をＮ3P、同じく像側に最も近い負レンズの
屈折率をＮ3N、固定第３レンズ群の長さをL3と
するとき、以下の条件式を満足することが好まし
い。 (2) −1.2＜（ｅ12′−ｆ−ｆ）／ｆW＜−0.7 (3) 0.8＜ｆF／ｆ＜1.3 (4) 0.63＜L3／ＬW＜0.74 (5) Ｎ3P＜Ｎ3N これらの条件式に於いて、条件式(2)は移動型態
を具体化する条件であり、第２レンズ群を滑ら
かなカム溝に沿つて移動させるためのものであ
る。条件式(3)、(4)は固定第３レンズ群の屈折力
配置を決定したときに生ずる収差の劣化も補正
し、全系を良好な収差補正に保つ条件である。 条件式(2)の上限は長焦点時の第１レンズ群と
第２レンズ群の移動量の比率を小さくするため
のもので、これにより第２レンズ群のカム溝の
曲線が滑らかになり、円滑なズーミング操作が行
なえる。上限値を超えると、収差補正上は好まし
くても鏡筒の製作に困難性を伴う。一方、下限値
を超えると第２レンズ群の屈折力が強まり、変
倍による収差変動が除去し難くなり、第１レンズ
群の屈折力が弱まることと相挨つてバツクフオ
ーカスが長くなりコンパクト性を欠くことにな
る。 条件式(3)は固定第３レンズ群自体の望遠比を
小さくするためのものであり、上限値を超えると
収差補正上は好ましいが、望遠比が大となり光学
全長が長くなる。一方、下限値を超えるとペツツ
パール和が負の方向に増大し、像面彎曲が補正過
剰となり、非点収差も大となり、同時に輪帯球面
収差も大きくなる。 条件式(4)は条件式(3)に関連して全長を短かくす
るためのものであり、実施例では長焦点時に全長
が伸びるため、通常のズームレンズに比較して短
焦点時で全長に対する固定第３レンズ群の長さ
の比は大きい。上限値を超えると全系が長くな
り、前玉径の増大を招来し、下限値を超えるとペ
ツツバール和が負に増大し、歪曲収差も正で糸巻
き型が顕著となる。 条件式(5)は第３レンズ群の固定前群Fを構
成する像側に最も近い正レンズと、同じく像側に
最も近い負レンズのガラスの屈折率の関係を規定
するものであり、固定前群F中の負レンズを正
レンズよりも高屈折率にすることにより、ペツツ
バール和の負の方向への増大を防止し、像面彎曲
の補正を実施しようとするものである。 以上の条件を満たし第１図〜第６図に示す実施
例の具体的数値例を次に記載する。尚、実施例の
番号は図面番号と対応している。数値例中、Ri
は物体側から数えた第ｉ番目のレンズ面の曲率半
径、SRは絞り、Diはｉ番目のレンズの軸上厚又
は空気間隔、Niとνｉはそれぞれ第ｉ番目のレ
ンズのｄ線に対する屈折率とアツベ数である。
【表】
〓〓〓〓
【表】
【表】
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【表】
【表】
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【表】
【表】
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【表】
【表】
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【表】
実施例１〜実施例６に於ける球面収差、非点収
差、歪曲収差の曲線図をそれぞれ第７図〜第１２
図に示す。尚、図面中のＭはメリデイオナル焦
線、Ｓはサジタル焦線を示している。
差、歪曲収差の曲線図をそれぞれ第７図〜第１２
図に示す。尚、図面中のＭはメリデイオナル焦
線、Ｓはサジタル焦線を示している。
第１図〜第６図は本発明に係るズームレンズの
実施例１〜実施例６の断面図、第７図〜第１２図
は実施例１〜実施例６の収差図である。 図面中、は第１レンズ群、は第２レンズ
群、は第３レンズ群、Fは前群、Rは後群、
SRは絞り、Riはレンズ面、Diは軸上厚み又は空
気間隔である。 〓〓〓〓
実施例１〜実施例６の断面図、第７図〜第１２図
は実施例１〜実施例６の収差図である。 図面中、は第１レンズ群、は第２レンズ
群、は第３レンズ群、Fは前群、Rは後群、
SRは絞り、Riはレンズ面、Diは軸上厚み又は空
気間隔である。 〓〓〓〓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第
２レンズ群、正の第３レンズ群を配し、第３レン
ズ群は前群Fと後群Rにより構成され、前群
Fは２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズ
から成り、後群Rは正レンズと負レンズを有し
ており、前記第１レンズ群と第２レンズ群は光軸
上を逆方向に移動可能とし、それぞれの移動量を
ξ、η（但し、短焦点時の第１レンズ群、第２レ
ンズ群の位置を基準とし光軸上物体側より像側に
向う方向を正符号とする）、第１レンズ群、第２
レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ，ｆ、短焦
点時に於ける第１レンズ群と第２レンズ群との主
点間隔をｅ12′とし、 Ｐ＝（ｅ12′−ｆ−ｆ）＋Ｑ Ｑ＝−（ｆ）２／（ｅ12′−ｆ−ｆ）とす
るとき、第１レンズ群の移動量ξに対する第２レ
ンズ群の移動量ηの比を、 ｄη／ｄξ＝（η＋Ｑ）／（２η−ξ＋Ｐ）と
すると、長焦点時で、 0.4＜ｄη／ｄξ＜５ なる条件を満足し、第３レンズ群の集点距離をｆ
、第３レンズ群中の前群Fの焦点距離をｆF
とすると、 0.8＜ｆF／ｆ＜1.3 なる条件を満足することを特徴とするズームレン
ズ。 ２ 正の第１レンズ群は負レンズと少なくとも１
枚の正レンズより構成され、短焦点時の全系の焦
点距離をｆW、同じく全系の長さをＬW、第１レン
ズ群、第２レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ，
ｆ、短焦点時の第１レンズ群と第２レンズ群と
の主点間隔をｅ12′、第３レンズ群中の前群F中
で最も像側に位置する正レンズのガラス屈折率を
Ｎ3P、同じく最も像側に位置する負レンズのガラ
ス屈折率をＮ3Nとし、固定第３レンズ群の長さを
L3とするとき、 −1.2＜（ｅ−ｆ−ｆ）／ｆW＜−0.7 0.63＜L3／ＬW＜0.74 Ｎ3P＜Ｎ3N なる各条件を満足するようにした特許請求の範囲
第１項記載のズームレンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56058805A JPS57172310A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Zoom lens |
| US06/364,185 US4478496A (en) | 1981-04-17 | 1982-03-31 | Zoom lens |
| DE19823213910 DE3213910A1 (de) | 1981-04-17 | 1982-04-15 | Varioobjektiv |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56058805A JPS57172310A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Zoom lens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57172310A JPS57172310A (en) | 1982-10-23 |
| JPS6135532B2 true JPS6135532B2 (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=13094807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56058805A Granted JPS57172310A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Zoom lens |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4478496A (ja) |
| JP (1) | JPS57172310A (ja) |
| DE (1) | DE3213910A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5898719A (ja) | 1981-12-08 | 1983-06-11 | Olympus Optical Co Ltd | ズ−レンズ |
| JPS58199313A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-19 | Canon Inc | 望遠ズ−ムレンズ |
| JPH071335B2 (ja) * | 1985-05-31 | 1995-01-11 | オリンパス光学工業株式会社 | 望遠ズ−ムレンズ |
| JPS62187315A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-15 | Ricoh Co Ltd | 超小型なズ−ムレンズ |
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