JPS6144284B2 - - Google Patents

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JPS6144284B2
JPS6144284B2 JP54057480A JP5748079A JPS6144284B2 JP S6144284 B2 JPS6144284 B2 JP S6144284B2 JP 54057480 A JP54057480 A JP 54057480A JP 5748079 A JP5748079 A JP 5748079A JP S6144284 B2 JPS6144284 B2 JP S6144284B2
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JP
Japan
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lens
positive
refractive power
object side
negative
Prior art date
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Expired
Application number
JP54057480A
Other languages
English (en)
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JPS55149914A (en
Inventor
Shin Yamaguchi
Akira Tajima
Keiji Ikemori
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US06/147,298 priority patent/US4329022A/en
Publication of JPS55149914A publication Critical patent/JPS55149914A/ja
Publication of JPS6144284B2 publication Critical patent/JPS6144284B2/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
    • G02B15/142Optical 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)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は写真用レンズに関し、殊に負屈折力の
レンズ群が先行する2群型のズームレンズに関す
る。 従来より負屈折群先行の2群ズームレンズでは
前群の第1番目のレンズとして正レンズを持つタ
イプと、負レンズを持つタイプが知られている。
前群の最前部に置いた正レンズは歪曲を補正する
ためのものであるが、このレンズ系のままで広角
側の画角を広く取り、更にズーム比を大きくする
と広角側で歪曲と非点収差を共に良好に補正する
のが難しくなる傾向がある。即ちこのタイプは正
レンズ面での軸外主光線の入射高が大きく、第1
レンズの後面と第2レンズの前面で構成される空
気レンズのパワーも強くなる為、広角端で最大画
角の歪曲を好良に補正した時、中間画角の歪曲が
樽型方向に多く発生し、また中間画角の歪曲を良
好に補正した時最大画角の非点収差が極めて補正
不足となる。 また、上記ズーム方式では至近で画角が多少増
加する傾向にあり、前記空気レンズのパワーが強
いと、広角端至近で最大画角の光速が第1レンズ
を射出する角度は急激に大きくなるため前玉径の
増大が極めて顕著となりコンパクト化にも不利で
ある。又後者のタイプは負レンズが先行するので
前群の後側主点位置が前群の像側最終面よりかな
り物体側前方に離れてしまい、前群と後群の間に
広角端で大きな主点間隔を設けねばならず全長が
長くなりコンパクト化には不利である。又、正レ
ンズ面での軸外主光線の入射高が小さいので例え
ば最大画角が84゜にも及び広角端での歪曲の補正
が困難となる。 本発明の目的は、画角を広角側へ拡大すること
にあり、その際、全系をコンパクトに保ちつつ、
好良な収差補正を行うことにある。そのため、物
体側より順に負の屈折力を持つ前群と正の屈折力
を持つ後群を配置し、前群は物体側より、物体側
に強い正の屈折力を持つ第1正レンズ、像側に強
い負の屈折力を持つ第2負メニスカスレンズ、像
側に強い正の屈折力を持つ第3レンズ、像側に強
い負の屈折力を持つ第4両凹レンズおよび物体側
に強い正の屈折力を持つ第5正レンズを有し、後
群は物体側より2枚の正レンズ、両凹レンズおよ
び1枚以上の正レンズを有する。 ここで、前群第1レンズと第3レンズに正レン
ズを配置し、この2つの正レンズに広角側での歪
曲補正を分担させることにより、非点収差も好良
に補正することが可能となり、コンパクトでしか
も高性能化を果している。即ち、正レンズを2枚
配することにより、第1レンズと第2レンズによ
り形成される空気レンズのパワーを強くし過るこ
となく収差補正が可能となり、従つて、前玉径の
縮小や中間画角から最大画角に渡つての歪曲収差
と非点収差の補正に有効に働く。 次に上記構成に於いて、全系の望遠端および第
1レンズ、第3レンズの焦点距離をそれぞれf
T、f1、f3、第3レンズ、第4レンズの屈折率(d
−線)をN3、N4そして前群第3正レンズの像側
面および第4両凹レンズの物体側面の曲率半径を
それぞれr6、r7とした時、下式を満足する。 (1) f1≧1.2f3 (2) N3<N4 (3) 0.06≦r−r/r・r・fT≦0.39 これらの条件式の意味を説明するに、まず(1)式
に関して、前群第1レンズと第3レンズは共に広
角側での歪曲補正効果が大きいことは上述した
が、軸外主光線の入射高は第1レンズの方が第3
レンズより大きい。 従つて第1レンズのパワーは第3レンズのパワ
ーよりも弱くしておいても同等の補正効果がある
が、条件式を満たさないと第1レンズのパワーが
強くなり過ぎ、広角端で最大画角の歪曲を良好に
補正した時、中間画角で樽型歪曲が多く残り、中
間画角の歪曲を良好に補正した時、最大画角で非
点収差が極めて多く補正不足となり、歪曲と非点
収差を同時に補正することが困難となる。 (2)、(3)式は第3レンズと第4レンズにて構成さ
れる空気レンズに関するものである。該空気レン
ズはr6面とr7面での軸外主光線の入射高に差をつ
けて歪曲を補正する効果を持つ。r6面とr7面で軸
外主光線の入射高に差をつける方法としてはr6
とr7面の曲率半径をほぼ同じにしてr6面とr7面の
間の空気間隔を離す方法が考えられるが、これは
コンパクト化に極めて不利(前玉径、全長の増
大)であり、中間画角での非点収差が極めて多く
補正不足になるという欠点も有する。従つて本発
明では光軸上の面間隔は大きくせずr6面とr7面に
曲率半径の差をつけることにより軸外主光線の入
射高に差を持たせている。前記目的の為r7<r6
0なる関係をr6、r7に持たせているがr6面は強い
凸面の為(2)を満たさないと最軸外の光線に対して
全反射を起し易くなる。又前群の負のペツツバー
ル和を出来るだけ小さな値にして前群での像面湾
曲の発生を少なくする為にも(2)式の条件は必要で
ある。(3)式の上限値以上であるとこの空気レンズ
の正のパワーが強くなりすぎ、広角端で非点収差
が補正不足となり、下限値以上であると今度は中
間画角で樽型歪曲の発生もしくは最大画角で非点
収差が極めて多く補正不足となり、広角端での非
点収差と歪曲を共に良好に補正することが困難と
なる。 なお、前群を順に正、負、正、負、正レンズで
構成し、第1レンズから第6レンズまでの焦点距
離を順にf1、f2、f3、f4、f5とした時、正レンズ間
にはf1>f3、負レンズ間にはf2<f4なる関係を
持たせ、軸外主光線の入射高の高くなるレンズの
パワーは弱く、軸外主光線の入射高の低くなるに
従つてパワーを強くしていくことにより、軸外光
線がどのレンズでも急激に屈折することに極力押
えられ、第1レンズより順に無理なく軸外光線を
屈折させて軸外収差の発生を少なくすることが可
能となる。 また後群はトリプレツト型レンズの変形タイプ
であつて、負レンズの前にパワーの強い正レンズ
を配し、前側主点ができるだけ前群方向に位置す
るようにして、コンパクト化を有利に進めること
が可能となる。 以上の構成によつて基本的な要件は達成される
わけであるが、更なる条件を満足することで高性
能化を推進し得る。 前記、後群を、物体側に強い正の屈折力を持つ
第6正レンズ、物体側に凸のメニスカス正レンズ
が1枚もしくは2枚の第7メニスカス正レンズ
群、像側に強い負の屈折力を持つ第8負レンズ、
および正レンズが1枚もしくは2枚の第9正レン
ズ群により構成し、 第1、第2、第5、第6、第8レンズの屈折率
(d−線)および第7、第9レンズ群の屈折率
(d−線)の平均値をそれぞれN1、N2、N5、N6
N8、第5、第6、第8レンズのア
ツベ数、および第7レンズ群のアツベ数の平均値
をそれぞれν、ν、νとした時、次
式を満足する。 (4) N+N+N/3<N+N/2 (5) 0.1≦N8−N+N/2≦0.36 (6) 0.07≦N8≦0.32 (7) ν≦35 (8) ν+ν/2≧49 (9) ν≦32 上記第(4)式は前群の負のペツツバール和を小さ
な値に保つ為に大切であり、この条件を外れると
像面湾曲がオーバーとなり過ぎる。又前群は全体
として負のパワーを持つにもかかわらず正レンズ
の枚数のほうが多い、従つて負レンズの屈折率を
上げて、負レンズ各面の曲率半径を大きくしない
と高次収差が発生して、これがすなおな収差補正
を困難にさせる。 (5)、(6)式は共に後群の正のペツツバール和を、
前群の負ペツツバール和を打ち消し、かつ全体と
して正の小さなペツツバール和とする為に大切で
あり、(5)、(6)式のいずれの上限値をも外れると像
面湾曲がアンダーになり過ぎてしまう。又通常ガ
ラス範囲では(8)、(9)式をも加味すると適当なガラ
スの組み合せが難しい。下限値以下であると後群
の正のペツツバール和が小さな値となり、負の値
の前群と合せて全系で負の値になつてしまう。 (7)式は第5レンズに高分散の硝材を用い前群の
軸上色収差を良好に補正する為のものである。前
群で発生する補正過剰な色収差を補正する為正レ
ンズを高分散の硝材にするのが有効であるが、第
1、第3レンズを極端に高分散の硝材にすると倍
率の色収差が発生し易くなりあまり好ましくな
い。この条件を外れるとズーミング及びフオーカ
シングによる色収差の変動が大きくなりもはや許
容出来なくなる。 (8)(9)式は後群の色収差の補正に関するものであ
る。第8負レンズより物体側の正レンズ群のパワ
ーが強い為少なくともこの部分は低分散、第8負
レンズは高分散のガラスを用いるのが望ましい。
この条件式を外れると後群内で補正不足の色収差
(短波長、例えばg−線)が発生し、この不足量
を前群から発生する補正過剰の色収差とキヤンセ
ルしても、これはある一つのズーム位置のみで成
り立つためズーミングによる色収差の変動が大き
くなつてしまう。 以上、述べた如く、本発明の方式を用いること
により本実施例に示す如く、従来、極めて困難で
あつて広角端の画角約84゜でズーム比約2倍の仕
様でコンパクト・高性能の広角ズームレンズが実
現出来た。 レンズ形状は第1図から第6図に示すものと
し、また各例の、無限遠物体に対する広角、中
間、望遠の球面収差、正弦条件、非点収差そして
歪曲を第7〜9図、第10〜12図、第13〜1
5図、第16〜18図、第19図〜第21図そし
て第22〜24図に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図から第6図までの各図はそれぞれ実施例
1から実施例6までのレンズ断面図。第7図から
第9図までは実施例1の諸収差図。第10図から
第12図までは実施例2の諸収差図。第13図か
ら第15図までは実施例3の諸収差図。第16図
から第18図までは実施例4の諸収差図。第19
図から第21図までは実施例5の諸収差図。第2
2図から第24図までは実施例6の諸収差図。 図中、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ厚
もしくはレンズ面間隔、SCは正弦条件、mはメ
リデイオナル像面、Sはサジタル像面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体側より順に、負の屈折力を持つ前群と正
    の屈折力を持つ後群によりレンズ系を構成し、前
    群と後群を機械的に移動させて像面位置を一定に
    保つズームレンズ系において、前群は物体側より
    物体側に強い正の屈折力を持つ第1正レンズ、像
    側に強い負の屈折力を持つ第2負メニスカスレン
    ズ、像側に強い正の屈折力を持つ第3正レンズ、
    像側に強い負の屈折力を持つ第4両凹レンズ、及
    び物体側に強い正の屈折力を持つ第5正レンズの
    5群5枚のレンズより構成し、後群は物体側より
    2枚以上の正レンズ、両凹レンズ及び1枚以上の
    正レンズにより構成し、全系の望遠端及び第1レ
    ンズ、第3レンズの焦点距離を各々fT、f1、f3
    第3レンズ、第4レンズの屈折率(d−線)を
    N3、N4、及び前群第3正レンズの像側面、第4
    両凹レンズの物体側面の曲率半径を各々r6、r7
    した時、次式 f1≧1.2f3 ……(1) N3<N4 ……(2) 0.06≦r−r/r・r・fT≦0.39 ……(3) を満足することを特徴とする広角ズームレンズ。 2 物体側より順に、負の屈折力を持つ前群と正
    の屈折力を持つ後群によりレンズ系を構成し、前
    群と後群を機械的に移動させて像面位置を一定に
    保つズームレンズ系において、前群は物体側より
    物体側に強い正の屈折力を持つ第1正レンズ、像
    側に強い負の屈折力を持つ第2負メニスカスレン
    ズ、像側に強い正の屈折力を持つ第3正レンズ、
    像側に強い負の屈折力を持つ第4両凹レンズ、及
    び物体側に強い正の屈折力を持つ第5正レンズの
    5群5枚のレンズより構成し、後群は物体側より
    物体側に強い正の屈折力を持つ第6正レンズ、物
    体側に凸のメニスカス正レンズが1枚若しくは2
    枚の第7メニスカス正レンズ群、像側に強い負の
    屈折力を持つ第8負レンズ、及び正レンズが1枚
    若しくは2枚の第9正レンズ群により構成し、全
    系の望遠端及び第1レンズ、第3レンズの焦点距
    離を各々fT、f1、f3、第3レンズ、第4レンズの
    屈折率(d−線)をN3、N4、前群第3正レンズ
    の像側面、第4両凹負レンズの物体側面の曲率半
    径を各々r6、r7、第1、第2、第5、第6、第8
    レンズの屈折率(d−線)、及び第7、第9正レ
    ンズ群の屈折率(d−線)の平均値を各々N1
    N2、N5、N6、N8、第5、第6、第
    8レンズのアツベ数、及び第7レンズ群のアツベ
    数の平均値を各々ν、ν、νとした
    時、次式 f1≧1.2f3 ……(1) N3<N4 ……(2) 0.06≦r−r/r・r・fT≦0.39 ……(3) N+N+N/3<N+N/2 ……(4) 0.1≦N8−N+N/2≦0.36 ……(5) 0.07≦N8≦0.32 ……(6) ν≦35 ……(7) ν+ν/2≧49 ……(8) ν≦32 ……(9) を満足することを特徴とする広角ズームレンズ。
JP5748079A 1979-05-10 1979-05-10 Wide angle zoom lens Granted JPS55149914A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5748079A JPS55149914A (en) 1979-05-10 1979-05-10 Wide angle zoom lens
US06/147,298 US4329022A (en) 1979-05-10 1980-05-06 Two group type zoom lens with wide image angle

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JP5748079A JPS55149914A (en) 1979-05-10 1979-05-10 Wide angle zoom lens

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JPS55149914A JPS55149914A (en) 1980-11-21
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