JPS6187118A - 2群ズ−ムレンズ - Google Patents

2群ズ−ムレンズ

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JPS6187118A
JPS6187118A JP59208344A JP20834484A JPS6187118A JP S6187118 A JPS6187118 A JP S6187118A JP 59208344 A JP59208344 A JP 59208344A JP 20834484 A JP20834484 A JP 20834484A JP S6187118 A JPS6187118 A JP S6187118A
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Kohei Ota
耕平 大田
Toshiko Shimokura
下倉 敏子
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Konica Minolta Inc
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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)

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】
発明の目的 (抜榮上の利用分野) この発明は、標準画角を含娶、広角から長焦点迄の変@
をする、レンズ長しンズ陛が共に小さい2成分ズーム写
真レンズに関する。 (従来技術) 近年、標準画角を中心とした変倍域を有するいわゆる広
角ズームレンズのコンパクト化が急速に進められている
。 このうち、2取分広角ズームレンズは、焦点距離範11
535〜70 mm %F’ナンバー3.5〜4クラス
υものとして広く普及しているが、性能が良好で可成シ
コンパクトなものでも全長は結構長いものとなっている
。 約えは特開昭56−43619号0実施列lυものは最
小焦点距離ん= 36 mtn 、最大焦点距h 68
.5 mmでろるのに刈し、そのレンズには、広角−=
128=3.55ん、長焦点騎=113= 3. l 
4 f  である。そして、こυ構成のまま史にコンパ
クト化金計ると性能O劣化が避けられない。 特開Bt559−64811号のものは、前群負レンズ
01部に収斂作用を持った非球面を設けることによって
部系な構成Oままコンパクト化を計ったものである。し
かし、こ■レンズは前許負しンズO合凧焦点距陰を長く
設定しているため、長焦点端でDレンズ全緘は大変短か
くなっているが、ズーム移動級が大きくなり、短焦点端
でのレンズ全長は町成灸〈なっている口従って、両弁レ
ンズの匝は大きくなシ、前群レンズによるフォーカシン
グの最短会焦距阻を小さくスりことができない。このレ
ンズの&Nレンズ惨敗ではその屈Dr力を大きくするこ
とが出来ず、従って前群負レンズの焦点距離を短くする
ことができない。 また、%開−58−111013号や特開昭58−13
2207号■ものは、2成分ズームレンズの後部にテレ
コンバータを附加した形式とすることKよって板さ、径
を共にコンパクトにしたものであるが、3成分形式とな
るため、FAIiM的に複雑となるだけでなく、ズーミ
ングに伴うレンズ間隔変化によ〈収と変動等が2成分形
式に比して複雑化する事はさけ難い。 特開昭54−114236号のレンズは、前群負レンズ
は2群2〜3枚、恢群正しンズti4〜5枚の簡単な横
地であるが、レンズ全長が長いという問題がある0的え
ば実施列lでは、短焦点距@ff43.8、長焦点距瓶
fT= 72.8であるが、前群レンズO焦点距@ff
=−91と大きい。このため、長焦点時のレンズ長Lz
= 98゜6は比較的短いが、ズーミングやき焦のレン
ズ繰出輪が大きく、短焦点時θレンズ長L−gF122
.0と大きくなる。これに対して前群レンズの焦点距離
fi=−62,5と小さく、株出し童が小さい実mガ3
祉ん=41.0、fl−= 73.5 K対してレンズ
全役はン121.5 、騎=115.0であり、共に小
さいとは云えない@これはqX差葡補正ため後群レンズ
の枚数がふえ、その分だけレンズが大梨化したためであ
る◎ 史に、非球面を用いた例として特開昭58−12101
1号が与られる◎このレンズは前群負レンズ内に非球面
を尋人し、コンパクトで高性能化を畦っだものであるが
、ん=28.7、fT= 81. +5に対し騙= 1
40.8、騎=137.2であり、ズーム比が約3と大
きいことを考慮してもなお大型である。また、後群レン
ズによって発生した残存収差によって収に補正も不十分
である。 (この発明が騎決しようとする問題点)この発明は、王
として後群レンズO形状及び井#面の勢入により、全ズ
ーム領域にわたって址さ、レンズ匝共に小さく、最短合
焦距離も小さく、シかも、性能が良好な2成分広角ズー
ムレンズを得ようとするもっである。 発明の偽底 (問題点をm医するための手k) 1)全体として負の屈折力を有する前群(1)と、全体
として正の屈折力を有する後群値)との2群によって楕
成され、上記前後群の空気間隔を変化させることKよっ
てズーミングを行なうズームレンズ系において、後群レ
ンスハソの板後部に物体側からりてS(、正0ffQに
配置されたレンズを含み、該負、顔負、正のレンズの少
なくとも1向が非球面とされ、切球面変位翫ΔXが、光
軸からの高さ φ= 0.16 flにおいて に―にぬ(0,16fl)−に−υ、16.ff1)+
郷IQ (0,16九)ぺへ寿、16fy)く0 ・・
・・・・(1) ただし φ:光畑からの高さ f11二恢畦レンズ(n)のき取焦点距離に:2次曲曲
係数 c”: aqma 率<= c + 2 Ai vi−
2> >tユ、
【φ):負レンズの物体側面υΔX(φ
)αdφ):負レンズ■@側面のΔX(φ)adφ):
正レンズの物体側面のΔX(φ)」dφ):正レンズυ
諌側面OΔX(φ)としたことを%隊とする口 2) また、好ましくは、上記の非球面変位にΔXは、
後群レンズの合成焦点距離fIlaシ、光軸からの高さ
 φ=0.167、においてI X 10” ’ < 
l”’ ””th’ /ff1u l (s X 10
− ’°2* 坐0  +++ (2)を満足する。 3)  史には、ズームレンズ系■前群レンズ(1)は
物体側から順に、少なくとも1枚の負レンズ及び1&O
正レンズからなり、挾畦レンズω)は物体側から順に少
なくとも2枚の正レンズ、1枚Q第1負レンズ、続いて
前記の負レンズ”Ls正レしズPLからなり 50  くνp     ・・・・・・・・・(3)0
.07  <  /f、  (0,32・・・・・・・
・・ (4)npL< 1.78     ・・・・・
・・・・(5)ただし シア:後群レンズ叩中■物体側から順に配列された上記
少なくとも2枚υ正レンズ のガラスのアツベ数の子均1直 t:第1の負レンズの後面から正レンズPLO前面迄の
蜘1上長 npL:正レンズPρガラスのd線υ屈折率■条件を満
足することが望ましい。 4)或いは上記(3)■構成のレンズにおいて前群レン
ズ(1)は物体側からj[LtK1枚の正レンズ、少な
くとも1枚の負レンズ及び1枚の化レンズからなるもの
としてもよい◎ (作用) 上記+設の基本的構成は以下0通りである。 ■前群、後群共にtmj単なF4戚とし、参与、間隔等
、形状をコンパクトにする。 ■前群負レンズ(1)の屈折力を強く設定する◎これに
よってズーム移動址が小さくてす与、短焦点$lliで
のレンズ全長が長くならす、従って前群レンズの一′が
小さくなる。史に最短会焦距嘔を小に出来る。 ■カU畦負しンズ中υ屈折力を強くすることによシ、後
群正レンズの屈折力が大きくなる。これにより体群正し
ンズ■像倍率が大きくなり収に補正がよシ困難となる。 その上、鐵@率が大きくなるととKよって全ズーム域に
おいてレンズパンク九が長くなり、レンズ全梃、すなわ
ちレンズ会計厚十九が長くなる。 これに対し、体群レンズの汝部に負の屈折力を配置する
ことによシ後評レンズ、ひいてはレンズ全糸の望遠比を
小にすることによってレンズ全長が長くなることを抑制
する。 ■上記のように依群正レンズの屈折力が強くなったこと
による諸収能Q補止を、後群中に発散作用を附加するこ
とによって桶正を容易にする。特に、後群レンズ(It
)υ望遠比を小さくするため非対称な配置としながら、
全体としてより対称的な配置として収差補正を容易にし
ている。 峡後部のレンズ配列を負、正としたことKよシ、負レン
ズをa適する棚上、軸外の光束の光軸からの離れが小さ
いので、球面収差の補正がし易くなる。 ■非球面を尋人するが、条件(1)Kよる非球面化Fi
軸外において発散作用をより強める方向のものであり、
上記■の作用をより強めるものである。 これt−帆走補正の面からみれは、前群レンズの屈折カ
ケ強めることKよシ、 ■歪曲収差が全体的に負で大きくなる @長焦点、短焦点で■歪曲収差O差0除去とのバランス
から長焦点側で負の球面収&が増大する。 θ前群レンズO屈折力を強くするために長くなシがらな
後群レンズを短かくする為、恢群レンズ前方部の正屈折
力を強くしなければならないか、これが負の球面収差を
増大さぜる。 @体群レンズの涼陪率が大さくなる争により帆走が劣化
する。 これらは、k件しンズの後方部における負しンズと、条
件(1)による発散作用を強くする方向の非球面の導入
によって補正するものであるが、Vt−詳レンズ後部の
軸外に発散作用を附加し、収差補正的には対称な配置と
し、収差の近距離合焦による変化を小なくシ、後tIP
■鐵倍率変倍率変動球面収差、コマ収差等Q差の発生を
抑えることが出来る。長焦点側では入射光は大きな有効
高を持ち、特に効果が大きいが、全ズーム域において球
面収差■正への桶正に有効である0条t!+(21Fi
恢抜群レしン後方部の長焦点距離側の岐大軸上光線尚近
傍O#!件を示し1おシ、その範囲は球面収差補正を主
とし、歪曲収差、発散性Qコマ7レア■補正と、可能な
限)コンパクトに構成した銃群正しンズ毅方部2)軸上
長さとのバランスから決定される◎その下限はレンズ形
状全コンパクト化するため■制約上、上記のような弁球
1100効果を得るための限界である。 下限をこえて小となると、発散作用が不足し、球囲収差
をはじめ歪曲収に等が全焦点距離範囲で補止不足となる
。 逆に上限をこえて大となると、発散作用が過大となり、
コンパクト化を犠牲にして軸上長さを大にしても各収差
のバランスθとれた補正が不可能になる。 また、上記の横取3)及び4)に記載したレンズ系の風
体的横取は、それぞれIv1尋な偶成で前群礫叶とも、
レンズ厚み、レンズ間間隔全可能な限り小さくして、コ
ンパクト化t−計るためのも■でおる口前群レンズの負
0屈折力を強くし、ズーム移動祉の低減を訂り、短焦点
側でレンズ全長が短か< 、011群レンズの匝が小さ
くなるように選定されている。こυよすな条件下では、
銑Iレンズυ物体側に配置される正レンズの屈折力はそ
れぞれ非富に強いもθとなる。 朱汗(3)はこれら屈倉力の強い正レンズにはν直の大
きなカラスを用いて良好な色補正を行なおうとするもO
である0この乗件を外れると、レンズ糸■構成が開本で
あるため、ttgθ部分で補圧することが出来ず、縦・
横両方の色収差を満足に補止することが不可能となる。 条片(4)は後群レンズO第1Q負レンズ■後(6)か
ら最後部に配置されたレンズの前面迄の軸上長さを規制
するもので、比較的小さく設定されている。これは両屈
折面の間に置かれた負レンズの作用と、前述の発散作用
をもつ非球面0作用とのバランスをとり乍ら、ズーミン
グにおける球面収量の変動を最少限に抑えて球面収差を
補正し、各画角におけるコマ収差O変f1111を生ぜ
ずに@面湾曲、歪曲収差等を小さく補正しようとするも
のである。上限をこえて大となるとレンズ形状が大きく
なるにかシか、非球面の作用を彊めても負の歪曲収差の
種火、@!薗湾曲■負への倒れ等θ補正が困難となる。 逆に下阪をこえて小になるとレンズ形状は小になシ、j
面湾曲、歪曲帆走の負へD劣化は防けるが、球面収量の
曲りとか大画角における発散型υコマフレアー等が大き
くなり、コントラストの大きい画隊が得にくくなる口 条14:(5)は後群レンズの後部に負レンズを宮ませ
ることによるペラパール和の減少を補うために、正レン
ズ比の屈折率を小さくするためのものである。これの限
界をこえるとサジタル像面がメリジオナル像面に対して
オーバーになシ、サジタル□□□が劣化する口 (実画PIン 以下、こO発明のズームレンズ系の実施的を示す。 表中、fは全系の合成焦点距離、2ωは画角、No、に
屈折面番号、Rは屈折面曲率半匝、dは屈折111]t
i4iJ隔、ndは屈折率、νはアツベ数を示す。 なお、実施的1ないし実施レリ3は汝畦しンズ故方部の
正レンズP、  が非球面化された列であシ、実施的4
ないし7は負レンズNL  が非球面化された門である
。 実施的1 f=36.2〜68.3  F3.6〜4.62ω=6
4〜35但しd可変及びバックフォーカスfBは各焦点
距離に応じて下記の直をとる f■=−65,03 In=  36.98 非球面レンズのφ= 0.16 f jにおける球面か
らの変位量C合計 △、X=−1.16XlO−3  fB実施例2 f=42.0〜72.OF3.6〜4.62ω=57〜
33A9= −8ft8686L)−13P9=lZI
JOO0但しdaJ変及びバック7オーカスfBFi各
焦点距峠に応じて下記のIHをとる f1=−71,32 ffl=  38.75 非球面レンズOφ= 0.16 f lにおける球面か
らO変位量の会計 ΔX=−9.78X10−”   ffl実施実施 列理面係数 A5= −6,93752L)−14P5=12.00
00但しd可変及びバックフォーカスfBFi各焦点距
駈に応じて下記の値をとる f】=−48,82 fB=  36.89 非球面レンズ■φ=o、x6jIKおける球面からの変
位波の合計 ΔX=−7.33X10−’  1m 実施的4 但しd可変及びパック7オーカスfBは各焦点距離にら
じて下記O直をとる fl=−61,66 In=  36.51 非球面レンズのφ= 0.16 f IIにおける球面
からの変位波の合計 ΔX = −1,04X 10’″05   tu実施
例5 非琢面係数 但しd可変及びバンクフォーカスfBは各焦点距離に応
じて下記の匝をとる fl=−63,30 flJ=  36.94 非球面レンズOφ= 0.16 f IIにおける球面
からの変位置の合計 ΔX=−2,21XiO−”   fn実施列6 非球面係数 但しdo]変及びバックフォーカス九は各焦点距離に応
じて下記の直をとる fl=−71,45 1=  38.55 弁球凹レンズのφ= 0.16 f 11における球面
からの変位置O会計 ΔX =−8,43xlO−04fl1但しdoT変及
びバックフォーカス九は各焦点距離に応じて下記Q直を
とる f■=−50,93 fIl=37.54 非琢面レンズのφ=0.16711における球面からO
叢位版の合計 ΔX=−4.16X10−”   fM発明の効果 この発明のズームレンズ系は実施的に見るように短焦点
端においてもレンズ全長が短かく、従ってレンズ径も小
に出来、険めてコンパクトなズームレンズを実曳したも
のである。その上、各収差曲線図に見るように1簡単な
構承にもかかわらず、諸収差が良く拘止されている。 なお、実施−」は1つの尋レンズの両面を非球面化した
列を示しであるが、片面でも、或いは負レンズ、正レン
ズの片面づつを非球面化した場合もこの発明に稿するこ
とは云う迄もない。
【図面の簡単な説明】
第1.5.9.13.17.21,25図はそれぞれ実
施例1ないし実施列7■断面図、第2ないし4.6ない
し8.10ないし12.14ないし16.18ないし2
0.22ないし24.26ないし28図は各実施例の収
差曲載図でろる・ 特許出願人  小西六写具工東株式会肚0り 手続補正IIC自発ン 昭和5−12月18日 特許庁長官  志 賀   学  殿 1、事件の表示  昭和59年特許願第208344号
2、発明の名称  2群ズームレンズ 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住  所  東京都新宿区西新宿1丁目26番2号名 
 称  (127)小西六与真工業株式会社代表者  
  井 手 恵 生 4、代理人 〒105 5、補正により増加する発明の数   なし6、補正の
対象    明細書 7、補正の内容 1)「特許請求の範囲」を別紙のように補正する。 特許請求の範囲 1)全体として負の屈折力を有する前群(1)と、全体
として正の屈折力を有する後群(II)との2群によっ
て構成され、上記前後群の空気間隔を変化させることに
よってズーミングを行なうズームレンズ系において、後
群レンズはその最後部に物体側からみて負、正の順に配
置されたレンズを含み、顔負、正のレンズの少なくとも
1面が非球面とされ、非球面変位量ΔXが光軸からの高
さ φ= 0.161[において ΔX=Δ)(A(o、16fn)−ΔXB (0,16
fl)+△Xc(0,16f1)−ΔxD(0,16I
n) < 0 ただし φ:光軸からの高さ fH:後群レンズ(U)の合成焦点距離に:2次曲面係
数 C*:近軸曲率(=C+2Ai(Pi=2ン)△XA(
φ):負レンズの物体側面のΔX(φ)△XB(φ):
負レンズの像側面のΔX(φ)△Xc(φ):正レンズ
の物体側面のΔX(φ)△XD(φ):正レンズの像側
面のΔX(φ)としたことを特徴とする2群ズームレン
ズ2)上記後群レンズの最後部の正レンズが非球面レン
ズとされていることを特徴とする特許請求範囲第1項の
2群ズームレンズ 3)上記後群レンズの最後部の負レンズが非球面レンズ
とされていることを特徴とする特許請求の範囲第1項の
2群ズームレンズ 4)上記の非球面変位量△Xは、後群レンズの合成焦点
距離をInとしたとき光軸からの高さφ= 0.16 
f■  において を満足すあこと−を特徴とする特許請求の範囲第1項、
第2項、第3項の何れかの2群ズームレンズ 5)ズームレンズ系の前群レンズ(■)は物体側から順
に、少なくとも1枚の負レンズ及び1枚の正レンズから
なシ、後群レンズ(II)は物体側から順に少なくとも
2枚の正レンズ、1枚の第1負レンズ、続いて負レンズ
NL、正レンズPt、からなシ、該負レンズNt、’i
正レンズPLの少なくとも1面が非球面化されると共に
、50  くνp 0、07.   <−e/fl   <0.32npL
< 1.78 ただし シル:後群レンズ(il)中の物体側から順に配列され
た上記の少なくとも2枚の正レン ズのガラスのアツベ数の平均値 ノ:第1の負レンズの後面から正レンズPLの前面布の
軸上長 npL:正レンズPLのレンズ材料のd#Jの屈折率の
条件を満足することを特徴とする2群ズームレンズ 6)前群レンズ(1)は物体側から順に1枚の正レンズ
、少なくとも1枚の負レンズ及び1枚の正レンズからな
9、後群レンズ(n)は物体側から順に少なくとも2枚
の正レンズ、1枚の第1負レンズ、続いて負レンズNL
 %正レンズPLからなυ、該負レンズNL N正レン
ズPLの少なくも1面が非球面化されると共に、 50  くνp 0、07  <−e/f■< 0.32npL< 1.
78 ただし シル:後群レンズ(11)中の物体側から順に配列され
た上記の少なくとも2枚の正レン ズのガラスのアツベ数の平均値 −13:第1の負レンズの後面から正レンズPLの前面
布の軸上長 npL:正レンズPt、のレンズ材料のd線の屈折率の
条件を満足することを特徴とする2群ズームレンズ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)全体として負の屈折力を有する前群( I )と、全
    体として止。屈折力を有する後群(II)との2群によつ
    て構成され、上記前後群の空気間隔を変化させることに
    よつてズーミングを行なうズームレンズ系において、後
    群レンズはその最後部に物体側からみて負、正の順に配
    置されたレンズを含み、該負、正のレンズの少なくとも
    1面が非球面とされ、非球面変位量ΔXが光軸からの高
    さφ=0.16f_IIにおいて ΔX=ΔX_A(0.16f_II)−ΔX_B(0.1
    6f_II)+ΔX_C(0.16f_II)−ΔX_D(
    0.16f_II)<0 ただし ΔX(φ)=Cφ^2/[1+√(1−(1+k)C^
    2φ^2)]+Σ_iA_1φ^p^1−(C^*φ^
    2)/[1+√(1−C^*^2φ^2)]φ:光軸か
    らの高さ f_II:後群レンズ(II)の合成焦点距離 K:2次曲面係数 C^*:近軸曲率(=C+2A_i(P_i=2))Δ
    X_A(φ):負レンズの物体側面のΔX(φ)ΔX_
    B(φ):負レンズの像側面のΔX(φ)ΔX_C(φ
    ):正レンズ。物体側面のΔX(φ)ΔX_D(φ):
    正レンズの像側面のΔX(φ)としたことを特徴とする
    2群ズームレンズ 2)上記後群レンズの最後部の正レンズが非球面レンズ
    とされていることを特徴とする特許請求範囲第1項の2
    群ズームレンズ 3)上記後群レンズの最後部の負レンズが非球面レンズ
    とされていることを特徴とする特許請求の範囲第1項の
    2群ズームレンズ 4)上記の非球面変位量ΔXは、後群レンズの合成焦点
    距離をf_IIとしたとき光軸から高さφ=0.16f_
    IIにおいて 1×10^−^0^.^5<|ΔX(0.16f_II)
    _f__II|<5×10^−^0^.^2、ΔX<0を
    満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2
    項、第3項の何れかの2群ズームレンズ 5)ズームレンズ系の前群レンズ( I )は物体側から
    順に、少なくとも1枚の負レンズ及び1枚の正レンズか
    らなり、後群レンズ(II)は物体側から順に少なくとも
    2枚の正レンズ、1枚の第1負レンズ、続いて負レンズ
    N_L、正レンズP_Lからなり、該負レンズN_L、
    正レンズP_Lの少なくとも1面が非球面化されると共
    に、 50<ν_p 0.07<l/f_II<0.32 n_p_L<1.78 ただし ν_p:後群レンズ(II)中の物体側から順に配列され
    た上記の少なくとも2枚の正レン ズのガラスのアツベ数の平均値 l:第1の負レンズの後面から正レンズ比 の前面迄の軸上長 n_p_L:止レンズP_Lのガラスのd線の屈折率の
    条件を満足することを特徴とする2群ズームレンズ 6)前群レンズ( I )は物体側から順に1枚の正レン
    ズ、少なくとも1枚の負レンズ及び1枚の正レンズから
    な り、後群レンズ(II)は物体側から順に少なくとも2枚
    の正レンズ、1枚の第1負レンズ、続いて負レンズN_
    L、正レンズP_Lからなり、該負レンズN_L、正レ
    ンズP_Lの少なくとも1面が非球面化されると共に、 50<ν_p 0.07<l/f_II<0.32 n_p_L<1.78 ただし ν_p:後群レンズ(II)中の物体側から順に配列され
    た上記の少なくとも2枚の正レン ズのガラスのアツベ数の平均値 l:第1の負レンズの後面から正レンズP_Lの前面迄
    の軸上長 n_p_L:正レンズ比のガラスのd線の屈折率の条件
    を満足することを特徴とする2群ズームレンズ
JP59208344A 1984-10-05 1984-10-05 2群ズ−ムレンズ Granted JPS6187118A (ja)

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