JPS6191613A - ズ−ムレンズ - Google Patents

ズ−ムレンズ

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JPS6191613A
JPS6191613A JP59212923A JP21292384A JPS6191613A JP S6191613 A JPS6191613 A JP S6191613A JP 59212923 A JP59212923 A JP 59212923A JP 21292384 A JP21292384 A JP 21292384A JP S6191613 A JPS6191613 A JP S6191613A
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group
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敬二 池森
Takashi Matsushita
松下 敬
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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】 (背景) 本発明はズームレンズのフォーカシングに関し、特に負
屈折力のレンズ群で始まるズームレンズでフォーカシン
グを行った際に生ずる収差の変動を補正したレンズ構成
に関する。
(従来技術) 従来、負の屈折力のレンズ群で始まるズームレンズで、
特に、その後に正の屈折力のレンズ群を備え、これら2
つのレンズ群を光軸上移動してズーミングを行うズーム
レンズは数多く存存するが、そのほとんどが負の屈折力
のレンズ群全体を光軸上移動させてフォーカシングを行
なっている。
最近ではこの型式のレンズ系のコンピクト化が進み、前
記負と正の2つのレンズ群の屈折力が共に強くなってお
り、さらに前記圧の屈折力のレンズ群の後方にズーミン
グ中固定の負の屈折力のレンズ群を配することにより、
レンズ系のコンパクト化がおし進められている。
そして、この場合も、ズーミング中移動する負と正のレ
ンズ群の屈折力はさらに強くなっている。
この様にフォーカシングを行う物体側前方の負のレンズ
群の屈折力が強くなっているため、無限遠から至近距離
までの繰出し量が少なくなりしかもレンズ系全体がコン
パクトになるという大きな利点があるが、特に望遠端付
近での異なる物体距離による収差変動が極めて顕著にな
る。これは口径が大きくなる程、焦点距離が長くなる程
、至近距離が短くなる程悪化し、特に球面収差が悪化し
く至近距離側で補正過剰)、従来これらを補正すること
は著しく困難である。
一方、レンズのフォーカシングの際、一部数差が、き化
するのを補正するためにレンズの全体繰出しとともに1
又は2箇所のレンズ間隔を変化させることで収差の悪化
を抑制することが実施されているが、適用方法が悪いと
レンズ枚数の増加や鏡筒を複雑化させてしまう。
(目的) 本発明の目的はこの様な収差補正技術を負の屈折力で始
まるズームレンズに適用して、この型式のズームレンズ
をフォーカシングしだときに生ずる問題を解消し、更に
は技術の適用が鏡筒構造に負荷掛けない構成を提供する
ことである。
この目的を達成するため、物体側の第1レンズ群が負屈
折力を有するズームレンズで、第1レンズ群を負屈折力
のレンズ部とこれに続く正屈折力のレンズ部とに分け、
焦点調節の際に負屈折力のレンズ部を光軸方向に移動し
、正屈折力のレンズ部を固定してレンズ間隔を変えたこ
とで、悪化する収差を補正するものである。
以下、まず収差上の問題点とその補正方法を説明する。
第1図は負屈折力の第1レンズ群全体を光軸方向へ移動
して焦点調節をする場合の光線の挙動を描いている0図
中部ルンズ群Aを負と正2枚のレンズで図式的に示して
いるが、前側の負レンズはこのレンズ群のパワーを実際
にjl荷しており、複数枚の負メニスカスレンズから成
るのが普通である。後側の正レンズは収差補正上の目的
で従来より配置されている。今、第1レンズ群Aで焦点
調節を行うと無限遠距離の軸り光線L1に対し、至近時
の軸上光線L2の方か強い角度で第1レンズ群を射出す
る。
この出射角は物体距離が短くなる程強くなる。
第1レンス群は全体で負の屈折力のため、出射角が強く
なるに従って球面収差が補正過剰となる。第3[多CB
)はこの様子を示す。
これに対し正屈折力のレンズ部Bを付加し、焦点調節の
際に固定したのが第2図である。負の屈折力のレンズ群
Nでフォーカシングを行い、正の屈折力のレンズ部Bは
止っている。そこで前述の如く、レンズ群A′を出射す
る角度は物体距離が短くなる程強くなるが、今度はその
強い出射角度でレンズ部Bへ入射する。このレンズ部B
は正の屈折力のため、入射角が強くなる程、球面収差は
補正不足になる。そして、レンズ群にとレンズ部Bの間
隔が大きい程、レンズ部Bから発生する球面収差の補正
不足量は多くなる。従って、フォーカシングによ部 リレンズ群A′とレンズiBの間隔が一定の場合、常に
レンズ群にから発生する補正過剰の球面収差の方か多く
なるが1本発明の如く、レンズ部Bを[、’、l定とし
レンズ群にのみでフォーカシ紳 ングすることにより、レンズ群に、レンズ群Bから発生
する補正過剰と補正不足の球面収差のパラノスを取るこ
とが可能となり、第3図に示す如く無限遠時の球面収差
A′と至近距離時の球面収差Cを得ることが可能となる
以上説明した構成により本願発明の目的は達成されるが
、少ないレンズ枚数で良好な画質を得るためには次の条
件を考慮するのが望ましい。
0.01<lF1/fb|く、0.2 但し、Flは第1171群の焦点距離、fbは正レンズ
部の焦点距離である。この条件は無限遠から至近距離ま
での球面収差をバランス良く補正するために設定するも
ので、下限値以下だと至近距離で補正過剰となる。また
と限値を越えると、逆に補正不足の球面収差が発生し。
収差変動が目立つ、そして更に大口径化まで考慮してパ
ワー配置を決める場合は、O,Q2<|FI/fb|く
0.01まで限定するのが良いかもしれない。
またレンズ形態に於いても、レンズ群にの最も像面側に
物体側へ凸面を向けたメニスカス正レンズを配し、その
直mノにあるレンズの像面側へ凹を向けたレンズ面との
間の空気レンズに収斂作用を持たせることにより、レン
ズ群A′から発生する補正過剰の球面収差をできるだけ
補止しておばのが良い。
尚、前記条件の下で、第1レンズ群、レンズ群A′とし
てレンズ部Bの焦点距離F1+fa。
fbの間にはl/fb<11/Fl|くll/falの
関係がある。つまりフォーカシングのためのレンズ群A
′の屈折力が最も強く、レンズ部Bの屈折力が殻も弱く
なることで、至近距離までの繰出しにを少なくシ、レン
ズ枚数の少ないコンパクトな構成が可能となる。
次に本発明の数値の実施例について説明する。
物体側より負の屈折力のilレンズ群、正の屈折力の第
2レンズ群を有し、第1171群と第2レンズ群を光軸
上移転させズーミングを行う基本Wi成となっている。
仕様は焦点距離29−68FNo、1 : 2.9〜3
.5.画角36.7°〜17.6°である。
また、Riは物体側より第1番目の面の曲率半径、Dl
は物体側より第1番目の面間隔Niとγiはそれぞれ物
体側より第1番目のレンズのカラスの屈折率とアツベ数
である。またAi 、Bi 、C4、Di 、Eiは物
体側より第1番面の面の非球面係数である。非球面係数
は以下の様に定義される。
非球面の光軸から高さHにおける光軸方向の基準球面か
らの変位量を文とすると基準球面の曲率半径を7として +B (H−HO) 4+C(H−HO) 6+D (
H−HO) 8+E (H−HO)1G  −−−−−
−−−−−=−一 但し H≧H。
= 0         −−−−−−−−−−−−−
一 但し H<HOここではHOは球面と非球面との境
界である光軸からの高さである。
数値実施例の1と2は、負の第1171群。
正の第2レンズ群、正の第3レンズ群から成るズームレ
ンズの例で、第2レンズ群と:tS3レンズ群は1つの
正レンズ群ともみなしても良い、ズーミング中、正の第
3レンズ群は固定される。第2レンズ群と第3レンズ群
の間に配された移動絞りは、本発明には直接関係しない
が、:52レンズ群の移動と異なる比率で移動させるこ
とにより、ズーミング中に発生する有害光を除去するた
めに効果がある。なお、絞りの口径は変化しない。
数値実施例3は負の第1レンズ群、正の第2レンズ群か
ら成るズームレンズである。
数値実施例1の広角、中間、望遠の無限遠フォーカス時
の諸収差は第5図に示した通りである。第6図は30c
mの近距離物体ヘフォーカスした時の諸収差を示し、(
A)第1レンズ群全体を移動してフォーカスした場合、
CB)はhFt k’Eメニスカスレンズ(R11,R
12)を固定した場合である。
第8図は数値実施例2の無限遠フォーカス時の諸収差で
、第9図は上と同様の近距離物体ヘフオーカスした時の
諸収差である。(A)は第1171群(R1−R12)
を一体に移動した場合で(B)は本発明を適用した場合
である。
第1254は数値実施例3の近距離物体ヘフオーカスし
た時の諸収差で、(A)は第1レンズ群(R1−R12
)を一体に移動した場合。
CB)は本発明を適用した場合である。
第1数値実h F=29〜68 (mm)   FNo、=1 :2.
8し例 〜3.5  2W=73.4〜35.2(度)N  1
=1.76200   v  1=40.1N 2冨1
.81600   υ 2=46.6N  5=1.8
0518   υ 5 = 25.4N  6=1.4
8749   υ B = 70.2N  7=1.6
9680   υ 7 = 55.5N  8=1.5
4771   υ 8 = 62.9N  9=1.5
7099   υ 9 = 50.8N13=1.63
980   υ13 = 34.555.50 41.60 383、3 52.47
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の光学作用図。第2図は本発明の光学作
用を説明するための図。第3図は球面収差傾向を説明す
るための収差曲線図。第4図は数値実施例1のレンズ断
面図、第5図、第6図は夫々収差曲線図、第7図は数値
実施例2のレンズ断面図、第8図、f59図は夫々収差
曲線図、第10図は数値実施例3のレンズ断面図。 第11図、第12UAは夫々収差曲線図。 図中、AとA゛はフォーカシングのために移動するレン
ズ群、Bはズーミング中固定のレンズ部、6Mはメリデ
イオナル像面、ΔSはサジタル像面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)物体側第1レンズ群が負屈折力を有し、以降のレ
    ンズ群との間隔を変えてズーミングを行うズームレンズ
    に於いて、第1レンズ群を負屈折力のレンズ部とこれに
    続く正屈折力のレンズ部とで構成し、焦点調節のために
    負屈折力のレンズ部を光軸方向に移動する一方、正屈折
    力のレンズ部を固定し、焦点調節に伴なう収差の悪化を
    補正することを特徴とするズームレンズ。 (2)前記第1レンズ群と正屈折力のレンズ部の焦点距
    離を順にF_1、fbとするとき、 0.01<|F_1/fb|く0.2 なる条件を満足する特許請求の範囲第1項記載のズーム
    レンズ。 (3)前記正屈折のレンズ部は1枚の正レンズからなる
    特許請求の範囲第2項記載のズームレンズ。 (4)前記1枚の正レンズは物体側へ凸を向けた正メニ
    スカス形状である特許請求の範囲第3項記載のズームレ
    ンズ。 (5)前記負屈折力のレンズ部の最終レンズは物体側へ
    凸を向けた正メニスカスレンズである特許請求の範囲第
    2項記載のズームレンズ。 (6)前記第1レンズ群に続くレンズ群は正屈折力を有
    する特許請求の範囲第1項記載のズームレンズ。
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