JPS62266512A - テレセントリツクなズ−ムレンズ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はテレセントリックなズームレンズに関し、特に
ビデオカメラ、ＴＶカメラ等に好適な射出１を纜１象而
よシ遠く；誰れ次位置に設定し１テレセントリツクな光
学系ｔ−ｎ成し良好なる色再現性を図つ九テレセノトリ
ツクなズームレンズに関するものである。

（従来の技術） ｍ＆多く用いられているビデオカメラのｍｆｆｌ素子は
低感度であるためＫこれに用いる撮影レンズは明るいレ
ンズが望まれる。又ビデオカメラの小型＠量化を図る九
めにレンズ全長の短い撮影レンズが望まれる。

さらに単管カラーカメラのうち位相分離方式１三電極方
式においては色ズレ防止のためにテレセントリックな光
学系で撮影レンズを構成することが要求される。

このうち特に最近は色再現性を良好に行う為に撮影レン
ズの射出コが結像面よ）遠く離れ次位置にくるように各
レンズ群の屈折力を設定し１王光朦がｉ８像頁に対して
略垂直に入射するようにし九所浦テレ七／トリックな光
学系であることが強く要求されている。

ズームレンズには糧々なタイプの４のがあるが特に高変
倍比・大口径比を達成するのが比較的容易な理由から各
種のカメラにおいて４群ズームレンズが多く用いられて
いる。例えば特開昭５７−８２８１２号公報で提案され
ている。この４群ズームレンズは物体側よプ順に合焦用
の第１レンズ群・変倍用の第２レンズ群・変倍に伴い変
動する像面を補正する為の第３レンズ群、絞りそして固
定の結像用の第４レンズ群の４つのレンズ群より成って
いる。この４群ズームレンズにおいて前述の諸条件ｋ　
ｊＡ足させようとすると％に明るくしかもテレセントリ
ックな光学系を達成しようとすると前群のレンズ外径が
犬きくなり１しかも高次収差が発生し・これらをバラン
ス良く補正するのが大変困難となってくる。

この結果物体像のコントラストは大きく低下してしまう
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は４群ズームレンズにおいて絞りの位置及び各レ
ンズ群の屈折力等を適切に設定することによりレンズ全
長の短縮化及び第ルンズ群のレンズ外径の縮少化を図ジ
、レンズ系全体の小型化を図ったテレ七ンｒリンクなズ
ームレンズの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 物体側よシ順に合焦用の正の屈折力の第ルンズ群、変倍
用の負の屈折力の第２レンズ群・固定の絞り、変倍によ
り変動する像面を補正する為に像面側に凸状の軌跡七有
して移動する正の屈折力の第３レンズ群そして固定の結
像用の正の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群ヲ有
し、前記第３、第４レンズ群の焦点距離を各々ｆｃ　、
　ｆａ　１広角端における全系の焦点距離をｆｗ・　広
角店における前記第３レンズ群と第４レンズ群との主点
間隔ｋ　ｅ４　とするとき２−１　＜　ｆｃ／ｈｔ　＜
　Ｚ７　　　　　　　　・・°・・・・・・１１１１．
２　＜　ｌ！＋　４／ｆＷ　＜　１．８　　　　　　　
−・−・−・−＋２）なる条ｆ［Ｍ足することでのる。

この北本発明の待機は：Ａ施列において記載されている
。

（火施Ｖリ　） 第１図は本発明の奴匝実施列１のレンズ断面図でめる。

図中Ｆは合焦用の正の屈折力の第ルンズ群、■け装置用
の負の屈折力の第２レンズ群、Ｃは変倍に半・ハ変動−
ｒる鍼面？丁田正する為に１面側へ凸状の軌跡をゼする
ように移動する第３レンズ群、Ｒけ固定のｔｉ像用の正
の屈折力の第４レンズ群、５ＴＦｉ絞りである。矢印は
広角端から望遠端へと変倍を行う際の各レンズ群の移動
方向を示す。

一般に第１図に示すズームレンズにおいて絞りを第２群
と第３群との間に配置しても変倍の際第３群を物体側へ
凸状に往復移動させるズーム方式を採用すると第２群と
第３群との空間を共有するという利点が失われレンズ全
長が長くなってくる。即ち第３群が往復移動するズーム
方式でａ第２＃と第３群が変倍の際中間位置で最も接近
してくる為に両１ｆが機械的に干渉しないように予め余
分の空間を設けておかねばならなく、その分だけレンズ
全長が長くなってくる。

これに対して本実ＭＡ別では第２肝と第３群との間に絞
りを配置し、この絞りと干渉しないように第２群と第３
群を前述の如く移動させて変倍を行うズーム方式を採る
ことにより余分の空間を必要とせずレンズ全長の短縮化
を効率的に達成している。

又絞りｔ第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置する
ことによシ・広角側において斜光束によって決まる前玉
レンズ径、即ち第３レンズ舒の有効径の縮少化を図タル
レンズ系全体の小型化を図っている。

そして絞りｔ第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置
した場合にｉｓ３レンズ群と第４レンズ群の屈折力及び
主点間ＩＨｔ−前述の条件式を満足するように設定する
ことＫより良好なるテレセントリックな光学系を容易に
達成している。

条件式（１）は第３レンズ舒と第４レンズ群の屈折力比
に関し１微性式＋２）４”ｔ　ｆｉ　３レンズ群と第４
レンズ群との広角端における主点間隔に関し為いずれも
良好なるテレセントリックな光学系を達成する為のもの
である。

条件式（１）若しくは条件式（２）の下限Ｉｌｉを越え
ると直円シ・１品及び望遠端のズーム位置において射出
−位置が＆ｉ像口に接近しすぎ１逆に条件式（１）若し
くは未１′ト式（２）の上限値を越えると中間のズーム
位置において射出′ｍ位置が帖慮面に接近しすぎいずれ
の場仕も良好なるテレセントリックな光学系を達成する
のが難しくなってくる。

以上の諸条件′ｔ−満足することによｐ本発明の目的は
達成されるが更に良好なるテレセントリックな光学系を
達成しつつ・画面全体の光学性能を良好に維持するには
次の諸条件を満足させるのが良い。

第４レンズ群Ｆｉ順に正へ頁、正そして正の屈折力の４
つのレンズｔ−ｉしており・第１１−ｆ目のレンズの焦
点距ｍをＦ’４ｉＳ第４ｉＳ第ｉインズ面の曲率半径と
焦点距離を各々Ｒ４ｉ　、Ｉ４ｉとしたとき ５．４　（１（Ｆ４１＋Ｆ４３＋Ｆ４４　）／Ｆ４２）
　（６，２・・・・・・・・・（３） ０．８　（Ｒ４１／Ｒ４４（０，９９・・・・・・・・
・（４）Ｌ５　（ｆ４４／ｆＷ（ＺＯ・−・・・・＋５
１−１ａｇ　（（／４１＋／４５　）／／４４　＜　１
５．１　　曲・曲（６）なる条件１Ｍ足することである
。

条件式（３）　Ｆｉ第４レンズ＃を順に正、負、正そし
て正の屈折力の４つＯレンズで構成し友ときの正の屈折
力のレンズと負の屈折力のレンズとの屈折力比に関し、
王にＦナンバー１．４近傍の球面収差を良好に補正する
為のものである。下限値會越えると球面収差は補正不足
となり１逆に上限１１ｉ　を越えると補正過剰となって
くる。

条件式（４）は画面全体のコマ収差を良好に補正する為
のものであり１下限ＩＩ　ｔ−越えると内向性コマ収差
が増大し、逆に上限ＩＩＩ￥ｔ−越えると外向性コマ収
差が大きくなってくる。

条件式１５）は第・１２レンズの１よ面側のレンズ面の
屈折力を適切に設定し・像面湾曲を良好に維持する為の
ものであり・下限１＠を越えると像面が物体側に大きく
湾曲し１逆に上限値を越えると像面側に大きく湾曲して
くる。

条件式（６）は歪曲収差全良好に補正する為のものであ
り、下限値を越えると広角′醐において歪曲収差が負の
方向に大きくなシ・又上限ｌｌｉを越えると望遠側にお
いて歪曲収差が正の方向に大きくなってくるので好まし
くない。

久に本発明の奴匝笑施？１を示す。数値実施列Ｋ＞Ｉｎ
？Ｒ１は物体側よりノ偵に第１番目のレンズ面の曲率半
径Ｓ　ＤＩは物体側より第１番目のレンズ厚及び空気間
隔・　Ｎｉ　とνｉは各々物体側より順に第１＃目のレ
ンズのガラスの屈折率とアツベ数である。尚Ｒ２３、Ｒ
２４けローパスフィルター等の光学部材である◇又参考
の為ＭＩＪｊ面からの射出−位置も同時に示す。

数値実ｍ９’１ｌｌ Ｆ＝９．５５〜２＆ＯＩ　　　Ｆ’Ｎ０−１：１．４　
　２ω−４５，５″〜１１３．３’Ｒ１”　　１１０．
７１　　　０　１−１．６０　　　　Ｎ　　１−１．８
０５１８　　　　ｖ　　１＝２５．４Ｒ＞３９．６４　
　Ｄ２−５．７０　　Ｎ２−１．６．０３１１　　ｖ２
−（５０，７Ｒ３−−７５，７２Ｄ　３−０．１０ ａ＋−２４５３Ｄ４−３．２０　　　８３＝１．６０３
１１　　　　　ｙ３−６０．７Ｒ５−６１６３Ｄ　５−
１．９８〜１５．７１Ｒ６−１０４，０１０６−０，７
５８４−１，７７２５０ｙ　　４−４９．６Ｒ７−１３
，２６Ｄ７−２．４０ Ｒ８−−１６，１１Ｄ　Ｂ−０，６０Ｎ　Ｓ−１，６９
６８０ｙ　５”５ａ　５Ｒ９−１＆９５　　　　Ｄ９＝
！１０　　　　Ｎ６−１．８４６６６　　　　　ν　６
−２）９Ｒ１伽−１６１１４ＤＩＯ總１１５７〜１．８
４Ｒ１１−絞り　　Ｄｌｌ−Ｚ　５７〜Ｚ　９５Ｒ１２
−５４，４４Ｄｉ２−１１０　　　Ｎ７−Ｌ６０３１１
　　　ｖ７４．０．７Ｉｔｌ：３−−４４．６８　　　
Ｄｉ３−４．５７〜４１９Ｒ１４＝１１．５０　　　Ｄ
ｉ４−Ｚ７０　　　Ｎ８−１．７１３００　　　シ８−
５３．８１員５−１０４．６５　　　Ｄｉ５”　１．５
ＱＲ１ｃｉ−−２９，５０Ｄ１６−５．４０　　　Ｎ　
９−１．８０５１８　　　ｙ　９−２５．４Ｒ１７−１
１，９８ＤＩ？−１，００ ）ｔｎｌ−４Ｕ、ＯＪ　　Ｄｉ８−λ４０　　Ｎｌ０−
１．６５１６０　　ν１Ｏ＝５８．６１＜１’）　−１
６，５８Ｄｉ９−０．　ｔ。

ＦＬ２）Ｊ＝　　１５．７１　　　Ｄ２０−２．１０　
　　Ｎｉ１−１．７７２５０　　　ｙｌｌ−４９，６Ｉ
Ｃ２）−ｔ３６−１８１Ｊ２）−１００に２２−　　”
　　　　　１）２２−５．５０　　　Ｎ１２−１．５１
６３３　　　シ１２ｍ６４１Ｒ２３−−４ 数１直火ｍ列　２ １ｉ’−９，５５〜２＆ＯＩ　　Ｆ”Ｎｏ−１：１．４
　　２ω＝４５．５”−１６，３’Ｒｌ＝　　　７＆０
４　　　　０　１−　１．６０　　　　Ｎ　　１−１．
８０５１８　　　　　ｙ　　１＝２５．４Ｒ２−３５，
８５０２−６，２０Ｎ　２−１．６０３１１　　　シ２
−６０．７Ｒ３−−８０，７２０３−０，１０ Ｒ４−２４，０８０４−１６０Ｎ　＞Ｌ　６０３１１　
　　ｖ　３−６０．７Ｒ５−４６，１３Ｄ　５−　１．
９７〜１５．７０Ｒ６＝　１０５．１５　　　Ｄ　６−
０．７５　　　Ｎ　４−Ｌ、　７７２５０　　　ｙ　４
−４’）、　６１（７−１３，４５Ｄ？−Ｚ４０ Ｒ８−−１６，２３Ｄ　Ｆ３＝　０．６０　　　Ｎ　Ｓ
−１，６９６８０ｖ　５＝５５．５１Ｌ９＝　　１７．
９６　　　Ｄ９−１３０　　　Ｎ６−１．８４６６６　
　　ジロー２３．９１ｔｌｏ−−２）９，３５１）１０
−１ａ　８１〜１０７ａｌｌ−絞り　Ｄｌｌ−１，２４
〜１．６２Ｌ也１２層　　５７．６９　　　　Ｄｉ２−
２．１０　　　　Ｎ　　７−１．６（１３１１ν　７−
６０．７ｒｔ１３−−４Ｌ　７１　　　Ｄｉ３−４．５
７〜４．１９Ｒ１４−ＩＺ　３６　　　Ｄｉ４−　Ｚ　
９０　　　Ｎ　８−１．７１３００　　　ｖ　８”５：
Ｘ　８Ｒ１５−５６７，０３１）１５−１．８０Ｒ１６
＝　−２Ｚ　６１　　　Ｄ１６＝　５．４０　　１４９
−１．８０５１８　　　ｖ　９−２５．４１１７−１４
．１１　　　　Ｄｉ７−１．３０Ｒ１８＝　　９８．８
０　　　Ｄｉ８−　Ｚ　４０　　　Ｎ１０＝１．６５１
６０　　　ｙｌｏ−５＆　６Ｒ１９−−１ふ８７　　　
１）１９−０．１０Ｒ２０−１６，０４Ｄ２０−２．４
０　　　Ｎｉ１−１．７７２５０　　　　ｙｌｌ＝４９
．６Ｒ２）〜１７４．１０　　　αＩ！λ００Ｒ２２−
”　　　　　Ｄ２２−５．５０　　　Ｎ１２−１．５１
ｆｉ３３　　　　シ１２ｍ６４．　ｌＲ２３−閃 族１直夫踊し１１３ Ｆ−９，５５〜２＆０１　　　ＦＮＯ−１：１．４　　
２ω−４５，５″〜１６．３’ｉｔ　１−　８１．８９
　　０１−１．７５　　　Ｎ　１−１．８０５１８　　
　　シ１−２５．４Ｒ２−３７，９３Ｄ２−６．５０　
　　　Ｎ２−１．６０３１１　　　　ν　２−６０．７
１ζ３−−８２．６８　　　０３−０．ＩＱＲ４−２５
，４１Ｄ４−４．２０　　　Ｎ３−１゜６２２９９　　
　　ｙ　＞５８．２ル５−　４９．５３　　　Ｄ　５−
１．９９〜１ａ７２Ｒ６−３５０，５３Ｄ　６−１．０
０　　　Ｎ　４−１．７７２５０　　　　シ４−４９．
６［Ｌ７−　１１９２　　　　Ｄ７−１４０ＦＬ　８−
−１６．９９　　　Ｄ　Ｈ−０，９０８５−１，６９６
８０ｙ　５”５５．５Ｒ９−１６，９５０９−１４０Ｎ
　６−ｔ、８４６６６　　　　ｖ　　６＝２）９ＲＩＱ
−−１９４，０９ＤＩＯ−１６，４０〜Ｚ　６７１ζ１
１−　絞　リ　　　Ｄｌｌ−０，９９〜１．３６Ｒ１２
−５３，４９Ｄｉ＞　　１　３０　　　　　Ｎ　　７−
１．６０３１１　　　　　ｖ　　７−６０．７Ｒ１３−
−４５，２７０１３−４，８０〜−１，４２Ｒ１４”　
　１１７２　　　０１４−　３．２０　　　　Ｎ　８１
．７１３００　　　　　ｖ　　８”５３．８１４１５−
−３７９．７７　　０１５−１．９０Ｒ１６”　−１９
，７０Ｄ１６＝　５．５０　　　Ｎ　９−１．８０５１
８　　　ν’）２）４Ｒ１７−１４，９９Ｄｉ７−１．
３０ Ｒ１８−−６２，６２Ｄｌ＆−１４０Ｎ１（）−１，６
５１６０ｖ１０＝５８．６Ｒ１ζ−１１，８４Ｄｉ９−
０．１０ １ｔ２０＝　　１４．４９　　　Ｄ２（）＝　２．４０
　　　Ｎ１１＝１．７７２５０　　　シ１ｌ−４９．６
Ｒ２）−８２０，３９ｒ）２）Ｊ３．００Ｒ２２−＝’
　　　　　Ｄ２２−５．５０　　　Ｎ１２−１．５１６
Ｊ３　　　ｙ１２−６４、ｌＲ２３−ｏ。

数１直実施レリ　４ Ｆ−９，５５〜２８．０１　　ＦＮＯ−１：１．４　２
ω−４５，ぎ〜Ｉ　Ｇ、３’Ｒ１”　　９７．０６　　
　Ｄ　Ｉ＝　１．７５　　　Ｎ　１−１．８０５１８　
　　ｙ　１−２５．４ル２−　　３８．４１　　　Ｄ　
２−６．５０　　　Ｎ　２−１．６＋）３１１　　　　
ｖ２−６０．７Ｒ３−−７８，２５１）３−０．１０ Ｒ４＝　　　２５．５９　　　０４−４．２０　　　　
Ｎ　３−１．６２２９９　　　　ν　３喝５＆２Ｒ５−
５６，８００５−１，８５〜１５．５８Ｒ６−１４１，
１８Ｄ６”１．ＯＯＮ４−１．７７２５０　　　　ｙ４
−４９．６Ｒ７−１１７１Ｄ？−λ４０ Ｒ８＝−１ａ５１　　　Ｄ８−０．９０　　　Ｎ５−１
．６９６８０　　　　ｖ５−５５−５Ｒ９−１７，（ｉ
ｏ　　　Ｄ　９−　Ｚ　４０　　　Ｎ　６−１．８４６
６６　　　　ジロー２）９ＲＩＯ−−２３＆６９　　　
＊）１０−１ａ　５２〜２．７９Ｒ１１糟　　絞　リ　
　　　Ｄｌｌ−１，１３〜　１．５１Ｒ１＞　　　６１
．２４　　　Ｄｌ２−２．３０　　　Ｎ　７−１．６０
３１１　　　　シアー６０．７Ｒ１３−−４０，９１Ｄ
ｌ：ｊ−４，５７〜　４．１９１ｔ１４−　　１λ５６
　　　　Ｄｌ４−１２０　　　　Ｎ　　Ｂ−１，７１３
００ν　８−５ふ８１ζ１ζ１７１５６．８５　　０１
５−１．９０Ｒ１６−−２０．７７　　　Ｄｌ６−５．
５０　　　Ｎ９−１．８０５１８　　　　ｙ９＝２５．
４Ｒ１７−１４，７７Ｄｌ７−１．３０ Ｒ１８−−１７５，４０Ｄｌ８−２．４０　　　Ｎｌ０
−１．６５１６０　　　　シ１０−５＆　６１ｔ１９−
−１２．４７　　　１）１９−０．１０１ζ２ｔ）−１
４，９３Ｌ１２０−　Ｚ　４０　　　Ｎｉ１−１．７７
２５０　　　　シ１１−４９．６Ｒ２）−２０ａ　５９
　　　１）２）−１００Ｒ２２−■　　　　Ｄ２２−５
．５０　　　Ｎ１２−１．５１６３３　　　シ１２−６
４．　ｌＲ２３−− （発明の効呆） 以上のように本発明によれば絞りの位置、各レンズ群の
屈折力そしてレンズ構成を特定することにより１レンズ
全長の短縮化と前方１／ンズ群のレンズ径の縮少化を図
クレンズ系全体の小型化全図ると共に良好に収差補正を
行つ九テレセントリックなズームレンズｔ−達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の数ｉＩ［実施例１のレンズ断面図−第
２図から第５図は本発明の数１１ｉ笑施例１〜４の諸収
差図である。収差図において囚は広角端・■は望遠端で
の収差図である。図中Ｆは第１　Ｖ　ｙ　ｘ’群１ｖｈ
第２ｖ／、；（＃ＳＣ＃ｉ第３　Ｖンズ＃、Ｒけ第４レ
ンズ群、Ｓはサジタル像面Ｍはメリデイオナル像面であ
る。 特許用原人　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側より順に合焦用の正の屈折力の第１レンズ
   群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、固定の絞り、
   変倍により変動する像面を補正する為に像面側に凸状の
   軌跡を有して移動する正の屈折力の第３レンズ群そして
   固定の結像用の正の屈折力の第４レンズ群の４つのレン
   ズ群を有し、前記第３、第４レンズ群の焦点距離を各々
   ｆＣ、ｆＲ、広角端における全系の焦点距離をｆＷ、広
   角端における前記第３レンズ群と第４レンズ群との主点
   間隔をｅ＿４とするとき ２．１＜ｆＣ／ｆＲ＜２．７ １．２＜ｅ＿４／ｆＷ＜１．８ なる条件を満足することを特徴とするテレセントリツク
   なズームレンズ。 （２）前記第４レンズ群は順に正、負、正そして正の屈
   折力の４つのレンズを有しており、第１番目のレンズの
   焦点距離をＦ＿４＿ｉ、第ｉ番目のレンズ面の曲率半径
   と焦点距離を各々Ｒ＿４＿ｉ、ｆ＿４＿ｉとしたとき ５．４＜｜（Ｆ４１＋Ｆ４３＋Ｆ４４）／Ｆ４２｜＜６
   ．２０．８＜Ｒ４１／Ｒ４４＜０．９９ １．５＜ｆ４４／ｆＷ＜２．０ −１０．６＜（ｆ４１＋ｆ４５）／ｆ４４＜１５．１な
   る条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のテレセントリツクなズームレンズ。