JPS6278523A - 望遠型ズ−ムレンズ - Google Patents

望遠型ズ−ムレンズ

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Publication number
JPS6278523A
JPS6278523A JP60219520A JP21952085A JPS6278523A JP S6278523 A JPS6278523 A JP S6278523A JP 60219520 A JP60219520 A JP 60219520A JP 21952085 A JP21952085 A JP 21952085A JP S6278523 A JPS6278523 A JP S6278523A
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JP
Japan
Prior art keywords
group
lens
power
refractive power
nonspherical
Prior art date
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Pending
Application number
JP60219520A
Other languages
English (en)
Inventor
Nozomi Kitagishi
望 北岸
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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
    • G02B15/144Optical 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 four groups only
    • G02B15/1441Optical 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 four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113Optical 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 four groups only the first group being positive arranged +-++

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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】 (産業上の利用分野) 本発明はスチールカメラ、シネカメラ、ビデオカメラ等
に好適な望遠型ズームレンズに[It、、特に変倍の際
移動させるレンズ群のうち少なくとも1つのレンズ面に
所定形状の非球面金地すことにより、レンズ全長の短縮
化及び高変倍化を達成した望遠型ズームレンズに関する
ものである。
(従来の技術) 最近TVカメラと同様にスチールカメラ、ビデオカメラ
等にも高変倍比の望遠型ズームレンズが要求されている
。一般にズームレンズの高変倍化を図るには変倍用レン
ズ群の移動tt増加させたり、変倍用レンズ群の屈折力
を強めたり、変倍の為の移動レンズ群の数?増υ口させ
たりする方法がめる。
このうち比較的長焦点距離金倉んだ望遠型ズームレンズ
が向えば特開昭57−186707号公報で提案されて
いる。
同公報では物体側より順に正、負、正そして正の屈折力
の第1、第2、第3、第4群の4つのレンズ#を有し、
変匿の際、第1群と第2群を光軸上圧いに逆方向に移動
させ、第3群を非直線的に移動させて変倍に伴う像面変
動を補正し九望遠型ズームレンズを開示している。
特に同公報では変倍の際移動させる3つのレンズ群のう
ち第1群と第2群の移動量?適切に設定することにより
、レンズ全長の短縮化を図9つつ変倍比2程此の良好に
収差補正を行った望遠型ズームレンズ金達成している。
しかしながら同公報のズームレンズは変倍比が2m度で
あり望遠型ズームレンズとしては必ずしも変倍比が十分
とは言えなかった。
この他高変惜化を1mる為に3つ以上J)レンズ群を移
動させて変倍全行ったズームレンズが向えば特開昭53
−34539号公報、特開昭 54−25747号公報
等で提案されているが、これらのズームレンズはいずれ
も移動レンズ群の数が多い為、レンズ群の移動機や背が
複雑になる傾向があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明はレンズ全長の短い、1〜かも良好に収差補正と
行った高変倍の望遠型ズームレンズの提供金目的とする
。特に変倍用しンズ群ノ屈折力、結像倍率を適切に設定
し、かつ変倍用レンズ群のうち1つのレンズ面に所定形
状の非球面を施すことにより、高変倍化を図る際に生ず
る諸収差を良好に補正した望遠型ズームレンズの提供に
ある。
(問題点?解決するための手段) 物体側より順に正の屈折力の第1群、負の屈折力の第2
群、正の屈折力の第3群そして正の屈折力の第4群の4
つのレンズ群金有し、前記第1群を物体側へ、前記第2
群全像面側へ、前記第3群全卵直線的に移動させて広角
端から望遠端への変倍を行い、前記第1群の焦点距離金
f□、前記第2群の変倍に伴う結像倍率をβ2、前記第
3群を正と負の屈折力の2枚のレンズより構成し、核2
枚のレンズのうち少なくとも1つのレンズ面を非球面と
し、該非球面の近軸曲率半径をR*、基準球面をR,該
非球面の有効径の光@Iニア割と5割における非球面t
 k各々へ”Q、7 、Δxo5、広角端における全系
の焦点距離をFとするとき 1.7 (f1/F (2,2・−−−−−−−fil
−0.4(β2(−0.25・・・・・−・・(21−
0.001<−0.7/R*(−0.00005・−−
−−−−−+31−0.0003(△XO,5/R(−
0.00002−−−−・−+41なる条件全満足する
ことである。
この他事発明の特徴は実施列において記載されている。
(実施PJ ) 第1図から第3図は各々本発明の数値実施列1〜3のレ
ンズ断面囚である。図中■は正の屈折力の第1群、■は
負の屈折力の第2群、■は正の屈折力の第3群、■は正
の屈折力の訂・を群である。第1群Iを物体側へ、第2
群■を像面側へ、そして第3群mt矢印の如く非直線的
に移動させることにより広角側から望遠側へと変倍を行
っている。
特に本実施列では変名に伴い第1群?物体::1■へ移
動させることにより第2群の変倍効果全助長させ、第2
群の#動量を少なく(0.つつ所定の変倍比全効率的に
得て変倍比3程度の冒変培化を図りつつレンズ全長の短
縮化4図っている。
又第2群の変倍における結像倍4を望遠端で略等倍程度
となるように比較的低い結像音率に設定し、変倍に伴う
諸収差の変動を少なくしている。
そして第1群の屈折力と第2群の全変@範囲における結
像倍率全適切に設定することにより第1群と第2群によ
る変倍に伴う像面変動を少なくしている。これにより主
に像面変動を補正する為に移動させる第3群の光軸上の
移5tt−少なくシ、かつ移動傾きであるレンズ鏡筒上
のカムの傾斜角?小さくし敏感度を低くしている即ち第
2群の望遠端での結像倍率をβ2T ’第2群の焦点距
離を12、第2#と第3群の望遠端での主点間隔をe2
Tとすると第3群の焦点距m f3 は一般K f3 = e2T + 1721 X (1−β2T 
)となる。本実施列では第2#の結像倍率β2T t−
小ざ<シ、第3群の屈折力を強めることにより第3群の
変倍に伴う移動量金少なくしている。
そして第3群の屈折力を強めることにより生じる収差変
動を第3群の空気に接する少なくとも1つのレンズ面に
非球面を施すことによシ良好に補正している。特【非球
面形状をレンズ周辺にいくに従い屈折力が弱まる形状に
設定することにより、即ち凸面に施すときは凸面の曲率
半径が太きくなる方向に又凹面に施すときけ凹面の曲率
半径が小さくなる方間に非球面を設定することにより画
面全体における収差を良好に補正している。
次に前述の諸条件につき説明する。
条件式(1)は第1群の屈折力を適切に保ち第2群の移
動と共に効率良く変ftk行う為のものでるる。条件式
(1)の上限値を越えて第1#の屈折力が弱くなりすぎ
ると所定の変倍比を得る為に物体側への移動量を増加さ
せねばな5ず望遠側でのレンズ全長か壇太し、又下限値
を越えて第1群の屈折力か強くなってくると変倍の際の
移、 動量は少なくなるが、変倍に伴う収差変動か大き
く、特に球面収差とコマ収差の変動が大きくなってくる
ので好ましくない。
条件式(2)は第2群の変倍に伴うi8像倍率範囲に関
し、特に望遠側での結像倍率をなるべく等倍程度となる
ように制限し、第3群の屈折力を強め、変倍に伴う像面
変動を補正する為の第3群の移動′jkを少なくしし/
ズ全艮の短縮化を図る為のものでめろ。条件式(21の
下限値を越えて結像倍率が大きくなってくると高変倍化
は容易になるが第3群の移動量が多くなりレンズ全長が
長くなってくる。又下限値を越えて結像倍率カ小さくな
ると第3群の移動傾きは小さくなるが、第1群の焦点距
離を太きくしなければならず、この結果第1群でフォー
カスを行う際の移動量が大きくなってくるので良くない
条件式+31は第3群の1つのレンズ面に非球面(+−
施すときの非球面形状に関し、第3#の屈折力5強めた
ときの収着変動全良好罠補正する為のものである。条件
式+31 、 +41の下限値を越えて非球面量が少な
いと第3群における球面収差の残存が犬きくなり、従っ
て球面収差の変動が大きくなる。
又条件式(3)、(4)の下限1t)l!−に越えて非
球面量が大きいと負の屈折力を有するレンズ面の屈折力
を小さくしなければならなくなり、球面収差を良好に補
正したとき色収差の補正が困難となる。
本発明の目的とする望遠型ズームレンズは以上の諸条件
を満足することにより達成されるものでろるが良好なる
収差補正を維持しつつレンズ全長の短縮化及びレンズ構
成の簡素化を図るには第1群を負と正の屈折力の2枚の
レンズの貼9合わせレンズで構成し、第4群を正レンズ
、両レンズ面が凹面の負レンズ、両レンズ面が凸面の正
レンズそして像面側へ凸面を向けたメニスカス状の負レ
ンズの4つのレンズで構成−iるのが良い。
尚本発明においてフォーカスは第1群をl[+させて行
うのが収差変動が少なくて良いが変倍の際固定の第4群
の一部若しくは全部を移動させて行っても良い。
尚非球面はNC研削及び研磨の工程を経て製作しても良
いが、ガラス成形で製作すれば大量かつ安価に出来る利
点かある。
次に本発明の数値実施列?示す。数値実施列においてR
iは物体IIより順に第i管目のレンズ面の曲率半径、
Dlは物体側より第1番目のレンズ厚及び空気間隔、N
i  とνlは各々物体側よりII K第i番目のレン
ズのガラスの屈折率とアツベ数である。
非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、
光の進行方向を正としRを近軸曲率半径、A、B、C,
D、Elに各々非球面係数としたとき +DH8+EH”+A’H3+B’H5+C’H7+D
’H9 なる式で表わしている。又r E−a J u lo−
”のことである。
数値実施列I F−100FNO−1:4 2ω−318′〜11.1
R1−104.3DI−3,66N1−1.80518
  シ1−25.4R2−61,52D 2−14.0
6  N 2−1.60729  シ2−49.2R3
−−639,OX  D 3−可変R4−−141,7
9D  4−  Z 11   N 3=1.7859
0    ν 3−44.2R5−8Z 08  D 
5−165R 6−−95,25D 6− Z 11  N 4=L 
75700  v 4=47.9R7−4Z 96  
 D 7−  a 33   N S−L 84666
    v  5−2L 9R8−7913,25D8
−可変R 9−79,90D 9− Z 11   N 6−1.
84666   v 6−219RIO−5188DI
O−7,17N 7−L 60311    ν 7−
60.7R11−−125,70Dll−可変R 1>   6a 41   DI2−6.05   N
 8=1.58267   y &=46.4R13−
−1401.14   DI3−3.40R14−−5
5121014−Z 81   N 9−1.8051
8   y 9−25.4R15−140.98DI5
−3159R16−10&85   DI6−N91 
  Nl0−1.51633   シ10−64.1R
17−−114.50   DI7−34.79R1&
−−39,24DI8−3.52   Ni1−1.6
0311   シ11−60.7R19−−89,1I A−−455E−04、B−−3,39E−07、C−
1,21E−10。
D−−5,63E−12、E−−L07g−15A’−
−6.3g−07、B’−−1,10g−08、C’−
6,80E−11。
D’−1,79FJ−13 数値実施列2 F−100.0〜286.7  FNO−1:4 2ω
−318’〜IZI’R1−101,60D I−14
5N 1−1.80518  シ1−25.4R>  
60.53   D2−13.81   NZ−1,6
0729ν 2−49.3R3−−66190Dト可変 R4=−139,88D 4− Z 07  N 3−
1−78590  y 3−442R5−75,68D
5−7.07 R6= −9L 93  D 6− L 93  N 
4−1.75700  y 447.3R7−41sl
  D 7− s、 39  N 5−t、 8466
6  シ5−23.9R8−733Z 56  D 8
−可変R9−7474D 9−107  N 6−1.
84666  y 6−23.9RIO−46,81D
IO−7,32N7−1.60311   ν 7−6
α6R11−−147,70Dll−可変 R12−64,86DI2−6.91   N8−1.
61772    ν 8−45.2R13−−345
.9DI3−0.47R14=−841,35DI4−
 176   N 9=1.80518    v  
9−25.4R15−13158D15〜36.57R
16−130.41DI6−5.52  Nl0−1.
51633  シIQ−6a lR17−−129.6
6  DI7−27.58R1&−−3& 42   
DI8蒙 λ45   NIL噛L 60311   
シ11−55.1R19−−9477 R11;非球面 A−0、B−6,45E−7、C−−162g−10。
D−7,54E−1a 、 z−a64g−1e数値実
施例3 F−100.00〜290.9  FNO−1:4 2
ω−314°〜ILγR1−101,58D I−a、
46  N 1−1.80518  y l−′2S、
4R2−6αs9  D 2−13.84  N 2−
t、 62012  シ2−49.6R3−−9347
403−可変 R4−−130.81D 4− ! 08  N 3−
1.79952  y 3−4Z 2R5−71,23
D 5−6.08 R6−−87.35  D 6−1.94  N 4−
1.69680  y 4−5a 5R7−45,73
D 7−4.84  N 5−1.80518  v 
5−25.4R8−−151α09 Dト可変 R9−96,3G   D 9−λ08   N 6−
1.80518   シ6−ム4RIO=   58.
06   Dlo−7,33N ?−L−60311v
  7−60.7R11−−115,20Dll−可変 R12−45,58D12− 11t 05   N 
8−1.(i0311    ν 8−60.7R13
−−52& 26   D13−0.14R14−67
0.04D14−463  N9−180518   
シ9−25.4R15−105,66D15−59.5
5R16−−26,92D16−4f33  Nl0−
L77250   シ10−49.6R17−−5:L
12   DL7−0.26R18=  134.20
   D18−5.26  Ni1−L 58900 
  Vll−4EL 6R19−−12L 96 R9;非球面 A−0、B−−4,74g−7、C−−1,77E−1
1。
D−−1,31E−13、E−ZIOE−16(発明の
効果) 本発明によれは変倍用レンズ群の屈折力、結像倍率そし
て非球面形状全適切に設定することにより、レンズ全長
の短い、良好に収差補正5行った高変倍の望遠型ズーム
レンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第3図は各々本発明の数@実施列1〜3のレ
ンズ断面図、第4図から第6図は各々本発明の数置実施
列1〜3の諸収差図である。 収差図において囚、 (B) 、 (C)は各々広角層
、中間、望遠肩での収差図である。 図中t、i、M、■は各々第1S第2、第3、第4群、
矢印は変倍の際の移動軌跡を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体側より順に正の屈折力の第1群、負の屈折力の第2
    群、正の屈折力の第3群そして正の屈折力の第4群の4
    つのレンズ群を有し、前記第1群を物体側へ、前記第2
    群を像面側へ、前記第3群を非直線的に移動させて広角
    端から望遠端への変倍を行い、前記第1群の焦点距離を
    f_1、前記第2群の変倍に伴う結像倍率をβ_2、前
    記第3群を正と負の屈折力の2枚のレンズより構成し、
    該2枚のレンズのうち少なくとも1つのレンズ面を非球
    面とし、該非球面の近軸曲率半径をR^*、基準球面の
    曲率半径をR、該非球面の有効径の光軸上7割と5割に
    おける非球面量を各々Δx_0_._7、Δx_0_.
    _5、広角端における全系の焦点距離をFとするとき 1.7<f_1/F<2.2 −0.4<β_2<−0.25 −0.001<Δx_0_._7/R^*<−0.00
    005但しR^*={1/[(1/R)+2A]}−0
    .0003<Δx_0_._5/R^*<−0.000
    2なる条件を満足することを特徴とする望遠型ズームレ
    ンズ。
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