JPS63278013A

JPS63278013A - 変倍レンズ

Info

Publication number: JPS63278013A
Application number: JP11248987A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Inanobe; 稲野辺　勉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1988-11-15
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JP2513481B2

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、特に電子スチルカメラおよびビデオカメラに
好適な望遠タイプの４群変倍レンズに関するものである
。

〔従来の技術〕

電子スチルカメラおよびビデオカメラでは撮像素子が比
較的低感度であるために撮影レンズは大口径比であるこ
とが望まれる。しかし撮影レンズが大口径比になるに伴
い各収差の乱れを補正するために多くのレンズ枚数が必
要になシレンズ系の全長も長くなる傾向となる。

電子スチルカメラおよびビデオカメラ用の望遠タイプの
変倍レンズとして特開昭６２−４３６１５号公報に記載
されたものがある。この変倍レンズは口径比がＦ／２．
９で不十分であシ又構成枚数が１３〜１４枚で比較的多
く、シたがって一層大口径比で少ない構成枚数のものが
望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題点は、画角１５．６゜〜
５．４°程度の範囲で変倍する望遠タイプのレンズ系で
電子スチルカメラおよびビデオカメラに好適なＦ／２．
０程度の大口径比で構成枚数の少ない変倍レンズを提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のズームレンズは、前記の問題点を解決するため
に、物体側よシ第１レンズ群、第２レンズ群、第３レン
ズ群、第４レンズ群の四つのレンズ群よシ構成され、第
１レンズ群と第３レンズ群を固定し第２レンズ群を一方
向へ移動させて変倍を行ない、第４レンズ群を変倍に伴
う像面変動を補正するように移動すると共に合焦のため
にも移動させるもので、第１レンズ群、第４レンズ群は
正の屈折力を有し第２レンズ群は負の屈折力を有し、第
３レンズ群は弱い屈折力を有していて下記の条件（１）
乃至条件（３）を満足するものである。

（１）　　０．３５　＜　ｌｈ／ｆ＋１　＜　０．９（
２）　　　０．４　＜　ｆｗ／ｆ　ｓ　＜　０．２２（
３）　　−０，６＜　ｆＪｆｓ　＜　０．６ただしｆｓ
−ｆｔ、ｆｓ−ｆｓは夫々第１レンズ群、第２レンズ群
、第３レンズ群、第４レンズ群の焦点距離、ｆｗは広角
端における全系の焦点距離である。

本発明の変倍レンズは、前述のように第４レンズ群を移
動させて合焦を行なうものであるので、合焦による収差
の変動を少々くするために第１レンズ群から第３レンズ
群までにて構成される系をほぼアフォーカルな系にする
必要がある。

本発明は、このほぼアフォーカルな系である変倍部を前
記の条件（１）乃至条件（３）を満足するように構成す
ることによって全変倍域にわたって各収差る収差補正の
関係について述べる。

本発明では第１レンズ群、第４レンズ群で発生する球面
収差を広角側では主に第３レンズ群で補正し、望遠側で
は主に第２レンズ群で補正している。

又第２レンズ群と第４レンズ群で発生する内方性のコマ
収差は広角側では主に第３レンズ群で補正し望遠側では
主に第１レンズ群で補正している。

第１レンズ群、第４レンズ群でメリデイオナル像面がサ
ジタル像面のマイナス側へ倒れるのを第２レンズ群、第
３レンズ群で補正し、第１レンズ群、第３レンズ群で発
生する正のディストーションを第２レンズ群、第４レン
ズ群で補正している。

次に各条件について説明する。

条件（１）は第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力の比
を定めたもので、この条件の下限を越えて第１レンズ群
に対し第２レンズ群の屈折力が強くなると変倍に伴う収
差の変動が大きくなる。又条件の上限を越えて第２レン
ズ群の屈折力が弱くなると第２レンズ群の変倍時の移動
量が大きくなシ、所望の変倍比を得るためには第１レン
ズ群から第３レンズ群までの間隔を大きくとらなければ
ならずレンズ系の全長が長くなシ好ましくない。

条件（２）は、弱い屈折力を有するレンズ群である第３
レンズ群の屈折力に関するもので、下限を越えて負の屈
折力が強くなると特に広角側で球面収差が補正過剰にな
シ、上限を越えて正の屈折力が強くなると全変倍域にわ
たって球面収差が補正不足になる。

条件（３）は、第３レンズ群と第４レンズ群の屈折力の
比に関する条件であって、この条件（３）の下限ヲ越よ
るとレンズ系のバックフォーカスが必要以上に長くなり
レンズ系の第１面から像面までの長さが長くなる。又条
件（３）の上限を越えると所望のバックフォーカスが得
られなくなり、レンズ系の後方に光学的ローパスフィル
ターや光をファインダー系へ導くための光路分割鏡等の
光学部材を配置することができなくなる。

〔実施例〕次に本発明の変倍レンズの各実施例を示す。

実施例１ｆ　＝　４１．２〜１１６．４、Ｆ／２．０．２ω＝　
１５．４°〜５．４゜ｒｔ　＝１１５．６７６８ｄ＋　＝７．５００Ｏｎ＋　＝１．５１６３３　　Ｊ／
Ｉ　＝６４．１５ｒ２＝−２５４，４９３４ｄｚ＝０．２０００ｒ、＝６６．７１６８ｄａ”９．２０００　　　１２＝１．５１６３３　　シ
ｔ＝６４．１５ｒ、＝−３３６．４６８４ｄ４＝０．４５００ｒｓ：　　３２０．２７５６ｄｓ　＝２．５０００　　　　ｎｓ　＝１．７５５２０
　　シ５＝２７．５１ｒａ＝１６６．８７７７ｄｏ＝Ｄ＋ｒ７＝５２．０２８１ｄフ　＝５．１０００　　　　　１４　＝１．６９８９
５　　　ν４＝３０．１２ｒ、：　　２１４．８８１９ｄａ　”２．００００　　　　ｎｓ　＝１．５３１７２
　　ｒｓ　＝　４８．９０ｒｏ＝２３．１４９９ｄ、＝７．４０００ｒｔａ：　　４２．４９７３ｄＩｏ　＝２．００００　　　ｎａ　＝１．５１８２３
−　シａ＝５８．９６ｒｏ　＝−１５３，０９１２ｄｏ　＝Ｄ２ｒ、２＝　ｃｏ（絞シ）ｄｘ２＝２２．９４５０ｒ＋ｓ＝　　５１．０４７８ｄ＋ｓ＝２．ｏｏｏｏ　　　　　　ｎｔ＝１．７８４７
２　　　１’？＝２５．７１ｒ、、＝８９．１６５８ｄ＋＋　＝　２．４０９１ｒｔａ　＝１０３２．８０６３ｄ＋ｓ＝４．３０００　　　　ｎａ＝１．６４１００　
　ｊ’６＝５６．９３ｒ＋ｅ＝　　３８．５２１９ｄ璽６　＝Ｄ３１１丁　＝８５．９１３８ｄｏｔ　　＝５．０ＯＯＯｎｏ　　＝１．４９７８２　
　　１１ｏ　　＝６６．８３ｒ１８　＝−６７，５０４
０ｄｘａ　＝　０．２０００ｒｔｏ＝３２．５８１０ｄＩｏ　＝５．４０００　　　　ｎｌｏ　＝１．５０３
７８　　νｔｏ　＝　６６．８１ｒ２Ｑ　＝（１）ｆ　　　　　４１．２　　　　７０　　　　　　１１６
．４Ｄ１　　　　０．６００　　２４．３３７　　　４
１．６３１Ｄ！　　　　４２．４３１　　１８．６９４
　　　　１．４００Ｄｓ　　　　　　３．０００　　　
９．３５５　　　２０．９７９ｆ１＝１０６．７３　　
　、　　　Ｔｏ＝　　６２．０２ｆｓ　＝−２１，ｆ、
篤９　、　　ｆ＋　＝　３５．５２実施例２ｆ　＝　４１．２〜１１６．４、　Ｆ／２．０　、　２
ω＝１５．５°〜５．４゜ｒ＋＝１３５．１４２５ｄ＋　＝２．０ＯＯＯｎｔ　＝１．８０５１８　　ｊ／
ｌ　＝２５．４３ｒ２＝６８．４７３９ｄｚ＝０．５０００ｒ３＝６８．０７７５ｄ３＝１０．６０００　　ｎｚ＝１．５１６３３　１１
２＝６４．１５ｒ４＝　２５９．５８１１ｄ＋＝０．２０００ｒｓ＝５９．６１２４ｄｓ”７．００００　　　ｎａ＝１．４８７４９　　＄
／５＝７０．２０ｒｅ＝２６２．９１６１ｄｏ”Ｄ＋ｒ’ｒ＝３７．９３３０ｄフ　＝　４．２００Ｏｎ４　　＝　１．６９８９５　
　　ν４＝３０．１２ｒｅ　＝３８０．９４６４ｄａ”２．００００　　　ｎ５＝１．５１８２３　　ｊ
／５＝５８．９６ｒａ＝２２．３１１９ａ、＝７．０Ｏ００ｒ＋ｏ＝　　５７．０１４７ｄＩｏ　＝２．００００　　　ｎａ　＝１．５１８２３
　　νａ　＝５８．９６ｒ＋１　＝１２２．４９９５ｄｏ　＝Ｄｔｙ　、、　＝　Ｏ）　（絞シ）ｄ＋２＝２０．２９９９ｒｔａ　＝−４２，１５７８ｄｔｓ＝２．ｏｏｏｏ　　　　　　ｎｒ＝１．７８４７
２　　　　＄Ｊｔ＝２５．７１ｒ１４＝７８．６３０７６１番　＝　　１．８８１０ｒｔａ　＝１４２．８８５０ｄｓｓ＝５．２０００　　　　ｎａ＝１．６４１００　
１／５＝５６．９３ｒ＋ａ＝　　３５．５３６１ｄ＋ｅ＝Ｄｓｒｌ？　　＝１９０．７０７９ｄｔｙ＝２．９０００　　　　　　　ｎミニ１．６４１
００　　　１１０＝５６．９３ｒ＋ｓ　＝−１０８，７
５３４ｄｌｇ　＝　０．２０００ｒｔｏ＝３３．９３３５ｄＩｏ　＝５．２０００　　　　ｎｓｏ　＝１．６０３
１１　　νｔｏ　＝　６０．７０ｒ２ｏ＝ω ｆ　　　　４１．２　　　　７０　　　　　　１１６．
４Ｄ１　　　０．６００　　２４．３４１　　　４１．
６２９Ｄ２　　　４２．４３２　　１８．６９０　　　
　１．４０２Ｄｓ　　　　２．０００　　　９．２６９
　　　２２．７１６ｆ１＝９８．９５　　、　　ｆ２＝
−６０，７８ｆ３＝−３１０，８５、ｆ４＝３７．２４
実施例３ｆ　＝　４１．２〜１１６．４、Ｆ／２．０　、　２ω
＝１５．６°〜５．４８ｒｌ　＝１０５．１９４６ｄ＋　＝７．９００Ｏｎｔ　＝１．５１６３３　　シ１
＝６４．１５ｒ２＝　２０５．８９８０ｄ２＝０．２０００ｒ３＝６９．８４３７ｄａ　＝８．４０００　　　ｎｔ　＝　１．５１６３３
　、　Ｉｌｔ　＝６４．１５ｒ＊：　４５１．６２６０ｄ、＝０．４５００ｒｓ　””　３２４．３０７４ｄｓ　＝３．０ＯＯＯｎｓ　＝１．７４０００　１／ｓ
　＝２８．２９ｒ６　＝１７０．９７４３ｄａ＝Ｄｔｒ７＝４３．６６４０ｄ７＝２．００００　　　　ｎ４＝１．４９２１６　　
Ｊ／４＝５７．５０ｒａ＝２７．４１９０ｄａ”’９．７５６５ｒ９＝　　５５．５５１５ｄｏ　＝２．００００　　　、　　ｎ５＝１．５１６３
３　　Ｊ１５　＝６４．１５１＋ｏ　＝　５０．９２０
７ｄ＋ｏ＝３．ｏｏｏｏ　　　　ｎａ＝１．７８４７２　
　シａ＝２５．７１ｒａｔ　＝１６４．１９００ｄｏ　＝Ｄ２ｒ１□＝ω（絞シ）ｄ＋ｔ　＝１９．００３８ｒ＋ａ　＝−５６，３９５８ｄｓｓ＝２．００００　　　　　　ｎｍ＝１．７８４７
２　　　シフ　＝２５゜７１ｒ＋＋　＝８０．６０３０ｄ１４＝　２．１６６７ｒ＋ｓ　＝３０４．９３６４ｄｓｓ”５．２０００　　　ｎａ＝１．６４１００　　
シ、Ｂ＝５６．９３ｒｔａ＝　　３７．４３９２ｄ＋ａ＝Ｄｓｒ＋ｖ＝６２．８０１６ｄ＋ｔ　　＝４．０ＯＯＯｎｏ　　＝１．４９７８２　
　　　ν＊　　＝　６６．８３ｒ＋ａ＝　　１７４．２
７１５ｄｒａ　＝　０．２０００ｒ＋ｅ＝３２．１１６３ｄ、ｏ　＝５．４００ＯｎＩＯ＝１．５０３７８　　シ
、、＝６６．８１ｒ加＝ω ｆ　　　　　４１．２　　　　７０　　　　　１１６．
４Ｄ＋　　　　　　０．６００　　２４．０９０　　　
４０．９９３Ｄ２　　　　４２．３９３　　１８．９０
３　　　　２．０００Ｄｓ　　　　　２．０００　　　
８．７１９　　　２１．３３０ｆ１＝１０１．９０　　
％　　ｆ２＝−６３，６９ｆｓ　＝−４７２，１３、ｆ
＋　＝　３８．４０実施例４ｆ　＝　４１．２〜１１６．４、Ｆ／２．０．２ω＝１
５．１°〜５．４゜ｒｌ　＝１０１．９３６７（１＝’７．７０００　　　ｎｍ＝１．５１６３３　　
シｔ＝６４．１５ｒｔ　＝−３０３，３４６２ｄｘ＝０．２０００ｒｓ＝６９．８７５５ｄａ”９．４０００　　　　ｎ２＝１．５１６３３　　
シ、＝６４．１５ｒ＋　＝−４７０，５５８６ｄ＋＝０．６０００ｒｓ　＝−３０４，７８３０ｄｓ＝２．５０００　　　　ｎ５＝１．７４０７７　　
Ｊ／５＝２７．７９ｒａ　＝２０９．２８６７ｄａ−Ｄｔｒｔ＝１４８．１５６０ｄｙ＝５．１０００　　　　　　ｎミニ１．７８４７２
　　　シ、＝２５．７１７８：　　１２７．２８７４ｄｓ”２．００００　　　　ｎ５＝１．５３１７２　　
ｊ／５＝４８．９０ｒｏ＝２２．８６２４（非球面）ｄｏ＝Ｄｔｒ、。＝ω（絞シ）ｄａｏ　＝２２．５５９０ｒｏ　＝−４９，２３４１ｄｏ　＝２．０ＯＯＯｎａ　＝１．７８４７２　　ｊ／
６　＝２５．７１ｒ１□＝１０２．７５１１ｄｓｚ＝２．４３０５ｒｌｓ　＝２８６．５４５６ｄ＋ｓ　＝５．０ＯＯＯｎ７＝１．６４１００　９７＝
５６．９３ｒ＋＊＝　　３８．６０６６ｄ＋＊＝Ｄ３ｒ＋ｓ　＝１５５．４７８１ｄ＋５＝５．６０００　　　ｎ８　＝１．５１６３３　
　シ８＝６４．１５ｒ＋ａ：　　５２．０７８７ｄ＋ａ　＝　０．２０００ｒａ７＝３９．７４４４ｄｒ□＝５．４０００　　　ｎｏ　＝１．５１６３３　
　、シ、＝６４．１５ｒ１８　”４３７．０２３４ｆ　　　　　　４１．２　　　　　７０　　　　　　１
１６．４Ｄ＋　　　　　　０．６００　　２４．４４８
　　　４１．５９７Ｄ２　　　　４９．９６２　　２６
．１１０　　　　８．９６７Ｄ３　　　　３．０００　
　　９．６９６　　　２２．２８２ｆｌ＝１０２．９８
　　、　　ｆｚ＝−６４，８０ｆｓ”　　４２１．６７
　　、　　ｆ、＝４０．２３ただしｒ＋＋ｒ２＋・・・
はレンズ各面の曲率半径、ｄｌ、ｄ２．・・・は各レン
ズの肉厚および空気間隔、ｎ１ｐｎ２＋・・・は各レン
ズの屈折率、シ１．シ２．・・・は各レンズのアツベ数
である。

実施例１は第１図に示すレンズ構成で、第１群■は正レ
ンズ、正レンズ、負レンズ、第２群■は負の接合レンズ
と負レンズ、第３群■は負レンズ、正レンズ、第４群■
は正レンズ、正レンズにて夫々構成されている。

この実施例の広角端、中間焦点距離、望遠端での収差状
況は夫々第５図、第６図、第７図に示す通シである。又
至近距離の物点に対する広角端（結像倍率０．０２５９
倍）、中間焦点距離（結像倍率０．０４１６倍）、望遠
端（結像倍率０．０６１倍）での収差状況は夫々第８図
、第９図、第１０図に示す通シである。

実施例２は第２図に示すように負レンズ、正レンズ、正
レンズの第１群Ｉ、負の接合レンズ、負レンズの第２群
ｎ、負レンズ、正レンズの第３群■、正レンズ、正レン
ズの第４群Ｎにて構成されている。その広角端、中間焦
点距離、望遠端の収差状況は夫々第１１図、第１２図、
第１３図に示す通シである。

実施例３は第３図のように正レンズ、正レンズ、負レン
ズの第１群１１負レンズ、負の接合レンズの第２群■、
負レンズ、正レンズの第３群■、正レンズ、正レンズの
第４群Ｎより構成されている。この実施例の広角端、中
間焦点距離、望遠端の収差状況は夫々第１４図、第１５
図、第１６図に示す通りである。

実施例４は正レンズ、正レンズ、負レンズの第１群１１
負の接合レンズの第２群■、負レンズ。

正レンズの第３群、正レンズ、正レンズの第４群■よ多
構成され、広角端、中間焦点距離、望遠端の収差状況は
夫々第１７図、第１８図、第１９図に示す通りである。

尚実施例４はｒ、が非球面である。この非球面は、光軸
方向を２、光軸に直角な方向をｙ１近軸曲率半径をｒと
した時に次の式で表わされる。

ただし円錐定数Ｐ＝１．非球面係数は、Ａ＝Ｏ。

Ｂ　＝　０．１６２１４Ｘ１０−’　、　Ｃ＝−０，５
８４２５Ｘ１０−’　。

Ｄ　＝　０．３６２２６　Ｘ　１０−”である。

これら実施例は前記の従来例（特開昭６２−４３６１５
号）に比ベレンズ枚数が少ない。それはこの従来例がフ
ォーカス群（１群）とバリエータ一群（２群）とコンペ
ンセータ一群（３群）とリレ一群（４群）からなる一般
に知られている４群ズームレンズ群で、アシ、このタイ
プのレンズ構成では比較的多くのレンズを必要とするか
らである。

本発明のレンズ系は、前記の従来例のコンペンセータ一
群を取除き、その像位置を補正する機能をリレー系の一
部のレンズを移動させることによってこれに持たせ、レ
ンズの枚数を少なくした。

つまり本発明では前記実施例のようにリレー系を固定群
（第３群）と移動群（第４群）に分け、固定群（第３群
）をパワーがほとんどないレンズ群にすると共に条件（
３）を満足するようにパワー配置を定め、これによって
収差補正上特に問題を生ずることなしにコンペンセータ
一群を省いた分のレンズ枚数の減少を可能にしたもので
ある。

更に前記の各実施例においては、第４レンズ群が正レン
ズのみで構成されている。この場合第４レンズ群を構成
するアツベ数の平均即ち第４レンズ群を構成するアツベ
数の和を第４レンズ群を構成するレンズの枚数で割った
値を５８以上とすることが望ましい。これ・によって第
４レンズ群内ではぼ色収差を補正することができ全変倍
域にわたって色収差を良好に保つことが出来る。尚前記
の各実施例はすべてこの要件を満足している。

〔発明の効果〕

本発明の変倍レンズは、画角が１５．６°〜５．４°程
度の範囲にて変倍する望遠タイプのレンズ系で、Ｖ２．
０程度の大口径比であって構成枚数が１０枚程度と少な
い電子スチルカメラおよびビデオカメラに好適な変倍レ
ンズである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は夫々本発明の実施例１乃至実施例４
の°断面図、第５図乃至第１０図は実施例１の収差曲線
図、第１１図乃至第１３図は実棒例。２の収差曲線図、第１４図乃至第１６図は実施例３の収
差曲線図、第１７図乃至第１９図は実施例４の収差曲線
図である。

Claims

【特許請求の範囲】物体側より順に第１、第２、第３、第４レンズ群の四つ
のレンズ群よりなり、第１レンズ群と第３レンズ群とを
固定し、第２レンズ群を一方向に移動させて変倍を行な
い、第４レンズ群を変倍に伴う像面変動を補正するよう
に移動させると共に第４レンズ群を移動させて合焦を行
なう変倍レンズにおいて、第１レンズ群、第４レンズ群
は正の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有し
、第３レンズ群は弱い屈折力を有していて、かつ次の条
件（１）乃至条件（３）を満足することを特徴とする変
倍レンズ。（１）０．３５＜｜ｆ＿２／ｆ＿１｜＜０．９（２）−
０．４＜ｆ＿ｗ／ｆ＿３＜０．２２（３）−０．６＜ｆ
＿４／ｆ＿３＜０．６ただしｆ＿ｗは広角端における全系の焦点距離、ｆ＿１
、ｆ＿２、ｆ＿３、ｆ＿４は夫々第１、第２、第３、第
４レンズ群の焦点距離である。