JPS63281113A - 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、ビデオカメラなどに好適なズームレンズに関
するものである。

従来の技術 近年、ズームレンズはビデオカメラの発達にともない広
角、高倍化が進められている。

以下、第４図を参照しながら、上述した従来のズームレ
ンズの一例について説明する。第４図は従来のズームレ
ンズのズーム移動を示すものである。第４図において、
１１はフォーカシングのために可動する負の第１レンズ
群である。１２はズーミングのために可動する正の第２
レンズ群である。

１３はズーミングのために可動し、ズーミング機能と像
位置補正の機能を兼ね備えた負の第３レンズ群である。

１４はズーミングのために可動し、前記第２レンズ群１
２と一体となって移動する正の第４レンズ群である。１
５は結像のための正の第５レンズ群である。第４図にお
いて、Ｉ、ｎ、ＩＩＩはそれぞれ広角端、標準端、望遠
端でのレンズ群の配置を示し、Ａ、Ｂはズーミングの軌
跡を表わしている。

以上のように構成された従来のズームレンズについて、
以下その動作を説明する。まず、広角端Ｉから望遠端■
へのズーミングに際して、第２レンズ群１２および第４
レンズ群１４は、一体となってズーミング軌跡Ａで示す
ように像界側から物界側へ移動し、第３レンズ群１３は
ズーミング軌跡Ｂで示すように物界側から像界側へ移動
する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ズーミングのため
に移動するレンズ群の数が多く、それにともなってレン
ズの枚数も多く必要になるので、全長が長く、高価格に
なるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するもので、ズーミングのた
めに移動するレンズ群の数を減らし、各レンズ群の焦点
距離を短くして屈折力を強くすることにより、低価格で
かつコンパクトになるようにしたズームレンズを提供す
るものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、物体側から順に
、フォーカシングのための負の屈折力をもつ第１レンズ
群と、ズーミングのための正の屈折力をもつ第２レンズ
群と、ズーミングと像位置補正のための負の屈折力をも
つ第３レンズ群と、結像のための正の屈折力をもつ第４
レンズ群とを有し、少なくとも第２および第３レンズ群
の焦点距離を短くするとともに、下記の諸条件を満足す
る構成を備えたものである。

−１，１＜ｆ工／ｆ、（−０，８・・・・・・・　（イ
）−０，６＜ｆ３／ｆ、＜−０，４・・・・・・・　（
ロ）０．０３＜　　１／　ｆ　、　＜　０．０４　　・
・・・・・・　（ハ）ただし、ｆｌは第１レンズ群の焦
点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆ３は第３レ
ンズ群の焦点距離である。

作用 本発明は上記の構成によって、ズーム移動を正の第２レ
ンズ群と負の第３レンズ群のみで行い、さらに少なくと
も第２および第３レンズ群の屈折力を強くすることによ
り、レンズ全長が短くなり。

レンズ枚数も削減できることとなる。このとき、条件（
イ）（ロ）（ハ）により、ズーム移動量やフォーカス繰
出量を小さく押えることができるとともに、ズームによ
る収差変動も小さくできる。

実施例 以下、本発明の一実施例のズームレンズについて１図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明に係る一実施例のズームレンズの断面図
を示すものである。第１図において、１はフォーカシン
グのために可動し、負の屈折力をもつ第１レンズ群、２
はズーミングのために可動し、正の屈折力をもつ第２レ
ンズ群、３はズーミングのために可動し、ズーミングと
像位置補正のための負の屈折力をもつ第３レンズ群、４
は結像のための正の屈折力をもつ第４レンズ群、５は水
晶フィルタや撮像管のフェースプレートに相当する等価
なガラス平板であり、第１〜第３レンズ群１．２．３の
焦点距離ｆ１−　ｆｚ−ｆｓのうち、少なくとも第２お
よび第３レンズ群２，３の焦点距離ｆ−２ｆａを短くし
て屈折力を強くしており、かつ、これらの間に上記条件
（イ）（ロ）（ハ）を満足させている。

そして、第１レンズ群１は物体側から順に数えて曲率半
径Ｒ１〜Ｒ７のレンズ面を有し、各レンズ面間の肉厚は
ｄｔ、ｄａ、ｄ−ｄｓで、空気間隔はａ、、ｄ４．ｄ、
である、また第２レンズ群２は曲率半径Ｒ，〜Ｒ１ｇの
レンズ面を有し、各レンズ面間の肉厚はｄ、、ｄ、、ｄ
工１１　ａｚｚ＋　ａｘ４で、空気間隔はｄｌ。ｅ　ｄ
１３ｔ　ｄｘｓである。また、第３レンズ群３は曲率半
径Ｒ１，〜Ｒ２゜のレンズ面とＲ２１の絞りを有し、各
レンズ面間の肉厚はｄｉ、、ｄ工、。

ｄｌ、で、空気間隔はｄ　１７　ｔ　ｄ　２０　ｔ　ｄ
　２１である。また、第４レンズ群４は曲率半径Ｒ２２
〜Ｒ２４およびＲ□〜Ｒ１４のレンズ面を有し、各レン
ズ面間の肉厚はｄ　２２　＃　ｄ　ｚａ　ｔ　ｄ　ｉｓ
　ｔ　ｄ　ｘ□ｔ　ｄ２６ｔ　ｄｌ。ｌ　ｄ３１１ｄ３
３で、空気間隔はｄ　２４　＃　ｄ　２Ｇ　ｌ　ｄ　２
９１　ｄ　３□。

ｄｌ４である。また、第５レンズ群のガラス平板５はＲ
３，−”Ｒ，、のレンズ面を有し、レンズ面間の肉厚は
ｄ　２５　ｔ　ｄ　３７で、空気間隔はｄ　３Ｇである
。

第２図は本発明の一実施例のズームレンズのズーム移動
を示す模式図である。第２図において、１、ＩＩ、ｍは
それぞれ広角端、標準端、望遠端でのレンズ群の配置を
示し、Ａ、Ｂは第２および第３レンズ群２，３のズーミ
ングの軌跡を表わしている。

次に実施数値例を第１表に示す。この例はズームレンズ
の焦点距離ｆの範囲はｆ＝６．６５〜２５．７８ｍで、
第１．第２および第３レンズ群１，２．３の焦点距離ｆ
工ｌ　ｆ２９　ｆ３はそれぞれ上記条件（イ）（ロ）（
ハ）を満足するようなｆ□／　ｆ　、　＝　−０，９６
６゜ｆ、／ｆ、＝−０，４８５，１／ｆ２＝０．０３４
５に設定した（ＦナンバーはＦ／１．７５である。）こ
こで、ｎ　ｘ　ｔ０２〜ｎ２□は各レンズのｄ線に対す
る屈折率、ν、。

ν２．・・・ｖ２□は各レンズのｄ線に対するアツベ数
である。

〈以下余白〉 第１表 Ｒ１＝　９６，５０ａｗａ　ｄ、　＝　２．０　ｍｍ　
ｎ、　＝１．７７２５０９□＝４９．６８Ｒ，＝　２９
．６３　ｄ、　＝１２．２３Ｒ，＝−１１２，３０ｄ３
＝　５．４０　　ｎ２＝１．４８７４９　’１１．　＝
７０．１ＳＲ４＝−４１，８９ｄ４＝０．２ Ｒ，＝　−９３，８０ｄ、　＝　１．５　　ｎ３＝１．
７７２５０　ｖ、　＝４９．６８Ｒ，＝　２０，９６　
ｄ、　＝　７．Ｏｎ４＝１．８４６６６　ｖ、　＝２３
．８８Ｒ，＝　　５３．３０　　　ｄ、　＝（回船Ｒ，
＝　８９．３０　ｄ、　＝　１．５　　ｎ、　＝１．８
０５１８　ｖ、　＝２５．４３Ｒ，＝　３０，７２　ｄ
、　＝　７．Ｏｎ、　＝１．６４０００　ｖ、　＝６０
．２５Ｒよ。＝−６２９，４０ｄＬ、＝０．１５Ｒ１，
＝　１８．＆４　ｄ１□＝　７．５　　ｎ７＝＝ｔ、６
４０００　Ｖ、　＝６０．２５Ｒ１，−３９，５０ｄｌ
、＝　１．５　　ｎ、　＝１．８４６６６　’１１．　
＝２３．８８Ｒ８，＝　−７１，００ｄ、、＝　０．１
５Ｒ１４＝　４８．６５　ｄ１４＝　５．６　　ｎ、　
＝１．６４０００９．　＝６０．２５Ｒ，、＝−１３３
，２０ｄ、＝（積 Ｒ，，”　２０．９６　ｄ、、＝　１．Ｏｎ、、＝１．
７７２５０　ｖｌ。＝４９．６８Ｒ，＝　１２．４０　
ｄｌ、＝２．８ Ｒ，、＝　−１５，１８ｄ、、＝　１．０　　ｎ１１＝
１．７７２５０　ｖ、□＝４９．６８Ｒ１，＝　１４．
７３　ｄ、、＝　２．８　　ｎ、＝１．３４６６６　ｙ
ｏ、＝２３．８８Ｒよ。＝−１２６２，Ｏｄ、。＝（膿 Ｒ２□＝ω（絞り）ｄ２□＝５．５ Ｒ，、＝　−３８，７ｄ、、＝　５．４　　ｎ、＝１．
６７２７０　ｙ、＝３２．１ＯＲ１３＝　−９，８７ｄ
、、＝　１．２　　ｎ１４＝１．７７２５０　ｙ１４＝
４９．６８Ｒ，、＝−３７，５７ｄ２４＝７．９２Ｒ２
５”　　７３．３２　　　ｄ、、　＝５．４０　　　　
ｎ、ｓ＝１．５１８２３　　　ｖ、５＝５８．９６Ｒ２
，＝−３０，６９ｄ２．＝０．１５Ｒ２７：：−４４８
，００ｄ２７＝１．２０　　　　ｎ１６＝１．８３４０
０　　　ｖｌ、：’：３７．１９Ｒよ、＝　　２３．２
０　　　ｄ２．＝　７．４０　　　　ｎｌ、＝１．４８
７４９　　　ｖ□７＝７０．１ＳＲ，、＝−４０，５１
ｄ２．＝０．１５Ｒ１゜：　　５７．８７　　　ｄ３゜
＝　７．２０　　　　ｎ、、＝１．４８７４９　　　ｖ
ｌ、＝７０．１５Ｒ，、＝　−２２，００ｄ、□＝　１
．２０　　　　ｎｌ、＝１．８３４００　　　ｖ４．＝
３７．１９Ｒ３□＝−８８，８８ｄ、２＝０．１５Ｒ，
、＝　　７５．１８８　　ｄ３３＝　５．６０　　　　
ｎ２゜＝１．４８７４９　　　ν、。＝７０．１５Ｒ３
４＝−３１，００ｄ、４＝２．００Ｒ，、＝　　ｏｏ　
　　　ｄ、ｓ＝　６．０Ｏｎ、、＝１．５１６３３　　
　ｖ、＝６４．１ＳＲ，、＝　　ＣＸ）ｄ３ｓ＝１．０
０ Ｒ３，＝　　００　　　　ｄ３．＝３５．０Ｏｎ２．＝
１．７０１５４　　　ｖ２２＝４１．２４Ｒ，ａ＝　　
ψ また、第２図の広角端Ｉ、標準端■、望遠端■における
ズームレンズの焦点距離ｆ（１）、ｆ（ＩＩ）。

ｆ（ＩＩＩ）はそれぞれｆ　（１）＝６．６５ｎ＋ｍ　
、　ｆ　（Ｉｆ　）＝１８．０７画、　ｆ　（ＩＩＩ）
＝２５．７８圃であり、そのときの各レンズ間の空気間
隔ｄ７１ｄ１５１ｄ２゜はそれぞれ第２表に示すような
距離であった。

〈以下余白〉 第２表 以上のように構成されたズームレンズについて、第１図
、第２図および第３図を用いてその動作を゛説明する。

第２図に示すように、広角端Ｉから望遠端■へのズーミ
ングに際して、第２レンズ群２は、ズーミング軌跡Ａで
示すように像界側から物界側へ移動し、第３レンズ群３
はズーミング軌跡Ｂで示すように物界側から像界側へ移
動するように動作する。このときの広角端■、標準端■
、望遠端■における収差性能はそれぞれ第３図（ａ）（
ｂ）（ｃ）に示すようであった。第３図において、球面
収差の図では、実線はｄ線の球面収差を示し、一点鎖線
はｇ線の球面収差を示す、また、非点収差の図では、実
線はサジタル像面湾曲を示し、点線はメリディオナル像
面湾曲を示す。

第３図かられかるように、移動群の第２および第３レン
ズ群２，３の焦点距離を短くしてその屈折力を強くした
にもかかわらず、球面収差および非点収差はほぼ±０．
２ｍｍの範囲内に収めることができ、歪曲収差率もほぼ
±５％の範囲内に収めることができ、良好な光学性能が
得られる。

以上のように１本実施例によれば１強い屈折力をもつ移
動群のレンズ群を用い、光学性能を良好に保つための条
件（イ）（ロ）（ハ）を設けることにより、レンズ全長
を短くでき、レンズ枚数を削減することができる。しか
し、条件（イ）（ロ）（ハ）の下限を越えると、ズーム
移動量やフォーカス繰出量が大きくなり、全長や前玉径
が大きくなる。また、上限を越えると、ズームによる収
差変動が大きくなり、収差補正は困難となる。

発明の効果 以上本発明によれば、広角ズームレンズでありながら、
レンズ全長を短くできて、レンズ枚数を削減することが
でき、コンパクトで低価格にできるという優れた効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るズームレンズの断面図
、第２図は同ズームレンズのズーム移動を示す模式図、
第３図（ａ）〜（Ｃ）は同ズームレンズの広角端、標準
端、望遠端における収差特性図、−第４図は従来のズー
ム移動を示す模式図である。 １・・・第１レンズ群、２・・・第２レンズ群、３・・
・第３レンズ群、４・・・第４レンズ群、５・・・ガラ
ス平板、■・・・広角端、■・・・標準端、■・・・望
遠端。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第２図 １−・ム簡塙 ＩＩ暉塙 ■・・・望１４ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体側から順に、フォーカシングのための負の屈折
   力をもつ第１レンズ群と、ズーミングのための正の屈折
   力をもつ第２レンズ群と、ズーミングと像位置補正のた
   めの負の屈折力をもつ第３レンズ群と、結像のための正
   の屈折力をもつ第４レンズ群とを有し、少なくとも第２
   および第３レンズ群の焦点距離を短くするとともに、下
   記の諸条件 −１．１＜ｆ＿１／ｆ＿２＜−０．８ −０．６＜ｆ＿３／ｆ＿２＜−０．４ ０．０３＜１／ｆ＿２＜０．０４ （ただし、ｆ＿１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ＿２は
   第２レンズ群の焦点距離、ｆ＿３は第３レンズ群の焦点
   距離）を満足するズームレンズ。