JPS6344614A - コンパクトなビデオカメラ用ズ−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】 本発明は、デフす−カスを検出して７ｆ−カシングを行
うビデオカメラ用のズームレンズに関ｒる。

近年、ビデオカメラ中の電気部品のバッケーノ化が急に
進んだためビデオカメラの本体中に占めろレンズの体積
、重量が相対的に大きくなってきている。またコストに
ついても同様なことがいえ、レンズのために全系のコス
ト７・ノブが生じている。

そこで現在のビデオカメラ用レンズは軽泣、フンパクト
で安価なことが要望されている。

従来、ビデオカメラ用レンズとしては、正負負正の４群
ズームレンズが知られている。このズームタイプは例え
ば待１１１１昭６１−９３４２３号公報に示されている
ように通當第ルンズ群で７１−カシングをするため正の
第ルンズ群が大口径になり全系の６割以上の重量、体積
を占める。この方式でフォーカシングｒるなら、今以上
のＩＩＩ化、フンバクト化がはがれないことは明らかで
ある。

そこで第ルンズ群の重量、体積を小さくするため、バリ
エータの一部やフンベンセータやマスターレンズ、また
はその一部を使って７オーカシングを行う方法がある。

しがしこの方法によるとズーミング１こよる焦点距罷の
変化によって、７オーカシングの繰り出し量が変わるの
で、一般に複雑な駆動系が必要となり構１及が難しい。

しかし近年この繰り出し量の制御は、オート７オーカス
ユニノトとその駆動系によって比較的シンプルな構成で
も１度よく行うことができるようになってきた。

尚、最近の一眼レフ用のズームレンズ等によく用いられ
ている多成分がズーミング■、？に移動するような構成
をビデオカメラに導入ｒることも４見られるが、構成が
複雑でその分コストアップ′ｒるうえ次のような問題点
が生じる。

まず絞りの１１ｆ後に８動部が分かれているタイプにお
いては、ビデオカメラに用いられる自動絞り（オートア
イリス）がレンズの外径にくらべ格ｆ２に大きな部材で
あるため、その前後のレンズ群を連動して移動させるた
めには、その連動部材が非′１７に太さいものにならざ
るを得ず、レンズのグラス部は小さくできても鏡胴構成
が大型化しζしまい、結果的；こはコンパクトなレンズ
ではなくなってしまうので、ビデオカメラ用レンズ１こ
は適さない。

また、第１群がズーミング時に移動するタイプら、第１
群がズーミング時に不動のタイプと比較すると、第１群
と池の移動部との動きを連動さ１上る部材、例えばカム
溝を持った箭が極端に大きくなり、ガラスの外径は小さ
くなっても鏡胴込みで考えれば、逆に大型化してしまい
、フンバクト化が達成できず、ビデオカメラ用レンズと
して適さない。

本発明はフンベンセータで７オーカシングを行い、４’
ｌｉ、コンパクト、安価であり収差が良好に補正され、
特にオート７オーカス用に用いられるビデオカメラ用ズ
ームレンズを提Ｏ（することを目的とする。

以下、本発明について詳しく説明する。

面記のように多成分が移動するタイプは、ビデオカメラ
■のズームレンズとしては不向きなので、ズーミング時
の移動成分は、負の屈折力を持った第２群（バリエータ
）と、同じく負の屈折力を持った第３群（フンベンセー
タ）に限った。また７オーカンング１土＋ｊｌ　＋＋ｌ
ｌｔ上簡単（こするため、ズーミング時にＬ　移ＺＪ　
するコンベンセータを使う。

第１図及至第・を図より明らかなように、本発明に係わ
るレンズ群は、第１群（＋）が固定の正レンズ群、第２
群（Ｉ［）がズーミング時に変倍のため移動する負レン
ズ群、第３群（ＩＩＩ）がズーミング時に像面を一定に
すると共に７オーカシングにも用いられる負レンズ群、
第を群（ＩＶ）が第３群（Ｉ［Ｉ）より射出した発散光
束をやや収束ぎみな光束にする１枚の正レンズＨＶ−１
）からなる固定の正レンズ群、第５群（Ｖ）が萌群（■
＾）、後群（Ｖｌｌ）に分かれ、１１；１群が物体側に
強い屈折面を向けた正レンズ（■＾−１）と物体側に強
い屈折面を向けた負レンズ（Ｖ＾−２）の２枚より成り
、後群が正レンズ（ＶＢ−１）と物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズ（Ｖ［１−２）と物体側に強い屈折
面を向けた正レンズ（ＶＢ−３）との３枚より成る正レ
ンズ群であり、第・を群（■）と＠Ｓ群（Ｖ）の間に絞
りがある。また本発明は、以下の条件を満たす事を特徴
とする。

（１）　　０．７２＜φ■／φＶ［ｌ＜１．１８（２）
　　０．１３＜　ｌ　φＩＩＩＩＸＬＩ■＜０．２０但
し、 φ１ｖ：　　第４群の合成屈折力、 φｖ口：　　第５群後群の合成屈折力、φ■：　第３群
の合成屈折力、 ｄ■：　テレ端無限遠での第２群と ｍ３群の紬上空気間隔 である。

なお、第５群後群（ｖｎ）の屈折力は第５群（マスター
レンズ）の屈折力を決めるファクターとなるので、第４
群（ＩＶ）の屈折力を第５群後群（Ｖ［ｌ）の屈折力で
割った値は、種類の異なる個々のズームレンズの持つ焦
点距離の変化Ａ域にかがわらず一定ととみなせる。

コンベンセータ（第３群）で７を一カシングするタイプ
はバリエータ（ＰｔＳ２群）とフンベンセータの軸上２
気間隔が第１群で７オーカシングするタイプより艮くな
るため、ズーム部のア７を一カル倍率が小さくなり、同
じＦＮ○であれば第５群（マスターレンズ）の焦点距離
が長くなることになる。

また、このため全系でのペッツバール和が負１こ移動す
る。特に、このタイプのレンズ系ではペッツバール和が
負になりやすく収差補正が難しくなっている。またマス
ターレンズの焦点距離が良くなるため同じＦＮ○のレン
ズでは絞りの径が大きくなってしまう、上で述べｒこと
ＩＳす、ビデオカメラの自動絞り（オートアイリス）は
少しでも小さいことが望まれている。そこで第４群の屈
折力を強くして、収束光束として絞りに入射させれば、
紋り径が小さくなる。またｔｊｒＪ４群の屈折ノＪを強
くｒると、ペッツバール和か正に移動し収差補正がより
よく行われ、バックフォーカスが短くなり全長も短かく
なる。また、マスターレンズを通過する光束の高さが低
くなり、その結果マスターレンズの小型化にもつながる
。

条件（１）はＴｊｔＪ４群の屈折力を大きくするだめの
条件である６条件（１）の下限を越えて第４群のＡ１１
折力が小さくなろと、絞りに入射する光束が十分収束さ
れず、その結果紋り径が小さくできなくなり、光学系の
軽量化、コンパクト化を達成することができない上に収
差も十分に補正されえない。

一方、本発明においては第４群を１枚のレンズで枯成す
ることによってコストダウンを計っているが、この溝成
のもとで条件（１）の上限を越えて第４群のパワーを強
くすると光学性能上の角イ像力の低下を招いてしまう。

条１牛（２）は、フンベンセータでフオー力／ングする
場合のフンベンセータの屈折力とその繰り出しスペース
の関係を示したものである０条件（２）の下限値をこえ
ると、繰り出し量の大きいテレ近傍でのＱ短撮影距離が
実際必要とされる撮影距離よりも艮くなってしまい、ス
ペックのグ・ンン１こなる。また、条件（２）の値が上
限を越えれば、第１群の第ルンズと絞りの距離が艮くな
リミドル近傍での最軸外のマーノナル光線が通りにくく
なり第１群の（ｆ動径が大きくなってしまう。加えて、
７７オ一カル倍率が小さくなりｔｊＳ４群第５群の必要
以上の大型化をまねく。

なお、第１群の（ｊ動径は、ミドル近傍の最仙外のマー
ノナル光線によって決まる。これは、最小絞りの時に最
軸外光束による照度が不足しないようにするためである
。ここでこの光束が絞りを通りやすくするために、光束
がレンズに入射する高さの高いところでは、正の屈折力
を小さくし、負の屈折力を大きくする配Ｚすがなされて
いる。すなわち本発明では、第１群の第ルンズの物体側
の而の正屈折力を小さくし、第２群の第ルンズの物体側
の面の正の屈折力を小さくし像側の面の負の屈折力を大
きくすることにより高い位置から入射した光束があまり
屈折しないようにしている。

これらのことにより、第１群径は全系に対して七分小さ
くなり第１群の重量、体積の占める調合は５０％以下と
非常にコンパクトになり、待閏昭６１−９３４２３号公
報に示された従来の同じスペックの光学系に比べて１５
１群の有効径は約１５％、重量で約１８％程度減少して
おり非常に軽量、コンパクトになった０以上により軽量
、コンパクト、安価であり収差がよく補正され、ローパ
スフィルターで透過してくる低周波でのフントラストが
十分に高いビデオカメラ用ズームレンズを提供すること
ができる。

以下本発明の実施例を示す、実施例中「いｒ２、ｒ３・
・・は、物体側から数えたレンズの面の曲率半径、ｄｌ
、ｄ２、ｄ、・・・は、物体側から数えた軸上間隔、Ｎ
いＮ２、Ｎ、・・・は各々物体側から数えたレンズの屈
折１Ｆ、λ１、λ２、λ、・・・は物体側から数えたレ
ンズのアツベ数を示す。

第１．２．３、を図は各々本発明第１．２．３・・を実
権例によるレンズの長焦点距離状態での構成図である。

第５．６．７図は各々、本発明第１実施例によるレンズ
の長焦点距離、中間焦点距離、雑魚５１′ｙ、距離状想
でのレンズの収差図である。第８．９．１０図は各々、
本発明第２実施例によるレンズの長焦点距離、中間焦点
距離、短焦点距離状態でのレンズの収差図である。第１
１．１２．１３図は各々本発明第３実施例によるレンズ
の、長焦点距離、中間焦点距離、短焦点距離状態でのレ
ンズの収差図である。第１４．１５．１６図は各々、本
発明第４実施例によるレンズの長焦点距離、中間焦点距
離、短焦点距離状態でのレンズの収差図である。

（以下余白） ｒ　　　　　　ｄｓ本　　　ｄｌ。本　　　ｄｌｆ本９
．２５　　　１，０　　　　１９，５３４　　５．５２
８２２．０　　　１２，８９１　　　６，７１０　　８
．４６１５２．５　　　１９，９６２　　　４．６　　
　１．５全長１０４．６３６　　φ■／φＢ＝０．９０
３１φＩＩＩ　Ｉ　　Ｘ　ｄＩＩ＝ｏ、１４７（以下余
白） ｔｌｔｌｌｌに４１２　　　　　　ｆ＝９　２！’；−
’＋７　　’ｉ　　　　　「Ｎｎ　　、’＋　　Ｒ’ｙ
　−７１’ｌＡ　　　２ｔ、ｒ　　＝、ｌｔ’ｌ　　”
＋’）ｆ　　　　　　ｄ、本　　　　む。寧　　　ｄ１
２京９，２５　　　　１，０　　　　　１９．３６７　
　　５．６：１３２２．０　　　　　１２，８５　　　
　　６．６０２　　　６．５４８５２．５　　　　１９
．９　　　　　　４．６　　　　　１．５全艮１０：１
．９０１　　φ■／φ＝０．９２１１ｔ６［［ｔｌＸｄ
■＝Ｏ，１，１７ ｆ　　　　　　ｄ、本　　　　ｄｌ。本　　　ｄ１２本
９．２５　　　　１，０　　　　１９．７６９　　５．
３８８２２．０　　　１２．９５１　　　６．８５８　
　６．３４８５２．５　　　２０，０５７　　　４．６
　　　１．５全ｉ９６．８５７　１１　■＃ＶＢ＝１，
０４６１φ！［１１Ｘ　ｄｌｌ＝０．１４７ （以下余白） ｆ　　　　　　ｄ、本　　　ｄｌｏ＊　　　　ｄ１２京
９．２５　　　　１．０　　　　２０．１４５　　５．
５８９２２．０　　　　１２，９０２　　　７，５８０
　　６．２５３５２．５　　　　１９．９３４　　　５
．３　　　　１．５全艮１０４．９：１４　　　φＩ’
／／φＶ１１　＝０．９１６（φｍ　Ｉ　　ｘ　ｄｌｌ
ｌ＝０．１８０（以下余白）

【図面の簡単な説明】

Ｐｔ５１．２．３、・１図は各々本発明第１．２．３．
４実施例によるレンズの艮焦点ｙ■離状態での構成図で
ある。第５．６．７図は各／ｌ、本発明第１実）１１例
によるレンズの長焦点距離、中間焦点距離、短点、１ユ
距離状想でのレンズの収差図である。ｔｔＳ８．９．１
０図は各々、本発明第２実施例によるレンズの艮焦ノズ
距離、中間焦点距離、短焦点距離状態でのレンズの４父
差図である。第１１．１２．１３図は各々本発明第３実
施例によるレンズの、長焦点距離、中間焦点距離、短焦
点距離状態でのレンズの収差図である。第１４．１５．
１６図は各々、本発明第４実施例に上るレンズの艮焦ノ
、′１．距離、中間１．（１点距離、雑魚、ｉ、″！、
距離状聾でのレンズの収差図である。 Ｉ・・・Ｐｔ５１群 ■・・・第２群 ■・・・第３群 ■・・・第４群　　ＩＶ−１・・・正レンズ■・・・第
５群 ＶＡ・・・第５群前群　ＶＡ−１・・・正レンズＶ＾−
２・・・負レンズ ＶＢ・・・第５群後群　Ｖｌｌ−１・・・正しンズ■ロ
ー２・・・負メニスカスレンズ ＶＢ−３・・・正レンズ 出願人　ミノルタカ７ノラ株式２社 系　ｌ　図 ｉ　　　　　　　　　　　　　　ＩｖＶ第５図 第４　図 第５図 珪ｌ収羨正弘千イ千　　　　＃点収差、　　　　　　盃
藺炒ＦＮＯ，”２０４　　　　　　　Ｙ’＝４２　　　
　　　　　Ｙ’−４，２ちり＝２．０６ ＦＮＯ，・ｌ−６５ Ｆ１＾ｌσ、：ノ、６５ Ｙ’−４，２Ｙ’＝４．２ Ｙ〜４．２Ｙ’＝４．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１群は固定の正レンズ群、第２群はズーミング時
   移動する変倍のための負レンズ群、第３群はズーミング
   時に像面を一定に保ち、かつフォーカシングにも用いら
   れるレンズ群、第４群は第３群より射出した発散光束を
   やや収束ぎみな光束にするための１枚の正レンズからな
   る固定の正レンズ群、第５群は前群・後群に分かれ、前
   群は強い屈折面を物体側に向けた正レンズと同じく強い
   屈折面を物体側に向けた負レンズの２枚より成り、後群
   は正レンズと物体側に凸の負メニスカスレンズと強い屈
   折面を物体側に向けた正レンズとの３枚より成る結像の
   ための正レンズ群であり、第４群と第５群の間に絞りを
   有し、さらに以下の条件を満足することを特徴とするコ
   ンパクトなビデオカメラ用ズームレンズ： ０．７２＜φIV／φＶＢ＜１．１８ ０．１３＜｜φIII｜×ｄII＜０．２０ 但し、 φIV：第４群の合成屈折力、 φＶＢ：第５群後群の合成屈折力、 φIII：第３群の合成屈折力、 ｄII：テレ端無限遠での第２群と第３ 群の軸上間隔。