JP2903479B2

JP2903479B2 - ズームレンズ

Info

Publication number: JP2903479B2
Application number: JP2081028A
Authority: JP
Inventors: 勉鵜澤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: US5175649A; JPH03282408A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ズームレンズで特に電子撮像素子を用いた
カメラの結像用ズームレンズに関するものである。

［従来の技術］最近のホームビデオカメラは、小型軽量化，低コスト
化が進みそれにともなって撮影レンズの小型軽量化，低
コスト化に力が注がれている。

小型で簡単な構成のズームレンズで、銀塩カメラ用の
レンズ系として、例えば特開昭55−62420号公報、特開
昭56−123512号公報に記載されたものがある。

これらの従来のズームレンズは、物体側より順に全体
として負の屈折力を持つ第１群と、全体として正の屈折
力を持つ第２群とからなるレンズ系である。このタイプ
のレンズ系は、軸上光線が第２群で高くなり、特にテレ
側で第２群の偏芯による性能劣化が大である。そのため
特開昭56−123512号のレンズ系は、第２群中に接合レン
ズを用い、レンズを鏡枠に組込む際に偏芯の発生が抑え
られるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］上記の従来のズームレンズは、銀塩カメラ用レンズで
あって、これをビデオカメラに用いるためには、レンズ
系の射出瞳を結像面から充分に遠ざける必要がある。レ
ンズ系の射出瞳が結像面から充分遠くないと画面の周辺
部で光線の入射角が大になり、撮像素子構造から光線が
けられ、、画面周辺部で感度が低下し好ましくない。

本発明は、広角端での画面が46゜程度で変倍比が1.6
〜２程度で射出瞳が充分遠く、簡単な構成で良好な性能
を有するズームレンズを提供することを目的とするもの
である。

［課題を解決するための手段］本発明のズームレンズは、前記の目的を達成するため
に、物体側より順に全体として負の屈折力を持つ前群
と、全体として負の屈折力を持つ後群とからなり、前群
と後群の間隔を変化させて変倍を行なうレンズ系で、後
群が物体側より順に正の第１レンズと、像側の面が凸面
である正の第２レンズと、両凸レンズの第３レンズと、
両凹レンズの第４レンズとより構成され、第２レンズと
第３レンズとが接合されていて下記条件（１）を満足す
ることを特徴としている。

（１） 0.16＜D/f_{II 4}＜0.7 ただしＤは後群中の第３レンズと第４レンズの間隔、
ｆ_{II 4}は後群の第４レンズの焦点距離である。

本発明では、後群の第２レンズである正レンズと第３
レンズである負レンズとの相対的偏芯が特に像の鮮明さ
に悪影響を及ぼすためにこれらレンズを貼合わせて一つ
の接合レンズ成分にした。これによって鏡枠へ組込む時
に両レンズの相対的偏芯が生ずることなく組立が容易に
なる。その上で上記の接合レンズと最も像側に配置した
第４レンズである正レンズとの間に空気間隔を充分確保
すると共に上記正レンズの屈折力を適切に定めることに
よって射出瞳を充分に像面から遠ざけるようにした。こ
のために上記の空気間隔と上記の凸レンズの屈折力を規
定したのが条件（１）である。

この条件（１）の下限を越えると射出瞳を充分遠ざけ
ることが出来なくなり、又上限を越えると負の歪曲収差
や非点収差が増大し好ましくない。尚下限を0.19にすれ
ば一層望ましい。

更に次の条件（２）を満足することが望ましい。

（２） 0.87＜ｌ_II/f_II＜1.6 ただしｌ_IIは後群中の第１レンズの物体側の面から第
４レンズの像側の面までの距離（後群の総厚）、ｆ_IIは
後群の焦点距離である。

この条件（２）は、軸上と軸外の収差をバランス良く
補正するためのものである。この条件の下限を越えると
望遠側での球面収差が補正過剰となる。又この条件の上
限を越えるとメリジオナル像面がプラス側に倒れ又レン
ズ系の全長が大きくなり好ましくない。

更に条件（３）を満足することが一層好ましい。

（３） −0.8＜（r_b＋r_a）／（r_b−r_a）＜１ただしr_a,r_bは夫々後群の第４レンズの物体側および
像側の面の曲率半径である。

条件（３）は、後群の第４レンズの形状を規定したも
ので主に非点収差の補正に関するものである。この条件
（３）の下限を越えるとメリジオナル像面がマイナス側
に倒れ又上限を越えるとメリジオナル像面がプラス側に
倒れ好ましくない。

本発明のズームレンズは、後に示す実施例のように絞
りが後群の物体側に配置されているものや、後群の第１
レンズや第２レンズに配置されているものがある。それ
らのうち第１レンズや第２レンズに配置される場合は、
機械的絞り機構を設けて絞り込みを行なうことは出来
ず、レンズの外径あるいは鏡枠径によりレンズの明るさ
が決定され開放径のみで使用される。後群の最も物体側
に配置される場合は、機械的絞り機構を設けることが出
来るが、勿論絞り機構は設けずに開放径のみで使用する
ようにしてもよい。又液晶絞りを使用すれば、第１レン
ズ，第２レンズ中に絞りが位置しても絞り込みが可能で
ある。尚実施例や図面中には絞り位置は瞳として示して
ある。

［実施例］次に本発明のズームレンズの各実施例を示す。

実施例１ｆ＝10〜20mm,F/5.1〜F/7.1 ２ω＝46゜〜24゜ r₁＝202.7554 d₁＝1.0000 n₁＝1.77250 ν_１＝49.66 r₂＝6.9987 d₂＝3.1377 r₃＝9.6033 d₃＝1.9000 n₂＝1.80518 ν_２＝25.43 r₄＝13.7811 d₄＝D₁（可変） r₅＝∞（瞳位置） d₅＝0.2000 r₆＝16.8793 d₆＝1.6000、n₃＝1.79952 ν_３＝42.24 r₇＝−16.3270 d₇＝＝0.2000 r₈＝7.1862 d₈＝2.0084 n₄＝1.57309 ν_４＝42.57 r₉＝−10.6807 d₉＝3.1905 n₅＝1.80518 ν_５＝25.43 r₁₀＝5.2658 d₁₀＝5.2621 r₁₁＝26.3973 d₁₁＝1.9000 n₆＝1.56732 ν_６＝42.83 r₁₂＝−25.2972 d₁₂＝D₂（可変） r₁₃＝∞ d₁₃＝0.6000 n₇＝1.51633 ν_７＝64.15 r₁₄＝∞ ｆＷＳＴ D₁ 9.242 4.532 1.000 D₂ 5.629 9.062 14.212 D/f_{II 4}＝0.23,l_II/f_II＝1.19 （r_b＋r_a）／（r_b−r_a）＝−0.02 最大画角での主光線の像面への入射角11.3゜〜8.0゜実施例２ｆ＝10〜20mm,F/A〜F/5.2 ２ω＝46゜〜24゜ r₁＝33.9736 d₁＝1.0000 n₁＝1.77250 ν_１＝49.66 r₂＝8.7883 d₂＝3.3864 r₃＝−19.3166 d₃＝1.0000 n₂＝1.77250 ν_２＝49.66 r₄＝−45.3282 d₄＝0.4463 r₅＝18.6458 d₅＝1.9000 n₃＝1.80518 ν_３＝25.43 r₆＝55.13894 d₆＝D₁（可変） r₇＝∞（瞳位置） d₇＝0.2000 r₈＝23.7703 d₈＝1.9000 n₄＝1.75700 ν_４＝47.87 r₉＝−23.9609 d₉＝0.2000 r₁₀8.1363 d₁₀＝3.4137 n₅＝1.57309 ν_５＝42.57 r₁₁＝−15.2260 d₁₁＝3.7917 n₆＝1.80518 ν_６＝25.43 r₁₂＝6.0181 d₁₂＝4.6489 r₁₃＝21.1582 d₁₃＝1.9000 n₇＝1.77250 ν_７＝49.66 r₁₄＝−37.9616 d₁₄＝D₂（可変） r₁₅＝∞ d₁₅＝0.6000 n₈＝1.51633 ν_８＝64.15 r₁₆＝∞ ｆＷＳＴ D₁ 14.422 6.752 1.000 D₂ 7.096 10.225 14.918 D/f_{II 4}＝0.26,l_II/f_II＝1.09 （r_b＋r_a）／（_ｂ−r_a）＝0.28 最大画角での主光線の像面への入射角9.5゜〜7.3゜実施例３ｆ＝10〜20mm,F/2.8〜F/3.7 ２ω＝46゜〜24゜ r₁＝32.0139 d₁＝1.0000 n₁＝1.77250 ν_１＝49.66 r₂＝10.2867 d₂＝3.0936 r₃＝−22.2287 d₃＝1.0000 n₂＝1.77250 ν_２＝49.66 r₄＝−44.9979 d₄＝0.2528 r₅＝18.6731 d₅＝1.9000 n₃＝1.80518 ν_３＝25.43 r₆＝37.4493 d₆＝D₁（可変） r₇＝∞（瞳位置） d₇＝0.2000 r₈＝31.1820 d₈＝1.9000 n₄＝1.75700 ν_４＝47.87 r₉＝−28.8371 d₉＝0.2000 r₁₀＝7.8033 d₁₀＝3.4080 n₅＝1.57309 ν_５＝42.57 r₁₁＝−21.0177 d₁₁＝3.7286 n₆＝1.80518 ν_６＝25.43 r₁₂＝6.0963 d₁₂＝4.2461 r₁₃＝18.5700 d₁₃＝1.9000 n₇＝1.77250 ν_７＝49.66 r₁₄＝−32.8903 d₁₄＝D₂（可変） r₁₅＝∞ d₁₅＝0.6000 n₈＝1.51633 ν_８＝64.15 r₁₆＝∞ ｆＷＳＴ D₁ 18.481 8.493 1.000 D₂ 7.884 10.521 14.979 D/f_{II 4}＝0.27,l_II/f_II＝1.01 （r_b＋r_a）／（r_b−r_a）＝0.28 最大画角での主光線の像面への入射角9.2゜〜7.3゜実施例４ｆ＝10〜20mm,F/4〜F/5 ２ω＝46゜〜24゜ r₁＝4331.5204 d₁＝1.0000 n₁＝1.77250 ν_１＝49.66 r₂＝9.6465 d₂＝3.0243 r₃＝12.1915 d₃＝1.9000 n₂＝1.80518 ν_２＝25.43 r₄＝20.0784 d₄＝D₁（可変） r₅＝∞（瞳位置） d₅＝0.2000 r₆＝23.7852 d₆＝1.9000 n₃＝1.75700 ν_３＝47.87 r₇＝−21.9595 d₇＝0.2000 r₈＝7.9079 d₈＝3.4046 n₄＝1.57309 ν_４＝42.57 r₉＝−15.6754 d₉＝3.6339 n₅＝1.80518 ν_５＝25.43 r₁₀＝5.7775 d₁₀＝5.6536 r₁₁＝19.7842 d₁₁＝1.9000 n₆＝1.77250 ν_６＝49.66 r₁₂＝−41.9424 d₁₂＝D₂（可変） r₁₃＝∞ d₁₃＝0.6000 n₇＝1.51633 ν_７＝64.15 r₁₄＝∞ ｆＷＳＴ D₁ 16.492 7.639 1.000 D₂ 4.894 7.710 11.932 D/f_{II 4}＝0.32,l_II/f_II＝1.13 （r_b＋r_a）／（r_b−r_a）＝0.36 最大画角での主光線の像面への入射角9.2゜〜7.3゜実施例５ｆ＝10〜20mm,F/4〜F/5.2 ２ω＝46゜〜24゜ r₁＝219.5134 d₁＝1.0000 n₁＝1.77250 ν_１＝49.66 r₂＝9.6400 d₂＝3.0363 r₃＝11.9470 d₃＝1.9000 n₂＝1.80518 ν_２＝25.43 r₄＝17.7744 d₄＝D₁（可変） r₅＝22.3008 d₅＝1.9000 n₃＝1.75700 ν_３＝47.87 r₆＝−21.5575 d₆＝0.2000 r₇＝7.6777（瞳位置） d₇＝3.4103 n₄＝1.53172 ν_４＝48.90 r₈＝−14.6228 d₈＝3.7264 n₅＝1.78472 ν_５＝25.71 r₉＝5.7788 d₉＝5.9343 r₁₀＝18.1354 d₁₀＝1.9000 n₆＝1.77250 ν_６＝49.66 r₁₁＝−41.9515 d₁₁＝D₂（可変） r₁₂＝∞ d₁₂＝0.6000 n₇＝1.51633 ν_７＝64.15 r₁₃＝∞ ｆＷＳＴ D₁ 16.359 7.582 1.000 D₂ 4.586 7.532 11.951 D/f_{II 4}＝0.36,l_II/f_II＝1.13 （r_b＋r_a）／（r_b−r_a）＝0.40 最大画角での主光線の像面への入射角9.2゜〜7.0゜実施例６ｆ＝10〜16mm,F/5〜F/5.6 ２ω＝23゜〜15゜ r₁＝−71.2395 d₁＝1.0000 n₁＝1.69680 ν_１＝55.52 r₂＝19.1004 d₂＝D₁（可変） r₃＝15.5237（瞳位置） d₃＝1.6000 n₂＝1.79952 ν_２＝42.24 r₄＝−27.6412 d₄＝0.2000 r₅＝6.0233 d₅＝1.9912 n₃＝1.57309 ν_３＝42.57 r₆＝−25.2015 d₆＝3.0292 n₄＝1.80518 ν_４＝25.43 r₇＝4.1977 d₇＝4.7622 r₈＝13.9759 d₈＝2.7000 n₅＝1.48749 ν_５＝70.20 r₉＝−9.5957 d₉＝D₂（可変） r₁₀＝∞ d₁₀＝0.6000 n₆＝1.51633 ν_６＝64.15 r₁₁＝∞ ｆＷＳＴ D₁ 13.616 7.075 2.987 D₂ 3.996 5.835 7.674 D/f_{II 4}＝0.39,l_II/f_II＝1.08 （r_b＋r_a）／（r_b−r_a）＝−0.19 最大画角での主光線の像面への入射角7.7゜〜6.8゜ただしr₁,r₂,…はレンズ各面の焦点距離、d₁,d₂,…は
各レンズの肉厚およびレンズ間隔、n₁,n₂,…は各レンズ
の屈折率、ν₁,ν₂,…は各レンズのアッベ数である。

前記の各実施例において撮影レンズの公報に配置して
ある平行平面板はCCDの保護ガラスを想定したものであ
る。

尚データー中W,S,Tは夫々広角端，中間焦点距離，望
遠端を示している。

［発明の効果］本発明によれば、広角端での画角が46゜程度で、変倍
比が1.6〜２程度での、射出瞳が充分遠く簡単な構成で
良好な性能のズームレンズを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の夫々実施例１乃至実施例６
の断面図、第７図乃至第９図は夫々実施例１の広角端，
中間焦点距離，望遠端における収差曲線図、第10図乃至
第12図は夫々実施例２の広角端，中間焦点距離，望遠端
における収差曲線図、第13図乃至第15図は夫々実施例３
の広角端，中間焦点距離，望遠端における収差曲線図、
第16図乃至第18図は夫々実施例４の広角端，中間焦点距
離、望遠端における収差曲線図、第19図乃至第21図は夫
々実施例５の広角端，中間焦点距離，望遠端における収
差曲線図、第22図乃至第24図は夫々実施例６の広角端，
中間焦点距離，望遠端における収差曲線図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、全体として負の屈折力を
有する前群と、全体として正の屈折力を有する後群とよ
り構成され、前記後群が正の第１レンズと、像側の面が
凸面である正の第２レンズと、前記第２レンズに接合さ
れている両凹レンズの第３レンズと、両凸レンズの第４
レンズとからなり、前記前群と前記後群との群間隔を変
化させることにより変倍を行ない、下記条件（１）を満
足することを特徴とするズームレンズ。（１） 0.16＜D/f_{II 4}＜0.7 ただし、Ｄは第３レンズと第４レンズとの間の空気間
隔、ｆ_{II 4}は第４レンズの焦点距離である。
【請求項２】前記条件（１）のかわりに下記条件（１−
１）を満足することを特徴とする請求項１のズームレン
ズ。（１−１） 0.19＜D/f_{II 4}＜0.7 ただし、Ｄは第３レンズと第４レンズとの間の空気間
隔、ｆ_{II 4}は第４レンズの焦点距離である。
【請求項３】変倍に際して、絞りが前記後群と一体にな
って移動することを特徴とする請求項１又は２のズーム
レンズ。
【請求項４】さらに下記条件（２）を満足することを特
徴とする請求項１、２又は３のズームレンズ。（２） 0.87＜ｌ_II/f_II＜1.6 ただし、ｌ_IIは後群中の第１レンズの物体側の面から第
４レンズの像側の面までの距離、ｆ_IIは後群の焦点距離
である。
【請求項５】さらに下記条件（３）を満足することを特
徴とする請求項４のズームレンズ。（３） −0.8＜（r_b＋r_a）／（r_b−r_a）＜１ただし、r_a、r_bは夫々後群の第４レンズの物体側および
像側の面の曲率半径である。