JP3136151B2 - ズームレンズ - Google Patents
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- JP3136151B2 JP3136151B2 JP02045697A JP4569790A JP3136151B2 JP 3136151 B2 JP3136151 B2 JP 3136151B2 JP 02045697 A JP02045697 A JP 02045697A JP 4569790 A JP4569790 A JP 4569790A JP 3136151 B2 JP3136151 B2 JP 3136151B2
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- lens
- refractive power
- focusing
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical 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
- G02B15/16—Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/163—Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
- G02B15/167—Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
- G02B15/173—Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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- G02B15/144—Optical 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
- G02B15/1441—Optical 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
- G02B15/144105—Optical 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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- G02B15/1441—Optical 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
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、コンパクトカメラ用ズームレンズで、近距
離撮影を可能にしたズームレンズに関するものである。
離撮影を可能にしたズームレンズに関するものである。
[従来の技術] 近年、カメラの全自動化が進み、多機能でありながら
しかも携帯性を重視したコンパクトカメラに、ズームレ
ンズを内蔵して撮影領域を広げることが一般化されてい
る。
しかも携帯性を重視したコンパクトカメラに、ズームレ
ンズを内蔵して撮影領域を広げることが一般化されてい
る。
この種のカメラに用いるズームレンズは、全長を短く
するために望遠タイプの屈折力配置にすることが望まし
く、結像面の近くにレンズ系を配置する近軸レイアウト
にすることによってレンズ系を小型化することが出来
る。
するために望遠タイプの屈折力配置にすることが望まし
く、結像面の近くにレンズ系を配置する近軸レイアウト
にすることによってレンズ系を小型化することが出来
る。
又フォーカシング方法としては、制御が簡単であるこ
とから第1レンズ群を移動させて行なうものが一般的で
ある。
とから第1レンズ群を移動させて行なうものが一般的で
ある。
しかしズーミング領域に広角系を含むズームレンズ
は、前玉径が大にならざるを得ないため、第1レンズ群
によるフォーカシング方法は、至近距離を短くする上で
は不利である。その理由は、フォーカシング群の屈折力
が小さく、フォーカシング時に入射瞳距離が変化するた
めである。特に広角端が超広角であるズームレンズは、
小型化を維持しようとすると、上記のフォーカシング方
法では、至近撮影距離を短く出来ない。
は、前玉径が大にならざるを得ないため、第1レンズ群
によるフォーカシング方法は、至近距離を短くする上で
は不利である。その理由は、フォーカシング群の屈折力
が小さく、フォーカシング時に入射瞳距離が変化するた
めである。特に広角端が超広角であるズームレンズは、
小型化を維持しようとすると、上記のフォーカシング方
法では、至近撮影距離を短く出来ない。
又フォーカシング方法として最も像側に位置する負の
屈折力のレンズ群によってフォーカシングを行なういわ
ゆるリアーフォーカシング方法が米国特許第4701033号
にて提案されている。しかしこの特許のズームレンズ
は、変倍比が小で、変倍比を大にするとフォーカシング
がむずかしい。その理由は、例えば広角端で周辺光量を
確保するためには後玉径を大きくしなければならず小型
化にとって好ましくないからである。
屈折力のレンズ群によってフォーカシングを行なういわ
ゆるリアーフォーカシング方法が米国特許第4701033号
にて提案されている。しかしこの特許のズームレンズ
は、変倍比が小で、変倍比を大にするとフォーカシング
がむずかしい。その理由は、例えば広角端で周辺光量を
確保するためには後玉径を大きくしなければならず小型
化にとって好ましくないからである。
[発明が解決しようとする課題] 前述のように、一般に用いられている第1レンズ群を
フォーカシング群にする方法は、至近距離を短縮しなが
ら小型化を達成することが困難である。
フォーカシング群にする方法は、至近距離を短縮しなが
ら小型化を達成することが困難である。
又インナーフォーカスやリアーフォーカスと呼ばれる
第1レンズ群によらない方法も知られている。この方法
は、制御機構,ソフトウエアー等を含む制御方法が複雑
であるが、至近距離の短縮とレンズ系の小型化にとって
利点を有している。しかしフォーカシングによる収差変
動が大きいという欠点を有している。
第1レンズ群によらない方法も知られている。この方法
は、制御機構,ソフトウエアー等を含む制御方法が複雑
であるが、至近距離の短縮とレンズ系の小型化にとって
利点を有している。しかしフォーカシングによる収差変
動が大きいという欠点を有している。
本発明は、レンズ系の小型化を維持しかつ短い至近距
離のフォーカシングが可能なズームレンズを提供するこ
とを目的とするものである。
離のフォーカシングが可能な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、上記の目的を達成するため
に、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群
と、正もしくは負の屈折力を有する第2レンズ群と、正
の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する
第4レンズ群とより構成され、各レンズ群を光軸に沿っ
て移動させて変倍を行なうようにしたレンズ系である。
又本発明のズームレンズは、上記の構成であって、第1
レンズ群以外の少なくとも一つのレンズ群を移動させて
フォーカシングを行なうことも特徴としている。ここで
フォーカシングのためのレンズ群の移動とは、ズーミン
グの際に移動するレンズ群の移動のほかレンズ群中の間
隔を変化させながらのレンズ群の移動やレンズ群中の間
隔の変化のみの場合も含めている。
に、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群
と、正もしくは負の屈折力を有する第2レンズ群と、正
の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する
第4レンズ群とより構成され、各レンズ群を光軸に沿っ
て移動させて変倍を行なうようにしたレンズ系である。
又本発明のズームレンズは、上記の構成であって、第1
レンズ群以外の少なくとも一つのレンズ群を移動させて
フォーカシングを行なうことも特徴としている。ここで
フォーカシングのためのレンズ群の移動とは、ズーミン
グの際に移動するレンズ群の移動のほかレンズ群中の間
隔を変化させながらのレンズ群の移動やレンズ群中の間
隔の変化のみの場合も含めている。
本発明のズームレンズにおけるフォーカシングについ
て述べる。
て述べる。
まず前記構成のズームレンズ中の第4レンズ群を移動
してのフォーカシングが考えられる。
してのフォーカシングが考えられる。
本発明のズームレンズは、前記のような構成で、基本
構成として第1レンズ群から第3レンズ群までの合成の
屈折力が正で、第4レンズ群が強い負の屈折力を有して
いるいわゆる望遠タイプを構成するレンズ系である。
構成として第1レンズ群から第3レンズ群までの合成の
屈折力が正で、第4レンズ群が強い負の屈折力を有して
いるいわゆる望遠タイプを構成するレンズ系である。
このようなレンズ系の第1レンズ群から第3レンズ群
までの合成の屈折力123および全系の屈折力は夫々
式(i),(ii)のように表わされる。
までの合成の屈折力123および全系の屈折力は夫々
式(i),(ii)のように表わされる。
123=(1−e2′・3) +(1−e1′・1)(2+3−e2′・2・3)>0 (i) =123+4−e′123・4 (4<0) (ii) ただし1,2,3,4は夫々第1レンズ群,第2レ
ンズ群,第3レンズ群,第4レンズ群の屈折力、e1′は
第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔、e2′は第2レ
ンズ群と第3レンズ群の主点間隔、e′は第1,2,3レン
ズ群と第4レンズ群との主点間隔である。
ンズ群,第3レンズ群,第4レンズ群の屈折力、e1′は
第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔、e2′は第2レ
ンズ群と第3レンズ群の主点間隔、e′は第1,2,3レン
ズ群と第4レンズ群との主点間隔である。
このタイプのズームレンズは、ズーミング時の各レン
ズ群の基本的な移動状態は、第28図に示す通りである。
即ち、広角端から望遠端への変倍において、広角端を基
準位置と考えると各レンズ群は物体側へ移動する。この
移動は、変倍と収差補正とのバランスによって決定され
る。このような構成のズームレンズでは、変倍に大きく
寄与するレンズ群は、負の屈折力の第4レンズ群で、そ
の望遠端での結像倍率は、第2レンズ群、第3レンズ群
よりも大きくなっている。つまり次の(iii)に示す関
係を有している。
ズ群の基本的な移動状態は、第28図に示す通りである。
即ち、広角端から望遠端への変倍において、広角端を基
準位置と考えると各レンズ群は物体側へ移動する。この
移動は、変倍と収差補正とのバランスによって決定され
る。このような構成のズームレンズでは、変倍に大きく
寄与するレンズ群は、負の屈折力の第4レンズ群で、そ
の望遠端での結像倍率は、第2レンズ群、第3レンズ群
よりも大きくなっている。つまり次の(iii)に示す関
係を有している。
β4T>|β3T|かつβ4T>|β2T| (iii) ここでβ2T,β3T,β4Tは夫々望遠端における第2レン
ズ群,第3レンズ群,第4レンズ群が負担する倍率であ
る。
ズ群,第3レンズ群,第4レンズ群が負担する倍率であ
る。
フォーカシングのためのレンズ群の移動量が少ない場
合には、像面に作用する縦倍率が小さい程制御が容易で
ある。そのため第4レンズ群によりフォーカシングを行
なう場合、前記のように第4レンズ群の倍率が高いの
で、特に望遠側では、適切なフォーカシング移動量をも
って位置決めするには高い精度での移動が要求される。
そのために第4レンズ群によりフォーカシングを行なう
場合には、低倍率のズームレンズつまり広角端での画角
が超広角であるようなズームレンズに適している。
合には、像面に作用する縦倍率が小さい程制御が容易で
ある。そのため第4レンズ群によりフォーカシングを行
なう場合、前記のように第4レンズ群の倍率が高いの
で、特に望遠側では、適切なフォーカシング移動量をも
って位置決めするには高い精度での移動が要求される。
そのために第4レンズ群によりフォーカシングを行なう
場合には、低倍率のズームレンズつまり広角端での画角
が超広角であるようなズームレンズに適している。
又、本発明においては、フォーカシングのために移動
させるレンズ群の選定にあたって近軸解のみではなく、
厚肉レンズ系におけるレンズ群の変化による収差の変動
を考慮している。例えば後に示す実施例1の収差係数表
および収差補正係数表により、レンズ群としての収差残
存量の小さいこと、収差係数の変化量が小さいこと、フ
ォーカシング時に収差の変動が小さいことを考慮してフ
ォーカシングのために変化させる間隔(フォーカシング
のためのレンズ群)を選定している。
させるレンズ群の選定にあたって近軸解のみではなく、
厚肉レンズ系におけるレンズ群の変化による収差の変動
を考慮している。例えば後に示す実施例1の収差係数表
および収差補正係数表により、レンズ群としての収差残
存量の小さいこと、収差係数の変化量が小さいこと、フ
ォーカシング時に収差の変動が小さいことを考慮してフ
ォーカシングのために変化させる間隔(フォーカシング
のためのレンズ群)を選定している。
以上のように、ズームレンズにおけるフォーカシング
のために変化させる間隔は各レンズ群間の間隔でも、レ
ンズ群中の各レンズ間の間隔でもよく、フォーカシング
時に間隔が変化した時に相互に諸収差の均衡を保つかも
しくは諸収差の変動が互いに打消し合う特性を有するこ
とが必要である。
のために変化させる間隔は各レンズ群間の間隔でも、レ
ンズ群中の各レンズ間の間隔でもよく、フォーカシング
時に間隔が変化した時に相互に諸収差の均衡を保つかも
しくは諸収差の変動が互いに打消し合う特性を有するこ
とが必要である。
本発明のズームレンズにおけるフォーカシングは、前
述の第4レンズ群による方法のほか、第1レンズ群以外
のレンズ群による他の方法でもよく、例えば第2レンズ
群と第3レンズ群を一体として移動させてフォーカシン
グを行なう方法がある。
述の第4レンズ群による方法のほか、第1レンズ群以外
のレンズ群による他の方法でもよく、例えば第2レンズ
群と第3レンズ群を一体として移動させてフォーカシン
グを行なう方法がある。
本発明のズームレンズは、広角端から望遠端へのズー
ミング時に第2レンズ群と第3レンズ群の位置関係が相
互に変化するのでそれらの合成焦点距離は変化する。こ
こで広角端および望遠端における第2レンズ群,第3レ
ンズ群の合成の屈折力を夫々23W,23Tとすると次の
式(iv),(v)で表わされる。
ミング時に第2レンズ群と第3レンズ群の位置関係が相
互に変化するのでそれらの合成焦点距離は変化する。こ
こで広角端および望遠端における第2レンズ群,第3レ
ンズ群の合成の屈折力を夫々23W,23Tとすると次の
式(iv),(v)で表わされる。
ただしe23W′は広角端における第2レンズ群と第3レ
ンズ群の主点間隔、e23T′は望遠端における第2レンズ
群と第3レンズ群の主点間隔である。
ンズ群の主点間隔、e23T′は望遠端における第2レンズ
群と第3レンズ群の主点間隔である。
つまり本発明のズームレンズで第2レンズ群と第3レ
ンズ群とを一体に移動させてフォーカシングを行なう方
法では、フォーカシングレンズ群の焦点距離が一定では
ない。
ンズ群とを一体に移動させてフォーカシングを行なう方
法では、フォーカシングレンズ群の焦点距離が一定では
ない。
このフォーカシングレンズ群が移動する時に像面に対
して作用する感度つまり像面移動は、基本的には次の式
(vi)で示されるフォーカシング群の縦倍率が関係す
る。
して作用する感度つまり像面移動は、基本的には次の式
(vi)で示されるフォーカシング群の縦倍率が関係す
る。
γ23=γ4−γ234 (γ4>γ234) (vi) ただしγ4=β4 2,γ234=(β234)2 上記式でγ23は第2,第3レンズ群の合成の縦倍率、γ
4は第4レンズ群の縦倍率、γ234は第2,3,4レンズ群の
縦倍率、β4は第4レンズ群の横倍率、β234は第2,3,4
レンズ群の横倍率である。
4は第4レンズ群の縦倍率、γ234は第2,3,4レンズ群の
縦倍率、β4は第4レンズ群の横倍率、β234は第2,3,4
レンズ群の横倍率である。
又上記の式(vi)から本発明のズームレンズにおいて
第2レンズ群,第3レンズ群を一体に移動させてフォー
カシングを行なう時は、第4レンズ群のみを移動させて
フォーカシングを行なう場合に比べて感度が低くなる。
第2レンズ群,第3レンズ群を一体に移動させてフォー
カシングを行なう時は、第4レンズ群のみを移動させて
フォーカシングを行なう場合に比べて感度が低くなる。
以上のことから本発明のズームレンズは、一般的に
は、高倍率の場合、γ4があまり大きくない方が望まし
い。
は、高倍率の場合、γ4があまり大きくない方が望まし
い。
またフォーカシング時の光学性能の変化を変えると、
第1レンズ群と第2レンズ群の間の収差補正係数と第3
レンズ群と第4レンズ群の間の収差補正係数を比較して
球面収差もしくは非点収差の方向性が同じであって、互
いに打ち消し合って収差変動を抑制する作用をもつこと
が望ましい。
第1レンズ群と第2レンズ群の間の収差補正係数と第3
レンズ群と第4レンズ群の間の収差補正係数を比較して
球面収差もしくは非点収差の方向性が同じであって、互
いに打ち消し合って収差変動を抑制する作用をもつこと
が望ましい。
第2レンズ群と第3レンズ群とを一体に移動させて或
いは第2レンズ群又は第3レンズ群を移動させてフォー
カシングを行なう方法では、これらの群内に開口絞りが
位置することもあるので球面収差,非点収差の変化が少
なく、又これらレンズ群の合成焦点距離が短いためフォ
ーカシングのための移動量が少なくてすみ、制御上は高
い精度が要求されるが速応性がよい。
いは第2レンズ群又は第3レンズ群を移動させてフォー
カシングを行なう方法では、これらの群内に開口絞りが
位置することもあるので球面収差,非点収差の変化が少
なく、又これらレンズ群の合成焦点距離が短いためフォ
ーカシングのための移動量が少なくてすみ、制御上は高
い精度が要求されるが速応性がよい。
[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1 f=21.585〜32.85,F/4.5〜F/5.65 2ω=90.13゜〜66.73゜ r1=−339.7273 d1=1.4000 n1=1.85026 ν1=32.28 r2=34.8367 d2=6.7792 r3=83.7098 d3=4.0250 n2=1.60300 ν2=65.48 r4=327.4126 d4=0.1000 r5=39.1459 d5=9.3653 n3=1.57444 ν3=56.47 r6=−79.0262 d6=D1(可変) r7=22.6291 d7=1.4000 n4=1.75700 ν4=47.87 r8=9.9510 d8=1.0019 r9=17.5753 d9=2.5000 n5=1.80518 ν5=25.43 r10=65.8266 d10=1.6440 r11=−26.4053 d11=1.7000 n6=1.69680 ν6=56.49 r12=−26.1199 d12=1.1000 r13=∞(絞り) d13=D2(可変) r14=−46.6740 d14=2.1800 n7=1.60300 ν7=65.48 r15=−20.1338 d15=0.8500 r16=−27.5313(非球面) d16=2.2500 n8=1.48749 ν8=70.20 r17=−13.5722 d17=0.2000 r18=−161.1158 d18=3.0500 n9=1.73400 ν9=51.49 r19=−17.7338 d19=0.8830 r20=−13.4699 d20=1.2500 n10=1.69895 ν10=30.12 r21=32.3737 d21=0.3540 r22=35.1267 d22=5.0500 n11=1.60300 ν11=65.48 r23=−19.6850 d23=D3(可変) r24=−71.1125 d24=3.5500 n12=1.84666 ν12=23.78 r25=−22.7892 d25=0.1500 r26=−25.2759 d26=1.1400 n13=1.84666 ν13=23.88 r27=−44.0253 d27=4.3383 r28=−15.2523(非球面) d28=1.1000 n14=1.83481 ν14=42.72 r29=2407.1072 非球面係数 (第16面) A4=0.41714×10-5,A6=0.42167×10-7 A8=0.92130×10-9,A10=0.17517×10-10 (第28面) A4=0.25829×10-4,A6=0.12129×10-6 A8=−0.33129×10-9,A10=0.24481×10-11 f W S T D1 3.651 11.131 20.671 D2 5.603 6.151 6.609 D3 5.820 2.538 0.100 実施例2 f=28.65〜102,F/4.65〜F/7.64 2ω=74.11゜〜23.95゜ r1=277.3145 d1=1.4500 n1=1.83400 ν1=37.16 r2=33.6428(非球面) d2=8.6961 r3=1318.5041 d3=5.8000 n2=1.67000 ν2=57.33 r4=−160.9367 d4=3.0740 r5=50.6574 d5=8.0469 n3=1.60300 ν3=65.48 r6=−51.2298 d6=D1(可変) r7=−30.7906 d7=1.4500 n4=1.83481 ν4=42.72 r8=24.0710 d8=0.7678 r9=31.9068 d9=4.2500 n5=1.80518 ν5=25.43 r10=−60.1435 d10=1.4107 r11=−52.3708(非球面) d11=1.7000 n6=1.83481 ν6=42.72 r12=−50.6366 d12=3.4578 r13=−1960.4425 d13=2.2000 n7=1.69680 ν7=56.49 r14=−49.4049 d14=1.1000 r15=∞(絞り) d15=D2(可変) r16=−163.9331 d16=1.2500 n8=1.83400 ν8=37.16 r17=27.1270 d17=0.2015 r18=28.3458 d18=4.8500 n9=1.51728 ν9=69.56 r19=−19.4610 d19=0.2151 r20=237.0372 d20=3.2500 n10=1.69942 ν10=45.25 r21=−38.0706 d21=1.3243 r22=−18.4688 d22=1.2500 n11=1.78380 ν11=26.12 r23=−68.7715 d23=0.8112 r24=−754.7782 d24=4.0000 n12=1.61700 ν12=62.79 r25=−21.2998 d25=D3(可変) r26=−47.1603 d26=3.5500 n13=1.84666 ν13=23.78 r27=−22.9476 d27=1.3024 r28=−19.6796(非球面) d28=0.8500 n14=1.72600 ν14=53.56 r29=38.2560 非球面係数 (第2面) A4=0.80884×10-6,A6=0.39895×10-9 A8=0.63256×10-11,A10=−0.14867×10-13 (第11面) A4=−0.57668×10-6,A6=0.62593×10-8 A8=0.73608×10-10,A10=−0.30724×10-12 (第28面) A4=0.97270×10-5,A6=−0.40654×10-8 A8=−0.32428×10-11,A10=−0.21138×10-12 f W S T D1 3.115 10.595 20.135 D2 9.133 7.084 4.946 D3 14.660 5.645 0.005 実施例3 f=23.8〜78,F/4.6〜F/7.6 2ω=82.2゜〜31゜ r1=83.6960 d1=1.8500 n1=1.83400 ν1=37.16 r2=24.9700(非球面) d2=7.6270 r3=7327.9700 d3=4.4520 n2=1.59270 ν2=35.29 r4=−81.9800 d4=14.0330 r5=72.0000 d5=5.8500 n3=1.60300 ν3=65.48 r6=−42.8520 d6=D1(可変) r7=−29.2728 d7=1.4500 n4=1.83481 ν4=42.72 r8=18.5660 d8=0.5394 r9=21.8650 d9=4.2500 n5=1.80518 ν5=25.43 r10=−88.3670 d10=0.9460 r11=−76.8780 d11=1.7000 n6=1.83481 ν6=42.72 r12=559.7850 d12=3.3558 r13=47.7630 d13=2.2000 n7=1.65128 ν7=38.25 r14=−38.0844(非球面) d14=0.3630 r15=∞(絞り) d15=D2(可変) r16=−70.0460 d16=1.2500 n8=1.83400 ν8=37.16 r17=23.8790 d17=4.8500 n9=1.50743 ν9=75.95 r18=−20.6750 d18=0.1000 r19=−1305.7900 d19=3.2500 n10=1.81554 ν10=44.36 r20=−25.3720 d20=0.9606 r21=−17.1230 d21=1.2500 n11=1.78470 ν11=26.22 r22=−127.0630 d22=0.1000 r23=205.7550 d23=5.5000 n12=1.60300 ν12=65.48 r24=−20.9360 d24=D3(可変) r25=−66.8130 d25=4.1500 n13=1.84666 ν13=23.78 r26=−25.6190 d26=1.8096 r27=−21.4414(非球面) d27=1.8500 n14=1.81554 ν14=44.36 r28=23.5730 d28=3.2500 n15=1.80207 ν15=30.20 r29=45.1600 非球面係数 (第2面) A4=−0.33861×10-6,A6=−0.14340×10-8 A8=−0.18720×10-11,A10=−0.10144×10-13 (第14面) A4=0.33955×10-5,A6=0.10323×10-7 A8=−0.14099×10-8,A10=0.11055×10-10 (第27面) A4=0.63950×10-5,A6=0.39890×10-7 A8=0.26623×10-9,A10=−0.71277×10-12 f W S T D1 0.980 8.460 18.000 D2 7.172 4.527 0.353 D3 14.898 6.006 0.738 ただしr1,r2,…はレンズ各面の曲率半径、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。
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。
これら実施例のうち、実施例1の3次の収差係数を示
すと次の表1の(a)広角端、表1の(b)望遠端に示
す通りである。これら表でSA3,CMA3,AST3,DIS3,PTZ3は
夫々3次の球面収差係数,3次のコマ収差係数,3次の非点
収差係数,3次の歪曲収差係数,ペッツバール和である。
又Kは面番号である。
すと次の表1の(a)広角端、表1の(b)望遠端に示
す通りである。これら表でSA3,CMA3,AST3,DIS3,PTZ3は
夫々3次の球面収差係数,3次のコマ収差係数,3次の非点
収差係数,3次の歪曲収差係数,ペッツバール和である。
又Kは面番号である。
又表2の(a)広角端,表2の(b)望遠端は実施例
1の補正係数を示すもので、いずれもd列に示す番号の
面間隔を変化させ0.01mmだけプラスした時の全系におけ
る変化量で、Δfは焦点距離の変化量、ΔBfはバックフ
ォーカスの変化量、ΔSAは輪帯球面収差の変化量、ΔM
は非点収差(メリディオナル像面)の変化量を示してい
る。
1の補正係数を示すもので、いずれもd列に示す番号の
面間隔を変化させ0.01mmだけプラスした時の全系におけ
る変化量で、Δfは焦点距離の変化量、ΔBfはバックフ
ォーカスの変化量、ΔSAは輪帯球面収差の変化量、ΔM
は非点収差(メリディオナル像面)の変化量を示してい
る。
実施例1のズームレンズは、第1図に示すレンズ構成
で第1レンズ群が大きくかつ超広角(2ω=90゜)を越
える画角を含み従来の第1レンズ群によるフォーカシン
グは実用的でない。また第4レンズ群によるリアフォー
カシングは、レンズ群を繰下げることにより射出瞳位置
が像面に近いので軸外光束の射出角が光軸に対し大きな
角となるので外径が大になり効果的なフォーカシング方
法とは云えない。この実施例では第2レンズ群と第3レ
ンズ群を一体にして移動させるフォーカシングが最も効
果的である。この実施例の無限遠並びに第2,第3レンズ
群により物体距離2mおよび0.5mに夫々フォーカシングし
た時の球面収差,非点収差は、広角端W,中間焦点距離S,
望遠端Tにおいて夫々第4図,第5図,第6図に示す通
りである。同様倍率の色収差,歪曲収差は第7図,第8
図,第9図に示す通りである。
で第1レンズ群が大きくかつ超広角(2ω=90゜)を越
える画角を含み従来の第1レンズ群によるフォーカシン
グは実用的でない。また第4レンズ群によるリアフォー
カシングは、レンズ群を繰下げることにより射出瞳位置
が像面に近いので軸外光束の射出角が光軸に対し大きな
角となるので外径が大になり効果的なフォーカシング方
法とは云えない。この実施例では第2レンズ群と第3レ
ンズ群を一体にして移動させるフォーカシングが最も効
果的である。この実施例の無限遠並びに第2,第3レンズ
群により物体距離2mおよび0.5mに夫々フォーカシングし
た時の球面収差,非点収差は、広角端W,中間焦点距離S,
望遠端Tにおいて夫々第4図,第5図,第6図に示す通
りである。同様倍率の色収差,歪曲収差は第7図,第8
図,第9図に示す通りである。
前記の表2a,2bからわかるようにd6とd24では球面収差
の変動が極めて小さく安定している。この実施例は、0.
5mの物体へのフォーカシングが可能で、望遠端付近の非
点収差と倍率色収差とはやや補正過剰に変動しているが
両者共に同一方向に変動しているので問題が少ない。ま
たこの種のズームレンズとしては0.5mの至近距離は十分
短い距離である。また歪曲収差の変動も少なく安定して
いる。
の変動が極めて小さく安定している。この実施例は、0.
5mの物体へのフォーカシングが可能で、望遠端付近の非
点収差と倍率色収差とはやや補正過剰に変動しているが
両者共に同一方向に変動しているので問題が少ない。ま
たこの種のズームレンズとしては0.5mの至近距離は十分
短い距離である。また歪曲収差の変動も少なく安定して
いる。
実施例2は、広角端が2ω=74゜以上から望遠端が2
ω=23.9゜と変倍比が3.6倍に及ぶ広角系ズームレンズ
である。このズームレンズは、至近撮影距離が1mで、こ
の実施例の収差状況は第10図乃至第21図に示してある。
第10図乃至第15図は第2レンズ群と第3レンズ群とを一
体に移動させてフォーカシングした時のもので、第16図
乃至第21図は第4レンズ群をフォーカシングレンズ群と
した時のものである。即ち第10図乃至第12図は夫々第2,
第3レンズ群により1mにフォーカシングした時の広角
端,中間焦点距離,望遠端における球面収差,非点収
差,第13図乃至第15図は同じく倍率色収差と歪曲収差で
ある。又第16図乃至第18図は夫々第4レンズ群によりフ
ォーカシングした時の広角端,中間焦点距離,望遠端に
おける球面収差,非点収差、第19図乃至第21図は同じく
倍率色収差と歪曲収差である。これら収差曲線図から明
らかなようにこの実施例のズームレンズは、第2,第3レ
ンズ群を一体に動かしてのフォーカシング、第4レンズ
群を動かしてのフォーカシングのいずれも変動が少なく
実用上十分な性能である。つまり望遠端付近でのメリデ
イオナル像面が補正過剰ぎみである点を除けば極めて安
定した光学性能である。
ω=23.9゜と変倍比が3.6倍に及ぶ広角系ズームレンズ
である。このズームレンズは、至近撮影距離が1mで、こ
の実施例の収差状況は第10図乃至第21図に示してある。
第10図乃至第15図は第2レンズ群と第3レンズ群とを一
体に移動させてフォーカシングした時のもので、第16図
乃至第21図は第4レンズ群をフォーカシングレンズ群と
した時のものである。即ち第10図乃至第12図は夫々第2,
第3レンズ群により1mにフォーカシングした時の広角
端,中間焦点距離,望遠端における球面収差,非点収
差,第13図乃至第15図は同じく倍率色収差と歪曲収差で
ある。又第16図乃至第18図は夫々第4レンズ群によりフ
ォーカシングした時の広角端,中間焦点距離,望遠端に
おける球面収差,非点収差、第19図乃至第21図は同じく
倍率色収差と歪曲収差である。これら収差曲線図から明
らかなようにこの実施例のズームレンズは、第2,第3レ
ンズ群を一体に動かしてのフォーカシング、第4レンズ
群を動かしてのフォーカシングのいずれも変動が少なく
実用上十分な性能である。つまり望遠端付近でのメリデ
イオナル像面が補正過剰ぎみである点を除けば極めて安
定した光学性能である。
実施例3は、広角端が超広角である2ω=82゜を越え
又は望遠端が2ω=31゜で使用頻度の高い望遠域を含む
もので、変倍比は3.2程度である。この実施例のズーム
レンズにおいて第2,第3レンズ群を一体に移動させて至
近距離2.0mと1.0mにフォーカシングした時の収差状況は
第22図乃至第24図(球面収差,非点収差)、第25図乃至
第27図(倍率の色収差,歪曲収差)に示す通りである。
これらの図から明らかなようにこの実施例も良好な結像
性能でしかもフォーカシング時の収差変動の少ないレン
ズ系である。
又は望遠端が2ω=31゜で使用頻度の高い望遠域を含む
もので、変倍比は3.2程度である。この実施例のズーム
レンズにおいて第2,第3レンズ群を一体に移動させて至
近距離2.0mと1.0mにフォーカシングした時の収差状況は
第22図乃至第24図(球面収差,非点収差)、第25図乃至
第27図(倍率の色収差,歪曲収差)に示す通りである。
これらの図から明らかなようにこの実施例も良好な結像
性能でしかもフォーカシング時の収差変動の少ないレン
ズ系である。
以上の各実施例のフォーカシング時の移動量その他の
値を次に示す。
値を次に示す。
実施例1 0.5mの時の第2,3レンズ群の移動量 広角端W 0.343 中間焦点距離S 0.373 望遠端T 0.419123W =0.056,123T=0.0514 =−0.042,23W=0.0453423T =0.04558,γ23T=2.778 γ4T=2.823,γ234T=0.045 実施例2 1.0mの時の第2,3レンズ群の移動量 広角端W 0.498 中間焦点距離S 0.607 望遠端T 0.822 1.0mの時の第4レンズ群の移動量 広角端W 0.949 中間焦点距離S 0.659 望遠端T 0.769123W =0.049,123T=0.04034 =−0.0363,23W=0.0392923T =0.03917,γ23T=16.72 γ4T=16.86,γ234T=0.141 実施例3 1.0mの時の第2,3レンズ群の移動量 広角端W 0.389 中間焦点距離S 0.471 望遠端T 0.613123W =0.056,123T=0.0474 =−0.035,23W=0.0388523T =0.03926,γ23T=11.361 γ4T=13.346,γ234T=1.9849 これら実施例で用いる非球面形状は、光軸方向をx
軸、x軸と垂直な方向をy軸にとると次の式で表わされ
る。
軸、x軸と垂直な方向をy軸にとると次の式で表わされ
る。
ただしrは非球面の光軸近傍での曲率半径、A2iは非
球面係数である。
球面係数である。
[発明の効果] 本発明のズームレンズは、広角系を含むレンズ系でこ
れまで困難とされていた至近距離の短縮をレンズ系の小
型化を維持したまま達成したもので、しかもフォーカシ
ングの際の収差変動の少ない高性能なレンズ系である。
れまで困難とされていた至近距離の短縮をレンズ系の小
型化を維持したまま達成したもので、しかもフォーカシ
ングの際の収差変動の少ない高性能なレンズ系である。
第1図乃至第3図は夫々本発明のズームレンズの実施例
1乃至実施例3の断面図、第4図乃至第9図は実施例1
の収差曲線図、第10図乃至第21図は実施例2の収差曲線
図、第22図乃至第27図は実施例3の収差曲線図、第28図
は本発明のズームレンズのズーミング時の各レンズ群の
移動軌跡を示す図である。
1乃至実施例3の断面図、第4図乃至第9図は実施例1
の収差曲線図、第10図乃至第21図は実施例2の収差曲線
図、第22図乃至第27図は実施例3の収差曲線図、第28図
は本発明のズームレンズのズーミング時の各レンズ群の
移動軌跡を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−314219(JP,A) 特開 昭61−50112(JP,A) 特開 昭63−159818(JP,A) 特開 昭63−157120(JP,A) 特開 平3−85508(JP,A) 特開 平3−50516(JP,A) 特開 平3−39920(JP,A) 特開 平2−207210(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04
Claims (2)
- 【請求項1】物体側より順に、正の屈折力を有する第1
レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の
屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第
4レンズ群とより構成され、第1レンズ群から第3レン
ズ群までの合成の屈折力が正で、第4レンズ群が強い負
の屈折力を有している望遠タイプにて構成し、各レンズ
群を光軸上移動させることにより変倍を行い、第2レン
ズ群と第3レンズ群とを一体に移動させてフォーカシン
グを行なうことを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項2】物体側より順に、正の屈折力を有する第1
レンズ群と、正もしくは負の屈折力を有する第2レンズ
群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力
を有する第4レンズ群とより構成され、第1レンズ群か
ら第3レンズ群までの合成の屈折力が正で、第4レンズ
群が強い負の屈折力を有している望遠タイプにて構成
し、広角端から望遠端への変倍において、広角端を基準
位置としたとき、各レンズ群は物体側に移動すると共
に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が増大し、第
2レンズ群と第3レンズ群との間隔及び第3レンズ群と
第4レンズ群との間隔が夫々減少するように光軸上を移
動させ、且つ、負の屈折力を有する第4レンズ群の望遠
端での結像倍率は第2レンズ群及び第3レンズ群におけ
る望遠端での結像倍率よりも大であり、第2レンズ群と
第3レンズ群とを一体に移動させてフォーカシングを行
なうことを特徴とするズームレンズ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02045697A JP3136151B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | ズームレンズ |
US07/661,327 US5172273A (en) | 1990-02-28 | 1991-02-27 | Zoom lens system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02045697A JP3136151B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | ズームレンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03249614A JPH03249614A (ja) | 1991-11-07 |
JP3136151B2 true JP3136151B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=12726574
Family Applications (1)
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