JP3003226B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP3003226B2 JP3003226B2 JP2417122A JP41712290A JP3003226B2 JP 3003226 B2 JP3003226 B2 JP 3003226B2 JP 2417122 A JP2417122 A JP 2417122A JP 41712290 A JP41712290 A JP 41712290A JP 3003226 B2 JP3003226 B2 JP 3003226B2
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- Japan
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- lens
- lens group
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- G—PHYSICS
- 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
- G02B15/144—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
- G02B15/144113—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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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- 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
- G02B15/22—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 movable lens means specially adapted for focusing at close distances
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子式スチルカ
メラ及びビデオカメラ等に使用されるズームレンズに関
する。
メラ及びビデオカメラ等に使用されるズームレンズに関
する。
【０００２】
【従来の技術】現在民生用のビデオカメラのズームレン
ズとしては、ズーム比が６倍以上且つＦ値が２．０より
明るい仕様のレンズが使用されている。近時はこのよう
な高変倍で且つ明るいという特徴を維持した上でカメラ
をより小型化及び軽量化することが要求されている。
ズとしては、ズーム比が６倍以上且つＦ値が２．０より
明るい仕様のレンズが使用されている。近時はこのよう
な高変倍で且つ明るいという特徴を維持した上でカメラ
をより小型化及び軽量化することが要求されている。
【０００３】一方、そのような小型化及び軽量化の要求
に応えて、撮像素子として使用される電荷結合型撮像デ
バイス（ＣＣＤ）のイメージャサイズの小型化が進んで
いる。スケーリング（ＳＣＡＬＩＮＧ）の考えにより、
イメージャサイズが小さくなるとカメラレンズそのもの
も小さくできるはずである。
に応えて、撮像素子として使用される電荷結合型撮像デ
バイス（ＣＣＤ）のイメージャサイズの小型化が進んで
いる。スケーリング（ＳＣＡＬＩＮＧ）の考えにより、
イメージャサイズが小さくなるとカメラレンズそのもの
も小さくできるはずである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ズームレンズは１０枚以上の球面レンズで構成されてい
るため、小型化及び軽量化には限界がある不都合があっ
た。また、スケーリングの考えによりカメラレンズを小
型化する場合には、各構成レンズの要求精度もスケーリ
ングされて高められるため、ズームレンズを構成するレ
ンズの枚数が同じでは加工が困難になる不都合がある。
特に、レンズエレメントを研磨加工により球面に仕上げ
る場合、その球面の曲率半径が小さくなると、その精度
を達成するための製造コストが大幅に上昇する虞があ
る。
ズームレンズは１０枚以上の球面レンズで構成されてい
るため、小型化及び軽量化には限界がある不都合があっ
た。また、スケーリングの考えによりカメラレンズを小
型化する場合には、各構成レンズの要求精度もスケーリ
ングされて高められるため、ズームレンズを構成するレ
ンズの枚数が同じでは加工が困難になる不都合がある。
特に、レンズエレメントを研磨加工により球面に仕上げ
る場合、その球面の曲率半径が小さくなると、その精度
を達成するための製造コストが大幅に上昇する虞があ
る。
【０００５】これに関して近年、プラスチック、ガラス
等を成形してレンズを製造する方法が確立されつつあ
る。このような成形によるレンズの製造によれば研磨法
によるレンズの製造と比べて、大量生産時にはレンズの
製造コストを低減できる可能性がある。また、成形によ
る場合には、レンズ面を非球面に形成することが容易で
あり、カメラレンズを構成するエレメント数を削減で
き、カメラレンズの小型軽量化に多大な寄与が期待でき
る。本発明は斯かる点に鑑み、変倍比が大きく明るいと
いう特徴を損なわずに小型化及び軽量化ができるズーム
レンズを提供することを目的とする。
等を成形してレンズを製造する方法が確立されつつあ
る。このような成形によるレンズの製造によれば研磨法
によるレンズの製造と比べて、大量生産時にはレンズの
製造コストを低減できる可能性がある。また、成形によ
る場合には、レンズ面を非球面に形成することが容易で
あり、カメラレンズを構成するエレメント数を削減で
き、カメラレンズの小型軽量化に多大な寄与が期待でき
る。本発明は斯かる点に鑑み、変倍比が大きく明るいと
いう特徴を損なわずに小型化及び軽量化ができるズーム
レンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるズームレン
ズは、例えば図１に示す如く、物体側より順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群（１）と、負の屈折力を持
ち変倍を行う第２レンズ群（２）と、正の屈折力を持つ
固定の第３レンズ群（３）と、正の屈折力を持ち変倍に
伴う像面の移動補償及び合焦を行う第４レンズ群（４）
と、を基本構成として有する。
ズは、例えば図１に示す如く、物体側より順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群（１）と、負の屈折力を持
ち変倍を行う第２レンズ群（２）と、正の屈折力を持つ
固定の第３レンズ群（３）と、正の屈折力を持ち変倍に
伴う像面の移動補償及び合焦を行う第４レンズ群（４）
と、を基本構成として有する。
【０００７】本発明によると、第４レンズ群（４）は互
いに接合された負レンズ（４１）と正レンズ（４２）と
を含み、第３レンズ群（３）は物体側より正レンズ（３
１）と負レンズ（３２）とよりなる２枚の分離したレン
ズよりなり且つ実質的にテレフォトレンズを構成してお
り、第３レンズ群の正レンズ（３１）の少なくとも１面
は非球面である。例えば、第３レンズ群（３）の正レン
ズ（３１）の物体側の面（３１ａ）の形状を次の数４に
より表し（だだし、Ｙは光軸からの高さ、Ｚは物体側を
負としたときのその高さＹにおけるレンズの頂点の接平
面からの距離、Ｒ３１は近軸曲率半径、Ｋ３１，ＡＤ３
１，ＡＥ３１，ＡＦ３１，ＡＧ３１は夫々係数であ
る）、
いに接合された負レンズ（４１）と正レンズ（４２）と
を含み、第３レンズ群（３）は物体側より正レンズ（３
１）と負レンズ（３２）とよりなる２枚の分離したレン
ズよりなり且つ実質的にテレフォトレンズを構成してお
り、第３レンズ群の正レンズ（３１）の少なくとも１面
は非球面である。例えば、第３レンズ群（３）の正レン
ズ（３１）の物体側の面（３１ａ）の形状を次の数４に
より表し（だだし、Ｙは光軸からの高さ、Ｚは物体側を
負としたときのその高さＹにおけるレンズの頂点の接平
面からの距離、Ｒ３１は近軸曲率半径、Ｋ３１，ＡＤ３
１，ＡＥ３１，ＡＦ３１，ＡＧ３１は夫々係数であ
る）、
【数４】 その正レンズ（３１）の像側の面（３１ｂ）の形状を次
の数５により表したときに（ただし、Ｙは光軸からの高
さ、Ｚは物体側を負としたときのその高さＹにおけるレ
ンズの頂点の接平面からの距離、Ｒ３２は近軸曲率半
径、Ｋ３２，ＡＤ３２，ＡＥ３２，ＡＦ３２，ＡＧ３２
は夫々係数である）、
の数５により表したときに（ただし、Ｙは光軸からの高
さ、Ｚは物体側を負としたときのその高さＹにおけるレ
ンズの頂点の接平面からの距離、Ｒ３２は近軸曲率半
径、Ｋ３２，ＡＤ３２，ＡＥ３２，ＡＦ３２，ＡＧ３２
は夫々係数である）、
【数５】 その正レンズ（３１）の形状が次の数６の関係を満足す
るようにしたものである。
るようにしたものである。
【数６】−Ｋ３１／（８Ｒ３１3 ）−ＡＤ３１＋Ｋ３２
／（８Ｒ３２3 ）＋ＡＤ３２> ０
／（８Ｒ３２3 ）＋ＡＤ３２> ０
【０００８】また、本発明は更にその負レンズ（３２）
の像側の面の曲率半径をＲ３４（Ｒ１３に対応する）
（物体側に凸の場合を正とする）、ズームレンズの全体
としての広角端の焦点距離をｆｗ、全体としての望遠端
の焦点距離をｆｔとしたときに、
の像側の面の曲率半径をＲ３４（Ｒ１３に対応する）
（物体側に凸の場合を正とする）、ズームレンズの全体
としての広角端の焦点距離をｆｗ、全体としての望遠端
の焦点距離をｆｔとしたときに、
【数７】 の関係が成立するようにしたものである。
【０００９】
【作用】斯かる本発明においては、正の屈折力を持つ固
定の第１レンズ群（１）と、変倍を行うためのバリエー
タとしての負の屈折力の第２レンズ群（２）と、正の屈
折力を持つ固定の第３レンズ群（３）と、その第２レン
ズ群の変倍による像面の移動を補正してその像面位置を
一定に保つコンペンセータの機能とフォーカシングを行
う機能とを兼ね備えた正の屈折力を持つ第４レンズ群
（４）とからなる正負正正の４群構成のリアフォーカス
方式のズームレンズが基本構成として採用される。
定の第１レンズ群（１）と、変倍を行うためのバリエー
タとしての負の屈折力の第２レンズ群（２）と、正の屈
折力を持つ固定の第３レンズ群（３）と、その第２レン
ズ群の変倍による像面の移動を補正してその像面位置を
一定に保つコンペンセータの機能とフォーカシングを行
う機能とを兼ね備えた正の屈折力を持つ第４レンズ群
（４）とからなる正負正正の４群構成のリアフォーカス
方式のズームレンズが基本構成として採用される。
【００１０】更に本発明では、その第３レンズ群（３）
が物体側より正レンズ（３１）及び負レンズ（３２）が
分離して配されたテレフォトタイプであるため、その第
３レンズ群の主点位置は物体側に配置されていることに
なる。これにより、第２レンズ群（２）の可動範囲を実
効的に大きくとることができ、レンズの全長を短縮化す
ることができる。またテレフォトタイプであるため、第
４レンズ群への入射光束を第３レンズ群への入射光束よ
り小さくする事が可能で、４群の軽量化がはかれる。こ
れにより４群の駆動系に対する負担が軽減され、変倍、
合焦に対する応答性が向上し、レンズ及び駆動系を含ん
だ鏡筒構造を細くすることができる。更に、その第３レ
ンズ群（３）が２枚のレンズより構成されているため、
ズームレンズ全体としてレンズの枚数を削減することが
でき全体をより小型化することができる。
が物体側より正レンズ（３１）及び負レンズ（３２）が
分離して配されたテレフォトタイプであるため、その第
３レンズ群の主点位置は物体側に配置されていることに
なる。これにより、第２レンズ群（２）の可動範囲を実
効的に大きくとることができ、レンズの全長を短縮化す
ることができる。またテレフォトタイプであるため、第
４レンズ群への入射光束を第３レンズ群への入射光束よ
り小さくする事が可能で、４群の軽量化がはかれる。こ
れにより４群の駆動系に対する負担が軽減され、変倍、
合焦に対する応答性が向上し、レンズ及び駆動系を含ん
だ鏡筒構造を細くすることができる。更に、その第３レ
ンズ群（３）が２枚のレンズより構成されているため、
ズームレンズ全体としてレンズの枚数を削減することが
でき全体をより小型化することができる。
【００１１】また、第３レンズ群（３）の正レンズ（３
１）の少なくとも一方の面が非球面である。この非球面
は球面収差補正として作用するため、第３レンズ群
（３）内の正レンズ（３１）及び負レンズ（３２）の組
合せにより同じ軸上収差である軸上色収差の補正を球面
収差の補正とは別に独立して行うことが可能となる。従
って、第３レンズ群（３）における収差補正の自由度を
高くすることができる。これによりその他の群、特に結
像作用を行う第４レンズ群（４）への収差補正上の負担
を軽くすることができ、ひいては第４レンズ群を短焦点
化してレンズの全長を短縮することができる。
１）の少なくとも一方の面が非球面である。この非球面
は球面収差補正として作用するため、第３レンズ群
（３）内の正レンズ（３１）及び負レンズ（３２）の組
合せにより同じ軸上収差である軸上色収差の補正を球面
収差の補正とは別に独立して行うことが可能となる。従
って、第３レンズ群（３）における収差補正の自由度を
高くすることができる。これによりその他の群、特に結
像作用を行う第４レンズ群（４）への収差補正上の負担
を軽くすることができ、ひいては第４レンズ群を短焦点
化してレンズの全長を短縮することができる。
【００１２】また、正負正正の４群構成となる所謂リア
フォーカス方式のズームレンズでは、第１レンズ群
（１）〜第３レンズ群（３）までの前３群によりアフォ
ーカル系が構成されている。即ち、その第３レンズ群
（３）から射出する光束は平行光束となる。この場合、
第３レンズ群（３）の負レンズ（３２）の像側の面が平
面に近い形状であると、結像面からの反射光の再結像点
がその結像面の近くに形成されてゴースト等の画質劣化
が生じる。また、その負レンズ（３２）の像側の面を像
側に凸の形状にすると、再結像点は物体側からみてその
結像面の後方に形成されるが、至近距離撮影時に第４レ
ンズ群（４）が合焦のため物体側に移動すると、その再
結像点がその結像点に近づくか、又は集束する光束がそ
の結像面を通ることになり、同じくゴースト等の問題が
生ずる。一方、その負レンズ（３２）の像側の面の曲率
半径が数７の条件を充すようにして、その面を像側に凹
の形状にすると、その結像面からの反射光の再結像点は
その結像点よりも物体側に形成される。従って、その結
像面には再結像点からの弱い発散光のみが照射されるこ
とになるので、目障りなゴースト等が形成されない。
フォーカス方式のズームレンズでは、第１レンズ群
（１）〜第３レンズ群（３）までの前３群によりアフォ
ーカル系が構成されている。即ち、その第３レンズ群
（３）から射出する光束は平行光束となる。この場合、
第３レンズ群（３）の負レンズ（３２）の像側の面が平
面に近い形状であると、結像面からの反射光の再結像点
がその結像面の近くに形成されてゴースト等の画質劣化
が生じる。また、その負レンズ（３２）の像側の面を像
側に凸の形状にすると、再結像点は物体側からみてその
結像面の後方に形成されるが、至近距離撮影時に第４レ
ンズ群（４）が合焦のため物体側に移動すると、その再
結像点がその結像点に近づくか、又は集束する光束がそ
の結像面を通ることになり、同じくゴースト等の問題が
生ずる。一方、その負レンズ（３２）の像側の面の曲率
半径が数７の条件を充すようにして、その面を像側に凹
の形状にすると、その結像面からの反射光の再結像点は
その結像点よりも物体側に形成される。従って、その結
像面には再結像点からの弱い発散光のみが照射されるこ
とになるので、目障りなゴースト等が形成されない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明しよう。図１は本例のズームレンズを示し、この
図１において、物体側から像面５に向けて順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群１、負の屈折力を持つバリ
エータとしての第２レンズ群２、正の屈折力を持つ固定
の第３レンズ群３及び正の屈折力を持つコンペンセータ
としての第４レンズ群４を配する。矢印Ａ１及びＡ２の
そのズームレンズの光軸に垂直な成分が倍率に対応し、
矢印Ａ１及びＡ２のその光軸に平行な成分がレンズ群の
動きに対応するものとすると、変倍時には第２レンズ群
２は矢印Ａ１に対応して移動し、第４レンズ群４は変倍
時の像面の変動を補償するように矢印Ａ２に対応して移
動する。この第４レンズ群４は矢印Ａ３に対応して単独
に移動することにより、フォーカシング機能をも有す
る。即ち、本例のズームレンズは正負正正の４群構成
で、且つ所謂インナーフォーカス方式に属するリアフォ
ーカス方式である。また、第２レンズ群２と第３レンズ
群３との間に絞り６を配し、第４レンズ群４と像面５と
の間に光学的ローパスフィルタとしてのガラスブロック
７を配する。
て説明しよう。図１は本例のズームレンズを示し、この
図１において、物体側から像面５に向けて順に正の屈折
力を持つ固定の第１レンズ群１、負の屈折力を持つバリ
エータとしての第２レンズ群２、正の屈折力を持つ固定
の第３レンズ群３及び正の屈折力を持つコンペンセータ
としての第４レンズ群４を配する。矢印Ａ１及びＡ２の
そのズームレンズの光軸に垂直な成分が倍率に対応し、
矢印Ａ１及びＡ２のその光軸に平行な成分がレンズ群の
動きに対応するものとすると、変倍時には第２レンズ群
２は矢印Ａ１に対応して移動し、第４レンズ群４は変倍
時の像面の変動を補償するように矢印Ａ２に対応して移
動する。この第４レンズ群４は矢印Ａ３に対応して単独
に移動することにより、フォーカシング機能をも有す
る。即ち、本例のズームレンズは正負正正の４群構成
で、且つ所謂インナーフォーカス方式に属するリアフォ
ーカス方式である。また、第２レンズ群２と第３レンズ
群３との間に絞り６を配し、第４レンズ群４と像面５と
の間に光学的ローパスフィルタとしてのガラスブロック
７を配する。
【００１４】更に、その第１レンズ群１は物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズ１１とそれに接合された正
レンズ１２とより構成し、その第２レンズ群２は物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１と負レンズ２２
とそれに接合された正レンズ２３とより構成し、その第
３レンズ群３は物体側より正レンズ３１と負レンズ３２
とよりなる２枚の分離されたレンズより構成し、その第
４レンズ群４は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ４１とそれに接合された正レンズ４２とより構成す
る。また、その第３レンズ群３の正レンズ３１の両面を
非球面としてその正レンズ３１の物体側の直前に絞り６
を配している。これにより非球面が軸外収差を悪化させ
ることなく球面収差を良好に補正することができる利益
がある。
を向けた負メニスカスレンズ１１とそれに接合された正
レンズ１２とより構成し、その第２レンズ群２は物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズ２１と負レンズ２２
とそれに接合された正レンズ２３とより構成し、その第
３レンズ群３は物体側より正レンズ３１と負レンズ３２
とよりなる２枚の分離されたレンズより構成し、その第
４レンズ群４は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ４１とそれに接合された正レンズ４２とより構成す
る。また、その第３レンズ群３の正レンズ３１の両面を
非球面としてその正レンズ３１の物体側の直前に絞り６
を配している。これにより非球面が軸外収差を悪化させ
ることなく球面収差を良好に補正することができる利益
がある。
【００１５】図２に本例のズームレンズの諸元の内の形
状的なパラメータの割当てを示し、この図２に示すよう
に、物体側から像面側に順にｉ番目（ｉ＝１，２，‥
‥，１８）の面の曲率半径及びｉ番目の面と（ｉ＋１）
番目の面との間隔を夫々Ｒｉ及びｄｉとする。また、そ
のｉ番目の面と（ｉ＋１）番目の面との間の媒質のｄ線
の屈折率及びアッベ数を夫々ｎｉ及びνｉとする。この
場合、３番目、１０番目、１１番目及び１６番目の面は
非球面で構成され、その非球面形状は次の数８で表すこ
とができる。
状的なパラメータの割当てを示し、この図２に示すよう
に、物体側から像面側に順にｉ番目（ｉ＝１，２，‥
‥，１８）の面の曲率半径及びｉ番目の面と（ｉ＋１）
番目の面との間隔を夫々Ｒｉ及びｄｉとする。また、そ
のｉ番目の面と（ｉ＋１）番目の面との間の媒質のｄ線
の屈折率及びアッベ数を夫々ｎｉ及びνｉとする。この
場合、３番目、１０番目、１１番目及び１６番目の面は
非球面で構成され、その非球面形状は次の数８で表すこ
とができる。
【数８】
【００１６】この数８において、Ｙは光軸からの高さ、
Ｚは光軸からの高さＹにおける非球面上の点のレンズ頂
点の接平面からの距離、Ｒｉ（ｉ＝３，１０，１１，１
６）は近軸曲率半径、Ｋｉはｉ番目の面の円錐係数、Ａ
Ｄｉ，ＡＥｉ，ＡＦｉ，ＡＧｉは夫々ｉ番目の面の非球
面係数であり、それら係数を以下のように設定する。 ｉ Ｋｉ ＡＤｉ ＡＥｉ ＡＦｉ ＡＧｉ ３ 0 0.376×10-5 -0.102×10-8 -0.107×10-11 0.226×10-13 １０ 0 -0.229×10-5 -0.259×10-6 0.829×10-9 0.112×10-9 １１ 0 0.544×10-4 -0.197×10-6 -0.215×10-8 0.164×10-9 １６ 0 0.699×10-4 -0.419×10-7 -0.116×10-8 0.133×10-10
Ｚは光軸からの高さＹにおける非球面上の点のレンズ頂
点の接平面からの距離、Ｒｉ（ｉ＝３，１０，１１，１
６）は近軸曲率半径、Ｋｉはｉ番目の面の円錐係数、Ａ
Ｄｉ，ＡＥｉ，ＡＦｉ，ＡＧｉは夫々ｉ番目の面の非球
面係数であり、それら係数を以下のように設定する。 ｉ Ｋｉ ＡＤｉ ＡＥｉ ＡＦｉ ＡＧｉ ３ 0 0.376×10-5 -0.102×10-8 -0.107×10-11 0.226×10-13 １０ 0 -0.229×10-5 -0.259×10-6 0.829×10-9 0.112×10-9 １１ 0 0.544×10-4 -0.197×10-6 -0.215×10-8 0.164×10-9 １６ 0 0.699×10-4 -0.419×10-7 -0.116×10-8 0.133×10-10
【００１７】この場合、その１０番目の面と１１番目の
面とは夫々第３レンズ群３の正レンズ３１の物体側の面
及び像側の面であり、それら２面の間には更に次の数９
の条件を課す。
面とは夫々第３レンズ群３の正レンズ３１の物体側の面
及び像側の面であり、それら２面の間には更に次の数９
の条件を課す。
【数９】 −Ｋ１０／（８Ｒ１０3）−ＡＤ１０＋Ｋ１１／（８Ｒ１１3）＋ＡＤ１１＞０
【００１８】そして、図２の諸元Ｒｉ，ｄｉ及びｎｉ，
νｉの値を次のように設定する。 ｉ Ｒｉ ｄｉ ｎｉ νｉ 1 27.99 1.71 1.805 25.5 2 19.62 6.86 1.589 61.3 *3 -173.25 （可変） 4 32.12 1.14 1.834 37.2 5 10.67 3.92 6 -13.13 1.14 1.697 48.5 7 14.34 3.29 1.847 23.8 8 -112.88 （可変） 9 ∞（絞り） 0.57 *10 16.53 4.29 1.589 61.3 *11 -26.78 4.75 12 -28.28 1.14 1.847 23.8 13 100.00 （可変） 14 18.66 1.14 1.785 25.7 15 11.76 5.71 1.694 53.3 *16 -30.87 （可変） 17 ∞ 8.29 1.517 64.2 18 ∞ 0
νｉの値を次のように設定する。 ｉ Ｒｉ ｄｉ ｎｉ νｉ 1 27.99 1.71 1.805 25.5 2 19.62 6.86 1.589 61.3 *3 -173.25 （可変） 4 32.12 1.14 1.834 37.2 5 10.67 3.92 6 -13.13 1.14 1.697 48.5 7 14.34 3.29 1.847 23.8 8 -112.88 （可変） 9 ∞（絞り） 0.57 *10 16.53 4.29 1.589 61.3 *11 -26.78 4.75 12 -28.28 1.14 1.847 23.8 13 100.00 （可変） 14 18.66 1.14 1.785 25.7 15 11.76 5.71 1.694 53.3 *16 -30.87 （可変） 17 ∞ 8.29 1.517 64.2 18 ∞ 0
【００１９】この表において、記号＊を付して示すｉ
（ｉ＝３，１０，１１，１６）に対応するＲｉの値は夫
々非球面の基準球面の半径であり、ｒ９が∞であるのは
絞りが平面であることに対応する。ｎｉとνｉとが空欄
である部分は媒質が空気である領域に対応する。また、
本例のズームレンズの全体の焦点距離ｆは１０〜６０ｍ
ｍ、Ｆ値は２．０〜２．８、半画角ｗは２３．２０〜
４．０９゜である。また、広角ポジション、中間ポジシ
ョン及び望遠ポジションにおける上述の可変の間隔ｄｉ
（ｉ＝３，８，１３，１６）の値は夫々次のようにな
る。 ｆ（ｍｍ） ｄ３ ｄ８ ｄ１３ ｄ１６ 10.0 2.16 23.03 10.39 8.99 30.3 17.69 7.50 7.22 12.16 60.0 24.76 0.43 10.55 8.83
（ｉ＝３，１０，１１，１６）に対応するＲｉの値は夫
々非球面の基準球面の半径であり、ｒ９が∞であるのは
絞りが平面であることに対応する。ｎｉとνｉとが空欄
である部分は媒質が空気である領域に対応する。また、
本例のズームレンズの全体の焦点距離ｆは１０〜６０ｍ
ｍ、Ｆ値は２．０〜２．８、半画角ｗは２３．２０〜
４．０９゜である。また、広角ポジション、中間ポジシ
ョン及び望遠ポジションにおける上述の可変の間隔ｄｉ
（ｉ＝３，８，１３，１６）の値は夫々次のようにな
る。 ｆ（ｍｍ） ｄ３ ｄ８ ｄ１３ ｄ１６ 10.0 2.16 23.03 10.39 8.99 30.3 17.69 7.50 7.22 12.16 60.0 24.76 0.43 10.55 8.83
【００２０】これらの値を用いると、望遠側での焦点距
離ｆｔは６０ｍｍ、広角側での焦点距離ｆｗは１０ｍｍ
であり、レンズの第１面から結像位置までの間隔ＺＬは
８８．５ｍｍであるため、ズーム倍率ｆｔ／ｆｗは６で
あると共に、 ＺＬ／ｆｔ＝１．４８ が成立している。このように本例によれば、ズーム倍率
が大きく明るいという特徴を維持しながら、ズームレン
ズの全長をきわめて短くすることができ、ズームレンズ
を小型化することができる利益がある。
離ｆｔは６０ｍｍ、広角側での焦点距離ｆｗは１０ｍｍ
であり、レンズの第１面から結像位置までの間隔ＺＬは
８８．５ｍｍであるため、ズーム倍率ｆｔ／ｆｗは６で
あると共に、 ＺＬ／ｆｔ＝１．４８ が成立している。このように本例によれば、ズーム倍率
が大きく明るいという特徴を維持しながら、ズームレン
ズの全長をきわめて短くすることができ、ズームレンズ
を小型化することができる利益がある。
【００２１】図１を参照して本例の第３レンズ群３の負
レンズ３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３につき詳細に説
明する。本例のズームレンズは第１レンズ群１〜第３レ
ンズ群３がアフォーカル系を構成しており、第１レンズ
群１に入射する光束φ１が平行光束である場合には（特
に遠方の物体の一点から射出される光束はレンズの前面
では平行光束とみなすことができる）、第３レンズ群３
から第４レンズ群４に向けて射出される光束φ２は平行
光束に近くなる。その光束φ２が第４レンズ群４を介し
て像面５上の一点に集束される。この場合、その像面５
からの反射光は逆の光路を通って平行光束φ３としてそ
の負レンズ３２に戻されるので、その負レンズ３２の像
側の面が平面に近い形状であるとその像面５にはその負
レンズ３２の反射光によるゴースト等が形成される。
レンズ３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３につき詳細に説
明する。本例のズームレンズは第１レンズ群１〜第３レ
ンズ群３がアフォーカル系を構成しており、第１レンズ
群１に入射する光束φ１が平行光束である場合には（特
に遠方の物体の一点から射出される光束はレンズの前面
では平行光束とみなすことができる）、第３レンズ群３
から第４レンズ群４に向けて射出される光束φ２は平行
光束に近くなる。その光束φ２が第４レンズ群４を介し
て像面５上の一点に集束される。この場合、その像面５
からの反射光は逆の光路を通って平行光束φ３としてそ
の負レンズ３２に戻されるので、その負レンズ３２の像
側の面が平面に近い形状であるとその像面５にはその負
レンズ３２の反射光によるゴースト等が形成される。
【００２２】これを避けるため本例では、その負レンズ
３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３が次の数１０の条件を
充すようにしている。ただし、曲率半径は物体側に凸の
ときに正の値になるように符号を定める。
３２の像側の面の曲率半径Ｒ１３が次の数１０の条件を
充すようにしている。ただし、曲率半径は物体側に凸の
ときに正の値になるように符号を定める。
【数１０】 これはその負レンズ３２の像側の面が像面５の側に凹と
なり、その負レンズ３２からその光束φ４が集束する点
までの距離をＬＦ、その負レンズ３２からその像面５ま
での距離をＬＩとすると、ＬＦ＜ＬＩであることを意味
する。これによりその像面５には次第に拡散する弱い反
射光が照射されることになり、ゴースト等の影響は軽減
される。
なり、その負レンズ３２からその光束φ４が集束する点
までの距離をＬＦ、その負レンズ３２からその像面５ま
での距離をＬＩとすると、ＬＦ＜ＬＩであることを意味
する。これによりその像面５には次第に拡散する弱い反
射光が照射されることになり、ゴースト等の影響は軽減
される。
【００２３】次に、図３〜図５に本例のズームレンズの
諸収差を示す。図３のＡ，Ｂ，Ｃは夫々広角ポジション
（ｆ＝１０．０ｍｍ）における球面収差，非点収差，歪
曲収差を示し、図４のＡ〜Ｃは中間ポジション（ｆ＝３
０．３ｍｍ）における諸収差を示し、図５のＡ〜Ｃは同
様に望遠ポジション（ｆ＝６０．０ｍｍ）における諸収
差を示す。なお、本発明は上述実施例に限定されず本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ること
は勿論である。
諸収差を示す。図３のＡ，Ｂ，Ｃは夫々広角ポジション
（ｆ＝１０．０ｍｍ）における球面収差，非点収差，歪
曲収差を示し、図４のＡ〜Ｃは中間ポジション（ｆ＝３
０．３ｍｍ）における諸収差を示し、図５のＡ〜Ｃは同
様に望遠ポジション（ｆ＝６０．０ｍｍ）における諸収
差を示す。なお、本発明は上述実施例に限定されず本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ること
は勿論である。
【００２４】
【発明の効果】本発明のズームレンズによれば、正負正
正の４群構成のズームレンズにおいて、第３レンズ成分
を非球面を有する正レンズと負レンズとの２枚のレンズ
で構成するようにしたので、変倍比が大きく明るいとい
う特徴を維持したままで、レンズを小型化及び軽量化で
きる利益がある。また、その負レンズの像側の面を像側
に凹になるようにしたので、その負レンズの反射光によ
るゴースト等の影響が小さくなる利益がある。
正の４群構成のズームレンズにおいて、第３レンズ成分
を非球面を有する正レンズと負レンズとの２枚のレンズ
で構成するようにしたので、変倍比が大きく明るいとい
う特徴を維持したままで、レンズを小型化及び軽量化で
きる利益がある。また、その負レンズの像側の面を像側
に凹になるようにしたので、その負レンズの反射光によ
るゴースト等の影響が小さくなる利益がある。
【図１】本発明によるズームレンズの一実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】図１の構成における形状のパラメータの割当て
を示す線図である。
を示す線図である。
【図３】その実施例の広角ポジションにおける収差図で
ある。
ある。
【図４】その実施例の中間ポジションにおける収差図で
ある。
ある。
【図５】その実施例の望遠ポジションにおける収差図で
ある。
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 ３１ 正レンズ ３２ 負レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−29718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−123009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−68709（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−12623（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−43311（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−88309（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−102815（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−102814（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 (1)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力を有し固定の
第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍を行う第２レン
ズ群と、正の屈折力を有し固定の第３レンズ群と、正の
屈折力を有し変倍に伴う像面の移動補償及び合焦を行う
第４レンズ群とを有するズームレンズにおいて、 上記第４レンズ群は互いに接合された負レンズと正レン
ズとを含み、上記第３レンズ群は物体側より正レンズと
負レンズとよりなる２枚の分離したレンズよりなり且つ
実質的にテレフォトレンズを構成しており、上記第３レ
ンズ群の正レンズの少なくとも１面は非球面であり、上
記第３レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径は、ズ
ームレンズの全体として広角端の焦点距離をｆｗ、望遠
端の焦点距離をｆｔとして、物体側に凸の場合を正とし
て、ゼロより大きく６√（ｆｗ・ｆｔ）より小さいこと
を特徴とするズームレンズ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417122A JP3003226B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | ズームレンズ |
| KR1019910020766A KR100195316B1 (ko) | 1990-12-28 | 1991-11-21 | 줌렌즈 |
| US07/803,439 US5233471A (en) | 1990-12-28 | 1991-12-06 | Zoom lens |
| EP91403548A EP0493261B1 (en) | 1990-12-28 | 1991-12-26 | Zoom lens |
| DE69107600T DE69107600T2 (de) | 1990-12-28 | 1991-12-26 | Zoom Objektiv. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2417122A JP3003226B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04242708A JPH04242708A (ja) | 1992-08-31 |
| JP3003226B2 true JP3003226B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=18525256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2417122A Expired - Fee Related JP3003226B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | ズームレンズ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5233471A (ja) |
| EP (1) | EP0493261B1 (ja) |
| JP (1) | JP3003226B2 (ja) |
| KR (1) | KR100195316B1 (ja) |
| DE (1) | DE69107600T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7707676B2 (en) | 1999-06-14 | 2010-05-04 | The Procter & Gamble Company | Toothbrush |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0529646B1 (en) * | 1991-08-30 | 1997-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| JPH05341187A (ja) * | 1992-04-10 | 1993-12-24 | Ricoh Co Ltd | 実像式変倍ファインダーおよび倍率遷移可能な実像式変倍ファインダー |
| EP0628844B1 (en) * | 1993-06-07 | 1998-03-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Aspherical zoom lens |
| KR0133445B1 (ko) * | 1993-09-17 | 1998-04-23 | 구자홍 | 광학 뷰 파인더를 일체화한 리어 포커스방식 줌렌즈 |
| JP3570253B2 (ja) * | 1998-10-28 | 2004-09-29 | ソニー株式会社 | ズームレンズ |
| JP4626135B2 (ja) * | 2002-10-04 | 2011-02-02 | 株式会社ニコン | 大口径比内焦式望遠ズームレンズ |
| JP4819413B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2011-11-24 | オリンパス株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 |
| JP5087945B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2012-12-05 | 株式会社ニコン | ズームレンズと、これを有する光学装置 |
| KR101971475B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2019-04-23 | 한화테크윈 주식회사 | 줌 렌즈계 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5782812A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-24 | Canon Inc | Zoom lens |
| JP2538526B2 (ja) * | 1986-03-17 | 1996-09-25 | キヤノン株式会社 | ズ−ムレンズ |
| US4802717A (en) * | 1986-04-21 | 1989-02-07 | Hughes Aircraft Company | Infrared afocal zoom telescope |
| US4802747A (en) * | 1986-09-25 | 1989-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens |
| JP2737838B2 (ja) * | 1986-11-13 | 1998-04-08 | オリンパス光学工業株式会社 | 変倍レンズ系 |
| JPH01185608A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-25 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2417122A patent/JP3003226B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-21 KR KR1019910020766A patent/KR100195316B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-12-06 US US07/803,439 patent/US5233471A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-26 EP EP91403548A patent/EP0493261B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-26 DE DE69107600T patent/DE69107600T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7707676B2 (en) | 1999-06-14 | 2010-05-04 | The Procter & Gamble Company | Toothbrush |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0493261A2 (en) | 1992-07-01 |
| JPH04242708A (ja) | 1992-08-31 |
| EP0493261A3 (en) | 1992-11-04 |
| KR920012957A (ko) | 1992-07-28 |
| DE69107600T2 (de) | 1995-08-03 |
| US5233471A (en) | 1993-08-03 |
| KR100195316B1 (ko) | 1999-06-15 |
| EP0493261B1 (en) | 1995-02-22 |
| DE69107600D1 (de) | 1995-03-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
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