JP3097150B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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Description
ものであり、特にビデオカメラや電子スチルカメラ等の
小型カメラ等に適用可能な変倍比の大きいズームレンズ
に関するものである。
の向上により、ビデオカメラ等のカメラ本体ついて、重
量・体積とも格段にコンパクト化が進んでいる。また、
その価格面,コスト面においても低廉価が著しい。しか
し、カメラ全体に占めるレンズの重量・体積・コストに
関し、その絶対値は少しずつ改善されてはいるもののカ
メラ全体に対する相対値は年々上昇している状況にあ
る。このような状況において、コンパクト化や低コスト
化の要請が、より強いものになってきている。
補うための大口径比化や、更には高画素化・高解像度化
に対応するための収差性能の高性能化というような、よ
り高い機能がレンズに求められてきているという側面も
ある。
が6倍程度のズームレンズが主流である。このように高
変倍比であって、且つFナンバーがF1.6〜1.8程度の大
口径比のものとしては、4成分又は5成分から成るズー
ムレンズが従来より数多く提案されている。しかし、そ
の大半は13〜15枚程度のレンズから構成されている
ため、コンパクト化,低コスト化等の現在の要求を満足
しうるものとはいえなくなってきている。
ため、非球面を用いることによってレンズの構成枚数を
削減する傾向にある。
るズームレンズは、6倍ズームではないが、正負正の3
成分より成る系で、第1レンズ成分を像点位置補正成分
(コンペンセータ)、第2レンズ成分を変倍成分(バリ
エ−タ)として光軸上を移動させ、各レンズ成分に非球
面を1面ずつ用いることによって、F1.6の3倍ズームを
12枚のレンズで構成している。しかし、このズームレ
ンズではズーム構成やレンズ形状・配置等が有効である
とはいえず、そのスペックに比して構成枚数が少なくな
ってはいない。
倍にまで拡張して応用することは不可能である。それ
は、上記有効に作用していないレンズ形状等のみなら
ず、次のような問題点があるからである。つまり、変倍
時に第3レンズ成分を移動させていないため、必然的に
第1レンズ成分がコンペンセータレンズ成分として移動
する必要がある。このとき6倍程度の高変倍を達成しよ
うとすると、ワイド端やミドル域(中間焦点距離)で第
1レンズ成分がかなり物体側に移動するようなズーム解
になってしまう。そのため、第1レンズ成分(前玉)の
径が4成分,5成分より成るズームレンズに対してかな
り大きくなり、重量が相当重くなってしまう。
ズ形状・配置や非球面の配置をかなり有効に行い、構成
枚数を大幅に削減したものとして、特開昭61-110112号
や特開昭60-107013号に開示されたものがある。
分系で各レンズ成分を簡潔に構成し、4面の非球面を有
効に用いることにより全系でわずか8枚の構成で6倍ズ
ームを達成している。しかし、これは構成上は素晴らし
いものの収差性能はかなり悪く、現在の要求性能を満足
させることは困難である。また、特開昭60-107013号に
は、正負正正の4成分系で8枚構成の模式図が示されて
いるが、数値データがないため性能,大きさ等の判断は
できない。また、スペックがF2.0の4倍ズームというこ
となので、F1.6〜1.8の6倍ズームには応用できないと
考えられる。
907号,特開平1-223408号等において、第2レンズ成分
を1枚、第1レンズ成分を1又は2枚とした正負正の3
成分系で、非球面を用いて大幅に枚数削減を図った低変
倍比のズームレンズも提案されている。しかし、これら
のレンズタイプでは、主として変倍を行い且つ変倍に際
する移動量の大きい第2レンズ成分が、負の単レンズ1
枚で構成されている。従って、変倍による色収差の変動
が大きいために、高変倍に応用したときに性能を維持で
きない。事実、これらの実施例では変倍比が2〜3倍程度
と低く、FナンバーもF2〜4程度の低スペックのものしか
実現されていない。この色収差変動は非球面を多用して
も改善しうるものではない。よって、現在の要求性能よ
り変倍比をたかだか3倍程度にしかできず、6倍クラス
の高変倍比のものを実現するのは困難である。
号でも斬新なズームレンズが提案されている。特開昭64
-91110号は、通常の3成分系ズームレンズの第2レンズ
成分に相当する部分を2枚の負レンズより成る負レンズ
成分と、1枚の正レンズより成る正レンズ成分とに分離
し、見かけ上は3成分系であるが実質的な構成を4成分
系としている。そして、構成枚数を3成分系と同程度の
8〜11枚に押さえつつ、3倍ズームを実現している。
この変倍は上述した負レンズ成分(第2レンズ成分)と
正レンズ成分(第3レンズ成分)とをそれぞれ独立に移
動させることにより行なっている。しかし、この4成分
ズームレンズには、独立に移動する第2レンズ成分と第
3レンズ成分のそれぞれにおいて、レンズ成分内での色
収差補正が完結していないために、高変倍比レンズに応
用したときには変倍による両レンズ成分の相対的位置の
変動により色収差変動を充分に抑えきれない。このズー
ムレンズでは変倍比を3倍にとどめつつズーム解を工夫
することによって色収差変動を抑えているが、これを6
倍ズームにするのはかなり困難である。
とによって特開昭64-91110号で提案されているズームレ
ンズの構成枚数を減らしつつ6倍ズームにまで発展させ
たものといえる。つまり、特開昭64-91110号において、
第2レンズ成分を負の単レンズ1枚,第3レンズ成分を
正の単レンズ1枚にし、第4レンズ成分も簡略化してい
る。しかし、これにおいても上述した色収差変動が大き
いため、そのズーム解に工夫をかなり施してあるもの
の、まだ残存色収差が大きい。更に、色収差補正にかな
りのウェートをおいたズーム解になっているため、移動
成分である第2レンズ成分と第3レンズ成分の移動量が
かなり増しており、その結果全長が長くなっている。特
に、重量に大きな影響を与える前玉の外径が既存の同一
スペックの一般的なものに比べ、かなり大きくなってい
る。このようにコンパクト性という観念に立てば、ここ
で開示されているものでは悪化させているといわざるを
えない。従って、特開平1-185608号で提案されたズーム
レンズは、枚数削減という目的は達成しているもののコ
ンパクト性,色収差性能は現状の要求を満足するもので
はない。
の4成分系の構成で色収差変動も抑えることができるズ
ームレンズが、特開平2-39011号に開示されている。こ
れには非球面が3面用いられており、F1.4の6倍ズーム
が8枚で構成されている。上述の各例と比べ、コスト
面,性能面,大きさの面から見れば実現可能性はある
が、前玉の径が小さいとは言えず、重量的には既存のも
のに対してさしたる優位性がない。また、収差図には表
われにくいサジタル方向のコマ収差(リンネンフェラ
ー)が非常に大きく、軸外の性能劣化が大きいという問
題がある。
鑑み、本発明では高変倍比且つ大口径比であり、しかも
コンパクト化,低コスト化及び収差の高性能化が達成さ
れたズームレンズを提供することを目的とする。特に、
非球面を有効に用いることによって、変倍比が6倍程度
でFNOが1.6〜1.8程度の明るいズームレンズを、高い性
能を保持しつつコンパクトで、しかも構成レンズ枚数を
少なく実現することを目的とする。
め、本発明に係るズームレンズのレンズ配列・構造は、
物体側より順に正の屈折力を有する第1レンズ成分と負
の屈折力を有する第2レンズ成分とを含む、複数のレン
ズ成分から成るズームレンズにおいて、前記第2レンズ
成分の最も像側に正レンズを有し、その正レンズに非球
面が設けられている点に特徴がある。また後記実施例1
〜5,7,10のように、第2レンズ成分の最も像側に
物体側に凸面を向けた正レンズを有することが望まし
い。
比のズームレンズを実現するためには、色収差変動を充
分に補正する必要がある。このために各レンズ成分内で
色収差補正を完結しようとすると、正レンズ及び負レン
ズがどのレンズ成分にも少なくとも1枚ずつ必要であ
る。このようなレンズ系を球面のみで構成する場合、高
性能なレンズを実現するために、各レンズ成分が3枚以
上のレンズで構成されなくてはならない。
ズ枚数は各レンズ成分3枚となる。もちろん例外のレン
ズ成分もあって、例えば一般的な4成分系のコンペンセ
ータは1〜2枚で構成することも可能であるが、第1レ
ンズ成分が正の屈折力を持ち、第2レンズ成分が負の屈
折力を持つようなレンズにおいては、第1レンズ成分及
び第2レンズ成分は少なくとも3枚を必要とする。この
ため各成分の屈折力とズームタイプが決まれば必要最少
限のレンズ枚数が自ら決まり、全長、前玉径も決定され
る。
は、非球面を使用して各レンズ成分を3枚以下にするこ
とが考えられる。非球面1枚の収差補正能力は、どの面
に非球面を用いるかによってかなり左右され、適切な用
い方をしなければレンズ枚数を削減できないばかりか、
他の面によって補正不可能な収差を発生させてしまう。
に非球面を用いるときには、物体側より順に像側に強い
負の屈折面を向けた両面が球面の負レンズ及び少なくと
も1面が非球面の正レンズの2枚で構成するのがよい。
すなわち、負レンズと正レンズを各1枚ずつ用いて第2
レンズ成分の色収差補正を行ない、正レンズに用いた非
球面で、像面わん曲,歪曲,色のコマ収差等多くの収差
を効果的に補正する。第2レンズ成分中の負レンズに非
球面を用いた場合には、単色の収差については正レンズ
に非球面を用いた場合よりも効果は小さい。また、ある
程度の補正能力は持っているが、他のレンズで補正でき
ないほど色のコマ収差を悪化させてしまう。特に、コン
パクト化を図って各レンズ成分の屈折力を強くしたよう
なレンズ系の場合、この色のコマ収差の悪化が著しい。
したレンズ配列・構造において、前記第2レンズ成分の
最も像側に含まれている正レンズが、以下の条件式(1)
を満足する非球面を少なくとも1面有する点に特徴があ
る。そして、後記実施例1〜3,5〜10のように、そ
の正レンズの像側面に以下の条件式(1)を満足する非球
面が設けられていることが望ましい。 0.00012<|δ/fS|<0.075 ……(1)こ こで、 δ:非球面の有効径位置での基準球面からの光軸方向の
ずれ量 fS:全系のワイド端での焦点距離 である。
くなると、充分に収差補正する機能を持たせることは不
可能である。条件式(1)の上限を超えて非球面量が多く
なると、収差に悪影響を及ぼし、収差補正の形状がうね
ったり、レンズ自体の非球面の加工性が極端に悪くな
り、いずれの場合も望ましくない。
で構成されても良い。上述のように第2レンズ成分中の
正レンズの少なくとも1面に非球面を用いれば多くの収
差補正が可能であるだけではなく、変倍中、焦点距離に
応じて、非球面に入射する光束の高さが異なるため、第
1レンズ成分で発生する収差もうまく補正することが可
能である。従って、この場合には、第1レンズ成分は2
枚で構成しても収差を充分補正することが可能である。
に像側に強い負の屈折面を向けた負レンズ及び正レンズ
の2枚のレンズより構成されることが望ましい。
ズ成分で発生する収差の量を充分小さくすることが可能
で、第1レンズ成分2枚、第2レンズ成分2枚のレンズ
枚数のたいへん少ない構成とすることができる。
レンズ成分は正、第2レンズ成分は負、第3レンズ成分
は正の屈折力を各々持ち、合計3つのレンズ成分より成
るのがよい。ところで、ズームレンズはレンズ成分の数
が少ないほど、調整の手間や部品点数が少なくなり、製
造が容易になることは言うまでもない。それにもかかわ
らず、従来よりビデオカメラ等の小型ズームレンズにつ
いては、正負負正又は正負正正の4成分タイプがごく一
般的に用いられている。これは、第1レンズ成分,第2
レンズ成分が各々3枚ずつのレンズで構成されるような
従来のタイプでは、高変倍比でしかもコンパクトなレン
ズ系は4成分タイプでないと実現できなかったことによ
る。 しかし、上述のような構成の第1レンズ成分,第
2レンズ成分とすることにより、変倍比が6倍と高変倍
比でありながら、従来の4成分タイプと同様にコンパク
トなレンズ系を3成分タイプで実現することが可能にな
る。
ることでレンズ枚数を削減することが可能なのは、第2
レンズ成分のみではなく、各レンズ成分についても言え
ることである。この場合も、第2レンズ成分に用いた非
球面と同様に、適切な位置に非球面を使用すれば、多く
の収差補正に有効であるが、適切でない位置に非球面を
使用すると、ある収差については補正できても、他の収
差を大きく悪化させてしまい、たとえ何面非球面を用い
ても補正しきれなくなってしまう。
のために光軸上を前後に可動なレンズ成分を少なくとも
2つ含む複数のレンズ成分から成り、前記可動なレンズ
成分のうちの少なくとも1つは負レンズ成分であり、該
負レンズ成分のうちの少なくとも1つには最も像側に1
枚の正レンズを有し、前記負レンズ成分を除くレンズ成
分のうち少なくとも1つのレンズ成分には非球面が設け
られているとともに、前記負レンズ成分に含まれている
正レンズには非球面(望ましくは前記条件式(1)を満足す
る非球面)が設けられていることを特徴としている。
第1レンズ成分及び負の屈折力を有する第2レンズ成分
から成り、前記第2レンズ成分は変倍のために光軸上を
前後に可動であり、非球面を少なくとも1面有する正の
単レンズを含む構成となっているのが望ましい。
ために光軸上を前後に移動するレンズ成分を少なくとも
2つ含む複数のレンズ成分で構成され、前記移動するレ
ンズ成分のうちの少なくとも1つは負レンズ成分であ
り、該負レンズ成分には少なくとも1枚の正の単レンズ
を含み、前記複数のレンズ成分のうち少なくとも2つの
レンズ成分に非球面を用い、該非球面は必ず正レンズに
設けられている構成としてもよい。
ズ成分は、レンズ系全体が正の屈折力を有しているの
で、全ての収差が充分に小さく補正されていなければな
らない。このような正の屈折力を有するレンズ成分中の
負レンズに非球面を用いると、単色の収差、例えば歪
曲,像面わん曲,球面収差等を補正することはできる
が、色についての収差、例えば色のコマ収差,色の球面
収差等は、逆に悪化させることになってしまう。これ
は、正のレンズ成分中の負レンズは元来色収差補正の役
割を大きく担っているため、正レンズに比べて各面が色
収差に与える影響が大きく、しかも高次の色収差に効い
ているためである。
レンズ成分中の収差補正を正レンズ成分ほど小さくせず
に、全体の収差補正をこの負レンズ成分で発生させる収
差で助ける役割をもっている。この場合、やはり上述の
ように負レンズに非球面を用いると、色についての収差
を悪化させてしまい、他の面では充分に補正できなくな
ってしまうのである。枚数削減という観点に立てば、負
レンズに非球面を用いても、必ずしも枚数が減らせるわ
けではないことを示している。
てこの中の負レンズ成分は、一般に収差補正の効果も持
っているために、比較的大きな屈折力を持たせる。この
とき負レンズ成分は変倍中で大きく変化する収差を発生
させる要因となる。そこで、変倍における収差変動をで
きるだけ押さえるためには、正レンズを負レンズ成分中
に含んでいることが望ましいが、さらには正レンズは負
レンズ成分の最も像側へ置く方がより効果的である。こ
れは、負レンズ成分中の負レンズで光束の光軸近くを通
すことができるために負レンズ成分が大きな屈折力を持
っていても負レンズで発生する高次の収差を小さくする
ことが可能で、さらに正レンズに対しては光軸から高い
位置に光線が通るので負レンズ成分中で発生させる収差
をより補正し易くできる。
側より順に第1レンズ成分は正の屈折力を有し、第2レ
ンズ成分は負の屈折力を有し、第3レンズ成分は正の屈
折力を有する3つのレンズ成分で構成され、前記第2レ
ンズ成分の正レンズの少なくとも1面と、前記第3レン
ズ成分の正レンズの少なくとも1面が非球面であること
が望ましい。
の屈折力を有し、第2レンズ成分は負の屈折力を有し、
少なくとも前記第2レンズ成分は変倍時光軸上を移動可
能で、負の単レンズ及び少なくとも1面が非球面である
正の単レンズを含む構成としてもよい。
歪曲に大きな効果があり、第3レンズ成分中の非球面は
主に球面収差や像面わん曲等、用いる位置によって様々
な収差に効果がある。また、第2レンズ成分に用いる非
球面は、変倍によって変動する収差をそろえるのに効果
があり、第3レンズ成分に用いる非球面は、全焦点距離
で発生している収差を小さくする効果がある。
球面で異なる収差補正を分担させてやるのが枚数削減に
効果がある。同じ収差を補正する所に非球面を複数用い
てもその収差がより小さくはならず各面で収差補正が分
担され、収差自体の大きさはほとんど同じとなってしま
うからである。
固定で、前記第2レンズ成分及び第3レンズ成分は変倍
のために光軸上を前後に可動であることが望ましい。
は、レンズのみでなくレンズの回りに用いる部品もコン
パクトであることが要求される。可動レンズ成分をでき
るだけ軽量化すれば、駆動系もコンパクトになり、ま
た、正確な制御も容易となる。上述のようなズームレン
ズ系では、第1レンズ成分はかなり重く、全レンズ重量
の約半分を占めている。このため、駆動系の負担が大き
くなり、制御の精度も多少粗くなってしまう。
目してみると、従来のレンズ系では絞りより後ろのレン
ズ成分が最も多くのレンズ枚数で構成されている。これ
は、ビデオカメラで用いられるレンズ系は、F1.6〜1.8
とたいへん明るい光学系が必要とされているからであ
る。つまり、FNOを明るくするためには、特に絞りより
後ろのレンズで収差補正をしなければならないからであ
る。
に大きく移動するレンズ成分が含まれていて、これらの
レンズ成分をできるだけ少ない枚数で構成すると、変倍
時の収差変動のみを補正するのが精いっぱいで、残存収
差自体はかなり大きくなってしまうのが一般的である。
この残存収差を補正しようとすると、必然的にレンズ枚
数が多くなる。
ように、第2レンズ成分よりも像側に配置されたレンズ
成分が、少なくとも1枚の接合レンズを含むことが望ま
しく、物体側より順に正の単レンズ及び全体で正の屈折
力を有する負レンズと正レンズとの接合レンズで構成さ
れ、且つ前記単レンズと接合レンズの正レンズのうち少
なくとも1面が非球面である第3レンズ成分を前記第2
レンズ成分の後ろ側に有する構成とするのが更に望まし
い。
り順に物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ及び像
側に強い負の屈折面を向けた負レンズと正レンズとの接
合レンズで構成すればよい。
の屈折力を有し、第2レンズ成分は負の屈折力を有し、
第3レンズ成分は正の屈折力を有する3つのレンズ成分
で構成され、前記第3レンズ成分は物体側より順に、正
レンズ、両球面の負レンズと正レンズの接合又は分離で
構成され、正レンズの少なくとも1面が非球面で以下の
条件式(2)を満足する構成とするのが望ましい。
の物体側の正レンズの屈折力が強くなると、レンズバッ
クが短くなり全長はコンパクトになるが、全焦点距離範
囲で球面収差が悪化し、特にワイド端では著しくコマ収
差も発生して、軸上及び軸外共に充分な性能を得られな
い。
の物体側の正レンズの屈折力が弱くなると、レンズバッ
クが長くなり全長が著しく大きくなってしまうととも
に、全焦点距離範囲で倍率色収差が補正できなくなり充
分な軸外性能が得られない。
少なくとも1面に非球面を用いることで第3レンズ成分
はレンズ枚数を削減することができ、3枚構成でもFNO
の明るいレンズ系を実現できる。
ズ成分は変倍時固定で、第2レンズ成分及び第3レンズ
成分は変倍のために光軸上を可動であることが望まし
い。レンズ系全体の重量のうちで、第1レンズ成分の占
める割合は約半分くらいである。この重い第1レンズ成
分を可動とすると駆動系の負担がたいへん大きくなり、
結局駆動部分が大型化してしまう。ビデオカメラ等のコ
ンパクト性を重視した製品においては、レンズ系そのも
ののコンパクト性は言うまでもなく、そのレンズ系を駆
動させる場合の駆動部分のコンパクト性も要求されてい
るので、重量の軽い第2レンズ成分及び第3レンズ成分
を可動とすることで、駆動部分を小さくすることが可能
である。
分及び第2レンズ成分は各々2枚ずつのレンズで構成さ
れることが望ましい。
り順に、像側に強い負の屈折面を向けた負レンズ及び正
レンズで構成され、前記第2レンズ成分は物体側より順
に、像側に強い負の屈折面を向けた負レンズ及び少なく
とも1面が非球面である正レンズで構成されることが望
ましい。
みで構成される場合、各レンズ成分中で色補正がされて
いることが必要であるのと、ビデオカメラで要求される
性能及び変倍比が高いことで少なくとも各レンズ成分3
枚を必要としている。レンズ枚数を削減する場合には非
球面を用いなければならない。非球面を用いる際に注意
しなければならないことは、最も収差補正に効果のある
面に非球面を用いればほとんど同等の性能を保ちながら
枚数を削減できるが、他の面に用いれば逆に種々の収差
を悪化させる場合もあるということである。また、効果
的な面に用いることで全系中の非球面の総数も減らすこ
とが可能である。この事は、工作誤差の微妙な影響で大
きく収差をくずしてしまい易い非球面を複数用いた系で
はたいへん重要なことである。
分及び第2レンズ成分のレンズ枚数を削減でき、しかも
非球面を可能な限り少なくすることができる。
体側より順に正の屈折力を有する第3レンズ成分及び負
の屈折力を有する第4レンズ成分を有し、且つ前記第3
レンズ成分が少なくとも1枚の負レンズ及び非球面を有
する少なくとも1枚の正レンズを有する構成とすること
もできる。
3レンズ成分は正の屈折力を持ち、第4レンズ成分は負
の屈折力を持ち、全部で4つのレンズ成分より成り、前
記第3レンズ成分は少なくとも1枚の負レンズと少なく
とも1枚の非球面正レンズを含むことが望ましい。ビデ
オカメラ等の光学系では、像面の前にローパスフィルタ
やフェースプレート等を挿入しなければならないため
に、レンズバックは充分である必要があるが、レンズバ
ックの誤差の調整分を含めてこれらの光学素子の入る以
上のレンズバックはむしろ全長を長くしてしまう。ま
た、高性能を保ったままで、レンズ全長を短くする効果
は各レンズ成分の屈折力を全て強めていくよりもレンズ
バックを短くする方が効果が大きい。正負正負の4レン
ズ成分で構成することによって、この余分なレンズバッ
ク分を可能な限り短くすることができる。また、第3レ
ンズ成分と第4レンズ成分との相対位置を変えることで
変倍効果を持たせることが可能であり、第2レンズ成分
は移動量が減ってさらに全長をコンパクトにすることが
可能となる。また、第3レンズ成分中に少なくとも1枚
の負レンズ及び少なくとも1枚の非球面正レンズを含む
ことにより、第3レンズ成分を簡単な構成にしても充分
な性能が得られる。
り順に正の屈折力を有する第3レンズ成分,正の屈折力
を有する第4レンズ成分及び負の屈折力を有する第5レ
ンズ成分を有し、且つ前記第3レンズ成分及び第4レン
ズ成分は少なくとも1面が非球面である正レンズを少な
くとも1枚有する構成とすることもできる。
るい光学系に対応するには、第3レンズ成分は正の屈折
力を持ち、第4レンズ成分は正の屈折力を持ち、第5レ
ンズ成分は負の屈折力を持ち、全部で5つのレンズ成分
で構成され、前記第3レンズ成分及び第4レンズ成分は
少なくとも1面が非球面である正レンズを1枚以上含む
ことが望ましい。最も像側のレンズ成分を負の屈折力を
持つレンズ成分とするのは、前述の通り、レンズバック
を短くして全長をコンパクトにするためと、第4レンズ
成分と第5レンズ成分との相対位置を変えることで変倍
効果を持たせて、第2レンズ成分の移動量を減らし、全
長をコンパクトにするためと2つの効果を持っている。
第3レンズ成分と第4レンズ成分の2つの正の屈折力の
レンズ成分を置き、これらをお互いに離してやること
で、第3レンズ成分及び第4レンズ成分の各々の成分中
を通過する光線が低くなるために、正のレンズで発生す
る収差を小さくすることが可能で、比較的明るいレンズ
を実現することができる。また、第3レンズ成分と第4
レンズ成分との間隔を変えることでズーミングによる収
差変動も容易に補正でき、より明るいレンズに対応する
ことが可能となる。また、第3レンズ成分及び第4レン
ズ成分中に正の非球面レンズを用いることで、簡単な構
成にしても充分に収差補正が可能である。
示す。但し、各実施例において、ri(i=1,2,3,...)は物
体側から数えてi番目の面の曲率半径、di(i=1,2,3,...)
は物体側から数えてi番目の軸上面間隔を示し、Ni(i=1,
2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の
レンズのd線に対する屈折率,アッベ数を示す。また、
fは全系の焦点距離、FNOは開放Fナンバーを示す。
尚、条件式(1)及び(2)中の|δ/fS|及びφ31/φ33を併
せて示す。
た面は非球面で構成された面であることを示し、非球面
の面形状を表わす後記数1の式で定義するものとする。
応するレンズ構成図であり、テレ端〈T〉でのレンズ配
置を示している。各図中の矢印(m1),(m2),(m3),(m4)及
び(m5)は、それぞれ第1レンズ成分(L1),第2レンズ成
分(L2),第3レンズ成分(L3),第4レンズ成分(L4)及び
第5レンズ成分(L5)のテレ端〈T〉からワイド端〈W〉に
かけての移動を模式的に示している。尚、破線の矢印が
付されたレンズ成分は、固定成分である。
との間には絞り(A)が設けられており、また、最後尾にI
Rカットガラス,ローパスフィルター,CCD面保護用のフ
ェースプレート等に相当する平板(P)を挿入した状態で
収差補正してある。
らワイド端〈W〉への変倍に際し、第1レンズ成分(L1)
は移動せず(固定されている)、第2レンズ成分(L2)は光
軸上を物体側へ単調に移動し、第3レンズ成分(L3)は一
旦物体側へ移動し途中でUターンしてくるような軌跡を
描く。実施例6〜8では更に第4レンズ成分(L4)が像側
へ単調に移動し、実施例10では第4レンズ成分(L4)は
移動しない。また、実施例9では第1レンズ成分(L1)が
固定で、第2レンズ成分(L2)が光軸上を物体側へ単調に
移動し、第3レンズ成分(L3)が固定で、第4レンズ成分
(L4)が一旦物体側へ移動し途中でUターンしてくるよう
な軌跡を描き、第5レンズ成分(L5)が像側へ単調に移動
する。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び物
体側に凸の正メニスカスレンズから成る第2レンズ成分
(L2),絞り(A),並びに物体側に凸の正メニスカスレン
ズ及び像側に凹の負メニスカスレンズと両凸の正レンズ
との接合レンズから成る第3レンズ成分(L3)とから構成
されている。尚、第2レンズ成分(L2)中の物体側に凸の
正メニスカスレンズの像側の面並びに第3レンズ成分(L
3)中の物体側に凸の正メニスカスレンズの像側の面及び
両凸の正レンズの像側の面は非球面である。また、第3
レンズ成分(L3)の後ろ側には1枚の平板(P)が配されて
いる。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び物
体側に凸の正メニスカスレンズから成る第2レンズ成分
(L2),絞り(A),並びに物体側に凸の正メニスカスレン
ズ及び像側に凹の負メニスカスレンズと両凸の正レンズ
との接合レンズから成る第3レンズ成分(L3)とから構成
されている。尚、第2レンズ成分(L2)中の物体側に凸の
正メニスカスレンズの像側の面並びに第3レンズ成分(L
3)中の物体側に凸の正メニスカスレンズの像側の面及び
両凸の正レンズの像側の面は非球面である。また、第3
レンズ成分(L3)の後ろ側には1枚の平板(P)が配されて
いる。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び物
体側に凸の正メニスカスレンズから成る第2レンズ成分
(L2),絞り(A),並びに物体側に凸の正メニスカスレン
ズ及び像側に凹の負メニスカスレンズと両凸の正レンズ
との接合レンズから成る第3レンズ成分(L3)とから構成
されている。尚、第2レンズ成分(L2)中の物体側に凸の
正メニスカスレンズの像側の面並びに第3レンズ成分(L
3)中の物体側に凸の正メニスカスレンズの物体側の面及
び両凸の正レンズの像側の面は非球面である。また、第
3レンズ成分(L3)の後ろ側には1枚の平板(P)が配され
ている。
負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成る第1レ
ンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メニ
スカスレンズから成る第2レンズ成分(L2),絞り(A),
並びに物体側に凸の正メニスカスレンズ及び像側に凹の
負メニスカスレンズと物体側に凸の正メニスカスレンズ
との接合レンズから成る第3レンズ成分(L3)とから構成
されている。尚、第2レンズ成分(L2)中の物体側に凸の
正メニスカスレンズの物体側の面並びに第3レンズ成分
(L3)中の物体側に配された物体側に凸の正メニスカスレ
ンズの像側の面及び接合レンズを構成する物体側に凸の
正メニスカスレンズの像側の面は非球面である。また、
第3レンズ成分(L3)の後ろ側には1枚の平板(P)が配さ
れている。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),像側に凹の負メニスカ
スレンズ及び両凸の正レンズから成る第2レンズ成分(L
2),絞り(A),並びに像側に凹の負メニスカスレンズと
両凸の正レンズとの接合レンズから成る第3レンズ成分
(L3)とから構成されている。尚、第1レンズ成分(L1)中
の物体側に凸の正メニスカスレンズの像側の面、第2レ
ンズ成分(L2)中の両凸の正レンズの両面並びに第3レン
ズ成分(L3)中の像側に凹の負メニスカスレンズの物体側
の面及び両凸の正レンズの像側の面は非球面である。ま
た、第3レンズ成分(L3)の後ろ側には1枚の平板(P)が
配されている。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び像
側に凸の正メニスカスレンズから成る第2レンズ成分(L
2),絞り(A),像側に凹の負メニスカスレンズと両凸の
正レンズとの接合レンズから成る第3レンズ成分(L3)、
並びに像側に凹の負メニスカスレンズから成る第4レン
ズ成分(L4)とから構成されている。尚、第1レンズ成分
(L1)中の物体側に凸の正メニスカスレンズの像側の面、
第2レンズ成分(L2)中の像側に凸の正メニスカスレンズ
の両面並びに第3レンズ成分(L3)中の像側に凹の負メニ
スカスレンズの物体側の面及び両凸の正レンズの像側の
面は非球面である。また、第4レンズ成分(L4)の後ろ側
には1枚の平板(P)が配されている。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び両
凸の正レンズから成る第2レンズ成分(L2),絞り(A),
両凸の正レンズ及び像側に凹の負メニスカスレンズと両
凸の正レンズとの接合レンズから成る第3レンズ成分(L
3)、並びに像側に凹の負メニスカスレンズから成る第4
レンズ成分(L4)とから構成されている。尚、第1レンズ
成分(L1)中の物体側に凸の正メニスカスレンズの像側の
面、第2レンズ成分(L2)中の両凸の正レンズの像側の面
並びに第3レンズ成分(L3)中の物体側に配された両凸の
正レンズの像側の面及び接合レンズを構成している両凸
の正レンズの像側の面は非球面である。また、第4レン
ズ成分(L4)の後ろ側には1枚の平板(P)が配されてい
る。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び像
側に凸の正メニスカスレンズから成る第2レンズ成分(L
2),絞り(A),両凸の正レンズ及び像側に凹の負メニス
カスレンズと両凸の正レンズとの接合レンズから成る第
3レンズ成分(L3)、並びに像側に凹の負メニスカスレン
ズから成る第4レンズ成分(L4)とから構成されている。
尚、第2レンズ成分(L2)中の像側に凸の正メニスカスレ
ンズの像側の面並びに第3レンズ成分(L3)中の物体側に
配された両凸の正レンズの像側の面及び接合レンズを構
成している両凸の正レンズの像側の面は非球面である。
また、第4レンズ成分(L4)の後ろ側には1枚の平板(P)
が配されている。
負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び像
側に凸の正メニスカスレンズから成る第2レンズ成分(L
2),絞り(A),両凸の正レンズから成る第3レンズ成分
(L3)、像側に凹の負メニスカスレンズと両凸の正レンズ
との接合レンズから成る第4レンズ成分(L4)、並びに像
側に凹の負メニスカスレンズから成る第5レンズ成分(L
5)とから構成されている。尚、第2レンズ成分(L2)中の
像側に凸の正メニスカスレンズの像側の面、第3レンズ
成分(L3)中の両凸の正レンズの像側の面並びに第4レン
ズ成分(L4)中の両凸の正レンズの像側の面は非球面であ
る。また、第5レンズ成分(L5)の後ろ側には1枚の平板
(P)が配されている。
の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレ
ンズから成る第1レンズ成分(L1),両凹の負レンズ及び
両凸の正レンズから成る第2レンズ成分(L2),絞り
(A),両凸の正レンズ及び像側に凹の負メニスカスレン
ズと両凸の正レンズとの接合レンズから成る第3レンズ
成分(L3)、並びに像側に凹の負メニスカスレンズから成
る第4レンズ成分(L4)とから構成されている。尚、第1
レンズ成分(L1)中の物体側に凸の正メニスカスレンズの
像側の面、第2レンズ成分(L2)中の両凸の正レンズの像
側の面並びに第3レンズ成分(L3)中の物体側に配された
両凸の正レンズの像側の面及び接合レンズを構成してい
る両凸の正レンズの像側の面は非球面である。また、第
4レンズ成分(L4)の後ろ側には1枚の平板(P)が配され
ている。
0に対応する収差図である。各図中、〈T〉はテレ端焦
点距離,〈M〉は中間焦点距離(ミドル),〈W〉はワイド
端焦点距離での収差を示している。また、実線(d)はd
線に対する収差を表わし、一点鎖線(g)はg線に対する
収差,二点鎖線(c)はc線に対する収差を表わし、破線
(SC)は正弦条件を表わす。更に破線(DM)と実線(DS)はメ
リディオナル面とサジタル面での非点収差をそれぞれ表
わしている。
う高変倍比で、且つF1.8程度という大口径比でありなが
ら、簡単で非常に少ない構成枚数にて良好な収差性能を
達成している。そして更に、その全長・前玉外径におい
ても従来のものに比べかなりのコンパクト化を達成して
おり、本発明の所望の目的を十分に果たしている。
変倍比且つ大口径比であり、しかもコンパクト化,低コ
スト化及び収差の高性能化が達成されたズームレンズを
実現することができる。
て、変倍比が6倍程度でFNOが1.8程度の明るいズーム
レンズを、高い性能を保持しつつコンパクトで、しかも
構成レンズ枚数を少なく実現することができる。
Claims (7)
- 【請求項1】物体側より順に正の屈折力を有する第1レ
ンズ成分と負の屈折力を有する第2レンズ成分とを含
む、複数のレンズ成分から成るズームレンズにおいて、 前記第2レンズ成分の最も像側に物体側に凸面を向けた
正レンズを有し、該正レンズに 以下の条件式を満足する
非球面が設けられていることを特徴とするズームレン
ズ; 0.00012<|δ/fS|<0.075 但し、 δ:非球面の有効径位置での基準球面からの光軸方向の
ずれ量 fS:全系のワイド端での焦点距離 である。 - 【請求項2】物体側より順に正の屈折力を有する第1レ
ンズ成分と負の屈折力を有する第2レンズ成分とを含
む、複数のレンズ成分から成るズームレンズにおいて、 前記第2レンズ成分の最も像側に正レンズを有し、該正
レンズの像側面に以下の条件式を満足する非球面が設け
られていることを特徴とするズームレンズ; 0.00012<|δ/fS|<0.075 但し、 δ:非球面の有効径位置での基準球面からの光軸方向の
ずれ量 fS:全系のワイド端での焦点距離 である。 - 【請求項3】物体側より順に正の屈折力を有する第1レ
ンズ成分と負の屈折力を有する第2レンズ成分とを含
む、複数のレンズ成分から成るズームレンズにおいて、 前記第2レンズ成分よりも像側に配置されたレンズ成分
が、少なくとも1枚の接合レンズを含むとともに、 前記第2レンズ成分の最も像側に正レンズを有し、該正
レンズに以下の条件式を満足する非球面が設けられてい
ることを特徴とするズームレンズ; 0.00012<|δ/fS|<0.075 但し、 δ:非球面の有効径位置での基準球面からの光軸方向の
ずれ量 fS:全系のワイド端での焦点距離 である 。 - 【請求項4】最も像側にローパスフィルターの機能を有
する平板を備えたことを特徴とする請求項1,請求項2
又は請求項3に記載のズームレンズ。 - 【請求項5】全体として3つのレンズ成分から構成され
ていることを特徴とする請求項1,請求項2又は請求項
3に記載のズームレンズ。 - 【請求項6】全体として4つのレンズ成分から構成され
ていることを特徴とする請求項1,請求項2又は請求項
3に記載のズームレンズ。 - 【請求項7】全体として5つのレンズ成分から構成され
ていることを特徴とする請求項1,請求項2又は請求項
3に記載のズームレンズ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03069120A JP3097150B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ズームレンズ |
US08/197,006 US5543970A (en) | 1990-04-11 | 1994-02-15 | Zoom lens system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03069120A JP3097150B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ズームレンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04281419A JPH04281419A (ja) | 1992-10-07 |
JP3097150B2 true JP3097150B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13393467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03069120A Expired - Lifetime JP3097150B2 (ja) | 1990-04-11 | 1991-03-08 | ズームレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3097150B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100975300B1 (ko) * | 2007-03-28 | 2010-08-12 | 후지논 가부시키가이샤 | 변배 광학계 및 촬상 장치 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3008580B2 (ja) * | 1991-07-12 | 2000-02-14 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
US7630138B2 (en) | 2007-03-28 | 2009-12-08 | Fujinon Corporation | Variable-power optical system and imaging device |
JP6384939B1 (ja) * | 2017-10-19 | 2018-09-05 | エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドAac Technologies Pte.Ltd. | 撮像光学レンズ |
CN113484998B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-03-24 | 江西晶浩光学有限公司 | 光学***和具有其的取像模组、电子装置 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP03069120A patent/JP3097150B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100975300B1 (ko) * | 2007-03-28 | 2010-08-12 | 후지논 가부시키가이샤 | 변배 광학계 및 촬상 장치 |
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Publication number | Publication date |
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JPH04281419A (ja) | 1992-10-07 |
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