JP3267435B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP3267435B2 JP3267435B2 JP05376694A JP5376694A JP3267435B2 JP 3267435 B2 JP3267435 B2 JP 3267435B2 JP 05376694 A JP05376694 A JP 05376694A JP 5376694 A JP5376694 A JP 5376694A JP 3267435 B2 JP3267435 B2 JP 3267435B2
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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
- G02B15/145—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 five groups only
- G02B15/1451—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 five groups only the first group being positive
- G02B15/145113—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 five groups only the first group being positive arranged +-++-
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレンズシャッターカメ
ラ、ビデオカメラ等に好適な小型の高変倍で広画角のズ
ームレンズに関し、特に撮影画角の広画角化を図ると共
にレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）の短
縮化を図った携帯性に優れたズームレンズに関するもの
である。
ラ、ビデオカメラ等に好適な小型の高変倍で広画角のズ
ームレンズに関し、特に撮影画角の広画角化を図ると共
にレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）の短
縮化を図った携帯性に優れたズームレンズに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】最近レンズシャッターカメラ、ビデオカ
メラ等においては、カメラの小型化に伴いレンズ全長の
短い小型のズームレンズが要求されている。特にレンズ
シャッターカメラは、ズーム駆動用の電気回路などの周
辺技術の発達などにより、ますますカメラの小型化が進
んでおり、それに備わる撮影レンズも高変倍でかつコン
パクトなズームレンズが要求されている。
メラ等においては、カメラの小型化に伴いレンズ全長の
短い小型のズームレンズが要求されている。特にレンズ
シャッターカメラは、ズーム駆動用の電気回路などの周
辺技術の発達などにより、ますますカメラの小型化が進
んでおり、それに備わる撮影レンズも高変倍でかつコン
パクトなズームレンズが要求されている。
【０００３】従来、レンズシャッター用のズームレンズ
としては正、負の屈折力の２つのレンズ群より成る所謂
２群ズームレンズが主流であった。この２群ズームレン
ズはレンズ構成及び変倍時の移動機構が簡易なため、カ
メラの小型化及び比較的低コストであるなどの利点があ
る。しかしながら、変倍作用を１つのレンズ群のみで行
なわなくてはならないため、その変倍比は１．６〜２倍
程度であり、無理に変倍比を拡大することはレンズ系の
大型化を招くと同時に、高い光学特性を保つことが困難
になってくる。
としては正、負の屈折力の２つのレンズ群より成る所謂
２群ズームレンズが主流であった。この２群ズームレン
ズはレンズ構成及び変倍時の移動機構が簡易なため、カ
メラの小型化及び比較的低コストであるなどの利点があ
る。しかしながら、変倍作用を１つのレンズ群のみで行
なわなくてはならないため、その変倍比は１．６〜２倍
程度であり、無理に変倍比を拡大することはレンズ系の
大型化を招くと同時に、高い光学特性を保つことが困難
になってくる。
【０００４】２群ズームレンズを基礎とし、第１群を正
の屈折力の２つのレンズ群に分離し、全体として正、
正、負の屈折力の３群構成として高変倍化を狙った３群
ズームレンズが、例えば特開平３−２８２４０９号公
報、特開平４−３７８１０号公報、特開平４−７６５１
１号公報等で提案されている。
の屈折力の２つのレンズ群に分離し、全体として正、
正、負の屈折力の３群構成として高変倍化を狙った３群
ズームレンズが、例えば特開平３−２８２４０９号公
報、特開平４−３７８１０号公報、特開平４−７６５１
１号公報等で提案されている。
【０００５】しかしながら、このレンズ群構成で例えば
半画角３５°以上の広画角なズームレンズ系を達成しよ
うとすると変倍時の入射瞳位置の変化が大きくなる。こ
のため、高変倍化を図る際は変倍による収差変動を抑え
ることが大変困難になってくる。
半画角３５°以上の広画角なズームレンズ系を達成しよ
うとすると変倍時の入射瞳位置の変化が大きくなる。こ
のため、高変倍化を図る際は変倍による収差変動を抑え
ることが大変困難になってくる。
【０００６】この他、多レンズ群化により広角端の半画
角を３８°程度、変倍比３．５倍程度とし、広画角化及
び高変倍化を図ったズームレンズが、例えば特開平２−
７２３１６号公報、特開平３−２４９６１４号公報で提
案されている。しかしながら、これらのズームレンズ系
は前玉径及びレンズ全長が共に大型であり、コンパクト
カメラの撮影レンズとしては必ずしも十分でない。
角を３８°程度、変倍比３．５倍程度とし、広画角化及
び高変倍化を図ったズームレンズが、例えば特開平２−
７２３１６号公報、特開平３−２４９６１４号公報で提
案されている。しかしながら、これらのズームレンズ系
は前玉径及びレンズ全長が共に大型であり、コンパクト
カメラの撮影レンズとしては必ずしも十分でない。
【０００７】特に外部ファインダーを使用するカメラに
適用する際は、広角端時にレンズ鏡筒がファインダーの
撮影視野を覆ってしまうという問題点がある。又、この
結果、ファインダー配置やカメラの形態の制限を与えて
しまうという問題点も生じてくる。
適用する際は、広角端時にレンズ鏡筒がファインダーの
撮影視野を覆ってしまうという問題点がある。又、この
結果、ファインダー配置やカメラの形態の制限を与えて
しまうという問題点も生じてくる。
【０００８】
【発明が解決しようとしている課題】一般にズームレン
ズにおいて各レンズ群の屈折力を強めれば所定の変倍比
を得るための各レンズ群の移動量が少なくなり、レンズ
全長の短縮化を図りつつ高変倍化が可能となる。しかし
ながら、単に各レンズ群の屈折力を強めると変倍に伴う
収差変動が大きくなり、特に高変倍化及び高画角化を図
る際には全変倍範囲にわたり良好なる光学特性を得るの
が難しくなってくるという問題点がある。
ズにおいて各レンズ群の屈折力を強めれば所定の変倍比
を得るための各レンズ群の移動量が少なくなり、レンズ
全長の短縮化を図りつつ高変倍化が可能となる。しかし
ながら、単に各レンズ群の屈折力を強めると変倍に伴う
収差変動が大きくなり、特に高変倍化及び高画角化を図
る際には全変倍範囲にわたり良好なる光学特性を得るの
が難しくなってくるという問題点がある。
【０００９】本発明は全体として５つのレンズ群より構
成し、変倍における各レンズ群の移動条件や屈折力等を
適切に設定し、広角端の撮影画角が６４〜７２°程度、
変倍比３．５程度の全変倍範囲にわたり高い光学特性を
有したズームレンズの提供を目的とする。
成し、変倍における各レンズ群の移動条件や屈折力等を
適切に設定し、広角端の撮影画角が６４〜７２°程度、
変倍比３．５程度の全変倍範囲にわたり高い光学特性を
有したズームレンズの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力
の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群、
負の屈折力の第５群の５つのレンズ群より成り、広角端
に対し望遠端においては各レンズ群は物体側に位置し、
広角端での第ｉ群と第ｉ＋１群の群間隔をＤｉｗ、望遠
端での第ｉ群と第ｉ＋１群の群間隔をＤｉｔ、広角端及
び望遠端での全系の焦点距離を各々Ｆｗ、Ｆｔとすると
全系の焦点距離が（Ｆｗ・Ｆｔ）１／２なるズーム位置
での第１、第２群間隔をＤ１ｍ、前記第５群の焦点距離
をｆ５、広角端における横倍率をβ５ｗとするとき、 Ｄ１ｗ＜Ｄ１ｍ Ｄ１ｔ＜Ｄ１ｍ Ｄ２ｗ＞Ｄ２ｔ Ｄ３ｗ＜Ｄ３ｔ Ｄ４ｗ＞Ｄ４ｔ０．４５＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．５ １．２＜β５ｗ＜１．７ なる条件を満足することを特徴としている。
は、物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力
の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群、
負の屈折力の第５群の５つのレンズ群より成り、広角端
に対し望遠端においては各レンズ群は物体側に位置し、
広角端での第ｉ群と第ｉ＋１群の群間隔をＤｉｗ、望遠
端での第ｉ群と第ｉ＋１群の群間隔をＤｉｔ、広角端及
び望遠端での全系の焦点距離を各々Ｆｗ、Ｆｔとすると
全系の焦点距離が（Ｆｗ・Ｆｔ）１／２なるズーム位置
での第１、第２群間隔をＤ１ｍ、前記第５群の焦点距離
をｆ５、広角端における横倍率をβ５ｗとするとき、 Ｄ１ｗ＜Ｄ１ｍ Ｄ１ｔ＜Ｄ１ｍ Ｄ２ｗ＞Ｄ２ｔ Ｄ３ｗ＜Ｄ３ｔ Ｄ４ｗ＞Ｄ４ｔ０．４５＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．５ １．２＜β５ｗ＜１．７ なる条件を満足することを特徴としている。
【００１１】
【実施例】図１は本発明のズームレンズの近軸屈折力配
置の説明図である。図１において（Ａ）は広角端、
（Ｂ）は中間、（Ｃ）は望遠端を示している。図２、図
４、図６、図８は各々本発明の数値実施例１〜４の広角
端のレンズ断面図である。図３、図５、図７、図９は本
発明の数値実施例１〜４の諸収差図である。
置の説明図である。図１において（Ａ）は広角端、
（Ｂ）は中間、（Ｃ）は望遠端を示している。図２、図
４、図６、図８は各々本発明の数値実施例１〜４の広角
端のレンズ断面図である。図３、図５、図７、図９は本
発明の数値実施例１〜４の諸収差図である。
【００１２】図中、ＬＦは正の屈折力の前群、ＬＲは後
群、ＳＰは絞り、ＩＰは像面である。Ｌｉ（ｉ＝１〜
５）は第ｉ群である。矢印は広角側から望遠側への変倍
を行なう際の各レンズ群の移動方向を示している。
群、ＳＰは絞り、ＩＰは像面である。Ｌｉ（ｉ＝１〜
５）は第ｉ群である。矢印は広角側から望遠側への変倍
を行なう際の各レンズ群の移動方向を示している。
【００１３】前群ＬＦは正の屈折力の第１群Ｌ１、負の
屈折力の第２群Ｌ２そして正の屈折力の第３群Ｌ３の３
つのレンズ群より成り、広角端での合成屈折力が正の屈
折力となっている。後群ＬＲは正の屈折力の第４群Ｌ４
と負の屈折力の第５群Ｌ５の２つのレンズ群より成って
いる。
屈折力の第２群Ｌ２そして正の屈折力の第３群Ｌ３の３
つのレンズ群より成り、広角端での合成屈折力が正の屈
折力となっている。後群ＬＲは正の屈折力の第４群Ｌ４
と負の屈折力の第５群Ｌ５の２つのレンズ群より成って
いる。
【００１４】広角端から望遠端への変倍に際して、前述
の式を満足するようにして移動させている。第１、第
２、第３群はいずれも物体側へ、第２群が他のレンズ群
との相対的位置関係を変えて移動すると共に前群の合成
屈折力が広角端に比べて望遠端で弱まるように移動して
いる。又、第４群と第５群はそれらの間隔が狭くなるよ
うに物体側へ移動している。このとき第３群と第４群の
間隔が広角端に比べて望遠端において増大するように各
々、物体側へ移動させている。これにより独立系として
みた第３群と第４群の合成系が変倍に伴い増倍するよう
にしている。
の式を満足するようにして移動させている。第１、第
２、第３群はいずれも物体側へ、第２群が他のレンズ群
との相対的位置関係を変えて移動すると共に前群の合成
屈折力が広角端に比べて望遠端で弱まるように移動して
いる。又、第４群と第５群はそれらの間隔が狭くなるよ
うに物体側へ移動している。このとき第３群と第４群の
間隔が広角端に比べて望遠端において増大するように各
々、物体側へ移動させている。これにより独立系として
みた第３群と第４群の合成系が変倍に伴い増倍するよう
にしている。
【００１５】そして第５群の焦点距離をｆ５、広角端に
おける横倍率をβ５ｗとするとき、 ０．４５＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．５ （１）１．２ ＜β５ｗ＜１．７ （２）なる条件を満足している。
おける横倍率をβ５ｗとするとき、 ０．４５＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．５ （１）１．２ ＜β５ｗ＜１．７ （２）なる条件を満足している。
【００１６】これにより第５群の焦点距離や広角端での
横倍率を条件式（１）、（２）の如く設定し、これによ
り所定の変倍比及び広画角化を効果的に達成しつつ、レ
ンズ系全体の小型化を図っている。
横倍率を条件式（１）、（２）の如く設定し、これによ
り所定の変倍比及び広画角化を効果的に達成しつつ、レ
ンズ系全体の小型化を図っている。
【００１７】又、望ましくは条件式（１）は以下の範囲
をとるのがよい。
をとるのがよい。
【００１８】 ０．５＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜０．９ （１）′ 以上の範囲をとることにより更なる高性能化が達成でき
る。
る。
【００１９】本発明においては、広角端において前記第
１群と第２群の合成屈折力は負であり、正の屈折力の第
３群とから前群全体としてレトロフォーカスタイプとな
っている。これにより前群の前側主点が像面側に位置
し、前群と後群のレンズ面同志の干渉を防止しつつ、広
画角化を容易にしている。又第１群を正の屈折力、第２
群を負の屈折力として広角端での第１群と第２群の合成
系における後側主点位置を物体側へもっていくことによ
り、レトロフォーカスタイプの前群の全長を短くしてい
る。そして更に第１群を正の屈折力として広角端におけ
る正の歪曲収差を良好に補正している。そして第４群を
物体側へ繰り出して無限遠物体から近距離物体へのフォ
ーカスを行なっている。
１群と第２群の合成屈折力は負であり、正の屈折力の第
３群とから前群全体としてレトロフォーカスタイプとな
っている。これにより前群の前側主点が像面側に位置
し、前群と後群のレンズ面同志の干渉を防止しつつ、広
画角化を容易にしている。又第１群を正の屈折力、第２
群を負の屈折力として広角端での第１群と第２群の合成
系における後側主点位置を物体側へもっていくことによ
り、レトロフォーカスタイプの前群の全長を短くしてい
る。そして更に第１群を正の屈折力として広角端におけ
る正の歪曲収差を良好に補正している。そして第４群を
物体側へ繰り出して無限遠物体から近距離物体へのフォ
ーカスを行なっている。
【００２０】本発明のズームレンズにおいては、レンズ
系全体の焦点距離ｆは次式で表せられる。
系全体の焦点距離ｆは次式で表せられる。
【００２１】 ｆ＝ｆＡ・β４・β５（β４＞０、β５＞０）…（ａ） ここでｆＡは前記前群の合成焦点距離、βｉは第ｉ群の
横倍率を表わす。
横倍率を表わす。
【００２２】本発明では（ａ）式で理解できるように広
角端から望遠端への変倍の際は、横倍率β４、β５の値
を大きくすると同時に、前群の合成焦点距離ｆＡを長く
する（前群の合成屈折力を弱める）ことにより、より効
率の良い変倍作用を行なっている。又、正の屈折力の第
４群と負の屈折力の第５群との間隔を広角端に比べて望
遠端で狭く（減少）なるようにして、第５群に変倍効果
を与えて高変倍化を容易にしている。又後群は望遠端で
より発散性（負）の屈折力を強めるようにし、正の合成
屈折力の前群と共に望遠型（テレフォトタイプ）を構成
し、レンズ系全体の小型化を図っている。
角端から望遠端への変倍の際は、横倍率β４、β５の値
を大きくすると同時に、前群の合成焦点距離ｆＡを長く
する（前群の合成屈折力を弱める）ことにより、より効
率の良い変倍作用を行なっている。又、正の屈折力の第
４群と負の屈折力の第５群との間隔を広角端に比べて望
遠端で狭く（減少）なるようにして、第５群に変倍効果
を与えて高変倍化を容易にしている。又後群は望遠端で
より発散性（負）の屈折力を強めるようにし、正の合成
屈折力の前群と共に望遠型（テレフォトタイプ）を構成
し、レンズ系全体の小型化を図っている。
【００２３】本発明では図１に示すような近軸屈折力配
置を採ることにより、広角端の焦点距離が画面対角線長
より小さくなるような撮影画角の広画角化を図ってい
る。
置を採ることにより、広角端の焦点距離が画面対角線長
より小さくなるような撮影画角の広画角化を図ってい
る。
【００２４】具体的には前群は正の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群そして正の屈折力の第３群より成り、
広角端から中間への変倍に際して、第１群と第２群の間
隔が増大、また中間から望遠端への変倍に際しては、第
１群と第２群の間隔が減少、第２群と第３群の間隔が減
少するように各レンズ群が物体側へ移動している。これ
により前群による変倍効果、および収差補正効果を高め
ている。
の屈折力の第２群そして正の屈折力の第３群より成り、
広角端から中間への変倍に際して、第１群と第２群の間
隔が増大、また中間から望遠端への変倍に際しては、第
１群と第２群の間隔が減少、第２群と第３群の間隔が減
少するように各レンズ群が物体側へ移動している。これ
により前群による変倍効果、および収差補正効果を高め
ている。
【００２５】レンズ系の広角化を図るためにおいては、
負の屈折力を有するレンズ群をレンズ系の最も物体側に
配置することで、適切なバックフォーカスの確保と共に
入射瞳面をレンズ系の中心付近に配置できるため、良好
な結像性能を得るに有利となる。しかしながら、レンズ
系の小型化を行ないつつその効果を得るためにはある程
度強い負レンズ群とする必要があり、結果として負のデ
ィストーションが大きく発生してくる。
負の屈折力を有するレンズ群をレンズ系の最も物体側に
配置することで、適切なバックフォーカスの確保と共に
入射瞳面をレンズ系の中心付近に配置できるため、良好
な結像性能を得るに有利となる。しかしながら、レンズ
系の小型化を行ないつつその効果を得るためにはある程
度強い負レンズ群とする必要があり、結果として負のデ
ィストーションが大きく発生してくる。
【００２６】そのため本実施例では、第１群を正の屈折
力を有するレンズ群とし、第２群を強い負の屈折力のレ
ンズとすることによってディストーションをキャンセル
させる効果を得ている。また広角端にて第１群と第２群
を近接させることにより一定の周辺光量を確保するため
の第１群のレンズ径の増大を防止している。
力を有するレンズ群とし、第２群を強い負の屈折力のレ
ンズとすることによってディストーションをキャンセル
させる効果を得ている。また広角端にて第１群と第２群
を近接させることにより一定の周辺光量を確保するため
の第１群のレンズ径の増大を防止している。
【００２７】また変倍中間域においては第１群と第２群
の群間隔を広げることにより第１群で発生する球面収差
を第２群にて良好に補正を行なっている。そして望遠端
においては、再び第１群と第２群が近接するように配置
することによりレンズ全長を短縮し、コンパクトな光学
系の達成に有利となしている。
の群間隔を広げることにより第１群で発生する球面収差
を第２群にて良好に補正を行なっている。そして望遠端
においては、再び第１群と第２群が近接するように配置
することによりレンズ全長を短縮し、コンパクトな光学
系の達成に有利となしている。
【００２８】また更にはＤ１ｗ≧Ｄ１ｔとすると望遠端
でのレンズ全長短縮により有利となる。
でのレンズ全長短縮により有利となる。
【００２９】本発明では以上のようなレンズ構成におい
て、条件式（１）、（２）を満足させることによりレン
ズ系全体の小型化を図りつつ、全変倍範囲にわたり高い
光学性能を得ている。
て、条件式（１）、（２）を満足させることによりレン
ズ系全体の小型化を図りつつ、全変倍範囲にわたり高い
光学性能を得ている。
【００３０】次に前述の各条件式の技術的意味について
説明する。
説明する。
【００３１】条件式（１）は第５群の負の屈折力に関
し、主に変倍を効果的に行なうためのものである。条件
式（１）の上限値を越えて第５群の負の屈折力が弱くな
ってくると、変倍時に該レンズ群による変倍効果が弱く
なるため、結果として一定の変倍比を得るためには各レ
ンズ群の移動量を大きくせねばならずレンズ全長が増加
してしまう。
し、主に変倍を効果的に行なうためのものである。条件
式（１）の上限値を越えて第５群の負の屈折力が弱くな
ってくると、変倍時に該レンズ群による変倍効果が弱く
なるため、結果として一定の変倍比を得るためには各レ
ンズ群の移動量を大きくせねばならずレンズ全長が増加
してしまう。
【００３２】又、条件式（１）の下限値を越えること
は、広角端において、レンズ系は前記第１〜第４群の合
成屈折力は正、第５群の屈折力は負であるためテレフォ
トタイプとして作用が強くなりすぎることになる。
は、広角端において、レンズ系は前記第１〜第４群の合
成屈折力は正、第５群の屈折力は負であるためテレフォ
トタイプとして作用が強くなりすぎることになる。
【００３３】その為結果として、レンズ系のバックフォ
ーカスが短くなりすぎ、一定の周辺光量を確保するため
に第５群のレンズ外径の大型化をまねくと同時に、該レ
ンズ群の屈折力が強くなりすぎるため高次の像面湾曲や
非点収差が発生し、これを補正することが困難となって
くる。
ーカスが短くなりすぎ、一定の周辺光量を確保するため
に第５群のレンズ外径の大型化をまねくと同時に、該レ
ンズ群の屈折力が強くなりすぎるため高次の像面湾曲や
非点収差が発生し、これを補正することが困難となって
くる。
【００３４】条件式（２）は第５群の広角端における横
倍率に関する。
倍率に関する。
【００３５】今、広角端におけるレンズ系のバックフォ
ーカスをＢｆＷとすると、 ＢｆＷ＝ｆ５・（１−β５Ｗ） と表わせられる。
ーカスをＢｆＷとすると、 ＢｆＷ＝ｆ５・（１−β５Ｗ） と表わせられる。
【００３６】そこで本発明では条件式（１）と共に条件
式（２）の値を適切に設定することによりレンズ系の全
長と諸収差をバランス良く補正している。
式（２）の値を適切に設定することによりレンズ系の全
長と諸収差をバランス良く補正している。
【００３７】条件式（２）の上限値を越えるとバックフ
ォーカスが必要以上に長くなりレンズ全長が増大しコン
パクト化が難しくなってくる。他方下限値を越えるとバ
ックフォーカスが短くなりすぎると共に第５群の外径が
増大してくるので良くない。
ォーカスが必要以上に長くなりレンズ全長が増大しコン
パクト化が難しくなってくる。他方下限値を越えるとバ
ックフォーカスが短くなりすぎると共に第５群の外径が
増大してくるので良くない。
【００３８】尚、本発明において変倍に伴う収差変動を
少なくしつつ広画角化を図り、画面全体にわたり高い光
学性能を確保するには各レンズ群を次の如く構成するの
が良い。
少なくしつつ広画角化を図り、画面全体にわたり高い光
学性能を確保するには各レンズ群を次の如く構成するの
が良い。
【００３９】（１）広角端における前記前群の合成屈折
力をφ123Wとするとき、 ０．３＜ｆｗ・φ123W＜１．２ （３） ０．６＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜３．０ （４） なる条件を満足することが良い。
力をφ123Wとするとき、 ０．３＜ｆｗ・φ123W＜１．２ （３） ０．６＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜３．０ （４） なる条件を満足することが良い。
【００４０】条件式（３）は前群の屈折力に関し、条件
式（３）の上限値を越えると、広角端において該前群の
屈折力が強くなりすぎテレフォト系の作用が強くなるた
め正のバックフォーカスを得ることが困難になる。又、
下限値を越えると前群の屈折力が弱くなりすぎ、レンズ
全長が増大すると同時に、該後群の屈折力を強めて広角
端の焦点距離を維持せねばならないため、変倍全域にわ
たって諸収差のバランスをとることが困難となる。
式（３）の上限値を越えると、広角端において該前群の
屈折力が強くなりすぎテレフォト系の作用が強くなるた
め正のバックフォーカスを得ることが困難になる。又、
下限値を越えると前群の屈折力が弱くなりすぎ、レンズ
全長が増大すると同時に、該後群の屈折力を強めて広角
端の焦点距離を維持せねばならないため、変倍全域にわ
たって諸収差のバランスをとることが困難となる。
【００４１】条件式（４）は第２群の負の屈折力に関す
るものであり、条件式（４）の上限値を越えると、第２
群の屈折力が弱くなりすぎるため、変倍の際のレンズ群
の移動量が大きくなりレンズ系の増大をまねく。又、下
限値を越えると、第２群の屈折力が強くなりすぎ高次の
球面収差が強く発生するため、これを補正することが困
難となってくる。
るものであり、条件式（４）の上限値を越えると、第２
群の屈折力が弱くなりすぎるため、変倍の際のレンズ群
の移動量が大きくなりレンズ系の増大をまねく。又、下
限値を越えると、第２群の屈折力が強くなりすぎ高次の
球面収差が強く発生するため、これを補正することが困
難となってくる。
【００４２】尚、本発明において、特に広角端でのレン
ズ全長の短縮化を図りつつ、光学性能を良好に補正する
には前述の条件式（３）、（４）の上限値と下限値を次
の如く ０．３５＜ｆｗ・φ123W＜０．９ （３ａ） ０．７５＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．０ （４ａ） と設定するのが良い。
ズ全長の短縮化を図りつつ、光学性能を良好に補正する
には前述の条件式（３）、（４）の上限値と下限値を次
の如く ０．３５＜ｆｗ・φ123W＜０．９ （３ａ） ０．７５＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．０ （４ａ） と設定するのが良い。
【００４３】（２）望遠端における前群の合成屈折力を
φ123Tズーム比をＺとしたとき、 ０．６＜ｆ３／ｆＷ＜２．０ （５） ０．２＜（φ123W／φ123T）／Ｚ＜０．８ （６） ０．２５＜β４Ｗ＜０．７ （７） ０．１＜ｆ５・（１−β５Ｗ）／ｆＷ＜０．６ （８） なる条件を満足するのが良い。
φ123Tズーム比をＺとしたとき、 ０．６＜ｆ３／ｆＷ＜２．０ （５） ０．２＜（φ123W／φ123T）／Ｚ＜０．８ （６） ０．２５＜β４Ｗ＜０．７ （７） ０．１＜ｆ５・（１−β５Ｗ）／ｆＷ＜０．６ （８） なる条件を満足するのが良い。
【００４４】条件式（５）は第３群の正の屈折力に関す
るものであり、条件式（５）の上限値を越えると、第３
群の屈折力が弱くなるため、変倍の際のレンズ群の移動
量が大きくなりレンズ系の増大をまねく。又、下限値を
越えると、第３群の屈折力が強くなりすぎ、それに伴い
第２群の負の屈折力を強くするか、変倍に伴う第２群の
移動量を増大させねばならなくなってくる。又後群に対
する倍率分担も大きくなってくるので良くない。
るものであり、条件式（５）の上限値を越えると、第３
群の屈折力が弱くなるため、変倍の際のレンズ群の移動
量が大きくなりレンズ系の増大をまねく。又、下限値を
越えると、第３群の屈折力が強くなりすぎ、それに伴い
第２群の負の屈折力を強くするか、変倍に伴う第２群の
移動量を増大させねばならなくなってくる。又後群に対
する倍率分担も大きくなってくるので良くない。
【００４５】条件式（６）は前群の変倍比に関するもの
である。条件式（６）の上限値を越えると前群での変倍
分担が大きくなりすぎ、前群におけるレンズ群の屈折力
が強くなったり、変倍の際の各レンズ群の移動量が増大
してくる。又下限値を越えると後群での変倍分担が大き
くなりすぎ、所定の変倍比を確保するための後群の各レ
ンズ群の移動量が増大してくるので良くない。
である。条件式（６）の上限値を越えると前群での変倍
分担が大きくなりすぎ、前群におけるレンズ群の屈折力
が強くなったり、変倍の際の各レンズ群の移動量が増大
してくる。又下限値を越えると後群での変倍分担が大き
くなりすぎ、所定の変倍比を確保するための後群の各レ
ンズ群の移動量が増大してくるので良くない。
【００４６】条件式（７）は広角端における第４群の横
倍率に関するものである。条件式（７）の上限値を越え
ると、広角端においてバックフォーカスが取りずらくな
り、結果として第５群のレンズ外径の増大をまねいてし
まう。又、下限値を越えると、一定の焦点距離を得るた
めに、他のレンズ群の屈折力が強くなってくるため変倍
時の収差変動を補正することが難しくなってくる。更に
前群の焦点距離をより長くしなければならず、レンズ全
長が長くなってくるので良くない。
倍率に関するものである。条件式（７）の上限値を越え
ると、広角端においてバックフォーカスが取りずらくな
り、結果として第５群のレンズ外径の増大をまねいてし
まう。又、下限値を越えると、一定の焦点距離を得るた
めに、他のレンズ群の屈折力が強くなってくるため変倍
時の収差変動を補正することが難しくなってくる。更に
前群の焦点距離をより長くしなければならず、レンズ全
長が長くなってくるので良くない。
【００４７】また望ましくは条件式（５）、（６）、
（７）は、以下の範囲とするのが良い。
（７）は、以下の範囲とするのが良い。
【００４８】０．８＜ｆ３／ｆＷ＜１．２５ （５）′ ０．２５＜（φ123W／φ123T）／Ｚ＜０．５ （６）′ ０．３５＜β４Ｗ＜０．６ （７）′ これによりレンズ系の小型化と良好な光学性能のバラン
スをより一層良好なものとすることができる。
スをより一層良好なものとすることができる。
【００４９】条件式（８）は第５群の屈折力と横倍率を
適切に設定し、主に所定のバックフォーカスを得る為の
ものである。条件式（８）の上限値を越えると広角端で
バックフォーカスが必要以上に長くなり、レンズ全長が
増大してくる。又下限値を越えると逆に広角端で所定の
バックフォーカスを得るのが難しくなると共に、第５群
のレンズ外径が増大してくるので良くない。
適切に設定し、主に所定のバックフォーカスを得る為の
ものである。条件式（８）の上限値を越えると広角端で
バックフォーカスが必要以上に長くなり、レンズ全長が
増大してくる。又下限値を越えると逆に広角端で所定の
バックフォーカスを得るのが難しくなると共に、第５群
のレンズ外径が増大してくるので良くない。
【００５０】（３）正の屈折力の第４群は少なくとも１
枚ずつの正レンズと負レンズとを有し、このうち最も物
体側のレンズ面は物体側に凹面を向け、最も像面側のレ
ンズ面は像面側に凸面を向けたレンズ構成とするのが良
い。
枚ずつの正レンズと負レンズとを有し、このうち最も物
体側のレンズ面は物体側に凹面を向け、最も像面側のレ
ンズ面は像面側に凸面を向けたレンズ構成とするのが良
い。
【００５１】（４）本発明のズームレンズに非球面を導
入するときは、例えば第４群内に非球面を導入すれば、
望遠端での像面弯曲と対面収差及び変倍に伴う収差変動
及び画面全体の収差補正を容易に補正することができ
る。本発明では第４群の最終面を非球面としている。又
第５群に導入すれば主に軸外収差を良好に補正すること
ができる。
入するときは、例えば第４群内に非球面を導入すれば、
望遠端での像面弯曲と対面収差及び変倍に伴う収差変動
及び画面全体の収差補正を容易に補正することができ
る。本発明では第４群の最終面を非球面としている。又
第５群に導入すれば主に軸外収差を良好に補正すること
ができる。
【００５２】（５）負の屈折力の第５群は少なくとも１
枚ずつの物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを
有し、第５群中の正レンズと負レンズの材質のアッベ数
の平均値を各々ν５Ｐ、ν５Ｎとしたとき、 １２＜ν５Ｎ−ν５Ｐ＜３５ （９） なる条件を満足するのが良い。条件式（９）の上限値又
は下限値を外れると変倍時における色収差変動が多く発
生してきて、これを他のレンズ群にて補正することが困
難となってくる。
枚ずつの物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを
有し、第５群中の正レンズと負レンズの材質のアッベ数
の平均値を各々ν５Ｐ、ν５Ｎとしたとき、 １２＜ν５Ｎ−ν５Ｐ＜３５ （９） なる条件を満足するのが良い。条件式（９）の上限値又
は下限値を外れると変倍時における色収差変動が多く発
生してきて、これを他のレンズ群にて補正することが困
難となってくる。
【００５３】（６）絞りは第３群の最も像面側のレンズ
面から第４群の最も像面側のレンズ面の間に存在する空
気間隔中に配置するのが入射瞳を適切な位置に配置する
ことができ、変倍による収差変動を抑えることができる
ので好ましい。そして絞りを変倍時に他のレンズ群とは
独立に移動させても良く、又、他のレンズ群と一体に移
動させても良い。それにより変倍時に移動する入射瞳位
置近傍に絞り位置を配置することが可能となり、小絞り
時の像面湾曲収差変化を防止するのに有利となる。
面から第４群の最も像面側のレンズ面の間に存在する空
気間隔中に配置するのが入射瞳を適切な位置に配置する
ことができ、変倍による収差変動を抑えることができる
ので好ましい。そして絞りを変倍時に他のレンズ群とは
独立に移動させても良く、又、他のレンズ群と一体に移
動させても良い。それにより変倍時に移動する入射瞳位
置近傍に絞り位置を配置することが可能となり、小絞り
時の像面湾曲収差変化を防止するのに有利となる。
【００５４】又、第４群でフォーカスを行なう場合、第
４群が絞りを含む場合、絞りを光軸上を固定状態にして
フォーカス群を移動させることはフォーカス時に絞り機
構を移動させるための駆動トルクの低減を行うことがで
きるので好ましい。
４群が絞りを含む場合、絞りを光軸上を固定状態にして
フォーカス群を移動させることはフォーカス時に絞り機
構を移動させるための駆動トルクの低減を行うことがで
きるので好ましい。
【００５５】（７）第４群を２つ以上のレンズ群に分割
し、変倍中又はフォーカスの際に各レンズ群に間隔を変
化させれば、変倍及びフォーカスの際の収差変動を少な
くすることができるので好ましい。
し、変倍中又はフォーカスの際に各レンズ群に間隔を変
化させれば、変倍及びフォーカスの際の収差変動を少な
くすることができるので好ましい。
【００５６】（８）本発明におけるフォーカスは第４群
を物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距
離物体へのフォーカスを行なっているが、他のレンズ群
を移動することによっても良い。例えば該前群を物体側
へ移動する方式でも良い。
を物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距
離物体へのフォーカスを行なっているが、他のレンズ群
を移動することによっても良い。例えば該前群を物体側
へ移動する方式でも良い。
【００５７】又、広角端においてバックフォーカスが充
分にある場合は第５群を像面側に移動して行なっても良
く、この際は第１群のレンズ外径の小型化を行なうのに
有効となる。又、第１群から第５群中の２つ以上のレン
ズ群を同時に移動させて行なっても良い。
分にある場合は第５群を像面側に移動して行なっても良
く、この際は第１群のレンズ外径の小型化を行なうのに
有効となる。又、第１群から第５群中の２つ以上のレン
ズ群を同時に移動させて行なっても良い。
【００５８】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
【００５９】又前述の各条件式と数値実施例における諸
数値との関係を表−１に示す。
数値との関係を表−１に示す。
【００６０】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを各々非球面係数としたとき、
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを各々非球面係数としたとき、
【００６１】
【外１】
【００６２】
【外２】
【００６３】
【外３】
【００６４】
【外４】
【００６５】
【外５】
【００６６】
【表１】
【００６７】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば広角端
の撮影画角が６４〜７２程度で変倍比３．５程度の高変
倍で良好に収差補正されたズームレンズを提供すること
ができる。
の撮影画角が６４〜７２程度で変倍比３．５程度の高変
倍で良好に収差補正されたズームレンズを提供すること
ができる。
【図１】本発明に関するズームレンズの近軸屈折力配置
を示す図。
を示す図。
【図２】本発明に関する数値実施例１のレンズ断面図。
【図３】本発明に関する数値実施例１の諸収差図。
【図４】本発明に関する数値実施例２のレンズ断面図。
【図５】本発明に関する数値実施例２の諸収差図。
【図６】本発明に関する数値実施例３のレンズ断面図。
【図７】本発明に関する数値実施例３の諸収差図。
【図８】本発明に関する数値実施例４のレンズ断面図。
【図９】本発明に関する数値実施例４の諸収差図。
Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 Ｌ５ 第５群 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 Ｓ．Ｃ 正弦条件 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面 ＳＰ 絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−136014（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−167520（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−85509（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−151975（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−27979（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−199070（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−146441（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 G02B
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側より順に、正の屈折力の第１群、
負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力
の第４群、負の屈折力の第５群の５つのレンズ群より成
り、広角端に対し望遠端においては各レンズ群は物体側
に位置し、広角端での第ｉ群と第ｉ＋１群の群間隔をＤ
ｉｗ、望遠端での第ｉ群と第ｉ＋１群の群間隔をＤｉ
ｔ、広角端及び望遠端での全系の焦点距離を各々Ｆｗ、
Ｆｔとすると全系の焦点距離が（Ｆｗ・Ｆｔ）１／２な
るズーム位置での第１、第２群間隔をＤ１ｍ、前記第５
群の焦点距離をｆ５、広角端における横倍率をβ５ｗと
するとき、 Ｄ１ｗ＜Ｄ１ｍ Ｄ１ｔ＜Ｄ１ｍ Ｄ２ｗ＞Ｄ２ｔ Ｄ３ｗ＜Ｄ３ｔ Ｄ４ｗ＞Ｄ４ｔ０．４５＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．５ １．２＜β５ｗ＜１．７ なる条件を満足することを特徴
とするズームレンズ。 - 【請求項２】 広角端における第１、第２、第３群の合
成焦点距離をφ１２３Ｗ、第２群の焦点距離をｆ２とす
るとき、 ０．３＜ｆｗ・φ１２３Ｗ＜１．２ ０．６＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜３．０ なる条件式を満足することを特徴とする請求項２記載の
ズームレンズ。 - 【請求項３】 請求項１又は２のズームレンズを有する
ことを特徴とするカメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05376694A JP3267435B2 (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | ズームレンズ |
| US08/735,571 US5691851A (en) | 1993-07-14 | 1996-10-23 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05376694A JP3267435B2 (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07261086A JPH07261086A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3267435B2 true JP3267435B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=12951943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05376694A Expired - Fee Related JP3267435B2 (ja) | 1993-07-14 | 1994-03-24 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267435B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0980309A (ja) * | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Nikon Corp | 変倍光学系 |
| JPH1039215A (ja) * | 1996-07-19 | 1998-02-13 | Sigma Corp | リアフォーカスの望遠ズームレンズ |
| US7649693B2 (en) | 2005-03-11 | 2010-01-19 | Sony Corporation | Zoom lens and image pick-up apparatus |
| WO2014069449A1 (ja) | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
| JP6326713B2 (ja) * | 2012-10-30 | 2018-05-23 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置 |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP05376694A patent/JP3267435B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07261086A (ja) | 1995-10-13 |
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Legal Events
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