JP3412908B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP3412908B2 JP3412908B2 JP11102894A JP11102894A JP3412908B2 JP 3412908 B2 JP3412908 B2 JP 3412908B2 JP 11102894 A JP11102894 A JP 11102894A JP 11102894 A JP11102894 A JP 11102894A JP 3412908 B2 JP3412908 B2 JP 3412908B2
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- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリアフォーカス方式のズ
ームレンズに関し、ビデオカメラ等に用いられるズーム
レンズで、特にバックフォーカスが長いかまたは射出瞳
からの光学的距離が長いか、もしくは両者の長いリアフ
ォーカス式ズームレンズに関するものである。
ームレンズに関し、ビデオカメラ等に用いられるズーム
レンズで、特にバックフォーカスが長いかまたは射出瞳
からの光学的距離が長いか、もしくは両者の長いリアフ
ォーカス式ズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より写真用カメラやビデオカメラな
どに使われるズームレンズに於いて、物体側の第１レン
ズ群より後方のレンズ群を移動させてフォーカスを行
う、いわゆるリアフォーカス方式を採用した例が色々と
提案されている。これは、リアフォーカス方式が比較的
小型軽量のレンズ群を移動させるので、レンズ群の駆動
力が小さくて済み且つ迅速な焦点合わせが出来る等の特
長があるためである。
どに使われるズームレンズに於いて、物体側の第１レン
ズ群より後方のレンズ群を移動させてフォーカスを行
う、いわゆるリアフォーカス方式を採用した例が色々と
提案されている。これは、リアフォーカス方式が比較的
小型軽量のレンズ群を移動させるので、レンズ群の駆動
力が小さくて済み且つ迅速な焦点合わせが出来る等の特
長があるためである。
【０００３】このようなリアフォーカス式のズームレン
ズとして例えば特開昭６３−４４６１４号公報では物体
側より順に正の屈折力の第１群と、変倍用の負の屈折力
の第２群と、変倍に伴う像面変動を補正するための負の
屈折力の第３群と、そして正の屈折力の第４群の４つの
レンズ群より成るいわゆる４群ズームレンズにおいて、
第３群を移動させてフォーカスを行っている。
ズとして例えば特開昭６３−４４６１４号公報では物体
側より順に正の屈折力の第１群と、変倍用の負の屈折力
の第２群と、変倍に伴う像面変動を補正するための負の
屈折力の第３群と、そして正の屈折力の第４群の４つの
レンズ群より成るいわゆる４群ズームレンズにおいて、
第３群を移動させてフォーカスを行っている。
【０００４】しかしながらこの種のズームレンズは第３
群の移動空間を確保しなければならず、レンズ全長が増
大する傾向がある。また特開昭５８−１３６０１２号公
報では変倍部を３つ以上のレンズ群で構成し、この内の
一部レンズ群を移動させてフォーカスを行っている。
群の移動空間を確保しなければならず、レンズ全長が増
大する傾向がある。また特開昭５８−１３６０１２号公
報では変倍部を３つ以上のレンズ群で構成し、この内の
一部レンズ群を移動させてフォーカスを行っている。
【０００５】特開昭６３−２４７３１６号公報では物体
側より順に正の屈折力の第１群と、負の屈折力の第２群
と、正の屈折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の
４つのレンズ群を有し、第２群を移動させて変倍を行い
第４群を移動させて変倍に伴う像面変動とフォーカスを
行っている。
側より順に正の屈折力の第１群と、負の屈折力の第２群
と、正の屈折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の
４つのレンズ群を有し、第２群を移動させて変倍を行い
第４群を移動させて変倍に伴う像面変動とフォーカスを
行っている。
【０００６】特開昭５８−１６０９１３号公報では物体
側より順に正の屈折力の第１群と、負の屈折力の第２群
と、正の屈折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の
４つのレンズ群を有し、第１群と第２群を移動させて変
倍を行い、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて行
っている。そしてこれらのレンズ群のうち１つまたは２
つ以上のレンズ群を移動させてフォーカスを行ってい
る。
側より順に正の屈折力の第１群と、負の屈折力の第２群
と、正の屈折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の
４つのレンズ群を有し、第１群と第２群を移動させて変
倍を行い、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて行
っている。そしてこれらのレンズ群のうち１つまたは２
つ以上のレンズ群を移動させてフォーカスを行ってい
る。
【０００７】特開昭６２−２４２１３号公報では物体側
より順に正の屈折力の第１群と、負の屈折力の第２群
と、正の屈折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の
４つのレンズ群を有し、第２群を移動させて変倍を行
い、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正する
と共にフォーカスを行っている。
より順に正の屈折力の第１群と、負の屈折力の第２群
と、正の屈折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の
４つのレンズ群を有し、第２群を移動させて変倍を行
い、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正する
と共にフォーカスを行っている。
【０００８】特開昭６３−２７８０１３号公報記載のズ
ームレンズは順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ
群、負の第３レンズ群、正の第４レンズ群を配し、第２
レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ群で像面
移動を補償すると共にフォーカシングを行っている。
ームレンズは順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ
群、負の第３レンズ群、正の第４レンズ群を配し、第２
レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ群で像面
移動を補償すると共にフォーカシングを行っている。
【０００９】しかしながらこの形態のズームレンズで
は、第２レンズ群からの発散光束を第３レンズ群で更に
発散させるので第４レンズ群が大型化し、またフォーカ
スによる収差変動が大きくなる傾向がある。
は、第２レンズ群からの発散光束を第３レンズ群で更に
発散させるので第４レンズ群が大型化し、またフォーカ
スによる収差変動が大きくなる傾向がある。
【００１０】特開昭６３−２９７１８号公報は、順に負
レンズ、正レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成さ
れ全体として正の焦点距離距離を有する第１群と、負レ
ンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成され
全体として負の焦点距離を有し変倍時に可動であって主
として変倍をつかさどる第２群と、１枚、２枚又は３枚
のレンズにて構成され全体として正の焦点距離を有し常
時固定であって射出角でほぼアフォーカルにする役割を
なし非球面を含んでいる第３群と、少し大きな空気間隔
をあけて負レンズ、正レンズ、正レンズ又は正レンズ、
正レンズ、負レンズの３枚のレンズにて構成され全体と
して正の焦点距離を有し変倍時に発生する焦点位置の変
動をなくすいわゆるコンペンセーターの役割をすると共
に、合焦のために可動である第４群より構成したズーム
レンズを開示している。しかしながら、第４群に対する
第３群の焦点距離の比が強過ぎると充分長いバックフォ
ーカスを得難くなる。
レンズ、正レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成さ
れ全体として正の焦点距離距離を有する第１群と、負レ
ンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成され
全体として負の焦点距離を有し変倍時に可動であって主
として変倍をつかさどる第２群と、１枚、２枚又は３枚
のレンズにて構成され全体として正の焦点距離を有し常
時固定であって射出角でほぼアフォーカルにする役割を
なし非球面を含んでいる第３群と、少し大きな空気間隔
をあけて負レンズ、正レンズ、正レンズ又は正レンズ、
正レンズ、負レンズの３枚のレンズにて構成され全体と
して正の焦点距離を有し変倍時に発生する焦点位置の変
動をなくすいわゆるコンペンセーターの役割をすると共
に、合焦のために可動である第４群より構成したズーム
レンズを開示している。しかしながら、第４群に対する
第３群の焦点距離の比が強過ぎると充分長いバックフォ
ーカスを得難くなる。
【００１１】特開平５−７２４７２号公報は順に正の屈
折力を持ち固定の第１群と、負の屈折力を持ち変倍の為
の第２群と、固定で集光作用を有し正の屈折力の第３群
と、像面位置を維持する為で、光軸上を移動する正の屈
折力の第４群を有する非球面ズームレンズを開示する。
このズームレンズは、第３群と第４群が比較的大きな空
気間隔を有し、第１群は前方より順に負レンズと両凸レ
ンズそしてメニスカス正レンズを配し、第２群はメニス
カス負レンズおよび両凹レンズと正レンズを配し、第３
群は１面以上の非球面である単レンズから構成され、第
４群は１面以上の非球面を有するレンズを含み且つ１枚
の負レンズと２枚の正レンズを配している。
折力を持ち固定の第１群と、負の屈折力を持ち変倍の為
の第２群と、固定で集光作用を有し正の屈折力の第３群
と、像面位置を維持する為で、光軸上を移動する正の屈
折力の第４群を有する非球面ズームレンズを開示する。
このズームレンズは、第３群と第４群が比較的大きな空
気間隔を有し、第１群は前方より順に負レンズと両凸レ
ンズそしてメニスカス正レンズを配し、第２群はメニス
カス負レンズおよび両凹レンズと正レンズを配し、第３
群は１面以上の非球面である単レンズから構成され、第
４群は１面以上の非球面を有するレンズを含み且つ１枚
の負レンズと２枚の正レンズを配している。
【００１２】しかしながらこの形態のズームレンズはバ
ックフォーカスは長くなるが、実施例に照らすとズーミ
ングの中間位置で射出瞳から色分解光学系までの距離が
かなり短くなり色分解光学系での色シェーディングが発
生し易くなる。
ックフォーカスは長くなるが、実施例に照らすとズーミ
ングの中間位置で射出瞳から色分解光学系までの距離が
かなり短くなり色分解光学系での色シェーディングが発
生し易くなる。
【００１３】米国特許明細書第４２９９４５４号では、
物体側より順に第１正レンズ群、第２負レンズ群、後方
の正レンズ群より構成され、負レンズ群を含む少なくと
も２つのレンズ群を移動させて変倍を行い、第２負レン
ズ群は物体側から第１、第２の負レンズと正のダブレッ
トから成るズームレンズが開示されている。しかし実施
例に第３レンズ群の最も物体側に負レンズを配置したも
のが提示されているが、この場合、第３レンズ群が移動
しているために機構が複雑になり易く、充分長いバック
フォーカスは得難かった。
物体側より順に第１正レンズ群、第２負レンズ群、後方
の正レンズ群より構成され、負レンズ群を含む少なくと
も２つのレンズ群を移動させて変倍を行い、第２負レン
ズ群は物体側から第１、第２の負レンズと正のダブレッ
トから成るズームレンズが開示されている。しかし実施
例に第３レンズ群の最も物体側に負レンズを配置したも
のが提示されているが、この場合、第３レンズ群が移動
しているために機構が複雑になり易く、充分長いバック
フォーカスは得難かった。
【００１４】米国再発行特許明細書第３２９２３号は、
物体側より順に第１正レンズ群、第２負レンズ群、絞り
そして第３正レンズ群、第４正レンズ群を配し、第１、
第４レンズ群は変倍の際、同じ方向に動き、絞りは変倍
の際に固定されるズームレンズが開示されている。実施
例中では第３レンズ群の最も物体側に負レンズを配置し
たものが提示されているが、バックフォーカスが充分長
いとは言えないものである。
物体側より順に第１正レンズ群、第２負レンズ群、絞り
そして第３正レンズ群、第４正レンズ群を配し、第１、
第４レンズ群は変倍の際、同じ方向に動き、絞りは変倍
の際に固定されるズームレンズが開示されている。実施
例中では第３レンズ群の最も物体側に負レンズを配置し
たものが提示されているが、バックフォーカスが充分長
いとは言えないものである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ズームレンズ
にリヤーフォーカス方式を採用すると前述の様にレンズ
系全体が小型化され、また迅速なフォーカスが可能とな
り、更に近接影影の容易に行える構成となる特長があ
る。
にリヤーフォーカス方式を採用すると前述の様にレンズ
系全体が小型化され、また迅速なフォーカスが可能とな
り、更に近接影影の容易に行える構成となる特長があ
る。
【００１６】しかしながらその反面、フォーカスの際の
収差変動が大きくなり易く、無限遠物体から近距離物体
に至る物体距離全般に渡って、レンズ系全体の小型化を
図りつつ高い光学性能を得るのは大変むずかしくなって
くる。
収差変動が大きくなり易く、無限遠物体から近距離物体
に至る物体距離全般に渡って、レンズ系全体の小型化を
図りつつ高い光学性能を得るのは大変むずかしくなって
くる。
【００１７】また現在民生用のビデオカメラ用のズーム
レンズは多くの物が単板式が用いられており、この場合
業務用におもに用いられている多板式のレンズに用いら
れている色分解プリズム等を使用せずともよいのでバッ
クフォーカスや射出瞳位置は比較的短くなっている。
レンズは多くの物が単板式が用いられており、この場合
業務用におもに用いられている多板式のレンズに用いら
れている色分解プリズム等を使用せずともよいのでバッ
クフォーカスや射出瞳位置は比較的短くなっている。
【００１８】しかしながら多板式の場合、撮影レンズの
後方に色分解プリズム等を配置せねばならないため単板
式の民生用のビデオカメラ用のズームレンズに対し比較
的長いバックフォーカスと充分に長い射出瞳位置が必要
になるという問題が生じてくる。
後方に色分解プリズム等を配置せねばならないため単板
式の民生用のビデオカメラ用のズームレンズに対し比較
的長いバックフォーカスと充分に長い射出瞳位置が必要
になるという問題が生じてくる。
【００１９】本発明は、リヤフォーカス方式を採用し、
レンズ系全体の大型化を防止しつつ広角端から望遠端に
わたる焦点距離全般で良好な光学性能を実現し、好まし
くはバックフォーカスが長く射出瞳が遠く離れた位置に
在る簡易な構成のズームレンズを提供するものである。
レンズ系全体の大型化を防止しつつ広角端から望遠端に
わたる焦点距離全般で良好な光学性能を実現し、好まし
くはバックフォーカスが長く射出瞳が遠く離れた位置に
在る簡易な構成のズームレンズを提供するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明は、物体側（前方）より順に、正の屈折力を
有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ
群、第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を
有し、前記第２レンズ群を物体側から像面側へ軸上移動
させて変倍を行うと共に、前記第４レンズ群が変倍に伴
う像面移動の補償とフォーカスを行うズームレンズであ
って、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと
１枚の正レンズより構成され、その際、第３レンズ群の
最も物体側のレンズが負レンズであり、また第３レンズ
群の直前に絞りを配置し、前記第１レンズ群から第４レ
ンズ群までの広角端における合成焦点距離をＦｗ、広角
端における物体距離無限時のこのズームレンズのバック
フォーカスをＢＦｗ、前記第３レンズ群と第４レンズ群
の焦点距離をそれぞれＦ３，Ｆ４とするとき、 ３．０＜ＢＦｗ／Ｆｗ＜６．０ …（１）１．５＜Ｆ３／Ｆ４≦３．２６８ …（２） なる条件を満足するようにした。その際、好ましくは第
１レンズ群と第３レンズ群は変倍中固定である。このよ
うに第３レンズ群の最も物体側のレンズを負レンズとす
る事で充分に長いバックフォーカスと射出瞳位置を確保
し、該第３レンズ群最も物体側に絞りを配置することで
絞りより物体側を短くし前玉径を小型にしている。
め、本発明は、物体側（前方）より順に、正の屈折力を
有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ
群、第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を
有し、前記第２レンズ群を物体側から像面側へ軸上移動
させて変倍を行うと共に、前記第４レンズ群が変倍に伴
う像面移動の補償とフォーカスを行うズームレンズであ
って、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと
１枚の正レンズより構成され、その際、第３レンズ群の
最も物体側のレンズが負レンズであり、また第３レンズ
群の直前に絞りを配置し、前記第１レンズ群から第４レ
ンズ群までの広角端における合成焦点距離をＦｗ、広角
端における物体距離無限時のこのズームレンズのバック
フォーカスをＢＦｗ、前記第３レンズ群と第４レンズ群
の焦点距離をそれぞれＦ３，Ｆ４とするとき、 ３．０＜ＢＦｗ／Ｆｗ＜６．０ …（１）１．５＜Ｆ３／Ｆ４≦３．２６８ …（２） なる条件を満足するようにした。その際、好ましくは第
１レンズ群と第３レンズ群は変倍中固定である。このよ
うに第３レンズ群の最も物体側のレンズを負レンズとす
る事で充分に長いバックフォーカスと射出瞳位置を確保
し、該第３レンズ群最も物体側に絞りを配置することで
絞りより物体側を短くし前玉径を小型にしている。
【００２１】更に前記第３レンズ群の最も物体側の負レ
ンズは像側に、もう一方の面に比して強い凹面を有する
ことである。このようにすることでバックフォーカスや
射出瞳位置を長くするために最も物体側の負レンズで発
散させられた光束がその次のレンズに入射するときに発
生する球面収差をキャンセルしている。
ンズは像側に、もう一方の面に比して強い凹面を有する
ことである。このようにすることでバックフォーカスや
射出瞳位置を長くするために最も物体側の負レンズで発
散させられた光束がその次のレンズに入射するときに発
生する球面収差をキャンセルしている。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】他方前述した第２レンズ群の焦点距離をＦ
２ とし、第１レンズ群から第４レンズ群までの望遠端に
おける合成焦点距離をＦｔ、望遠端における第１レンズ
群から第３レンズ群までの合成焦点距離をＦａｔとする
とき、 −０．５＜Ｆｔ／Ｆａｔ＜０．５ …（３） −２＜Ｆｗ／Ｆ２＜−０．２５ …（４） なる条件式の１つ以上を満足するのが望ましい。
２ とし、第１レンズ群から第４レンズ群までの望遠端に
おける合成焦点距離をＦｔ、望遠端における第１レンズ
群から第３レンズ群までの合成焦点距離をＦａｔとする
とき、 −０．５＜Ｆｔ／Ｆａｔ＜０．５ …（３） −２＜Ｆｗ／Ｆ２＜−０．２５ …（４） なる条件式の１つ以上を満足するのが望ましい。
【００２６】
【実施例】図１は本発明に関するズームレンズの光学断
面を示している。１は正の屈折力を有する固定の第１レ
ンズ群、２は負の屈折力を有し変倍のために光軸上を移
動する第２レンズ群、３は正又は負の屈折力を有する固
定の第３レンズ群、４は正の屈折力を有し、変倍の際の
像面移動を補償するための第４レンズ群である。また５
は光学諸要素の等価物で、無くても良いものとする。Ｓ
Ｐは開口絞りである。
面を示している。１は正の屈折力を有する固定の第１レ
ンズ群、２は負の屈折力を有し変倍のために光軸上を移
動する第２レンズ群、３は正又は負の屈折力を有する固
定の第３レンズ群、４は正の屈折力を有し、変倍の際の
像面移動を補償するための第４レンズ群である。また５
は光学諸要素の等価物で、無くても良いものとする。Ｓ
Ｐは開口絞りである。
【００２７】本実施例においては第４レンズ群を移動さ
せて変倍に伴う像面変動の補正を行うと共にフォーカス
を行うようにしている。特に広角端から望遠端への変倍
に際して物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させて
いる。これにより第３レンズ群と第４レンズ群との空間
の有効利用を図りレンズ全長の短縮化を効果的に達成し
ている。
せて変倍に伴う像面変動の補正を行うと共にフォーカス
を行うようにしている。特に広角端から望遠端への変倍
に際して物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させて
いる。これにより第３レンズ群と第４レンズ群との空間
の有効利用を図りレンズ全長の短縮化を効果的に達成し
ている。
【００２８】本実施例において、例えば望遠端において
無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は、
第４レンズ群を前方へ繰り出すことにより行っている。
無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は、
第４レンズ群を前方へ繰り出すことにより行っている。
【００２９】本実施例では従来の４群ズームレンズにお
いて第１レンズ群を繰り出してフォーカスを行う場合に
比べて前述のようなリアフォーカス方式を採ることによ
り第１レンズ群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止
している。
いて第１レンズ群を繰り出してフォーカスを行う場合に
比べて前述のようなリアフォーカス方式を採ることによ
り第１レンズ群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止
している。
【００３０】以下、前述の条件式をその極値の意味を説
明する。
明する。
【００３１】条件式（１）はバックフォーカスを規制す
るものである。当条件式の下限値を越えてバックフォー
カスが短くなると色分解プリズム等の光学要素を配置す
ることができなくなったり、射出瞳が短くテレセントリ
ック系から大きくズレることになり、プリズムに入射す
る光線の角度がきつくなって色シーデングが無視できな
い程度に発生する。逆に上限を越えてバックフォーカス
が長くなると第４レンズ群の有効径が大きくなりレンズ
が重くなるためスムーズにフォーカシングができなくな
る問題が生じる。
るものである。当条件式の下限値を越えてバックフォー
カスが短くなると色分解プリズム等の光学要素を配置す
ることができなくなったり、射出瞳が短くテレセントリ
ック系から大きくズレることになり、プリズムに入射す
る光線の角度がきつくなって色シーデングが無視できな
い程度に発生する。逆に上限を越えてバックフォーカス
が長くなると第４レンズ群の有効径が大きくなりレンズ
が重くなるためスムーズにフォーカシングができなくな
る問題が生じる。
【００３２】更に望ましくは３．０
＜ＢＦｗ／Ｆｗ＜５．０
の様に上限値を減縮することは、バックフォーカスや射
出瞳距離を長くし、小型化を催進するのに役立つ。
出瞳距離を長くし、小型化を催進するのに役立つ。
【００３３】条件式（２）は第３レンズ群と第４レンズ
群の焦点距離に関するもので、絞り以降のコンパクト化
を達成しつつバックフォーカスや射出瞳距離を充分長く
して良好な光学性能を維持するためのものである。
群の焦点距離に関するもので、絞り以降のコンパクト化
を達成しつつバックフォーカスや射出瞳距離を充分長く
して良好な光学性能を維持するためのものである。
【００３４】条件式（２）の下限値を越えて第３レンズ
群の焦点距離が短くなると変倍に伴うあるいはフォーカ
シング時の球面収差の変動補正が困難となる。またバッ
クフォーカスを充分確保するのが困難となったり、ズー
ム中間位置での射出量距離が短くなり易く、第４レンズ
群の移動量が大きくなってズーミング時やフォーカシン
グ時の収差変動が大きくなると言った問題が生じる。逆
に上限値を越えて第３レンズ群の焦点距離が長くなる
と、第３レンズ群から射出する光束の発散度が大きくな
るので第４レンズ群の有効径が大きくなってレンズが重
くなるためスムーズなフォーカシングがし難くなる。
群の焦点距離が短くなると変倍に伴うあるいはフォーカ
シング時の球面収差の変動補正が困難となる。またバッ
クフォーカスを充分確保するのが困難となったり、ズー
ム中間位置での射出量距離が短くなり易く、第４レンズ
群の移動量が大きくなってズーミング時やフォーカシン
グ時の収差変動が大きくなると言った問題が生じる。逆
に上限値を越えて第３レンズ群の焦点距離が長くなる
と、第３レンズ群から射出する光束の発散度が大きくな
るので第４レンズ群の有効径が大きくなってレンズが重
くなるためスムーズなフォーカシングがし難くなる。
【００３５】別の条件式（３）は第３レンズ群を射出す
る軸上光線の平行度（アフォーカル度）に関するもので
ある。条件式の上限値を越えて軸上光束の収斂度が強く
なると至近距離物体での非点隔差が大きくなると共にメ
リディオナル像面が補正不足になり易い。逆に下限値を
越えて軸上光束の発散度が強くなると第４レンズ群への
入射高が高くなって球面収差が多く発生してくると言う
問題が生じる。
る軸上光線の平行度（アフォーカル度）に関するもので
ある。条件式の上限値を越えて軸上光束の収斂度が強く
なると至近距離物体での非点隔差が大きくなると共にメ
リディオナル像面が補正不足になり易い。逆に下限値を
越えて軸上光束の発散度が強くなると第４レンズ群への
入射高が高くなって球面収差が多く発生してくると言う
問題が生じる。
【００３６】他方、条件式（４）は第２レンズ群の焦点
距離を規制している。この条件式の上限値を越えて第２
レンズ群の焦点距離が短くなるとベッツバール和がアン
ダーで大きくなる像面の倒れ等の収差補正が困難にな
る。逆に下限値を越えて第２レンズ群の焦点距離が長く
なると第２レンズ群の移動量が増え、前玉径が大きくな
り過ぎると言う問題がある。
距離を規制している。この条件式の上限値を越えて第２
レンズ群の焦点距離が短くなるとベッツバール和がアン
ダーで大きくなる像面の倒れ等の収差補正が困難にな
る。逆に下限値を越えて第２レンズ群の焦点距離が長く
なると第２レンズ群の移動量が増え、前玉径が大きくな
り過ぎると言う問題がある。
【００３７】以上述べた様に条件式（３）あるいは
（４）はバックフォーカスや射出瞳距離を長くしつつ良
好な光学性能を満足するためのものであるが、更に望ま
しくは条件式（３）、（４）を −０．５＜Ｆｔ／Ｆａｔ＜０．３ −１．２＜Ｆｗ／Ｆ２ ＜−０．３ の様に上限値あるいは下限値もしくは両者を減縮すると
良い。
（４）はバックフォーカスや射出瞳距離を長くしつつ良
好な光学性能を満足するためのものであるが、更に望ま
しくは条件式（３）、（４）を −０．５＜Ｆｔ／Ｆａｔ＜０．３ −１．２＜Ｆｗ／Ｆ２ ＜−０．３ の様に上限値あるいは下限値もしくは両者を減縮すると
良い。
【００３８】以上とは別に、充分長いバックフォーカス
と射出瞳位置にするには以下の条件を満たすのがより好
ましい。
と射出瞳位置にするには以下の条件を満たすのがより好
ましい。
【００３９】
０．３＜Ｄ34t ／√（Ｆｗ×Ｆｔ）＜１．５…（５）
−６＜Ｆ1 ／Ｆ2 ＜−３…（６）
ここでＤ34t は望遠端無限遠における第３レンズ群と第
４レンズ群の間隔、Ｆｗ、Ｆｔはそれぞれ広角端と望遠
端における全系の焦点距離、Ｆｉは第ｉレンズ群の焦点
距離である。
４レンズ群の間隔、Ｆｗ、Ｆｔはそれぞれ広角端と望遠
端における全系の焦点距離、Ｆｉは第ｉレンズ群の焦点
距離である。
【００４０】条件式（５）は望遠端無限遠における第３
レンズ群と第４レンズ群の間隔に関するものである。条
件式（５）の上限を越えて第３レンズ群と第４レンズ群
の間隔が広がると第４レンズ群に入射する軸外光束高が
高くなり収差補正が困難になると共に第４レンズ群の有
効径が大きくなるという問題点も生じる。逆に下限を越
えて間隔が狭くなると第４レンズ群の至近でのフォーカ
スによる繰り出し量を確保することが困難になるという
問題が生じる。
レンズ群と第４レンズ群の間隔に関するものである。条
件式（５）の上限を越えて第３レンズ群と第４レンズ群
の間隔が広がると第４レンズ群に入射する軸外光束高が
高くなり収差補正が困難になると共に第４レンズ群の有
効径が大きくなるという問題点も生じる。逆に下限を越
えて間隔が狭くなると第４レンズ群の至近でのフォーカ
スによる繰り出し量を確保することが困難になるという
問題が生じる。
【００４１】条件式（６）は第１レンズ群と第２レンズ
群の焦点距離に関するものであり、コンパクト化を達成
しつつバックフォーカスの長くて良好な光学性能を維持
するためのものである。条件式（６）の下限値を越えて
第２レンズ群の焦点距離が長くなり、第１レンズ群の焦
点距離が短くなると第２レンズ群の移動量が増大し全長
や前玉径を小型化する事が困難になる。また望遠端近傍
での第４レンズ群の移動量が大きくなりズーミング時の
収差の変動が大きくなる傾向がある。逆に上限を越える
と歪曲等の諸収差を良好な補正が難しくなる。
群の焦点距離に関するものであり、コンパクト化を達成
しつつバックフォーカスの長くて良好な光学性能を維持
するためのものである。条件式（６）の下限値を越えて
第２レンズ群の焦点距離が長くなり、第１レンズ群の焦
点距離が短くなると第２レンズ群の移動量が増大し全長
や前玉径を小型化する事が困難になる。また望遠端近傍
での第４レンズ群の移動量が大きくなりズーミング時の
収差の変動が大きくなる傾向がある。逆に上限を越える
と歪曲等の諸収差を良好な補正が難しくなる。
【００４２】その際、望ましくは条件式（５）（６）に
ついて、 ０．３＜Ｄ34t ／√（Ｆｗ×Ｆｔ）＜１．２ −５．５＜Ｆ1 ／Ｆ2 ＜−３．５ を満足すると性能は更に向上する。
ついて、 ０．３＜Ｄ34t ／√（Ｆｗ×Ｆｔ）＜１．２ −５．５＜Ｆ1 ／Ｆ2 ＜−３．５ を満足すると性能は更に向上する。
【００４３】尚、更に良好な光学性能で、かつ充分長い
バックフォーカスと射出瞳位置であり、かつ小型にする
には上記条件式（１）から（６）は夫々以下の条件を満
足することがより望ましい。
バックフォーカスと射出瞳位置であり、かつ小型にする
には上記条件式（１）から（６）は夫々以下の条件を満
足することがより望ましい。
【００４４】
３．０＜ＢＦｗ／Ｆｗ＜４．５１．８＜Ｆ３／Ｆ４≦３．２６８
−０．２＜Ｆｔ／Ｆａｔ＜０．１
−０．８＜Ｆｗ／Ｆ２＜−０．４
０．３＜Ｄ３４ｔ／√（Ｆｗ×Ｆｔ）＜１．２
−５．２＜Ｆ１／Ｆ２＜−４．０
【００４５】次に本発明の実施例に対応する数値実施例
１，２，４〜６と参考例の数値実施例３を示す。尚、数
値実施例においてＲｉ は物体側より順に第ｉ番目の曲
率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び
空気間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より順に第ｉ番
目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
１，２，４〜６と参考例の数値実施例３を示す。尚、数
値実施例においてＲｉ は物体側より順に第ｉ番目の曲
率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び
空気間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より順に第ｉ番
目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
【００４６】また数値実施例１におけるｒ２７〜ｒ２９
は光学フィルター、フェースプレート等を示す。
は光学フィルター、フェースプレート等を示す。
【００４７】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、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ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、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを各々非球面係数としたとき
【００４８】
【外１】
なる式で表している。ｅ-oiは１０-iを表わしている。
【００４９】また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。
諸数値との関係を表１に示す。
【００５０】
【表１】
因みに収差図で（Ａ）は広角端の、（Ｂ）は望遠端の縦
収差を示している。
収差を示している。
【００５１】
【外２】
【００５２】
【外３】
【００５３】
【外４】
【００５４】
【外５】
【００５５】
【外６】
【００５６】
【外７】
【００５７】
【発明の効果】以上述べた様に本発明は諸収差図に示し
た様な良好な収差補正を実現し、バックフォーカスが長
く、射出瞳が遠く離れた大口径比のリアフォーカス式の
ズームレンズを達成することができる。
た様な良好な収差補正を実現し、バックフォーカスが長
く、射出瞳が遠く離れた大口径比のリアフォーカス式の
ズームレンズを達成することができる。
【図１】数値実施例１に対応する光学断面図。
【図２】数値実施例１の収差図。
【図３】数値実施例２に対応する光学断面図。
【図４】数値実施例２の収差図。
【図５】数値実施例３に対応する光学断面図。
【図６】数値実施例３の収差図。
【図７】数値実施例４に対応する光学断面図。
【図８】数値実施例４の収差図。
【図９】数値実施例５に対応する光学断面図。
【図１０】数値実施例５の収差図。
【図１１】数値実施例６に対応する光学断面図。
【図１２】数値実施例６の収差図。
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
ＳＰ 絞り
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＭ メリディオナル像面
ΔＳ サジタル像面
─────────────────────────────────────────────────────
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63−29719（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−51199（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−247316（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 (5)
- 【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、負の屈折力を有する第２レンズ群、第３レ
ンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を有し、前記
第２レンズ群を物体側から像面側へ軸上移動させて変倍
を行うと共に前記第４レンズ群が変倍に伴う像面移動の
補償とフォーカスを行うズームレンズであって、前記第
３レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レン
ズより構成され、その際、第３レンズ群の最も物体側の
レンズが負レンズであり、また第３レンズ群の直前に絞
りを配置し、前記第１レンズ群から第４レンズ群までの
広角端における合成焦点距離をＦｗ、広角端における物
体距離無限時のこのズームレンズのバックフォーカスを
ＢＦｗ、前記第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離を
それぞれＦ３，Ｆ４とするとき、 ３．０＜ＢＦｗ／Ｆｗ＜６．０１．５＜Ｆ３／Ｆ４≦３．２６８ 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】 前記第３レンズ群の最も物体側の負レン
ズは像側に、他面より強いパワーの凹面を有することを
特徴とする請求項１のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記第２レンズ群の焦点距離をＦ ２ と
し、前記第１レンズ群から第４レンズ群までの望遠端に
おける合成焦点距離をＦｔ、望遠端における前記第１レ
ンズ群から第３レンズ群までの合成焦点距離をＦａｔと
するとき、 −０．５＜Ｆｔ／Ｆａｔ＜０．５−２＜Ｆｗ／Ｆ ２ ＜−０．２５ なる条件式を満足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】 望遠端における物体距離無限時の前記第
３レンズ群と第４レンズ群の間隔をＤ３４ｔ、前記第１
レンズ群から第４レンズ群までの望遠端における合成焦
点距離をＦｔ、前記第１レンズ群と第２レンズ群の焦点
距離をそれぞれＦ３，Ｆ４とするとき、 ０．３＜Ｄ３４ｔ／√（Ｆｗ×Ｆｔ）＜１．５ −６＜Ｆ１／Ｆ２＜−３ なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４
いずれか１項記載のズームレンズ。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４いずれか１項記載
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 |
|---|---|---|---|
| JP11102894A JP3412908B2 (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | ズームレンズ |
| US08/411,157 US5963378A (en) | 1994-03-30 | 1995-03-27 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11102894A JP3412908B2 (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318804A JPH07318804A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3412908B2 true JP3412908B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=14550573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11102894A Expired - Fee Related JP3412908B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-05-25 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412908B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6751028B1 (en) | 1998-03-10 | 2004-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus using the same |
| JP4447703B2 (ja) | 1999-10-20 | 2010-04-07 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| US6606202B2 (en) | 2000-09-26 | 2003-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and optical apparatus using the same |
| JP3826061B2 (ja) | 2002-03-29 | 2006-09-27 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 |
| JP4240950B2 (ja) * | 2002-08-19 | 2009-03-18 | キヤノン株式会社 | ズームレンズおよびそれを有する光学機器 |
| JP4411010B2 (ja) | 2003-05-06 | 2010-02-10 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた撮像機器 |
| JP4612790B2 (ja) | 2003-08-01 | 2011-01-12 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP4612795B2 (ja) | 2004-01-30 | 2011-01-12 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 |
| JP4708734B2 (ja) | 2004-05-28 | 2011-06-22 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP4585794B2 (ja) | 2004-05-31 | 2010-11-24 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP5335373B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-11-06 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
| CN115220205B (zh) * | 2022-09-01 | 2024-01-30 | 舜宇光学(中山)有限公司 | 变焦镜头 |
-
1994
- 1994-05-25 JP JP11102894A patent/JP3412908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07318804A (ja) | 1995-12-08 |
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