JPH04343313A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH04343313A JPH04343313A JP3116150A JP11615091A JPH04343313A JP H04343313 A JPH04343313 A JP H04343313A JP 3116150 A JP3116150 A JP 3116150A JP 11615091 A JP11615091 A JP 11615091A JP H04343313 A JPH04343313 A JP H04343313A
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Classifications
-
- 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 +-++
-
- 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
- G02B15/16—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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばスチルカメラ又
はビデオカメラ等に使用して好適な高変倍比のリアフォ
ーカス方式のズームレンズに関する。
はビデオカメラ等に使用して好適な高変倍比のリアフォ
ーカス方式のズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スチルカメラ又はビデカメラ用の
ズームレンズとして、正負正正の4群構成で1群が合焦
作用、2群が変倍作用、3群が変倍に伴う像面移動補償
作用を行うズームレンズが知られている。しかしながら
、このようなフロントフォーカス方式で且つ可動群が3
個のズームレンズでは、機械的なカム構造が必要になり
ズームレンズシステムとしての全体構成が複雑である上
に、合焦時における軸外光線の取り扱いに対する配慮が
必要で、近接撮影が困難である。そこで、近年はリアフ
ォーカス方式で且つ可動群が2個のズームレンズが主流
になりつつある。
ズームレンズとして、正負正正の4群構成で1群が合焦
作用、2群が変倍作用、3群が変倍に伴う像面移動補償
作用を行うズームレンズが知られている。しかしながら
、このようなフロントフォーカス方式で且つ可動群が3
個のズームレンズでは、機械的なカム構造が必要になり
ズームレンズシステムとしての全体構成が複雑である上
に、合焦時における軸外光線の取り扱いに対する配慮が
必要で、近接撮影が困難である。そこで、近年はリアフ
ォーカス方式で且つ可動群が2個のズームレンズが主流
になりつつある。
【0003】そのリアフォーカス方式で且つ可動群が2
個のズームレンズは、例えば特開昭62−24213号
公報、特開昭63−123009号公報に開示されてい
るように、物体側より順に正の屈折力を持つ第1レンズ
群、負の屈折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ
第3レンズ群及び正の屈折力を持つ第4レンズ群を有し
、それら第1レンズ群及び第3レンズ群を固定とし、そ
の第2レンズ群を移動させて変倍を行い、その第4レン
ズ群を移動させて変倍に伴う像面移動補償及び合焦を行
うようにした正負正正の4群構成のズームレンズである
。このような構成により上述の不都合が解消されただけ
でなく、特に合焦のためのレンズ群が小型軽量化された
点に留意すべきである。
個のズームレンズは、例えば特開昭62−24213号
公報、特開昭63−123009号公報に開示されてい
るように、物体側より順に正の屈折力を持つ第1レンズ
群、負の屈折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ
第3レンズ群及び正の屈折力を持つ第4レンズ群を有し
、それら第1レンズ群及び第3レンズ群を固定とし、そ
の第2レンズ群を移動させて変倍を行い、その第4レン
ズ群を移動させて変倍に伴う像面移動補償及び合焦を行
うようにした正負正正の4群構成のズームレンズである
。このような構成により上述の不都合が解消されただけ
でなく、特に合焦のためのレンズ群が小型軽量化された
点に留意すべきである。
【0004】ここで、その第4群の軽量化について、合
焦作用及び変倍に伴う像面移動補償作用の双方の視点か
ら見直してみるに、ズームレンズシステムについては近
年自動化及び電子化が大幅に進んでいるが、光学的性能
の維持は当然のこととして更に変倍を高速化して自動合
焦(オートフォーカス)を高度化するすることが要求さ
れている。それに加えて、ズームレンズシステムとして
単にレンズ系を小型化するのみでなく、可動レンズ群の
駆動系に対する負荷を軽減させることにより、その駆動
系を含めたシステム全体としての小型化が求められてい
る。また、レンズ系を小型化して駆動系に対する負荷を
軽減させることは、消費電力を低減してバッテリーを小
型軽量化できることをも意味するが、これは電子回路を
含めたシステム全体の小型軽量化にとって大きな利点と
なる。即ち、合焦作用及び変倍に伴う像面移動補償作用
を行う第4群の小型軽量化は、システム全体の小型軽量
化に大きく寄与すると共に、応答速度が向上して自動合
焦がより高速に行えるなど多くの利点がある。
焦作用及び変倍に伴う像面移動補償作用の双方の視点か
ら見直してみるに、ズームレンズシステムについては近
年自動化及び電子化が大幅に進んでいるが、光学的性能
の維持は当然のこととして更に変倍を高速化して自動合
焦(オートフォーカス)を高度化するすることが要求さ
れている。それに加えて、ズームレンズシステムとして
単にレンズ系を小型化するのみでなく、可動レンズ群の
駆動系に対する負荷を軽減させることにより、その駆動
系を含めたシステム全体としての小型化が求められてい
る。また、レンズ系を小型化して駆動系に対する負荷を
軽減させることは、消費電力を低減してバッテリーを小
型軽量化できることをも意味するが、これは電子回路を
含めたシステム全体の小型軽量化にとって大きな利点と
なる。即ち、合焦作用及び変倍に伴う像面移動補償作用
を行う第4群の小型軽量化は、システム全体の小型軽量
化に大きく寄与すると共に、応答速度が向上して自動合
焦がより高速に行えるなど多くの利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、第4群を
小型軽量化することには多くの利点があるにも拘らず、
従来の4群構成のリアフォーカス方式のズームレンズに
おいては第4群は何れも光学ガラスより構成され、特に
その第4群を軽量化したレンズ系は提案されていない。
小型軽量化することには多くの利点があるにも拘らず、
従来の4群構成のリアフォーカス方式のズームレンズに
おいては第4群は何れも光学ガラスより構成され、特に
その第4群を軽量化したレンズ系は提案されていない。
【0006】本発明は斯かる点に鑑み、そのような4群
構成でリアフォーカス方式のズームレンズにおいて、第
4群を小型化及び軽量化することを目的とする。
構成でリアフォーカス方式のズームレンズにおいて、第
4群を小型化及び軽量化することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による第1のズー
ムレンズは、例えば図1に示す如く、物体側より順に正
の屈折力を持つ第1レンズ群(1)、負の屈折力を持つ
第2レンズ群(2)、正の屈折力を持つ第3レンズ群(
3)及び正の屈折力を持つ第4レンズ群(4)を有し、
それら第1レンズ群(1)及び第3レンズ群(3)を固
定とし、その第2レンズ群(2)を移動させて変倍を行
い、その第4レンズ群(4)を移動させて変倍に伴う像
面移動補償及び合焦を行うようにした4群構成のリアフ
ォーカス方式のズームレンズにおいて、その第4レンズ
群(4)を物体側より順に物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ(41)と正レンズ(42)とよりなる互
いに接合又は分離された2枚のレンズより構成し、これ
ら2枚のレンズの内の少なくとも1枚のレンズを有機材
料で形成するようにしたものである。
ムレンズは、例えば図1に示す如く、物体側より順に正
の屈折力を持つ第1レンズ群(1)、負の屈折力を持つ
第2レンズ群(2)、正の屈折力を持つ第3レンズ群(
3)及び正の屈折力を持つ第4レンズ群(4)を有し、
それら第1レンズ群(1)及び第3レンズ群(3)を固
定とし、その第2レンズ群(2)を移動させて変倍を行
い、その第4レンズ群(4)を移動させて変倍に伴う像
面移動補償及び合焦を行うようにした4群構成のリアフ
ォーカス方式のズームレンズにおいて、その第4レンズ
群(4)を物体側より順に物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ(41)と正レンズ(42)とよりなる互
いに接合又は分離された2枚のレンズより構成し、これ
ら2枚のレンズの内の少なくとも1枚のレンズを有機材
料で形成するようにしたものである。
【0008】本発明による第2のズームレンズは、その
第1のズームレンズにおいて、その第4レンズ群(4)
を構成する2枚のレンズを共に有機材料より形成し、d
線の屈折率をNd、屈折率の温度勾配をdNd/dT、
αを線膨張率として有機材料の温度パラメータを次の式
で表した場合に、 その第4レンズ群(4)を構成する2枚のレンズの内の
負メニスカスレンズ(41)を形成する有機材料の温度
パラメータの絶対値がその2枚のレンズの内の正レンズ
(42)を形成する有機材料の温度パラメータの絶対値
よりも小さくなるように材料の選択をしたものである。
第1のズームレンズにおいて、その第4レンズ群(4)
を構成する2枚のレンズを共に有機材料より形成し、d
線の屈折率をNd、屈折率の温度勾配をdNd/dT、
αを線膨張率として有機材料の温度パラメータを次の式
で表した場合に、 その第4レンズ群(4)を構成する2枚のレンズの内の
負メニスカスレンズ(41)を形成する有機材料の温度
パラメータの絶対値がその2枚のレンズの内の正レンズ
(42)を形成する有機材料の温度パラメータの絶対値
よりも小さくなるように材料の選択をしたものである。
【0009】
【作用】斯かる本発明による第1のズームレンズによれ
ば、第4レンズ群(4)が物体側に凸の負メニスカスレ
ンズ(41)と正レンズ(42)とより構成されている
が、それら2枚のレンズにより色収差等をも良好に補正
できると共に、物体側に凸の負メニスカスレンズと正レ
ンズとを組み合わせた場合には実質的に1枚の正レンズ
に近い形状となり、光学的特性を良好に維持しつつその
第4レンズ群(4)を小型化することができる。更に、
それら2枚のレンズの内の少なくとも1枚が有機材料で
構成されているので、レンズ系が軽量化される。
ば、第4レンズ群(4)が物体側に凸の負メニスカスレ
ンズ(41)と正レンズ(42)とより構成されている
が、それら2枚のレンズにより色収差等をも良好に補正
できると共に、物体側に凸の負メニスカスレンズと正レ
ンズとを組み合わせた場合には実質的に1枚の正レンズ
に近い形状となり、光学的特性を良好に維持しつつその
第4レンズ群(4)を小型化することができる。更に、
それら2枚のレンズの内の少なくとも1枚が有機材料で
構成されているので、レンズ系が軽量化される。
【0010】また、有機材料は光学ガラスに比べて温度
特性が悪く、温度変化によりその第4レンズ群(4)の
焦点距離が変化する虞があるが、その第4レンズ群(4
)は変倍時及び合焦時に動くものであるため、仮に焦点
距離が変化してもその変化分を打ち消すようにその第4
レンズ群(4)を動かすことにより対応することができ
る。
特性が悪く、温度変化によりその第4レンズ群(4)の
焦点距離が変化する虞があるが、その第4レンズ群(4
)は変倍時及び合焦時に動くものであるため、仮に焦点
距離が変化してもその変化分を打ち消すようにその第4
レンズ群(4)を動かすことにより対応することができ
る。
【0011】また、本発明による第2のズームレンズに
よれば、各面のパワー(焦点距離の逆数)を対応する温
度パラメータで除した値の和が略全体のレンズ系の焦点
距離の温度特性になる。また、本例の第4レンズ群(4
)は全体として屈折力が正であるため、その第4レンズ
群(4)の負メニスカスレンズ(41)のパワーの絶対
値は正レンズ(42)のパワーよりも小さい。従って、
その負メニスカスレンズ(41)の温度パラメータの絶
対値がその正レンズ(42)の温度パラメータの絶対値
よりも小さくなるように材料を選択することにより、そ
の第4レンズ群(4)の焦点距離の温度による変化率を
小さくすることができる。
よれば、各面のパワー(焦点距離の逆数)を対応する温
度パラメータで除した値の和が略全体のレンズ系の焦点
距離の温度特性になる。また、本例の第4レンズ群(4
)は全体として屈折力が正であるため、その第4レンズ
群(4)の負メニスカスレンズ(41)のパワーの絶対
値は正レンズ(42)のパワーよりも小さい。従って、
その負メニスカスレンズ(41)の温度パラメータの絶
対値がその正レンズ(42)の温度パラメータの絶対値
よりも小さくなるように材料を選択することにより、そ
の第4レンズ群(4)の焦点距離の温度による変化率を
小さくすることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明によるズームレンズの一実施例
につき図面を参照して説明しよう。図1は、本発明の一
実施例のズームレンズの光学系の基本構成を示し、この
図1において、物体側から像側に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〜A3のそのズーム
レンズの光軸に垂直な成分及び平行な成分がそれぞれ倍
率の差及びレンズ群の動きに対応するものとすると、第
2レンズ群2が矢印A1に対応して移動することにより
変倍が行われ、第4レンズ群4が矢印A2及びA3に対
応して移動することによりそれぞれ変倍に伴う像面変動
の補正及び合焦が行われる。即ち、本例は正負正正の4
群構成でリアフォーカス方式のズームレンズである。
につき図面を参照して説明しよう。図1は、本発明の一
実施例のズームレンズの光学系の基本構成を示し、この
図1において、物体側から像側に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〜A3のそのズーム
レンズの光軸に垂直な成分及び平行な成分がそれぞれ倍
率の差及びレンズ群の動きに対応するものとすると、第
2レンズ群2が矢印A1に対応して移動することにより
変倍が行われ、第4レンズ群4が矢印A2及びA3に対
応して移動することによりそれぞれ変倍に伴う像面変動
の補正及び合焦が行われる。即ち、本例は正負正正の4
群構成でリアフォーカス方式のズームレンズである。
【0013】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(ただし、絞り6の位置はこれ以外
でもよい)、第4レンズ群4と像面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。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は正レンズ31と負レ
ンズ32とより構成し、その第4レンズ群4は物体側よ
り順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ41と
それに接合又は分離された(図1では分離されている)
正レンズ42とより構成する。
の間に絞り6を配し(ただし、絞り6の位置はこれ以外
でもよい)、第4レンズ群4と像面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。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は正レンズ31と負レ
ンズ32とより構成し、その第4レンズ群4は物体側よ
り順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ41と
それに接合又は分離された(図1では分離されている)
正レンズ42とより構成する。
【0014】このように本例の第4レンズ群4は2枚の
レンズより構成されているので、色収差等の補正を良好
に行うことができる。更に、その負メニスカスレンズ4
1の凹部にその正レンズ42の凸部が収まる形となりそ
れら2枚のレンズ系は全体で1枚のレンズ程度の厚さに
することができるため、本例の第4レンズ群4はきわめ
て小型化することができ、ひいてはズームレンズ全体を
小型化することができる。
レンズより構成されているので、色収差等の補正を良好
に行うことができる。更に、その負メニスカスレンズ4
1の凹部にその正レンズ42の凸部が収まる形となりそ
れら2枚のレンズ系は全体で1枚のレンズ程度の厚さに
することができるため、本例の第4レンズ群4はきわめ
て小型化することができ、ひいてはズームレンズ全体を
小型化することができる。
【0015】また、本例ではその第4レンズ群4の2枚
のレンズの材料としては、2枚とも合成樹脂にするか、
又は一方を合成樹脂にして他方を光学ガラスにするよう
に選択する。合成樹脂としては、例えば光透過性があり
比較的安定なアクリル樹脂(例えばpolymethy
lmethacrylate:PMMA),ポリ塩化ビ
ニル(polyvinyl chloride:PVC
),ポリカーボネート(polycarbonate:
PC),スチレン樹脂(例えばstyrene−acr
ylonitrite resin:SAN)又はポリ
スチレン成形材料(例えばpolystyrene:P
St)等を使用することができる。ただし、その合成樹
脂の代わりに他の有機材料を使用してもよい。 一般的に硝材として用いられる光学ガラスの比重は略2
.2〜6.1の範囲内にあり、合成樹脂の場合には一般
的にその比重は略1.05〜1.4の範囲内にあり、例
えば合成樹脂として光ディスク等で最も広く用いられて
いるアクリル樹脂のPMMAの比重は略1.19である
。従って、本例のように材料として合成樹脂を使用する
ことにより第4レンズ群4を軽量化することができる。
のレンズの材料としては、2枚とも合成樹脂にするか、
又は一方を合成樹脂にして他方を光学ガラスにするよう
に選択する。合成樹脂としては、例えば光透過性があり
比較的安定なアクリル樹脂(例えばpolymethy
lmethacrylate:PMMA),ポリ塩化ビ
ニル(polyvinyl chloride:PVC
),ポリカーボネート(polycarbonate:
PC),スチレン樹脂(例えばstyrene−acr
ylonitrite resin:SAN)又はポリ
スチレン成形材料(例えばpolystyrene:P
St)等を使用することができる。ただし、その合成樹
脂の代わりに他の有機材料を使用してもよい。 一般的に硝材として用いられる光学ガラスの比重は略2
.2〜6.1の範囲内にあり、合成樹脂の場合には一般
的にその比重は略1.05〜1.4の範囲内にあり、例
えば合成樹脂として光ディスク等で最も広く用いられて
いるアクリル樹脂のPMMAの比重は略1.19である
。従って、本例のように材料として合成樹脂を使用する
ことにより第4レンズ群4を軽量化することができる。
【0016】更に、合成樹脂を材料とするプラスチック
レンズは金型等を用いた成形加工により大量生産が可能
であり製造コストを低減することができる。また、軽量
化を目的とする以上レンズの厚さはできるだけ薄くする
必要があり、本例では負メニスカスレンズ41に比べて
正レンズ42の方が厚いので、例えば少なくともその正
レンズ42を合成樹脂で形成することにでより軽量化を
図ることができる。また、一般に合成樹脂を選定する際
に留意すべき事項は、色収差,温度変化による屈折率変
化及び熱膨張から生ずる焦点距離変化である。色収差を
良好に補正するためには、負メニスカスレンズ41とし
てはアッベ数が比較的小さい材料が望まれ、正レンズ4
2としてはアッベ数が比較的大きい材料が望まれる。従
って、d線に対するアッベ数をνdとすると、それら2
枚のレンズを共に合成樹脂より形成する場合には、負メ
ニスカスレンズ41の材料としてポリカーボネート(ν
d=31),スチレン樹脂のSAN(νd=35)又は
ポリスチレン成形材料のPSt(νd=31)等を使用
して正レンズ42としてアクリル樹脂のPMMA(νd
=57)等を使用する組合せが望ましい。
レンズは金型等を用いた成形加工により大量生産が可能
であり製造コストを低減することができる。また、軽量
化を目的とする以上レンズの厚さはできるだけ薄くする
必要があり、本例では負メニスカスレンズ41に比べて
正レンズ42の方が厚いので、例えば少なくともその正
レンズ42を合成樹脂で形成することにでより軽量化を
図ることができる。また、一般に合成樹脂を選定する際
に留意すべき事項は、色収差,温度変化による屈折率変
化及び熱膨張から生ずる焦点距離変化である。色収差を
良好に補正するためには、負メニスカスレンズ41とし
てはアッベ数が比較的小さい材料が望まれ、正レンズ4
2としてはアッベ数が比較的大きい材料が望まれる。従
って、d線に対するアッベ数をνdとすると、それら2
枚のレンズを共に合成樹脂より形成する場合には、負メ
ニスカスレンズ41の材料としてポリカーボネート(ν
d=31),スチレン樹脂のSAN(νd=35)又は
ポリスチレン成形材料のPSt(νd=31)等を使用
して正レンズ42としてアクリル樹脂のPMMA(νd
=57)等を使用する組合せが望ましい。
【0017】次に、合成樹脂で形成したレンズの温度に
よる焦点距離の変化について検討するに、上述の色収差
で用いられるアッベ数νdと同様に、温度Tの関数であ
る温度パラメータνTを次の数1で定義する。
よる焦点距離の変化について検討するに、上述の色収差
で用いられるアッベ数νdと同様に、温度Tの関数であ
る温度パラメータνTを次の数1で定義する。
【数1】
この数1において、Ndはd線での屈折率、dNd/d
Tは屈折率の温度勾配、αは線膨張率である。この温度
パラメータνTについては、Lee.R.Estell
:”THIRD ORDER THEORY OF T
HERMALLY CONTOROLLED PLAS
TIC AND GLASS TRIPLETS”,S
PIE VoL.237,1980,INTERNAT
IONAL LENS DESIGN CONFERE
NCE,P.392において開示されている。具体的に
νTの値は、アクリル樹脂のPMMAで−4110.7
,ポリカーボネートで−4493.5,ポリスチレン成
形材料のPStで−3657.8である。
Tは屈折率の温度勾配、αは線膨張率である。この温度
パラメータνTについては、Lee.R.Estell
:”THIRD ORDER THEORY OF T
HERMALLY CONTOROLLED PLAS
TIC AND GLASS TRIPLETS”,S
PIE VoL.237,1980,INTERNAT
IONAL LENS DESIGN CONFERE
NCE,P.392において開示されている。具体的に
νTの値は、アクリル樹脂のPMMAで−4110.7
,ポリカーボネートで−4493.5,ポリスチレン成
形材料のPStで−3657.8である。
【0018】また、焦点距離をFとして温度による焦点
距離の変化dF/dTは次の式で表すことができる。
距離の変化dF/dTは次の式で表すことができる。
【数2】
この数2において、F*はレンズ系のF値、yiはi面
の近軸軸上周辺光線高、φiはi面のパワー(焦点距離
の逆数)、(νT)iはi面の温度パラメータであり、
この数2より温度パラメータνTが小さい程に温度によ
る焦点距離の変化が大きい傾向があることが分かる。
の近軸軸上周辺光線高、φiはi面のパワー(焦点距離
の逆数)、(νT)iはi面の温度パラメータであり、
この数2より温度パラメータνTが小さい程に温度によ
る焦点距離の変化が大きい傾向があることが分かる。
【0019】また、数2は軸上色収差を表す計算式と同
じ形であると共に、合成樹脂間での温度パラメータνT
のばらつきはそれ程大きくないため、温度による焦点距
離の変化を0にするのは2枚のレンズ構成では不可能で
ある。しかしながら、本例のズームレンズの第4レンズ
群4は全体としての屈折力が正であり、負メニスカスレ
ンズ41のパワーの絶対値よりも正レンズ42のパワー
の方が大きい。従って、それら2枚のレンズを共に合成
樹脂で形成する場合には、負メニスカスレンズ41の温
度パラメータの絶対値よりも正レンズ42の温度パラメ
ータの絶対値が大きくなるように材料を選択することに
より、数2より計算されるdF/dTの絶対値をより0
に近づけて、温度による焦点距離の変化を最小にするこ
とができる。この場合には、更にその負メニスカスレン
ズ41のアッベ数よりもその正レンズ42のアッベ数の
方が大きくなるように材料を選択することにより、色収
差をも最小にすることができる。このようにdF/dT
の絶対値と色収差の双方を小さくするには、例えば負メ
ニスカスレンズ41としてポリスチレン成形材料のPS
t(νd=31、νT=−3657.8)を使用し、正
レンズ42としてはアクリル樹脂のPMMA(νd=5
7、νT=−4110.7)を使用する組合せが考えら
れる。
じ形であると共に、合成樹脂間での温度パラメータνT
のばらつきはそれ程大きくないため、温度による焦点距
離の変化を0にするのは2枚のレンズ構成では不可能で
ある。しかしながら、本例のズームレンズの第4レンズ
群4は全体としての屈折力が正であり、負メニスカスレ
ンズ41のパワーの絶対値よりも正レンズ42のパワー
の方が大きい。従って、それら2枚のレンズを共に合成
樹脂で形成する場合には、負メニスカスレンズ41の温
度パラメータの絶対値よりも正レンズ42の温度パラメ
ータの絶対値が大きくなるように材料を選択することに
より、数2より計算されるdF/dTの絶対値をより0
に近づけて、温度による焦点距離の変化を最小にするこ
とができる。この場合には、更にその負メニスカスレン
ズ41のアッベ数よりもその正レンズ42のアッベ数の
方が大きくなるように材料を選択することにより、色収
差をも最小にすることができる。このようにdF/dT
の絶対値と色収差の双方を小さくするには、例えば負メ
ニスカスレンズ41としてポリスチレン成形材料のPS
t(νd=31、νT=−3657.8)を使用し、正
レンズ42としてはアクリル樹脂のPMMA(νd=5
7、νT=−4110.7)を使用する組合せが考えら
れる。
【0020】具体的に光学ガラスの温度パラメータνT
を∞として、後述の数値実施例中の第1実施例〜第3実
施例の広角ポジションにおいて数2よりdF/dTを計
算した結果を次に示す。なお、後述の第4実施例〜第6
実施例については、第4レンズ群の2枚のレンズが接合
されているため、数2はそのままでは適用できない。 第1実施例 3.7[μm/deg]第
2実施例 −0.7[μm/deg]第3実
施例 5.4[μm/deg]
を∞として、後述の数値実施例中の第1実施例〜第3実
施例の広角ポジションにおいて数2よりdF/dTを計
算した結果を次に示す。なお、後述の第4実施例〜第6
実施例については、第4レンズ群の2枚のレンズが接合
されているため、数2はそのままでは適用できない。 第1実施例 3.7[μm/deg]第
2実施例 −0.7[μm/deg]第3実
施例 5.4[μm/deg]
【002
1】従って、本例では合成樹脂の採用により1degの
温度変化で焦点距離が数μm変化する虞があることにな
る。しかしながら、本例のズームレンズでは第4レンズ
群が合焦作用を行うべく可動であるため、その焦点距離
の温度変化は吸収できるものと考えられる。これは光デ
ィスク再生装置に使用されているプラスチック対物レン
ズにおいて温度特性が実用上問題となっていないのと同
様である。ただし、ズーミング時の第4レンズ群の追従
性(ズームトラッキング)の温度特性が問題となる虞は
あるが、その場合には重量及び温度特性の双方より合成
樹脂の材質を選択する必要がある。
1】従って、本例では合成樹脂の採用により1degの
温度変化で焦点距離が数μm変化する虞があることにな
る。しかしながら、本例のズームレンズでは第4レンズ
群が合焦作用を行うべく可動であるため、その焦点距離
の温度変化は吸収できるものと考えられる。これは光デ
ィスク再生装置に使用されているプラスチック対物レン
ズにおいて温度特性が実用上問題となっていないのと同
様である。ただし、ズーミング時の第4レンズ群の追従
性(ズームトラッキング)の温度特性が問題となる虞は
あるが、その場合には重量及び温度特性の双方より合成
樹脂の材質を選択する必要がある。
【0022】また、合成樹脂は成形加工が容易且つ高精
度にできるため、容易に高精度な非球面を形成すること
ができる。そこで、本例では非球面を使用しているが、
ズームレンズとしての仕様が厳しくないときには敢えて
非球面を使用するまでもない。本例では、Kを円錐定数
、yを光軸からの高さ、Zを光軸からの高さyにおける
非球面上の点の非球面頂点の接平面からの距離、Rを近
軸曲率半径、AD,AE,AF,AGを夫々4次〜10
次の非球面係数として、その非球面形状を次のように表
す。
度にできるため、容易に高精度な非球面を形成すること
ができる。そこで、本例では非球面を使用しているが、
ズームレンズとしての仕様が厳しくないときには敢えて
非球面を使用するまでもない。本例では、Kを円錐定数
、yを光軸からの高さ、Zを光軸からの高さyにおける
非球面上の点の非球面頂点の接平面からの距離、Rを近
軸曲率半径、AD,AE,AF,AGを夫々4次〜10
次の非球面係数として、その非球面形状を次のように表
す。
【数3】
【0023】次に本発明の複数の数値実施例のレンズデ
ータ、非球面データ及び可変データをそれぞれ示す。各
数値実施例のレンズデータにおいては、物体側から像面
側に順にi番目(i=1,2,3,‥‥)の面の曲率半
径及びi番目の面と(i+1)番目の面との面間隔を夫
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として、その媒質が空気の場合のN
i及びνiは空欄とした。レンズデータにおいて、*を
付した面は非球面であり、この面の曲率半径Rは近軸曲
率半径を意味する。一方、各数値実施例の非球面データ
において、Kは左欄に記載された面の円錐定数、AD,
AE,AF,AGはそれぞれ左欄に記載された面の4次
〜10次の非球面係数であり、これらの円錐定数及び非
球面係数を数3に代入することにより非球面形状が定ま
る。
ータ、非球面データ及び可変データをそれぞれ示す。各
数値実施例のレンズデータにおいては、物体側から像面
側に順にi番目(i=1,2,3,‥‥)の面の曲率半
径及びi番目の面と(i+1)番目の面との面間隔を夫
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として、その媒質が空気の場合のN
i及びνiは空欄とした。レンズデータにおいて、*を
付した面は非球面であり、この面の曲率半径Rは近軸曲
率半径を意味する。一方、各数値実施例の非球面データ
において、Kは左欄に記載された面の円錐定数、AD,
AE,AF,AGはそれぞれ左欄に記載された面の4次
〜10次の非球面係数であり、これらの円錐定数及び非
球面係数を数3に代入することにより非球面形状が定ま
る。
【0024】また、全ての数値実施例において共通に、
ズームレンズの全体の焦点距離fは10〜60mm、F
値は2.1〜2.8、半画角ωは23.2〜4.1゜で
ある。また、広角ポジション(f=10.0)、中間ポ
ジション(f=30.3)及び望遠ポジション(f=6
0.0)における可変の間隔Diの値を可変データとし
て示す。
ズームレンズの全体の焦点距離fは10〜60mm、F
値は2.1〜2.8、半画角ωは23.2〜4.1゜で
ある。また、広角ポジション(f=10.0)、中間ポ
ジション(f=30.3)及び望遠ポジション(f=6
0.0)における可変の間隔Diの値を可変データとし
て示す。
【0025】[第1実施例]本例は、図1の第4レンズ
群4において、負メニスカスレンズ41と正レンズ42
とを分離して配し、これら2枚のレンズを共に合成樹脂
より形成したものである。そして、負メニスカスレンズ
41の材質はポリカーボネート(PC)、正レンズ42
の材質はアクリル樹脂のPMMAとして、上記の数2に
よる焦点距離の温度変化が最小となるようにしている。 この例のレンズ構成図を図2に示し、広角ポジション(
f=10.0)、中間ポジション(f=30.3)及び
望遠ポジション(f=60.0)における縦収差図をそ
れぞれ図3〜図5に示す。
群4において、負メニスカスレンズ41と正レンズ42
とを分離して配し、これら2枚のレンズを共に合成樹脂
より形成したものである。そして、負メニスカスレンズ
41の材質はポリカーボネート(PC)、正レンズ42
の材質はアクリル樹脂のPMMAとして、上記の数2に
よる焦点距離の温度変化が最小となるようにしている。 この例のレンズ構成図を図2に示し、広角ポジション(
f=10.0)、中間ポジション(f=30.3)及び
望遠ポジション(f=60.0)における縦収差図をそ
れぞれ図3〜図5に示す。
【0026】
A.レンズデータ
i Ri
Di Ni
νi 1 25.42
1.71 1.80
5 25.5 2
17.95 6.86
1.589 61.3
*3 −151.99
0.43(可変) 4 21
.02 1.14
1.834 37.2
5 9.27
3.92 6 −12.32
1.14 1.6
97 48.5 7
11.69 3.29
1.847 23.
8 8 ∞
24.00(可変) 9 ∞(
絞り) 0.57 *10
15.08 4.29
1.589 61.3
*11 −21.86
4.01 12 −24.16
1.14 1
.847 23.8 13
83.03 7.73(
可変) *14 20.59
1.14 1.58
6 31(PC) 15
11.41 1.82
*16 13.60
6.43 1.492
57(PMMA) *17
−13.41 10.63(可変)
18 ∞
8.29 1.517
64.2 19 ∞
Di Ni
νi 1 25.42
1.71 1.80
5 25.5 2
17.95 6.86
1.589 61.3
*3 −151.99
0.43(可変) 4 21
.02 1.14
1.834 37.2
5 9.27
3.92 6 −12.32
1.14 1.6
97 48.5 7
11.69 3.29
1.847 23.
8 8 ∞
24.00(可変) 9 ∞(
絞り) 0.57 *10
15.08 4.29
1.589 61.3
*11 −21.86
4.01 12 −24.16
1.14 1
.847 23.8 13
83.03 7.73(
可変) *14 20.59
1.14 1.58
6 31(PC) 15
11.41 1.82
*16 13.60
6.43 1.492
57(PMMA) *17
−13.41 10.63(可変)
18 ∞
8.29 1.517
64.2 19 ∞
【0027】
B.非球面データ
K AD
AE AF
AG 3面 0 0.567×10−5
−0.385×10−8 −0.966×10
−11 0.301×10−1310面 0
−0.106×10−4 −0.285×10−
6 −0.196×10−9 0.144
×10−9 11面 0 0.656×10−
4 −0.143×10−6 −0.397×1
0−9 0.144×10−9 14面 0
−0.390×10−4 0
0 01
6面 0 −0.438×10−4 0
0
017面 0 0.457×10−4
0 0
0
AE AF
AG 3面 0 0.567×10−5
−0.385×10−8 −0.966×10
−11 0.301×10−1310面 0
−0.106×10−4 −0.285×10−
6 −0.196×10−9 0.144
×10−9 11面 0 0.656×10−
4 −0.143×10−6 −0.397×1
0−9 0.144×10−9 14面 0
−0.390×10−4 0
0 01
6面 0 −0.438×10−4 0
0
017面 0 0.457×10−4
0 0
0
【0028】
C.可変データ
f=10.0
f=30.3 f=60.0D3
0.43 1
4.83 20.95D8
24.00 9.59
3.48D13
7.73 4.42
8.16D17 10.
63 13.94
10.20
f=30.3 f=60.0D3
0.43 1
4.83 20.95D8
24.00 9.59
3.48D13
7.73 4.42
8.16D17 10.
63 13.94
10.20
【0029】[第2実施例]本例は、図1の
第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と正
レンズ42とを分離して配し、負メニスカスレンズ41
を合成樹脂(具体的にはポリカーボネート(PC))よ
り形成し、正レンズ42を光学ガラスより形成したもの
である。この例のレンズ構成図を図6に示し、広角ポジ
ション(f=10.0)、中間ポジション(f=30.
3)及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収
差図をそれぞれ図7〜図9に示す。
第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と正
レンズ42とを分離して配し、負メニスカスレンズ41
を合成樹脂(具体的にはポリカーボネート(PC))よ
り形成し、正レンズ42を光学ガラスより形成したもの
である。この例のレンズ構成図を図6に示し、広角ポジ
ション(f=10.0)、中間ポジション(f=30.
3)及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収
差図をそれぞれ図7〜図9に示す。
【0030】
A.レンズデータ
i Ri
Di Ni
νi 1 26.62
1.71 1.80
5 25.5 2
18.76 6.86
1.589 61.3
*3 −148.01
1.60(可変) 4 36
.74 1.14
1.834 37.2
5 10.27
3.92 6 −12.51
1.14 1.6
97 48.5 7
13.86 3.29
1.847 23.
8 8 −83.08
22.11(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
14.98 4.29
1.589 61.3
*11 −25.69
5.31 12 −23.71
1.14
1.847 23.8 13
43.96 7.77
(可変) *14 17.44
1.14 1.5
86 31(PC) 15
13.24 0.97
*16 13.50
6.43 1.517
64.2 *17 −14
.80 10.86(可変)
18 ∞ 8
.29 1.517
64.2 19 ∞
Di Ni
νi 1 26.62
1.71 1.80
5 25.5 2
18.76 6.86
1.589 61.3
*3 −148.01
1.60(可変) 4 36
.74 1.14
1.834 37.2
5 10.27
3.92 6 −12.51
1.14 1.6
97 48.5 7
13.86 3.29
1.847 23.
8 8 −83.08
22.11(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
14.98 4.29
1.589 61.3
*11 −25.69
5.31 12 −23.71
1.14
1.847 23.8 13
43.96 7.77
(可変) *14 17.44
1.14 1.5
86 31(PC) 15
13.24 0.97
*16 13.50
6.43 1.517
64.2 *17 −14
.80 10.86(可変)
18 ∞ 8
.29 1.517
64.2 19 ∞
【0031】
B.非球面データ
K AD
AE AF
AG 3面 0 0.494×10−5
−0.286×10−8 −0.778×10
−11 0.209×10−1310面 0
−0.105×10−4 −0.238×10−
6 −0.282×10−8 0.238
×10−9 11面 0 0.587×10−
4 −0.146×10−6 −0.327×1
0−8 0.277×10−9 14面 0
−0.252×10−4 0
0 01
6面 0 −0.526×10−4 0
0
017面 0 0.717×10−4
0 0
0
AE AF
AG 3面 0 0.494×10−5
−0.286×10−8 −0.778×10
−11 0.209×10−1310面 0
−0.105×10−4 −0.238×10−
6 −0.282×10−8 0.238
×10−9 11面 0 0.587×10−
4 −0.146×10−6 −0.327×1
0−8 0.277×10−9 14面 0
−0.252×10−4 0
0 01
6面 0 −0.526×10−4 0
0
017面 0 0.717×10−4
0 0
0
【0032】
C.可変データ
f=10.0
f=30.3 f=60.0D3
1.60 1
5.88 22.85D8
22.11 7.83
0.86D13
7.77 4.11
7.91D17 10.
86 14.51
10.72
f=30.3 f=60.0D3
1.60 1
5.88 22.85D8
22.11 7.83
0.86D13
7.77 4.11
7.91D17 10.
86 14.51
10.72
【0033】[第3実施例]本例は、図1の
第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と正
レンズ42とを分離して配し、負メニスカスレンズ41
を光学ガラスより形成し、正レンズ42を合成樹脂(具
体的にはアクリル樹脂のPMMA)より形成したもので
ある。この例のレンズ構成図を図10に示し、広角ポジ
ション(f=10.0)、中間ポジション(f=30.
3)及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収
差図をそれぞれ図11〜図13に示す。
第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と正
レンズ42とを分離して配し、負メニスカスレンズ41
を光学ガラスより形成し、正レンズ42を合成樹脂(具
体的にはアクリル樹脂のPMMA)より形成したもので
ある。この例のレンズ構成図を図10に示し、広角ポジ
ション(f=10.0)、中間ポジション(f=30.
3)及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収
差図をそれぞれ図11〜図13に示す。
【0034】
A.レンズデータ
i Ri
Di Ni
νi 1 27.61
1.71 1.80
5 25.5 2
19.45 6.86
1.589 61.3
*3 −153.09
0.91(可変) 4 33
.16 1.14
1.834 37.2
5 10.68
3.92 6 −13.10
1.14 1.6
97 48.5 7
14.09 3.29
1.847 23.
8 8 −106.24
23.39(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
14.31 4.29
1.589 61.3
*11 −26.27
5.35 12 −23.19
1.14
1.847 23.8 13
35.08 8.88
(可変) *14 13.56
1.14 1.6
89 31.1 15
10.51 0.14
*16 10.35
6.43 1.492
57(PMMA) *17 −
15.26 9.93(可変)
18 ∞
8.29 1.517
64.2 19 ∞
Di Ni
νi 1 27.61
1.71 1.80
5 25.5 2
19.45 6.86
1.589 61.3
*3 −153.09
0.91(可変) 4 33
.16 1.14
1.834 37.2
5 10.68
3.92 6 −13.10
1.14 1.6
97 48.5 7
14.09 3.29
1.847 23.
8 8 −106.24
23.39(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
14.31 4.29
1.589 61.3
*11 −26.27
5.35 12 −23.19
1.14
1.847 23.8 13
35.08 8.88
(可変) *14 13.56
1.14 1.6
89 31.1 15
10.51 0.14
*16 10.35
6.43 1.492
57(PMMA) *17 −
15.26 9.93(可変)
18 ∞
8.29 1.517
64.2 19 ∞
【0035】
B.非球面データ
K AD
AE AF
AG 3面 0 0.446×10−5
−0.404×10−8 0.499×10
−11 −0.920×10−1410面 0
−0.114×10−4 −0.319×10−
6 0.440×10−8 0.238
×10−9 11面 0 0.603×10−
4 −0.147×10−6 0.222×1
0−8 0.317×10−9 14面 0
−0.874×10−5 0
0 01
6面 0 −0.697×10−4 0
0
017面 0 0.106×10−4
0 0
0
AE AF
AG 3面 0 0.446×10−5
−0.404×10−8 0.499×10
−11 −0.920×10−1410面 0
−0.114×10−4 −0.319×10−
6 0.440×10−8 0.238
×10−9 11面 0 0.603×10−
4 −0.147×10−6 0.222×1
0−8 0.317×10−9 14面 0
−0.874×10−5 0
0 01
6面 0 −0.697×10−4 0
0
017面 0 0.106×10−4
0 0
0
【0036】
C.可変データ
f=10.0
f=30.3 f=60.0D3
0.91 1
5.98 23.45D8
23.39 8.32
0.86D13
8.88 5.32
9.17D17 9
.93 13.49
9.64
f=30.3 f=60.0D3
0.91 1
5.98 23.45D8
23.39 8.32
0.86D13
8.88 5.32
9.17D17 9
.93 13.49
9.64
【0037】[第4実施例]本例は、図
1の第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41
と正レンズ42とを接合し、負メニスカスレンズ41を
合成樹脂(具体的にはポリカーボネート(PC))より
形成し、正レンズ42を合成樹脂(具体的にはアクリル
樹脂のPMMA)より形成したものである。この例のレ
ンズ構成図を図14に示し、広角ポジション(f=10
.0)、中間ポジション(f=30.3)及び望遠ポジ
ション(f=60.0)における縦収差図をそれぞれ図
15〜図17に示す。
1の第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41
と正レンズ42とを接合し、負メニスカスレンズ41を
合成樹脂(具体的にはポリカーボネート(PC))より
形成し、正レンズ42を合成樹脂(具体的にはアクリル
樹脂のPMMA)より形成したものである。この例のレ
ンズ構成図を図14に示し、広角ポジション(f=10
.0)、中間ポジション(f=30.3)及び望遠ポジ
ション(f=60.0)における縦収差図をそれぞれ図
15〜図17に示す。
【0038】
A.レンズデータ
i Ri
Di Ni
νi 1 27.48
1.71 1.80
5 25.5 2
19.24 6.86
1.589 61.3
*3 −156.54
1.89(可変) 4 38
.88 1.14
1.834 37.2
5 10.50
3.92 6 −12.50
1.14 1.6
97 48.5 7
14.37 3.29
1.847 23.
8 8 −73.90
22.74(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
15.38 4.29
1.589 61.3
*11 −26.47
5.09 12 −30.71
1.14
1.847 23.8 13
38.64 8.86
(可変) *14 14.07
1.14 1.5
86 31(PC) *15
9.37 6.43
1.492 5
7(PMMA) 16 −17.11
10.02(可変) 17
∞ 8.29
1.517 6
4.2 18 ∞
Di Ni
νi 1 27.48
1.71 1.80
5 25.5 2
19.24 6.86
1.589 61.3
*3 −156.54
1.89(可変) 4 38
.88 1.14
1.834 37.2
5 10.50
3.92 6 −12.50
1.14 1.6
97 48.5 7
14.37 3.29
1.847 23.
8 8 −73.90
22.74(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
15.38 4.29
1.589 61.3
*11 −26.47
5.09 12 −30.71
1.14
1.847 23.8 13
38.64 8.86
(可変) *14 14.07
1.14 1.5
86 31(PC) *15
9.37 6.43
1.492 5
7(PMMA) 16 −17.11
10.02(可変) 17
∞ 8.29
1.517 6
4.2 18 ∞
【0039】
B.非球面データ
K AD
AE AF
AG 3面 0 0.422×10−5
−0.210×10−8 −0.699×10
−11 0.160×10−1310面 0
−0.101×10−4 −0.295×10−
6 0.246×10−8 0.203
×10−9 11面 0 0.585×10−
4 −0.212×10−6 0.833×1
0−9 0.265×10−9 14面 0
−0.397×10−4 −0.930×10
−7 −0.102×10−8 0.71
0×10−1015面 0 −0.461×10
−4 −0.118×10−5 −0.623×
10−8 −0.711×10−1016面
0 0.107×10−3 −0.547×1
0−7 0.201×10−9 0.1
12×10−9
AE AF
AG 3面 0 0.422×10−5
−0.210×10−8 −0.699×10
−11 0.160×10−1310面 0
−0.101×10−4 −0.295×10−
6 0.246×10−8 0.203
×10−9 11面 0 0.585×10−
4 −0.212×10−6 0.833×1
0−9 0.265×10−9 14面 0
−0.397×10−4 −0.930×10
−7 −0.102×10−8 0.71
0×10−1015面 0 −0.461×10
−4 −0.118×10−5 −0.623×
10−8 −0.711×10−1016面
0 0.107×10−3 −0.547×1
0−7 0.201×10−9 0.1
12×10−9
【0040】
C.可変データ
f=10.0
f=30.3 f=60.0D3
1.89 1
6.64 23.92D8
22.74 7.99
0.71D13
8.86 4.95
8.15D16 10.
02 13.93
10.74
f=30.3 f=60.0D3
1.89 1
6.64 23.92D8
22.74 7.99
0.71D13
8.86 4.95
8.15D16 10.
02 13.93
10.74
【0041】[第5実施例]本例は、図1の
第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と正
レンズ42とを接合し、負メニスカスレンズ41を合成
樹脂(具体的にはポリカーボネート(PC))より形成
し、正レンズ42を光学ガラスより形成したものである
。この例のレンズ構成図を図18に示し、広角ポジショ
ン(f=10.0)、中間ポジション(f=30.3)
及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収差図
をそれぞれ図19〜図21に示す。
第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と正
レンズ42とを接合し、負メニスカスレンズ41を合成
樹脂(具体的にはポリカーボネート(PC))より形成
し、正レンズ42を光学ガラスより形成したものである
。この例のレンズ構成図を図18に示し、広角ポジショ
ン(f=10.0)、中間ポジション(f=30.3)
及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収差図
をそれぞれ図19〜図21に示す。
【0042】
A.レンズデータ
i Ri
Di Ni
νi 1 27.55
1.71 1.80
5 25.5 2
19.33 6.86
1.589 61.3
*3 −168.61
1.38(可変) 4 46
.68 1.14
1.834 37.2
5 11.20
3.92 6 −13.16
1.14 1.6
97 48.5 7
15.50 3.29
1.847 23.
8 8 −68.40
23.24(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
16.28 4.29
1.589 61.3
*11 −34.23
5.38 12 −41.79
1.14
1.847 23.8 13
47.63 8.43
(可変) *14 18.43
1.14 1.5
86 31(PC) 15
10.30 6.43
1.589 6
1.3 *16 −23.21
10.17(可変) 17
∞ 8.29
1.517 64.2
18 ∞
Di Ni
νi 1 27.55
1.71 1.80
5 25.5 2
19.33 6.86
1.589 61.3
*3 −168.61
1.38(可変) 4 46
.68 1.14
1.834 37.2
5 11.20
3.92 6 −13.16
1.14 1.6
97 48.5 7
15.50 3.29
1.847 23.
8 8 −68.40
23.24(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
16.28 4.29
1.589 61.3
*11 −34.23
5.38 12 −41.79
1.14
1.847 23.8 13
47.63 8.43
(可変) *14 18.43
1.14 1.5
86 31(PC) 15
10.30 6.43
1.589 6
1.3 *16 −23.21
10.17(可変) 17
∞ 8.29
1.517 64.2
18 ∞
【0043】
B.非球面データ
K AD
AE AF
AG 3面 0 0.398×10−5
−0.146×10−8 −0.113×10
−10 0.283×10−1310面 0
0.915×10−5 −0.229×10−
6 0.724×10−8 0.185
×10−9 11面 0 0.649×10−
4 −0.589×10−7 0.192×1
0−8 0.325×10−9 14面 0
−0.212×10−4 0.524×10
−7 −0.258×10−8 0.73
2×10−1016面 0 0.680×10
−4 −0.104×10−7 −0.230×
10−8 0.860×10−10
AE AF
AG 3面 0 0.398×10−5
−0.146×10−8 −0.113×10
−10 0.283×10−1310面 0
0.915×10−5 −0.229×10−
6 0.724×10−8 0.185
×10−9 11面 0 0.649×10−
4 −0.589×10−7 0.192×1
0−8 0.325×10−9 14面 0
−0.212×10−4 0.524×10
−7 −0.258×10−8 0.73
2×10−1016面 0 0.680×10
−4 −0.104×10−7 −0.230×
10−8 0.860×10−10
【0044
】 C.可変データ f=10.0
f=30.3 f=60.0D3
1.38 1
6.79 24.20D8
23.24 7.84
0.43D13
8.43 5.04
8.62D16 10.
17 13.57
9.98
】 C.可変データ f=10.0
f=30.3 f=60.0D3
1.38 1
6.79 24.20D8
23.24 7.84
0.43D13
8.43 5.04
8.62D16 10.
17 13.57
9.98
【0045】[第6実施例]本例は、図1
の第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と
正レンズ42とを接合し、負メニスカスレンズ41を光
学ガラスより形成し、正レンズ42を合成樹脂(具体的
にはアクリル樹脂のPMMA)より形成したものである
。この例のレンズ構成図を図22に示し、広角ポジショ
ン(f=10.0)、中間ポジション(f=30.3)
及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収差図
をそれぞれ図23〜図25に示す。
の第4レンズ群4において、負メニスカスレンズ41と
正レンズ42とを接合し、負メニスカスレンズ41を光
学ガラスより形成し、正レンズ42を合成樹脂(具体的
にはアクリル樹脂のPMMA)より形成したものである
。この例のレンズ構成図を図22に示し、広角ポジショ
ン(f=10.0)、中間ポジション(f=30.3)
及び望遠ポジション(f=60.0)における縦収差図
をそれぞれ図23〜図25に示す。
【0046】
A.レンズデータ
i Ri
Di Ni
νi 1 27.01
1.71 1.80
5 25.5 2
18.92 6.86
1.589 61.3
*3 −158.70
1.62(可変) 4 34
.09 1.14
1.834 37.2
5 10.35
3.92 6 −12.32
1.14 1.6
97 48.5 7
13.92 3.29
1.847 23.
8 8 −89.72
22.14(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
16.78 4.29
1.589 61.3
*11 −27.46
5.66 12 −19.43
1.14
1.847 23.8 13
642.89 8.28
(可変) *14 13.95
1.14 1.6
89 31.1 *15
9.32 6.43
1.492 57(
PMMA) *16 −15.55
10.91(可変) 17
∞ 8.29
1.517 64.
2 18 ∞
Di Ni
νi 1 27.01
1.71 1.80
5 25.5 2
18.92 6.86
1.589 61.3
*3 −158.70
1.62(可変) 4 34
.09 1.14
1.834 37.2
5 10.35
3.92 6 −12.32
1.14 1.6
97 48.5 7
13.92 3.29
1.847 23.
8 8 −89.72
22.14(可変) 9 ∞
(絞り) 0.57 *10
16.78 4.29
1.589 61.3
*11 −27.46
5.66 12 −19.43
1.14
1.847 23.8 13
642.89 8.28
(可変) *14 13.95
1.14 1.6
89 31.1 *15
9.32 6.43
1.492 57(
PMMA) *16 −15.55
10.91(可変) 17
∞ 8.29
1.517 64.
2 18 ∞
【0047】
B.非球面データ
K AD
AE AF
AG 3面 0 0.441×10−5
−0.220×10−8 −0.925×10
−11 0.229×10−1310面 0
0.990×10−5 −0.261×10−
6 0.532×10−8 0.192
×10−9 11面 0 0.547×10−
4 −0.656×10−7 0.336×1
0−9 0.295×10−9 14面 0
−0.469×10−4 −0.133×10
−6 −0.207×10−8 0.91
8×10−1015面 0 −0.627×10
−4 −0.164×10−5 −0.943×
10−8 0.224×10−9 16面
0 0.100×10−3 0.216×1
0−6 −0.255×10−8 0.6
92×10−10
AE AF
AG 3面 0 0.441×10−5
−0.220×10−8 −0.925×10
−11 0.229×10−1310面 0
0.990×10−5 −0.261×10−
6 0.532×10−8 0.192
×10−9 11面 0 0.547×10−
4 −0.656×10−7 0.336×1
0−9 0.295×10−9 14面 0
−0.469×10−4 −0.133×10
−6 −0.207×10−8 0.91
8×10−1015面 0 −0.627×10
−4 −0.164×10−5 −0.943×
10−8 0.224×10−9 16面
0 0.100×10−3 0.216×1
0−6 −0.255×10−8 0.6
92×10−10
【0048】
C.可変データ
f=10.0
f=30.3 f=60.0D3
1.62 1
6.04 23.33D8
22.14 7.72
0.43D13
8.28 4.27
7.57D16 10.
91 14.92
11.62
f=30.3 f=60.0D3
1.62 1
6.04 23.33D8
22.14 7.72
0.43D13
8.28 4.27
7.57D16 10.
91 14.92
11.62
【0049】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。
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。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、第4レンズ群が2枚の
レンズより構成され、負メニスカスレンズの凹部に正レ
ンズの凸部が収まる形になるので、その第4レンズ群ひ
いてはズームレンズ全体が小型化される利益がある。ま
た、それら2枚のレンズの内の少なくとも1枚が有機材
料により形成されているので、その第4レンズ群ひいて
はズームレンズ全体が軽量化される利益がある。この場
合でも、2枚のレンズを有するので、色収差及び温度に
よる焦点距離の変化を良好に補正することができると共
に、有機材料は非球面の加工が容易であるため、球面収
差をも良好に補正することができる。
レンズより構成され、負メニスカスレンズの凹部に正レ
ンズの凸部が収まる形になるので、その第4レンズ群ひ
いてはズームレンズ全体が小型化される利益がある。ま
た、それら2枚のレンズの内の少なくとも1枚が有機材
料により形成されているので、その第4レンズ群ひいて
はズームレンズ全体が軽量化される利益がある。この場
合でも、2枚のレンズを有するので、色収差及び温度に
よる焦点距離の変化を良好に補正することができると共
に、有機材料は非球面の加工が容易であるため、球面収
差をも良好に補正することができる。
【0051】また、その第4レンズ群は変倍時及び合焦
時に動く部分であるため、この第4レンズ群が小型軽量
化されることは、ズームレンズシステムの駆動部の小型
化及び低消費電力化のみならず合焦時等における応答速
度の高速化が達成されることをも意味する。
時に動く部分であるため、この第4レンズ群が小型軽量
化されることは、ズームレンズシステムの駆動部の小型
化及び低消費電力化のみならず合焦時等における応答速
度の高速化が達成されることをも意味する。
【0052】なお、有機材料は光学ガラスに比べて一般
に温度特性が悪いが、その第4群を構成する2枚のレン
ズを共に有機材料より構成し、その2枚の内の負メニス
カスレンズの温度パラメータの絶対値がその2枚の内の
正レンズの温度パラメータの絶対値よりも小さくなるよ
うに有機材料の選択を行うようにした場合には、その第
4レンズ群の焦点距離の温度特性をより安定化すること
ができる利益がある。
に温度特性が悪いが、その第4群を構成する2枚のレン
ズを共に有機材料より構成し、その2枚の内の負メニス
カスレンズの温度パラメータの絶対値がその2枚の内の
正レンズの温度パラメータの絶対値よりも小さくなるよ
うに有機材料の選択を行うようにした場合には、その第
4レンズ群の焦点距離の温度特性をより安定化すること
ができる利益がある。
【図1】本発明によるズームレンズの一実施例の光学系
の基本構成を示すレンズ断面図である。
の基本構成を示すレンズ断面図である。
【図2】本発明の数値実施例の第1実施例のレンズ構成
図である。
図である。
【図3】第1実施例の広角ポジションにおける縦収差図
であり、eはe線、FはF線、dはd線、Sはサジタル
面、Tはタンジェンシャル面の収差曲線である。
であり、eはe線、FはF線、dはd線、Sはサジタル
面、Tはタンジェンシャル面の収差曲線である。
【図4】第1実施例の中間ポジションにおける縦収差図
である。
である。
【図5】第1実施例の望遠ポジションにおける縦収差図
である。
である。
【図6】数値実施例における第2実施例のレンズ構成図
である。
である。
【図7】第2実施例の広角ポジションにおける縦収差図
である。
である。
【図8】第2実施例の中間ポジションにおける縦収差図
である。
である。
【図9】第2実施例の望遠ポジションにおける縦収差図
である。
である。
【図10】数値実施例における第3実施例のレンズ構成
図である。
図である。
【図11】第3実施例の広角ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図12】第3実施例の中間ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図13】第3実施例の望遠ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図14】数値実施例における第4実施例のレンズ構成
図である。
図である。
【図15】第4実施例の広角ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図16】第4実施例の中間ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図17】第4実施例の望遠ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図18】数値実施例における第5実施例のレンズ構成
図である。
図である。
【図19】第5実施例の広角ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図20】第5実施例の中間ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図21】第5実施例の望遠ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図22】数値実施例における第6実施例のレンズ構成
図である。
図である。
【図23】第6実施例の広角ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図24】第6実施例の中間ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
【図25】第6実施例の望遠ポジションにおける縦収差
図である。
図である。
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
7 ガラスブロック
41 負メニスカスレンズ
42 正レンズ
Claims (2)
- 【請求項1】 物体側より順に正の屈折力を持つ第1
レンズ群、負の屈折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力
を持つ第3レンズ群及び正の屈折力を持つ第4レンズ群
を有し、上記第1レンズ群及び第3レンズ群を固定とし
、上記第2レンズ群を移動させて変倍を行い、上記第4
レンズ群を移動させて変倍に伴う像面移動補償及び合焦
を行うようにした4群構成のリアフォーカス方式のズー
ムレンズにおいて、上記第4レンズ群を物体側より順に
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズと
よりなる互いに接合又は分離された2枚のレンズより構
成し、該2枚のレンズの内の少なくとも1枚のレンズを
有機材料で形成するようにしたことを特徴とするズーム
レンズ。 - 【請求項2】 請求項1記載のズームレンズにおいて
、上記第4レンズ群を構成する2枚のレンズを共に有機
材料より形成し、d線の屈折率をNd、屈折率の温度勾
配をdNd/dT、αを線膨張率として有機材料の温度
パラメータを次の式で表した場合に、 上記第4レンズ群を構成する2枚のレンズの内の負メニ
スカスレンズを形成する有機材料の温度パラメータの絶
対値が上記2枚のレンズの内の正レンズを形成する有機
材料の温度パラメータの絶対値よりも小さくなるように
材料の選択をしたズームレンズ。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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KR1019920006774A KR100271956B1 (ko) | 1991-05-21 | 1992-04-22 | 줌 렌즈 |
US08/538,376 US5671062A (en) | 1991-05-21 | 1994-10-11 | Zoom lens having a light weight and temperature independent fourth lens group |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3116150A JPH04343313A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | ズームレンズ |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04343313A true JPH04343313A (ja) | 1992-11-30 |
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