JPH0640171B2 - ズ−ムレンズ - Google Patents

ズ−ムレンズ

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JPH0640171B2
JPH0640171B2 JP60252450A JP25245085A JPH0640171B2 JP H0640171 B2 JPH0640171 B2 JP H0640171B2 JP 60252450 A JP60252450 A JP 60252450A JP 25245085 A JP25245085 A JP 25245085A JP H0640171 B2 JPH0640171 B2 JP H0640171B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適なズーム
レンズに関し、特に所定のレンズ群の少なくとも1つの
レンズ面に非球面を施すことによりレンズ構成の簡素化
及びレンズ系全体の小型化を図りつつ光学性能を良好に
維持したズームレンズに関するものである。
(従来の技術) 従来より物体側の第1レンズ群を負の屈折力とし変倍の
際、他のレンズ群と共に移動させるタイプのズームレン
ズは広画角化が比較的容易である為写真用カメラ、ビデ
オカメラ等に多く用いられている。このうち第1レンズ
群内のレンズ面に非球面を施し光学性能の向上を図つた
ズームレンズが例えば米国特許第4400064号や特開昭59-
64811号公報等で提案されている。これらのズームレン
ズはいずれも負の屈折力の第1レンズ群と正の屈折力の
第2レンズ群の2つのレンズ群を有し、両レンズ群の間
隔を変えて変倍を行つている。このうち米国特許第4400
064号では第1レンズ群をプラスチツク材料より成る負
の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズで構成し、負の
屈折力のレンズの像面側のレンズ面に非球面を施し、良
好なる光学性能を得ている。しかしながらこのズームレ
ンズは2群構成である為、第1レンズ群の屈折力をあま
り強くすることができず、広角端でのレンズ全長(第1
レンズ面から像面までの長さ)が長くなる傾向があつ
た。
一方特開昭59-64811号公報では第1レンズ群を負の屈折
力のレンズと正の屈折力のレンズの2つのレンズで構成
し、正の屈折力のレンズの像面側のレンズ面に非球面を
施している。この非球面は正の屈折力のレンズの収斂作
用を更に強化する形状をしており、これにより負の屈折
力のレンズより生じる諸収差を打ち消すようにしてい
る。この為どうしても高次収差の発生量が増大する傾向
があつた。又第1レンズ群の負の屈折力を強くしてレン
ズ系全体の小型化を図ろうとすると諸収差の発生が多く
なり、このときの諸収差を良好に補正するのが困難であ
つた。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は所定のレンズ群の少なくとも1つのレンズ面に
非球面を効果的に施すことによりレンズ構成の簡素化及
びレンズ系全体の小型化を図つた良好なる光学性能を有
したズームレンズの提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 物体側より順に負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力
の第2レンズ群そして第3レンズ群の3つのレンズ群を
有し、前記第1レンズ群と第2レンズ群を光軸上移動さ
せて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第1レンズ
群は負の屈折力の第11レンズと正の屈折力の第12レンズ
の2つのレンズを有し、前記第11レンズの像面側のレン
ズ面に非球面を施し、前記第1レンズ群と望遠端におけ
る全系の焦点距離を各々fI,fT、前記第11レンズのガラ
スの屈折率とアツベ数を各々N1,ν1としたとき 0.58≦|fI/fT|≦0.96……(1) 1.65≦N1 ……(2) 40≦ν1 ……(3) なる条件を満足することである。
この他本発明の特徴は実施例において記載されている。
(実施例) 第1、第2、第3図は各々本発明の数値実施例1,2,
3のレンズ断面図である。図中Iは負の屈折力の第1レ
ンズ群、IIは正の屈折力の第2レンズ群、IIIは正又は
負の屈折力の第3レンズ群である。第1レンズ群Iと第
2レンズ群IIを矢印の如く移動させて広角端から望遠端
への変倍を行つている。
本実施例のズームレンズは前述の如く3つのレンズ群よ
り構成し、特に変倍の際固定の第3レンズ群を設けるこ
とにより第1レンズ群若しくは第2レンズ群の屈折力を
強めたときに生ずる諸収差を良好に補正し、レンズ全長
を短縮化し、レンズ系全体の小型化を図つている。例え
ば変倍の際少ない移動量で所定の変倍比が得られるよう
即ち変倍効率を高める為に第2レンズ群の正の屈折力を
強めた場合には、第3レンズ群を強めた屈折力に相当す
る逆の屈折力即ち負の屈折力を有するように構成してい
る。これにより第2レンズ群より生じる諸収差をバラン
ス良く補正するようにしている。
一般にレンズ群の屈折力を強めたときに生じる諸収差を
良好に補正するにはレンズ枚数を増加させれば良い。し
かしながらこの方法ではレンズ構成が複雑となり逆にレ
ンズ全長が増加する場合がある。そこで本実施例では第
1レンズ群を負の屈折力の第11レンズと正の屈折力の第
12レンズの2つのレンズより構成し、レンズ構成の簡素
化を図ると共に第1レンズ群の負の屈折力を強めてレン
ズ全長の短縮化を図る際に生じる諸収差を第11レンズの
像面側のレンズ面に非球面を施すことにより良好に補正
している。
特に第11レンズの像面側のレンズ面を凹レンズ面とし、
この凹レンズ面に光軸から遠ざかるに従い負の屈折力が
弱くなる形状の非球面を施すことにより全体的にバラン
スの良い収差補正を行つている。
例えば後述する数値実施例1では非球面を施したレンズ
面の近軸曲率半径は19.2533であるが光軸からの高さ14.
04の位置での参照球面の曲率半径は19.4674となつてい
る。即ち曲率を弱くして負の屈折力を弱めるようにして
いる。このように負の屈折力の第1レンズ群内において
非球面によりレンズ面周辺の負の屈折力を弱くすること
により、第1レンズ群より生じる諸収差をバランス良く
補正するのを可能としている。
つまり本実施例のような広角型のズームレンズでは広角
側で樽型の歪曲収差、望遠側で補正過剰の球面収差が多
く発生する。本実施例ではこれらの諸収差を前述の非球
面を用いることにより効率良くすなおな形となるよう補
正している。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(1)は第1レンズ群の屈折力を適切に設定し、収
差発生量を少なくしつつ効率的にレンズ全長の短縮化を
図る為のものである。条件式(1)の上限値を越えて第1
レンズ群の負の屈折力が弱くなつてくると、変倍に伴つ
て第1レンズ群の移動量を増加させねばならずこの結果
広角端でのレンズ全長が増大してくる。又下限値を越え
て第1レンズ群の負の屈折力が強くなつてくると、非球
面を用いても2つのレンズで第1レンズ群を構成するの
が難しくなり、レンズ枚数を増加させねばならず、この
結果レンズ全長が増加してくるので好ましくない。
条件式(2),(3)は第1レンズ群の非球面を施した第11レ
ンズのガラスの屈折率と分散に関し、第1レンズ群を2
つのレンズで構成しつつ良好なる収差補正を行う為のも
のである。条件式(2),(3)を外れて屈折率が低くなり若
しくは分散が大きくなつてくると第1レンズ群を2つの
レンズで構成したときに変倍に伴う球面収差や色収差等
の変動を良好に補正するのが難しくなつてくる。
尚本実施例において変倍の際の収差変動を少なくし画面
全体の光学性能を良好に維持する為には第1レンズ群の
第11レンズと第12レンズを共に物体側に凸面を向けたメ
ニスカス形状とし、第2レンズ群を物体側のレンズ面の
方が強い曲率の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニス
カス形状の正レンズ、像面側のレンズ面の方が強い曲率
の負レンズそして両レンズ面が凸面の正レンズより構成
し、第3レンズ群を物体側に凸面を向けたメニスカス形
状の負レンズより構成するのが良い。
ここで、第1レンズ群の負レンズの像側面の近軸曲率半
径をRA、正レンズの物体側面の曲率半径をRBとした時
A<RBの関係が成り立つのが良い。
これは、一般的にはまず上記負レンズは、広角側の軸外
特性を良好にするために出来るだけ像側面の曲率の方が
強い形状が良いが、望遠側の軸上特性を良好にするため
には、両面同じ曲率の形状が良い。
上記形状は相反する形状であるが、負レンズの像側面を
前記形状の非球面にすることにより、像面側の近軸の曲
率を強くしても望遠側の軸上特性も良好に補正すること
が可能となる。
本実施例においてフオーカスは第1レンズ群により行う
のが収差変動が少なくて良いが第2レンズ群又は第3レ
ンズ群により行つても良い。
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
率とアツベ数である。
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 なる式で表わしている。
(発明の効果) 本発明によれば前述の如く各レンズ群を構成することに
より、レンズ構成の簡素化及びレンズ系全体の小型化を
図つた良好なる光学性能を有したズームレンズを達成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1、第2、第3図は各々本発明の数値実施例1,2,
3のレンズ断面図、第4、第5、第6図は各々本発明の
数値実施例1,2,3の諸収差図である。収差図におい
て(A),(B),(C)は各々広角端、中間、望遠端での収差で
ある。図中I,II,IIIは各々第1、第2、第3レンズ
群、矢印は変倍の際の移動方向、△Mはメリデイオナル
像面、△Sはサジタル像面である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に負の屈折力の第1レンズ
    群、正の屈折力の第2レンズ群、そして第3レンズ群の
    3つのレンズ群を有し、前記第1レンズ群と第2レンズ
    群を光軸上移動させて変倍を行うズームレンズにおい
    て、前記第1レンズ群は負の屈折力の第11レンズと正の
    屈折力の第12レンズの2つのレンズより成り、前記第11
    レンズの像面側のレンズ面は、レンズ周辺部にいくに従
    い負の屈折力が弱くなる非球面より成り、前記第2レン
    ズ群は物体側のレンズ面の方が強い曲率の正レンズ、物
    体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズ、像面側
    のレンズ面の方が強い曲率の負レンズそして両レンズ面
    が凸面の正レンズより成り、前記第3レンズ群は物体側
    に凸面を向けた1枚のメニスカス形状の負レンズより成
    り前記第1レンズ群と望遠端における全系の焦点距離を
    各々fI,fT、前記第11レンズのガラスの屈折率とア
    ッベ数を各々N1,ν1、前記第11レンズの像側のレン
    ズ面の近軸曲率半径をRA、前記第12レンズの物体側の
    レンズ面の曲率半径をRBとしたとき 0.58≦|fI/fT|≦0.96 1.65≦N1 40≦ν1 RA<RB なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
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CN104216097A (zh) * 2014-08-04 2014-12-17 江苏卡罗卡国际动漫城有限公司 一种投影机物镜
TWI642991B (zh) 2017-12-25 2018-12-01 大立光電股份有限公司 攝影透鏡組、取像裝置及電子裝置

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