JPH0713075A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH0713075A JPH0713075A JP5177393A JP17739393A JPH0713075A JP H0713075 A JPH0713075 A JP H0713075A JP 5177393 A JP5177393 A JP 5177393A JP 17739393 A JP17739393 A JP 17739393A JP H0713075 A JPH0713075 A JP H0713075A
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- lens
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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
- G02B15/16—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
- G02B15/163—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 having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
- G02B15/167—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 having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
- G02B15/173—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 having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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Abstract
光線を光軸に近づけて物体側のレンズ群のレンズ径を小
さくすることによって、諸性能を維持したまま小型軽量
化を達成した高性能なズームレンズを提供することを目
的とする。 【構成】 本発明のズームレンズは、物体側より順に、
ズーミング中固定で正の屈折力を有する第Iレンズ群G
Iと、複数の可動レンズ群からなる可動第IIレンズ群G
IIと、ズーミング中固定で正の屈折力を有する第III レ
ンズ群GIII とを備え、前記可動第IIレンズ群GIIは、
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群1
と、負の屈折力を有する第2レンズ群2と、負または正
の屈折力を有する第3レンズ群3とからなり、前記第2
レンズ群2は、広角端から望遠端にかけて軌道8に沿っ
て像面側に移動し、前記第1レンズ群1および前記第2
レンズ群2の移動軌道8、9は、広角端および望遠端に
おいて接近し、中間ズーミングポジションにおいて遠ざ
かることを特徴とする。
Description
らに詳細には小型軽量で、大口径で、大ズーム比を有す
る、テレビカメラ等に用いられるズームレンズに関す
る。
比でありながら、小型軽量で高性能のズームレンズに対
する要望がさらに強まっている。従来、大口径で、大ズ
ーム比を有するズームレンズの多くは、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、負または正の屈折力を有する第3レ
ンズ群、および正の屈折力を有する第4レンズ群からな
る4群構成である。そして、第2レンズ群および第3レ
ンズ群を移動させることによりズーミングを行ってい
た。
来のズームレンズにおいて、さらに小型軽量化を達成
し、あるいは小型軽量を維持しながらさらに高仕様化を
達成するために、各レンズ群の屈折力(パワー)を高め
る方法が考えられる。しかしながら、単純に構成レンズ
群の屈折力を高める方法では、諸収差が大きくなり性能
が低下するという不都合があった。本発明は、前述の課
題に鑑みてなされたものであり、構成レンズ群の屈折力
を高めることなく、斜光線を光軸に近づけて物体側のレ
ンズ群のレンズ径を小さくすることによって、諸性能を
維持したまま小型軽量化を達成した高性能なズームレン
ズを提供することを目的とする。
に、本発明においては、物体側より順に、ズーミング中
固定で正の屈折力を有する第Iレンズ群と、複数の可動
レンズ群からなる可動第IIレンズ群と、ズーミング中固
定で正の屈折力を有する第III レンズ群とを備え、前記
可動第IIレンズ群は、物体側より順に、負の屈折力を有
する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群
と、負または正の屈折力を有する第3レンズ群とからな
り、前記第2レンズ群は、広角端から望遠端にかけて軌
道に沿って像面側に移動し、前記第1レンズ群および前
記第2レンズ群の移動軌道は、広角端および望遠端にお
いて接近し、中間ズーミングポジションにおいて遠ざか
ることを特徴とするズームレンズを提供する。
レンズ群の焦点距離をfIとし、前記第1レンズ群の焦
点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2
とし、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との望遠端
における合成焦点距離をfSとしたとき、 |fI|>|fS | |f1/f2|<50 の条件を満足する。
レンズであれば、物体側の第Iレンズ群のレンズ径は、
広角端の斜光線によって決定される。しかしながら、大
画角で大ズーム比であるTV用ズームレンズでは、画角
が最も大きいのは広角端であるが、広角側の変倍操作に
おける可動変倍レンズ群(第IIレンズ群)の所要移動量
が著しく大きいので、画角が小さくなりきらないうちに
可動変倍レンズ群が像面側に後退してしまう。したがっ
て、広角端より少し望遠側にズーミングした中間ポジシ
ョンにおいて斜光線が光軸から最も遠ざかる。
ズ群中のレンズ間隔が広角端および望遠端よりも中間ズ
ーミングポジションにおいて広がるような移動軌道に構
成されている。この結果、可動変倍レンズ群の移動量を
低減しながら変倍効果を高め、さらに負の屈折力を有す
る第1レンズ群を第Iレンズ群に接近させる作用があ
る。こうして、上述した斜光線が光軸から最も遠ざかる
ズーミングポジションにおいて、その斜光線を光軸に近
づけることが可能になる。すなわち、主光線高さを小さ
くすることが可能になる。
るズーミングポジションにおける斜光線の位置が上がっ
て光軸に近くなるので、第Iレンズ群の所要レンズ径が
小さくなる。さらにレンズ径の縮小に伴いレンズ厚も必
然的に薄くなるので、レンズ群間隔が広がる。さらにま
た、レンズ群間隔が広がることにより各レンズ群の所要
屈折力が軽減され、諸収差の小さい、高仕様で高性能な
ズームレンズが提供される。
かけて軌道に沿って像面側に移動し、第1レンズ群およ
び第2レンズ群の移動軌道は広角端および望遠端におい
て接近し中間ズーミングポジションにおいて遠ざかる本
発明の特徴により、広角端および望遠端において各レン
ズ群間隔を広くすることが可能になる。
とし、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第
2レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第1レンズ群と
前記第2レンズ群との望遠端における合成焦点距離をf
S としたとき、 |fI|>|fS | (1) |f1/f2|<50 (2) の条件を満足するのが、実用上好ましい。
する。図1は、本発明の実施例にかかるズームレンズの
薄肉レンズ系を用いた屈折力配置図であって、図1
(a)は広角端における配置を示す図であり、図1
(b)は望遠端における配置を示す図である。また、図
2は、図1のズームレンズに対応するレンズ構成を有す
る従来のズームレンズの構成を示す図であって、図2
(a)は広角端における配置を示す図であり、図2
(b)は望遠端における配置を示す図である。図1にお
いて、ズームレンズは物体側より順に、ズーミング中固
定で正の屈折力を有する第Iレンズ群GIと、複数の可
動レンズ群からなる可動第IIレンズ群GIIと、ズーミン
グ中固定で正の屈折力を有する第III レンズ群GIII と
を備えている。
レンズ群GIIは、物体側より順に、負の屈折力を有する
第1レンズ群1と、負の屈折力を有する第2レンズ群2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群3とからなる。一
方、固定第III レンズ群GIII は、一定間隔を隔てた2
つのレンズ5および6からなり、全体として正の屈折力
を有する。さらに、固定第Iレンズ群GIは正の屈折力
を有するレンズ7からなる。第2レンズ群2は、広角端
から望遠端にかけて軌道8に沿って像面側に移動する。
また、第1レンズ群1も同様に、広角端から望遠端にか
けて軌道9に沿って像面側に移動する。ただし、第1レ
ンズ群1の移動軌道9と第2レンズ群2の移動軌道8と
の間隔は、広角端および望遠端において最も接近し、中
間ズーミングポジションにおいて遠ざかるようになって
いる。一方、第3レンズ群3は、物体側に凹面を向ける
ような移動軌道10にしたがって光軸上を移動する。
図1の本実施例のズームレンズの構成と同様であり、機
能が同じで対応する構成要素には同じ参照符号を付し
た。図2の従来のズームレンズが図1の本実施例のズー
ムレンズと構成上基本的に相違する点は、可動第IIレン
ズ群GIIが、物体側より順に、負の屈折力を有する第1
レンズ群4と、負の屈折力を有する第2レンズ群3とか
らなる点だけである。光学的には、図2の第1レンズ群
4は、図1の第1レンズ群1が第2レンズ群2との間隔
を変えることなく移動する場合の双方のレンズ群を1つ
のレンズ群とみなしたものに対応している。
例のズームレンズについて、光学パラメータ、すなわち
各レンズ群の焦点距離および主点間隔を具体的に設定
し、数値計算により第Iレンズ群GIの主光線の高さh
を求めた。設定したパラメータおよび数値計算結果は、
以下のとおりである。 (焦点距離) fI=77.0 f1=−45.78 f2=−26.89 f3=−41.20 fIII =80.24
隔 B1: 第1レンズ群1と第2レンズ群2との主点間隔 C1: 第2レンズ群2と第3レンズ群3との主点間隔 D1: 第3レンズ群3と第III レンズ群GIII との主
点間隔 E1: 第III レンズ群GIII と像面との主点間隔 なお、表(1)において第Iレンズ群GIと第1レンズ
群1との主点間隔が広角端でマイナスになっているが、
あくまでも後述する数値比較例の広角端の屈折力配置と
同じになるように対応させた結果であって、レンズ群間
隔が干渉しているわけではない。
を有する従来のズームレンズについて、本実施例のズー
ムレンズに対応するような光学パラメータ、すなわち各
レンズ群の焦点距離および主点間隔を具体的に設定し、
数値計算により第Iレンズ群GIの主光線の高さhを求
めた。設定したパラメータおよび数値計算結果は、以下
のとおりである。 (焦点距離) fI=77.0 f4=−12.13 f3=−41.20 fIII =80.24
であって、図1の第1レンズ群1が第2レンズ群2との
間隔を変えることなく移動する場合の双方のレンズ群を
1つのレンズ群とみなした合成焦点距離 f3: 第IIレンズ群GIIの第2レンズ群3の焦点距離 fIII :第III レンズ群GIII の焦点距離
隔 B2: 第1レンズ群4と第2レンズ群3との主点間隔 D2: 第2レンズ群3と第III レンズ群GIII との主
点間隔 E2: 第III レンズ群GIII と像面との主点間隔
ると、f=20.0のズーミングポジションにおいて、
第Iレンズ群GIの主光線の高さhが、従来例ではh=
−28.63に対して本実施例ではh=−26.50と
なっている。このように、本発明の作用により、第Iレ
ンズ群GIの主光線の高さが小さくなることが確認され
た。なお、本実施例では第IIレンズ群GIIの第3レンズ
群が負の屈折力を有する場合を例にとって説明したが、
第3レンズ群が正の屈折力を有する場合も同様の作用効
果があることを本発明の発明者は確認している。また、
第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は、本実施例に示
すように望遠側よりも広角側の中間ズーミングポジショ
ンにおいて最も大きくなるのが好ましい。
は、可動変倍レンズ群の間隔が広角端および望遠端より
も中間ズーミングポジションにおいて広がるような移動
軌道に構成されている。したがって、斜光線が光軸から
最も遠ざかるズーミングポジションにおいて、その斜光
線を光軸に近づけることが可能になる。この結果、第I
レンズ群の所要レンズ径が小さくなるので、小型軽量で
且つ高性能なズームレンズを提供することができる。
ンズ系を用いた屈折力配置図であって、図1(a)は広
角端における配置を示す図であり、図1(b)は望遠端
における配置を示す図である。
する従来のズームレンズの薄肉レンズ系を用いた屈折力
配置図であって、図2(a)は広角端における配置を示
す図であり、図2(b)は望遠端における配置を示す図
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 物体側より順に、ズーミング中固定で正
の屈折力を有する第Iレンズ群と、複数の可動レンズ群
からなる可動第IIレンズ群と、ズーミング中固定で正の
屈折力を有する第III レンズ群とを備え、 前記可動第IIレンズ群は、物体側より順に、負の屈折力
を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レン
ズ群と、負または正の屈折力を有する第3レンズ群とか
らなり、 前記第2レンズ群は、広角端から望遠端にかけて軌道に
沿って像面側に移動し、 前記第1レンズ群および前記第2レンズ群の移動軌道
は、広角端および望遠端において接近し、中間ズーミン
グポジションにおいて遠ざかることを特徴とするズーム
レンズ。 - 【請求項2】 前記第Iレンズ群の焦点距離をfIと
し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2
レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第1レンズ群と前
記第2レンズ群との望遠端における合成焦点距離をfS
としたとき、 |fI|>|fS | |f1/f2|<50 の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のズ
ームレンズ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5177393A JPH0713075A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | ズームレンズ |
US08/260,405 US5636060A (en) | 1993-06-24 | 1994-06-14 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JPH0713075A true JPH0713075A (ja) | 1995-01-17 |
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ID=16030154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (2)
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JP (1) | JPH0713075A (ja) |
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1993
- 1993-06-24 JP JP5177393A patent/JPH0713075A/ja active Pending
-
1994
- 1994-06-14 US US08/260,405 patent/US5636060A/en not_active Expired - Lifetime
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