JPH08106048A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH08106048A
JPH08106048A JP27024394A JP27024394A JPH08106048A JP H08106048 A JPH08106048 A JP H08106048A JP 27024394 A JP27024394 A JP 27024394A JP 27024394 A JP27024394 A JP 27024394A JP H08106048 A JPH08106048 A JP H08106048A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
group
negative
refractive power
positive
Prior art date
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Pending
Application number
JP27024394A
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English (en)
Inventor
Makoto Mitsusaka
誠 三坂
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体として4つのレンズ群を有し、各レンズ
群の屈折力や変倍に伴う各レンズ群の移動条件を適切に
設定し、広画角でしかも高変倍比のズームレンズを得る
こと。 【構成】 物体側より順に負の屈折力の第1群、正の屈
折力の第2群、負の屈折力の第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、広角端から望遠端へ
の変倍に際しては、該第1群を像面側に凸状の軌跡を有
しつつ移動させて変倍に伴う像面変動を補正し、該第2
群を該第2群と第1群との間隔が小さくなるように移動
させ、第4群のレンズ構成を適切に設定したこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は35mmフィルム用の写
真カメラや電子記録方式のビデオカメラ、そしてSVカ
メラ等に好適なズームレンズに関し、特に負の屈折力の
レンズ群が先行する全体として4つのレンズ群を有し、
これら4つのレンズ群のレンズ構成を適切に設定するこ
とによりレンズ系全体の小型化を図った変倍比3.5〜
4.5、広角端でのFナンバー5.8程度、広角端での
撮影画角74°程度のネガティブリード型のズームレン
ズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より負の屈折力のレンズ群が先行す
る所謂ネガティブリード型のズームレンズは、近接撮影
距離が比較的短くなり、又広画角化が比較的容易である
為、撮影画角70°以上を有する広角用のズームレンズ
には多く用いられている。例えば、特公昭49−239
12号公報や特開昭57−163213号公報等では物
体側より順に負の屈折力の第1群、正の屈折力の第2
群、負の屈折力の第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、広角端から望遠端への変倍に際
して、第1群を像面側へ移動させ、第2群と第4群を物
体側へ移動させ、第3群を固定若しくは移動させたズー
ムレンズが提案されている。
【0003】このような負の屈折力のレンズ群が先行す
るネガティブリード型のズームレンズは比較的広画角化
が容易で、かつ近接撮影距離が短くなる等の特長を有し
ているが、反面、絞り径が増大し、又高変倍化が難しい
等の欠点を有している。
【0004】これらの欠点を改善し、レンズ系全体の小
型化及び高変倍化を図ったズームレンズが、例えば特開
昭55−14403号公報、特開昭57−11315号
公報、特開昭58−4113号公報、そして特開昭58
−95315号公報等で提案されている。
【0005】これらの各公報ではズームレンズを物体側
より順に負、正、負、そして正の屈折力のレンズ群の全
体として4つのレンズ群より構成し、このうち所定のレ
ンズ群を適切に移動させて変倍を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年一眼レフカメラや
ビデオカメラ等に用いる標準用のズームレンズとしては
広画角を含み、かつ高変倍比のものが要望されている。
例えば、既に35mmフィルム用の一眼レフカメラでは
焦点距離35mm〜70mmや焦点距離28mm〜80
mm程度の広画角のズームレンズが標準用のズームレン
ズとして用いられている。
【0007】更に最近では焦点距離28mm〜105m
m、若しくは焦点距離28mm〜135mm程度の望遠
側に変倍範囲を拡大し、高変倍化を図ったズームレンズ
が標準用のズームレンズとして要望されている。
【0008】しかしながら、一般にこの程度の撮影画角
でしかも高変倍比になるとレンズ全長が長くなり、又変
倍においては複雑なズーム移動が必要となり、この結果
レンズ鏡筒が多重の構成となり、レンズ鏡筒が大型化及
び複雑化してくるという問題点が生じてくる。
【0009】本発明はズームレンズを全体として4つの
レンズ群より構成し、各レンズ群の屈折力や変倍に伴う
各レンズ群の移動条件等を適切に設定することにより、
レンズ全長を短縮し、かつレンズ鏡筒の大型化及び複雑
化を防止した比較的広画角で、しかも高変倍比の全変倍
範囲にわたり高い光学性能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、物体側より順に負の屈折力の第1群、正の屈折力の
第2群、負の屈折力の第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、広角端から望遠端への変倍
に際しては、該第1群を像面側に凸状の軌跡を有しつつ
移動させて変倍に伴う像面変動を補正し、該第2群を該
第2群と第1群との間隔が小さくなるように移動させ、
該第3群を該第3群と第2群との間隔が大きくなるよう
に移動させ、該第4群を該第4群と第3群との間隔が小
さくなるように移動させており、該第4群は正の屈折力
の第41群、正の第42群そして負の第43群を有し、
該第41群はレンズ41Pと負レンズ41Nとを接合し
た接合レンズを有し、その接合レンズ面は像面側に凸面
を向けており、該第43群は像面側に凸面を向けたメニ
スカス状の負レンズ43Nを有し、該正レンズ41Pの
材質の屈折率とアッベ数を各々N41P,ν41P、該
負レンズ41Nの材質の屈折率とアッベ数を各々N41
N,ν41Nとしたとき 25<ν41P−ν41N<61 ‥‥‥(1) 0.06<N41N−N41P<0.36 ‥‥‥(2) 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数値実施例1
のレンズ断面図である。図中、(A)は広角端、(B)
は中間、(C)は望遠端を示している。図2,図3は本
発明の数値実施例2,3のズームレンズの広角端におけ
るレンズ断面図である。
【0012】図1〜図3において、L1は負の屈折力の
第1群、L2は正の屈折力の第2群、L3は負の屈折力
の第3群、L4は正の屈折力の第4群である。L41は
正の屈折力の第41群、L42は正の屈折力の第42
群、L43は負の屈折力の第43群である。SPは絞
り、IPは像面である。矢印は広角端から望遠端への変
倍を行う際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0013】第41群L41は像面側に凸面を向けた正
レンズ41Pと像面側に凸面を向けたメニスカス状の負
レンズ41Nとを接合した接合レンズより成り、その接
合レンズ面が像面側に凸面を向けるようにしている。第
42群L42は両レンズ面が凸面の正レンズより成って
いる。第43群L43は像面側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負レンズ43Nより成っている。
【0014】本実施例では図1に示すように広角端から
望遠端への変倍に際しては、第1群L1を像面側に凸状
の軌跡を有しつつ移動させて変倍に伴う像面変動を補正
し、第2群L2を第2群と第1群との間隔が小さくなる
ように移動させ、第3群L3を第3群と第2群との間隔
が大きくなるように移動させ、第4群L4を第4群と第
3群との間隔が小さくなるように移動させている。又、
フォーカスは第1群を移動させて行っている。
【0015】本実施例では、このように各レンズ群の屈
折力や変倍における各レンズ群の移動条件、そして第4
群のレンズ構成等を設定すると共に第41群を構成する
正レンズ41Pと負レンズ41Nを接合し、かつ双方の
レンズの材質の屈折率とアッベ数が条件式(1),
(2)を満足するように設定している。これにより、高
変倍化を図る際の色収差の変動を良好に補正し、かつレ
ンズ全長を短縮しつつ、広画角でしかも高変倍比の全変
倍範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズを得
ている。
【0016】特に本実施例では第4群のレンズ構成を前
述の如く設定したことを特徴としている。第4群中の第
41群と第42群を共に正の屈折力のレンズ群としてい
る。これにより光束を徐々に収束させて球面収差を良好
に補正している。
【0017】又図13に示すように第4群L4への軸上
光線の入射高hと軸外光線の入射高haの双方が比較的
高くなる最も物体側の第41群L41を接合レンズより
構成し、該接合レンズの接合レンズ面が像面側に凸面を
向けるようにしている。これにより第1群L1〜第3群
L3で発生した球面収差を良好に補正している。
【0018】第43群を像面側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負レンズより構成している。これにより広角端で
第1群より発生する負の歪曲収差を良好に補正してい
る。又第43群により全系の主点位置が物体側に位置す
るようにしている。これにより第1群を負の屈折力、第
4群を正の屈折力のレンズ構成としたときに主点位置が
比較的像面側に移動してレンズ全長が増大するのを防止
してレンズ全長の短縮化を効果的に図っている。
【0019】次に前述の条件式(1),(2)の技術的
意味について説明する。条件式(1),(2)は第41
群の正レンズ41Pと負レンズ41Nの材質の屈折率と
アッベ数を適切に設定し、主に変倍に伴う色収差の変動
を良好に補正すると共にレンズ全長の短縮化を図る為の
ものである。
【0020】条件式(1)の上限値を越えると望遠側で
軸上色収差と倍率色収差が共に補正過剰となってくる。
又下限値を越えると変倍に伴う色収差の変動が大きくな
ってくる。条件式(2)の上限値を越えると接合レンズ
面の負の屈折力が強くなりすぎてバックフォーカスを適
切に維持するのが難しくなってくる。又下限値を越える
と接合レンズ面の負の屈折力が弱くなりすぎ、全系の主
点位置を物体側に位置させてレンズ全長の短縮化を図る
のが難しくなってくる。
【0021】尚本発明において条件式(1),(2)の
数値範囲を次の如く設定するのが収差補正及びレンズ全
長の短縮化の点で更に好ましい。
【0022】 31<ν41P−ν41N<61 ‥‥‥(1a) 0.14<N41N−N41P<0.36 ‥‥‥(2a) 本発明においては第1群を最も物体側に物体側に凸面を
向けたメニスカス状の負レンズと最も像面側に物体側に
凸面を向けたメニスカス状の正レンズ、そして該正レン
ズの物体側に負レンズを有するようにしている。これに
より主に広角端での歪曲収差を良好に補正しつつ、近接
撮影距離を短縮したときの球面収差やコマ収差等の諸収
差の補正を良好に行い、かつレンズ外径を小さくしてい
る。又正の屈折力の第2群を負のレンズと正レンズの接
合レンズと少なくとも2枚の正レンズを有するように
し、負の屈折力の第3群を正レンズと負レンズの接合レ
ンズを有するようにしている。これにより全変倍範囲に
わたり諸収差の変動を少なくし、高い光学性能を得てい
る。
【0023】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。
【0024】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
【0025】
【数1】 なる式で表わしている。又、前述の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。
【0026】
【外1】
【0027】
【外2】
【0028】
【外3】
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く4つのレンズ
群の屈折力や変倍に伴う各レンズ群の移動条件等を特定
することにより、レンズ全長を短縮し、かつレンズ鏡筒
構造を簡素にしつつ、比較的広画角でしかも高変倍比の
全変倍範囲にわたり高い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】
【図1】本発明の数値実施例1のレンズ断面図
【図2】本発明の数値実施例2のレンズ断面図
【図3】本発明の数値実施例3のレンズ断面図
【図4】本発明の数値実施例1の広角端の収差図
【図5】本発明の数値実施例1の中間の収差図
【図6】本発明の数値実施例1の望遠端の収差図
【図7】本発明の数値実施例2の広角端の収差図
【図8】本発明の数値実施例2の中間の収差図
【図9】本発明の数値実施例2の望遠端の収差図
【図10】本発明の数値実施例3の広角端の収差図
【図11】本発明の数値実施例3の中間の収差図
【図12】本発明の数値実施例3の望遠端の収差図
【図13】図1の第4群の光路図
【符号の説明】
L1 第1群 L2 第2群 L3 第3群 L4 第4群 IP 像面 SP 絞り ΔS サジタル像面 ΔM メリディオナル像面 d d線 g g線 S.C 正弦条件

Claims (3)

    【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群、正
    の屈折力の第2群、負の屈折力の第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、広角端から望遠
    端への変倍に際しては、該第1群を像面側に凸状の軌跡
    を有しつつ移動させて変倍に伴う像面変動を補正し、該
    第2群を該第2群と第1群との間隔が小さくなるように
    移動させ、該第3群を該第3群と第2群との間隔が大き
    くなるように移動させ、該第4群を該第4群と第3群と
    の間隔が小さくなるように移動させており、該第4群は
    正の屈折力の第41群、正の第42群そして負の第43
    群を有し、該第41群はレンズ41Pと負レンズ41N
    とを接合した接合レンズを有し、その接合レンズ面は像
    面側に凸面を向けており、該第43群は像面側に凸面を
    向けたメニスカス状の負レンズ43Nを有し、該正レン
    ズ41Pの材質の屈折率とアッベ数を各々N41P,ν
    41P、該負レンズ41Nの材質の屈折率とアッベ数を
    各々N41N,ν41Nとしたとき 25<ν41P−ν41N<61 0.06<N41N−N41P<0.36 なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記正レンズ41Pは像面側に凸面を向
    けた形状より成り、前記負レンズ41Nは像面側に凸面
    を向けたメニスカス形状より成り、前記第42群は両レ
    ンズ面が凸面の正レンズより成っていることを特徴とす
    る請求項1のズームレンズ。
  3. 【請求項3】 前記第1群は最も物体側に物体側に凸面
    を向けたメニスカス状の負レンズと最も像面側に物体側
    に凸面を向けたメニスカス状の正レンズ、そして該正レ
    ンズの物体側に負レンズを有していることを特徴とする
    請求項1のズームレンズ。
JP27024394A 1994-10-06 1994-10-06 ズームレンズ Pending JPH08106048A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005107036A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Nikon Corp ズームレンズ
US6934092B1 (en) 1998-02-19 2005-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and photographing apparatus having the same
JP2008046612A (ja) * 2006-07-21 2008-02-28 Nikon Corp 変倍光学系、撮像装置、変倍光学系の変倍方法
JP2016142978A (ja) * 2015-02-04 2016-08-08 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
US10437026B2 (en) 2006-07-21 2019-10-08 Nikon Corporation Zoom lens system, imaging apparatus, and method for zooming the zoom lens system

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