JPS58116509A - ズ−ムレンズ - Google Patents

ズ−ムレンズ

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JPS58116509A
JPS58116509A JP56212994A JP21299481A JPS58116509A JP S58116509 A JPS58116509 A JP S58116509A JP 56212994 A JP56212994 A JP 56212994A JP 21299481 A JP21299481 A JP 21299481A JP S58116509 A JPS58116509 A JP S58116509A
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JP
Japan
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group
lens group
positive
object side
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP56212994A
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English (en)
Inventor
Sadatoshi Takahashi
貞利 高橋
Sadahiko Tsuji
辻 定彦
Akira Tajima
田島 晃
Toshiaki Asano
浅野 俊昭
Setsuo Minami
南 節雄
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US06/452,122 priority patent/US4515446A/en
Publication of JPS58116509A publication Critical patent/JPS58116509A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/144Optical 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
    • G02B15/1441Optical 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
    • G02B15/144113Optical 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 +-++
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
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    • G02B15/144105Optical 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)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スチルカメラ、8ミリシネカメラ及びビデオ
カメラの撮影光学系に適する小型のズームレンズに関す
るものでスO 従来から4群で構成されるズームレンズは数多く提案さ
れているが、通常は物体側より順に第1群はズーミング
に際して固定で合焦のために光軸上移動可能、第2群は
焦点距離を変化させるために光軸上移動可能、であり、
第3群は第2群の移動による像点変化を補正するために
光軸上移動可能であり、第4群はズーミングに際して固
定であり、全系の焦点距離を満足させる結像倍率を持つ
結像群である。この様な型式のズームレンズでは、変倍
の作用を大部分第2群に持たせる為に第2群の焦点距離
により変倍の為の移動量が決まり、高倍ズームレンズで
は第2群の移動量が増加する。この為に、第2群と第3
群の移動空間を広く設定する必要があり、全長が長くな
る欠点を持つ。又、この型式のズームレンズに於いては
、ズーム比を大きくとると、レンズ系は全系が大きくな
る欠点があった。
この欠点を改良し、ズーム比を大きく設定しても、レン
ズ系をコンパクトに設計し得るズームレンズとしては、
特公昭41−13667号に示されるレンズ系がある。
このレンズ系は、物体側より第1正レンズ群、第2負レ
ンズ群、第3正レンズ群及び第4正レンズ群の順で配置
され、広角端から望遠端にかけてのズーミング時に、第
1正レンズ群と第3正レンズ群とが一体となって物体側
へ移動し、第2負レンズ群が像面側へ移動する。しかし
ながら、このタイプのズームレンズは、第2負レンズが
等倍を越える、即ち、結像倍率の絶対値が1より大きく
なる所では、機械的補正が不可能となり、結像系として
成立することが出来ないことを本件出願人は見い出した
。そして、このことが、このタイプのズームレンズのズ
ーム比を犬キ<スルコト、シいてはズームレンズの小型
化を阻害する要因となっていた。
本発明の目的は、上述した従来のズームレンズの欠点を
改良し、4群構成のズームレンズで、−t7パクト、特
にズームレンズのワイド端でコンパクトになる様な構成
のズームレンズを提供することにある。
本発明の更なる目的は、大口径で、高倍率のズームレン
ズを提供することにある。
本発明の更なる目的は、収差が良好に除去された、光学
的結像性能の優れたズームレンズを提供することにある
本発明に係るズームレンズに於いては、物体側より、第
1正レンズ群、第2負レンズ群、第3正レンズ群、第4
レンズ群が順次配され、前記第1、第2及び第3レンズ
群が移動することにより変倍を行うズームレンズに於い
て、前記第2レンズ群の結像倍率が等倍を越える。換言
すれば結像倍率の絶対値が1よりも大きくなる領域を含
む領域で変化することが可能な様に設定することにより
、前記目的を達成せんとするものであります。本願では
、ズーミングに際しては、前記第1正レンズ群、第2負
レンズ群、第3正レンズ群がそれぞれ独立に、即ち、ズ
ーミング軌跡がそれぞれ異なる様に移動させ、短焦点端
側に対して長焦点端側に於いては、前記第1正レンズ群
及び第3正レンズ群が物体側に位置し、第2負レンズ群
が像面側に位置する様にすることにより、コンパクトで
、高倍率、犬「」径のズームレンズが得られるものであ
る。
以下、本発明に関して詳述する。
上述した如く、本発明に係るズームレンズに於いては、
物体側より第1正レンズ群、第2負レンズ群、第3正レ
ンズ群及び第4正レンズ群或いは第4負レンズ群が順次
配され、第1、第2、第3レンズ群のズーミング軌跡は
各々異っており、第2群の結像倍率は等倍を越える領域
を含む領域で変化し、短焦点端に比して長焦点端に於い
ては、第1及び第3レンズ群は物体側に位置し、第2レ
ンズ群は像面側に位置するものである。
その理由を説明すると、第ルンズ群を長焦点端で短焦点
端よりも物体側に移動させることにより、第2群に対す
る物点を近づけることが出来、変倍効果を増加させるこ
とが出来る。その為に第2群自身の移動量が小さくても
大きな移動を行った場合と同等の変倍効果を得ることが
できる。従って、短焦点端の第2群と第3群の間隔を通
常のズームと比較して減少させることかり能となり、そ
の結果ワイド端に於る全長を短かくすることができる。
更に、第2群の結像倍率を等倍を越えて(結像倍率−1
よりも絶対値で大きな値)使用すると、第2群の物点(
第1正レンズ群の像点)の移動による第2群の倍率変化
は、第2群の結像倍率を等倍以下で使用する場合よりも
著しるしく変化する。即ち、第2群の結像倍率が等倍を
はさむことにより、第2群は少ない移動量で大きな変倍
効果を得ることが可能となる。しかしながら、従来の様
に第1群と第3群を一体に動している場合第2群が等倍
を越えると像面位置を一定に保つ補正式の解が存在しな
くなる。これを第ルンズ群と第3レンズ群を独立で移動
させることにより、第2群を等倍を越えて使用しても像
面位置を一定に保つことを可能とし、第2群と第3群の
変倍効率を最も高くシ、その結果全長を短かくすること
が可能となった。尚、前記第4レンズ群は、固定のレン
ズ群であり、該レンズ群のノクワーは、I′Eでも負で
も、本願のズーミングレンズ群の持つ効果は発揮できる
次に本発明に従う近軸配置を示す。
第1実施例の近軸配置を第1表に示し、各群l〜4の移
動軌跡を第1図に示す。f、〜f4は第1群1〜第4群
4の焦点距離% e、は第1群と第2群の主点間隔s 
e2は第2群と第3群の主点間隔% e3は第3群と第
4群の主点間隔で、短焦点端と長焦点端における値を挙
げる。又、第2群から第4群の使用する倍率爲〜Aを短
焦点端、長焦点端について示しておく。又、第1群の倍
率は無限遠物点に関して常に0である。本実施例に於い
ては、第2群及び第3群ともに等倍をはさんで使用して
いる。
次に、第1図に示すズーミング軌跡を有する/’f肉化
の数値例を以下に示す。数値実施例において、R1は物
体側より順に第1番目のンンズ面の曲率半径、Diは物
体側より順に第1番目のレンズ厚、及び空気間隔、Ni
とνiは夫々物体側より順に第1番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。更に第7図には、このレン
ズデータの中間焦点距離に於けるレンズ断面を、第8図
(a) (b) (c)には各ズームポジションでの諸
収差を示しており、(a)は短焦点端、(b)は中間焦
点距離、(C)は長焦点端である。この実施例では光学
全長は短焦点端で95.0緒、長焦点端で108.71
11Jlで、テレ比は1.47である。尚、光学全長と
は、レンズ系の最も物界側の面と像面との距離、テレ比
とは最小の光学全長を最大の焦点距離で割った値である
。これに対して特公昭41−13667号公報に示すレ
ンズ系では、短焦点端で103.86闘、長焦点端でl
16.63mm 、テレ比は2.29であり、この数値
例よりも本願のズームレンズが小型化されたことが明ら
かである。
第2表に第2実施例の近軸配置を示し、第2図に各ブロ
ックの移動軌跡を示す。第2図に示される様に第1群は
短焦点側よりズーミングを行なうとわずかに像側に移動
し、更にズーミングを行なうと物体側に移動する。
第3表に第3実施例の近軸配置を示し、第3図に各ブロ
ックの移動軌跡を示す。本実施例では第3群の結像倍率
を等倍を越えない範囲で使用しており、第1群がズーミ
ングの中間部で最も物体側に移動し、長焦点端で像側に
移動するが短焦点端の位置よりも物体側の位置に戻る。
第1群は長焦点端で短焦点端の位置と比較して物体側に
位置することで第2群の変倍の効率の向上に寄与してい
る。
第4表に第4実施例の近軸配置及び第4図に各ブロック
の移動軌跡を示す。本実施例では第3群の結像倍率を等
倍を越えた範囲で使用している。
第5表に第5実施例の近、軸配置を示し、各群の移動軌
跡を第5図に示す。本実施例は、第4群の焦点距離が負
の場合を示したもので、又、第3群を非直線に移動させ
ることにより像点位iff ヲ一定に保つコンペンセー
ターの役割を果している。第3群がズーミングの中間部
で最も物体側に移動し、長焦点端では中間部より像側に
移動しているが、短焦点端に比し、長焦点端では物体側
に位置することで変倍効果を高めてい焦点距離= 11
.275   FNO=1 :1.4   画角J−5
8°−10,8゜〜石435 R1−154,7621)1−  2.15   N1
−1.80518   シ1−25.4R2=   4
9.927   o2=  10.50   N2.t
、51633;264.IR3−−174,9691)
3−  0.15R4=   46.034  1)4
=   6.50   N31.6968(l   V
3−55.5R5−400,4571)5=    0
1tR6−60,091D6=   1.10   N
4−1.77250   シ449.6R7−16,9
52D 7=   5.54R8=  −18,446
D8=   1.10   N5=1.77250  
 V5 49.6R9−27,383D9=   4.
00   N6−1.84666   ジロー23.9
RIO−−111,505DIO−可変R11=   
 209.999    1)11−   3.00 
    N7−1.77250     v  7 4
9.6R12〜  −41,363DI2=   0.
15R13−31,501Di3− 4.20  N8
−1.78590   v844.2R14−−62,
8151)14−  1.00   N9=1.846
66   V9−23.9R15=   173.86
7   Di5−   可変R16−0,0D16= 
  1.00R17−14,799D17=   2.
20   Nl01.65160   シ1o−58.
6R18−19,175D18=   0.15R19
=    9.781  1)19−  2.20  
 Ni1−1.6031+   シ1l=60.7R2
0=    17.041    D20=   1.
50FL21−  51.584   D21− 1.
00   N+2−1.84666   L’12−2
3.9R22−8,196D22−  5.04R23
−31,529D23−  0.80   N+3−1
.60342   l113−38.0R24−14,
583D24−  3.00   N+4=1.666
72   シ14−48.3R25−−19,379 第  1  表 第  2  表 第  4  表 第  5  表 上記実施例はいづれも第1群〜第3群のうち可能であり
、カム曲線の平滑化や変倍効果の自然さを得る目的で実
施される。このズームレンズの移動軌跡の一実施例を第
6図に示す。第6図に示すズームレンズは、第2図に示
すズームレンズの各群のパワーと全く同じパワーを用い
ており、短焦点端から長焦点端にかけてのズー値 ミンクに於いて、第1群は単調に物体側へ非喚線的に移
動し、第2群は単調に像面側へ非直線的に移動し、第3
群は単調に物体側へ直線的に移動する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図、第4図、第5図。 及び第6図は各々、本発明に係るズームレンズの移動軌
跡を示す図、第7図は本発明に係るズームレンズの一実
施例の断面を示す図、第8図値) (b) (c)は各
々、第7図に示すズームレンズの各焦点位置での諸収差
を示す図。 1 第ルンズ群、  2 第2レンズ群、3 第3レン
ズ群、  4 第4レンズ群。 手続補正書 (方式) 昭和57年5月26日 特許庁長官  島 1)春 樹 殿 1 事件の表示 昭和56年特許願第212994号 2 発明の名称 ズームレンズ 3、補正をする者 事件との関係    特許出願人 住所 東京都大田区下丸子3−30−2名称 (100
)キャノン株式会社 代表者 賀来罷三部 4代理人 居所  〒146東京都大田区下丸子3−30−26 
補正の対象 明細書 7 補正の内容 明細書の浄書(内容に変更心 社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)物体側より順に、第1正レンズ群、第2負レンズ
    群、第3正レンズ群及び第4レンズ群を順次配し、前記
    第1正レンズ群、第2負レンズ群及び第3正レンズ群が
    それぞれ独立して移動することによりズーミングを行い
    、ズーミングに際して前記第2負レンズ群の結像倍率は
    等倍を越える領域を含む領域で変化し、像点を一定にし
    た場合、長焦点端では短焦点端に比して前記第1正レン
    ズ群は物体側に、前記第2負レンズ群は像面側に、前記
    第3正レンズ群は物体側に変位する事を特徴とするズー
    ムレンズ。
JP56212994A 1981-12-29 1981-12-29 ズ−ムレンズ Pending JPS58116509A (ja)

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JP56212994A JPS58116509A (ja) 1981-12-29 1981-12-29 ズ−ムレンズ
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