JPS5971015A - ズ−ムレンズ - Google Patents

ズ−ムレンズ

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JPS5971015A
JPS5971015A JP57181804A JP18180482A JPS5971015A JP S5971015 A JPS5971015 A JP S5971015A JP 57181804 A JP57181804 A JP 57181804A JP 18180482 A JP18180482 A JP 18180482A JP S5971015 A JPS5971015 A JP S5971015A
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JP
Japan
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lens
lens group
group
object side
positive
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JP57181804A
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Muneharu Sugiura
杉浦 宗治
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Canon Inc
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Canon Inc
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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
    • G02B15/16Optical 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
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    • G02B15/167Optical 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
    • G02B15/17Optical 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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    • 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
    • G02B15/144109Optical 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)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (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】 本発明はズームレンズに関し、特にビデオカメラに適し
た小型のズームレンズに関する。
最近のビデオカメラは電気系や撮像管が大幅に改良され
、例えば解像力9色バランス等に優れた撮像特性を有す
る撮像管が得られるようになってきた。それに付随し多
くのビデオカメラに用、いられる撮影レンズに小型、軽
量、大口径そ(2て犬ズーム比のズームレンズが望まれ
るようになってきた。更に単管カラーカメラのうち位相
分離方式、三電極方式においては色ズレ防止の為にテレ
セントリックな光学系でズームレンズを構成することが
要求されてきている。
一般に多くのズームレンズでは小型、軽量、そしてレン
ズ全長の短いことが望まれている。
レンズ全長を短くするだめには、変倍系の移動を小さく
構成することが効果的である。
特に物体側より順にフォーカシング用の第ルンズ群、変
倍用の第2レンズ群、変倍により変動した像面を補正す
る為の第3レンズ群そして結像用の第4レンズ群の4つ
のレンズ群を有するいわゆる4群タイプのズームレンズ
においては、第2レンズ群の屈折力を強めて変倍による
移動量を少なくする事がレンズ全長を短くするのに効果
的である。
しかしながら第2レンズ群の屈折力を強めて、変倍系の
移動量を小さくしようとすると、第2レンズ群を構成す
るレンズの各レンズ面の屈折力が大きくなり、これに伴
って各収差の発生量が増大する。この様な状態で球面収
差や画面周辺にかけてのコマ収差、像面湾曲等を全ての
ズーム領域において良好に補正することはきわめて困難
である。更にリレーレンズ系に於いては限られたレンズ
枚数で大口径化を実現し、かつテレセントリックな光学
系を構成することはこれまた困難である。
本発明の目的は小型、軽量、大口径比、大ズーム比を有
するズームレンズを提供することにある。
本発明の目的を達成する為のズームレンズの特徴は物体
側より順にフォーカシング用の正の屈折力の第ルンズ群
、変倍機能を有する負の屈折力の第2レンズ群、変倍に
より変動する像面を補正する為の負の屈折力の第3レン
ズ群、そして結像機能を有する正の屈折力の第4レンズ
群の4つのレンズ群を有し、前記第4レンズ群は物体側
より順に第4.レンズ群と第4.レンズ群の2つのレン
ズ群を有しており、本発明は第4.レンズ群のレンズ構
成に特徴がある。すなわち第4.レンズ群を物体側より
順に像面側に強い屈折面を有する両レンズ面が凸面の第
42.レンズ、物体側に強い屈折面を有する両レンズ面
が凸面の第43.レンズ、物体側r強い屈折面を有シす
る負の屈折力の第43.レンズ、物体側に強い屈折面を
有する正の屈折力の第48.レンズ、そして物体側に強
い屈折面を有する正の屈折力の第4□レンズの5つのレ
ンズで構成したことである。そして第42レンズ群は物
体側より順に像が凸面の正の屈折力の第4□2レンズ、
そして物体側に強い屈折面を有する両レンズ面が凸面の
正目のレンズ面の曲率半径をRIVi、第1番目のレン
ズ厚、もしくは空気間隔をDIVi、そして前記ズーム
レンズの全系の広角端のズーム位蓋における焦点距離を
fwとするとき (1)  0.9 < IRIVs / RIV5 [
< 1.9(但しRIV3>0、RIV5< 0 )(
2)  2.3 <  RIV7/ fw < 2.7
(3)  2.7 <  RTV9/ fw < 3.
1(4)  1.1 <  RIVI2/ fw < 
1.6(5)  0.14 <  DIV4 / 7W
 < 0.24(6)  0.22 <  DIVs/
 fw  < 0.27(7)  1.4  <  D
+V+o/ fw < 1.7(8)  0.13 <
  DTV12/ fw < 0.18なる条件を満足
していることである。
次に上記の各条件について説明する。
条件(1)は球面収差を適切に補正するためのもと のであり、上限値を越える5球面収差が補正過剰となり
、下限値を越えると補正不足となる。
条件(2) 、 (3)は球面収差を極力発生させずに
光束を効率よく収れんさせるためのもので上限値をこえ
ると収れん効果が十分でなく、レンズ全長の増加を招き
、下限値を越えると球面収差が大きく発生し、これを良
好に補正するのが困難となる。条件(4)はコマ収差を
良好に補正しつつコンパクトでかつテレセントリックな
光学系を達成する為の条件であり、上限値を越えるとテ
レセントリックな光学系を構成しようとする場合、レン
ズ全長が長くなり、又下限値を越えると外向性コマ収差
が多く発生し、この収差を他のレンズで補正することが
困難になる。条件(5)は球面収差及び軸上色収差を良
好に補正するためであり、上限値を越えると球面収差、
軸上色収差が多く発生し、下限値を越えると非点収差が
犬きくなるので好ましくない。条件(6)は球面収差を
良好に補正しながら光束を収れんさせる効果をもち、上
限値を越えると球面収差が補正不足となり、下限値を越
えるとコマ収差の補正が困難になる。条件(7)は第4
ルンズ群と第42レンズ群との間隔を適切に保ち、軸上
収差と軸外収差の両方をバランス良く補正する為のもの
であり、上限値を越えると球面収差などの軸上収差の補
正が困難になり、下限値を越えると非点収差。
コマ収差など軸外収差の補正が困難となる。条件(8)
は全体的に収差発生をなるべく少なく抑えながらかつテ
レセントリックな光学系を良好に構成するためのもので
あり、上限値を越えるとコマ収差、非点収差や歪曲収差
が著しく発生し、下限値を越えるとテレセントリックな
光学系の構成が困難になる。
以上の各諸条件を満足することにより小型。
軽量、大口径比、大ズーム比でしかもテレセントリック
な光学系で良好に収差補正を1おこなったズームレンズ
を達成することができる。
更に本発明の目的をよシ良く達成するには第ルンズ群、
第2レンズ群そして第3レンズ群のレンズ構成を次のよ
うにすることが好ましい。
すなわち第ルンズ群を物体側より順に物体側に凸面を向
けた貼合せ面を有する、正の屈折力の第1ルンズと物体
側に凸面を有する正の屈折力のメンスカス状の第12レ
ンズで構成し、望遠端のズーム位置での全レンズ系の焦
点距離をf・r、第2レンズ群の焦点距離をhr、第3
レンズ群の焦点距離をh 、第4ンズ群中の第12レン
ズのレンズ面の曲率半径を物体側より順に各々Rt+、
 Rrs  とする時 (9)  o、11<f■/ fT< 0.125−(
1,0)   0.62  <  f夏 /  fT 
<  0.7 0(11)  0.29 < Ri4 
/ Ri5 < 0.34の条件を満足することである
次に上記各条件について説明すると、条件(9)は全レ
ンズ系における第2レンズ群の屈折力配分に関し、全ズ
ーム範囲にわたり良好に収差補正をしつつレンズ系全体
を小型化するための条件である。上限値を越えるとレン
ズ全長が増大し、下限値を越えると変倍におけるレンズ
移動の際の機械的な精度が厳しくなり、特に変倍用のカ
ム精度が厳しくなる。条件(10)は変倍に伴う第3レ
ンズ群の移動量を小さくしつつ、至近距離での斜光束の
影響による第ルンズ群の前玉レンズ径の大きさを制限し
、かつペラツノ(−ル和を正の方向へもっていくための
条件であり、上限値を越えるとレンズ全長と前玉レンズ
径が増大し、下限値を越えるとペッツバール和が負の方
向Kかたより、非点収差を良好に補正することが困難と
なる。条件(1υは望遠側に於いて、球面収差を良好に
補正する為の条件である。上限値を越えると望遠側にお
ける球面収差が補正不足となり、下限値を越えると球面
収差が補正過剰となる。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてR
iは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より順に第i番目のレンズ厚及び空気間隔、
Niとνiは夫々物体側よシ順に第1番目のレンズのガ
ラスの屈折率とアツベ数である。R31* R32はビ
デオカメラ等に用いられる撮像管のフェースプレート、
フィルター等を示す。
また前記諸条件と本発明の数値実施例との関数値実施例
1 f=1〜11.455   Fナンバー=1.65画角
2ω=53°〜5゜ R30=   Go  D30=0.545  シ17
=64.1  N17=1.51633bf = 0.
705    全長 15.936絞り面R14面の前
方0.118の位置像面基準の射出瞳位置−15,65
2 R30,31はフェースプレート、ローノくスフイルタ
ー、近赤外カットフィルターに相当するダミーガラスブ
ロックである。以下同様であ数値実施例2 f=1〜11.455  Fナンバー=1.65  画
角2ω=53°〜5゜R1=  13.461  D 
1=0.295  ν1=25.4  N 1=1.8
0518R2=   5.429  D 2=1.18
2  ν2=58.2  N 2=1.62299R3
=  −18,874D 3=0.O]4R4=   
4.934  D 4=0.655  ν3=58.2
  N 3=1.62299R5=  14.628 
 D 5=可変R6=  25.996  D 6 =
0.109  シ4=37.2  N 4=1.834
00R7=   1.715 1)7=0.382R8
=  (,948D 8=0.091  ν5=44.
2  N 5=1.78590R9二   1.592
  D 9=0.409  ν 6=23.9  N 
6=1.84666R10=  −8,193D10=
可変R11=  −2,973D11=0.118  
シフ=53.8  N 7=1.713R12=   
7.125  D12=0.2   ν8=23.9 
 N 8=1.84666R13= −232,586
D13=可変R14=  18.332  D14=0
.518  ν9=55.5  N 9=1.6968
R15=  −3,048D15=0.227R16=
   5.268  D16=0.582  シ10=
64、I  N10=1.51633R17=  −4
,377D17=0.230R]8=  −2,856
D18=0.145  ν11=23.9  N11=
1.84666R19=  −28,923D19=0
.014R20=   2.605’D20=0.51
8  シ12=64.1  N12=1.51633R
21=  20゜324  D21=0.236R22
=   2.870  D22=0.3   シ13=
64.1  N15=1.51633R23=  11
.878  D23=1.613R24=   7.2
16  D24=0.091  ν14=4o、s  
N14=1.88300R25=   1.431  
D25=0.17R26=   3.724  D26
=0.255  ν15=52.4  N15=1..
51742R27=  −3,038D27=0.01
4R28=   1.739  D28=0.455 
 シ16=52.4  N16=1.51742R29
=   8.721  D29=0.455R30= 
  ω  D30=0.545  シ17=64.1 
 N17=1.51633R31=   ω bf=0.675    全長=16.074絞り面R
14面の前方0.118の位置像面基準の射出瞳位置−
14,480 表1.諸条件と本発明の数値実施例との関係
【図面の簡単な説明】
はそれぞれ本発明の数値実施例1,2の縦収差図であり
、図中(a) 、 (b) 、 (c)はそれぞれ広角
端、面、メリジオナル像面を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)物体側より順にフォーカシング用の正の屈折力の
    第ルンズ群、変倍機能を有する負の屈折力の第2レンズ
    群、変倍により変動する像面を補正する為の負の屈折力
    の第3レンズ群、そして結像機能を有する正の屈折力の
    第4レンズ群の4つのレンズ群を有し一前記第4レンズ
    群は物体側より順に第4ルンズ群と第42レンズ群の2
    つのレンズ群を有し、前記第4ルンズ群は物体側より順
    に像面側に強い屈折面を有する両レンズ面が凸面の第4
    .ルンズ、物体側に強い屈折面を有する両レンズ面が凸
    面の第412レンズ、物体側に強い屈折面を有する負の
    屈折力の第4.3レンズ、物体側に強い屈折面を有する
    正の屈折力の第4,4レンズ。 そして物体側に強い屈折面を有する正の屈折力の第42
    .レンズの5つのレンズヲ有し、前記第42レンズ群は
    物体側より順に像面側に強い正の屈折力の第422し/
    ズ、そして物体側に強い屈折面を有する両レンズ面が凸
    面の正の屈折力の第42.レンズの3つのレンズを有し
    ておのレンズ面の曲率半径をRIV、 、第1番目のレ
    ンズ厚、もしくは空気間隔をDIVi、そして前記ズー
    ムレンズの全系の広角端のズーム位置における焦点距離
    をfWとするとき 0.9 < 1RIV3 / 1RIV51 < 1.
    9(但しRIV3>0、RIVs<O)
  2. 2.3 < RIV? / fW< 2.72.7 <
     RIV9 / fw < 3.11.1 <  RI
    Vt。/fW<1.60.14 <  DIV4 / 
    fw < 0.240.22 <  DIVa / f
    w < 0.271.4  < DIVto/ fW 
    < 1.70.13 < DIVi2 / fw < 
    0.18なる条件を満足することを特徴とするズームレ
    ンズ。
JP57181804A 1982-10-15 1982-10-15 ズ−ムレンズ Pending JPS5971015A (ja)

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