JPS6190119A - ズ−ムレンズ - Google Patents

ズ−ムレンズ

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JPS6190119A
JPS6190119A JP59211813A JP21181384A JPS6190119A JP S6190119 A JPS6190119 A JP S6190119A JP 59211813 A JP59211813 A JP 59211813A JP 21181384 A JP21181384 A JP 21181384A JP S6190119 A JPS6190119 A JP S6190119A
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    • 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 +-++

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  • 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】 本発明はズームレンズに関し、特に標準画角から準望遠
までを含んだビデオカメラに適したズームレンズに関す
るものである。一般に、ビデオカメラ用のズームレンズ
は、撮像素子が低感度である為なるべく明るいレンズが
要求されている。又ビデオカメラの小型軽量化の為にレ
ンズ全長の短い小型のズームレンズが要求されている。
ビデオカメラ用のズームレンズでは、変倍部以降でかつ
絞りよりも物体側にファイシタ2−像の取り出し用のハ
ーフミラ−を有した光分割器を設けているものが多い。
このようなズームレンズでは、レンズ系と像面との間に
は例えば物体像の高周波成分を低下させる為のローパス
フィルター等比較的厚さの薄い光学部材を設ければ良い
為、レンズ系のバックフォーカスは大体15簡程度と比
較的短い。
一方、放送局用の3色分解プリズムを有したTVカメラ
用のズームレンズでは、6色分解用プリズムをレンズ系
と像面との間に設ける為にレンズ系のバックフォーカス
は大体40〜60鶴程度と比較的長い。
本発明は、主に尻インチ撮影管を用いたビデオカメラに
好適なレンズ系と像面との間にファインダー像の取り出
し用の光分割器を配置できる程度に、例えば25鰭程度
のバックフォーカスを有した標準画角(45度)から準
望遠(16度)までを含むレンズ全長の短い高性能なズ
ームレンズの提供を目的とする。
本発明の目的を達成する為のズームレンズの主たる特徴
は、物体側より順に合焦用の正の屈折力の第1レンズ群
、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、変倍により変動
する像面を補正する為の正の屈折力の第3レンズ群そし
て固定の正の屈折力の第4レンズ群の4つのレンズ群を
有し、前記@1レンズ群より第3レンズ群までで略アフ
ォーカル系を形成し、前記第4レンズ群を負の屈折力を
有する@4−1レンズ群と正の屈折力を有する第4−2
レンズ群の2つのレンズ群より構成し−たことである。
このように本発明においては、変倍中固定の第4レンズ
群を物体側より順に負と正より成る屈折力配置の2つの
レンズ群で構成し、この第4レンズ群に略アフォーカル
光束を入射させることにより所定のバックフォーカスを
容易に得ることのできる高性能のズームレンズを達成し
ている。
そして、本発明において更に好ましくは、第4−112
1群と第4−2レンズ群の焦点距離を各々fR1+fR
2とするとき、 1、6 < I fR1/fR2|< 3=O・・・・
・(1)なる条件を満足させることである。条件式(1
)は第4−1121群と第4−2レンズ群の屈折力を適
切に設定し、変倍範囲全体にわたり諸収差量の発生を少
なくしつつ所定のバックフォーカスを容易に得る為のも
のである。条件式(1)の上限値を越えて第4−112
1群の屈折力が弱くなるとバックフォーカスが短くなり
すぎ光分割器をレンズ系と像面との間に配置するのが難
しくなり、又下限値を越えて第4−1121群の屈折力
が強くなりすぎるとバックフォーカスは十分長くするこ
とはできるが、@ 4−1121群より高次の収差が発
生してくるので好ましくない。本発明において更に好ま
しくは、第4レンズ群を条件式(1)を満足するように
構成すると共に、物体側より順に前記f@ 4−112
1群を両レンズ面が凸面の第411レンズ面が凹面の第
412レンズそして像面側へ凸面を向けた正の屈折力の
tg413レンズより構成し、前記第4−2レンズ群を
像面側へ凸面を向けた正の屈折力の第421レンズ面が
凸面の第422レンズ、 同じく両レンズ面が凸面の第423レンズそして負の屈
折力のM424レンズより構成し、前記第4□3レンズ
と前記第424レンズを貼り合わせレンズより構成する
ことである。
KS4−1121群を前述のレンズ形状を有する6つの
レンズより構成することにより広角端において第3レン
ズ群より発生する正のコマ収差を補正し、更に変倍範囲
全体にわたり第3レンズ群から発生してくる正の非点収
差量に相当する負の非点収差量を発生させてバランスの
良い補正を行っている。
特に、KS4isレンズにより画面中間から周辺にかけ
てのコマ収差を良好に補正している。
又、第4−2レンズ群を前述のレンズ形状を有する3群
4枚のレンズで構成することにより、第4−1レンズ群
より発生する正の球面収差を補正すると共に望遠側で第
1.第2.第3レンズ群より生ずるコマ収差を補正して
いる。第421レンズをメニスカス形状のレンズとする
ことにより非点収差とコマ収差の補正を良好に行ってい
る。
又、第423レンズと第424レンズを貼り合わせレン
ズとすることにより倍率の色収差を良好に補正している
尚、本発明において、フォーカシングの際の収差変動及
び変倍の際の収差変動を少なくする為には、前記第11
21群を物体側へ凸面を向けた負の屈折力のメニスカス
状の第11レンズ、両レンズ面が凸面の第12レンズそ
して物体側へ凸面を向けた正の屈折力のメニスカス状の
第13レンズより構成し、前記第2レンズ群を負の屈折
力の第21レンズ面が凹面の第22レンズそして正の屈
折力の第23レンズより構成し、前記第22レンズと前
記第23レンズを貼り合わせレンズより構成し、前記第
3レンズ群を両レンズ面が凸面の第31レンズより構成
するのが好ましい。
第1121群の貼り合わせレンズ面及び第13レンズを
メニスカス形状とすることにより広面端での負の歪曲収
差の発生を極力少なくしている。
第3レンズ群を単一のレンズで構成することにより、全
変倍範囲にわたり発生する負の球面収差を主に第2レン
ズ群の第21レンズで補正している。
広角端から望遠端への変倍に際し、第1121群より発
生する正の非点収差を第2レンズ群の第21レンズと第
22レンズにより補正している。
更に本発明において、全変倍範囲にわたり諸収差を良好
に補正し高性能の光学性能を得るには、第を番目のレン
ズ群の焦点距離をft1第を番目のレンズ面の曲率半径
をRiとしたとき、 1.05<IR1/R3l<1.8   ・・・・・(
2)0.8<  fl /R2<1.2      ・
拳・・・ (3)0.6<IRs /Rs、I<1.2
   ・・・・・(4)o<ln6/f2 K250 
  ・・・・・(5)1.05<IR? /f2 |<
1.6   ・・・・・(6)0.4< I R14/
R21l(1,8・拳・・・(7)2.0< R14/
R15<7.5   ・11・(8)3.0< R21
/fR2<75   °0・*@(9)なる条件を満足
させることが好ましい。
条件式(2)は望遠側での球面収差を良好に補正する為
のものであり、条件式(2)の下限値を越えると第11
レンズの第1レンズ面の屈折力が強くなりすぎ球面収差
は補正不足となり、逆に上限値を越えると補正過剰とな
る。
条件式(3)は色収差を良好に補正する為のものであり
、条件式(3)の下限値を越えて貼り合わせレンズ面の
屈折力が弱くなりすぎると色収差は補正不足となり、逆
に上限値を越えると細土色収差が補正過剰となってくる
条件式(4)は非点収差と歪曲収差を良好に補正する為
のものであり、条件式(4)の下限値を越えると非点収
差は補正不足、歪曲収差は7シタ゛−となる。
逆に上限値を越えると非点収差は補正過剰となると共に
広角端で歪曲収差がオーツぐ−となってくるので好まし
くない。
条件式(5)は広角端での歪曲収差の補正に関するもの
であり、条件式(5)の下限値を越えると歪曲収差が負
の方向へ増大し、又上限値を越えると望遠側で歪曲収差
が正の方向へ増大してくるので好ましくない。
条件式(6)は変倍に伴う色収差の発生を少なくする為
のものであり、条件式(6)の下限値を越えると細土色
収差が補正過剰となり、又上限値を越えると細土色収差
が補正不足となってくる。
条件式(7)は全変倍範囲にわたり輪帯球面収差を少な
くする為のものであり、条件式(7)の下限値、若しく
は上限値を越えると輪帯球面収差を少なくするのが難し
くなる。
条件式(8)、(9)は画面全体にわたりコマ収差を良
好に補正する為のものであり、条件式(8)、又は条件
式(9)の下限値を越えると内向性コマ収差が増大し、
条件式(8)、又は条件式(9)の上限値を越えると外
向性のコマ収差の発生が増大してくるので好ましくない
本発明によれば、以上の諸条件を満足することにより所
定のバックフォーカスを有したレンズ全長の短い高性能
なズームレンズを達成することができる。
次に本1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を番目のレンズ面の曲率半径
、Diは物体側より順に第1番目のレンズ厚及び空気間
隔、Hiとνtは各々物体側より順に第を番目のレンズ
のガラスの屈折率とアツベ数である。
数値実施例1〜4において、R26〜R33はローパス
フィルター、フェースプレート等の光学部材である。
数値実施例1 F−1五2〜38.293 FNO−1:1.82$4
5.2〜16.4゜R1−109,1!i D 1−2
.00 M 1−180518 シ1−25.4R2−
36,47D 2−7.95 N 2−1.58913
 シ2−61.OR3−−96,96D 3−0.12 R4−27,36D 4−4.95 N 3−1.58
913 v 3−610R5−116,94D 5− 
t1+〜15.34R6−&@ooD 6−0.95 
N 4−1.62299 v 4−58.2R7−11
,15D 7−3.71 R8−−17,99D 8−α95 N 5−1516
35 シ5−64.IR9−15,04D 9−2.5
5 N 6−180518 ジロー25.4R10−8
4,76Dlo−14,89〜0.88R11−34,
20Dll −2,30N 7−158913 シアー
61.0R12−−73,07DI2−6.58〜6.
38R13−48,87Di!l−2,4N 8−15
3172 シ8−48.9R14−−72,86DI4
−2.9 R15−−16,07DI5−0.8  N 9−17
4950 シ9−35.3R16−8171DI6−α
8 R17−−!12.11 DI7−2.4  N10−
151633 ulO−64,IRlB−−1909D
I8−9.7 R19−−104,12DI9−3.4  N11−1
48749 シ11−70.2R20−−212D20
−0.1 R21−68,34D21−4.5  Nl2−148
749 シ12−70.2122−−30.93 D2
2−0.1123− 30.27 D23−5.4  
N13−160311  シ15−6CL7R24−−
3α27 D24−12  N14−180518ν1
4−25.4125−−94′5.43 D25− &
0R26−〜D26−n、5  N13−151633
 シ15−64.lR30−〜  D30−α95 N
17−153000 シ17−60.0R31−〜  
D31−10 R32−〜  D32−0.5  N18−1.487
00 シ18−65.0R55−〜 数値実施例2 F−13,2〜3a2967NO−1:1.82a)−
45,2〜16.4゜R1−109,13D  I−2
,0N  1−180518  ν 1−25.412
− 36.47 D 2−7.95 N 2−1.58
913 シ2−61013−−96.96 D 3−0
.12R4−27,36D 4−4.95 N 3−1
.58913 y 3−51.OR5−117,05D
 5−1.13〜15.34R14−−123,59D
I4−2.9R15−−|<5.84 DI5−0.8
  N 9−174950 シ9−35.3116− 
52.46 DI(S−0,75数値実施例3 F−13,020〜38.904 FNO−1?1.8
20J−45,8〜16.1゜R1−127,38DI
−2,0N1−1.80518ν1−25.4R2−4
0,04D 2−9.ON 2−1.60311  シ
2−60.7R3−−79,06D 3−0.1 R4−26,50D 4−5.3  N 3−1622
99 シ5−58.2R5−72,34D 5−1.7
8〜15.64R6−2387,81D 6−1.0 
 N 4−1.77250ν4−49.6R7−14,
03D 7−3.8 R8−−18,22D 8−1.0  N S−1,6
9680v 5−55.SR?−18,22D 9−3
.4  N 6−1.84666 ジロー23.9R1
0−−170,74Dlo−15,58〜1.84R1
1−49,02011−2,9N 7−1.60311
  シアー60.7R12−−4902DI2−6.3
0〜6.17R13−211,52DI3−2.4  
N8−1.53172 シ8−48.9R14−−37
,49DI4−2.9 R15−−14,74DI5−0.8  N9−1.7
4950 シ9−35.3R16−109,61DI6
−0.75R17−−52,69DI7−2.4  N
10−1.51633 シ10−64.lR18−−1
9,11DlB−9,7 R19−−110,45DI9−3.4  N11−1
.48749 シ11−70.2R20−−24,72
D20−0.1 R21−81,09D21−4.2  Nl2−148
749シ12−70.2R22−−31,91D22−
0.1 R23−34,32D23−5.0  N13−1.6
0311  シ13−60.7R26−〜  D26−
0.5  N13−151633 シ15−64.1R
27−〜  D27−1.0 R28−〜  D28−5.0  N16−1.516
33 シ16−64.lR31−〜  D!+1−1.
0 R32−〜  D32−0.5  N18−1.516
33 シ18−64.1R33−〜 数値実施例4 F−13,020〜38.904 FNO−1:t82
ax45.8〜16.1゜R35−〜 数値実施例5 F−13,020〜38.903 FNO−1:1.8
2al−45,8〜16.1゜R33−〜
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の数値実施例1のレンズ断面図、第2図
(A)、(B)〜第3図(4)、(B)は各々数値実施
例1〜5の諸収差図、図中(A)、(B)は各々広角端
と望遠端のズーム位置での諸収差図、ΔSはサジタル像
面、6Mはメリデイオナル像面、gはga、dはd線の
球面収差である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)物体側より順に合焦用の正の屈折力の第1レンズ
    群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、変倍により変
    動する像面を補正する為の正の屈折力の第5レンズ群そ
    して固定の正の屈折力の第4レンズ群の4つのレンズ群
    を有し、前記第1レンズ群より第3レンズ群までで略ア
    フォーカル系を形成し、前記第4レンズ群を負の屈折力
    を有する第4−1レンズ群と正の屈折力を有する第4−
    2レンズ群の2つのレンズ群より構成したことを特徴と
    するズームレンズ。
  2. (2)前記第4−1レンズ群と前記第4−2レンズ群の
    焦点距離を各々f_R_1、f_R_2としたとき、1
    .6<|f_R_1/f_R_2|<3.0なる条件を
    満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    ズームレンズ。
  3. (3)物体側より順に前記第4−1レンズ群を両レンズ
    面が凸面の第4_1_1レンズ、両レンズ面が凹面の第
    4_1_2レンズそして像面側へ凸面を向けた正の屈折
    力の第4_1_3レンズより構成し、前記第4−2レン
    ズ群を像面側へ凸面を向けた正の屈折力の第4_2_1
    レンズ、両レンズ面が凸面の第4_2_2レンズ、同じ
    く両レンズ面が凸面の第4_2_3レンズそして負の屈
    折力の第4_2_4レンズより構成し、前記第4_2_
    3レンズと前記第4_2_4レンズを貼り合わせレンズ
    より構成したことを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載のズームレンズ。
  4. (4)前記第1レンズ群を物体側へ凸面を向けた負の屈
    折力のメニスカス状の第1_1レンズ、両レンズ面が凸
    面の第1_2レンズそして物体側へ凸面を向けた正の屈
    折力のメニスカス状の第1_3レンズより構成し、前記
    第2レンズ群を負の屈折力の第2_1レンズ、両レンズ
    面が凹面の第2_2レンズそして正の屈折力の第2_3
    レンズより構成し、前記第2_2レンズと前記第2_3
    レンズを貼り合わせレンズより構成し、前記第3レンズ
    群を両レンズ面が凸面の第3_1レンズより構成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のズームレン
    ズ。
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