JP2000267004A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP2000267004A JP2000267004A JP11066537A JP6653799A JP2000267004A JP 2000267004 A JP2000267004 A JP 2000267004A JP 11066537 A JP11066537 A JP 11066537A JP 6653799 A JP6653799 A JP 6653799A JP 2000267004 A JP2000267004 A JP 2000267004A
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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
- G02B15/143—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 having three groups only
- G02B15/1431—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 having three groups only the first group being positive
- G02B15/143105—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 having three groups only the first group being positive arranged +-+
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】物像間距離が一定でワーキングディスタンスの
長い画像読取装置に好適な３つのレンズ群より成るズー
ムレンズを得ること。 【解決手段】物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群、負の屈折力の第２レンズ群、そして正の屈折力の第
３レンズ群より構成され、該第１レンズ群は変倍中固定
であり、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際
し、像面側へ移動を行い、第３レンズ群は変倍に伴って
変動する像面の補正及びフォーカシングを行うよう移動
し、該第１レンズ群は最も広い空気間隔を挟んで正の屈
折力を有する第１ａレンズ群と負の屈折力の第１ｂレン
ズ群から成り、該第１ｂレンズ群は物体側に凹面を向け
た負レンズと正レンズとを有し、該第３レンズ群は１枚
の負レンズと１枚の正レンズを有していること。
長い画像読取装置に好適な３つのレンズ群より成るズー
ムレンズを得ること。 【解決手段】物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群、負の屈折力の第２レンズ群、そして正の屈折力の第
３レンズ群より構成され、該第１レンズ群は変倍中固定
であり、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際
し、像面側へ移動を行い、第３レンズ群は変倍に伴って
変動する像面の補正及びフォーカシングを行うよう移動
し、該第１レンズ群は最も広い空気間隔を挟んで正の屈
折力を有する第１ａレンズ群と負の屈折力の第１ｂレン
ズ群から成り、該第１ｂレンズ群は物体側に凹面を向け
た負レンズと正レンズとを有し、該第３レンズ群は１枚
の負レンズと１枚の正レンズを有していること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズに関
し、特に物像間距離を一定の有限距離に維持した状態で
変倍を行うようにした、例えばマイクロフィルムの像再
生を行うマイクロリーダやリーダプリンタの画像読取装
置等に好適なものである。
し、特に物像間距離を一定の有限距離に維持した状態で
変倍を行うようにした、例えばマイクロフィルムの像再
生を行うマイクロリーダやリーダプリンタの画像読取装
置等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりマイクロリーダやリーダプリン
タ等の投影光学系について、ＵＳＰ５０１５０７７号公
報，特開平２−２８７５０６号公報等に記載されている
ように、物像間距離を一定の有限距離に維持しつつ、ズ
ーミングを行い、投影倍率を連続的に変化させるズーム
レンズが種々と提案されている。
タ等の投影光学系について、ＵＳＰ５０１５０７７号公
報，特開平２−２８７５０６号公報等に記載されている
ように、物像間距離を一定の有限距離に維持しつつ、ズ
ーミングを行い、投影倍率を連続的に変化させるズーム
レンズが種々と提案されている。
【０００３】又、画像取り込み用のズームレンズとして
オルソメタタイプを元にレンズ群の間隔変化によって変
倍を行うものが、例えば特開平５−６０９７６号公報
や、特開平１−２０６３１０号公報等で提案されてい
る。
オルソメタタイプを元にレンズ群の間隔変化によって変
倍を行うものが、例えば特開平５−６０９７６号公報
や、特開平１−２０６３１０号公報等で提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開平５−６０９７６
号公報や特開平１−２０６３１０号公報等で提案されて
いるズームレンズでは、変倍を行うと同時に物像間距離
を保つためにレンズ系全体が移動を行うため、レンズ駆
動装置が大型化してしまい、また、長いワーキングディ
スタンスを確保しつつ、高い像倍率を確保するとレンズ
バックフォーカスが必要以上に伸びてしまい、装置自身
が大型化してしまう傾向があった。
号公報や特開平１−２０６３１０号公報等で提案されて
いるズームレンズでは、変倍を行うと同時に物像間距離
を保つためにレンズ系全体が移動を行うため、レンズ駆
動装置が大型化してしまい、また、長いワーキングディ
スタンスを確保しつつ、高い像倍率を確保するとレンズ
バックフォーカスが必要以上に伸びてしまい、装置自身
が大型化してしまう傾向があった。
【０００５】また、ＵＳＰ４９２５２８０等で提案され
ているビデオ用のズームレンズを用いて有限距離変倍光
学系とする方法は、長いワーキングディスタンスにおい
て高倍率を要求した場合、例えばレンズ系全体が球面系
で構成されたようなレンズ枚数が少ない簡素なレンズ構
成を実現することは提案されていない。
ているビデオ用のズームレンズを用いて有限距離変倍光
学系とする方法は、長いワーキングディスタンスにおい
て高倍率を要求した場合、例えばレンズ系全体が球面系
で構成されたようなレンズ枚数が少ない簡素なレンズ構
成を実現することは提案されていない。
【０００６】本発明は、全体として３つのレンズ群を有
し、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することによ
り、変倍比１．５〜３程度を確保しつつ、長いワーキン
グディスタンスにおいても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。
し、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することによ
り、変倍比１．５〜３程度を確保しつつ、長いワーキン
グディスタンスにおいても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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のズーム
レンズは、物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、
負の屈折力の第２レンズ群、そして正の屈折力の第３レ
ンズ群より構成され、該第１レンズ群は変倍中固定であ
り、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際し、
像面側へ移動を行い、第３レンズ群は変倍に伴って変動
する像面の補正及びフォーカシングを行うよう移動し、
該第１レンズ群は最も広い空気間隔を挟んで正の屈折力
を有する第１ａレンズ群と負の屈折力の第１ｂレンズ群
から成り、該第１ｂレンズ群は物体側に凹面を向けた負
レンズと正レンズとを有し、該第３レンズ群は１枚の負
レンズと１枚の正レンズを有していることを特徴として
いる。
レンズは、物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、
負の屈折力の第２レンズ群、そして正の屈折力の第３レ
ンズ群より構成され、該第１レンズ群は変倍中固定であ
り、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際し、
像面側へ移動を行い、第３レンズ群は変倍に伴って変動
する像面の補正及びフォーカシングを行うよう移動し、
該第１レンズ群は最も広い空気間隔を挟んで正の屈折力
を有する第１ａレンズ群と負の屈折力の第１ｂレンズ群
から成り、該第１ｂレンズ群は物体側に凹面を向けた負
レンズと正レンズとを有し、該第３レンズ群は１枚の負
レンズと１枚の正レンズを有していることを特徴として
いる。
【０００８】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群の空気間隔を
Ｄ１、第１レンズ群のレンズ長をＴＤ１とするとき、 ０．３＜Ｄ１／ＴＤ１＜０．８ を満足することを特徴としている。
て、前記第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群の空気間隔を
Ｄ１、第１レンズ群のレンズ長をＴＤ１とするとき、 ０．３＜Ｄ１／ＴＤ１＜０．８ を満足することを特徴としている。
【０００９】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第２レンズ群は負の単一レンズで構成され
ていることを特徴としている。
おいて、前記第２レンズ群は負の単一レンズで構成され
ていることを特徴としている。
【００１０】請求項４の発明は請求項１，２又は３の発
明において、前記第１ａレンズ群は、両レンズ面が凸面
の単一レンズより成ることを特徴としている。
明において、前記第１ａレンズ群は、両レンズ面が凸面
の単一レンズより成ることを特徴としている。
【００１１】請求項５の発明は請求項から４のいずれか
１つにおいて、前記第１ｂレンズ群は物体側より、物体
側に凹面を向けた負レンズと両レンズ面が凸面の正レン
ズと接合レンズ、そして正レンズから成ることを特徴と
している。
１つにおいて、前記第１ｂレンズ群は物体側より、物体
側に凹面を向けた負レンズと両レンズ面が凸面の正レン
ズと接合レンズ、そして正レンズから成ることを特徴と
している。
【００１２】請求項６の発明は請求項１から４のいずれ
か１つの発明において、前記第１ｂレンズ群は物体側よ
り、両レンズ面が凹面の負レンズ、負レンズと正レンズ
との接合レンズ、そして正レンズより成ることを特徴と
している。
か１つの発明において、前記第１ｂレンズ群は物体側よ
り、両レンズ面が凹面の負レンズ、負レンズと正レンズ
との接合レンズ、そして正レンズより成ることを特徴と
している。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１，図２は本発明のズームレン
ズの近軸屈折力配置の説明図である。
ズの近軸屈折力配置の説明図である。
【００１４】図３は本発明の数値実施例１のレンズ断面
図である。
図である。
【００１５】図４，図５は本発明の数値実施例１をｍｍ
単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１２０
０ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図６，図７は
本発明の数値実施例１をｍｍ単位で表したとき物体距離
（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角端と望遠
端の収差図である。
単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１２０
０ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図６，図７は
本発明の数値実施例１をｍｍ単位で表したとき物体距離
（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角端と望遠
端の収差図である。
【００１６】図８は本発明の数値実施例２のレンズ断面
図である。
図である。
【００１７】図９，図１０は本発明の数値実施例２をｍ
ｍ単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１２
００ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図１１，図
１２は本発明の数値実施例２をｍｍ単位で表したとき物
体距離（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角端
と望遠端の収差図である。
ｍ単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１２
００ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図１１，図
１２は本発明の数値実施例２をｍｍ単位で表したとき物
体距離（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角端
と望遠端の収差図である。
【００１８】図１３は本発明の数値実施例３のレンズ断
面図である。
面図である。
【００１９】図１４，図１５は本発明の数値実施例３を
ｍｍ単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１
２００ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図１６，
図１７は本発明の数値実施例３をｍｍ単位で表したとき
物体距離（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角
端と望遠端の収差図である。
ｍｍ単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１
２００ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図１６，
図１７は本発明の数値実施例３をｍｍ単位で表したとき
物体距離（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角
端と望遠端の収差図である。
【００２０】図１８は本発明の数値実施例４のレンズ断
面図である。
面図である。
【００２１】図１９，図２０は本発明の数値実施例４を
ｍｍ単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１
２００ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図２１，
図２２は本発明の数値実施例４をｍｍ単位で表したとき
物体距離（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角
端と望遠端の収差図である。
ｍｍ単位で表したとき物体距離（第１面からの距離）１
２００ｍｍにおける広角端と望遠端の収差図、図２１，
図２２は本発明の数値実施例４をｍｍ単位で表したとき
物体距離（第１面からの距離）６００ｍｍにおける広角
端と望遠端の収差図である。
【００２２】図中、Ｌ１は変倍時及びフォーカス時に固
定の正の屈折力を有する第１群、Ｌ２は広角端から望遠
端への変倍に際して像面側へ移動する負の屈折力を有す
る第２群、Ｌ３は変倍に伴う像面変動を補正するために
非直線移動する正の屈折力を有する第３群である。該第
１群Ｌ１側が拡大側（距離の長い共役側、物体側）第３
群Ｌ３側が縮小側（距離の短い共役側，像面側）であ
る。
定の正の屈折力を有する第１群、Ｌ２は広角端から望遠
端への変倍に際して像面側へ移動する負の屈折力を有す
る第２群、Ｌ３は変倍に伴う像面変動を補正するために
非直線移動する正の屈折力を有する第３群である。該第
１群Ｌ１側が拡大側（距離の長い共役側、物体側）第３
群Ｌ３側が縮小側（距離の短い共役側，像面側）であ
る。
【００２３】矢印は広角端から望遠端への変倍（ズーミ
ング）の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。撮影
倍率が低倍から高倍にかけてのフォーカスは第３群を物
体側へ移動させている。
ング）の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。撮影
倍率が低倍から高倍にかけてのフォーカスは第３群を物
体側へ移動させている。
【００２４】ＳＰは絞り、ＩＰは像面である。Ｇは光学
フィルターやフェースプレート等のガラスブロックであ
る。第１群Ｌ１は最も広い空気間隔を境にして正の屈折
力の第１ａ群Ｌ１ａと負の屈折力の第１ｂ群Ｌ１ｂから
成っている。
フィルターやフェースプレート等のガラスブロックであ
る。第１群Ｌ１は最も広い空気間隔を境にして正の屈折
力の第１ａ群Ｌ１ａと負の屈折力の第１ｂ群Ｌ１ｂから
成っている。
【００２５】第１ａ群Ｌ１ａは両レンズ面が凸面の単一
レンズより構成している。第１ｂ群Ｌ１ｂは両レンズ面
が凹面の負レンズ、負レンズと正レンズとの接合レン
ズ、そして正の３群４枚、又は両レンズ面が凹面の負レ
ンズと正レンズとの接合レンズ、そして正レンズの２群
３枚より成っている。
レンズより構成している。第１ｂ群Ｌ１ｂは両レンズ面
が凹面の負レンズ、負レンズと正レンズとの接合レン
ズ、そして正の３群４枚、又は両レンズ面が凹面の負レ
ンズと正レンズとの接合レンズ、そして正レンズの２群
３枚より成っている。
【００２６】第２群は負の単一レンズより、又は負レン
ズと正レンズより成っている。第３群は物体側に凸面を
向けたメニスカス状の負レンズと物体側に凸面を向けた
正レンズの２つのレンズより成っている。
ズと正レンズより成っている。第３群は物体側に凸面を
向けたメニスカス状の負レンズと物体側に凸面を向けた
正レンズの２つのレンズより成っている。
【００２７】一般的にマイクロリーダやリーダプリンタ
等の画像処理装置に用いられる光学系（ズームレンズ）
は自動化のため電気的な駆動にてレンズ群の移動制御を
行われることが多い。
等の画像処理装置に用いられる光学系（ズームレンズ）
は自動化のため電気的な駆動にてレンズ群の移動制御を
行われることが多い。
【００２８】このため駆動されるレンズ群は駆動負荷を
低減させる目的において軽量なものを少ない移動量で駆
動することが望まれている。
低減させる目的において軽量なものを少ない移動量で駆
動することが望まれている。
【００２９】本発明はレンズ重量が大なる第１レンズ群
を固定として変倍の際に軽量な第２，第３群を移動させ
ることによって、移動のための電気的又は機械的駆動力
の増大を防ぎ、レンズ系の小型化を図っている。
を固定として変倍の際に軽量な第２，第３群を移動させ
ることによって、移動のための電気的又は機械的駆動力
の増大を防ぎ、レンズ系の小型化を図っている。
【００３０】更に第２，第３レンズ群を少ないレンズ枚
数の構成とし、移動トルクの低減化と変倍に伴う第２レ
ンズ群の移動軌跡を線形とし、変倍中の像面補正及びフ
ォーカス移動の非線形移動制御を第３レンズ群の一つの
レンズ群にて制御できるようにしている。これによって
駆動制御の容易化を図っている。
数の構成とし、移動トルクの低減化と変倍に伴う第２レ
ンズ群の移動軌跡を線形とし、変倍中の像面補正及びフ
ォーカス移動の非線形移動制御を第３レンズ群の一つの
レンズ群にて制御できるようにしている。これによって
駆動制御の容易化を図っている。
【００３１】一般的に正レンズ群が先行するポジティブ
タイプのズームレンズ系はその正の屈折作用により発生
する負の球面収差を補正するため、そのレンズ群中に強
い負の屈折作用を持つレンズ面を設けている。
タイプのズームレンズ系はその正の屈折作用により発生
する負の球面収差を補正するため、そのレンズ群中に強
い負の屈折作用を持つレンズ面を設けている。
【００３２】しかしながら正レンズと負レンズのレンズ
面を近接して配置させた場合、低い入射光線高と高い入
射光線高で発生する球面収差のバランスをとることが入
射光線高の差が大きくなってくるに従って困難になって
くる。
面を近接して配置させた場合、低い入射光線高と高い入
射光線高で発生する球面収差のバランスをとることが入
射光線高の差が大きくなってくるに従って困難になって
くる。
【００３３】そしてレンズ系を明るくする場合、入射光
線高が増してくるために更にその傾向が大きくなってく
る。
線高が増してくるために更にその傾向が大きくなってく
る。
【００３４】そこで本発明では、第１レンズ群を正の屈
折力を有する第１ａレンズ群と広い空気間隔を挟んで、
少なくとも物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズを
有する第１ｂレンズ群の２つのレンズ群より構成してい
る。
折力を有する第１ａレンズ群と広い空気間隔を挟んで、
少なくとも物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズを
有する第１ｂレンズ群の２つのレンズ群より構成してい
る。
【００３５】図２はそのときの光学作用の概略を示して
いる。今、第１ａレンズ群Ｌａに光線高ｈ１にて入射さ
れた光線が該レンズ群の収束作用により、広い空気間隔
を挟んで第１ｂレンズ群には光線高ｈ１より低い光線高
ｈ２で入射される。
いる。今、第１ａレンズ群Ｌａに光線高ｈ１にて入射さ
れた光線が該レンズ群の収束作用により、広い空気間隔
を挟んで第１ｂレンズ群には光線高ｈ１より低い光線高
ｈ２で入射される。
【００３６】よって入射光線高の差が小さくすることが
でき、更に第１ｂレンズ群に負の屈折力を持つ物体側に
凹面を向けた負レンズと正レンズを配置することにより
低次から高次にわたってバランスの良い球面収差の補正
を行っている。
でき、更に第１ｂレンズ群に負の屈折力を持つ物体側に
凹面を向けた負レンズと正レンズを配置することにより
低次から高次にわたってバランスの良い球面収差の補正
を行っている。
【００３７】そして第３レンズ群は各々少なくとも１枚
の負レンズと正レンズで構成することによって変倍とフ
ォーカスによる色収差と像面湾曲変動を良好に抑えてい
る。
の負レンズと正レンズで構成することによって変倍とフ
ォーカスによる色収差と像面湾曲変動を良好に抑えてい
る。
【００３８】本発明の目的とするズームレンズは以上の
如く構成することによって達成しているが、更に本発明
において全変倍範囲にわたり収差変動が少なく、画面全
体にわたり高い光学性能を得るには、次の諸条件のうち
少なくとも１つを満足させるのが良い。
如く構成することによって達成しているが、更に本発明
において全変倍範囲にわたり収差変動が少なく、画面全
体にわたり高い光学性能を得るには、次の諸条件のうち
少なくとも１つを満足させるのが良い。
【００３９】（ア−１）前記第１ａレンズ群と第１ｂレ
ンズ群の空気間隔をＤ１、第１レンズ群のレンズ長をＴ
Ｄ１とするとき、 ０．３＜Ｄ１／ＴＤ１＜０．８ ‥‥‥（１） を満足することである。
ンズ群の空気間隔をＤ１、第１レンズ群のレンズ長をＴ
Ｄ１とするとき、 ０．３＜Ｄ１／ＴＤ１＜０．８ ‥‥‥（１） を満足することである。
【００４０】条件式（１）の上限値を越えると第１ａ，
第１ｂレンズ群間の空気間隔が広くなりすぎてレンズ系
の光学全長が長くなってくるので良くない。また下限値
を越えると第１ａ，第１ｂレンズ群間が近接しすぎて球
面収差のバランスをとることが困難となってくる。
第１ｂレンズ群間の空気間隔が広くなりすぎてレンズ系
の光学全長が長くなってくるので良くない。また下限値
を越えると第１ａ，第１ｂレンズ群間が近接しすぎて球
面収差のバランスをとることが困難となってくる。
【００４１】（ア−２）レンズ系全体を極力簡易なレン
ズ構成にして小型化を図るためには、第１ａレンズ群は
両レンズ面が凸面の単一レンズとなすことが良い。
ズ構成にして小型化を図るためには、第１ａレンズ群は
両レンズ面が凸面の単一レンズとなすことが良い。
【００４２】（ア−３）変倍域全体にわたり軸上及び軸
外の諸収差をバランス良くするためには、第１ｂレンズ
群は物体側より、物体側に凹面を向けた負レンズＬｎ、
両レンズ面が凸面の正レンズＬｐ、そして正レンズから
構成することが望ましい。
外の諸収差をバランス良くするためには、第１ｂレンズ
群は物体側より、物体側に凹面を向けた負レンズＬｎ、
両レンズ面が凸面の正レンズＬｐ、そして正レンズから
構成することが望ましい。
【００４３】又更に、負レンズＬｎと正レンズＬｐを接
合レンズとすれば相対的な偏心による光学性能劣化を抑
えることに有利となるので好ましい。
合レンズとすれば相対的な偏心による光学性能劣化を抑
えることに有利となるので好ましい。
【００４４】（ア−４）電気的な駆動手段によって変倍
の際に第２レンズ群を移動させるときの駆動トルクを低
減させるためには第２レンズ群を負の単一レンズで構成
することが良い。
の際に第２レンズ群を移動させるときの駆動トルクを低
減させるためには第２レンズ群を負の単一レンズで構成
することが良い。
【００４５】（ア−５）レンズ系の小型化と高画質を両
立させるためには第ｉレンズ群の焦点距離をＦｉとした
とき ０．３＜｜Ｆ２／Ｆ１｜＜０．８ ‥‥‥（２） の条件式を満足させるのが良い。
立させるためには第ｉレンズ群の焦点距離をＦｉとした
とき ０．３＜｜Ｆ２／Ｆ１｜＜０．８ ‥‥‥（２） の条件式を満足させるのが良い。
【００４６】条件式（２）は第１レンズ群の屈折力と第
２レンズ群の屈折力の比に関する。条件式（２）の上限
値を越えると第１レンズ群に対して第２レンズ群の屈折
力が弱くなりすぎ、一定変倍のための第２レンズ群の移
動量が多くなってくるため、レンズ系が大型化してきて
良くない。また、条件式（２）の下限値を越えてしまう
と第１レンズ群の屈折力に対して第２レンズ群の負の屈
折力が強くなりすぎる結果、ペッツバール和が負の方向
に大きくなってきて像面湾曲が発生し、それを補正する
のが困難になってくる。
２レンズ群の屈折力の比に関する。条件式（２）の上限
値を越えると第１レンズ群に対して第２レンズ群の屈折
力が弱くなりすぎ、一定変倍のための第２レンズ群の移
動量が多くなってくるため、レンズ系が大型化してきて
良くない。また、条件式（２）の下限値を越えてしまう
と第１レンズ群の屈折力に対して第２レンズ群の負の屈
折力が強くなりすぎる結果、ペッツバール和が負の方向
に大きくなってきて像面湾曲が発生し、それを補正する
のが困難になってくる。
【００４７】（ア−６）小型で簡易な構成の光学系を達
成するためには第１ａレンズ群を両レンズ面が凸面の単
レンズより成ることが良い。また良好な色収差補正を達
成する為にはその材質のアッベ数をν１ａとしたとき ５５＜ν１ａ ‥‥‥（３） の条件式を満足するのが良い。
成するためには第１ａレンズ群を両レンズ面が凸面の単
レンズより成ることが良い。また良好な色収差補正を達
成する為にはその材質のアッベ数をν１ａとしたとき ５５＜ν１ａ ‥‥‥（３） の条件式を満足するのが良い。
【００４８】条件式（３）の範囲を越えると変倍域全体
において軸上、及び軸外の色収差をバランス良く補正す
ることが困難となってくる。
において軸上、及び軸外の色収差をバランス良く補正す
ることが困難となってくる。
【００４９】（ア−７）第３レンズ群は変倍およびフォ
ーカスの際の色収差変動を抑えるよう少なくとも１枚の
負レンズと正レンズで構成するのが望ましい。
ーカスの際の色収差変動を抑えるよう少なくとも１枚の
負レンズと正レンズで構成するのが望ましい。
【００５０】（ア−８）物体距離無限時の広角端におけ
るレンズ系全体の焦点距離をＦｗ、第３レンズ群の焦点
距離をＦ３としたとき ０．２＜Ｆ３／Ｆｗ＜０．５５ ‥‥‥（４） の条件式を満足することが望ましい。
るレンズ系全体の焦点距離をＦｗ、第３レンズ群の焦点
距離をＦ３としたとき ０．２＜Ｆ３／Ｆｗ＜０．５５ ‥‥‥（４） の条件式を満足することが望ましい。
【００５１】条件式（４）の上限値を越えると第３レン
ズ群の屈折作用が弱くなりすぎ、その結果、変倍及びフ
ォーカス時における第３レンズ群の移動量が多くなって
きて、レンズ全長が長くなるので良くない。
ズ群の屈折作用が弱くなりすぎ、その結果、変倍及びフ
ォーカス時における第３レンズ群の移動量が多くなって
きて、レンズ全長が長くなるので良くない。
【００５２】又下限値を越えて第３レンズ群の屈折作用
が強くなりすぎると変倍及びフォーカス時の収差変動が
大きくなってくるので良くない。
が強くなりすぎると変倍及びフォーカス時の収差変動が
大きくなってくるので良くない。
【００５３】（ア−９）虹彩絞りを用いる場合、第２レ
ンズ群と第３レンズ群間に配置するのが良い。また前記
虹彩絞りは機構簡略化のため変倍及びフォーカス中、光
軸上固定とするのが良いが第３レンズ群と一体移動して
も良く、また独立した移動を行っても良い。
ンズ群と第３レンズ群間に配置するのが良い。また前記
虹彩絞りは機構簡略化のため変倍及びフォーカス中、光
軸上固定とするのが良いが第３レンズ群と一体移動して
も良く、また独立した移動を行っても良い。
【００５４】（ア−１０）更なる高変倍を達成する為に
は第２レンズ群を物体側より像面側に強い凹面を持った
負レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レン
ズで構成するのがよい。またさらに複数の負レンズ及び
正レンズを用いても良い。
は第２レンズ群を物体側より像面側に強い凹面を持った
負レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス状の正レン
ズで構成するのがよい。またさらに複数の負レンズ及び
正レンズを用いても良い。
【００５５】（ア−１１）各レンズ群の各レンズ面に非
球面もしくは回折光学素子面を導入又はレンズの素材を
屈折分布ガラスとしても良く、これによれば画質の向上
に有利となる。
球面もしくは回折光学素子面を導入又はレンズの素材を
屈折分布ガラスとしても良く、これによれば画質の向上
に有利となる。
【００５６】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は物体側より順に第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ｄ線に対するガラスの屈折率とアッベ数であ
る。
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は物体側より順に第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ｄ線に対するガラスの屈折率とアッベ数であ
る。
【００５７】数値実施例において最終の２つのレンズ面
はフェースプレートやフィルタ等のガラスブロックであ
る。ＩＮＦは平面であることを示す。又、前述の各条件
式と数値実施例における諸数値との関係を表−１に示
す。
はフェースプレートやフィルタ等のガラスブロックであ
る。ＩＮＦは平面であることを示す。又、前述の各条件
式と数値実施例における諸数値との関係を表−１に示
す。
【００５８】
【外１】
【００５９】
【外２】
【００６０】
【外３】
【００６１】
【外４】
【００６２】
【表１】
【００６３】
【発明の効果】本発明によれば、全体として３つのレン
ズ群を有し、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定する
ことにより、変倍比１．５〜３程度を確保しつつ、長い
ワーキングディスタンスにおいても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。
ズ群を有し、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定する
ことにより、変倍比１．５〜３程度を確保しつつ、長い
ワーキングディスタンスにおいても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】本発明のズームレンズの近軸屈折力配置の説明
図
図
【図２】本発明のズームレンズの近軸屈折力配置の説明
図
図
【図３】本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図４】本発明の数値実施例１の物体距離１２００での
広角端の収差図
広角端の収差図
【図５】本発明の数値実施例１の物体距離１２００での
望遠端の収差図
望遠端の収差図
【図６】本発明の数値実施例１の物体距離６００での広
角端の収差図
角端の収差図
【図７】本発明の数値実施例１の物体距離６００での望
遠端の収差図
遠端の収差図
【図８】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図９】本発明の数値実施例２の物体距離１２００での
広角端の収差図
広角端の収差図
【図１０】本発明の数値実施例２の物体距離１２００で
の望遠端の収差図
の望遠端の収差図
【図１１】本発明の数値実施例２の物体距離６００での
広角端の収差図
広角端の収差図
【図１２】本発明の数値実施例２の物体距離６００での
望遠端の収差図
望遠端の収差図
【図１３】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図１４】本発明の数値実施例３の物体距離１２００で
の広角端の収差図
の広角端の収差図
【図１５】本発明の数値実施例３の物体距離１２００で
の望遠端の収差図
の望遠端の収差図
【図１６】本発明の数値実施例３の物体距離６００での
広角端の収差図
広角端の収差図
【図１７】本発明の数値実施例３の物体距離６００での
望遠端の収差図
望遠端の収差図
【図１８】本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図１９】本発明の数値実施例４の物体距離１２００で
の広角端の収差図
の広角端の収差図
【図２０】本発明の数値実施例４の物体距離１２００で
の望遠端の収差図
の望遠端の収差図
【図２１】本発明の数値実施例４の物体距離６００での
広角端の収差図
広角端の収差図
【図２２】本発明の数値実施例４の物体距離６００での
望遠端の収差図
望遠端の収差図
Ｌ１ 第１群 Ｌ１ａ 第１ａレンズ群 Ｌ１ｂ 第１ｂレンズ群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 ＳＰ 開口絞り ＩＰ 像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA00 MA14 PA06 PA07 PA18 PB07 PB08 QA02 QA07 QA14 QA22 QA25 QA26 QA34 QA42 QA45 QA46 RA36 RA42 RA43 SA13 SA17 SA19 SA63 SA64 SA72 SB05 SB06 SB12 SB13 SB23
Claims (6)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群、負の屈折力の第２レンズ群、そして正の屈折力の第
３レンズ群より構成され、該第１レンズ群は変倍中固定
であり、第２レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際
し、像面側へ移動を行い、第３レンズ群は変倍に伴って
変動する像面の補正及びフォーカシングを行うよう移動
し、該第１レンズ群は最も広い空気間隔を挟んで正の屈
折力を有する第１ａレンズ群と負の屈折力の第１ｂレン
ズ群から成り、該第１ｂレンズ群は物体側に凹面を向け
た負レンズと正レンズとを有し、該第３レンズ群は１枚
の負レンズと１枚の正レンズを有していることを特徴と
するズームレンズ。 - 【請求項２】 前記第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群の
空気間隔をＤ１、第１レンズ群のレンズ長をＴＤ１とす
るとき、 ０．３＜Ｄ１／ＴＤ１＜０．８ を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記第２レンズ群は負の単一レンズで構
成されていることを特徴とする請求項１又は２のズーム
レンズ。 - 【請求項４】 前記第１ａレンズ群は、両レンズ面が凸
面の単一レンズより成ることを特徴とする請求項１，２
又は３のズームレンズ。 - 【請求項５】 前記第１ｂレンズ群は物体側より、物体
側に凹面を向けた負レンズと両レンズ面が凸面の正レン
ズと接合レンズ、そして正レンズから成ることを特徴と
する請求項１から４のいずれか１項のズームレンズ。 - 【請求項６】 前記第１ｂレンズ群は物体側より、両レ
ンズ面が凹面の負レンズ、負レンズと正レンズとの接合
レンズ、そして正レンズより成ることを特徴とする請求
項１から４のいずれか１項のズームレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066537A JP2000267004A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066537A JP2000267004A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000267004A true JP2000267004A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13318760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11066537A Pending JP2000267004A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000267004A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005106925A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2020013079A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 撮像レンズ |
| JP2021096331A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | オリンパス株式会社 | ズーム光学系、撮像光学系及びそれを備えた撮像装置 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP11066537A patent/JP2000267004A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005106925A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2020013079A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 撮像レンズ |
| JP2021096331A (ja) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | オリンパス株式会社 | ズーム光学系、撮像光学系及びそれを備えた撮像装置 |
| JP2023133592A (ja) * | 2019-12-16 | 2023-09-22 | Ｏｍデジタルソリューションズ株式会社 | ズーム光学系 |
| JP7499920B2 (ja) | 2019-12-16 | 2024-06-14 | Ｏｍデジタルソリューションズ株式会社 | ズーム光学系 |
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