JPH0368909A - zoom lens - Google Patents
zoom lensInfo
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- JPH0368909A JPH0368909A JP1204637A JP20463789A JPH0368909A JP H0368909 A JPH0368909 A JP H0368909A JP 1204637 A JP1204637 A JP 1204637A JP 20463789 A JP20463789 A JP 20463789A JP H0368909 A JPH0368909 A JP H0368909A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コンパクトな高倍率のズームレンズに関し、
特にビデオカメラ等に用いて好適な全長の短かい小型ズ
ームレンズに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a compact high-power zoom lens,
In particular, the present invention relates to a compact zoom lens with a short overall length suitable for use in video cameras and the like.
ビデオカメラ等に用いられるズームレンズとして、従来
よりコンパクトなズームレンズが数多く提案されている
。例えば、特開昭59−28121号公報、特開昭61
−140913号公報、特開昭61−182011号公
報、特開昭63−34505号公報に記載されている様
に、非球面をズームレンズに適用することにより。Many compact zoom lenses have been proposed for use in video cameras and the like. For example, JP-A-59-28121, JP-A-61
By applying an aspherical surface to a zoom lens, as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 140913, Japanese Patent Application Laid-Open No. 182011-1982, and Japanese Patent Application Laid-open No. 34505-1983.
あるいは、ズームレンズを構成しているレンズの焦点距
離を工夫することにより構成枚数も少なくコンパクトで
、かつ、性能も良好なものとなっている。Alternatively, by devising the focal length of the lenses that make up the zoom lens, the number of lenses in the zoom lens is small, the zoom lens is compact, and the performance is also good.
しかし、従来の例では、172インチイメージサイズ用
のズーム比が約6倍程度のズームレンズで、全長の広角
端焦点距離に対する比が11〜12程度であり、近年の
様に全体として益々小型化されているビデオカメラ等に
用いるには物足らない。However, in the conventional example, a zoom lens with a zoom ratio of about 6x for a 172-inch image size has a ratio of the total length to the focal length at the wide-angle end of about 11 to 12, and in recent years, the overall size has become smaller and smaller. It is unsatisfactory for use with video cameras, etc.
一般に、全長をさらに短かくし、小型なズームレンズを
得ようとすると、ズーム比を低倍率のものにしたり、F
ナンバーを大きくしたりする必要があった。また、高倍
率を保ちつつ全長を短かくするために、ズームレンズ全
系を相似的に小さくする方法を取ると、各レンズ群の焦
点距離が短かくなり、各レンズの曲率半径が小さくなる
ため、レンズ口径が大型化したり、諸収差の補正が難し
くなり、レンズ枚数の増加、さらにはレンズの製造公差
の悪化等が生じることになった。Generally, if you try to shorten the overall length and obtain a compact zoom lens, you will need to lower the zoom ratio or use F/F.
It was necessary to increase the number. In addition, in order to shorten the overall length while maintaining high magnification, if the entire zoom lens system is similarly made smaller, the focal length of each lens group will become shorter, and the radius of curvature of each lens will become smaller. This has led to an increase in the lens aperture, difficulty in correcting various aberrations, an increase in the number of lenses, and a worsening of lens manufacturing tolerances.
本発明の目的は、ズーム比が6倍程度の高倍率で、広角
端のFナンバーが1.4〜1.8付近と明るく、全長の
広角端焦点距離に対する比が7〜9程度の短かいもので
、しかもレンズ枚数が少なく、かつ収差が良好に補正さ
れたズームレンズを提供することにある。The purpose of the present invention is to have a high magnification with a zoom ratio of about 6 times, a bright F number of around 1.4 to 1.8 at the wide-angle end, and a short ratio of the overall length to the focal length at the wide-angle end of around 7 to 9. It is an object of the present invention to provide a zoom lens which has a small number of lenses and whose aberrations are well corrected.
本発明のズームレンズは、上記の問題点を解決し、目的
とするズームレンズを得るため、次に説明するような構
成とした。すなわち、物体側より順に、正の屈折力を有
する第1群(1)と、それぞれが負の屈折力を有し、光
軸に沿って移動することによりズーミングを行なう作用
を持つ第■群(2)及び第■群(3)と、正の屈折力を
有し、常に固定であり、少なくとも1面が非球面である
レンズを設けた第■群(4)と、正の屈折力を有し、物
体側より順に正の屈折力を有する第V群第エレンズ(9
)と、負の屈折力を有する第V群第2レンズ(10)と
、正の屈折力を有する第7群第3レンズ(11)と、か
らなる構成である第V群(5)とを備えた構成としたも
のである。In order to solve the above-mentioned problems and obtain the desired zoom lens, the zoom lens of the present invention has a configuration as described below. That is, in order from the object side, the first group (1) has a positive refractive power, and the second group (2) each has a negative refractive power and has the function of zooming by moving along the optical axis. 2) and the second group (3), and the second group (4) which has a positive refractive power, is always fixed, and is provided with a lens having at least one aspherical surface, and has a positive refractive power. From the object side, the V-group element lens (9) has a positive refractive power.
), a V-group second lens (10) having a negative refractive power, and a seventh-group third lens (11) having a positive refractive power. The structure is equipped with the following features.
また、上記構成において、全長を短くし性能の良好なレ
ンズを得るためには、さらに、以下の条件(i)〜(i
n)を満足する構成とすることが望ましい。In addition, in the above configuration, in order to shorten the overall length and obtain a lens with good performance, the following conditions (i) to (i
It is desirable to have a configuration that satisfies n).
2.7<If□/ ffI <3.6 (i)1、
0< l fz / fI l <1.9 (
ii)3.0<fI /fイ <4.9 (市)但
し、f、 は前記第1群(1)の焦点距離、 fIは前
記第■群(2)の焦点距離、f□ は前記第■群(3)
の焦点距H,fw はズームレンズの広角端における全
系の焦点距離である。2.7<If□/ffI<3.6 (i)1,
0< l fz / fI l <1.9 (
ii) 3.0<fI/fi<4.9 (City) However, f, is the focal length of the first group (1), fI is the focal length of the second group (2), and f□ is the focal length of the first group (2). Group ■ (3)
The focal length H, fw is the focal length of the entire zoom lens at the wide-angle end.
次に、本発明のズームレンズを構成する各部の作用につ
いて説明する。Next, the operation of each part constituting the zoom lens of the present invention will be explained.
本発明によるズームレンズにおいて、ズーミングは、第
■群(2)及び第■群(3)が、像面を一定位置に保ち
つつ光軸に沿って同時に移動することにより行なわれる
。また、フォーカシングは、第1群(5)の全体若しく
は1部が光軸に沿って移動することによって行なわれる
。In the zoom lens according to the present invention, zooming is performed by simultaneously moving the second group (2) and the second group (3) along the optical axis while keeping the image plane at a constant position. Further, focusing is performed by moving the entire first group (5) or a portion thereof along the optical axis.
また、絞りは第■群(4)の物体側あるいは像面側で第
■群(4)に近接して配置し、これにより像面の中央に
達する光線が第■群(4)のレンズの比較的高い位置を
通過する。このため、第■群(4)に設けた非球面は、
特に、像面の中央に達する光線の収差を補正する作用を
持つ。In addition, the diaphragm is placed close to the lens group (4) on the object side or the image plane side of the lens group (4), so that the rays reaching the center of the image plane are directed toward the lens in the lens group (4). Pass through a relatively high place. For this reason, the aspherical surface provided in the Ⅰ group (4) is
In particular, it has the effect of correcting aberrations of light rays that reach the center of the image plane.
さらに、上記第V群(5)は、物体側より順に正の屈折
力を有する第V群第1レンズ(9)、負の屈折力を有す
る第V群第2レンズ(10)、正の屈折力を有する第V
群第3レンズ(11)からなるトリプレットの構成であ
り、前述の第■群(4)に設けた非球面と相まって、全
長を短くしたズームレンズにおいて、少ないレンズ枚数
で、諸収差を良好に補正する作用に効果を発揮している
。この作用について、以下詳細に説明する。Further, the V group (5) includes, in order from the object side, a V group first lens (9) having a positive refractive power, a V group second lens (10) having a negative refractive power, and a positive refractive power lens. Chapter V with power
It has a triplet configuration consisting of the third lens group (11), and in combination with the aspheric surface provided in the aforementioned group (4), it can effectively correct various aberrations with a small number of lenses in a zoom lens with a short overall length. It is effective in the action of This effect will be explained in detail below.
前述の様に、ズームレンズの全長を短縮すると、諸収差
が悪化し、目標とする性能が得られず、また、悪化した
諸収差を補正するためにレンズ枚数を増やす必要がある
とともに、枚数の増えたレンズのズペースを確保するた
めに全長が長くなる結果も生じる。このため、全長を短
縮した際にいかに少ないレンズ枚数で諸収差を良好に補
正するかが大きな課題となる。As mentioned above, shortening the total length of a zoom lens worsens various aberrations, making it impossible to achieve the desired performance.In addition, it is necessary to increase the number of lenses to correct the worsened various aberrations, and the number of lenses increases. In order to accommodate the increased lens space, the overall length also becomes longer. Therefore, when the overall length is shortened, a major challenge is how to properly correct various aberrations with a small number of lenses.
以上の様な課題を解決するためには、上記で述べた本発
明による構成とすることが最も適している。In order to solve the above problems, the configuration according to the present invention described above is most suitable.
まず、後述の様に全長を短縮するためには各レンズの光
軸上の間隔もできる限り短くし、またレンズ自体の光軸
に沿った厚さを薄くするのが有利である。しかし、一般
にレンズ間隔あるいは厚さは、収差補正の重要な自由度
であり、こうした間隔あるいは厚さを小さくすることは
諸収差の補正には不利となる。従って、従来は上記した
第■群(4)及び第V群(5)に相当するレンズ群中の
各レンズ厚さを厚くしたり、あるいは第■群(4)と第
V群(5)に相当する各レンズ群の光軸上の間隔を比較
的大きく取ったり、またあるいは第V群(5)に相当す
るレンズ群を比較的光軸上の間隔を大きく離した2つの
レンズ群で構成することにより収差を補正しており、こ
れにより全長は比較的長いものとなっていた。これに対
し、本発明によるところの構成は、光軸上のレンズ間隔
あるいはレンズ厚さを小さくしても、良好に収差補正の
行なえるものである。上述の様に、上記第■群(4)中
に設けた非球面は、主に球面収差を補正する働きを有し
、また、トリプレットの構成である第V群(5)は、コ
マ、非点等の周辺の収差を主に補正している。しかし、
該第V群(5)は全長を短くするためにできる限り光軸
上の長さを小さくしている為、球面収差等の残留収差が
補正しきれない。このため、該第V群(5)では特にコ
マ収差、非点収差等に対応した固有収差を主に補正し、
そのために該第V群(5)のみでは補正できない球面収
差を第■群(4)中に設けた非球面とバランスして補正
し、全体での収差補正を良好に行なっている。First, as will be described later, in order to shorten the overall length, it is advantageous to shorten the distance between the lenses on the optical axis as much as possible, and to reduce the thickness of the lenses themselves along the optical axis. However, in general, the distance or thickness of lenses is an important degree of freedom in correcting aberrations, and reducing such distances or thicknesses is disadvantageous in correcting various aberrations. Therefore, in the past, the thickness of each lens in the lens groups corresponding to the above-mentioned lens group (4) and V group (5) was increased, or The distance between each corresponding lens group on the optical axis is relatively large, or the lens group corresponding to the V group (5) is composed of two lens groups with a relatively large distance on the optical axis. This corrects aberrations, resulting in a relatively long overall length. In contrast, the configuration according to the present invention allows aberrations to be well corrected even if the lens spacing on the optical axis or the lens thickness is reduced. As mentioned above, the aspherical surface provided in the above group (4) has the function of mainly correcting spherical aberration, and the aspherical surface provided in the group It mainly corrects peripheral aberrations such as points. but,
Since the length of the Vth group (5) on the optical axis is made as small as possible in order to shorten the overall length, residual aberrations such as spherical aberration cannot be fully corrected. For this reason, the V group (5) mainly corrects inherent aberrations corresponding to coma aberration, astigmatism, etc.
For this reason, the spherical aberration that cannot be corrected by the Vth group (5) alone is corrected by balancing it with the aspherical surface provided in the 2nd group (4), thereby achieving good overall aberration correction.
以上の様に、全長の短いズームレンズにおいて、少ない
レンズ枚数で良好に収差補正することは、該第■群(4
)中に設けた非球面と第V群(5)トリプレットの補正
効果が相まってはじめて可能となるものであることを発
見した。As mentioned above, in a zoom lens with a short overall length, it is necessary to properly correct aberrations with a small number of lenses.
) and the correction effect of the group V (5) triplet are combined to make this possible.
次に、以上述べた構成に加えて、全長を短くするのに望
ましい条件(i)〜(ni)による作用について、詳細
に説明する。Next, in addition to the above-described configuration, effects of conditions (i) to (ni) desirable for shortening the overall length will be explained in detail.
ズームレンズの全長を短縮する1つの方法として、上記
第■群(1)、第■群(2)及び第■群(3)の焦点距
離を一様に小さくすること等が考えられるが、各群の焦
点距離を小さくすることによって、各群内におけるレン
ズの曲率半径も小さくなり、収差の発生量が多くなると
共に、各群の位置決めの精度が厳しくなり、製造上好ま
しくない。また、上記第■群(1)、第■群(2)及び
第■群(3)の焦点距離を従来のものから一様に小さく
した場合には、上記第■群(4)及び第V群(5)で、
像面の中央に達する光線の通過する高さが高くなり、該
第■群(4)及び第V群(5)のレンズ外径が大型化し
たり、収差発生量が増加する。レンズの外径が大きくな
れば、レンズの縁由を確保するためにレンズの光軸上の
肉厚も増え、レンズ全体として大型化することになる。One way to shorten the total length of a zoom lens is to uniformly reduce the focal lengths of the above-mentioned group (1), group (2), and group (3). By reducing the focal length of the groups, the radius of curvature of the lenses in each group also becomes smaller, which increases the amount of aberrations generated and makes the positioning accuracy of each group more difficult, which is unfavorable in terms of manufacturing. In addition, when the focal lengths of the above-mentioned group (1), (2), and (3) are made uniformly smaller than those of the conventional ones, the above-mentioned group (4) and V In group (5),
The height through which the light rays reaching the center of the image plane increases, the outer diameters of the lenses of the second group (4) and the V group (5) become larger, and the amount of aberrations generated increases. As the outer diameter of the lens increases, the thickness of the lens along the optical axis also increases to ensure margin for the lens edge, resulting in an increase in the size of the lens as a whole.
また、全長を短縮する他の方法として、ズームレンズを
構成する各レンズの光軸上の間隔を小さくすること、あ
るいは、レンズ枚数を低減することが考えられる。しか
し、これらにより、収差を補正する自由度が少なくなり
性能が悪化する要因となる。Further, as another method for shortening the total length, it is possible to reduce the distance between the lenses constituting the zoom lens on the optical axis, or to reduce the number of lenses. However, these factors reduce the degree of freedom in correcting aberrations and cause performance to deteriorate.
本発明におけるズームレンズは、上記構成とさらに条件
(i)〜(市)を設けることにより、以上の問題点を含
む、全長を短縮した際の問題を解決している。The zoom lens according to the present invention solves the problems when the overall length is shortened, including the above problems, by providing the above configuration and conditions (i) to (c).
条件の(i)は、上記第1群(1)と第11群(2)と
の焦点距離の比に関するものである。本発明ではズーム
レンズにおいて、特に正の屈折力を有する第1群(1)
の焦点距離を小さくすることで全長の短縮を行なってい
る。第1群(1)の焦点距離を小さくし屈折力を強くす
ると、同じズーム比であっても、ズーミングの際に上記
第n群(2)の移動する範囲が小さくて済み、その分光
軸上の間隔を小さくして全長を短かくすることができる
。また、第1群(1)の焦点距離を小さくすると、第■
群(4)を通過する像面の中央に達する光線の高さが低
くなり、第■群(4)及び該第■群(4)と像面の間に
位置する第V群(5)を小型化することができる。しか
し、第1群(1)の焦点距離を第n群(2)の焦点距離
に対して小さくし過ぎると、ズーミングの際に移動する
第■群(3)の移動する範囲が大きくなり全長が長くな
るとともに、第n群(2)の光軸上の位置決め精度が厳
しくなる。さらに、絞りの中央を通過し像面の最周辺に
到達する光線の第1群(1)での光線高さが高くなり、
該第1群(1)の口径が大型化するとともに、光軸上の
厚さが増え、好ましくない。条件(i)における上限は
、これを越えると、上述の様に第n群(2)に対する第
1群(1)の焦点距離が大きくなり、このため全長が長
く、さらに、今度は第■群(3)の光軸上の位置決め精
度が厳しくなる。また1条件(i)における下限は5従
来に対して特に小さく設定し全長を短縮化しているが、
これを越えて第n群(2)に対する第1群(1)の焦点
距離を小さくすると、第n群(2)の光軸上の位置決め
精度が厳しくなり、さらに、第■群(4)を通過する像
面の中央に達する光線の高さが逆に高くなってしまう場
合が生じる。Condition (i) relates to the ratio of the focal lengths of the first group (1) and the eleventh group (2). In the present invention, in the zoom lens, the first group (1) has particularly positive refractive power.
The overall length is shortened by reducing the focal length of the lens. If the focal length of the first group (1) is made smaller and the refractive power is made stronger, even if the zoom ratio is the same, the movement range of the n-th group (2) during zooming will be smaller, and the distance will be on the optical axis. The overall length can be shortened by reducing the spacing between the two. Also, if the focal length of the first group (1) is decreased,
The height of the light ray that passes through group (4) and reaches the center of the image plane becomes lower, and the height of the ray that passes through group (4) and reaches the center of the image plane becomes lower, and Can be made smaller. However, if the focal length of the first group (1) is made too small compared to the focal length of the n-th group (2), the moving range of the second group (3) that moves during zooming will become large and the overall length will decrease. As the length increases, the accuracy of positioning the n-th group (2) on the optical axis becomes more difficult. Furthermore, the height of the ray in the first group (1) of the ray that passes through the center of the aperture and reaches the most peripheral part of the image plane increases,
As the aperture of the first group (1) increases, the thickness on the optical axis increases, which is undesirable. If the upper limit of condition (i) is exceeded, the focal length of the first group (1) with respect to the n-th group (2) becomes larger as described above, and therefore the overall length becomes longer. (3) Positioning accuracy on the optical axis becomes difficult. In addition, the lower limit for Condition 1 (i) is set particularly small compared to the conventional 5, and the overall length is shortened.
If the focal length of the first group (1) with respect to the n-th group (2) is reduced beyond this, the positioning accuracy of the n-th group (2) on the optical axis becomes difficult, and furthermore, the In some cases, the height of the light ray that passes through and reaches the center of the image plane becomes higher.
条件の(ii)は、第1群(1)と第1TI群(3)の
焦点yk離の比に関するものである6全長を短かくする
ためには、第■群(3)の焦点距離を小さくし屈折力を
強くすることによりズーミングの際の該第■群(3)の
移動範囲を小さくすることがよい。しかし、条件(ii
)の上限を越えて小さくすると、第■群(3)を出て第
■群(4)に入射する光線の高さが高くなり好ましくな
く、さらに、該第■群(3)自体の光軸上の位置決め精
度が厳しくなることとなる。また、条件(il)の下限
を越えると、第■群(3)のズーミングの際の移動範囲
が大きくなりすぎてしまう。また、上記条件(i)及び
(ii)の範囲を越えると、第1群(1)、第n群(2
)及び第■群(3)で発生する諸収差のバランスが取れ
なくなり、ズーミングによる諸収差の変動が大きくなる
問題が生じる。Condition (ii) is related to the ratio of the focal distance yk of the first group (1) and the first TI group (3).6 In order to shorten the overall length, the focal length of the first group (3) must be It is preferable to reduce the movement range of the second lens group (3) during zooming by making the lens smaller and increasing the refractive power. However, the condition (ii
), the height of the light ray that leaves the group (3) and enters the group (4) increases, which is undesirable, and furthermore, the optical axis of the group (3) itself The above positioning accuracy becomes difficult. Furthermore, if the lower limit of condition (il) is exceeded, the range of movement of lens group (3) during zooming becomes too large. Furthermore, if the above conditions (i) and (ii) are exceeded, the first group (1) and the nth group (2
) and the third lens group (3) are no longer balanced, resulting in a problem in which variations in the aberrations due to zooming become large.
条件(iii)は、上記条件(i)及び(ii)の絶対
的な量を規定するものであり1条件(iii)の上限を
越えると第1群(1)の焦点距離が、ズームレンズ全系
の焦点距離に対して大きくなり過ぎ、全長が長くなると
共にレンズ全体が大型化して好ましくなく、また、下限
を越えると、第1群(1)の焦点距離が小さくなり過ぎ
、上述の様にズーミングによる諸収差の変動及びレンズ
の光軸上の位置決め精度等が悪化する問題が生じる。Condition (iii) defines the absolute amount of conditions (i) and (ii) above, and if the upper limit of condition (iii) is exceeded, the focal length of the first group (1) will be the same as the entire zoom lens. If it becomes too large relative to the focal length of the system, the total length becomes long and the entire lens becomes large, which is undesirable.If the lower limit is exceeded, the focal length of the first group (1) becomes too small, resulting in the problem described above. Problems arise such as variations in various aberrations due to zooming and deterioration of positioning accuracy of the lens on the optical axis.
次に、以上の条件による作用について、具体的な数値例
を用いて説明する。Next, the effects of the above conditions will be explained using specific numerical examples.
第2図は、本発明によるズームレンズを構成する各群の
配置を示した図である。この図における、各レンズ群の
焦点距離を変更した場合の諸量の変化を第3図〜第7図
に示す。尚、各回に示したものはズーム比、全系の焦点
距離、及び上記各レンズ群同士がズーミングの際に最も
近づく光軸」二の間隔は、各レンズ群の焦点距離を変更
した場合にも一定であるものとした。FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of each group constituting the zoom lens according to the present invention. In this figure, changes in various quantities when the focal length of each lens group is changed are shown in FIGS. 3 to 7. In addition, what is shown in each episode is the zoom ratio, the focal length of the entire system, and the optical axis where each of the above lens groups approaches each other during zooming. It is assumed to be constant.
第3図は、前記第1群(1)及び第n群(2)の焦点距
離を変化させた場合の該第n群(2)のズーミングによ
る移動NLの変化を示している。FIG. 3 shows changes in the movement NL due to zooming of the n-th group (2) when the focal lengths of the first group (1) and the n-th group (2) are changed.
第3図の横軸が第n群(2)の焦点距離、縦軸が第n群
(2)の移動fit Lを示す。また、図のaは第1群
(1)の焦点距離fI が43.7mmの場合、bは
f、 が39.4mm、モしてCはfI が35.
0mmそれぞれの場合を示す。この図から前記第1群(
1)の焦点距離を小さくすることによって第n群(2)
の移動量が大きく減っていることがわかる。また、特に
前記第1群(1)の焦点距離を前記第n群(2)の焦点
距離に対し小さくすることが移動量を小さくするのに有
効であることがわかる。In FIG. 3, the horizontal axis shows the focal length of the n-th group (2), and the vertical axis shows the movement fit L of the n-th group (2). Also, in the figure a, the focal length fI of the first group (1) is 43.7 mm, b is f, 39.4 mm, and C is fI of 35.
The case of 0 mm is shown. From this figure, the first group (
By reducing the focal length of 1), the nth group (2)
It can be seen that the amount of movement has decreased significantly. Furthermore, it can be seen that it is particularly effective to make the focal length of the first group (1) smaller than the focal length of the n-th group (2) in order to reduce the amount of movement.
第4図は、前記第1群(1)及び第n群(2)の焦点距
離の比を変えた場合の像面の中央に達する光線の第■群
(4)を通過する高さを示したものである。図の横軸は
、第n群(2)に対する第1群(1)の焦点距離の比の
絶対値、縦軸は、広角端における像面の中央に達する光
線の第■群(4)を通過する高さを示している。尚、光
線の高さは第1群(1)の焦点面層f、 が43.7
mm、第n群(2)の焦点距離fI が−12,5m
mの場合をlとした時の比で示しである。また、図のa
は第1群(1〉の焦点距離fI が43.7n+mの場
合であり。Figure 4 shows the height of the ray that passes through the second group (4) reaching the center of the image plane when the ratio of the focal lengths of the first group (1) and the n-th group (2) is changed. It is something that The horizontal axis of the figure is the absolute value of the ratio of the focal length of the first group (1) to the nth group (2), and the vertical axis is the ratio of the focal length of the first group (4) to the center of the image plane at the wide-angle end. It shows the height to pass. In addition, the height of the ray is the focal plane layer f of the first group (1), which is 43.7
mm, the focal length fI of the nth group (2) is -12.5 m
It is shown as a ratio when m is set to l. Also, a in the figure
is a case where the focal length fI of the first group (1>) is 43.7n+m.
bはf、 が39.4mm、モしてCはfx が3
5.001111それぞれの場合を示す。この図から、
前記第1群(1)の焦点距離を同じとすると、第n群(
2)の焦点距離を小さくすると光線高さは高くなり、ま
た、第1群(1)の焦点距離を小さくすると光線高さは
低くなるが焦点距離を小さくし過ぎると逆に高くなるこ
とがわかる。b is f, is 39.4mm, and C is fx is 3
5.001111 cases are shown below. From this figure,
If the focal length of the first group (1) is the same, then the nth group (
It can be seen that if the focal length of 2) is made smaller, the ray height becomes higher, and if the focal length of the first group (1) is made smaller, the ray height becomes lower, but if the focal length is made too small, the ray height becomes higher. .
第5図は同様に、前記第1群(1)及び第n群(2)の
焦点距離の比を変えた場合の、絞りの中央を通過し像面
の最周辺に達する光線(主光線)の第1群(1)を通過
する高さを示したものである。図の横軸は、第n群(2
)に対する第1群(1)の焦点距離の比、縦軸は、絞り
の中央を通過し像面の最周辺に達する光線の第1群(1
)を通過する高さを示している。尚、光線の高さは第1
群(1)の焦点距mfx が43.7mm、第n群(
2)の焦点距離fI が−12、5mmの場合を1と
した時の比で示しである。また、図のaは第1群(1)
の焦点距11& fx が43.7n+n+の場合、
bはf、 が39.4mm。Similarly, FIG. 5 shows a ray (principal ray) that passes through the center of the diaphragm and reaches the outermost periphery of the image plane when the ratio of the focal lengths of the first group (1) and the n-th group (2) is changed. This figure shows the height at which the beam passes through the first group (1). The horizontal axis of the figure is the nth group (2
) to the focal length of the first group (1), the vertical axis is the ratio of the focal length of the first group (1) to
) indicates the height at which it passes. Note that the height of the ray is the first
The focal length mfx of group (1) is 43.7 mm, and the nth group (
It is shown as a ratio when the focal length fI of 2) is -12.5 mm, which is set to 1. Also, a in the figure is the first group (1)
When the focal length 11&fx of is 43.7n+n+,
b is f, is 39.4 mm.
モしてCはfX が35.0mmそれぞれの場合を示
す。Furthermore, C shows the case where fX is 35.0 mm.
この図から、前記第1群(1)の焦点距離と第n群(2
)の焦点距離の比を一定にして第1群(1)の焦点距離
を小さくした場合には相対的に光線高さが低くなってい
るが、第n群(2)の焦点距離に対して小さくし過ぎた
場合、すなわち第1群(1)の焦点距離と第n群(2)
の焦点距離の比を小さくした場合には光線高さが高くな
ることがわかる。From this figure, the focal length of the first group (1) and the nth group (2
) When the ratio of the focal lengths of the nth group (1) is kept constant and the focal length of the first group (1) is made small, the ray height becomes relatively low, but compared to the focal length of the nth group (2) If it is made too small, that is, the focal length of the first group (1) and the nth group (2)
It can be seen that when the ratio of the focal lengths of is decreased, the height of the ray increases.
一方、第6図に前記第1群(1)と第n群(2)の焦点
距離の比を変えた場合の、該第n群(2)のズームレン
ズの望遠端における光軸上の位置決め精度の変化を示す
。図の横軸は第n群(2)に対する第1群(1)の焦点
距離の比、縦軸は、光軸上の位置決め精度を等価的に表
わす量として、各レンズ群が光軸に沿って単位量(1m
m)移動した時の像面の光軸上の移動量(以後、感度と
称す)を示しである。また、同様に第7図には前記第1
群(1)及び第n群(2)の焦点距離の比を変えた場合
の該第■群(3)のズームレンズの望遠端における感度
変化を示す。第7図の横軸は第n群(2)に対する第1
群(1)の焦点距離の比、縦軸は該第■群(3)の感度
である。第6図及び第7図から、第n群(2)に対する
第1群(1)の焦点距離の比を一定として該第1群(1
)の焦点距離を小さくすると、該第n群(2)の感度が
大きくなること、また、第1群(1)の焦点距離を一定
として、第1群(1)焦点距離の第n群(2)の焦点距
離に対する比を小さくした場合には、該第n群(2)の
感度は変化が少なく、第■群(3)の感度が大幅に小さ
くなることがわかる。On the other hand, FIG. 6 shows the positioning of the zoom lens of the n-th group (2) on the optical axis at the telephoto end when the ratio of the focal lengths of the first group (1) and the n-th group (2) is changed. Shows changes in accuracy. The horizontal axis of the figure is the ratio of the focal length of the first group (1) to the n-th group (2), and the vertical axis is the amount that equivalently represents the positioning accuracy on the optical axis. Unit amount (1m
m) indicates the amount of movement of the image plane on the optical axis when it moves (hereinafter referred to as sensitivity). Similarly, FIG.
FIG. 3 shows sensitivity changes at the telephoto end of the zoom lens of the (3) group when the ratio of the focal lengths of the group (1) and the n-th group (2) is changed. The horizontal axis in Fig. 7 is the first
The ratio of the focal lengths of the group (1), and the vertical axis is the sensitivity of the second group (3). From FIG. 6 and FIG. 7, it can be seen that the ratio of the focal length of the first group (1) to the n-th group (2) is constant and the first group (1) is
), the sensitivity of the n-th group (2) increases, and if the focal length of the first group (1) is constant, the n-th group ( It can be seen that when the ratio of 2) to the focal length is made small, the sensitivity of the n-th group (2) changes little, and the sensitivity of the 2-th group (3) becomes significantly smaller.
従って、これらの感度を実用上充分な値に保ちながら、
かつ、第1群(1)及び第■群(4)の光線高さを低く
し、第n群(2)及び第■群(3)の移動量を小さくす
る。!&適な焦点距離を各レンズ群に設定することが重
要である。Therefore, while keeping these sensitivities at practically sufficient values,
In addition, the heights of the rays of the first group (1) and the second group (4) are lowered, and the amount of movement of the nth group (2) and the second group (3) is reduced. ! &It is important to set an appropriate focal length for each lens group.
以上各条件(i)〜(iii)の範囲であれば、射出瞳
距離及びレンズ群の光軸上の位置決め精度を実用上充分
な値に保ち、かつ、第1群(1)及び第■群(4)の光
線高さを低くしてコンパクトなものとし、ズームレンズ
の全長を短かくすることができると共に、ズーミングに
よる諸収差の変動を抑えることができる。If the conditions (i) to (iii) above are satisfied, the exit pupil distance and the positioning accuracy of the lens groups on the optical axis can be maintained at practically sufficient values, and the first group (1) and the second group (4) The height of the ray of light can be lowered to make the zoom lens compact, and the overall length of the zoom lens can be shortened, and variations in various aberrations due to zooming can be suppressed.
次に、本発明の一実施例を図面により説明する。 Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明による一実施例であるズームレンズの
構成を示す断面図である。同図に示したズームレンズは
、物体側より1須に、正の屈折力を有す第1群(1)、
それぞれが負の屈折力を有し相対的に光軸に沿って移動
することにより、常に像面(8)を一定位置に保ちつつ
ズーミングを行なう第n群(2)及び第■群(3)、正
の屈折力を有しズーミングの際もフォーカシングの際し
こも常に固定であり、かつ、少なくとも1面が非球面で
ある第■群(4)、正の屈折力を有し、絞り(7)と像
面(8)の間にあり、像を所定の明るさと大きさで像面
(8)上に結像させる作用を持つ第V群(5)、レンズ
としての効果は持たず。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a zoom lens according to an embodiment of the present invention. The zoom lens shown in the figure includes, from the object side, a first group (1) having positive refractive power;
The n-th group (2) and the ■-th group (3) each have negative refractive power and perform zooming while always keeping the image plane (8) at a constant position by moving relatively along the optical axis. , the second lens group (4), which has a positive refractive power and is always fixed during zooming and focusing, and at least one surface is an aspherical surface; ) and the image plane (8), and has the function of forming an image on the image plane (8) with a predetermined brightness and size, but has no effect as a lens.
低周波光学フィルタの役目を有す水晶板(6)。A crystal plate (6) that serves as a low frequency optical filter.
にて構成される。Consists of.
本実施例におけるズームレンズは、第■群(4)と第V
群(5)との光軸上の間隔を、射出瞳位置を像面(8)
に対し充分離れた位itこ確保でき、かつ、できる限り
小さい値とすること番こより、全長を短縮している。The zoom lens in this example consists of the group (4) and the group V.
The distance between the group (5) on the optical axis and the exit pupil position is determined by the image plane (8).
The overall length is shortened by ensuring a sufficient distance from the distance and keeping it as small as possible.
また、第1群(1)、第n群(2)及び第■群(3)の
焦点距離を条件(j)〜(iii )範囲に設定するこ
とにより、ズーミング時の該第n群(2)及び該第■群
(3)の光軸上の移!itを小さくし、かつ、第1群(
1)及び第■群(4)を通過する光線の高さをできるだ
け小さくすることにより、全長の短縮及びレンズの小型
化さらに収差発生量の低減を図っている。Furthermore, by setting the focal lengths of the first group (1), the n-th group (2), and the ) and the displacement on the optical axis of the group (3)! It is made smaller and the first group (
By making the height of the light rays passing through the lens group 1) and the lens group 2 (4) as small as possible, the overall length is shortened, the lens is made more compact, and the amount of aberrations generated is reduced.
また、上記第1群(1)を物体側より順に、負の屈折率
を有すレンズと正の屈折率を有すレンズとの接合レンズ
と、正の屈折力を有しメニスカス状の曲率のきつい面を
像面側に向けたレンズとで構成し、第n群(2)を物体
側より順に、負の屈折率を有すレンズと、負の屈折率を
有すレンズ及び正の屈折率を有すレンズの接合レンズと
力\らモ彎成することにより、前記条件(i)〜(ii
i )で全長を短かくする様に決めた焦点距離を有する
各レンズ群において、諸収差を良好に補正してし)る。In addition, the first group (1) includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens with a negative refractive index and a lens with a positive refractive index, and a cemented lens with a positive refractive power and a meniscus-like curvature. The n-th group (2) consists of a lens with a sharp surface facing toward the image plane, and in order from the object side, a lens with a negative refractive index, a lens with a negative refractive index, and a positive refractive index. The above conditions (i) to (ii
(i) Various aberrations are well corrected in each lens group having a focal length determined to shorten the overall length.
第1群(1)中の接合レンズは、該接合を無くすと、第
1群(1)の焦点距離を従来しこ対し/JXさくしたこ
とにより、該第1群(1)を構成するレンズの公差を悪
化させることになるし、また、接合を離すと、収差補正
の自由度は増えるが例えば非点収差の発生が接合を離し
た前後の面で大きくなったり高次の収差を発生させたり
するため好ましくない。第1群(1)中の接合レンズに
おける接合面の曲率は、特にズームレンズ望遠端におけ
る球面収差及び色収差のズーミングによる変動をバラン
ス良く補正する様に設定している。また、第1群(1)
における最も像面側のレンズは、特に球面収差及びコマ
収差の発生量を抑え、ズーミングによる変動を小さくし
ている。また、第n群(2)中の接合レンズは、該接合
を無くすと、該第n群(2)を構成するレンズの公差を
厳しくすることになり好ましくない。さらに、第n群(
2)中の接合レンズにおける接合面の曲率は、上記第1
群(1)中の接合レンズにおける接合面と相まって特に
ズーミングにおける色収差変動を小さくする様に曲率を
設定している。これにより、特に第1群(1)の焦点距
離を小さくしてズームレンズ全系をコンパクトにした際
のズームレンズ全系での収差をバランス良く補正してい
る。また、第n群(2)の最も物体側のレンズ1ま、特
に歪曲収差のズーミングによる変動を補正する様に形状
を決定している。When the cemented lens in the first group (1) is eliminated, the focal length of the first group (1) is made shorter than that of the conventional lens. Furthermore, although separating the cementation increases the degree of freedom in correcting aberrations, for example, the occurrence of astigmatism becomes larger on the front and rear surfaces where the cementation is separated, or higher-order aberrations occur. This is not desirable because it can cause The curvature of the cemented surface of the cemented lens in the first group (1) is set so as to correct, in a well-balanced manner, variations in spherical aberration and chromatic aberration due to zooming, especially at the telephoto end of the zoom lens. Also, the first group (1)
The lens closest to the image plane in , in particular, suppresses the amount of spherical aberration and coma aberration, and reduces fluctuations due to zooming. Further, the cemented lens in the n-th group (2) is not preferable because if the cemented lens is eliminated, the tolerances of the lenses constituting the n-th group (2) will become stricter. Furthermore, the nth group (
2) The curvature of the cemented surface of the cemented lens in
The curvature is set so as to reduce fluctuations in chromatic aberration, particularly during zooming, in combination with the cemented surface of the cemented lens in group (1). As a result, aberrations in the entire zoom lens system are corrected in a well-balanced manner, especially when the focal length of the first group (1) is made small to make the entire zoom lens system compact. Furthermore, the shape of the lens 1 closest to the object side of the n-th group (2) is determined so as to particularly correct variations in distortion due to zooming.
さらに、本発明によるところのズームレンズは、以下の
条件を満足していることが望まい)。Furthermore, it is desirable that the zoom lens according to the present invention satisfies the following conditions.
200 < lv、 l
(iV)ここで、yユ は以下の式で表わされ
るものである。200 < lv, l
(iv) Here, y is expressed by the following formula.
1/ 1 =f1B (1/ (ft−+−ヤ、−1)
+i/(fi−z・ヤ、−、)+ 1/ (fx−i・
ヤ、−,))ただし、b−+ + fI−、l ff−
3’はそれぞれ物体側より順に見た第n群(2)の第1
レンズ、第2レンズ及び第3レンズの焦点距離を表わし
、vl!−1!V、−よ、V□−3はそれぞれ物体側よ
り順に見た第n群(2)の第エレンズ、第2レンズ及び
第3レンズのアツベ数を示している。1/ 1 = f1B (1/ (ft-+-ya, -1)
+i/(fi-z・ya,-,)+1/(fx-i・
Ya, -,)) However, b-+ + fI-, l ff-
3' is the first of the nth group (2) viewed from the object side.
represents the focal length of the lens, the second lens, and the third lens, and vl! -1! V, -yo, and V□-3 respectively indicate the Abbe numbers of the electron lens, the second lens, and the third lens of the n-th group (2) when viewed from the object side.
条件(iv )は、本発明によるところのズームレンズ
において設定した各レンズ群の焦点距離しこおいて、ズ
ームレンズ全系における色収差の補正を良好に行なう為
のものである。Condition (iv) is for properly correcting chromatic aberration in the entire zoom lens system by keeping the focal length of each lens group set in the zoom lens according to the present invention.
さらに、本実施例において第V群(5)は物体側より順
に、正の屈折率を有す第1レンズ(9)。Further, in this embodiment, the Vth group (5) includes, in order from the object side, a first lens (9) having a positive refractive index.
負の屈折力を有す第2レンズ(10)、正の屈折力を有
す第3レンズ(11)で構成し、上記第■群(4)に設
けた非球面と伴ってズームレンズ全系での諸収差を補正
している。該第V群(5)の構成は、いわゆるトリプレ
ットの構成であり、この構成により第V群(5)中の第
2レンズ(10)における光線の高さを正の屈折率を有
す第1レンズ(9)及び第3レンズ(11)に比較して
低くすることにより、像面の湾曲を小さくしていると共
に、諸収差を補正する自由度を多くしている。Consisting of a second lens (10) with a negative refractive power and a third lens (11) with a positive refractive power, together with the aspherical surface provided in the above-mentioned No. 1 group (4), the entire zoom lens system This corrects various aberrations. The structure of the V group (5) is a so-called triplet structure, and with this structure, the height of the light ray at the second lens (10) in the V group (5) is changed to the first lens having a positive refractive index. By making it lower than the lens (9) and the third lens (11), the curvature of the field is reduced, and the degree of freedom for correcting various aberrations is increased.
一般に、トリプレット構成のレンズでは、トリプレット
中の各レンズ間隔は収差の補正に重要な役割を持ち、ま
た、大口径にした場合にはトリプレットレンズ系全体の
厚さを厚くするかあるいはレンズ枚数を増やさないと球
面収差等の残存収差が大きくなってしまうことが知られ
ており、レンズ間隔を小さくしかつ各レンズの厚さを薄
くすると収差補正が困難となる。本発明のズームレンズ
においては、前述の様に、該第V群(5)に入射する像
面の中央に達する光線の高さをできる限り低くなる様に
各レンズ群の焦点距離を定め、さらに該第■群(4)中
に少なくとも1面の非球面を設けることにより、光軸上
の厚さをできる限り薄くしたトリプレット構成である該
第V群(5)でズームレンズ全系の収差補正を良好に行
なっている。Generally, in a triplet-configured lens, the distance between each lens in the triplet plays an important role in correcting aberrations, and when increasing the aperture, the overall thickness of the triplet lens system must be increased or the number of lenses must be increased. It is known that, if not, residual aberrations such as spherical aberration become large, and if the distance between the lenses is made small and the thickness of each lens is made thin, it becomes difficult to correct the aberrations. In the zoom lens of the present invention, as described above, the focal length of each lens group is determined so that the height of the light ray that enters the Vth group (5) and reaches the center of the image plane is as low as possible; By providing at least one aspherical surface in the second group (4), the V group (5), which has a triplet configuration with the thickness on the optical axis as thin as possible, corrects aberrations of the entire zoom lens system. are doing well.
該第V群(5)の第2レンズ(10)では、メニスカス
の曲率のきつい面を像面側に向けた形状とし、該第V群
(5)の第1レンズ(9)で発生した球面収差、コマ収
差、非点収差を逆の方向に発生させてバランスをとると
共に、像面の湾曲を少なくし、かつ、該第2レンズ(工
0)の形状によりズームレンズ広角端と望遠端の歪曲収
差をバランスさせている。以上の第■群(4)及び第V
群(5)の作用により、ズームレンズ全系及び該第■群
(1)を移動してフォーカシングを行なった際の収差の
変動を抑えている。The second lens (10) of the V group (5) has a shape in which the surface with a steep meniscus curvature faces the image plane side, and the spherical surface generated in the first lens (9) of the V group (5) Aberrations, coma aberration, and astigmatism are generated in opposite directions to achieve balance, reduce curvature of the field of view, and change the shape of the second lens (work 0) between the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens. Distortion is balanced. Group ■(4) and V above
The action of group (5) suppresses fluctuations in aberrations when focusing is performed by moving the entire zoom lens system and the second group (1).
また、前記第V群(5)中の第1レンズ(9)はある程
度焦点距離を小さく設定し、これにより、第1レンズ(
9)と第2レンズ(1o)の間隔を小さくしても第1レ
ンズ(9)と第2レンズ(10)の光線高さの差を比較
的大きくでき収差補正に有効となり、かつ、該第V群(
5)における物体側主点位置を絞り側に近づけ全長の短
縮化を図っている。Further, the focal length of the first lens (9) in the V group (5) is set to be small to some extent, so that the first lens (9) has a relatively small focal length.
Even if the distance between 9) and the second lens (1o) is made small, the difference in ray height between the first lens (9) and the second lens (10) can be made relatively large, which is effective in correcting aberrations. Group V (
In 5), the object side principal point position is brought closer to the aperture side to shorten the overall length.
以上本発明のズームレンズ構成により、ズームレンズ全
長を短くし、かつ少ないレンズ枚数で収差を良好に補正
することができた。As described above, with the zoom lens configuration of the present invention, the total length of the zoom lens can be shortened, and aberrations can be corrected well with a small number of lenses.
次に、第1図に示したレンズ系の具体的な数値例を示す
、これらは、f=9.0〜49.6.F=1.4のズー
ムレンズの場合である。Next, specific numerical examples of the lens system shown in FIG. 1 will be shown. These are f=9.0 to 49.6. This is the case of a zoom lens with F=1.4.
r1= 53.60.d、 ”0.90.n、 =1.
8467、v、 ”23.9r、 = 28.92.d
、 =6.50.n2=1.5891.v2:61.3
r 、 =−97,39,d 、 =0.20r4=
24.91.d4 =3.20.n、 =1.5891
.v、 :61.3r、 ” 54−74pds ”可
変
r’、 = 23.40.dG=0.85.n4=1.
7432.v、 =49.3r 7” 9.910−
d t ”3−41r、 =−15,28,d、 =0
.85.n、 =1.7432.v、 ”49.3r、
= 10.79.d、=2.72.n、=1.846
7、v、:23.9r 10:353−0.d xa”
可変r 1□=−16,06,d 、□:0.85.
n 、 :1.7234. v 7=38.Or 、
2=−7t、54+ d xz=可変r *1.=15
.43. d 、、=3.7o、 n 、 :1.5
891. v 8”61.3r 14ニー78.11.
d i、=0.84r□、:Co(絞りL d 1
.=3.20r 、、= 16.31. d 1G=
4.00. n g:1.7130. v 、 :5
3.9r 、、=−71,84,d i、=0.30゜
r、、= 35.60. d 1.=0.85. n
1o=1.8052. v1o=25,4r 1s=9
.289. d 、、=1.30r zll” 12
.53. d zg=:3.40. n 1.=1.5
891. y 、1:61.3r *、□=−55,8
3,d 21=11.Or2.= 00 、dB:
5.78.nt□=1.5231.y、2:5B、5r
23= 00
上記において、riは物体側からi番目のレンズ面の曲
率半径であり、曲率中心がそのレンズ面から見て、像面
側にある時を正、物体側にある時を負としている。d、
はi番目のレンズ面と、これに隣わる(i+1)番目の
レンズ面との間の光軸上での距離を表わしている。また
、”j T vjは、それぞれ物体側からj番目のレ
ンズの屈折率。r1=53.60. d, “0.90.n, =1.
8467,v, ”23.9r, = 28.92.d
, =6.50. n2=1.5891. v2:61.3
r, =-97,39,d, =0.20r4=
24.91. d4 =3.20. n, =1.5891
.. v, :61.3r, ``54-74pds'' variable r', = 23.40. dG=0.85. n4=1.
7432. v, =49.3r 7” 9.910-
d t ”3-41r, =-15,28,d, =0
.. 85. n, =1.7432. v, ”49.3r,
= 10.79. d,=2.72. n,=1.846
7, v, :23.9r 10:353-0. dxa”
Variable r 1□=-16,06,d, □:0.85.
n, :1.7234. v7=38. Or,
2=-7t, 54+d xz=variable r *1. =15
.. 43. d,, =3.7o, n, :1.5
891. v 8”61.3r 14 knees 78.11.
d i,=0.84r□, :Co(aperture L d 1
.. =3.20r,,=16.31. d 1G=
4.00. ng:1.7130. v, :5
3.9r,,=-71,84,d i,=0.30°r,,=35.60. d1. =0.85. n
1o=1.8052. v1o=25,4r 1s=9
.. 289. d,,=1.30r zll” 12
.. 53. dzg=:3.40. n1. =1.5
891. y, 1:61.3r*, □=-55,8
3,d21=11. Or2. = 00, dB:
5.78. nt□=1.5231. y, 2:5B, 5r
23=00 In the above, ri is the radius of curvature of the i-th lens surface from the object side, and when the center of curvature is on the image plane side when viewed from the lens surface, it is positive, and when it is on the object side, it is negative. . d,
represents the distance on the optical axis between the i-th lens surface and the (i+1)-th lens surface adjacent thereto. In addition, “j T vj is the refractive index of the j-th lens from the object side.
アツベ数を示している。It shows the Atsube number.
なお、r1〜rsは第0群(1)、 rg〜r111
1は第■群(2)、r工、Jri2は第■群(3)、r
□、。Note that r1 to rs are the 0th group (1), rg to r111
1 is group ■ (2), r engineering, Jri2 is group ■ (3), r
□,.
r14は第■群(4)、rzs〜rzxは第7群(5)
、r 22 T r =3は水晶板(6)に関するもの
である。r14 is group ■ (4), rzs to rzx are group 7 (5)
, r 22 T r =3 relates to the crystal plate (6).
上記おいて、d、、d工。、d□2は焦点距fifに応
じて異なる。その例を表工に示す。In the above, d, d. , d□2 differ depending on the focal length fif. An example of this is shown in the table work.
表1゜
また、曲率半径rに木印を付したレンズ面は非球面であ
り、形状は非球面係数により次式の様に示される。Table 1. Also, the lens surface whose radius of curvature r is marked with a wooden mark is an aspherical surface, and its shape is expressed by the following equation using an aspherical coefficient.
Z=CY”/(1+fコー5)+A、Y’+A、Y’+
Al1Y”+A、。Yloただし、Zは光軸からの高さ
Yにおける非球面上の点の非球面頂点の接平面からの距
離、Cは基準球面の曲率(1,/r)、には円錐定数、
Yは光軸からの高さ、A4−A1゜はそれぞれ4次〜1
0次の非球面係数、を示している。Z=CY”/(1+fco5)+A, Y'+A, Y'+
Al1Y"+A, .Ylo, where Z is the distance from the tangent plane of the aspherical surface vertex of the point on the aspherical surface at the height Y from the optical axis, C is the curvature of the reference sphere (1, /r), and constant,
Y is the height from the optical axis, A4-A1° is the 4th to 1st order, respectively.
The zero-order aspheric coefficient is shown.
上記実施例における非球面係数を以下に示す。The aspheric coefficients in the above example are shown below.
13面: K =−1,2439゜
A4=−6,6990X10 ”、AG= 1.504
1X10−”A、= 1.9326xlO’、A工。=
−1,8537X 10″″121面: K =−7
9,747゜
A4= 2.9723XIO−!′、A、 =−6,0
889X10 =A、 =−1,7263X10−’、
A、。= 1.1177X10−1c′第8図〜第10
図は、上記実施例1の撮影距離ので、焦点距離9.0[
mml、32.6[g+m]、49.6[:mm]それ
ぞれの場合における収差を示す特性図、第11図〜第1
3図は、撮影距離4mの各焦点距離における収差を示す
特性図、第14図〜第16図は、撮影距離2mの各焦点
距離における収差を示す特性図である。13th side: K = -1,2439° A4 = -6,6990X10'', AG = 1.504
1X10-”A, = 1.9326xlO', A engineering.=
-1,8537X 10''''121 planes: K = -7
9,747°A4=2.9723XIO-! ',A, =-6,0
889X10 =A, =-1,7263X10-',
A. = 1.1177X10-1c' Figures 8 to 10
The figure shows the photographing distance of Example 1, so the focal length is 9.0[
Characteristic diagrams showing aberrations in the cases of mml, 32.6 [g+m], and 49.6 [:mm], Figs. 11 to 1
FIG. 3 is a characteristic diagram showing aberrations at each focal length at a shooting distance of 4 m, and FIGS. 14 to 16 are characteristic diagrams showing aberrations at each focal length at a shooting distance of 2 m.
尚、上記特性図中に示した(a)は光線の結像面の中央
、(b)は各焦点距離における最大画角の0.6倍に相
当する結像面での光線高さ、(C)は各焦点距離に対す
る最大画角の0.9倍に相当する結像面での光線高さ、
にそれぞれ対応した図である。In addition, (a) shown in the above characteristic diagram is the center of the imaging plane of the ray, (b) is the ray height at the imaging plane corresponding to 0.6 times the maximum angle of view at each focal length, ( C) is the ray height at the imaging plane corresponding to 0.9 times the maximum angle of view for each focal length,
It is a figure corresponding to each.
上記数値実施例1において、前記条件(i)。In Numerical Example 1 above, the condition (i).
(ii) 、及び(iii)に相当する値を以下に示す
。Values corresponding to (ii) and (iii) are shown below.
fx / fx l =3.42
1 f、 /f、 l =1.34fア / fw
=4.28
また、上記数値実施例1における全長の広角端焦点距離
に対する比は、 8.34となる。fx / fx l =3.42 1 f, /f, l =1.34fa / fw
=4.28 Furthermore, the ratio of the total length to the focal length at the wide-angle end in Numerical Example 1 is 8.34.
次に、本発明による第2の実施例である第17図に示す
レンズ系の、具体的な数値例を示す。これらは、f=9
.7〜53.4.F=1.8のズームレンズの場合であ
る。Next, a specific numerical example of the lens system shown in FIG. 17, which is a second embodiment of the present invention, will be shown. These are f=9
.. 7-53.4. This is the case of a zoom lens with F=1.8.
r□=51.03.d、 =0.90.n、 =1.8
467、v、 =23.9r、 = 27.47.d2
=4.78.n2=1.5891.v、 =61.3r
、 =−9]、、OO,d 、 =0.20r4=2
1.96.d4=2.77、n、 =1.5891.v
、 =61.3r、 = 49.92.ds=可変
rG= 20.98.d、、=0.85.n4=1.7
432.v4=49.3r 7= 9,007. d
、 =2.78r s ”−13−96、d e =O
−85、n s ” 1−7432.!、=49.3r
、 = 10.34.d、 =2.32.n、 =1.
8467、v、 =23.9r 10=305−L d
xa”可変r 11=−16,04,d 、□=0.
85.n 、 =1.7215.v 、=29.2r
xz”−75−46+ d 1m=可変r *13:
13.79. d 、、:3.03. n 、 =1.
5891. v、 =61.3r i、=−79,06
,d 14=0.80r 1.:ω(絞り)、 d
ts=t、80r 1.= 13.47. d 1.=
3.68. n g=1.5891. V 、 :61
.3r □7=−34.56. d 1□=0.20t
r 1s” 11.67、 d 1.”0.85. n
、。=1.8467、 v 1o:23.9? 、、
= 6.530. d 、、=1..00r 、、=
11.54. d 2.”2.50. n 、、”1.
5407. v 11=47.2r 21= 28.4
6. d 21=8.OOr 、□= Co 、
d 2.=5.50. n 、□=1.5163. v
1□=64.2r23= の
上記おいて、d 5 P dlON dtzは焦点距離
fに応じて異なる。その例を表2に示す。r□=51.03. d, =0.90. n, =1.8
467,v, =23.9r, =27.47. d2
=4.78. n2=1.5891. v, =61.3r
, =-9], ,OO,d , =0.20r4=2
1.96. d4=2.77, n, =1.5891. v
, =61.3r, =49.92. ds=variable rG=20.98. d,,=0.85. n4=1.7
432. v4=49.3r7=9,007. d
, =2.78rs''-13-96, de=O
-85, n s ” 1-7432.!, = 49.3r
, = 10.34. d, =2.32. n, =1.
8467, v, =23.9r 10=305-L d
xa” variable r 11=-16,04,d, □=0.
85. n, =1.7215. v,=29.2r
xz”-75-46+d 1m=variable r *13:
13.79. d,,:3.03. n, =1.
5891. v, =61.3r i, =-79,06
, d 14=0.80r 1. :ω (aperture), d
ts=t, 80r 1. = 13.47. d1. =
3.68. n g=1.5891. V:61
.. 3r □7=-34.56. d 1□=0.20t
r 1s” 11.67, d 1.”0.85. n
,. =1.8467, v 1o:23.9? ,,
= 6.530. d,,=1. .. 00r,,=
11.54. d2. "2.50.n,,"1.
5407. v 11=47.2r 21=28.4
6. d21=8. OOr, □=Co,
d2. =5.50. n, □=1.5163. v
1□=64.2r23= In the above equation, d 5 P dlON dtz differs depending on the focal length f. An example is shown in Table 2.
表2゜ また、上記における非球面係数を示す。Table 2゜ In addition, the aspheric coefficient in the above is shown.
13面: K =−1,1590゜
A4=−1,2760X10−’、A、 = 6.31
20X10−’A、 =−1,8170X10 =、A
、、= 1.1470X10−10上記数値実施例2に
おいて、前記条件(i)。13th side: K = -1,1590° A4 = -1,2760X10-', A, = 6.31
20X10-'A, =-1,8170X10 =,A
,,=1.1470X10-10 In the above numerical example 2, the above condition (i).
(h)、及び(iii)に相当する値を以下に示す。Values corresponding to (h) and (iii) are shown below.
I fx / f、 l =3.36I f、
/fI + =1.22f、 /f、 =3.
57
また、上記数値実施例2における全長の広角端焦点距離
に対する比は、6.75となる。I fx / f, l = 3.36 I f,
/fI + =1.22f, /f, =3.
57 Furthermore, the ratio of the total length to the wide-angle end focal length in Numerical Example 2 is 6.75.
なお、上記実施例中の非球面レンズは、ガラスレンズ上
に、例えばPMMA (ポリメチルメタクリレート)等
のプラスチック材等をコーティングすることにより非球
面を形成しても同様の性能を得られることは言うまでも
ない。It goes without saying that the same performance can be obtained by forming an aspherical lens in the above example by coating a glass lens with a plastic material such as PMMA (polymethyl methacrylate). stomach.
例えば、第2実施例の第■レンズ群のレンズ玉を第27
図に示すように、
r本、:l:13.80. d 1.=0.10. n
、 =1.4920. v 、 =57.9r′2.
=13.87. d’13=3.15. n’、 =
1.5891. v 、 =61,3r □、=−79
.02. d i、==o、a。For example, if the lens of the 2nd lens group in the second embodiment is
As shown in the figure, r books: l: 13.80. d1. =0.10. n
, =1.4920. v, =57.9r'2.
=13.87. d'13=3.15. n', =
1.5891. v, =61,3r□,=-79
.. 02. d i,==o,a.
と置換し、13面における非球面係数を:に =−1,
1678゜
A、 =−1,6212X10−’、AG= 7.82
53XIO−’A、 =−2,2671X10 ””、
A1゜= 1.2615X10−”とすることによって
、同様の性能が得られる。Replace the aspheric coefficient on the 13th surface with: =-1,
1678°A, =-1,6212X10-', AG=7.82
53XIO-'A, =-2,2671X10"",
Similar performance can be obtained by setting A1°=1.2615×10−”.
以上、本発明によれば、ズーム比が6倍程度で、Fナン
バー1.4〜1.8程度と明るく、かつ全長の広角端焦
点距離に対する比が7〜9程度であり、さらに、少ない
レンズ枚数で収差も良好に補正されたズームレンズが実
現できる。As described above, according to the present invention, the zoom ratio is about 6 times, the F number is about 1.4 to 1.8, which is bright, the ratio of the total length to the wide-angle end focal length is about 7 to 9, and the lens has a small It is possible to realize a zoom lens in which aberrations are well corrected depending on the number of lenses.
第1図は、本発明のズームレンズ構成を表し第1の実施
例を示す断面図、第2図は本発明のズームレンズにおけ
るレンズ群の配置を表わす図、第3図〜第7図は各レン
ズ群の焦点距離を変更した場合の諸量の変化を示す図、
第8図〜第16図は本発明の第1の数値実施例における
収差を示す特性図、第17図は本発明の第2の実施例に
おけるズームレンズ構成を示す断面図、第18図〜第2
藷図本発明の第2の数値実施例における収差を示す特性
図である。
図面の浄書(内容に変更なし)
集 l 面
1・・・第1群 、2・・・第■群
3・・・第■群 、4・・・第■群
5・・・第V群 、6・・・水晶板
7・・・絞り 、 ・・・像面
一5!
図面の浄書(内容に変更なし)
為
図
に4図
尊l詫劇繍1禿圭綜た/h/、/
稟3起
第7図
(Q)
(Q)
(G)
(b)
(C)
(b)
(c)
(b)
(c)
図面の浄書(内容に変更なし)
(α)
纂lO図
(1))
(C)
図面の浄書(内容に変更なし)
稟
3
隋
(α)
CG)
図面の浄書(内容に変更なし)
嵩
/4
図
(b)
(C)
(b)
(c)
(Q)
(b)
(c)
図面の浄書(内容に変更なし)
嵩
/7
図
K、=”+ トマにト>4qf
ト:へR〉1りε
63
\〕゛11−マ1\1へ)」くE
ト;h◆)4りε
K、:゛1ドマにト)lcs↓i
ト;hsさ1C:、ε
(a)
(b)
(c)
図面の浄書(内容に変更なし)
集
2″7
図
(α)球頭レンズ。
(b)末社脂コートレソズ゛
手
続
補
正
書
(方式)
補正をする者
11件との関係FIG. 1 is a sectional view showing the zoom lens configuration of the present invention and a first embodiment, FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of lens groups in the zoom lens of the present invention, and FIGS. 3 to 7 are each A diagram showing changes in various quantities when changing the focal length of the lens group,
8 to 16 are characteristic diagrams showing aberrations in the first numerical embodiment of the present invention, FIG. 17 is a sectional view showing the zoom lens configuration in the second embodiment of the invention, and FIGS. 2
FIG. 6 is a characteristic diagram showing aberrations in a second numerical example of the present invention. Engraving of drawings (no changes in content) Collection l Surface 1...Group 1, 2...Group ■3...Group ■, 4...Group ■5...Group V, 6...Crystal plate 7...Aperture, ...Image plane 5! Engraving of the drawing (no change in content) 4 drawings engraving on Tamezu 1 Kei Kei Sota/h/,/Ren 3 Ki No. 7 (Q) (Q) (G) (b) (C) (b) (c) (b) (c) Engraving of drawings (no change in content) (α) Compilation of drawings (1)) (C) Engraving of drawings (no change in content) 3 Sui (α) CG ) Engraving of drawings (no change in content) Volume/4 Figure (b) (C) (b) (c) (Q) (b) (c) Engraving of drawings (no change in content) Volume/7 Figure K, =”+ Toma ni To>4qf To: R〉1 ε 63 \゛11−Ma1\1)” くE To; i g;hssa1C:, ε (a) (b) (c) Engraving of drawings (no changes in content) Collection 2″7 Figure (α) Spherical lens. (b) Procedural amendment form for coat resin ( Method) Relationship with the person making the amendment (11 cases)
Claims (1)
)と、 それぞれが負の屈折力を有し、光軸に沿って移動するこ
とによりズーミングを行なう作用を持つ第II群(2)及
び第III群(3)と、 正の屈折力を有し、常に固定である第IV群(4)と、 正の屈折力を有し、結像作用を持つ第V群(5)とから
なるズームレンズにおいて、 正の屈折力を有し少なくとも1面が非球面であるレンズ
を含む第IV群(4)と、 全体若しくは1部が光軸に沿って移動することによりフ
ォーカシングを行なう作用を持つ第 I 群(1)と、 を備えたことを特徴とするズームレンズ。 2)上記第V群(5)は、物体側より順に、正の屈折力
を有する第V群第1レンズ(9)と、負の屈折力を有す
る第V群第2レンズ(10)と、正の屈折力を有する第
V群第3レンズ(11)と、からなる構成である請求項
1に記載のズームレンズ。 3)上記第 I 群(1)、第II群(2)及び第III群(3
)は、以下の条件を満足する構成である請求項1または
請求項2に記載のズームレンズ。 2.7<|f_ I /f_II|<3.6 1.0<|f_ I /f_III|<1.9 3.0<f_ I /f_w<4.9 但し、f_ I は前記第 I 群(1)の焦点距離、f_I
Iは前記第II群(2)の焦点距離、f_IIIは前記第III
群(3)の焦点距離、f_wはズームレンズの広角端に
おける全系の焦点距離である。 4)上記上記第V群第2レンズ(10)は、メニスカス
状で曲率のきつい面を像面側に向けたことを特徴とする
請求項1、2または請求項3に記載のズームレンズ。[Claims] 1) In order from the object side, the I-th group (1
), Group II (2) and Group III (3) each have negative refractive power and perform zooming by moving along the optical axis, and have positive refractive power. , a zoom lens consisting of an IV group (4) that is always fixed and a V group (5) that has a positive refractive power and has an imaging function, in which at least one surface has a positive refractive power. A fourth group (4) including an aspherical lens, and a fourth group (1) which has a focusing function by moving in whole or in part along the optical axis. zoom lens. 2) The V group (5) includes, in order from the object side, a V group first lens (9) having a positive refractive power, a V group second lens having a negative refractive power (10), The zoom lens according to claim 1, comprising a third lens (11) of the V group having a positive refractive power. 3) Group I (1), Group II (2) and Group III (3) above
) The zoom lens according to claim 1 or 2, wherein the zoom lens has a configuration that satisfies the following conditions. 2.7<|f_ I /f_II|<3.6 1.0<|f_ I /f_III|<1.9 3.0<f_ I /f_w<4.9 However, f_ I is the above-mentioned group I ( 1) focal length, f_I
I is the focal length of the II group (2), f_III is the focal length of the III group
The focal length of group (3), f_w, is the focal length of the entire system at the wide-angle end of the zoom lens. 4) The zoom lens according to claim 1, 2 or 3, wherein the V group second lens (10) has a meniscus-shaped surface with a steep curvature facing the image plane side.
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| JP1204637A JPH0368909A (en) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | zoom lens |
| US07/510,284 US5048939A (en) | 1989-04-21 | 1990-04-17 | Zoom lens system |
| EP19900107568 EP0394877A3 (en) | 1989-04-21 | 1990-04-20 | Zoom lens system |
| KR1019900005556A KR930001536B1 (en) | 1989-04-21 | 1990-04-20 | Zoom lens system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP1204637A JPH0368909A (en) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | zoom lens |
Publications (1)
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Family
ID=16493777
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|---|---|---|---|
| JP1204637A Pending JPH0368909A (en) | 1989-04-21 | 1989-08-09 | zoom lens |
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