JPH05323193A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH05323193A JPH05323193A JP4147944A JP14794492A JPH05323193A JP H05323193 A JPH05323193 A JP H05323193A JP 4147944 A JP4147944 A JP 4147944A JP 14794492 A JP14794492 A JP 14794492A JP H05323193 A JPH05323193 A JP H05323193A
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- focal length
- lenses
- focusing
- focusing system
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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
- G02B15/144—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 four groups only
- G02B15/1441—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 four groups only the first group being positive
- G02B15/144109—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 four groups only the first group being positive arranged +--+
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- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ズーミングによる色収差の変動が少なく、非
球面レンズの枚数を最小限にすることができるズームレ
ンズを提供する。 【構成】 物体側より順に、３枚のレンズよりなり正の
焦点距離をもつ前玉系１と、３枚のレンズよりなり負の
焦点距離をもつバリエータ系２と、凸凹２枚のレンズよ
りなるエレクタ系３と、凹凸２枚のレンズよりなるフォ
ーカシング系４とを備え、フォーカシング系４の凸レン
ズ１３の像面８側の片面のみを非球面に形成し、エレク
タ系３の凸レンズ１０の焦点距離をｆ1、アッベ数を
ν1、エレクタ系３の凹レンズ１１の焦点距離をｆ2、ア
ッベ数をν2、フォーカシング系４の凹レンズ１２の焦
点距離をｆ3、アッベ数をν3、フォーカシング系４の凸
レンズ１３の焦点距離をｆ4、アッベ数をν4とした時
（ａ） −３×１０-3＜（１／ν1・ｆ1）＋（１／ν2
・ｆ2）＜０；（ｂ） ０＜（１／ν3・ｆ3）＋（１／
ν4・ｆ4）＜２×１０-4の各条件を満足する。
球面レンズの枚数を最小限にすることができるズームレ
ンズを提供する。 【構成】 物体側より順に、３枚のレンズよりなり正の
焦点距離をもつ前玉系１と、３枚のレンズよりなり負の
焦点距離をもつバリエータ系２と、凸凹２枚のレンズよ
りなるエレクタ系３と、凹凸２枚のレンズよりなるフォ
ーカシング系４とを備え、フォーカシング系４の凸レン
ズ１３の像面８側の片面のみを非球面に形成し、エレク
タ系３の凸レンズ１０の焦点距離をｆ1、アッベ数を
ν1、エレクタ系３の凹レンズ１１の焦点距離をｆ2、ア
ッベ数をν2、フォーカシング系４の凹レンズ１２の焦
点距離をｆ3、アッベ数をν3、フォーカシング系４の凸
レンズ１３の焦点距離をｆ4、アッベ数をν4とした時
（ａ） −３×１０-3＜（１／ν1・ｆ1）＋（１／ν2
・ｆ2）＜０；（ｂ） ０＜（１／ν3・ｆ3）＋（１／
ν4・ｆ4）＜２×１０-4の各条件を満足する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はビデオカメラなどの電
子撮影機器に用いられるズームレンズに関する。
子撮影機器に用いられるズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、小型ビデオカメラに用いられてい
るズームレンズは、物体側より順に、３枚のレンズより
なる前玉系、３枚のレンズよりなるバリエータ系、１枚
のレンズよりなるエレクタ系、２枚のレンズよりなるフ
ォーカシング系を備えたものが多い。このようなズーム
レンズでは、全系のレンズの枚数を少なくするために、
エレクタ系とフォーカシング系とに非球面レンズを用い
ている。
るズームレンズは、物体側より順に、３枚のレンズより
なる前玉系、３枚のレンズよりなるバリエータ系、１枚
のレンズよりなるエレクタ系、２枚のレンズよりなるフ
ォーカシング系を備えたものが多い。このようなズーム
レンズでは、全系のレンズの枚数を少なくするために、
エレクタ系とフォーカシング系とに非球面レンズを用い
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このズ
ームレンズでは、エレクタ系のレンズが１枚で構成され
ているため、エレクタ系で発生する色収差を打ち消す目
的でバリエータ系の色収差を補正不足として残すことに
より全系での色収差を減少させる必要がある。このよう
な色収差の補正方法では、色収差がズーミングによって
大きく変化するという問題が残る。また、非球面レンズ
は、一般のレンズに対して高価であり、非球面レンズを
より効果的に用いることで非球面レンズの使用枚数を減
少させることが要望されている。この発明は上記事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ズー
ミングによる色収差の変動が少なく、非球面レンズの枚
数を最小限にすることができるズームレンズを提供する
ことである。
ームレンズでは、エレクタ系のレンズが１枚で構成され
ているため、エレクタ系で発生する色収差を打ち消す目
的でバリエータ系の色収差を補正不足として残すことに
より全系での色収差を減少させる必要がある。このよう
な色収差の補正方法では、色収差がズーミングによって
大きく変化するという問題が残る。また、非球面レンズ
は、一般のレンズに対して高価であり、非球面レンズを
より効果的に用いることで非球面レンズの使用枚数を減
少させることが要望されている。この発明は上記事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ズー
ミングによる色収差の変動が少なく、非球面レンズの枚
数を最小限にすることができるズームレンズを提供する
ことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、物体側より順に、３枚のレンズよりな
り正の焦点距離をもつ前玉系と、３枚のレンズよりなり
負の焦点距離をもつバリエータ系と、凸凹２枚のレンズ
よりなるエレクタ系と、凹凸２枚のレンズよりなるフォ
ーカシング系とを備え、フォーカシング系の凸レンズの
片面もしくは両面を非球面に形成し、エレクタ系の凸レ
ンズの焦点距離をｆ1、アッベ数をν1、エレクタ系の凹
レンズの焦点距離をｆ2、アッベ数をν2、フォーカシン
グ系の凹レンズの焦点距離をｆ3、アッベ数をν3、フォ
ーカシング系の凸レンズの焦点距離をｆ4、アッベ数を
ν4としたとき、 （ａ） −３×１０-3＜（１／ν1・ｆ1）＋（１／ν2
・ｆ2）＜０ （ｂ） ０＜（１／ν3・ｆ3）＋（１／ν4・ｆ4）＜２
×１０-4 の各条件を満足することを特徴とする。
達成するために、物体側より順に、３枚のレンズよりな
り正の焦点距離をもつ前玉系と、３枚のレンズよりなり
負の焦点距離をもつバリエータ系と、凸凹２枚のレンズ
よりなるエレクタ系と、凹凸２枚のレンズよりなるフォ
ーカシング系とを備え、フォーカシング系の凸レンズの
片面もしくは両面を非球面に形成し、エレクタ系の凸レ
ンズの焦点距離をｆ1、アッベ数をν1、エレクタ系の凹
レンズの焦点距離をｆ2、アッベ数をν2、フォーカシン
グ系の凹レンズの焦点距離をｆ3、アッベ数をν3、フォ
ーカシング系の凸レンズの焦点距離をｆ4、アッベ数を
ν4としたとき、 （ａ） −３×１０-3＜（１／ν1・ｆ1）＋（１／ν2
・ｆ2）＜０ （ｂ） ０＜（１／ν3・ｆ3）＋（１／ν4・ｆ4）＜２
×１０-4 の各条件を満足することを特徴とする。
【０００５】
【作用】この発明によれば、エレクタ系を２枚のレンズ
で構成することで、エレクタ系での色収差の発生を減少
させることができるとともに、軸外収差の補正にも有利
となるため、エレクタ系に非球面レンズを用いる必要が
なくなり、フォーカシング系の凸レンズ１枚のみに非球
面レンズを用いることで、ズーミングによる色収差の変
動を少なくすることができる。特に、（ａ）の条件を満
足することによりエレクタ系の軸上色収差の補正を過剰
にし、軸上色収差が補正不足となるフォーカシング系で
の補正と釣り合わせ、また（ｂ）の条件を満足すること
によりフォーカシング系の軸上色収差の補正を不足に
し、倍率色収差の補正を有利にする。なお、この発明で
は、エレクタ系の各レンズの焦点距離が （ｃ） −0.9＜（ｆ1／ｆ2）＜−0.7 の条件を満足すれば、エレクタ系のパワーが弱く光束が
発散ぎみになってフォーカシング系での球面収差の補正
が不利になったり、逆にエレクタ系のパワーが強く光束
が集光ぎみになって像面湾曲に不利になったりすること
がない。また、フォーカシング系の各レンズの焦点距離
が （ｄ） −６＜（ｆ3／ｆ4）＜−２ の条件を満足すれば、フォーカシング系が強い正のパワ
ーをもち、球面収差の補正および高倍率化が有利にな
る。
で構成することで、エレクタ系での色収差の発生を減少
させることができるとともに、軸外収差の補正にも有利
となるため、エレクタ系に非球面レンズを用いる必要が
なくなり、フォーカシング系の凸レンズ１枚のみに非球
面レンズを用いることで、ズーミングによる色収差の変
動を少なくすることができる。特に、（ａ）の条件を満
足することによりエレクタ系の軸上色収差の補正を過剰
にし、軸上色収差が補正不足となるフォーカシング系で
の補正と釣り合わせ、また（ｂ）の条件を満足すること
によりフォーカシング系の軸上色収差の補正を不足に
し、倍率色収差の補正を有利にする。なお、この発明で
は、エレクタ系の各レンズの焦点距離が （ｃ） −0.9＜（ｆ1／ｆ2）＜−0.7 の条件を満足すれば、エレクタ系のパワーが弱く光束が
発散ぎみになってフォーカシング系での球面収差の補正
が不利になったり、逆にエレクタ系のパワーが強く光束
が集光ぎみになって像面湾曲に不利になったりすること
がない。また、フォーカシング系の各レンズの焦点距離
が （ｄ） −６＜（ｆ3／ｆ4）＜−２ の条件を満足すれば、フォーカシング系が強い正のパワ
ーをもち、球面収差の補正および高倍率化が有利にな
る。
【０００６】
【実施例】以下、図１〜図５を参照して、この発明の第
１実施例を説明する。図１はビデオカメラ用のズームレ
ンズの構成を示す。このズームレンズは、物体側（図で
は左側）より順に、前玉系１、バリエータ系２、エレク
タ系３、フォーカシング系４を備え、バリエータ系２と
エレクタ系３の間に配置された絞り５でバリエータ系２
からの光束を絞った後、フォーカシング系４により水晶
フィルタ６および保護ガラス７を介してＣＣＤなどの像
面８に結像させる構造になっている。
１実施例を説明する。図１はビデオカメラ用のズームレ
ンズの構成を示す。このズームレンズは、物体側（図で
は左側）より順に、前玉系１、バリエータ系２、エレク
タ系３、フォーカシング系４を備え、バリエータ系２と
エレクタ系３の間に配置された絞り５でバリエータ系２
からの光束を絞った後、フォーカシング系４により水晶
フィルタ６および保護ガラス７を介してＣＣＤなどの像
面８に結像させる構造になっている。
【０００７】前玉系１は、３枚のレンズよりなり、正の
焦点距離をもち、最前部に固定されている。バリエータ
系２は変倍機能を有するもので、３枚のレンズよりな
り、負の焦点距離をもち、前玉系１と絞り５との間に移
動可能に設けられている。エレクタ系３は発散光を平行
光にするためのもので、凸レンズ１０と凹レンズ１１と
からなり、絞り５の後側に固定されている。フォーカシ
ング系４は結像機能を有するもので、凹レンズ１２と凸
レンズ１３とからなり、エレクタ系３と水晶フィルタ６
との間に移動可能に設けられている。このフォーカシン
グ系４の凸レンズ１３は、像面８側の片面のみが非球面
に形成された非球面レンズである。
焦点距離をもち、最前部に固定されている。バリエータ
系２は変倍機能を有するもので、３枚のレンズよりな
り、負の焦点距離をもち、前玉系１と絞り５との間に移
動可能に設けられている。エレクタ系３は発散光を平行
光にするためのもので、凸レンズ１０と凹レンズ１１と
からなり、絞り５の後側に固定されている。フォーカシ
ング系４は結像機能を有するもので、凹レンズ１２と凸
レンズ１３とからなり、エレクタ系３と水晶フィルタ６
との間に移動可能に設けられている。このフォーカシン
グ系４の凸レンズ１３は、像面８側の片面のみが非球面
に形成された非球面レンズである。
【０００８】このようなズームレンズでは、エレクタ系
３の凸レンズ１０の焦点距離をｆ1、アッベ数をν1、エ
レクタ系３の凹レンズ１１の焦点距離をｆ2、アッベ数
をν2、フォーカシング系４の凹レンズ１２の焦点距離
をｆ3、アッベ数をν3、フォーカシング系４の凸レンズ
１３の焦点距離をｆ4、アッベ数をν4としたとき、 （ａ） −３×１０-3＜（１／ν1・ｆ1）＋（１／ν2
・ｆ2）＜０ （ｂ） ０＜（１／ν3・ｆ3）＋（１／ν4・ｆ4）＜２
×１０-4 （ｃ） −0.9＜（ｆ1／ｆ2）＜−0.7 （ｄ） −６＜（ｆ3／ｆ4）＜−２ の各条件を満足した構造になっている。
３の凸レンズ１０の焦点距離をｆ1、アッベ数をν1、エ
レクタ系３の凹レンズ１１の焦点距離をｆ2、アッベ数
をν2、フォーカシング系４の凹レンズ１２の焦点距離
をｆ3、アッベ数をν3、フォーカシング系４の凸レンズ
１３の焦点距離をｆ4、アッベ数をν4としたとき、 （ａ） −３×１０-3＜（１／ν1・ｆ1）＋（１／ν2
・ｆ2）＜０ （ｂ） ０＜（１／ν3・ｆ3）＋（１／ν4・ｆ4）＜２
×１０-4 （ｃ） −0.9＜（ｆ1／ｆ2）＜−0.7 （ｄ） −６＜（ｆ3／ｆ4）＜−２ の各条件を満足した構造になっている。
【０００９】以下、（ａ）〜（ｄ）の各条件について説
明する。条件（ａ）はエレクタ系３の軸上色収差の補正
に関する。この条件（ａ）では、エレクタ系３の軸上色
収差の補正を過剰にすることで、軸上色収差が補正不足
となるフォーカシング系４での補正と釣り合わせてい
る。この範囲を外れると、軸上色収差の補正が良好にで
きなくなる。条件（ｂ）はフォーカシング系４での軸上
色収差の補正に関する。この条件（ｂ）では、フォーカ
シング系４の軸上色収差を補正不足にすることで、倍率
収差の補正を有利にする。この範囲を外れると、倍率色
収差の補正が良好にできなくなる。条件（ｃ）はエレク
タ系３のパワーに関する。この範囲以下であると、パワ
ーが弱くなり、光束が発散ぎみになるため、フォーカシ
ング系４での球面収差の補正が不利になる。逆に、この
範囲以上であると、パワーが強くなり、光束が集光ぎみ
になるため、像面湾曲に不利になる。条件（ｄ）はフォ
ーカシング系４のパワーに関する。フォーカシング系４
は強い正のパワーをもっており、この範囲以下である
と、球面収差の補正に不利となり、逆にこの範囲以上で
あると、フォーカシング系４のパワーが弱くなり、フォ
ーカシング系４の像面位置調整およびフォーカシング動
作での移動量が大きくなる結果を招き、高倍率化に不利
になる。
明する。条件（ａ）はエレクタ系３の軸上色収差の補正
に関する。この条件（ａ）では、エレクタ系３の軸上色
収差の補正を過剰にすることで、軸上色収差が補正不足
となるフォーカシング系４での補正と釣り合わせてい
る。この範囲を外れると、軸上色収差の補正が良好にで
きなくなる。条件（ｂ）はフォーカシング系４での軸上
色収差の補正に関する。この条件（ｂ）では、フォーカ
シング系４の軸上色収差を補正不足にすることで、倍率
収差の補正を有利にする。この範囲を外れると、倍率色
収差の補正が良好にできなくなる。条件（ｃ）はエレク
タ系３のパワーに関する。この範囲以下であると、パワ
ーが弱くなり、光束が発散ぎみになるため、フォーカシ
ング系４での球面収差の補正が不利になる。逆に、この
範囲以上であると、パワーが強くなり、光束が集光ぎみ
になるため、像面湾曲に不利になる。条件（ｄ）はフォ
ーカシング系４のパワーに関する。フォーカシング系４
は強い正のパワーをもっており、この範囲以下である
と、球面収差の補正に不利となり、逆にこの範囲以上で
あると、フォーカシング系４のパワーが弱くなり、フォ
ーカシング系４の像面位置調整およびフォーカシング動
作での移動量が大きくなる結果を招き、高倍率化に不利
になる。
【００１０】このように、このズームレンズでは、エレ
クタ系３を凸レンズ１０と凹レンズ１１とで構成するこ
とで、エレクタ系３での色収差の発生を減少させること
ができるとともに、軸外収差の補正にも有利となるた
め、エレクタ系３に非球面レンズを用いる必要がなくな
り、フォーカシング系４の凸レンズ１３の片面のみに非
球面レンズを用いることで、ズーミングによる色収差の
変動を少なくすることができるとともに、非球面レンズ
の枚数を最小限に減らすことができ、低価格化をも図る
ことができる。特に、このズームレンズでは、条件
（ａ）を満足することによりエレクタ系３の軸上色収差
の補正を過剰にし、軸上色収差が補正不足となるフォー
カシング系４での補正と釣り合わせることができ、条件
（ｂ）を満足することによりフォーカシング系４の軸上
色収差の補正を不足にし、倍率色収差の補正を有利にす
ることができる。また、条件（ｃ）を満足することによ
り、エレクタ系３のパワーが弱く光束が発散ぎみになっ
てフォーカシング系４での球面収差の補正が不利になっ
たり、逆にエレクタ系３のパワーが強く光束が集光ぎみ
になって像面湾曲に不利になったりすることを防ぐこと
ができ、条件（ｄ）を満足することにより、フォーカシ
ング系４が強い正のパワーをもち、球面収差の補正およ
び高倍率化を有利にすることができる。
クタ系３を凸レンズ１０と凹レンズ１１とで構成するこ
とで、エレクタ系３での色収差の発生を減少させること
ができるとともに、軸外収差の補正にも有利となるた
め、エレクタ系３に非球面レンズを用いる必要がなくな
り、フォーカシング系４の凸レンズ１３の片面のみに非
球面レンズを用いることで、ズーミングによる色収差の
変動を少なくすることができるとともに、非球面レンズ
の枚数を最小限に減らすことができ、低価格化をも図る
ことができる。特に、このズームレンズでは、条件
（ａ）を満足することによりエレクタ系３の軸上色収差
の補正を過剰にし、軸上色収差が補正不足となるフォー
カシング系４での補正と釣り合わせることができ、条件
（ｂ）を満足することによりフォーカシング系４の軸上
色収差の補正を不足にし、倍率色収差の補正を有利にす
ることができる。また、条件（ｃ）を満足することによ
り、エレクタ系３のパワーが弱く光束が発散ぎみになっ
てフォーカシング系４での球面収差の補正が不利になっ
たり、逆にエレクタ系３のパワーが強く光束が集光ぎみ
になって像面湾曲に不利になったりすることを防ぐこと
ができ、条件（ｄ）を満足することにより、フォーカシ
ング系４が強い正のパワーをもち、球面収差の補正およ
び高倍率化を有利にすることができる。
【００１１】つぎに、このズームレンズの具体例を表１
に示す。この表１では、ｆが7.18〜27.5mm、ＦNOが2.
0、イメージサークルが６mmφである。
に示す。この表１では、ｆが7.18〜27.5mm、ＦNOが2.
0、イメージサークルが６mmφである。
【表１】
【００１２】ただし、Ｒiは曲率半径、Ｄiは各レンズの
中心厚もしくは空気間隔、Ｎiはｄ線における屈折率、
νiはアッベ数を表す。ここで、Ｄ5、Ｄ10、Ｄ15、Ｄ19
は可変面間隔であり、その一例を表２に示す。
中心厚もしくは空気間隔、Ｎiはｄ線における屈折率、
νiはアッベ数を表す。ここで、Ｄ5、Ｄ10、Ｄ15、Ｄ19
は可変面間隔であり、その一例を表２に示す。
【表２】
【００１３】また、フォーカシング系４の凸レンズ１３
の非球面の展開式は、 Ｚ＝ｃｙ2／［１＋√｛１−（Ａ1＋１）ｃ2ｙ2｝］ ＋Ａ2ｙ4＋Ａ3ｙ6＋Ａ4ｙ8＋Ａ5ｙ10 である。ただし、Ｚは中心軸での高さの変化量、ｃは近
軸曲率、ｙは中心からの高さ、Ａiは非球面係数であ
る。この非球面係数Ａiは表３の通りである。
の非球面の展開式は、 Ｚ＝ｃｙ2／［１＋√｛１−（Ａ1＋１）ｃ2ｙ2｝］ ＋Ａ2ｙ4＋Ａ3ｙ6＋Ａ4ｙ8＋Ａ5ｙ10 である。ただし、Ｚは中心軸での高さの変化量、ｃは近
軸曲率、ｙは中心からの高さ、Ａiは非球面係数であ
る。この非球面係数Ａiは表３の通りである。
【表３】
【００１４】このようなズームレンズの作用について、
図２〜図５を参照して説明する。図２（Ａ）〜図２
（Ｂ）は広角時、中間時、望遠時における各系位置を示
し、図３〜図５は広角時、中間時、望遠時における球面
収差および非点収差を示す。広角時のときには、図２
（Ａ）に示すように、バリエータ系２が前玉系１側に移
動して接近し、フォーカシング系４はエレクタ系３と水
晶フィルタ６との中間に移動する。この状態での球面収
差および非点収差は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示
すような収差曲線となり、収差特性が良いことがわか
る。また、中間時のときには、図２（Ｂ）に示すよう
に、バリエータ系２が前玉系１と絞り５とのほぼ中間に
移動し、フォーカシング系４がエレクタ系３と水晶フィ
ルタ６との中間からエレクタ系３側へ僅かに移動する。
この状態での球面収差および非点収差は、図４（Ａ）お
よび図４（Ｂ）に示すような収差曲線となり、収差特性
が良いことがわかる。さらに、望遠時のときには、図２
（Ｃ）に示すように、バリエータ系２が絞り５側に移動
して接近し、フォーカシング系４がエレクタ系３と水晶
フィルタ６との中間から水晶フィルタ６側へ僅かに移動
する。この状態での球面収差および非点収差は、図５
（Ａ）および図５（Ｂ）に示すような収差曲線となり、
収差特性が良いことがわかる。
図２〜図５を参照して説明する。図２（Ａ）〜図２
（Ｂ）は広角時、中間時、望遠時における各系位置を示
し、図３〜図５は広角時、中間時、望遠時における球面
収差および非点収差を示す。広角時のときには、図２
（Ａ）に示すように、バリエータ系２が前玉系１側に移
動して接近し、フォーカシング系４はエレクタ系３と水
晶フィルタ６との中間に移動する。この状態での球面収
差および非点収差は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示
すような収差曲線となり、収差特性が良いことがわか
る。また、中間時のときには、図２（Ｂ）に示すよう
に、バリエータ系２が前玉系１と絞り５とのほぼ中間に
移動し、フォーカシング系４がエレクタ系３と水晶フィ
ルタ６との中間からエレクタ系３側へ僅かに移動する。
この状態での球面収差および非点収差は、図４（Ａ）お
よび図４（Ｂ）に示すような収差曲線となり、収差特性
が良いことがわかる。さらに、望遠時のときには、図２
（Ｃ）に示すように、バリエータ系２が絞り５側に移動
して接近し、フォーカシング系４がエレクタ系３と水晶
フィルタ６との中間から水晶フィルタ６側へ僅かに移動
する。この状態での球面収差および非点収差は、図５
（Ａ）および図５（Ｂ）に示すような収差曲線となり、
収差特性が良いことがわかる。
【００１５】つぎに、図６〜図１０を参照して、この発
明の第２実施例を説明する。図６は第２実施例のズーム
レンズの構成を示す。このズームレンズは、第１実施例
とフォーカシング系４が異なる以外は全く同じ構成にな
っている。すなわち、このフォーカシング系４は、凹レ
ンズ１２と凸レンズ２０とからなり、エレクタ系３と水
晶フィルタ６との間に移動可能に設けられている。この
フォーカシング系４の凸レンズ２０は、両面が非球面に
形成された非球面レンズである。このズームレンズにお
いても、凸レンズ２０の焦点距離をｆ４、アッベ数をν
４としたとき、第１実施例と同様に、（ａ）〜（ｄ）の
各条件を満足する構造になっている。したがって、この
ようなズームレンズでは、第１実施例と同様の作用効果
があるほか、特にフォーカシング系４の凸レンズ２０の
両面を非球面に形成したので、第１実施例のものよりも
高倍率で高性能なものを得ることができる。
明の第２実施例を説明する。図６は第２実施例のズーム
レンズの構成を示す。このズームレンズは、第１実施例
とフォーカシング系４が異なる以外は全く同じ構成にな
っている。すなわち、このフォーカシング系４は、凹レ
ンズ１２と凸レンズ２０とからなり、エレクタ系３と水
晶フィルタ６との間に移動可能に設けられている。この
フォーカシング系４の凸レンズ２０は、両面が非球面に
形成された非球面レンズである。このズームレンズにお
いても、凸レンズ２０の焦点距離をｆ４、アッベ数をν
４としたとき、第１実施例と同様に、（ａ）〜（ｄ）の
各条件を満足する構造になっている。したがって、この
ようなズームレンズでは、第１実施例と同様の作用効果
があるほか、特にフォーカシング系４の凸レンズ２０の
両面を非球面に形成したので、第１実施例のものよりも
高倍率で高性能なものを得ることができる。
【００１６】このようなズームレンズの具体例を表４に
示す。この表４では、ｆが7〜56mm、ＦNOが2.0、イメー
ジサークルが６mmφである。
示す。この表４では、ｆが7〜56mm、ＦNOが2.0、イメー
ジサークルが６mmφである。
【表４】
【００１７】ただし、Ｒiは曲率半径、Ｄiは各レンズの
中心厚もしくは空気間隔、Ｎiはｄ線における屈折率、
νiはアッベ数を表す。ここで、Ｄ5、Ｄ10、Ｄ15、Ｄ19
は可変面間隔であり、その一例を表５に示す。
中心厚もしくは空気間隔、Ｎiはｄ線における屈折率、
νiはアッベ数を表す。ここで、Ｄ5、Ｄ10、Ｄ15、Ｄ19
は可変面間隔であり、その一例を表５に示す。
【表５】
【００１８】なお、フォーカシング系４の凸レンズ２０
の非球面の展開式は、第１実施例と全く同じであるが、
非球面係数Ａiは第１実施例と異なり、表６に示す通り
である。
の非球面の展開式は、第１実施例と全く同じであるが、
非球面係数Ａiは第１実施例と異なり、表６に示す通り
である。
【表６】
【００１９】このようなズームレンズの作用について、
図７〜図１０を参照して説明する。図７（Ａ）〜図７
（Ｂ）は広角時、中間時、望遠時における各系位置を示
し、図８〜図１０は広角時、中間時、望遠時における球
面収差および非点収差を示す。広角状態のときには、図
７（Ａ）に示すように、バリエータ系２が前玉系１側に
移動して接近し、フォーカシング系４はエレクタ系３と
水晶フィルタ６との中間に移動する。この状態での球面
収差および非点収差は、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に
示すような収差曲線となり、収差特性が良いことがわか
る。また、中間状態のときには、図７（Ｂ）に示すよう
に、バリエータ系２が前玉系１と絞り５とのほぼ中間に
移動し、フォーカシング系４がエレクタ系３と水晶フィ
ルタ６との中間からエレクタ系３側へ僅かに移動する。
この状態での球面収差および非点収差は、図９（Ａ）お
よび図９（Ｂ）に示すような収差曲線となり、収差特性
が良いことがわかる。さらに、望遠状態のときには、図
７（Ｃ）に示すように、バリエータ系２が絞り５側に移
動して接近し、フォーカシング系４が水晶フィルタ６側
に移動して接近する。この状態での球面収差および非点
収差は、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すような
収差曲線となり、収差特性が良いことがわかる。
図７〜図１０を参照して説明する。図７（Ａ）〜図７
（Ｂ）は広角時、中間時、望遠時における各系位置を示
し、図８〜図１０は広角時、中間時、望遠時における球
面収差および非点収差を示す。広角状態のときには、図
７（Ａ）に示すように、バリエータ系２が前玉系１側に
移動して接近し、フォーカシング系４はエレクタ系３と
水晶フィルタ６との中間に移動する。この状態での球面
収差および非点収差は、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に
示すような収差曲線となり、収差特性が良いことがわか
る。また、中間状態のときには、図７（Ｂ）に示すよう
に、バリエータ系２が前玉系１と絞り５とのほぼ中間に
移動し、フォーカシング系４がエレクタ系３と水晶フィ
ルタ６との中間からエレクタ系３側へ僅かに移動する。
この状態での球面収差および非点収差は、図９（Ａ）お
よび図９（Ｂ）に示すような収差曲線となり、収差特性
が良いことがわかる。さらに、望遠状態のときには、図
７（Ｃ）に示すように、バリエータ系２が絞り５側に移
動して接近し、フォーカシング系４が水晶フィルタ６側
に移動して接近する。この状態での球面収差および非点
収差は、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すような
収差曲線となり、収差特性が良いことがわかる。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、エレクタ系を
２枚のレンズで構成することで、エレクタ系での色収差
の発生を減少させることができるとともに、軸外収差の
補正にも有利となるため、エレクタ系に非球面レンズを
用いる必要がなくなり、フォーカシング系の凸レンズ１
枚のみに非球面レンズを用いることで、ズーミングによ
る色収差の変動を少なくすることができるとともに、非
球面レンズの枚数を最小限に減らし、低価格化をも図る
ことができる。特に、（ａ）の条件を満足することによ
りエレクタ系の軸上色収差の補正を過剰にし、軸上色収
差が補正不足となるフォーカシング系での補正と釣り合
わせることができ、また（ｂ）の条件を満足することに
よりフォーカシング系の軸上色収差の補正を不足にし、
倍率色収差の補正を有利にすることができる。請求項２
の発明によれば、（ｃ）の条件を満足することにより、
エレクタ系のパワーが弱く光束が発散ぎみになってフォ
ーカシング系での球面収差の補正が不利になったり、逆
にエレクタ系のパワーが強く光束が集光ぎみになって像
面湾曲に不利になったりすることを防ぐことができ、ま
た（ｄ）の条件を満足することにより、フォーカシング
系が強い正のパワーをもち、球面収差の補正および高倍
率化を有利にすることができる。
２枚のレンズで構成することで、エレクタ系での色収差
の発生を減少させることができるとともに、軸外収差の
補正にも有利となるため、エレクタ系に非球面レンズを
用いる必要がなくなり、フォーカシング系の凸レンズ１
枚のみに非球面レンズを用いることで、ズーミングによ
る色収差の変動を少なくすることができるとともに、非
球面レンズの枚数を最小限に減らし、低価格化をも図る
ことができる。特に、（ａ）の条件を満足することによ
りエレクタ系の軸上色収差の補正を過剰にし、軸上色収
差が補正不足となるフォーカシング系での補正と釣り合
わせることができ、また（ｂ）の条件を満足することに
よりフォーカシング系の軸上色収差の補正を不足にし、
倍率色収差の補正を有利にすることができる。請求項２
の発明によれば、（ｃ）の条件を満足することにより、
エレクタ系のパワーが弱く光束が発散ぎみになってフォ
ーカシング系での球面収差の補正が不利になったり、逆
にエレクタ系のパワーが強く光束が集光ぎみになって像
面湾曲に不利になったりすることを防ぐことができ、ま
た（ｄ）の条件を満足することにより、フォーカシング
系が強い正のパワーをもち、球面収差の補正および高倍
率化を有利にすることができる。
【図１】この発明の第１実施例のズームレンズの構成
図。
図。
【図２】図１のズームレンズの使用時における各系位置
を示し、（Ａ）は広角時の各系位置を示す図、（Ｂ）は
中間時の各系位置を示す図、（Ｃ）は望遠時の各系位置
を示す図。
を示し、（Ａ）は広角時の各系位置を示す図、（Ｂ）は
中間時の各系位置を示す図、（Ｃ）は望遠時の各系位置
を示す図。
【図３】図２（Ａ）の広角状態のときの収差を示し、
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
【図４】図２（Ｂ）の中間状態のときの収差を示し、
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
【図５】図２（Ｃ）の望遠状態のときの収差を示し、
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
【図６】この発明の第２実施例のズームレンズの構成
図。
図。
【図７】図６のズームレンズの使用時における各系位置
を示し、（Ａ）は広角時の各系位置を示す図、（Ｂ）は
中間時の各系位置を示す図、（Ｃ）は望遠時の各系位置
を示す図。
を示し、（Ａ）は広角時の各系位置を示す図、（Ｂ）は
中間時の各系位置を示す図、（Ｃ）は望遠時の各系位置
を示す図。
【図８】図６（Ａ）の広角状態のときの収差を示し、
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
【図９】図６（Ｂ）の中間状態のときの収差を示し、
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
【図１０】図６（Ｃ）の望遠状態のときの収差を示し、
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図。
【符号の説明】 １ 前玉系 ２ バリエータ系 ３ エレクタ系 ４ フォーカシング系 １０ エレクタ系の凸レンズ １１ エレクタ系の凹レンズ １２ フォーカシング系の凹レンズ １３、２０ フォーカシング系の凸レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側より順に、３枚のレンズよりなり
正の焦点距離をもつ前玉系と、３枚のレンズよりなり負
の焦点距離をもつバリエータ系と、凸凹２枚のレンズよ
りなるエレクタ系と、凹凸２枚のレンズよりなるフォー
カシング系とを備え、 前記フォーカシング系の凸レンズの片面もしくは両面を
非球面に形成し、 前記エレクタ系の凸レンズの焦点距離をｆ1、アッベ数
をν1、前記エレクタ系の凹レンズの焦点距離をｆ2、ア
ッベ数をν2、前記フォーカシング系の凹レンズの焦点
距離をｆ3、アッベ数をν3、前記フォーカシング系の凸
レンズの焦点距離をｆ4、アッベ数をν4としたとき、 （ａ） −３×１０-3＜（１／ν1・ｆ1）＋（１／ν2
・ｆ2）＜０ （ｂ） ０＜（１／ν3・ｆ3）＋（１／ν4・ｆ4）＜２
×１０-4 の各条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記エレクタ系の各
レンズの焦点距離および前記フォーカシング系の各レン
ズの焦点距離は、 （ｃ） −0.9＜（ｆ1／ｆ2）＜−0.7 （ｄ） −６＜（ｆ3／ｆ4）＜−２ の各条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147944A JPH05323193A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147944A JPH05323193A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05323193A true JPH05323193A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15441598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4147944A Pending JPH05323193A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05323193A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001025833A1 (en) * | 1999-10-07 | 2001-04-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
| WO2001092941A1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
| US6710933B2 (en) | 2000-05-31 | 2004-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP4147944A patent/JPH05323193A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001025833A1 (en) * | 1999-10-07 | 2001-04-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
| US6519094B1 (en) | 1999-10-07 | 2003-02-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
| WO2001092941A1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
| US6710933B2 (en) | 2000-05-31 | 2004-03-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
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