JPH0576607B2 - - Google Patents

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JPH0576607B2
JPH0576607B2 JP59214787A JP21478784A JPH0576607B2 JP H0576607 B2 JPH0576607 B2 JP H0576607B2 JP 59214787 A JP59214787 A JP 59214787A JP 21478784 A JP21478784 A JP 21478784A JP H0576607 B2 JPH0576607 B2 JP H0576607B2
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JP
Japan
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group
lens
object side
negative
surface facing
Prior art date
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Application number
JP59214787A
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English (en)
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JPS6193423A (ja
Inventor
Kazuyoshi Hata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP59214787A priority Critical patent/JPS6193423A/ja
Priority to US06/786,657 priority patent/US4720181A/en
Publication of JPS6193423A publication Critical patent/JPS6193423A/ja
Publication of JPH0576607B2 publication Critical patent/JPH0576607B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145Optical 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 five groups only
    • G02B15/1451Optical 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 five groups only the first group being positive
    • G02B15/145125Optical 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 five groups only the first group being positive arranged +--++

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はズームレンズ、特にビデオカメラに適
するズームレンズに関する。ビデオカメラ用の光
学系として要求されることは、まず、撮像素子が
銀塩フイルム等に比べ、低感度であり、なおか
つ、フラツシユ等の照明手段を用いずに、暗い被
写体を撮影する機会が多いため、大口径比のレン
ズである必要があることである。また特に民生用
として普及している単管式の撮像管においては、
その前に色分解のためのフイルターを使用してい
るので、入射光束が光軸に対して大きな傾きを持
つているとカラーシエーデイングが発生し、擬似
色が発生する原因となる、そこでこのカラーシエ
ーデイングの発生を抑えるため、射出瞳をほぼ無
限遠方に位置させる。言わゆるテレセントリツク
な光学系にする必要がある。また高周波成分のカ
ツトのためのローパスフイルターやリヤーコンバ
ーター、色温度返還フイルター等、種々のパーツ
を装着可能とするため、ある程度以上のバツクフ
オーカスを確保しておく必要もある。 また、昨今の現状として、ビデオカメラ本体中
に占める、レンズの体積,重量は電気部品のパツ
ケージ化が急速に進んだため、日増に大きくなつ
ており、コストについても同じことを言える。そ
こで軽量コンパクトで安価なことが現在のビデオ
カメラにおいては、必要欠くべからざるものとな
つてきている。また軽量であることはオートフオ
ーカス時のフオーカシングレンズ駆動や、パワー
ズーム時の、ズーミングレンズ駆動の際に、省電
力が実現でき、メリツトは大きい。 尚、最近の一眼レフ用のズームレンズ等によく
用いられている、多成分がズーミング時に移動す
るような構成をとると、確かに、軽量コンパクト
にはなるが、ビデオカメラ用光学系として用いた
場合、次の様な問題点が生じる。まず絞りの前後
に移動部が分かれているタイプは、ビデオカメラ
に用いられる自動絞り、オートアイリスが、レン
ズの外径にくらべ、格段に大きな部材であるた
め、その前後のレンズ群を連動して移動させるた
めには、その連動部材が非常に大きいものとなつ
てしまい、レンズのガラス部分は小さくできて
も、鏡胴構成が大型化してしまい、結果的には、
コンパクトなレンズではなくなつてしまう。ま
た、絞りと絞りより後ろのレンズ群との間隔が変
わるということは、ズーミングによつてテレセン
トリツク系が崩れることになり、これも不都合で
ある。 次に第1群がズーミング時に移動するタイプは
これと他の移動部との動きを連動させる部材、例
えばカム溝を持つた筒が、第1群がズーミング時
に不動のタイプと比較して、極端に大きくなり、
これもガラスの外径は小さくなつても、鏡胴込み
でとらえれば、逆に大型化してしまい、コンパク
ト化が達成できていないことになる。さらに移動
部の数が増えればそれだけコストアツプにつなが
り、これも先述した主旨に反する。 本発明は、以上述べたビデオカメラに要求され
る事項を全て満足したズームレンズを提供するも
のである。即ち、最大口径比をF1.2程度、もしく
はそれより明るくし、ズーム比が6〜8倍で、十
分なバツクフオーカスを確保したテレセントリツ
ク光学系であり、軽量・コンパクト・安価を実現
し、尚かつ収差を良好に補正し、特にローパスフ
イルターでカツトされる周波数以下の低周波での
コントラストを十分高くしたものである。 本発明のズームレンズの具体的な構成は以下の
通りである。即ち、上述したように、多成分が移
動するタイプはビデオカメラ用としては不向きな
ので、ズーミング時の移動成分は、負の屈折力を
持つたバリエータと、同じく負の屈折力を持つた
コンペンセータの2成分に限つた。具体的には、
物体側から数えて順に、フオーカシングに用いる
ためのズーミング時固定の第1正レンズ群、ズー
ミング時移動する変倍のための第2負レンズ群、
ズーミング時に第2のレンズ群の移動に連動して
像面位置を一定に定めるよう移動する第3負レン
ズ群、第2,第3群からなる変倍部からの発散光
束をほぼアフオーカルにするための、固定の第4
正レンズ群、さらに結像のための固定の第5正レ
ンズ群の5群より成る。絞りは第4群と第5群の
間にある。 さてこのような構成で十分全長が短く、尚かつ
前玉径を小さくするためには、周知のごとく、変
倍部の各レンズ群の屈折力を十分強くする必要が
ある。特にバリエータの屈折力を強めることによ
つてその移動量を小とすることができる。しか
し、このように各群の屈折力を強くすると、各群
で発生する収差量が過大となり、変倍部での残存
収差量が大きすぎて、これを後続のレンズ群で補
正することは、公知のレンズ構成では不可能であ
るか、または、構成枚数を非常に多くして、安価
という主旨に目をつぶらねばならない。そこで本
発明では、変倍部よりの発散光束を第4群にてほ
ぼアフオーカルな光束にし、第5群を後述するよ
うな構成とすることによつて、変倍部で過大に発
生した収差を十分良好に補正することが可能とし
た。 第4群は1枚または2枚の正レンズより成つて
いるが、この第4群で光束をほぼアフオーカルに
するのは、まず発散光束のままであると第5群が
径、長さとも大きくなつてしまい、かつ第5群内
で発生する収差量が大きくなつてしまうからで、
逆に強く収束させると、第5群を小さくすること
は可能となるが、バツクフオーカスが短くなりす
ぎ、これを確保するために第5群内の負レンズの
屈折力を過度に強める必要があり、軸外のコマ収
差、並びにサジタルフレアーを誘因してしまうこ
とになる。第4群により光束をほぼアフーカルに
しておくことにより上記の欠点がなくなるが、さ
らにその部分の空気間隔の誤差感度がゆるくな
り、組立時の像面位置調整を、第5群を前後に移
動させることにより行なうことが可能となつて、
この点についても有利である。 第5群は、バツクフオーカスの確保とテレセン
トリシテイに有利なように屈折力の弱い前群と、
屈折力の強い正の後群よりなる。前群は1枚の正
レンズと1枚の負レンズの2枚より成り、後群は
2枚の正レンズと1枚の負レンズより成るが詳述
すると、次の様な構成としたとき、先行する第1
〜第4群内で発生する諸収差の量がどのような程
度であつてもズーミングによる収差変動量を小さ
くしておけば、この第5群でそれらを適正に補正
することが可能である。 即ち、前群は、強い屈折面を物側に向けた正レ
ンズLAと、同じく強い屈折面を物側に向けた負
レンズLBの2枚より成り、後群は両凸レンズLC
像側に強い負の屈折面を向けた負メニスカスレン
ズLD、及び物側に強い屈折面を向けた正レンズ
LEの3枚より成り、さらに次の各条件を満足す
る。 (1) 0.6<|Bp|FV<1.4 ,Bp=nB-1/rBp<0 (2) 1.2<|Bp|/CF<2.5 ,CF=1−nC/rCF>0 ただし、添字のA,B,……は、第5群の5枚
のレンズの添字に対応し、第2添字のpはそのレ
ンズの物側の面、Fはそのレンズの像側の面を示
す。は屈折力、rは曲率半径、nはd線の屈折
率、FVは第5群の焦点距離を示す。 条件(1)は第2レンズの負レンズLBに関するも
のであるが、このレンズが、球面収差補正能力の
大半を担つている。特に物側の面が強い負の屈折
力を持つており、球面収差以外にも像面湾曲等、
種々の収差を補正する能力を持つている。条件(1)
はこの強い屈折面の屈折力の強さを示すもので、
この条件の下限を下回つて弱くなると、十分に球
面収差を補正できず、他の面に球面収差の補正を
委ねることになり、この結果、他の収差の補正が
甘くなつてしまう。球面収差の大部分はこの面で
補正してしまうのが他の収差の補正上望ましい。
また逆に条件(1)の上限を越えてこの面の屈折力を
強くしすぎると、バツクフオーカスが必要以上に
長くなり過ぎたり、第5群後群の径が大きくなつ
たりして、コンパクト性が失われるとともに、収
差上もサジタルフレアーが増大したり、高次の収
差が発生して、像のコントラストを落とす原因と
なつてしまう。 条件(2)は第5群の上記第2レンズLBの全面の
屈折力を第3レンズLCの後面の屈折力との関係
で示したものである。LBの前面は先述したよう
に大きな正の球面収差を発生させるのに対し、
LCの後面は大きな負の球面収差を発生させる。
これらのバランスを適正状態にしないと、像面で
の球面収差は、中帯部のふくらみが大きくなつて
しまつたり、高次収差の影響でうねりの多い球面
収差となつてしまう。条件(2)の下限を越えてLB
前面の球面収差の補正力を弱めると、中帯での球
面収差のふくらみが大きくなり、像のコントラス
トが下がつてしまう。逆に条件(2)の上限を越えて
L5B前面の補正力を強めると、高次の収差の発生
が大きく、うねりの多い球面収差となつてこれも
コントラスト低下をきたす。さらに軸外でのサジ
タルフレアーの増大もまねく上に誤差特性も悪化
してしまい、加工上でも不利である。 以上述べた各条件を満足するように第5群を構
成すれば、ズーム部の各群の屈折力を十分強くし
てコンパクト化を図つた際に、ズーム部で過度に
諸収差が発生しても、これらを必要十分な程度に
良好に補正することができる。 さらに本発明によれば、次の条件に従うことが
望ましい。 (3) 0.15<(TBC+TCD)/FV<0.6 但し、Tは第5群内のレンズ間の軸上間隔であ
る。 条件(3)はバツクフオーカスの確保とテレセント
リツクに関係する。条件(3)の下限を下回ると、第
5群の前側焦点位置が第5群先頭のL5Aより物側
の方へ遠ざかつてゆき、テレセントリツク系にす
るためにその前側焦点位置近傍に絞りを配すため
には、結局第5群を絞りから大きく離して配置す
る必要があり、かえつて全長が長くなつてしま
う。また逆に上限を越えて大きくすると、バツク
フオーカスが短くなつたり、全長が長くなつたり
してしまう。 また、本発明の実施にあたつては、次の条件に
注意することが必要である。 (4) 1.0<rDP/rDF<3.0 rDP,rDF>0 (5) νB・νD<35 条件(4)は、第4レンズの負レンズLVに関する
ものである。このレンズは両面とも物側に凸のメ
ニスカス形状とすることによつて、主に像面湾
曲、歪曲、倍率色収差等、軸外の収差を補正して
いる。条件(4)はこのレンズのメニスカス度を表わ
すもので、下限を下回ると、このレンズの補正能
力が弱まり、上述した軸外の収差を良好に補正し
得ない。逆に上限を上回ると、コマ収差、サジタ
ルフレアーの発生が大となる上、誤差特性を悪化
し、加工上不利である。また条件(5)は、第5群内
の両負レンズの分散を制限するものであるが、軸
上色収差は特にLB、倍率色収差は特にLDによつ
て補正されるが、第5群はわずか5枚で構成され
ているため両負レンズの屈折力はある程度以上強
くすることができず、そのような条件下で十分な
色補正をするためには、この条件(5)に示したよう
な高分散ガラスを使用する必要がある。 以下に本発明に基づく、F1.2(例によつては
F1.0)という大口径比でありながら、全長が短
く、前玉が小さくて軽量であり、テレセントリツ
ク、バツクフオーカスの条件も満足した、高性能
ズームレンズの実施例を示す。 ただし、各実施例においてriは曲率半径、diは
軸上面間隔を示し、ndはd線における屈折率、
νdはアツベ数を示す。 尚、各実施例とも最後尾に、ローパスフイルタ
ーやフレースプレートに相当する平板を挿入して
ある。 また、全長はレンズ先端から像面までの長さを
示し、射出瞳位置をテレセントリツクの目安とし
て、像面より左方を負、右方のとき正として示し
ておく。尚、各実施例の条件に対する値は次の通
りである。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1の、第2図は実施例2,4,
6,8の、第3図は実施例3の、第4図は実施例
5,7の構成図を示す。図中、最後尾の平板は、
ローパスフイルター、フレースプレート等に相等
するもので第2,3図の中央部の平板は、TTL
オートフオーカスや光学フアインダーの際のハー
フプリズムに相当するものである。第5〜12図
は、第1〜8実施例の各収差図で、Aは短焦点側
Bは中焦点、Cは長焦点側の各収差を示す。 I〜V……それぞれ第1群〜第5群、LA〜LE
……それぞれ第5群中の第1〜第5レンズ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1群はズーミング時固定のフオーカシング
    のための正レンズ群、第2群はズーミング時移動
    する変倍のための負レンズ群、第3群はズーミン
    グ時に第2群と連動して移動して像面位置を一定
    にする負レンズ群、第4群は第3群より出射した
    発散光束をほぼアフオーカルな光束にするための
    固定の正レンズ群、第5群は結像のための固定の
    正レンズ群ある5群より成り、第4群と第5群の
    間に絞りを有するとともに、第5群は前・後群に
    分かれ、前群は強い屈折面を物体側に向けた正レ
    ンズLAと、同じく強い屈折面を物体側に向けた
    負レンズLBの2枚より成り、後群は両凸の正レ
    ンズLC、物体側に凸の負メニスカスレンズLD
    そして強い屈折面を物体側に向けた正レンズLE
    の3枚より成り、さらに以下の条件を満足するこ
    とを特徴とする大口径比ズームレンズ: 0.6<|Bp|FV<1.4 ,Bp=nB-1/rBp<0 1.2<|Bp|/CF<2.5 ,CF=1−nC/rCF>0 但し、FVは第5群全体の焦点距離、nは第5
    群内のレンズのd線での屈折率、r,は第5群
    内のレンズの面の曲率半径及び屈折力(どのレン
    ズに関するものであるかを各レンズLA〜LEの添
    字に対応した添字A〜Eで示し、さらにそのレン
    ズの物体側面に関するものであれば添字pをまた
    像側面に関するものであれば添字Fを示す)。 2 さらに以下の条件を満足することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の大口径比ズームレ
    ンズ: 0.15<(TBC+TCD)/FV<0.6 但しTは第5群内のレンズ間の軸上間隔。
JP59214787A 1984-10-12 1984-10-12 大口径比ズ−ムレンズ Granted JPS6193423A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59214787A JPS6193423A (ja) 1984-10-12 1984-10-12 大口径比ズ−ムレンズ
US06/786,657 US4720181A (en) 1984-10-12 1985-10-11 Large aperature ratio zoom lens system

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59214787A JPS6193423A (ja) 1984-10-12 1984-10-12 大口径比ズ−ムレンズ

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Publication Number Publication Date
JPS6193423A JPS6193423A (ja) 1986-05-12
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ID=16661524

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JP59214787A Granted JPS6193423A (ja) 1984-10-12 1984-10-12 大口径比ズ−ムレンズ

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JPS6193423A (ja) 1986-05-12
US4720181A (en) 1988-01-19

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