JPH0713706B2 - ズ−ムレンズ - Google Patents
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- JPH0713706B2 JPH0713706B2 JP60111950A JP11195085A JPH0713706B2 JP H0713706 B2 JPH0713706 B2 JP H0713706B2 JP 60111950 A JP60111950 A JP 60111950A JP 11195085 A JP11195085 A JP 11195085A JP H0713706 B2 JPH0713706 B2 JP H0713706B2
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- 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
- G02B15/16—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/163—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
- G02B15/167—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
- G02B15/17—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +--
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- 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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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、ズームレンズ、特に、広角端の焦点距離が画
面の対角線長よりも大きな、所謂望遠ズームレンズに関
する。
面の対角線長よりも大きな、所謂望遠ズームレンズに関
する。
（発明の背景） ビデオカメラ用ズームレンズは、一般に35mm版カメラ用
ズームレンズに比べて、大口径比、大ズーム比であり、
従来から、物体側より順に、ズーミング中固定でフォー
カシングのために移動する正屈折力の第１レンズ群G1、
変倍のために移動し負の屈折力を有する第２レンズ群
G2、像面位置を一定に保つために移動する負屈折力の第
３レンズ群G3及び結像のために固定された正屈折力の第
４レンズ群G4から構成されるズーム形式が知られてい
る。しかしながら、この形式のズームレンズは、第２レ
ンズ群G2と第３レンズ群G3とが共に発散性であって、通
常、絞りは第３レンズ群G3より像側に配置されるため、
絞りに入射する光線束は絞り位置にてかなり発散され、
絞りの口径が大きくなる傾向にある。絞り径が大きくな
ると絞り開放時の絞り羽根を格納するスペースも大きく
なるため、レンズ鏡筒が太くなり、レンズの全体的形状
を小型にするには不利であった。
ズームレンズに比べて、大口径比、大ズーム比であり、
従来から、物体側より順に、ズーミング中固定でフォー
カシングのために移動する正屈折力の第１レンズ群G1、
変倍のために移動し負の屈折力を有する第２レンズ群
G2、像面位置を一定に保つために移動する負屈折力の第
３レンズ群G3及び結像のために固定された正屈折力の第
４レンズ群G4から構成されるズーム形式が知られてい
る。しかしながら、この形式のズームレンズは、第２レ
ンズ群G2と第３レンズ群G3とが共に発散性であって、通
常、絞りは第３レンズ群G3より像側に配置されるため、
絞りに入射する光線束は絞り位置にてかなり発散され、
絞りの口径が大きくなる傾向にある。絞り径が大きくな
ると絞り開放時の絞り羽根を格納するスペースも大きく
なるため、レンズ鏡筒が太くなり、レンズの全体的形状
を小型にするには不利であった。
一般に、大口径比、大ズーム比化する程、絞り径は増大
する。また、広角端の焦点距離を長くする程、絞り径は
大きくなる傾向にある。このため、広角端の焦点距離が
画面の対角線長より大きく、かつ大口径比で大ズーム比
の望遠ズームレンズを構成しようとする場合には、絞り
の口径が著しく大きくなってしまい実用上の大きな問題
となっていた。
する。また、広角端の焦点距離を長くする程、絞り径は
大きくなる傾向にある。このため、広角端の焦点距離が
画面の対角線長より大きく、かつ大口径比で大ズーム比
の望遠ズームレンズを構成しようとする場合には、絞り
の口径が著しく大きくなってしまい実用上の大きな問題
となっていた。
（発明の目的） 本発明の目的は、絞りの口径の増大を招くことがなく、
大口径比、大ズーム比で、優れた結像性能を維持し得る
ズームレンズを提供することにある。
大口径比、大ズーム比で、優れた結像性能を維持し得る
ズームレンズを提供することにある。
（発明の概要） 本発明によるズームレンズは、第１図の原理的構成図に
示す如く、物体側より順に、フォーカシングのために光
軸上を移動可能な正屈折力の第１レンズ群G1、変倍のた
めに光軸上を移動可能な負屈折力の第２レンズ群G2、像
面位置を一定に保つために光軸上を移動可能な第３レン
ズ群G3及び結像のためのリレー群としての第４レンズ群
G4からなるズームレンズにおいて、前記第４レンズ群G4
を物体側の前群G41と像側の後群G42とで構成し、変倍の
際に前記第３レンズ群G3が前記第４レンズ群G4の前群G
41に最も接近する位置において、前記第４レンズ群G4の
前群G41の物体側主点HG41が前記第３レンズ群G3の像側
主点HG3の位置よりも物体側に位置する構成としたもの
である。
示す如く、物体側より順に、フォーカシングのために光
軸上を移動可能な正屈折力の第１レンズ群G1、変倍のた
めに光軸上を移動可能な負屈折力の第２レンズ群G2、像
面位置を一定に保つために光軸上を移動可能な第３レン
ズ群G3及び結像のためのリレー群としての第４レンズ群
G4からなるズームレンズにおいて、前記第４レンズ群G4
を物体側の前群G41と像側の後群G42とで構成し、変倍の
際に前記第３レンズ群G3が前記第４レンズ群G4の前群G
41に最も接近する位置において、前記第４レンズ群G4の
前群G41の物体側主点HG41が前記第３レンズ群G3の像側
主点HG3の位置よりも物体側に位置する構成としたもの
である。
ここで、絞りＳは第４レンズ群G4の前群中から後群との
間の位置に配置されればよく、特に第４レンズ群G4の前
群G41中又はこの前群G41の直後に配置することが絞り径
の縮小のために有効である。
間の位置に配置されればよく、特に第４レンズ群G4の前
群G41中又はこの前群G41の直後に配置することが絞り径
の縮小のために有効である。
上記のごとき本発明の構成における作用効果について、
第２図を参照しつつ従来の構成と比較して説明する。第
２図（Ａ）は上記の如き本発明のズームレンズにおい
て、第３レンズ群G3が第４レンズ群G4に最も接近する状
態、例えば広角端の状態における群構成を各レンズ群を
薄肉系とみなして示した概略図である。このとき、第２
図（Ａ）に示す如く、第３レンズ群G3と第４レンズ群G4
の前群G42とは実質的にその位置が逆転している。第２
図（Ｂ）は、本発明による構成の利点を説明するため
に、従来の一般的構成を、同じく各群を薄肉系とみなし
て示した概略構成図である。両図においては、全系の合
成焦点距離及び第１レンズ群G1〜第３レンズ群G3の各パ
ワー配置は共通であるとして示してあり、各図中には、
ズームレンズ全体の主点Ｈの位置及びＦナンバーを決め
る光線も示した。
第２図を参照しつつ従来の構成と比較して説明する。第
２図（Ａ）は上記の如き本発明のズームレンズにおい
て、第３レンズ群G3が第４レンズ群G4に最も接近する状
態、例えば広角端の状態における群構成を各レンズ群を
薄肉系とみなして示した概略図である。このとき、第２
図（Ａ）に示す如く、第３レンズ群G3と第４レンズ群G4
の前群G42とは実質的にその位置が逆転している。第２
図（Ｂ）は、本発明による構成の利点を説明するため
に、従来の一般的構成を、同じく各群を薄肉系とみなし
て示した概略構成図である。両図においては、全系の合
成焦点距離及び第１レンズ群G1〜第３レンズ群G3の各パ
ワー配置は共通であるとして示してあり、各図中には、
ズームレンズ全体の主点Ｈの位置及びＦナンバーを決め
る光線も示した。
第２図（Ｂ）から明らかなように、入射光線Ｒは第２レ
ンズ群G2、第３レンズ群G3での発散作用により大きく発
散されて、絞りＳに入射する際に光軸から大きく離れた
位置に達する。大口径化する場合には、入射光線束自体
の幅が大きくなるため絞りに到達する光線束の幅は一層
大きくなる。また、ズーム比を大きくすると第２レンズ
群G2が変倍のために移動するスペースをより大きく確保
しなければならないため、第２レンズ群G2、第３レンズ
群G3の間隔が大きくなってしまい、絞りの口径を一層大
きくしなければならなくなる。そして、口径比が一定の
場合、広角端の焦点距離が長くなる程入射光線束の幅が
大きくなり、絞り径は増大する。絞りＳを第３レンズ群
G3の物体側に配置することとすれば、絞りの口径を小さ
くすることが可能であるが、この場合には射出瞳位置が
変倍に伴って変動するため、カラーシェーディングの原
因となる。
ンズ群G2、第３レンズ群G3での発散作用により大きく発
散されて、絞りＳに入射する際に光軸から大きく離れた
位置に達する。大口径化する場合には、入射光線束自体
の幅が大きくなるため絞りに到達する光線束の幅は一層
大きくなる。また、ズーム比を大きくすると第２レンズ
群G2が変倍のために移動するスペースをより大きく確保
しなければならないため、第２レンズ群G2、第３レンズ
群G3の間隔が大きくなってしまい、絞りの口径を一層大
きくしなければならなくなる。そして、口径比が一定の
場合、広角端の焦点距離が長くなる程入射光線束の幅が
大きくなり、絞り径は増大する。絞りＳを第３レンズ群
G3の物体側に配置することとすれば、絞りの口径を小さ
くすることが可能であるが、この場合には射出瞳位置が
変倍に伴って変動するため、カラーシェーディングの原
因となる。
そこで、本発明においては、第２図（Ａ）に示す如く、
第４レンズ群G4中の前群G41の物体側主点が実質的に第
３レンズ群G3の像側主点よりも物体側に位置することと
なっているため、正屈折力の第３レンズ群G3を射出し第
４レンズ群G4の前群G41中を通過する光束の幅は細くな
る。このため、第４レンズ群G4の前群G41の像側或いは
該前群の内部に絞りを配置することにより絞りの口径を
小さく構成することが可能になる。但し、第３レンズ群
G3と、第４レンズ群G4の前群G41とが機械的に干渉しな
いように、第４レンズ群G4の前群の最も物体側の面R41
は第３レンズ群G3の最も像側の面よりも像側に位置して
いなければならないことは言うまでもない。
第４レンズ群G4中の前群G41の物体側主点が実質的に第
３レンズ群G3の像側主点よりも物体側に位置することと
なっているため、正屈折力の第３レンズ群G3を射出し第
４レンズ群G4の前群G41中を通過する光束の幅は細くな
る。このため、第４レンズ群G4の前群G41の像側或いは
該前群の内部に絞りを配置することにより絞りの口径を
小さく構成することが可能になる。但し、第３レンズ群
G3と、第４レンズ群G4の前群G41とが機械的に干渉しな
いように、第４レンズ群G4の前群の最も物体側の面R41
は第３レンズ群G3の最も像側の面よりも像側に位置して
いなければならないことは言うまでもない。
次に、リレー系としての第４レンズ群G4の前群と第３レ
ンズ群G3とが機械的に干渉することなく、第４レンズ群
G4の前群の物体側主点が第３レンズ群G3の像側主点より
も物体側に位置しつつ、良好な結像性能を維持するため
の具体的構成について説明する。
ンズ群G3とが機械的に干渉することなく、第４レンズ群
G4の前群の物体側主点が第３レンズ群G3の像側主点より
も物体側に位置しつつ、良好な結像性能を維持するため
の具体的構成について説明する。
本発明においては、第４レンズ群G4の前群を物体側から
順に、正屈折力をもつ第１部分系LPと負屈折力を持つ第
２部分系LNとで構成し、該第４レンズ群G4の前群の焦点
距離をf41、該第１部分系LPの焦点距離をfPとすると
き、 0.6＜fP／f41＜0.75 （１） の条件を満足する構成としている。
順に、正屈折力をもつ第１部分系LPと負屈折力を持つ第
２部分系LNとで構成し、該第４レンズ群G4の前群の焦点
距離をf41、該第１部分系LPの焦点距離をfPとすると
き、 0.6＜fP／f41＜0.75 （１） の条件を満足する構成としている。
この場合、絞りは第４レンズ群G4の前群中の像側即ち、
正屈折力の第１部分系LPと負屈折力の第２部分系LNとの
間に配置するか、又は負屈折力の第２部分系LNの直後に
配置することが最も望ましい。
正屈折力の第１部分系LPと負屈折力の第２部分系LNとの
間に配置するか、又は負屈折力の第２部分系LNの直後に
配置することが最も望ましい。
上記（１）式の条件の上限を越える場合には、第３レン
ズ群G3と第４レンズ群G4の前群とが、機械的に干渉する
ことなく第４レンズ群G4前群の主点を第３レンズ群G3の
主点より物体側に置くためには、第１部分系LPと第２部
分系LNとの間隔を極めて大きくしなければならなくなる
ため、レンズ系の全長が長くなり過ぎてしまう。また、
この条件の下限を外れる場合には、第１部分系LPと第２
部分系LNとの両者の屈折力が強くなり過ぎて、収差補正
の困難性が増大する。特に、第２部分系LNの屈折力が強
くなることによって、第１レンズ群G1〜第３レンズ群G3
の変倍部で発生する負のペッツバール和をリレー系とし
ての第４レンズ群G4にて十分に補正することが困難とな
る。
ズ群G3と第４レンズ群G4の前群とが、機械的に干渉する
ことなく第４レンズ群G4前群の主点を第３レンズ群G3の
主点より物体側に置くためには、第１部分系LPと第２部
分系LNとの間隔を極めて大きくしなければならなくなる
ため、レンズ系の全長が長くなり過ぎてしまう。また、
この条件の下限を外れる場合には、第１部分系LPと第２
部分系LNとの両者の屈折力が強くなり過ぎて、収差補正
の困難性が増大する。特に、第２部分系LNの屈折力が強
くなることによって、第１レンズ群G1〜第３レンズ群G3
の変倍部で発生する負のペッツバール和をリレー系とし
ての第４レンズ群G4にて十分に補正することが困難とな
る。
そして、正屈折力の第１部分系LPは、少なくとも３個の
正レンズによって構成され、そのうちの１個は貼合せレ
ンズであって、最も物体側の正レンズのシェイプファク
ターをQF、最も像側の正レンズのシェイプファクターを
QRとするとき、 0.95＜QF＜1.74 （２） −1.20＜QR＜−0.6 （３） の条件を満足することが望ましい。ここで、シェイプフ
ァクターＱはレンズの形状を規定するものであり、その
物体側レンズ面の曲率半径をR1、像側レンズ面の曲率半
径をR2とするとき、 と定義するものとする。
正レンズによって構成され、そのうちの１個は貼合せレ
ンズであって、最も物体側の正レンズのシェイプファク
ターをQF、最も像側の正レンズのシェイプファクターを
QRとするとき、 0.95＜QF＜1.74 （２） −1.20＜QR＜−0.6 （３） の条件を満足することが望ましい。ここで、シェイプフ
ァクターＱはレンズの形状を規定するものであり、その
物体側レンズ面の曲率半径をR1、像側レンズ面の曲率半
径をR2とするとき、 と定義するものとする。
正屈折力の第１部分系LPにおいては、上記の如く、少な
くとも１個の貼合せ成分を設けることによって、色収
差、特に軸上色収差を良好に補正することが可能であ
る。そして、広角端では入射した光線束は第１部分系LP
に入射するときに最も広がるため、第１部分系において
は球面収差の補正が最も重要である。絞りＳは第１部分
系の近傍に配置されるため、この部分の構成において像
面弯曲や歪曲収差についてはあまり考慮しなくてもよ
い。上記の条件（２）及び（３）は球面収差及び正弦条
件を良好に補正するためのものであり、上限、下限の何
れを外れても第１部分系LPで生ずる球面収差、正弦条件
違反量が大きくなり過ぎ、第４レンズ群G4の他の部分に
おいても補正しきれなくなる。
くとも１個の貼合せ成分を設けることによって、色収
差、特に軸上色収差を良好に補正することが可能であ
る。そして、広角端では入射した光線束は第１部分系LP
に入射するときに最も広がるため、第１部分系において
は球面収差の補正が最も重要である。絞りＳは第１部分
系の近傍に配置されるため、この部分の構成において像
面弯曲や歪曲収差についてはあまり考慮しなくてもよ
い。上記の条件（２）及び（３）は球面収差及び正弦条
件を良好に補正するためのものであり、上限、下限の何
れを外れても第１部分系LPで生ずる球面収差、正弦条件
違反量が大きくなり過ぎ、第４レンズ群G4の他の部分に
おいても補正しきれなくなる。
負屈折力の第２部分系LNは、単一の負レンズまたは、貼
合せの負レンズで構成することができ、そのシェイプフ
ァクターQNは、 0.37＜QN＜0.72 （４） の条件を満足することが望ましい。この条件は第２部分
系で発生する球面収差を最も小さくするための条件であ
る。条件（４）が満たされない場合には、第４レンズ群
G4の後群G42で軸外収差のみならず第４レンズ群G4前群G
41で発生する球面収差の補正を負担することになり、画
面全体にわたって良好な結像性能を実現することが困難
になる。
合せの負レンズで構成することができ、そのシェイプフ
ァクターQNは、 0.37＜QN＜0.72 （４） の条件を満足することが望ましい。この条件は第２部分
系で発生する球面収差を最も小さくするための条件であ
る。条件（４）が満たされない場合には、第４レンズ群
G4の後群G42で軸外収差のみならず第４レンズ群G4前群G
41で発生する球面収差の補正を負担することになり、画
面全体にわたって良好な結像性能を実現することが困難
になる。
さらに、第４レンズ群G4の前群G41を構成する正レンズ
の屈折率は1.6以下、また前群中の負レンズの屈折率は
1.7以上の硝子材料を用いることが望ましい。これによ
って、ペッツバール和の負方向への悪化を防ぎ、像面弯
曲、非点収差の補正が容易になる。
の屈折率は1.6以下、また前群中の負レンズの屈折率は
1.7以上の硝子材料を用いることが望ましい。これによ
って、ペッツバール和の負方向への悪化を防ぎ、像面弯
曲、非点収差の補正が容易になる。
第４レンズ群G4の後群G42は、前群と相俟って球面収
差、正弦条件の補正に加えて、像面弯曲、歪曲収差の補
正の役割も担っている。上記の如く、第４レンズ群G4中
の前群を構成する場合には、第４レンズ群G4の後群G42
は物体側より順に、像側に凸面を向けたメニスカスレン
ズL46、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL47、
これと接合または分離された両凸正レンズL48、及び単
一または貼合せの正レンズL49にて構成し、以下の条件
を満たすことが望ましい。
差、正弦条件の補正に加えて、像面弯曲、歪曲収差の補
正の役割も担っている。上記の如く、第４レンズ群G4中
の前群を構成する場合には、第４レンズ群G4の後群G42
は物体側より順に、像側に凸面を向けたメニスカスレン
ズL46、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL47、
これと接合または分離された両凸正レンズL48、及び単
一または貼合せの正レンズL49にて構成し、以下の条件
を満たすことが望ましい。
−0.9＜Ra／f42＜−0.45 （５） −0.85＜Rb／f42＜−0.45 （６） nN−nP＞0.18 （７） ここで、f42は第４レンズ群G4後群G42の焦点距離であ
り、Ra，Rbはそれぞれ後群中最も物体側のメニスカスレ
ンズの物体側及び像側のレンズ面の曲率半径であり、
nN，nPはそれぞれ、負メニスカスレンズL47とその直後
に分離または接合して設けられる正レンズL48の屈折率
を表すものとする。
り、Ra，Rbはそれぞれ後群中最も物体側のメニスカスレ
ンズの物体側及び像側のレンズ面の曲率半径であり、
nN，nPはそれぞれ、負メニスカスレンズL47とその直後
に分離または接合して設けられる正レンズL48の屈折率
を表すものとする。
条件（５）（６）は、リレー系としての第４レンズ群G4
の後群の主点を像側に近づけて必要なバックフォーカス
を確保し易くしつつ、球面収差、正弦条件、像面弯曲を
バランス良く補正するための条件である。条件（５）の
下限を外れる場合には、このメニスカスレンズの正の屈
折力が強くなり過ぎるため後群としての主点が物体側に
近づき、バックフォーカスを十分確保することが困難に
なる。また、球面収差がアンダーとなる。上限を越える
場合には、このメニスカスレンズの物体側の面の負のパ
ワーが強くなり過ぎるため、ペッツバール和が負の方向
に悪化し、像面弯曲は負の方向に弯曲してしまう。ま
た、球面収差はオーバーになるため、球面収差と像面弯
曲とのバランスが著しくくずれてしまう。
の後群の主点を像側に近づけて必要なバックフォーカス
を確保し易くしつつ、球面収差、正弦条件、像面弯曲を
バランス良く補正するための条件である。条件（５）の
下限を外れる場合には、このメニスカスレンズの正の屈
折力が強くなり過ぎるため後群としての主点が物体側に
近づき、バックフォーカスを十分確保することが困難に
なる。また、球面収差がアンダーとなる。上限を越える
場合には、このメニスカスレンズの物体側の面の負のパ
ワーが強くなり過ぎるため、ペッツバール和が負の方向
に悪化し、像面弯曲は負の方向に弯曲してしまう。ま
た、球面収差はオーバーになるため、球面収差と像面弯
曲とのバランスが著しくくずれてしまう。
条件（６）の上限を越えると、輪帯球面収差が大きくな
り、コントラストの低下を招く。また、像面弯曲が正方
向に悪化する。下限を外れると輪帯球面収差、正弦条件
が正方向に悪化し、外方コマ収差が発生するため著しく
コントラストを低下させてしまう。
り、コントラストの低下を招く。また、像面弯曲が正方
向に悪化する。下限を外れると輪帯球面収差、正弦条件
が正方向に悪化し、外方コマ収差が発生するため著しく
コントラストを低下させてしまう。
条件（７）は変倍部で発生するペッツバール和の負成分
をリレー系で打ち消し、適正な値に保ち、像面弯曲、非
点収差を良好に補正するための条件である。この条件が
満足されない場合には、ペッツバール和が大きな負の値
を持つため、像面が正の方向に曲がって像面弯曲を生
じ、また輪帯球面収差の発生の原因ともなる。
をリレー系で打ち消し、適正な値に保ち、像面弯曲、非
点収差を良好に補正するための条件である。この条件が
満足されない場合には、ペッツバール和が大きな負の値
を持つため、像面が正の方向に曲がって像面弯曲を生
じ、また輪帯球面収差の発生の原因ともなる。
第４レンズ群G4の後群中最も物体側のメニスカスレンズ
は貼合せでも単一でもよく、貼合せとする場合には物体
側から順に負レンズ、正レンズとすることが望ましい。
後群中最も像側の正レンズは単一または貼合せであり、
貼合せとする場合には低屈折率低分散の正レンズと高屈
折率高分散の負レンズとで構成することが望ましく、こ
れによりペッツバール和と色収差の補正を一層効果的に
行うことが可能である。最も像側の正レンズでは、単一
或いは貼合せの何れの場合にも物体側のレンズ面の曲率
半径が像側のそれよりも小さいことが望ましい。
は貼合せでも単一でもよく、貼合せとする場合には物体
側から順に負レンズ、正レンズとすることが望ましい。
後群中最も像側の正レンズは単一または貼合せであり、
貼合せとする場合には低屈折率低分散の正レンズと高屈
折率高分散の負レンズとで構成することが望ましく、こ
れによりペッツバール和と色収差の補正を一層効果的に
行うことが可能である。最も像側の正レンズでは、単一
或いは貼合せの何れの場合にも物体側のレンズ面の曲率
半径が像側のそれよりも小さいことが望ましい。
（実施例） 以下、本発明によるズームレンズの具体例について説明
する。
する。
第３図は本発明による第１実施例のレンズ構成図であ
る。このズームレンズは、物体側より順に、フォーカシ
ングのために光軸上を移動可能な正屈折力の第１レンズ
群G1、変倍のために光軸上を移動可能な負屈折力の第２
レンズ群G2、像面位置を一定に保つために光軸上を移動
可能な負屈折力の第３レンズ群G3及び結像のためのリレ
ー系として正屈折力を有する第４レンズ群G4からなって
いる。第４レンズ群G4は、物体側の前群G41と比較的大
きな空気間隔で隔てられた後群G42とで構成されてお
り、更に第４レンズ群G4中の前群は、物体側から順に正
屈折力の第１成分LPと負屈折力の第２成分LNとから成っ
ている。
る。このズームレンズは、物体側より順に、フォーカシ
ングのために光軸上を移動可能な正屈折力の第１レンズ
群G1、変倍のために光軸上を移動可能な負屈折力の第２
レンズ群G2、像面位置を一定に保つために光軸上を移動
可能な負屈折力の第３レンズ群G3及び結像のためのリレ
ー系として正屈折力を有する第４レンズ群G4からなって
いる。第４レンズ群G4は、物体側の前群G41と比較的大
きな空気間隔で隔てられた後群G42とで構成されてお
り、更に第４レンズ群G4中の前群は、物体側から順に正
屈折力の第１成分LPと負屈折力の第２成分LNとから成っ
ている。
各群の具体的構成についてみると、第１レンズ群G1は物
体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズL11、物体側により強い曲率の面を向けた貼合せ正レ
ンズL12及び物体側に凸面を向けた正レンズL13からな
り、第２レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズＬ21、像側により強い曲率
の面を向けた貼合せの負レンズL22、物体側により曲率
の強い面を向けた貼合せの負レンズL23からなり、第３
レンズ群G3は、物体側に凹面を向けた貼合せの負レンズ
L3から構成されている。そして、リレー系としての第４
レンズ群G4は、前群G41と後群G42とからなっている。前
群G41は物体側から順に、像側により強い曲率の面を向
けた貼合せ正レンズL41、両凸正レンズL42、両凸正レン
ズL43、物体側により曲率の強い面を向けた正レンズL44
からなり合成で正屈折力の第１成分LP、及び像側により
曲率の強い面を向けた負レンズL45からなる負屈折力の
第２成分LNで構成されており、後群G42は、物体側から
順に、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズL46、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL47、これと貼
合された両凸正レンズL48及び正レンズと負レンズとの
貼合せからなる正レンズL49からなっている。
体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズL11、物体側により強い曲率の面を向けた貼合せ正レ
ンズL12及び物体側に凸面を向けた正レンズL13からな
り、第２レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズＬ21、像側により強い曲率
の面を向けた貼合せの負レンズL22、物体側により曲率
の強い面を向けた貼合せの負レンズL23からなり、第３
レンズ群G3は、物体側に凹面を向けた貼合せの負レンズ
L3から構成されている。そして、リレー系としての第４
レンズ群G4は、前群G41と後群G42とからなっている。前
群G41は物体側から順に、像側により強い曲率の面を向
けた貼合せ正レンズL41、両凸正レンズL42、両凸正レン
ズL43、物体側により曲率の強い面を向けた正レンズL44
からなり合成で正屈折力の第１成分LP、及び像側により
曲率の強い面を向けた負レンズL45からなる負屈折力の
第２成分LNで構成されており、後群G42は、物体側から
順に、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズL46、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL47、これと貼
合された両凸正レンズL48及び正レンズと負レンズとの
貼合せからなる正レンズL49からなっている。
尚、この実施例を含めて以下の実施例では、第４レンズ
群G4の後群が変倍に伴って、光軸上を移動可能に構成さ
れており、変倍に伴う収差変動、特に像面の変倍による
変動を良好に補正している。
群G4の後群が変倍に伴って、光軸上を移動可能に構成さ
れており、変倍に伴う収差変動、特に像面の変倍による
変動を良好に補正している。
以下の表１に第１実施例の諸元を示す。表中、左端の数
字は物体側からの順序を示し、屈折率及びアッベ数はｄ
線（λ＝587.6nm）に対する値である。
字は物体側からの順序を示し、屈折率及びアッベ数はｄ
線（λ＝587.6nm）に対する値である。
尚、表中には、変倍に伴って変化するレンズ群間隔の値
を、各焦点距離ごとに併記した。
を、各焦点距離ごとに併記した。
上記実施例において、絞りＳは第４レンズ群G4の前群G
41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
上記第１実施例について、広角端（ｆ＝24）と望遠端
（ｆ＝120）及び望遠端（ｆ＝275）での諸収差図を、順
次第4A、第4B、第4C図に示す。各収差図には、ｅ線（λ
＝546.1nm）についての球面収差、非点収差及び歪曲収
差を示し、球面収差図中には、正弦条件違反量を破線に
て併記した。
（ｆ＝120）及び望遠端（ｆ＝275）での諸収差図を、順
次第4A、第4B、第4C図に示す。各収差図には、ｅ線（λ
＝546.1nm）についての球面収差、非点収差及び歪曲収
差を示し、球面収差図中には、正弦条件違反量を破線に
て併記した。
（以下の実施例についても同様である。） これらの諸収差図によれば、ズーム比11.5という広い変
倍域の全体にわたって、諸収差が極めて良好に補正され
ており、35mm一眼レフカメラ用のズームレンズにも優る
結像性能を維持していることが分かる。従って、このズ
ームレンズは最近開発が進められている所謂高精細度テ
レビ用のものとして十分良好な性能を有していることが
明らかである。
倍域の全体にわたって、諸収差が極めて良好に補正され
ており、35mm一眼レフカメラ用のズームレンズにも優る
結像性能を維持していることが分かる。従って、このズ
ームレンズは最近開発が進められている所謂高精細度テ
レビ用のものとして十分良好な性能を有していることが
明らかである。
第５図は本発明による第２実施例のレンズ構成図であ
る。この第２実施例は、基本的な群構成では前記第１実
施例と同様であるが、第４レンズ群G4中の後群G42にお
いて、第１実施例では互いに貼合されていた負レンズL
47と正レンズL48とが分離されている点で構成を異にし
ている。
る。この第２実施例は、基本的な群構成では前記第１実
施例と同様であるが、第４レンズ群G4中の後群G42にお
いて、第１実施例では互いに貼合されていた負レンズL
47と正レンズL48とが分離されている点で構成を異にし
ている。
以下の表２に、第１実施例と同様に、第２実施例の諸元
を示す。
を示す。
上記第２実施例においても、絞りＳは第４レンズ群G4の
前群G41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
前群G41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
上記の第２実施例について、広角端（ｆ＝24）中間（ｆ
＝120）及び望遠端（ｆ＝275）の諸収差図を、順次第6
A、第6B及び第6C図に示す。
＝120）及び望遠端（ｆ＝275）の諸収差図を、順次第6
A、第6B及び第6C図に示す。
これらの諸収差図によれば、この第２実施例において
も、ズーム比11.5という広い変倍域の全体にわたって、
諸収差が極めて良好に補正されていることが明らかであ
る。
も、ズーム比11.5という広い変倍域の全体にわたって、
諸収差が極めて良好に補正されていることが明らかであ
る。
第７図は、本発明による第３実施例のレンズ構成図であ
る。この実施例でも基本的な構成は前記の実施例と同様
であるが、第１レンズ群G1の構成、並びに第４レンズ群
G4中の前群及び後群の構成がやや異なっている。第１レ
ンズ群G1は物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズL11、物体側により強い曲率の面を向け
た正レンズL12、物体側に凸面を向けた貼合せ正レンズL
13及び両凸正レンズL14から構成さている。第４レンズ
群G4の前群G41は、最も物体側の正レンズは単一であ
り、代わりに物体側から第３番目の成分としての正レン
ズL43が貼合せで構成されている。そして、第４レンズ
群G4の後群G42中の最も物体側のメニスカスレンズL46が
貼合せで構成され、これに続く負メニスカスレンズL47
と正レンズL48とは互いに分離され、また最も像側の正
レンズL49は単一レンズで形成されている。
る。この実施例でも基本的な構成は前記の実施例と同様
であるが、第１レンズ群G1の構成、並びに第４レンズ群
G4中の前群及び後群の構成がやや異なっている。第１レ
ンズ群G1は物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズL11、物体側により強い曲率の面を向け
た正レンズL12、物体側に凸面を向けた貼合せ正レンズL
13及び両凸正レンズL14から構成さている。第４レンズ
群G4の前群G41は、最も物体側の正レンズは単一であ
り、代わりに物体側から第３番目の成分としての正レン
ズL43が貼合せで構成されている。そして、第４レンズ
群G4の後群G42中の最も物体側のメニスカスレンズL46が
貼合せで構成され、これに続く負メニスカスレンズL47
と正レンズL48とは互いに分離され、また最も像側の正
レンズL49は単一レンズで形成されている。
以下の表３に、第３実施例の諸元を示す。
上記第３実施例においても、絞りＳは第４レンズ群G4の
前群G41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
前群G41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
第３実施例について、広角端（ｆ＝24）中間（ｆ＝12
0）及び望遠端（ｆ＝275）の諸収差図を、順次第8A、第
8B及び第8C図に示す。
0）及び望遠端（ｆ＝275）の諸収差図を、順次第8A、第
8B及び第8C図に示す。
第９図は、本発明による第４実施例のレンズ構成図であ
る。この実施例でも基本的な構成は前記の第３実施例と
同様であるが、第１レンズ群G1の構成、並びに第４レン
ズ群G4中の前群及び後群の構成がやや異なっている。第
１レンズ群G1は負メニスカスレンズL11、貼合せ正レン
ズL12及び物体側により曲率の強い面を向けた貼合せの
正レンズL13からなり、第４レンズ群G4は前記第２実施
例とほぼ同様の構成から成っている。
る。この実施例でも基本的な構成は前記の第３実施例と
同様であるが、第１レンズ群G1の構成、並びに第４レン
ズ群G4中の前群及び後群の構成がやや異なっている。第
１レンズ群G1は負メニスカスレンズL11、貼合せ正レン
ズL12及び物体側により曲率の強い面を向けた貼合せの
正レンズL13からなり、第４レンズ群G4は前記第２実施
例とほぼ同様の構成から成っている。
以下の表４に第４実施例の諸元を示す。
上記第４実施例においても、絞りＳは第４レンズ群G4の
前群G41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
前群G41中にあり、第28面の物体側2.5の位置である。
上記の第４実施例について、広角端（ｆ＝24）中間（ｆ
＝120）及び望遠端（ｆ＝275）の諸収差図を、順次第8
A、第8B及び第8C図に示す。
＝120）及び望遠端（ｆ＝275）の諸収差図を、順次第8
A、第8B及び第8C図に示す。
以下の表５には、上記各実施例について、本発明による
各条件式の対応値を示す。
各条件式の対応値を示す。
上記の表５には、各実施例における絞りの口径も併記し
た。何れの実施例においても、絞り径が41〜43mmという
小さな値である。従来の形式であれば、絞りの口径が55
mm程度も大きさとなることからすれば、実質的に絞り口
径が約25％も小さくなっており、本発明の効果が十分で
あることが分かる。しかも、各収差図に示す如く、どの
実施例もズーム比11を越える広い変倍域を有しつつ、優
れた結像性能を有しており、所謂高精細度テレビ用のズ
ームレンズとしても十分使用し得ることが明らかであ
る。
た。何れの実施例においても、絞り径が41〜43mmという
小さな値である。従来の形式であれば、絞りの口径が55
mm程度も大きさとなることからすれば、実質的に絞り口
径が約25％も小さくなっており、本発明の効果が十分で
あることが分かる。しかも、各収差図に示す如く、どの
実施例もズーム比11を越える広い変倍域を有しつつ、優
れた結像性能を有しており、所謂高精細度テレビ用のズ
ームレンズとしても十分使用し得ることが明らかであ
る。
（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、絞りの口径を小さく保ち
つつ、大口径比、大ズーム比化することが可能となり、
望遠ズームレンズにおいてもコンパクトな形状を維持し
ながら、良好な結像性能を維持し得るズームレンズを達
成することが可能である。
つつ、大口径比、大ズーム比化することが可能となり、
望遠ズームレンズにおいてもコンパクトな形状を維持し
ながら、良好な結像性能を維持し得るズームレンズを達
成することが可能である。
第１図は本発明によるズームレンズの原理的構成の説明
図、第２図は本発明によるズームレンズと従来のズーム
レンズとを薄肉径で比較して示した説明図、第３図は本
発明による第１実施例のレンズ構成図、第4A図、第4B図
及び第4C図は第１実施例の各変倍状態における諸収差
図、第５図は本発明による第２実施例のレンズ構成図、
第6A図、第6B図及び第6C図は第２実施例の各変倍状態に
おける諸収差図、第７図は本発明による第３実施例のレ
ンズ構成図、第8A図、第8B図及び第8C図は第３実施例の
各変倍状態における諸収差図、第９図は本発明による第
４実施例のレンズ構成図、第10A図、第10B図及び第10C
図は第４実施例の各変倍状態における諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1…第１レンズ群、Ｓ…絞り G2…第２レンズ群 G3…第３レンズ群 G4…第４レンズ群 G41…第４レンズ群の前群 G42…第４レンズ群の後群 LP…正屈折力の第１部分系 LN…負屈折力の第２部分系 HG3…第３レンズ群G3の像側主点 HG41…第４レンズ群G4の前群の物体側主点
図、第２図は本発明によるズームレンズと従来のズーム
レンズとを薄肉径で比較して示した説明図、第３図は本
発明による第１実施例のレンズ構成図、第4A図、第4B図
及び第4C図は第１実施例の各変倍状態における諸収差
図、第５図は本発明による第２実施例のレンズ構成図、
第6A図、第6B図及び第6C図は第２実施例の各変倍状態に
おける諸収差図、第７図は本発明による第３実施例のレ
ンズ構成図、第8A図、第8B図及び第8C図は第３実施例の
各変倍状態における諸収差図、第９図は本発明による第
４実施例のレンズ構成図、第10A図、第10B図及び第10C
図は第４実施例の各変倍状態における諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1…第１レンズ群、Ｓ…絞り G2…第２レンズ群 G3…第３レンズ群 G4…第４レンズ群 G41…第４レンズ群の前群 G42…第４レンズ群の後群 LP…正屈折力の第１部分系 LN…負屈折力の第２部分系 HG3…第３レンズ群G3の像側主点 HG41…第４レンズ群G4の前群の物体側主点
Claims (1)
- 【請求項１】物体側より順に、フォーカシングのために
光軸上を移動可能な正屈折力の第１レンズ群G1、変倍の
ために光軸上を移動可能な負屈折力の第２レンズ群G2、
像面位置を一定に保つために光軸上を移動可能な負屈折
力の第３レンズ群G3及び結像のためのリレー群としての
第４レンズ群G4を有するズームレンズにおいて、前記第
４レンズ群G4を物体側の前群と像側の後群とで構成し、
変倍の際に前記第３レンズ群G3が前記第４レンズ群G4の
前群に最も接近する位置において前記第４レンズ群G4の
前群の物体側主点が前記第３レンズ群G3の像側主点の位
置よりも物体側に位置する構成とし、絞りを該第４レン
ズ群G4の前群中から後群との間までの位置に配置し、前
記第４レンズ群G4の前群は、物体側から順に、正屈折力
を有する第１部分系と負屈折力を有する第２部分系とで
構成し、該前群の焦点距離をf41、該第１部分系の焦点
距離をfPとするとき、 0.6＜fP／f41＜0.75 を満足すると共に、前記第１部分系は少なくとも３個の
正レンズを有し、そのうちの１個は貼合わせレンズであ
って、最も物体側の正レンズのシェイプファクターを
QF、最も像側の正レンズのシェイプファクターをQRとす
るとき、 0.95＜QF＜1.74 −1.20＜QR＜−0.6 の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 |
|---|---|---|---|
| JP60111950A JPH0713706B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | ズ−ムレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111950A JPH0713706B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | ズ−ムレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61270717A JPS61270717A (ja) | 1986-12-01 |
| JPH0713706B2 true JPH0713706B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14574212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111950A Expired - Fee Related JPH0713706B2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | ズ−ムレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713706B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01284825A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Canon Inc | 防振機能を有した変倍光学系 |
| JPH01284824A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Canon Inc | 防振機能を有した変倍光学系 |
| JP5721514B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2015-05-20 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP5675473B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2015-02-25 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP6987717B2 (ja) | 2018-08-21 | 2022-01-05 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP60111950A patent/JPH0713706B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61270717A (ja) | 1986-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |