JPH0820601B2 - 望遠ズ−ムレンズ - Google Patents

望遠ズ−ムレンズ

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JPH0820601B2
JPH0820601B2 JP61264315A JP26431586A JPH0820601B2 JP H0820601 B2 JPH0820601 B2 JP H0820601B2 JP 61264315 A JP61264315 A JP 61264315A JP 26431586 A JP26431586 A JP 26431586A JP H0820601 B2 JPH0820601 B2 JP H0820601B2
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啓二 守山
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Nikon Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は物体側に正、負、正の3群構成からなるコン
パクトな望遠ズームレンズの改良に関する。
(従来の技術) この種の望遠ズームレンズは、従来の正、負、正、正
の4群から成る望遠ズームレンズからの発展形である。
像面の位置を一定に保つ為の正の第3群と結像群である
正の第4群を一体化して正の第3レンズ群G3を構成して
いる。さらに該第3レンズ群G3をワイド(広角)からテ
レ(望遠)に到るズーミングに際して光軸上を物体側へ
移動させ、変倍作用を持たせている。その為、従来の変
倍群としての役割を担っていた負の第2レンズ群G2によ
る変倍量、つまり、ズーミングに際して第1レンズ群G1
の像点と第2レンズ群G2との位置関係によって生ずる倍
率変化を従来の4群構成の望遠ズームレンズよりも小さ
く構成することが可能であった。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この種の3群構成ズームレンズ系で
は、変倍系をさらに小型化する為に第1レンズ群G1の屈
折力を強めると、その結果、第2レンズ群G2の結像倍率
が大きくなってしまい、第2レンズ群G2の像点、つまり
第3レンズ群G3の物点が大幅に物体側に移動してしま
う。その為テレ端で第2レンズ群G2と第3レンズ群G3
の間隔を十分に確保することが困難になってくる。従っ
てこれを解消するには、第3レンズ群G3を極端な望遠タ
イプにする必要が生じてしまう。結像群である第3レン
ズ群G3を極端な望遠タイプにしてしまうと球面収差、特
にテレ側での球面収差の補正が困難になってしまうとい
う欠点があった。
本発明は、各レンズ群の適切な屈折力及びズーミング
に際しての結像倍率を与えることにより、上述の欠点を
解決し、全変倍率にわたって良好な結像性能を有する。
コンパクトな望遠ズームレンズを提供することを目的と
する。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、物体側から順、に正の屈性力を有する第1
レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の
屈折力を有する第3レンズG3の3群で構成され、変倍の
ために各レンズ群がそれぞれ独立に移動し、以下の各条
件を満たす望遠ズームレンズである。
(1) 1.3<f1/fw<1.6 (2) 0.25<|f2/fw|<0.45 (3) 0.44<f3/fw<0.52 (5) 0.5<β2w2T<0.6 (7) 0.55<β3w3T<0.75 但し、 fw:ワイド端での全系の焦点距離 (全系の最短焦点距離) f1:第1レンズ群G1の焦点距離 f2:第2レンズ群G2の焦点距離 f3:第3レンズ群G3の焦点距離 β2w:第2レンズ群G2ワイド端での結像倍率 β2T:第2レンズ群G2テレ端での結像倍率 β3w:第3レンズ群G3ワイド端での結像倍率 β3T:第3レンズ群G3テレ端での結像倍率 (作用) 本発明では、第1レンズ群G1の屈性力が比較的弱い構
造にした。これより、第3レンズ群G3の物点を像側へ移
動させるとともに第2レンズ群G2の結像倍率を小さくす
ることができる。第2レンズ群G2の結像倍率が小さくな
ると、収差補正に対する第2レンズ群G2の負荷が軽減さ
れ、第2レンズ群G2の屈折力を、より強めることが可能
となる。そうなれば、第1レンズ群G1の屈折力を弱めた
にもかかわらず、変倍系を小型に構成でき、さらに第3
レンズ群G3の物点をより像側へ移動させることができ
る。第2レンズ群G2の屈折力を強めると、第3レンズ群
G3の結像倍率が大きくなり、結像系の大型化を招いてし
まう。しかし、第3レンズ群G3の物点が大幅に像側に移
動し、第3レンズ群G3を極端な望遠タイプにする必要が
なくなる為、収差補正に対する第3レンズ群G3の負荷が
軽減され、第3レンズ群G3の屈折力をより強めることが
可能となる。従って結像系を小型に構成できる。このよ
うにして、第3レンズ群G3を極端な望遠タイプにするこ
となくレンズ系をコンパクト化することに成功した。
(1)(2)(3)式は各レンズ群の適切な屈折力の範
囲を規定するものである。(1)式の上限を越えると、
第1レンズ群G1の屈折力が弱くなり過ぎて、変倍系を小
型に構成することが困難になってしまう。また下限を外
れると、第2レンズ群G2の結像倍率が大きくなり、さら
に、第3レンズ群G3の物点が物体側へ移動し、第3レン
ズ群G3を極端な望遠タイプにする必要が生じてしまい、
収差補正が困難になってしまう。(2)式の上限を越え
ると、変倍系の小型化が困難になり、さらに第3レンズ
群G3の物点が物体側へ移動してしまい第3レンズ群G3
望遠タイプにする必要性が生じてしまい好ましくない。
また下限を越えると、ペッツバール和が過大に負とな
り、非点収差、像面湾曲の補正が困難となるばかりでは
なく、第3レンズ群G3の結像倍率が過大となり、結像系
の大型化を招いてしまう。(3)式の上限を越えると結
像系が大型化してしまい、下限を越えると第3レンズ群
G3の屈折力が過剰に強くなり、球面収差の補正が困難に
なってしまう。
第2レンズ群G2の結像倍率の逆数は第1レンズ群G1
像点と第2レンズ群G2との距離を示すものである。従っ
て(4)(5)式は、第1レンズ群G1の像点と第2レン
ズ群G2との距離のズーミングによる差及び比により、第
2レンズ群G2が担う変倍量を規定するものである。
(4)(5)式の上限を越えると、第2レンズ群G2の担
う変倍量が大きくなってしまう為、第2レンズ群G2の変
倍作用によって生ずる収差のズーミングによる変動も、
より大きくなってしまい、第2レンズ群G2による収差補
正が困難になる。これを解消するには、第2レンズ群G2
の構造をより複雑にしなければならず、その為、第2レ
ンズ群G2の屈折力を強めることができなくなり、レンズ
系のコンパクト化が困難になってしまう。また下限を越
えると、第2レンズ群G2の担う変倍量が過小となり、十
分なズーム比を確保できなくなってしまい、第3レンズ
群G3の担う変倍量が過大となり、収差補正上好ましくな
い。
第3レンズ群G3の結像倍率の逆数は、第2レンズ群G2
の像点と第3レンズ群G3との距離を示すものである。従
って(6)(7)式は第2レンズ群G2の像点と第3レン
ズ群G3との距離のズーミングによる差及び比により、第
3レンズ群G3の担う変倍量を規定するものである。
(6)(7)式の上限を越えると、第3レンズ群G3の担
う変倍量が過大となり、収差補正上好ましくない。また
下限を越えると、第3レンズ群G3の担う変倍量が過小と
なる為、第2レンズ群G2の担う変倍量を過大としなけれ
ばならず好ましくない。
上述の如き本発明において、さらに第3レンズ群G3
以下に示す構成とすることが望ましい。第3レンズ群G3
は物体側より順に前部正レンズ群G3F及び後部負レンズ
群G3Rとに分かれる。さらに該前部正レンズ群G3Fは、物
体側より順に正レンズL31、正レンズL32と物体側によい
強い曲率を向けた負レンズL33の貼り合せで、合成とし
て正屈折力を有する貼り合せレンズ、物体側に凸の面を
向けた正メニスカスレンズL34の3つの正レンズ成分よ
り成り、以下の各条件を満足する。
(8) 0.6<f3F/f3<1.3 (9) 1.5<|f3R/f3|<8.5 (10) 0.35<f3F/f31<0.65 但し、 f3F:第3レンズ群中の前部正レンズ群G3Fの焦点距離 f3R:第3レンズ群中の後部負レンズ群G3Rの焦点距離 f31:第3レンズ群の前部正レンズ群中の第1レンズL31
の焦点距離 (8)(9)(10)式は第3レンズ群G3の構造を規定
するものである。
(8)式の上限を越えると、第3レンズ群G3をコンパ
クトにすることが難しくなる。また下限を越えると、第
3レンズ群G3の口径比が大きくなり、球面収差の補正が
難しくなる。
(9)式の上限を越えると、第3レンズ群G3の全長が
長くなりコンパクト化することが難しくなる。また下限
を越えるとペッツバール和が過大に負となり、非点収
差、像面湾曲の補正が難しくなる。
(10)式の上限を越えると、外向性コマ収差が発生
し、さらに球面収差、特にワイド側の球面収差が負とな
り、ズーミングによる球面収差の変動が過大となる為好
ましくない。また下限を越えると、内向性コマ収差が発
生し、さらに球面収差、特にワイド側の球面収差が正と
なり、ズーミングによる球面収差の変動が過大となる為
好ましくない。
(実施例1) 第1図に示すように本発明による実施例1のレンズの
構成及び形状を具体的に説明する。
第1レンズ群G1は物体側から順に、物体側に凸面を向
けた負のメニスカスレンズL11とこれと接合された両凸
の正レンズL12、両凸の正レンズL13とから成り、第2レ
ンズ群G2は物体側から順に、像側により強い曲率の面を
向けた負レンズL21とこれと接合され物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズL22、物体側により強い曲率の
面を向けた負レンズL23とから成り、第3レンズ群の前
群G3Fは像側により強い曲率を向けた正レンズL31、両凸
の正レンズL32とこれと接合され像側に凸の面を向けた
負メニスカスレンズL33、物体側に凸面の面を向けた正
メニスカスレンズL34とから成り、第3レンズ群の後群G
3Rは像側により強い曲率を向けた負レンズL35と、両凸
の正レンズL36から成っている。
また第1図には広角側から望遠側へズーミングする時
の各レンズ群の移動軌跡を示している。第1レンズ群は
物体側へ向かって線形に移動し、第2レンズ群は像側へ
凸の非線形な軌跡を描いて移動し、第3レンズ群は物体
側へ向かって非線形に移動する。
以下に本発明の実施例の諸元を示す。但し、各表中、
左端の数字は物体側からの順序を表わすものとし、fは
全系の焦点距離、Bfはバックフォーカスを表わすものと
する。(以下、諸元表においても同様) f1/fw=1.566 |f2/fw|=0.373 f3/fw=0.483 β2w2T=0.505 β3w3T=0.690 f3F/f3=0.757 |f3R/f3|=1.963 f3F/f31=0.459 以上の値は(1)〜(10)までの条件式を満たしてい
る。
(実施例2) 第3図に示すように、本発明による実施例2のレンズ
の構成及び形状を具体的に説明する。
第1レンズ群G1は物体側から順に、物体側により強い
曲率の面を向けた正レンズL11、物体側に凸を向けた負
メニスカスレンズL12とこれに接合され物体側により強
い曲率の凸面を向けた正レンズL13、第2レンズ群G2
物体側から順に、像側により強い曲率の面を向けた負レ
ンズL21とこれに接合された物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズL22、物体側により強い曲率の面を向け
た負レンズL23とから成り、第3レンズ群の前群G3Fは物
体側から、像側により強い凸面を向けた正レンズL31
両凸の正レンズL32とこれに接合され物体側により強い
曲率の面を向けた負レンズL33、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズL34とから成り、第3レンズ群の後
群G3Rは像側に凸の面を向けた負メニスカスレンズL
35と、像側により強い曲率の面を向けた正レンズL36
ら成っている。
また第3図には広角側から望遠側へズーミングする時
の各レンズ群の移動軌跡を示している。第1レンズ群は
物体側へ向かって線形に移動し、第2レンズ群は像側へ
凸の非線形な軌跡を描いて移動し、第3レンズ群は物体
側へ向かって非線形に移動する。以下、本発明の実施例
2の諸元を示す。
f1/fw=1.567 |f2/fw|=0.373 f3/fw=0.483 β2w2T=0.513 β3w3T=0.680 f3F/f3=0.989 |f3R/f3|=8.028 f3F/f31=0.607 以上の値は(1)〜(10)までの条件式を満たしてい
る。
(実施例3) 第5図に示すように、本発明による実施例3のレンズ
の構成及び形状を具体的に説明する。
第1レンズ群G1は物体側から順に、物体側により強い
曲率の面を向けた正レンズL11、物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズL12とこれと接合され物体側により
強い曲率の凸面を向けた正レンズL13、第2レンズ群G2
は物体側から順に、像側により強い曲率の面を向けた負
レンズL21とこれと接合され物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズL22、物体側により強い曲率の面を向け
た負レンズL23とから成り、第3レンズ群の前群G3Fは物
体側から、像側により強い曲率の面を向けた正レンズL
31、両凸の正レンズL32とこれと接合され物体側により
強い曲率の面を向けた負レンズL33、物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズL34とから成り、第3レンズ群
の後群G3Rは像側に凸の面を向けた負のメニスカスレン
ズL35、像側により強い曲率の面を向けた正のレンズL36
から成っている。
また第5図には広角側から望遠側へズーミングする時
の各レンズ群の移動軌跡を示している。第1レンズ群は
物体側へ向かって線形に移動し、第2レンズ群は像側へ
凸の非線形な軌跡を描いて移動し、第3レンズ群は物体
側へ向かって非線形に移動する。以下、本発明の実施例
3の諸元を示す。
f1/fw=1.567 |f2/fw|=0.373 f3/fw=0.483 β2w2T=0.513 β3w3T=0.679 f3F/f3=0.989 |f3R/f3|=7.957 f3F/f31=0.608 以上の値は(1)〜(10)までの条件式を満たしてい
る。
上記第1実施例の断面図を第1図に示す。図に示す通
り、第3レンズ群G3中、前部正レンズ群G3Fと後部負レ
ンズ群G3Rとの間に絞りを配置している。全系の焦点距
離f=71.500mm、115.000mm、205.000mmにおける各収差
図を第2図に示す。
第2実施例の断面図を第3図に示す。図に示す通り、
第3レンズ群G3中、前部正レンズ群G3Fと後部負レンズ
群G3Rとの間に絞りを配置している。全系の焦点距離f
=71.500mm、115.000mm、205.000mmにおける各収差図を
第4図に示す。
第3実施例の断面図を第5図に示す。図に示す通り、
第3レンズ群G3中、前部正レンズ群G3Fと後部負レンズ
群G3Rとの間に絞りを配置している。前系の焦点距離f
=71.500mm、135.000mm、205.000mmにおける各収差図を
第6図に示す。
各収差図から、何れの実施例も、全変倍域において優
れた結像性能を維持してい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、コンパクトで全変倍域
にわたって優れた結像性能を有する望遠ズームレンズが
達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図、及び第5図は、本発明による第1実施
例、第2実施例、及び第3実施例のレンズ構成図。第2
図、第4図、及び第6図は、本発明による第1実施例、
第2実施例、及び第3実施例の各収差図である。 (主要部分の符号の説明) G1……第1レンズ群、G2……第2レンズ群 G3……第3レンズ群 G3F……第3レンズ群中の前部正レンズ群 G3R……第3レンズ群中の後部負レンズ群 L31……第3レンズ群の前部正レンズ群中の第1レンズ L32……第3レンズ群の前部正レンズ群中の第2レンズ L33……第3レンズ群の前部正レンズ群中の第3レンズ L34……第3レンズ群の前部正レンズ群中の第4レンズ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、正の屈折力を有する第1
    レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、
    正の屈折力を有する第3レンズ群G3とにより構成され、
    ズーミングの際に各レンズ群がそれぞれ独立に移動し、
    以下の各条件を満足することを特徴とする望遠ズームレ
    ンズ。 (1) 1.3<f1/fw<1.6 (2) 0.25<|f2/fw|<0.45 (3) 0.44<f3/fw<0.52 (5) 0.5<β2w2T<0.6 (7) 0.55<β3w3T<0.75 但し fw:ワイド端での全系の焦点距離 f1:第1レンズ群G1の焦点距離 f2:第2レンズ群G2の焦点距離 f3:第3レンズ群G3の焦点距離 β2w:第2レンズ群G2のワイド端での結像倍率 β2T:第2レンズ群G2のテレ端での結像倍率 β3w:第3レンズ群G3のワイド端での結像倍率 β3T:第3レンズ群G3のテレ端での結像倍率
  2. 【請求項2】前記第3レンズ群はG3は物体側から順に前
    部正レンズ群G3F、後部負レンズ群G3Rとから成り、該前
    部正レンズ群G3Fは物体側から順に、像側により強い曲
    率の面を向けた正のレンズL31、両凸の正レンズL32、該
    両凸の正レンズL32に接合され、物体側により強い曲率
    の面を向けた負のレンズL33、物体側に凸の面を向けた
    正のメニスカスレンズL34とから構成され、以下の各条
    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
    載の望遠ズームレンズ (8) 0.6<f3F/f3<1.3 (9) 1.5<|f3R/f3|<8.5 (10) 0.35<f3F/f31<0.65 但し f3F:第3レンズ群中の前部正レンズ群G3Fの焦点距離 f3R:第3レンズ群中の後部負レンズ群G3Rの焦点距離 f31:第3レンズ群の前部正レンズ群中の第1レンズL31
    の焦点距離
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