JPH09281391A - リアフォーカス式のズームレンズ - Google Patents
リアフォーカス式のズームレンズInfo
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- JPH09281391A JPH09281391A JP8661896A JP8661896A JPH09281391A JP H09281391 A JPH09281391 A JP H09281391A JP 8661896 A JP8661896 A JP 8661896A JP 8661896 A JP8661896 A JP 8661896A JP H09281391 A JPH09281391 A JP H09281391A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 色分解プリズム等の配置を可能とするバック
フォーカスの長いリアフォーカス式のズームレンズを提
供すること。 【解決手段】 物体側より順に、正、負、正、正の第１
〜４群構成で第２、第４レンズ群を移動させてズーミン
グを行い、第４レンズ群を移動させてフォーカシングを
行うズームレンズで第３レンズ群を順に負、正のレトロ
フォーカスタイプとし、主点を後方に配置してバックフ
ォーカスを確保した。
フォーカスの長いリアフォーカス式のズームレンズを提
供すること。 【解決手段】 物体側より順に、正、負、正、正の第１
〜４群構成で第２、第４レンズ群を移動させてズーミン
グを行い、第４レンズ群を移動させてフォーカシングを
行うズームレンズで第３レンズ群を順に負、正のレトロ
フォーカスタイプとし、主点を後方に配置してバックフ
ォーカスを確保した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リアフォーカス式
のズームレンズに関し、特にレンズとＣＣＤとの間に色
分解プリズムが入るような長いバックフォーカスを確保
しつつ、高変倍比でしかも前玉径が小さく、大口径なリ
アフォーカス式のズームレンズに関する。
のズームレンズに関し、特にレンズとＣＣＤとの間に色
分解プリズムが入るような長いバックフォーカスを確保
しつつ、高変倍比でしかも前玉径が小さく、大口径なリ
アフォーカス式のズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ホームビデオカメラ等の小型軽量
化に伴い、撮像用ズームレンズの小型化にもめざましい
進歩が見られ、特に全長の短縮化や前玉径の小型化、構
成の簡略化に力が注がれている。
化に伴い、撮像用ズームレンズの小型化にもめざましい
進歩が見られ、特に全長の短縮化や前玉径の小型化、構
成の簡略化に力が注がれている。
【０００３】これらの目的を達成するひとつの手段とし
て、物体側の第１レンズ群以外のレンズ群を移動させて
フォーカスを行う、所謂リアフォーカス式のズームレン
ズが知られている。
て、物体側の第１レンズ群以外のレンズ群を移動させて
フォーカスを行う、所謂リアフォーカス式のズームレン
ズが知られている。
【０００４】一般にリアフォーカス式のズームレンズ
は、第１レンズ群を移動させてフォーカスを行うズーム
レンズに比べて、第１レンズ群の有効径が小さくなり、
レンズ系全体の小型化が容易になる。又近接撮影、特に
極近接撮影が可能となり、更に比較的小型軽量のレンズ
群を移動させているので、レンズ群の駆動力が小さくて
すみ迅速な焦点合わせができる。
は、第１レンズ群を移動させてフォーカスを行うズーム
レンズに比べて、第１レンズ群の有効径が小さくなり、
レンズ系全体の小型化が容易になる。又近接撮影、特に
極近接撮影が可能となり、更に比較的小型軽量のレンズ
群を移動させているので、レンズ群の駆動力が小さくて
すみ迅速な焦点合わせができる。
【０００５】この様なリアフォーカス式のズームレンズ
として例えば、特開昭６２−２０６５１６号公報、特開
昭６２−２１５２２５号公報、特開昭６２−２４２１３
号公報等では物体側より順に正の第１レンズ群、負の第
２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群を有
し、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ
群で変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシ
ングを行うズームレンズを開示している。
として例えば、特開昭６２−２０６５１６号公報、特開
昭６２−２１５２２５号公報、特開昭６２−２４２１３
号公報等では物体側より順に正の第１レンズ群、負の第
２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群を有
し、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ
群で変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシ
ングを行うズームレンズを開示している。
【０００６】また、特開平４−４３３１１号公報、特開
平４−１５３６１５号公報、特開平５−１９１６５号公
報、特開平５−２７１６７号公報、および特開平５−６
０９７３号公報では、第４レンズ群を凸レンズ１枚また
は、凸レンズ２枚で構成された例が開示されている。ま
た、特開平５−６０９７４号公報では第４レンズ群が凹
凸の２枚で構成されたズームレンズが開示されている。
平４−１５３６１５号公報、特開平５−１９１６５号公
報、特開平５−２７１６７号公報、および特開平５−６
０９７３号公報では、第４レンズ群を凸レンズ１枚また
は、凸レンズ２枚で構成された例が開示されている。ま
た、特開平５−６０９７４号公報では第４レンズ群が凹
凸の２枚で構成されたズームレンズが開示されている。
【０００７】更に、特開昭５５−６２４１９号公報、特
開昭６２−２４２１３号公報、特開昭６２−２１５２２
５号公報、特開昭５６−１１４９２０号公報、特開平３
−２００１１３号公報、特開平４−２４２７０７号公
報、特開平４−３４３３１３号公報、特開平５−２９７
２７５号公報等の公報ではその実施例中に第３群、第４
群がそれぞれが、正レンズ、負レンズの２枚構成でなる
ことを開示している。
開昭６２−２４２１３号公報、特開昭６２−２１５２２
５号公報、特開昭５６−１１４９２０号公報、特開平３
−２００１１３号公報、特開平４−２４２７０７号公
報、特開平４−３４３３１３号公報、特開平５−２９７
２７５号公報等の公報ではその実施例中に第３群、第４
群がそれぞれが、正レンズ、負レンズの２枚構成でなる
ことを開示している。
【０００８】また、ビデオデッキの高性能化（デジタル
化）に伴いビデオカメラの高画質化が進んできている。
その１つの方法として色分解光学系による画像の分解に
より高画質を達成している。そして、それに適したレン
ズとして、特開平５−７２４７４号公報、特開平６−５
１１９９号公報、特開平６−３３７３５３号公報、特開
平６−３４７６９７号公報、特開平７−１９９０６９号
公報、特開平７−２７０６８４号公報等の公報がある。
化）に伴いビデオカメラの高画質化が進んできている。
その１つの方法として色分解光学系による画像の分解に
より高画質を達成している。そして、それに適したレン
ズとして、特開平５−７２４７４号公報、特開平６−５
１１９９号公報、特開平６−３３７３５３号公報、特開
平６−３４７６９７号公報、特開平７−１９９０６９号
公報、特開平７−２７０６８４号公報等の公報がある。
【０００９】
【発明が解決しようとしている課題】以上述べたよう
に、一般にズームレンズにおいて、前玉径・全系の小型
化を達成するには、第１レンズ群による距離合わせより
も、所謂リアフォーカス方式の方が適している。
に、一般にズームレンズにおいて、前玉径・全系の小型
化を達成するには、第１レンズ群による距離合わせより
も、所謂リアフォーカス方式の方が適している。
【００１０】しかしながら、特開平４−０２６８１１号
公報および特開平４−８８３０９号公報では、その構成
において色分解プリズムを配置するのが困難であった。
公報および特開平４−８８３０９号公報では、その構成
において色分解プリズムを配置するのが困難であった。
【００１１】また、特開平４−４３３１１号公報、特開
平４−１５３６１５号公報、特開平５−１９１６５号公
報、特開平５−２７１６７号公報、および特開平５−６
０９７３号公報で開示されているこれらのズームレンズ
ではズーム比が６倍から８倍程度でありこれ以上の高倍
ズームレンズになると色収差の変倍による変動が大きく
なりすぎて補正しきれず充分な光学性能を発揮させるこ
とは困難であった。また、特開平５−６０９７４号公報
で開示されている例でも、ズーム比が８倍クラスとやは
り充分な高倍化が達成されていなかった。
平４−１５３６１５号公報、特開平５−１９１６５号公
報、特開平５−２７１６７号公報、および特開平５−６
０９７３号公報で開示されているこれらのズームレンズ
ではズーム比が６倍から８倍程度でありこれ以上の高倍
ズームレンズになると色収差の変倍による変動が大きく
なりすぎて補正しきれず充分な光学性能を発揮させるこ
とは困難であった。また、特開平５−６０９７４号公報
で開示されている例でも、ズーム比が８倍クラスとやは
り充分な高倍化が達成されていなかった。
【００１２】更に、特開昭５５−６２４１９号公報、特
開昭５６−１１４９２０号公報、特開平３−２００１１
３号公報で開示されている例では、第１群または、第３
群も変倍に伴って移動するため鏡筒構造が複雑になり小
型化を達成するためには不向きであった。また、特開平
４−２４２７０７号公報及び特開平４−３４３３１３号
公報、特開平５−２９７２７５号公報に開示されている
例では第３群が大きな空気間隔を持つ構成となってお
り、さらに第３群中の負レンズの屈折力が弱いため高変
倍ズームレンズに適用するためには第３群で発生する色
収差を充分に補正できるタイプとはならない。更には、
特開平５−２９７２７５号公報で提案されている例では
第３群中の凹メニスカスレンズが像面側に強い凹面を向
けた構成となっているためテレフォト化には有効である
が凸レンズで発生した高次のフレアー成分を凹レンズで
受けるには不向きな構成であるため大口径、高変倍ズー
ムレンズには不利なタイプである。
開昭５６−１１４９２０号公報、特開平３−２００１１
３号公報で開示されている例では、第１群または、第３
群も変倍に伴って移動するため鏡筒構造が複雑になり小
型化を達成するためには不向きであった。また、特開平
４−２４２７０７号公報及び特開平４−３４３３１３号
公報、特開平５−２９７２７５号公報に開示されている
例では第３群が大きな空気間隔を持つ構成となってお
り、さらに第３群中の負レンズの屈折力が弱いため高変
倍ズームレンズに適用するためには第３群で発生する色
収差を充分に補正できるタイプとはならない。更には、
特開平５−２９７２７５号公報で提案されている例では
第３群中の凹メニスカスレンズが像面側に強い凹面を向
けた構成となっているためテレフォト化には有効である
が凸レンズで発生した高次のフレアー成分を凹レンズで
受けるには不向きな構成であるため大口径、高変倍ズー
ムレンズには不利なタイプである。
【００１３】また、特開平５−７２４７４号公報、特開
平６−５１１９９号公報、特開平６−３３７３５３号公
報、特開平６−３４７６９７号公報、特開平７−１９９
０６９号公報、特開平７−２７０６８４号公報等の公報
で開示されている例でも、その実施例はいずれもズーム
比が１０〜１２倍程度とやはり充分な高倍化が達成され
ていなかった。
平６−５１１９９号公報、特開平６−３３７３５３号公
報、特開平６−３４７６９７号公報、特開平７−１９９
０６９号公報、特開平７−２７０６８４号公報等の公報
で開示されている例でも、その実施例はいずれもズーム
比が１０〜１２倍程度とやはり充分な高倍化が達成され
ていなかった。
【００１４】本発明の目的は、上記従来例の欠点を改善
し、特に本出願人提案の特開平７−２７０６８４号公報
の改良に関し、色分解用プリズム等の光学素子やズーム
レンズ部の保護を目的とした光学素子が入るバックフォ
ーカス空間を充分に確保し、全ズーム域・全物体距離に
わたって良好な光学性能を維持しつつ大口径で１６倍程
度の高変倍を図ったリアフォーカス式のズームレンズを
提供し、合わせて該ズームレンズの着脱可能なビデオカ
メラを提供することを目的とする。
し、特に本出願人提案の特開平７−２７０６８４号公報
の改良に関し、色分解用プリズム等の光学素子やズーム
レンズ部の保護を目的とした光学素子が入るバックフォ
ーカス空間を充分に確保し、全ズーム域・全物体距離に
わたって良好な光学性能を維持しつつ大口径で１６倍程
度の高変倍を図ったリアフォーカス式のズームレンズを
提供し、合わせて該ズームレンズの着脱可能なビデオカ
メラを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的のも
とで、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ
群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有
する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を
有し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群を移動させ
てズーミングを行い、前記第４レンズ群を移動させてフ
ォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであっ
て、前記第３レンズ群は、最も像面側に正レンズを有
し、該正レンズの像面側のレンズ面は物体側に比べて強
い屈折面を有することを特徴としている。
とで、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ
群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有
する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を
有し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群を移動させ
てズーミングを行い、前記第４レンズ群を移動させてフ
ォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであっ
て、前記第３レンズ群は、最も像面側に正レンズを有
し、該正レンズの像面側のレンズ面は物体側に比べて強
い屈折面を有することを特徴としている。
【００１６】すなわち、第３群にて発散された光束を略
アフォーカルとするための第３レンズ群の後方に正レン
ズを配置し、又、この形状を特定することでレトロタイ
プに近づけ、第３レンズ群の主点位置を第２レンズ群か
ら遠ざけるように配置することにより第２レンズ群と該
第３レンズ群との主点間隔をより開き第３レンズ群に入
射する軸上光線高さをより高くする。従って全系の焦点
距離を所定量とするための第４群の焦点距離を長くする
ことができワーキングディスタンスとしてのバックフォ
ーカスを長くするものである。つまり第３レンズ群をで
る光束が略アフォーカルであるためバックフォーカスの
長さは主点系で計算するとほぼ第４レンズ群の焦点距離
と同じとなる。従って全系の焦点距離を固定して第４レ
ンズ群の焦点距離を長くするためには図１９で示される
如く第３レンズ群での軸上光高さｈを高くしてやれば良
いことが分かる。
アフォーカルとするための第３レンズ群の後方に正レン
ズを配置し、又、この形状を特定することでレトロタイ
プに近づけ、第３レンズ群の主点位置を第２レンズ群か
ら遠ざけるように配置することにより第２レンズ群と該
第３レンズ群との主点間隔をより開き第３レンズ群に入
射する軸上光線高さをより高くする。従って全系の焦点
距離を所定量とするための第４群の焦点距離を長くする
ことができワーキングディスタンスとしてのバックフォ
ーカスを長くするものである。つまり第３レンズ群をで
る光束が略アフォーカルであるためバックフォーカスの
長さは主点系で計算するとほぼ第４レンズ群の焦点距離
と同じとなる。従って全系の焦点距離を固定して第４レ
ンズ群の焦点距離を長くするためには図１９で示される
如く第３レンズ群での軸上光高さｈを高くしてやれば良
いことが分かる。
【００１７】又、前記正レンズの物体側と像面側の曲率
半径を各々Ｒ31r 、Ｒ32r とし、前記正レンズ、そして
前記第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ31、ｆ3 とした時 １．０＜｜Ｒ31r ／Ｒ32r ｜＜５．０ １．５＜ｆ3 ／ｆ32＜５．０ なる条件式を満足させて、バックフォーカスを確保する
とともに良好な収差補正を行っている。
半径を各々Ｒ31r 、Ｒ32r とし、前記正レンズ、そして
前記第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ31、ｆ3 とした時 １．０＜｜Ｒ31r ／Ｒ32r ｜＜５．０ １．５＜ｆ3 ／ｆ32＜５．０ なる条件式を満足させて、バックフォーカスを確保する
とともに良好な収差補正を行っている。
【００１８】特に前記第３レンズ群の正レンズは正屈折
力レンズと負屈折力レンズとの接合レンズであることが
望ましい。
力レンズと負屈折力レンズとの接合レンズであることが
望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を用いて具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２０】図１〜図９は本発明のリアフォーカス式の
ズームレンズの後述する数値実施例１〜９のレンズ断面
図、図１０〜図１８は各実施例の諸収差図を各々示す。
各収差図においてＡは広角端における収差図、Ｂは中間
における収差図、Ｃは望遠端における諸収差図を示す。
ズームレンズの後述する数値実施例１〜９のレンズ断面
図、図１０〜図１８は各実施例の諸収差図を各々示す。
各収差図においてＡは広角端における収差図、Ｂは中間
における収差図、Ｃは望遠端における諸収差図を示す。
【００２１】図中Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ
２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第
３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の直前に配置
している。ＧＡは、ズームレンズの保護を目的とした保
護ガラスであり、ＧＢは色分解プリズムやＣＣＤのフェ
ースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
である。Ｌ１からＧＡまでがズームレンズ部であり、マ
ウント部材Ｃを介してカメラ本体に着装されている。し
たがってＧＢ以降像面側はカメラ本体に含まれる。
２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第
３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の直前に配置
している。ＧＡは、ズームレンズの保護を目的とした保
護ガラスであり、ＧＢは色分解プリズムやＣＣＤのフェ
ースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
である。Ｌ１からＧＡまでがズームレンズ部であり、マ
ウント部材Ｃを介してカメラ本体に着装されている。し
たがってＧＢ以降像面側はカメラ本体に含まれる。
【００２２】本実施例では広角端から望遠端への変倍に
際して矢印のように第２レンズ群を像面側へ移動させる
と共に、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群を移動させ
て補正している。又、第４レンズ群を光軸上移動させて
フォーカスを行うリアフォーカス式を採用している。特
に図１の曲線４ａ，４ｂに示すように広角端から望遠端
への変倍に際して物体側へ凸状の軌跡を有するように移
動させている。これにより第３レンズ群と第４レンズ群
との空間の有効利用を図りレンズ全長の短縮化を効果的
に達成している。同図に示す第４レンズ群の実線の曲線
４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠距離物体と近距離物
体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変
倍に伴う際の像面変動を補正する為の移動軌跡を示して
いる。尚、第１レンズ群と第３レンズ群は変倍及びフォ
ーカスの際固定である。
際して矢印のように第２レンズ群を像面側へ移動させる
と共に、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群を移動させ
て補正している。又、第４レンズ群を光軸上移動させて
フォーカスを行うリアフォーカス式を採用している。特
に図１の曲線４ａ，４ｂに示すように広角端から望遠端
への変倍に際して物体側へ凸状の軌跡を有するように移
動させている。これにより第３レンズ群と第４レンズ群
との空間の有効利用を図りレンズ全長の短縮化を効果的
に達成している。同図に示す第４レンズ群の実線の曲線
４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠距離物体と近距離物
体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変
倍に伴う際の像面変動を補正する為の移動軌跡を示して
いる。尚、第１レンズ群と第３レンズ群は変倍及びフォ
ーカスの際固定である。
【００２３】数値実施例１〜３、９においては、第３レ
ンズ群は、負、正からなる負の屈折力の接合レンズと、
正、負からなる正の屈折力の接合レンズで構成され全体
としてレトロタイプの正レンズ群を構成している。そし
て、負の屈折力の接合レンズは、物体側のレンズ面が物
体側に凹面を向けている。こうして、第３レンズ群の主
点位置を第２レンズ群から遠ざける役割を与えバックフ
ォーカスを長くすることに貢献している。特に像側に比
べて物体側に強い負のパワー（曲率半径が短い）を与え
て主点位置をより後方に位置させている。
ンズ群は、負、正からなる負の屈折力の接合レンズと、
正、負からなる正の屈折力の接合レンズで構成され全体
としてレトロタイプの正レンズ群を構成している。そし
て、負の屈折力の接合レンズは、物体側のレンズ面が物
体側に凹面を向けている。こうして、第３レンズ群の主
点位置を第２レンズ群から遠ざける役割を与えバックフ
ォーカスを長くすることに貢献している。特に像側に比
べて物体側に強い負のパワー（曲率半径が短い）を与え
て主点位置をより後方に位置させている。
【００２４】一方、前記正の屈折力の接合レンズは、像
面側のレンズ面が該接合レンズの物体側の面に比べ強い
屈折面（曲率半径が短い）を有し、この接合レンズも同
様に第３レンズ群の主点位置を第２レンズ群から遠ざけ
る役割を担っており、第４レンズ群の焦点距離を長く
し、従ってバックフォーカスを長くすることに貢献して
いる。
面側のレンズ面が該接合レンズの物体側の面に比べ強い
屈折面（曲率半径が短い）を有し、この接合レンズも同
様に第３レンズ群の主点位置を第２レンズ群から遠ざけ
る役割を担っており、第４レンズ群の焦点距離を長く
し、従ってバックフォーカスを長くすることに貢献して
いる。
【００２５】同様に、数値実施例４〜８においては、第
３レンズ群は負の単レンズと、正の単レンズで構成さ
れ、全体としてレトロタイプの正レンズ群を構成してい
る。さらに前記負の単レンズは物体側の面が強い凹面で
あり第３レンズ群の主点位置を第２レンズ群から遠ざけ
る役割を担っており、第４レンズ群の焦点距離を長くし
従ってバックフォーカスを長くすることに貢献してい
る。
３レンズ群は負の単レンズと、正の単レンズで構成さ
れ、全体としてレトロタイプの正レンズ群を構成してい
る。さらに前記負の単レンズは物体側の面が強い凹面で
あり第３レンズ群の主点位置を第２レンズ群から遠ざけ
る役割を担っており、第４レンズ群の焦点距離を長くし
従ってバックフォーカスを長くすることに貢献してい
る。
【００２６】一方前記正の単レンズは、像面側の面が物
体側の面に比べ強い屈折面（曲率半径が短い）を有し第
３レンズ群の主点位置を第２レンズ群から遠ざける役割
を担っており、第４レンズ群の焦点距離を長くし従って
バックフォーカスを長くすることに貢献している。
体側の面に比べ強い屈折面（曲率半径が短い）を有し第
３レンズ群の主点位置を第２レンズ群から遠ざける役割
を担っており、第４レンズ群の焦点距離を長くし従って
バックフォーカスを長くすることに貢献している。
【００２７】このように、本実施例では、第３レンズ群
の最も像面側に正レンズ配置し、この正レンズの像側レ
ンズ面を像面側に凸面として主点位置を後方に配置し、
後方に色分解プリズムを配置できる程のバックフォーカ
スを確保している。
の最も像面側に正レンズ配置し、この正レンズの像側レ
ンズ面を像面側に凸面として主点位置を後方に配置し、
後方に色分解プリズムを配置できる程のバックフォーカ
スを確保している。
【００２８】以上の構成で、バックフォーカスを十分確
保し、高い変倍比を持ったズームレンズを提供すること
ができるが更に好ましくは、下記の条件式のいづれかを
満足させる事が望ましい。
保し、高い変倍比を持ったズームレンズを提供すること
ができるが更に好ましくは、下記の条件式のいづれかを
満足させる事が望ましい。
【００２９】（ｉ）広角端の無限遠物体における該レン
ズの最終面から像面までの距離を空気に換算した時の長
さをＢＦ、広角端における全系の焦点距離と開放Ｆナン
バー、半画角を各々ｆW 、ＦNW、ωとした時、
ズの最終面から像面までの距離を空気に換算した時の長
さをＢＦ、広角端における全系の焦点距離と開放Ｆナン
バー、半画角を各々ｆW 、ＦNW、ωとした時、
【００３０】
【外２】 なる条件式である。
【００３１】下限値を越えてＦナンバーを明るくすると
高次の球面収差、コマ収差が発生し、補正するのが困難
になる。
高次の球面収差、コマ収差が発生し、補正するのが困難
になる。
【００３２】上限値を越えて、Ｆナンバーが暗くなると
軸上光線束が細くなり、これにより、該レンズの最終面
と像面との間に配置される色分解プリズムを小型化する
ことが可能になる。すなわち、バックフォーカスを長く
する必要がないにもかかわらず、長くしなければなら
ず、該レンズ全長の長大化をまねく。
軸上光線束が細くなり、これにより、該レンズの最終面
と像面との間に配置される色分解プリズムを小型化する
ことが可能になる。すなわち、バックフォーカスを長く
する必要がないにもかかわらず、長くしなければなら
ず、該レンズ全長の長大化をまねく。
【００３３】（ｉｉ）又、前記第３レンズ群の最も像面
側の正レンズの物体側と像面側のレンズ面の曲率半径を
各々Ｒ31r ，Ｒ32r ，該正レンズそして前記第３レンズ
群の焦点距離を各々ｆ32，ｆ3 とした時、 １．０＜｜Ｒ31r ／Ｒ32r ｜＜５．０ …（２） １．５＜ｆ3 ／ｆ32＜５．０ …（３） なる条件式を満足することである。
側の正レンズの物体側と像面側のレンズ面の曲率半径を
各々Ｒ31r ，Ｒ32r ，該正レンズそして前記第３レンズ
群の焦点距離を各々ｆ32，ｆ3 とした時、 １．０＜｜Ｒ31r ／Ｒ32r ｜＜５．０ …（２） １．５＜ｆ3 ／ｆ32＜５．０ …（３） なる条件式を満足することである。
【００３４】条件式（２）、（３）ともに第３レンズ群
の最も像面側の面の曲率を制限するためのもので、下限
を越えると正レンズの像面の曲率並びに焦点距離がゆる
くなり本発明の目的であるバックフォーカスを充分に長
く保つことが困難となり、上限を越えると第３レンズ群
を射出しフォーカス機能を有する第４レンズ群に入射す
る際に発生する高次の球面収差を補正することが困難と
なって高性能化を達成できなくなる。
の最も像面側の面の曲率を制限するためのもので、下限
を越えると正レンズの像面の曲率並びに焦点距離がゆる
くなり本発明の目的であるバックフォーカスを充分に長
く保つことが困難となり、上限を越えると第３レンズ群
を射出しフォーカス機能を有する第４レンズ群に入射す
る際に発生する高次の球面収差を補正することが困難と
なって高性能化を達成できなくなる。
【００３５】（ｉｉｉ）又、第１レンズ群から第２レン
ズ群、そして第２レンズ群から第３レンズ群までので空
気間隔の和をＬ、広角端における半画角をω、広角端、
望遠端そして前記第４レンズ群の焦点距離を各々、ｆ
W ，ｆt ，ｆ4 ，望遠端での無限遠物体に対する前記第
３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔をＤとした時、 ０．６６＜Ｌ／（ｆt ・ｔａｎω）＜１．１７ …（４） ４．００＜ｆ4 ／ｆw ＜７．００ …（５） ０．１０＜Ｄ／ｆt ＜０．３０ …（６） なる条件である。
ズ群、そして第２レンズ群から第３レンズ群までので空
気間隔の和をＬ、広角端における半画角をω、広角端、
望遠端そして前記第４レンズ群の焦点距離を各々、ｆ
W ，ｆt ，ｆ4 ，望遠端での無限遠物体に対する前記第
３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔をＤとした時、 ０．６６＜Ｌ／（ｆt ・ｔａｎω）＜１．１７ …（４） ４．００＜ｆ4 ／ｆw ＜７．００ …（５） ０．１０＜Ｄ／ｆt ＜０．３０ …（６） なる条件である。
【００３６】条件式（４）は第２レンズ群の変倍のため
の移動空間とズーム比の関係を最適化するもので、上限
値を超えると変倍に対する移動のための空間が広すぎ全
長の長大化をまねき、下限値を超えると第２レンズ群の
変倍負担量を稼ぐため負の屈折力を強くせねば成らなく
なり、像面湾曲を示す負のペッツバール和が増大し好ま
しくない。
の移動空間とズーム比の関係を最適化するもので、上限
値を超えると変倍に対する移動のための空間が広すぎ全
長の長大化をまねき、下限値を超えると第２レンズ群の
変倍負担量を稼ぐため負の屈折力を強くせねば成らなく
なり、像面湾曲を示す負のペッツバール和が増大し好ま
しくない。
【００３７】条件式（５）はバックフォーカスの長さを
最適化するもので上限値を超えるとバックフォーカスが
必要以上に長くなり全長の長大化をまねき、下限値を超
えると充分に長いバックフォーカスを確保することが困
難となる。
最適化するもので上限値を超えるとバックフォーカスが
必要以上に長くなり全長の長大化をまねき、下限値を超
えると充分に長いバックフォーカスを確保することが困
難となる。
【００３８】条件式（６）はフォーカスのための第４群
の移動可能な空間と望遠端の焦点距離の関係を最適化す
るもので、上限値を超えるほどＤを大きくとると全長の
長大化をまねき好ましくなく、下限値を超えるとフォー
カスのための充分な空間を確保できなくなり、ズームレ
ンズの操作性に支障がでてくる。
の移動可能な空間と望遠端の焦点距離の関係を最適化す
るもので、上限値を超えるほどＤを大きくとると全長の
長大化をまねき好ましくなく、下限値を超えるとフォー
カスのための充分な空間を確保できなくなり、ズームレ
ンズの操作性に支障がでてくる。
【００３９】又、第３レンズ群の最も物体側のレンズ面
の曲率半径をＲ31f 、第３レンズ群の最も物体側に位置
するレンズの焦点距離をｆ31、第３レンズ群の焦点距離
をｆ3 とした時、 −０．６０＜Ｒ31f ／ｆ3 ＜−０．１０ …（７） ０．３０＜Ｒ31ｆ／ｆ31＜０．９０ …（８） なる条件である。
の曲率半径をＲ31f 、第３レンズ群の最も物体側に位置
するレンズの焦点距離をｆ31、第３レンズ群の焦点距離
をｆ3 とした時、 −０．６０＜Ｒ31f ／ｆ3 ＜−０．１０ …（７） ０．３０＜Ｒ31ｆ／ｆ31＜０．９０ …（８） なる条件である。
【００４０】条件式（７）、（８）ともに第３群の最も
物体側の面の曲率を制限するためのもので、上限を超え
ると負レンズの曲率並びに焦点距離がゆるくなり本発明
の目的であるバックフォーカスを充分に長く保つことが
困難となり、下限を越えると広角端において第２群から
発散してくる光線束が第３群に入射する際に発生する高
次の球面収差を補正することが困難となって高性能化を
達成できなくなる。
物体側の面の曲率を制限するためのもので、上限を超え
ると負レンズの曲率並びに焦点距離がゆるくなり本発明
の目的であるバックフォーカスを充分に長く保つことが
困難となり、下限を越えると広角端において第２群から
発散してくる光線束が第３群に入射する際に発生する高
次の球面収差を補正することが困難となって高性能化を
達成できなくなる。
【００４１】さて、望遠端の色収差を充分に補正するた
めに第２群は、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも
１枚の正レンズで構成されていればよいが、本実施例で
は前述のように第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔
を拡大するため該第２レンズ群の最も像面側に負レンズ
を配置してさらにバックフォーカスを長くすることに貢
献している。
めに第２群は、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも
１枚の正レンズで構成されていればよいが、本実施例で
は前述のように第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔
を拡大するため該第２レンズ群の最も像面側に負レンズ
を配置してさらにバックフォーカスを長くすることに貢
献している。
【００４２】また更に良好な収差補正、特に色収差を良
好に補正するためには、第１〜３、第９実施例に示す如
く第３群に少なくとも１つの接合レンズを有することで
ある。先にも述べたように、ビデオカメラの高画質化に
ともない、従来あまり問題にならなかった色収差、特に
倍率色収差が問題となりこれを良好に補正している。
好に補正するためには、第１〜３、第９実施例に示す如
く第３群に少なくとも１つの接合レンズを有することで
ある。先にも述べたように、ビデオカメラの高画質化に
ともない、従来あまり問題にならなかった色収差、特に
倍率色収差が問題となりこれを良好に補正している。
【００４３】又、本実施例では、第１レンズ群の像を小
さくするために開口絞りを第３レンズ群直前に配置した
が、この位置に限ることなく、第３レンズ群と第４レン
ズ群との間でも、、又、第３レンズ群中の負レンズと正
レンズとの間でもさしつかえない。
さくするために開口絞りを第３レンズ群直前に配置した
が、この位置に限ることなく、第３レンズ群と第４レン
ズ群との間でも、、又、第３レンズ群中の負レンズと正
レンズとの間でもさしつかえない。
【００４４】尚、本実施例では、第３レンズ群を順に
負、正として、射出瞳を長くし、ズームレンズを射出す
る光線の状態か略テレセントリックとなるようにして、
その後方に配置された色分解プリズムに入射する光線の
角度を緩くすることにより、色分解系の波長による反射
特性変化を解消し、色分解を忠実に行い画像の色再現性
を非常に良くしている。
負、正として、射出瞳を長くし、ズームレンズを射出す
る光線の状態か略テレセントリックとなるようにして、
その後方に配置された色分解プリズムに入射する光線の
角度を緩くすることにより、色分解系の波長による反射
特性変化を解消し、色分解を忠実に行い画像の色再現性
を非常に良くしている。
【００４５】また、本レンズのように高倍率のレンズで
は、テレ端の焦点距離が非常に長くなり、テレ端および
その付近の性能が該第２群に大きく影響されてくる。そ
して、この第２レンズ群に非球面を導入すれば光学性能
を上げることが可能である。
は、テレ端の焦点距離が非常に長くなり、テレ端および
その付近の性能が該第２群に大きく影響されてくる。そ
して、この第２レンズ群に非球面を導入すれば光学性能
を上げることが可能である。
【００４６】なお、非球面は、基本的に球面収差の補正
を目的としているため、レンズの周辺部にいくにしたが
って正の屈折力が弱くなる形状となることが望ましい。
を目的としているため、レンズの周辺部にいくにしたが
って正の屈折力が弱くなる形状となることが望ましい。
【００４７】更に、良好な収差補正、特に色収差を良好
に補正するためには、第４群中の少なくとも１つの正レ
ンズは、 νd ＞６４．０ を満足するガラスで構成することである。ただし、νd
はガラスのアッベ数である。
に補正するためには、第４群中の少なくとも１つの正レ
ンズは、 νd ＞６４．０ を満足するガラスで構成することである。ただし、νd
はガラスのアッベ数である。
【００４８】この条件式は、倍率色収差を良好に補正す
るための条件で、条件式の下限値を越えてアッベ数を小
さくすると、倍率色収差がアンダーになり好ましくな
い。
るための条件で、条件式の下限値を越えてアッベ数を小
さくすると、倍率色収差がアンダーになり好ましくな
い。
【００４９】以下に、本発明の実施例を記載する。
【００５０】数値実施例において、Ｒｉは物体側より順
に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉは、物体側より
順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉはそ
れぞれ物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折
率とアッベ数である。
に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉは、物体側より
順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉはそ
れぞれ物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折
率とアッベ数である。
【００５１】また、数値実施例１におけるＲ２８〜Ｒ２
９、数値実施例２、３、９におけるＲ２６〜Ｒ２７、数
値実施例４〜８におけるＲ２４〜Ｒ２５等は保護ガラス
部、数値実施例１におけるＲ３０〜Ｒ３３、数値実施例
２、３、９におけるＲ２８〜Ｒ３１数値実施例４〜８に
おけるＲ２６〜Ｒ２９等は、色分解プリズム、光学フィ
ルター、フェースプレート等のガラスブロックを示す。
９、数値実施例２、３、９におけるＲ２６〜Ｒ２７、数
値実施例４〜８におけるＲ２４〜Ｒ２５等は保護ガラス
部、数値実施例１におけるＲ３０〜Ｒ３３、数値実施例
２、３、９におけるＲ２８〜Ｒ３１数値実施例４〜８に
おけるＲ２６〜Ｒ２９等は、色分解プリズム、光学フィ
ルター、フェースプレート等のガラスブロックを示す。
【００５２】又、前述の各条件式と数値実施例における
諸数値との関係を表−１に示す。
諸数値との関係を表−１に示す。
【００５３】非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂
直方向Ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、各非球面係数をＫ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとしたとき、
直方向Ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、各非球面係数をＫ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとしたとき、
【００５４】
【外３】 なる式で表している。
【００５５】また例えば「ｅ−０X 」の表示は「１
０-X」を意味する。
０-X」を意味する。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【外４】
【００５８】
【外５】
【００５９】
【外６】
【００６０】
【外７】
【００６１】
【外８】
【００６２】
【外９】
【００６３】
【外１０】
【００６４】
【外１１】
【００６５】
【外１２】
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように構成することによ
り、変倍比１５以上と高変倍でＦＮｏ．１．６程度と大
口径を確保しながらも、色分解用プリズム等の光学素子
やズームレンズ部の保護を目的とした光学素子が入るバ
ックフォーカス空間を充分に確保しつつ全ズーム域・全
物体距離にわたって良好な性能を有するリアフォーカス
式のズームレンズの提供が可能になり、このズームレン
ズを用いて小型軽量高性能なレンズ着脱式ビデオカメラ
を実現することができる。
り、変倍比１５以上と高変倍でＦＮｏ．１．６程度と大
口径を確保しながらも、色分解用プリズム等の光学素子
やズームレンズ部の保護を目的とした光学素子が入るバ
ックフォーカス空間を充分に確保しつつ全ズーム域・全
物体距離にわたって良好な性能を有するリアフォーカス
式のズームレンズの提供が可能になり、このズームレン
ズを用いて小型軽量高性能なレンズ着脱式ビデオカメラ
を実現することができる。
【図１】本発明に関する数値実施例１のレンズ断面図。
【図２】本発明に関する数値実施例２のレンズ断面図。
【図３】本発明に関する数値実施例３のレンズ断面図。
【図４】本発明に関する数値実施例４のレンズ断面図。
【図５】本発明に関する数値実施例５のレンズ断面図。
【図６】本発明に関する数値実施例６のレンズ断面図。
【図７】本発明に関する数値実施例７のレンズ断面図。
【図８】本発明に関する数値実施例８のレンズ断面図。
【図９】本発明に関する数値実施例９のレンズ断面図。
【図１０】本発明に関する数値実施例１の諸収差図。
【図１１】本発明に関する数値実施例２の諸収差図。
【図１２】本発明に関する数値実施例３の諸収差図。
【図１３】本発明に関する数値実施例４の諸収差図。
【図１４】本発明に関する数値実施例５の諸収差図。
【図１５】本発明に関する数値実施例６の諸収差図。
【図１６】本発明に関する数値実施例７の諸収差図。
【図１７】本発明に関する数値実施例８の諸収差図。
【図１８】本発明に関する数値実施例９の諸収差図。
【図１９】本発明に関するズームレンズの原理図。
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 ｇ ｇ線 ｄ ｄ線 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面
Claims (4)
- 【請求項１】 物体側より順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈
折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レ
ンズ群を有し、 前記第２レンズ群と前記第４レンズ群を移動させてズー
ミングを行い前記第４レンズ群を移動させてフォーカス
を行うリアフォーカス式ズームレンズであって、前記第
３レンズ群は、最も像面側に正レンズを有し、該正レン
ズの像面側のレンズ面は物体側に比べて強い屈折面を有
することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。 - 【請求項２】 広角端無限遠物体における該ズームレン
ズの最終面から像面までの距離を空気に換算した時の長
さをＢＦ、広角端における全系の焦点距離とＦナンバ
ー、半画角を各々ｆW 、ＦNW、 ωとおいたとき 【外１】 なる条件式を満足することを特徴とする請求項１リアフ
ォーカス式のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記正レンズの物体側と像面側の曲率半
径を各々Ｒ31r 、Ｒ32r とし、前記正レンズ、そして前
記第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ31、ｆ3とした時 １．０＜｜Ｒ31r ／Ｒ32r ｜＜５．０ １．５＜ｆ3 ／ｆ32＜５．０ なる条件式を満足することを特徴とする請求項１のリア
フォーカス式ズームレンズ。 - 【請求項４】 前記第３レンズ群の正レンズは正屈折力
レンズと負屈折力レンズとの接合レンズであることを特
徴とする請求項１のリアフォーカス式のズームレンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8661896A JPH09281391A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | リアフォーカス式のズームレンズ |
| US08/831,730 US6226130B1 (en) | 1996-04-09 | 1997-04-01 | Zoom lens |
| US09/227,343 US6178049B1 (en) | 1996-04-09 | 1999-01-08 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8661896A JPH09281391A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | リアフォーカス式のズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281391A true JPH09281391A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=13892020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8661896A Withdrawn JPH09281391A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | リアフォーカス式のズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09281391A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999063380A1 (en) * | 1998-06-01 | 1999-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
| JP2002131638A (ja) * | 2000-10-19 | 2002-05-09 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| JP2002244037A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Canon Inc | 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器 |
| KR100406610B1 (ko) * | 2001-04-30 | 2003-11-20 | 삼성테크윈 주식회사 | 광각 투사 렌즈 |
| US6751028B1 (en) | 1998-03-10 | 2004-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus using the same |
| WO2004081631A1 (ja) * | 2003-03-14 | 2004-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | 小型ズームレンズ、及びこれを用いたデジタルカメラとビデオカメラ |
| JP2006243355A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| JP2007033553A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US7193787B2 (en) | 2004-01-30 | 2007-03-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus having the same |
| US7336419B2 (en) | 1998-06-01 | 2008-02-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens, still image camera comprising the zoom lens, and video camera comprising the zoom lens |
| JP2013037063A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| CN110262023A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-09-20 | 重庆奥根科技股份有限公司 | 一种四倍连续变焦4k高清光学系统 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8661896A patent/JPH09281391A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6751028B1 (en) | 1998-03-10 | 2004-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus using the same |
| WO1999063380A1 (en) * | 1998-06-01 | 1999-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens and video camera comprising the same |
| US7586683B2 (en) | 1998-06-01 | 2009-09-08 | Panasonic Corporation | Zoom lens, still image camera comprising the zoom lens, and video camera comprising the zoom lens |
| US7336419B2 (en) | 1998-06-01 | 2008-02-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zoom lens, still image camera comprising the zoom lens, and video camera comprising the zoom lens |
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| JP2002244037A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Canon Inc | 防振機能を有した変倍光学系及びそれを用いた光学機器 |
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| US7312932B2 (en) | 2004-01-30 | 2007-12-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus having the same |
| JP2006243355A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
| US7738185B2 (en) | 2005-03-03 | 2010-06-15 | Sony Corporation | Zoom lens and imaging apparatus |
| JP2007033553A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2013037063A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| CN110262023A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-09-20 | 重庆奥根科技股份有限公司 | 一种四倍连续变焦4k高清光学系统 |
| CN110262023B (zh) * | 2019-07-17 | 2022-03-22 | 成都优视光电技术有限公司 | 一种四倍连续变焦4k高清光学系统 |
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