JPH10170827A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

Info

Publication number
JPH10170827A
JPH10170827A JP8352055A JP35205596A JPH10170827A JP H10170827 A JPH10170827 A JP H10170827A JP 8352055 A JP8352055 A JP 8352055A JP 35205596 A JP35205596 A JP 35205596A JP H10170827 A JPH10170827 A JP H10170827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
zoom lens
group
zoom
object side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8352055A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10170827A5 (ja
Inventor
Katsuhisa Tsutsumi
勝久 堤
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.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority to JP8352055A priority Critical patent/JPH10170827A/ja
Priority to US08/967,946 priority patent/US5991092A/en
Publication of JPH10170827A publication Critical patent/JPH10170827A/ja
Publication of JPH10170827A5 publication Critical patent/JPH10170827A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】結像作用を有するマスターレンズ部において、
開口絞りの物体側に、負の屈折力を有する光束発散レン
ズ部を配設することにより、ペッツバール和が負に大き
くなることを抑制し、像面周辺における画質の劣化を抑
制する。 【構成】 マスターレンズ群Mにおいて、負の屈折力を
有する凹レンズL18を開口絞り2より物体側に配するこ
とで、広角端におけるズームレンズ第2群Z2と凹レン
ズL18との間隔を狭くして入射光束を早い段階で緩やか
に発散させるようにし、ペッツバール和が負に大きくな
ることを抑制する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高解像力、高変倍
化、広画角化、小型軽量化等が要求される、テレビカメ
ラやビデオカメラに搭載されるズームレンズに関し、特
に高変倍で広画角かつ小型軽量化を満足しつつ変倍範囲
全域で良好な光学性能を有するズームレンズに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来よりテレビカメラやビデオカメラ等
のズームレンズは、高変倍かつ高性能であることが要求
されている。また、最近のカメラに用いられる撮像デバ
イスは、そのほとんどがCCD(固体撮像素子)であ
り、画面全域で高解像度が要求されるため、そのカメラ
に用いられるズームレンズは、変倍範囲全域で画面周辺
部まで均一に高解像力を有することが要求される。
【0003】また、カメラの小型化に伴い、これに用い
られるズームレンズも小型化が要求される。さらに、一
般に放送局向けテレビカメラ用レンズは、撮像素子の前
方に色分解光学系や各種フィルタが挿入されるため、長
いバックフォーカスを有していることが要求されてい
る。
【0004】これらの要求を満足するズームレンズとし
ては、変倍時固定で正の屈折力を有する第1群、変倍作
用を有する負の屈折力を有する第2群、第2群の変倍作
用に伴い発生する像面移動を補正する正の屈折力を有す
る第3群、変倍時固定で結像作用を有する第4群で構成
されるものが多く知られている。
【0005】例えば、特開平6−59191号に記載さ
れたものは、変倍範囲全域にわたって高い光学性能を得
るために、各群が適切な屈折力配分を有するようなレン
ズ構成とし、さらに適切なレンズ面を非球面形状とする
構成とされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな放送局向けテレビ用のズームレンズの場合には、変
倍部すなわち上記第2群と上記第3群の焦点距離を各々
小さくし、広角端での変倍部の長さを出来るだけ短くす
ること、およびこれに伴い、上記第1群の外径を小さく
することでレンズ全体の小型軽量化を図ることが考えら
れるが、その反面、前記第2群の負の屈折力が大きくな
ることでペッツバール和が負に大きくなる傾向にある。
【0007】従来より、非点収差を小さくして像面を平
坦なものとするにはペッツバール和を小さくする必要が
あることが知られているが(共立出版 「レンズ設計
法」松居吉哉著110〜111頁等に記載)、特に、上
記高解像力を要求される放送局向けテレビ用のズームレ
ンズでは、ペッツバール和の値を適切に設定しないと、
特に画面周辺部のサジタル像面の劣化が全変倍域で生じ
てしまう。
【0008】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、いわゆる4群ズームレンズにおいて、高解像力、
高変倍化、広画角化、小型軽量化の各要件を満足させる
とともに、ペッツバール和の値を適切に設定して、特に
画面周辺部のサジタル像面の劣化を防止し得るズームレ
ンズを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、変倍時固定で、全体で正の屈折力を有するフォーカ
スレンズ部と、変倍作用およびこの変倍作用に伴い発生
する像面移動を補正するズームレンズ部と、開口絞りを
備えた結像作用を有するマスターレンズ部とを物体側か
らこの順に配してなるズームレンズにおいて、前記フォ
ーカスレンズ部と前記ズームレンズ部の合成レンズ系が
正の屈折力を有するように構成され、前記マスターレン
ズ部において、前記開口絞りの物体側には、変倍時固定
で全体として負の屈折力を有する少なくとも1枚のレン
ズからなる光束発散レンズ部を配設してなることを特徴
とするものである。
【0010】また、前記光束発散レンズ部の、最も物体
側のレンズ面が凹面をなすように構成することが好まし
い。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例に
ついて図面を参照しつつ説明する。
【0012】〈実施例1〉図1、2、3(図2および図
3は図1の一部拡大図である)は実施例1のズームレン
ズのレンズ構成を示す断面図である。これらの図に示す
実施例1のズームレンズは、物体側より順に、8枚のレ
ンズL1〜L8よりなる、全体として正の屈折力を有する
フォーカスレンズ群Fと、4枚のレンズL9〜L12より
なる、全体として負の屈折力を有する変倍作用を有する
ズームレンズ第1群Z1と、5枚のレンズL13〜L17
りなり、ズームレンズ第1群Z1の変倍作用に伴って生
じる像面移動を補正する、全体として正の屈折力を有す
るズームレンズ第2群Z2と、11枚のレンズL18〜L
28および開口絞り2よりなり結像作用を有するマスター
レンズ群Mと、プリズム部Pを配設してなる。さらに、
マスターレンズ群Mは、前マスター群M1と後マスター
群M2とからなり、これら2つの前後マスター群M1、M
2の間は略アフォーカル系となっている。
【0013】このズームレンズは、上記2つのズームレ
ンズ群Z1、Z2の間隔を変化させながら光軸Xに沿っ
て移動せしめることにより全系の焦点距離fを変化させ
るとともに、マスターレンズ群Mにより光束を結像面1
上の結像位置に効率良く集束させるようにしたものであ
る。なお、上記ズームレンズ群Z1、Z2は、広角端か
ら望遠端への変倍途中において、両者の結像倍率が同時
に−1となるように移動させている。
【0014】ところで、上記前マスター群M1では、開
口絞り2の物体側であって、この前マスター群M1の最
も物体側よりに1つの凹レンズL18を配設している。ズ
ームレンズ第1群Z1とズームレンズ第2群Z2がそれ
ぞれ凹、凸の屈折力で構成されるズームレンズ群の場
合、変倍時固定で全体で結像作用を有するマスターレン
ズ群Mのうち上記前マスター群M1は、本実施例の如
く、開口絞り2の前段に配される、上記凹レンズL18
含む負の屈折力を有する群(図9のLA)と、開口絞り
2の後段に配される、全体として正の屈折力を有するレ
ンズ群(図9のLB)で構成されることが望ましい。す
なわち、このような構成とすることにより、ズームレン
ズ第2群Z2を通過した軸上近軸光線は、図9の実線で
示す如く収束傾向にあるため、負の屈折力を有する凹レ
ンズL18(LA)を開口絞り2より物体側に配すること
で、広角端における前記ズームレンズ第2群Z2と凹レ
ンズL18との間隔を狭くして、上述したLAにかかる軸
上近軸光線高を大きくし、LAの負の屈折力を小さくで
きることによりペッツバール和が負に大きくなることを
抑制することが可能である。
【0015】さらに、このような構成を計算式を用いて
説明すると以下のようになる。すなわち、レンズ全系の
焦点距離をf、第i面の屈折率をni、第i面の焦点距
離をfi、s1=−∞の時のh1の値を〔h1〕∞とする
と、
【式1】 と表される。
【0016】また、空気中に置かれたレンズでは
〔h1〕∞=1とおけるから、 1/f=φ 、 1/fi=φi (φ、φi は、それぞれレンズ全系、第i番目のレンズ
の屈折力)とすれば、
【式2】 と表される。
【0017】したがって、凹レンズの場合にはその〔h
1〕∞が大きい場合程凹レンズの屈折力が小さくて済
み、ペッツバール和が負に大きくなることを抑えること
ができる。次に、この実施例1にかかるズームレンズの
各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚お
よび各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸
上面間隔という)D(mm)、各レンズのd線におけ
る、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表1に示す。
【0018】なお、表中の数字は物体側からの順番を表
すものである。また、本実施例の広角端から望遠端まで
の焦点距離fおよびFNoは表2の上部に示す如く設定さ
れており、広角端(8.47mm)、中間(84.7mm)および望
遠端(146.45mm)における表1中の群間隔d1、d2およびd
3の値は表2の下部に示す如く設定されている。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】 なお、ペッツバール和は0.00432とされている。
【0021】〈実施例2〉図4、5、6(図5および図
6は図4の一部拡大図である)は実施例2のズームレン
ズのレンズ構成を示す断面図である。これらの図に示す
実施例2のズームレンズは、基本的には実施例1のもの
と略同様の構成とされているが、実施例2におけるズー
ムレンズ第2群Z2が2つのレンズ群Z2(4枚のレン
ズL13〜L16からなる)、Z3(2枚のレンズL17、L
18からなる)に分離されて構成されている(以下、ズー
ムレンズ第2群Z2、ズームレンズ第3群Z3と称す
る)。
【0022】次に、この実施例2にかかるズームレンズ
の各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚
および各レンズ間の空気間隔D(mm)、各レンズのd
線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表3に示
す。なお表中の数字は物体側からの順番を表すものであ
る。
【0023】また、本実施例の広角端から望遠端までの
焦点距離fおよびFNoは表4の上部に示す如く設定され
ており、広角端(12.28mm)、中間(122.8mm)および望
遠端(212.38mm)における表3中の群間隔d1、d2、d3お
よびd4の値は表4の下部に示す如く設定されている。
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】 なお、ペッツバール和は0.00181とされている。
【0026】〈比較例1〉図7は比較例1のズームレン
ズの一部レンズ構成(マスターレンズ群Mおよびプリズ
ム部P)を示す断面図である。なお、フォーカスレンズ
群Fと、ズームレンズ第1群Z1と、ズームレンズ第2
群Z2は上記実施例1のものと全く同一のものを用いて
いる。この図7に示す比較例1のズームレンズでは、開
口絞り2が前マスター群M1から外れ、その物体側に配
されており、したがってズームレンズ第2群Z2と開口
絞り2の間にはレンズが配されていない。ズームレンズ
第2群Z2を通過した軸上近軸光線は、前マスター群M
1を構成する負および正のレンズ群L′A、LBにより結
像されるが、図9の破線で示す如く、実施例1のLA
りズームレンズ第2群Z2から離れた位置で負レンズ群
(L′A)ではね上げられることとなるため前述した
〔h1〕∞の値が小さくなり、L′Aの負の屈折力が大き
くなる。これによりペッツバール和が負に大きくなって
しまい、像面周辺における画質の劣化が大きくなる。
【0027】次に、この比較例1にかかるズームレンズ
の各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚
および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して
軸上面間隔という)D(mm)、各レンズのd線におけ
る、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表5に示す。
【0028】なお表中の数字は物体側からの順番を表す
ものである。また、本比較例の広角端から望遠端までの
焦点距離fおよびFNoは表5の下部に示す如く設定され
ている。
【0029】
【表5】 なお、ペッツバール和は0.00071とされている。
【0030】〈比較例2〉図8は比較例2のズームレン
ズの一部レンズ構成(マスターレンズ群Mおよびプリズ
ム部P)を示す断面図である。なお、フォーカスレンズ
群F、ズームレンズ第1群Z1、ズームレンズ第2群Z
2およびズームレンズ第3群Z3は上記実施例2のもの
と全く同一のものを用いている。この図8に示す比較例
2のズームレンズでは、上記比較例1のものと同様に開
口絞り2が前マスター群M1から外れ、その物体側に配
されており、したがってズームレンズ第3群Z3と開口
絞り2の間にはレンズが配されていない。ズームレンズ
第3群Z3を通過した軸上近軸光線は、前マスター群M
1を構成する負および正のレンズ群L′A、LBにより結
像されるが、実施例2のLAよりズームレンズ第3群Z
3から離れた位置で負レンズ群(L′A)ではね上げら
れることとなるため前述した〔h1〕∞の値が小さくな
り、L′Aの負の屈折力が大きくなる。これによりペッ
ツバール和が負に大きくなってしまい、像面周辺におけ
る画質の劣化が大きくなる。
【0031】次に、この比較例2にかかるズームレンズ
の各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚
および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して
軸上面間隔という)D(mm)、各レンズのd線におけ
る、屈折率Nおよびアッベ数νの値を表6に示す。なお
表中の数字は物体側からの順番を表すものである。
【0032】また、本比較例の広角端から望遠端までの
焦点距離fおよびFNoは表6の下部に示す如く設定され
ている。
【0033】
【表6】 なお、ペッツバール和は-0.00134とされている。
【0034】図10、13、16および19は上記各実
施例および各比較例のズームレンズの広角端における諸
収差(球面収差、非点収差およびディストーション)を
示す収差図であり、図11、14、17および20は上
記各実施例および各比較例のズームレンズの中間位置に
おける諸収差(球面収差、非点収差およびディストーシ
ョン)を示す収差図であり、図12、15、18および
21は上記各実施例および各比較例のズームレンズの望
遠端における諸収差(球面収差、非点収差およびディス
トーション)を示す収差図である。なお、各球面収差図
にはd線およびg線に対する収差が、各非点収差図には
サジタル(S)像面およびタンジェンシャル(T)像面
に対する収差が示されている。これらの収差図から明ら
かなように、上述した各実施例のズームレンズによれ
ば、各収差を良好に補正することができる。
【0035】なお、本発明のズームレンズとしては上記
実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ
群を構成するレンズの形状は適宜選択し得る。また、ズ
ームレンズ群として上述したズームレンズ第1群Z1を
2つに分割するような構成とすることも可能である。
【0036】
【発明の効果】本発明のズームレンズによれば、結像作
用を有するマスターレンズ部において、開口絞りの物体
側に、変倍時固定で全体として負の屈折力を有する少な
くとも1枚のレンズからなる光束発散レンズ部を配設し
ており、広角端におけるズームレンズ部と光束発散レン
ズ部との間隔を狭くして、ペッツバール和が負に大きく
なることを抑制するようにしている。これにより、諸収
差、特に非点収差を良好なものとすることができ、像面
周辺における画質の劣化を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係るレンズ基本構成を示す
概略図
【図2】本発明の実施例1に係るレンズ基本構成の一部
を示す概略図
【図3】本発明の実施例1に係るレンズ基本構成の一部
を示す概略図
【図4】本発明の実施例2に係るレンズ基本構成を示す
概略図
【図5】本発明の実施例2に係るレンズ基本構成の一部
を示す概略図
【図6】本発明の実施例2に係るレンズ基本構成の一部
を示す概略図
【図7】比較例1に係るレンズ基本構成の一部を示す概
略図
【図8】比較例2に係るレンズ基本構成の一部を示す概
略図
【図9】本発明の作用を説明するための概略図
【図10】実施例1に係るレンズの広角端における収差
【図11】実施例1に係るレンズの中間位置における収
差図
【図12】実施例1に係るレンズの望遠端における収差
【図13】実施例2に係るレンズの広角端における収差
【図14】実施例2に係るレンズの中間位置における収
差図
【図15】実施例2に係るレンズの望遠端における収差
【図16】比較例1に係るレンズの広角端における収差
【図17】比較例1に係るレンズの中間位置における収
差図
【図18】比較例1に係るレンズの望遠端における収差
【図19】比較例2に係るレンズの広角端における収差
【図20】比較例2に係るレンズの中間位置における収
差図
【図21】比較例2に係るレンズの望遠端における収差
【符号の説明】
1 〜L31 レンズおよびプリズム R1 〜R57 レンズ面の曲率半径 D1 〜D56 レンズ面間隔(レンズ厚) X 光軸 P プリズム 1 結像面 2 開口絞り

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変倍時固定で、全体で正の屈折力を有す
    るフォーカスレンズ部と、変倍作用およびこの変倍作用
    に伴い発生する像面移動を補正するズームレンズ部と、
    開口絞りを備えた結像作用を有するマスターレンズ部と
    を物体側からこの順に配してなるズームレンズにおい
    て、 前記フォーカスレンズ部と前記ズームレンズ部の合成レ
    ンズ系が正の屈折力を有するように構成され、 前記マスターレンズ部において、前記開口絞りの物体側
    には、変倍時固定で全体として負の屈折力を有する少な
    くとも1枚のレンズからなる光束発散レンズ部を配設し
    てなることを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記光束発散レンズ部の、最も物体側の
    レンズ面が凹面をなすことを特徴とする請求項1記載の
    ズームレンズ。
JP8352055A 1996-12-11 1996-12-11 ズームレンズ Pending JPH10170827A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8352055A JPH10170827A (ja) 1996-12-11 1996-12-11 ズームレンズ
US08/967,946 US5991092A (en) 1996-12-11 1997-11-12 Zoom lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8352055A JPH10170827A (ja) 1996-12-11 1996-12-11 ズームレンズ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10170827A true JPH10170827A (ja) 1998-06-26
JPH10170827A5 JPH10170827A5 (ja) 2004-07-15

Family

ID=18421481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8352055A Pending JPH10170827A (ja) 1996-12-11 1996-12-11 ズームレンズ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5991092A (ja)
JP (1) JPH10170827A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007316288A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP2012141646A (ja) * 2012-04-26 2012-07-26 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10333034A (ja) * 1997-06-03 1998-12-18 Olympus Optical Co Ltd 光学系
EP1530071B1 (en) * 2003-11-06 2016-02-17 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image taking system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3057921B2 (ja) * 1992-08-06 2000-07-04 キヤノン株式会社 ズームレンズ
US5745300A (en) * 1993-02-17 1998-04-28 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens of the inner focus type
JP3102200B2 (ja) * 1993-03-31 2000-10-23 キヤノン株式会社 ズームレンズ
US5760967A (en) * 1993-11-30 1998-06-02 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens
JP3827251B2 (ja) * 1996-07-16 2006-09-27 フジノン株式会社 ズームレンズ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007316288A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP2012141646A (ja) * 2012-04-26 2012-07-26 Canon Inc ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5991092A (en) 1999-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3584107B2 (ja) ズームレンズ
JP3927670B2 (ja) ズームレンズ
JP3363571B2 (ja) リヤフォーカス式のズームレンズと撮像系
JPH1062686A (ja) インナーフォーカシングタイプのズームレンズ
JP2000284177A (ja) 3群ズームレンズ
JPH07248449A (ja) ズームレンズ系
JPH0777656A (ja) ズームレンズ
JPH09258102A (ja) インナーフォーカシングタイプのズームレンズ
JP2001004919A (ja) ズームレンズ
US6038082A (en) Wide-angle zoom lens
JPH0627377A (ja) ズームレンズ
JP3412908B2 (ja) ズームレンズ
JP2001208969A (ja) 広角ズームレンズ
JPH06130290A (ja) 小型固定焦点レンズ
JPH07140388A (ja) ズームレンズ
JP2001228396A (ja) 色消しレンズおよびこれを用いたズームレンズ
JP4007468B2 (ja) バックフォーカスの長い広角レンズ
JPH0414763B2 (ja)
JP2003043358A (ja) ズームレンズ
JP3085823B2 (ja) 非球面ズームレンズとそれを用いたビデオカメラ
JP3576679B2 (ja) ズームレンズ
JP2605386B2 (ja) コンパクトなズームレンズ
JPH05127082A (ja) 小型のズームレンズ
JPH0814654B2 (ja) 小型のズ−ムレンズ
JP3540349B2 (ja) バックフォーカスの長い広角レンズ

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040812

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041008

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050811