JPS5898720A

JPS5898720A - コンパクトな４群型ズ−ムレンズ

Info

Publication number: JPS5898720A
Application number: JP56196283A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Fujii; 藤井　澄
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-12-08
Filing date: 1981-12-08
Publication date: 1983-06-11
Also published as: JPH0138283B2; US4592626A; DE3245250C2; DE3245250A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はズームレンズで特にズーミングの際の移動方式
に特徴を有する４群型ズームルンズに関するものである
。

従来の４群型ズームレンズは一般に正の屈折力を有する
フォーカシング群と、負の屈折力を有するバリエータ−
と、正の屈折力を有するコンペンセーターと、正の屈折
力を有するマスターレンズとより構成されている。そし
て周知のようにバリエータ−を光軸上で移動せしめるこ
とによってズーミングを行なうと共にその際に生ずる像
面の移動をコンペンセーターを光軸上でバリエータ−の
移動と同時に移動させて補正するようにしている。

更にフォーカシング群を移動させてレンズ系のフォーカ
シングを行なうものである。

このような従来の４群型ズームレンズは、バリエータ−
およびコン、ペンセーターの可動群の移動量が比較的太
であるためレンズ系が大型になる欠点を有している。特
にズーム比が大になるようにする場合は、この移動量が
大になる。又、移動量が比較的小であってズーム比を犬
にするためには、可動群とりわけバリエータ−のパワー
を犬にする必要がある。しかしバリエータ−のパワーを
犬にすると収差が悪化し又移動した時の収差変動も大゛
きくなり、これらの補正をすることが可成り困難になる
。又収差補正のためにはレンズ枚数を増やす必要性が生
ずる等のためレンズ系がコンパクトになし得なくなる。

本発明は以上のような従来の４群型の欠点を除去するた
めになされたもので、ズーミングのだめのバリエータ−
を第２群と第３群の二つに分けると共に第１群も可動群
としてこれをコンペンセーターとした従来にない移動方
式を採用することによって変倍比の大きい収差補正の容
易なしかも望遠比の小さいコンパクトな４群型ズームレ
ンズを提供するものである。

第１図は本発明ズームレンズの各群およびその移動方式
を図式的に示したものであって、物体側より正の屈折力
を持つ第１群Ｉと、負の屈折力を持つ第２群■と、正の
屈折力を持つ第３群瓜と、負の屈折力を持つ第４群■と
より構成されている。

これら各群のうち、第２群■と第３群瓜とを図示するよ
、うに移動させることによって、変倍を行なうようにし
ている。つまり第２群■と第３群瓜とでバリエータ−を
構成している。そしてこれら第２群■、第３群■の図示
するような移動に対し第１群Ｉを図示するように移動し
て像面のずれを補正するようにした。つまり第１群はフ
ォーカシングレンズであると共にコンペンセーターとし
ての働きをもするようにしである。第４群■はズーミン
グ中固定で、第３群によってできる像を最終像面へある
倍率でリレーさせるだめのもので、リレーレンズである
。

このような構成で上記のように各群が移動するレンズ系
において、第１群、第２群、第３群の焦点距離を夫々ｆ
１．ｆ２１．ｆ３、第１図における状態Ｗでの第２群の
倍率をβ２Ｗ’状態Ｔでの第２群の倍率をβ２７、第３
群の状態ＷおよびＴでの倍率を夫々β３Ｗ’β３０、第
４群の倍率をβ４とするとき、レンズが薄＾レンズであ
るとすると次の式（１）、（２）で示す関係が成立つ。

を零とした。

又状態Ｗにおける全系の焦点距離をｆｗ、状態Ｔにおけ
る全系の焦点距離をｆ、とするとｆｗ、ｆＴは次の式（
８）、（４）にて表わせる。

ｆｗ＝ｆ１・β２ｗ・βａｗ・β４（８）ｆＴ＝ｆ’、
・β２．・β３．・β４　　　　　　　　（４）したが
ってズームレンズのズーム比Ｖは次の式４式％（５）式からズーム比Ｖが与えられた場合でもｖ２とＶ
３とはある程度任意に定めることができる。したがって
式ｆｌ）　、　ｆ２）　、　（５１からあるズーム範囲
のレンズ本発明の目的にかなったズームレンズを構成す
ることができる。

例えば、全長が短く収差が悪化くならないために又移動
距離が犬にならないために、可動群の倍率は１倍を含む
ように変化させるのが一般的である。これらの点を考え
、β２ｗは−０，５程度がよい。

又第３群の倍率が高くなるとバックフォーカスｆＢが長
くなる。しかし第３群の倍率を低くしすぎると焦点距離
が小になり、収差補正上好ましくない。以上の点からβ
３Ｔは−１，５程度が好ましい。

更に本発明ズームレンズは変倍作用を第２群と第３群と
に分けた点にある。この効果をいかすためには第２群の
変倍比と第３群の変倍比はほぼ等いハ更に以上の各値が決まるとβ４はほぼ決まってしまう。

上述のように各値を選んだ場合は、β４は１４３となる
。

以上の理由から本発明の目的を達成するズーム更に各群
の焦点距離ｆ、’Ｉｆ２．ｆ３．ｆ４は、実用上可能で
一般的に妥当な値として次のものが考えられる。

ｆ１＝３　、　ｆ２＝−１、ｆ３＝１　、　ｆ４＞３．
５ここでｖ＝３のズームレンズを作るとすると、■２＝
■３＝１．７３となる。

又レンズの全長りは β２１．β３ｗなどは次の通りになる。

β２．　＝−０，８６６、β３ｗ＝　　０．８６６　＋
　ＬＷ＝　４．２　ＨＬＴ、＝　４．９４　、　ｆｗ＝
　）ヰ將＋　ｆＴ＝　耕翻ただしＬｗ、ＬＴは夫々ワイ
ド端、テレ端における全長である。

以上の例から明らかなように所期のズームレンズが得ら
れることがわかる。

このようなレンズ系の開口絞りは第３群の前に配置する
のが前玉径との関係上好都合である。この場合絞りは第
３群に固定して第３群と共に移動するようにしても又第
３群の前方の空間に固定してもよい。

以上のようなズーム型式のレンズ系においては、第１群
としては負レンズと２枚の正レンズ又は負レンズと正レ
ンズの接合レンズと正レンズにて構成し、第２群は２枚
以上の負レンズを含む４枚のレンズにて構成し、第３群
は１枚の負レンズを含むトリプレットタイプの５枚構成
のレンズにて構成することが望ましい。第３群を上記の
ように構成するのは、この第３群に変倍作用をもたせる
ためで、第２群との間隔を保ちかつ第３群の倍率を上げ
るためには第３群の主点位置を極力前方に出しておく必
要があるからである。第１群かも第３群までを以上のよ
うに構成した時、第４群のリレーレンズはこの群で極端
な倍率の色収差を発生させないように少なくとも正レン
ズ、負レンズの各一枚以上のレンズからなる負のレンズ
群にする必要がある。

本発明のような移動方式を採用したズームレンズにおい
ては、第２群の変倍比と第３群の変倍比をどう配分する
かと云う点がズーミングさせた時の収差変動をバランス
させる上で次に重要な点であ゛る。第３群は正のパワー
の群なので、あまり大きな変倍比を負担させると全長が
長くなり好ましくない。又第２群の変倍比を大きくしす
ぎると、第２群の発散作用によるコマ収差、歪曲収差の
変動が大きくなり好ましくない。

以上の理由から、第２群の変倍比が第３群の変倍比の半
分ぐらいから、２倍位までが適当である。

倍率は、第４群の像面彎曲の補正作用と、全系の焦点距
離を長く保つためとから次の条件を満足する必要がある
。

１．５〉　　β４〉１このβ４が１以下になると像面彎曲の補正作用が弱くな
り、１．５以上の場合は第１群から第３群までの収差の
発生が大になるとともにバックフォーカスが長くなりす
ぎ全長の点で好ましくない。

以上説明したような本発明のズームレンズにお　・りて
極子近距離の物体に°フォーカシングする時（マ呻クロ
撮影する時）には第３群を物体側へ移動させることによ
って可能となる。それは、特にワイド端においてこの第
３群が等倍からはずれ、物体側へ移動させられると、全
系の後側焦点位置を物体側へ引き寄せる効果を有するの
で、必然的に極子近距離にフォーカシングすることが出
来るようになる。

同様に第４群を像側に移動させると、穂４群による像倍
率を減少させることになり、同様に極子近距離の物体に
フォーカシングを行なうことができる。

以上の第３群によるフォーカシングと、第４群によるフ
ォーカシングを同時に行なうことも可能である。つまり
第３群を物体側へ移動させると同時に第４群を像側へ移
動させて極子近距離の物体にフォーカシングを行なうこ
メができる。　−次に以上説明した本発明のズームレン
ズの各実施例を示す。

実施例１ｄ１＝２．５　　　ｎ、　＝１．８０５１８　　　ｖ、
＝２５．４ｒ２＝６５．７１ｄ２＝１．２ｒ３＝５９．８８ｄ３＝７．５　　ｎ、、　＝１．４７０６９　　ν２＝
６７．４ｒ４＝−４８３，３３ｄ４．＝Ｏ，，１５ｒ５＝６１．６８ｄ５＝５．２−ｎ３＝１．５１６３３　　ｖ３＝６４．
２・ｒ６＝１１８．８６ｄ６（可変）ｒ、　＝−１８２５，４７ｄ、　＝３．８　　ｎ４＝１．６１７　　Ｗ４＝６２．
８ｒ８＝−７０：２６ｄ８工０．１２ｒ、＝２５５．６７ｄ、　＝１．４８　　ｎ５＝１．７７２５　　Ｗ、　＝
４９．７ｒ、。　＝３５．４６ｄ、、＝５．２ｒ、、＝−２６，２９ｄ、、＝１．４８　　ｎ６＝１．７８５９　　シロ＝４
４．２ｒ　、　２＝４９．７８ｄ１□＝１．４ｒ、３＝６１．７５ｄ、　３＝４．６　　ｎ、　＝１．８０５１８　　ｖ７
＝２５．４ｒ１４＝−７２，０１ｄ１４＝（可変）ｒ、５＝１４６．０１ｄ、５＝３゜５　　ｎ８＝１．４８７４９　　ｖ８＝７
０．２ｒ、６＝−９３，７２ｄ１６＝０．１２ｒ、、＝５３．０４ｄ、□＝４，４　　　ｎ、＝１．４８７４９　　　Ｍ、
＝７０．２ｒｉｓ　＝−２１９１，７３ｄｌ８　＝０．１２ｒｌ、＝２３．７２ｄｌ、＝５．４５　　ｎ１ｏ＝１．４８７４９　　　ν
、。＝７０，２ｒ２ｏ＝５２．７８ｄ２゜＝５．２ｒ２、＝１２７．７２ｄ２１＝１．８　　ｎ１□＝１．８０５１８　　ν１１
＝２５．４ｒ２□＝２３．３９ｄ２□＝２．２ｒ２３＝５１．１９ｄ２３＝４．５ｎ１２−１．６４７６９ν、２＝３３．
８ｒ２４　ビ９．１６ｄ２４（可変）ｒ２５＝２１０．６１ｄ２５＝４　　ｎ１３＝１．６５１２８　　ｖ、３＝３
８．３ｒ２６−２５７．５３ｄ２６＝４．５ｒ２．＝−３５，０９ｄ２７　；２ｎｌ　４＝１．７８５９　　　’１４　＝
４４．２ｒ２８濠６．４２ｆｄ６　　　　”　！４　　　　　ｄ２４６１．５　　
　　４，０９１　　　３４，８９５　　　５，４３１０
３．９　　　２８．４８　　　２０，６７１　　　８，
１５８１７５．５　　　３８，５９１　　　０，６５４
．１８，０６４〜＝１７１．２　　、　　ＬＴ＝１８４
．１　　、　　ｆＢ＝５４．４ｆ　＝　６１．５〜１７
５．５　　、　　Ｆ４ｒ１　＝１０９．６８ｄ、　＝′２．５　　ｎ、　＝１．７８４７２　　シ、
＝２５．７ｒ２＝５６．３６ｄ２＝２ｒ３＝５９．１５ｄ３＝６　　ｎ２＝１．５６８７３　　ｖ２＝６３．２
ｒ４＝１９５．２９ｄ４＝０．１５ｒ、、＝５５．９８ｒ６＝２５３．８４ｄ６（可変）ｒ７＝−３７７，５７ｄ７＝３．８　　ｎ４＝１．６２２８　　　シ４＝５７
．１ｒ８＝−６８．１３ｄｓ　＝０．１２ｒ、＝５４．５３ｄ、＝１．４８　　　ｎ５＝１．７８５９　　　ｖ５＝
４４．２ｒ、ｏ＝２７．３４ｄ、。＝５．’６ｒｌ、＝−２５，３１ｄ、　、　＝１．４８　　　ｎ６＝１．７７２５　　９
６＝４９．７ｒ、　２＝５５．９９ｄ１□＝１．２ｒ１３＝６４．９８ｄ１３＝４，１　　　ｎ７＝１．８４６６６　　　シフ
＝２３．９ｒ１４＝−１１９，６７ｄ、４（可変）ｒ１５＝−３９６，９９ｄ、、＝３．８　　ｎ８＝Ｌ　４８７４９　　ｖ８＝７
０．２ｒ、６＝　−４４，９８ｄ、６＝０．１２Ｔ、７−８５．６６ｄ、７＝３　１．　＝１．４８７４９　　ｖ、＝７０．
２ｒ、８＝−２０７，７８ｄ１８＝０．１２ｒｌ、＝２１．７８ｄ、、＝６．４５　　ｎ、。−１，４８７４９シ１ｏ＝
７０，２ｒ２ｏ＝４８．１７ｄ２ｏ；５．２ｒ２□　＝−３９７０，３ｄ２．　＝１．８　　ｎ、、　＝１．７８４７２　　シ
、、＝２５．７ｒ２２＝２４．０３ｄ２□＝２．２ｒ２３　＝４１，７８ｄ２３’＝４．５　　ｎ、２＝１，６４７６９　　シ、
２＝３３，８ｒ２４＝−７２．９４ｄ２４（可変）ｒ２５＝１１９２．６ｄ２５　＝４　　　ｎ１３＝１．５９２７　　　ｖ、３
＝３５．３ｒ２６＝−１６８，９４ｄ２６＝３ｒ２□＝−４２，２５ｄ２□＝２　　　ｎ、４＝１．７７２５　　　シフ４＝
４９．７ｒ２８＝−１２７，９５ｆｄｄ１４ｄ２４．６６１．５　　　　６，１４１３５，２７３　　　　５．
７４６１０３．８８８　　２７．１９１　　　１９，３
９２　　　１１．３６２１７５．５　　　４２，０７８
　　　　２，１３７　　　　１８．０７２Ｌ　　＝１７
０　　　、　　　ＩＩＴ＝１８５．３　　　、　　　ｆ
Ｂ＝５３．７ｆ　　＝１２４　　　、　　　ｆ　　＝−
３４，５、ｆ３＝４０１まただしｒｌ、、ｒ２．・・、・ｒ２Ｂはレンズ各面の曲
率半径、ｄｌ、ｄ２１・・・、ｄ２７は各レンズの肉厚
および空気間隔１ｎｌｌｎ２１・・・、ｎ１４は各レン
ズの屈折率、シ１．シ２．・・・、シフ４は各レンズの
アツベ数’　”Ｗ’　ＬＴは夫々ワイド端、テレ端にお
ける全長、ｆＢはバックフォーカスである。

上記の実施例のうち実施例１は開口絞りを第３群の前方
０．２のところに配置し第３群と＝”体に移動するよう
に構成しである。又実施例２は開口絞りを像面より１１
０．５のところに固定しである。

以上説明したように又実施例からも明らかなように本発
明の４群型ズームレンズは、従来の４群ズームレンズに
比べ構成枚数が少なくコンパクトでしかも優れた性能を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ズームレンズの基本構成並びに移動形式
を示す図、第２図は本発明ズームレンズの断面図、第３
図は本発明の実施例１の収差曲線図、第４図は本発明の
実施例２の収差曲線図である。出願人　　オリンパス光学工業株式会社代理人　　　　
　　　向　　　寛　二第３図球面収差　　非点収差　　歪曲１１１Ｚ差第４図

Claims

【特許請求の範囲】（１）正の屈折力を持つ第１群と、負の屈折力を、持つ
礪２群と、正の屈折力を持つ第３群と、負の屈折力を持
つ第４群とにて構成される４群型ズームレンズにおいて
、第２群と第３群を光軸上を移動させて変倍作用ト行な
わせ、第１群を移動することによって第２群、第３群に
よる変倍作用に際しての像、面の移動を補正し、第４群
はズーミング（では無関係に空間的に固定することを特
徴とするズームレンズ。（２）　　ズーミングの際の第１群、第２群、第３群の
移動には無関係に空間的に同条された開口絞りを有する
特許請求の範囲（１）のズームレンズ。（８）　　ズーミングの−に第３群と一体になって移動
する開口絞りを壱する特許請求の範囲（１）のズームレ
ンズ。（４）　　第１群が負レンズを含む少なくとも３枚の接
合又は分離されたレンズよりなり、第２群が２枚の負レ
ンズを含む少なくとも４枚のレンズよりなり、第３群が
少なくとも１枚の負レンズを含む５枚のレンズよりなり
、第４群が１枚の正レンズと１枚の負レンズとを少なく
とも含むレンズからなる特許請求の範囲（１）　＋　（
２）又は（３）のズームレンズ。（５）第３群を物体方向へ移動させることによって極近
距離被写体に対するフォーカシングを行なうようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲（１）、　（２）　、
　ｔｅｌ又は（４）のズームレンズ。（６）第４群を像側へ移動させることによって極近距離
被写体に対するフォーカシングを行なうようにしたこと
、を特徴とする特許請求の範囲（１）　、　＋２）、（
３）又は（４）のズームレンズ。（７）第３群を物体側へ第４群を像側へ同時に４囲（ｘ
）　、’＋２）　ｌ　（ｓ＋又は（４）のズームレンズ
。（８）　　第２群のワイド端とテレ端の変倍比をＶ２゜
第３群のワイド端とテレ端の変倍比を■３．第４群の倍
率をβ４とした時次の条件を満足することを特徴とする
特許請求の範囲（１）　、　＋２）　、　＋８１　、　
（４１、（５）　、　（６）又は（７）のズームレンズ
。１くβ４＜１．５