JPS6120846B2 - - Google Patents
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- JPS6120846B2 JPS6120846B2 JP56025073A JP2507381A JPS6120846B2 JP S6120846 B2 JPS6120846 B2 JP S6120846B2 JP 56025073 A JP56025073 A JP 56025073A JP 2507381 A JP2507381 A JP 2507381A JP S6120846 B2 JPS6120846 B2 JP S6120846B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G02B15/144—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
- G02B15/144113—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 +-++
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は、望遠ズームレンズ、特に物体側から
順に、合焦レンズ群、変倍レンズ群、補正レンズ
群、リレーレンズ群から成る４群構成ズームレン
ズの改良に関する。 ズームレンズは非常に利用価値の高い光学系で
あり、この種のズームレンズとしても優れたもの
が開発されてきている。しかしながら、固定焦点
レンズに比較して未だ十分な光学性能を持つてお
らず、固定焦点レンズなみの性能と仕様を満足す
ることが望まれてきた。特に、ズーミングしても
安定した結像性能を全変倍域で維持することは、
色収差やその他の残存収差の変動のために極めて
困難であり、さらに、近距離撮影での諸収差の悪
化が著しく、固定焦点レンズに比べて撮影距離が
長くなり、より近距離で撮影するためには不利で
あつた。 本発明の目的は、ズーミングによる変倍の全域
にわたつて優れた結像性能を有しつつ、近距離の
物体に対しても高い結像性能を維持することので
きる４群構成望遠ズームレンズを提供することに
ある。 本発明によるズームレンズの構成は、物体側か
ら順に、正の屈折力を有し合焦のために光軸上を
移動可能な第１群G1、負の屈折力を有し全系の
合成焦点距離を変えるために光軸上を移動可能な
第２群G2、正の屈折力を有し像面を一定位置に
保つために光軸上を移動可能な第３群G3と、正
の屈折力を有するリレーレンズ系としての第４群
G4とを含む４群構成ズームレンズにおいて、前
記第２群G2を物体側から順に、負、正、負の３
個のレンズＬ2a，Ｌ2b，Ｌ2cの貼合せから成り合
成での負の屈折力を有する貼合せレンズ成分L21
と、負レンズ成分L2 2とで構成し、該第２群中の
前記貼合せ負レンズ成分L21、及び負レンズ成分
L22の焦点距離をそれぞれ21，22とし、該貼合
せ負レンズ成分L21を構成する負正負の各レンズ
Ｌ2a，Ｌ2b，Ｌ2cの焦点距離を物体側から順に2
ａ，2b，2c、これら各レンズのアツベ数をそ
れぞれν2a，ν2b，ν2cとし、該貼合せ負レンズ
成分L21を構成する正レンズＬ2b及び後方の負レ
ンズＬ2cの屈折率をそれぞれn5，n6とし、該負レ
ンズ成分L22の物体側及び像側の面をそれぞれ
r10，r11とするとき、 1.0＜２１／２２＜1.9 (1) 0.5＜ｒ１１＋ｒ１０／ｒ１１−ｒ１０＜1.2 (2) −0.1＜21（１／２ａν２ａ＋１／２ｂν２ｂ
）＜−0.03(3) −0.07＜21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ
）＜−0.03(4) 0.1＜n5−n6＜0.3 (5) の各条件を満足するものである。 このように変倍群としての第２群G2に負正負
の３枚のレンズの貼り合せからなる負レンズ成分
L21を設けることによつて、基準波長についての
諸収差はもとより、色収差特にｇ線（λ＝
435.8nm）近辺での特に広画角となる短焦点距離
状態での非点収差やコマ収差の良好な補正が可能
となつた。従来の４群構成望遠ズームレンズでは
基準波長に対する諸収差はある程度補正できては
いたが、ズーミングによる色収差の変動が補正し
きれなかつたのに対し、本発明では第２群の負レ
ンズ成分、それも物体側の負レンズ成分を３枚貼
合せとすることによつて、基準波長の諸収差と色
収差のズーミングによる変動とを良好にバランス
させることに成功したものである。すなわち色収
差の補正のために貼合せ面を設けることは知られ
てはいるが、この種の望遠ズームレンズにおいて
は、ズーミングによる基準波長の収差変動と色収
差の変動とを共に良好にバランスさせて補正する
ためには、特に第２群を上記のごとき貼合せの構
成とすることが最も有効であり、単なる貼り合せ
面の追加ではない。この貼り合せ面r7の追加によ
り第２群での収差補正の自由度をかせいだので次
の貼り合せ面r8では色収差の補正に対する負荷が
軽減され、基準波長のコマ収差、非点収差の補正
に集中できる自由度を付随的に産み出すことがで
きた。その結果全変倍領域においてしかも無限遠
から近距離まで良好な光学性能を保持するズーム
レンズを実現できた。特に第２群の構造を本発明
のごとくすることにより無限遠撮影での高性能化
はもとより近距離撮影の光学的性能も飛躍的に向
上した結果より短距離撮影が可能になつた。具体
的には第２群は負レンズＬ2aと正レンズＬ2bとで
形成される第１貼り合せ面r7の両側で、基準波長
に対する屈折率の差とあまり大きくせずに分散の
差を大きくし、他方、正レンズＬ2bと負レンズＬ
2cとで形成される第２貼合せ面r8の両側で基準波
長に対する屈折率の差を積極的に大きくしたもの
である。そして、第１貼合せ面r7において、基準
波長の収差変動をそれほど悪化させることなく色
収差を補正し、かつ第２貼合せ面r8での色収差補
正を補うとともにここで発生するｇ線の特に短焦
点距離側でのコマ収差及び非点収差を補正した。
また、第２貼合せ面r8においては、主として長焦
点距離状態での負の像面湾曲を補正するととも
に、コマ収差の軽減をもつて図つている。 上記条件式(1)〜(5)はこのような第２群の構成に
おいて、ズーミングによる基準波長についての諸
収差及び色収差の変動を抑えるために満足すべき
ものである。 (1)式は変倍群としての第２群を構成する貼合せ
負レンズL21と負レンズ成分L22との焦点距離の比
を規定するもので、両負レンズ成分が担うべき屈
折力の適切な配分を定めるものである。この条件
の上限を越えると長焦点距離側で球面収差が過大
に負となり、また短焦点距離側で非点収差も過大
に負となる。下限を外れるならばこれと逆の状態
となり、いずれの場合もズーミングによる全変倍
域にわたつて球面収差及び非点収差を良好に補正
することが難しくなる。 (2)式は第２群中後方の負レンズ成分L22の形状
を規定するものであり、この上限を越えると長焦
点距離側において球面収差、非点収差が過大に正
となる一方、短焦点距離側において球面収差は過
大に負となりまた過大な外方性コマ収差が発生す
る。下限を外れるとこれらと逆の傾向が著しくな
り、ともに全変倍域での収差バランスを良好に維
持することが難しくなつてしまう。 (3)式及び(4)式の条件は、第２群中の２つの貼合
せ面によつて、基準波長に対する緒収差特にコマ
収差のズーミングによる変動を良好に補正しつ
つ、色収差の補正をバランスさせるためのもので
ある。(3)式は負レンズＬ2aと正レンズＬ2bとで形
成された物体側に凸な第１貼合せ面r7に関し、(4)
式は正レンズＬ2aと負レンズＬ2cとで形成された
像側に凸な第２貼合せ面r8に関するものである。
第１貼合せ面r7は物体側に凸であるため、色収差
補正には有利である反面コマ収差の補正にはあま
り効果がなく、第２貼合せ面r8は像側に凸である
ため色収差が発生し易い反面コマ収差の補正には
有効である。(3)式及び(4)式について、それぞれの
上限を越えるならば、特に長焦点距離側で、軸上
色収差は過剰に正となり倍率の色収差は短焦点距
離側で過剰に負となり、負の屈折力を有する第２
群としては共に補正不足となる。また各条件下の
下限を越えるならば、逆に軸上色収差は長焦点距
離側で過剰に負、倍率の色収差は短焦点距離側で
過剰に正となり共に第２群としての色消しが過剰
になつてしまう。 第２群に続く第３群と第４群では、軸上色収差
と倍率色収差とを同方向にしか補正できないため
第２群における軸上色収差と倍率色収差との適切
なバランスを(3)(4)式の条件によつて維持すること
が必要である。第２貼合せ面r8のみで色消を行な
うならば、短焦点距離側における色の非点収差、
色のコマ収差が発生し、一方第１貼合せ面r7のみ
で色消をを行なうならば、色収差はある程度補正
できるが、特に中間焦点距離から長焦点距離状態
における基準波長のコマ収差、像面わん曲を補正
することが難しくなる。このため条件３，４のご
とく第２群中に第１と第２の２つの貼合せ面が必
要である。 (5)式は上記各条件の下で第２群中の第２貼合せ
面r8の両側での基準波長に対する屈折率の差を規
定する条件である。この上限を越えると、長焦点
距離側で球面収差が過大に負になるとともに、短
焦点距離側で非点収差が過大になり、下限を外れ
るとこれらと逆の傾向が著しくなり、全変倍域に
わたつて優れた結像性能を維持することは難しく
なる。 本発明では上述のごとき第２群の構成におい
て、さらに、第１群G1を物体側から順に負レン
ズＬ1aと正レンズＬ1bとの貼合せから成る貼合せ
正レンズ成分L11と、正レンズL12とで構成するこ
とが望ましい。このような第１群の構成では、貼
合せ正レンズ成分L11の貼合せ面が物体側に凸で
あるため、高次の球面収差が発生し易く明るいレ
ンズとするためには不利であるが、色収差、特に
長焦点距離状態での色のコマ収差、色の非点収差
の補正には有効であり、近距離物体に対しても無
限遠での性能の向上がはかられているためこれか
らの性能の劣化は従来のものよりはるかに高倍率
でも安定した光学性能を維持している。 そして、このために第１群はさらに以下の条件
を満足することが望ましい。すなわち、第１群中
の貼合せ正レンズ成分L11及び正レンズ成分L12の
焦点距離をそれぞれf11，f12、貼合せ正レンズ成
分L11の物体側及び像側の面の曲率半径をそれぞ
れr1，r3とし、貼合せ面を形成する負レンズＬ1a
と正レンズＬ1bとのそれぞれの焦点距離を1a，
1b、アツベ数をν1a，ν1bとするとき、 0.4＜１１／１２＜0.9 (6) 0.2＜ｒ３＋ｒ１／ｒ３−ｒ１＜1.0 (7) −0.03＜11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ
）＜０(8) の条件である。 このような条件式(6)〜(8)はズーミングによる収
差変動と長焦点距離側での色収差の補正、さらに
無限と最至近距離撮影での収差変化をバランスさ
せるために適切な条件である。(6)式の上限を超え
ると長焦点距離側で無限及び至近距離物体の両方
に対する球面収差が過大に正になり、また非点収
差が過大に負となり望ましくない。特に長焦点距
離側での球面収差の変化と無限遠物体に対する非
点収差が過大に移動し条件下ではバランスを取る
ことが困難となる。(7)式の上限と超えると長焦点
距離側で無限、至近距離撮影の両方において球面
収差が過大に負となり、短焦点距離側で非点収差
が過大に正になる。長焦点距離側で無限と至近と
の像面の位置が過大に変動し望ましくない。(8)式
の上限を超えると特に長焦点距離側で軸上の色収
差が過大に正になり、軸外の色収差は過大に負に
なり、上限を超える場合には下限を超えたときと
反対の方向に過大な色収差が発生する。 本発明による実施例について図面を参照して説
明する。第１実施例は焦点距離80〜195.2mm、Ｆ
ナンバーが4.0の35mm判スチルカメラ用ズームレ
ンズであり、第１図のレンズ構成図に示すごとく
第１群G1は物体側から順に物体側に凸面を向け
たメニスカスレンズＬ1aと物体側に凸面を向けた
両凸レンズＬ1bとの貼り合せからなる正レンズ成
分L11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ成分L12とからなつている。第２群G2は物体側
から順に両凹レンズＬ2aと両凸レンズＬ2bと両凹
レンズＬ2cとの３枚貼り合せからなる負レンズ成
分L21と両凹レンズ成分L22とからなつている。第
３群G3は物体側から両凸レンズＬ3aと物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズＬ3bを貼り合せた
正レンズ成分L3からなつている。第４群G4は物
体側から順に物体側に凸を向けた正メニスカスレ
ンズ成分L41と両凹レンズ成分L42と、物体側に凹
の面を向けた負メニスカスレンズ成分L43と両凸
レンズ成分L44からなつている。 本第１実施例の最短焦点距離状態（＝80.0）
及び最長焦点距離状態（＝195.2）における無
限遠物体に対する諸収差図をそれぞれ第２図、第
３図に示し、また、最短及び最長焦点距離状態に
おける近距離物体に対する諸収差図をそれぞれ第
４図、第５図に示した。 第２実施例は第１実施例と同じ焦点距離及び同
じＦナンバーを有する35mmスチールカメラ用ズー
ムレンズであり、そのレンズ構成は第１図に示し
た第１実施例とほぼ等しい。第２実施例の最短、
最長焦点距離状態における無限遠物体に対する諸
収差図をそれぞれ第６図、第７図に示し、各焦点
距離状態における近距離物体に対する諸収差図を
それぞれ第８図、第９図に示す。 本発明による第３実施例は、焦点距離71.8〜
204.0mm、Ｆナンバー4.0の35mm判スチルカメラ用
ズームレンズであり、第１０図のごときレンズ構
成を有している。本実施例は基本的には前記の第
１、第２実施例と同じであるが第４群G4の両凸
正レンズ成分L43を加えることによつて、ズーム
比をより大きくしながらも、最終レンズの口径を
小さく保ちつつコマ収差及び像面湾曲のより良好
な補正を行なつたものである。レンズの全長も非
常に短いものとなつている。本実施例の最短焦点
距離状態（＝71.8）及び最長焦点距離状態（
＝204.0）における無限遠物体に対する諸収差図
をそれぞれ第１１図、第１２図に示し、また、最
短及び最長焦点距離状態における近距離物体に対
する諸収差図をそれぞれ第１３図、第１４図に示
した。 尚、上記第１〜第３実施例においては、合焦は
専ら第１群の移動によつてなされるが、合焦の際
に第１群と共に変倍群としての第２群をも移動さ
せることが有効である。このような合焦方式によ
れば、近距離物体に対する撮影倍率をより大きく
できるとともに主光線が前面レンズ面を切る位置
を光軸に近付けてレンズ口径をより小さくするこ
とが可能となり、さらに近距離での収差の劣化も
抑えることが可能である。 第４実施例は焦点距離が200〜400mm、Ｆナンバ
ーが4.0の大口径比で高性能なコンパクトズーム
レンズである。レンズ配置を第１５図に示した如
く第１群G3から第３群G3までは第１実施例と基
本的にはほぼ同様な形状をしている。このレンズ
はズーム比は小さくはなつているが大口径比化が
はかられている。それと同時に第４群G4に非常
に短い形状のマスターレンズが導入されて、超望
遠ズームとしては全長に対してコンパクト化もは
かられている。第４群G4は物体側から順に両凸
正レンズ成分L41、物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズ成分L42、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズ成分L43、物体側に凹面を向け
た負メニスカスレンズ成分L44、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと両凸の正レンズの貼
合せからなる正レンズ成分L45からなつている。
第１６図は本実施例の＝200mmで無限遠撮影状
態のときの諸収差図であり、第１７図は＝400
mmのときのものである。第１８図は＝200mm、
d0＝2492.954mmで倍率β＝−0.09のときの収差図
であり、第１９図は＝400mm、d0＝2492.954mm
でβ＝−0.18のときのものである。 以下に各実施例の諸元を示す。但し、r1，r2，
r3，……は物体側から順次の各レンズ面の曲率半
径、d1，d2，d3，……は各レンズの中心厚及び空
気間隔、n1，n2，n3，……及びν１，ν２，ν
３，……はそれぞれ各レンズの屈折率及びアツベ
数を表わす。またd0は最前レンズ面から物体まで
の距離、Bfはバツクフオーカス、f1，f2はそれぞ
れ第１群G1及び第２群G2の焦点距離を表わす。 第１実施例
順に、合焦レンズ群、変倍レンズ群、補正レンズ
群、リレーレンズ群から成る４群構成ズームレン
ズの改良に関する。 ズームレンズは非常に利用価値の高い光学系で
あり、この種のズームレンズとしても優れたもの
が開発されてきている。しかしながら、固定焦点
レンズに比較して未だ十分な光学性能を持つてお
らず、固定焦点レンズなみの性能と仕様を満足す
ることが望まれてきた。特に、ズーミングしても
安定した結像性能を全変倍域で維持することは、
色収差やその他の残存収差の変動のために極めて
困難であり、さらに、近距離撮影での諸収差の悪
化が著しく、固定焦点レンズに比べて撮影距離が
長くなり、より近距離で撮影するためには不利で
あつた。 本発明の目的は、ズーミングによる変倍の全域
にわたつて優れた結像性能を有しつつ、近距離の
物体に対しても高い結像性能を維持することので
きる４群構成望遠ズームレンズを提供することに
ある。 本発明によるズームレンズの構成は、物体側か
ら順に、正の屈折力を有し合焦のために光軸上を
移動可能な第１群G1、負の屈折力を有し全系の
合成焦点距離を変えるために光軸上を移動可能な
第２群G2、正の屈折力を有し像面を一定位置に
保つために光軸上を移動可能な第３群G3と、正
の屈折力を有するリレーレンズ系としての第４群
G4とを含む４群構成ズームレンズにおいて、前
記第２群G2を物体側から順に、負、正、負の３
個のレンズＬ2a，Ｌ2b，Ｌ2cの貼合せから成り合
成での負の屈折力を有する貼合せレンズ成分L21
と、負レンズ成分L2 2とで構成し、該第２群中の
前記貼合せ負レンズ成分L21、及び負レンズ成分
L22の焦点距離をそれぞれ21，22とし、該貼合
せ負レンズ成分L21を構成する負正負の各レンズ
Ｌ2a，Ｌ2b，Ｌ2cの焦点距離を物体側から順に2
ａ，2b，2c、これら各レンズのアツベ数をそ
れぞれν2a，ν2b，ν2cとし、該貼合せ負レンズ
成分L21を構成する正レンズＬ2b及び後方の負レ
ンズＬ2cの屈折率をそれぞれn5，n6とし、該負レ
ンズ成分L22の物体側及び像側の面をそれぞれ
r10，r11とするとき、 1.0＜２１／２２＜1.9 (1) 0.5＜ｒ１１＋ｒ１０／ｒ１１−ｒ１０＜1.2 (2) −0.1＜21（１／２ａν２ａ＋１／２ｂν２ｂ
）＜−0.03(3) −0.07＜21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ
）＜−0.03(4) 0.1＜n5−n6＜0.3 (5) の各条件を満足するものである。 このように変倍群としての第２群G2に負正負
の３枚のレンズの貼り合せからなる負レンズ成分
L21を設けることによつて、基準波長についての
諸収差はもとより、色収差特にｇ線（λ＝
435.8nm）近辺での特に広画角となる短焦点距離
状態での非点収差やコマ収差の良好な補正が可能
となつた。従来の４群構成望遠ズームレンズでは
基準波長に対する諸収差はある程度補正できては
いたが、ズーミングによる色収差の変動が補正し
きれなかつたのに対し、本発明では第２群の負レ
ンズ成分、それも物体側の負レンズ成分を３枚貼
合せとすることによつて、基準波長の諸収差と色
収差のズーミングによる変動とを良好にバランス
させることに成功したものである。すなわち色収
差の補正のために貼合せ面を設けることは知られ
てはいるが、この種の望遠ズームレンズにおいて
は、ズーミングによる基準波長の収差変動と色収
差の変動とを共に良好にバランスさせて補正する
ためには、特に第２群を上記のごとき貼合せの構
成とすることが最も有効であり、単なる貼り合せ
面の追加ではない。この貼り合せ面r7の追加によ
り第２群での収差補正の自由度をかせいだので次
の貼り合せ面r8では色収差の補正に対する負荷が
軽減され、基準波長のコマ収差、非点収差の補正
に集中できる自由度を付随的に産み出すことがで
きた。その結果全変倍領域においてしかも無限遠
から近距離まで良好な光学性能を保持するズーム
レンズを実現できた。特に第２群の構造を本発明
のごとくすることにより無限遠撮影での高性能化
はもとより近距離撮影の光学的性能も飛躍的に向
上した結果より短距離撮影が可能になつた。具体
的には第２群は負レンズＬ2aと正レンズＬ2bとで
形成される第１貼り合せ面r7の両側で、基準波長
に対する屈折率の差とあまり大きくせずに分散の
差を大きくし、他方、正レンズＬ2bと負レンズＬ
2cとで形成される第２貼合せ面r8の両側で基準波
長に対する屈折率の差を積極的に大きくしたもの
である。そして、第１貼合せ面r7において、基準
波長の収差変動をそれほど悪化させることなく色
収差を補正し、かつ第２貼合せ面r8での色収差補
正を補うとともにここで発生するｇ線の特に短焦
点距離側でのコマ収差及び非点収差を補正した。
また、第２貼合せ面r8においては、主として長焦
点距離状態での負の像面湾曲を補正するととも
に、コマ収差の軽減をもつて図つている。 上記条件式(1)〜(5)はこのような第２群の構成に
おいて、ズーミングによる基準波長についての諸
収差及び色収差の変動を抑えるために満足すべき
ものである。 (1)式は変倍群としての第２群を構成する貼合せ
負レンズL21と負レンズ成分L22との焦点距離の比
を規定するもので、両負レンズ成分が担うべき屈
折力の適切な配分を定めるものである。この条件
の上限を越えると長焦点距離側で球面収差が過大
に負となり、また短焦点距離側で非点収差も過大
に負となる。下限を外れるならばこれと逆の状態
となり、いずれの場合もズーミングによる全変倍
域にわたつて球面収差及び非点収差を良好に補正
することが難しくなる。 (2)式は第２群中後方の負レンズ成分L22の形状
を規定するものであり、この上限を越えると長焦
点距離側において球面収差、非点収差が過大に正
となる一方、短焦点距離側において球面収差は過
大に負となりまた過大な外方性コマ収差が発生す
る。下限を外れるとこれらと逆の傾向が著しくな
り、ともに全変倍域での収差バランスを良好に維
持することが難しくなつてしまう。 (3)式及び(4)式の条件は、第２群中の２つの貼合
せ面によつて、基準波長に対する緒収差特にコマ
収差のズーミングによる変動を良好に補正しつ
つ、色収差の補正をバランスさせるためのもので
ある。(3)式は負レンズＬ2aと正レンズＬ2bとで形
成された物体側に凸な第１貼合せ面r7に関し、(4)
式は正レンズＬ2aと負レンズＬ2cとで形成された
像側に凸な第２貼合せ面r8に関するものである。
第１貼合せ面r7は物体側に凸であるため、色収差
補正には有利である反面コマ収差の補正にはあま
り効果がなく、第２貼合せ面r8は像側に凸である
ため色収差が発生し易い反面コマ収差の補正には
有効である。(3)式及び(4)式について、それぞれの
上限を越えるならば、特に長焦点距離側で、軸上
色収差は過剰に正となり倍率の色収差は短焦点距
離側で過剰に負となり、負の屈折力を有する第２
群としては共に補正不足となる。また各条件下の
下限を越えるならば、逆に軸上色収差は長焦点距
離側で過剰に負、倍率の色収差は短焦点距離側で
過剰に正となり共に第２群としての色消しが過剰
になつてしまう。 第２群に続く第３群と第４群では、軸上色収差
と倍率色収差とを同方向にしか補正できないため
第２群における軸上色収差と倍率色収差との適切
なバランスを(3)(4)式の条件によつて維持すること
が必要である。第２貼合せ面r8のみで色消を行な
うならば、短焦点距離側における色の非点収差、
色のコマ収差が発生し、一方第１貼合せ面r7のみ
で色消をを行なうならば、色収差はある程度補正
できるが、特に中間焦点距離から長焦点距離状態
における基準波長のコマ収差、像面わん曲を補正
することが難しくなる。このため条件３，４のご
とく第２群中に第１と第２の２つの貼合せ面が必
要である。 (5)式は上記各条件の下で第２群中の第２貼合せ
面r8の両側での基準波長に対する屈折率の差を規
定する条件である。この上限を越えると、長焦点
距離側で球面収差が過大に負になるとともに、短
焦点距離側で非点収差が過大になり、下限を外れ
るとこれらと逆の傾向が著しくなり、全変倍域に
わたつて優れた結像性能を維持することは難しく
なる。 本発明では上述のごとき第２群の構成におい
て、さらに、第１群G1を物体側から順に負レン
ズＬ1aと正レンズＬ1bとの貼合せから成る貼合せ
正レンズ成分L11と、正レンズL12とで構成するこ
とが望ましい。このような第１群の構成では、貼
合せ正レンズ成分L11の貼合せ面が物体側に凸で
あるため、高次の球面収差が発生し易く明るいレ
ンズとするためには不利であるが、色収差、特に
長焦点距離状態での色のコマ収差、色の非点収差
の補正には有効であり、近距離物体に対しても無
限遠での性能の向上がはかられているためこれか
らの性能の劣化は従来のものよりはるかに高倍率
でも安定した光学性能を維持している。 そして、このために第１群はさらに以下の条件
を満足することが望ましい。すなわち、第１群中
の貼合せ正レンズ成分L11及び正レンズ成分L12の
焦点距離をそれぞれf11，f12、貼合せ正レンズ成
分L11の物体側及び像側の面の曲率半径をそれぞ
れr1，r3とし、貼合せ面を形成する負レンズＬ1a
と正レンズＬ1bとのそれぞれの焦点距離を1a，
1b、アツベ数をν1a，ν1bとするとき、 0.4＜１１／１２＜0.9 (6) 0.2＜ｒ３＋ｒ１／ｒ３−ｒ１＜1.0 (7) −0.03＜11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ
）＜０(8) の条件である。 このような条件式(6)〜(8)はズーミングによる収
差変動と長焦点距離側での色収差の補正、さらに
無限と最至近距離撮影での収差変化をバランスさ
せるために適切な条件である。(6)式の上限を超え
ると長焦点距離側で無限及び至近距離物体の両方
に対する球面収差が過大に正になり、また非点収
差が過大に負となり望ましくない。特に長焦点距
離側での球面収差の変化と無限遠物体に対する非
点収差が過大に移動し条件下ではバランスを取る
ことが困難となる。(7)式の上限と超えると長焦点
距離側で無限、至近距離撮影の両方において球面
収差が過大に負となり、短焦点距離側で非点収差
が過大に正になる。長焦点距離側で無限と至近と
の像面の位置が過大に変動し望ましくない。(8)式
の上限を超えると特に長焦点距離側で軸上の色収
差が過大に正になり、軸外の色収差は過大に負に
なり、上限を超える場合には下限を超えたときと
反対の方向に過大な色収差が発生する。 本発明による実施例について図面を参照して説
明する。第１実施例は焦点距離80〜195.2mm、Ｆ
ナンバーが4.0の35mm判スチルカメラ用ズームレ
ンズであり、第１図のレンズ構成図に示すごとく
第１群G1は物体側から順に物体側に凸面を向け
たメニスカスレンズＬ1aと物体側に凸面を向けた
両凸レンズＬ1bとの貼り合せからなる正レンズ成
分L11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ成分L12とからなつている。第２群G2は物体側
から順に両凹レンズＬ2aと両凸レンズＬ2bと両凹
レンズＬ2cとの３枚貼り合せからなる負レンズ成
分L21と両凹レンズ成分L22とからなつている。第
３群G3は物体側から両凸レンズＬ3aと物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズＬ3bを貼り合せた
正レンズ成分L3からなつている。第４群G4は物
体側から順に物体側に凸を向けた正メニスカスレ
ンズ成分L41と両凹レンズ成分L42と、物体側に凹
の面を向けた負メニスカスレンズ成分L43と両凸
レンズ成分L44からなつている。 本第１実施例の最短焦点距離状態（＝80.0）
及び最長焦点距離状態（＝195.2）における無
限遠物体に対する諸収差図をそれぞれ第２図、第
３図に示し、また、最短及び最長焦点距離状態に
おける近距離物体に対する諸収差図をそれぞれ第
４図、第５図に示した。 第２実施例は第１実施例と同じ焦点距離及び同
じＦナンバーを有する35mmスチールカメラ用ズー
ムレンズであり、そのレンズ構成は第１図に示し
た第１実施例とほぼ等しい。第２実施例の最短、
最長焦点距離状態における無限遠物体に対する諸
収差図をそれぞれ第６図、第７図に示し、各焦点
距離状態における近距離物体に対する諸収差図を
それぞれ第８図、第９図に示す。 本発明による第３実施例は、焦点距離71.8〜
204.0mm、Ｆナンバー4.0の35mm判スチルカメラ用
ズームレンズであり、第１０図のごときレンズ構
成を有している。本実施例は基本的には前記の第
１、第２実施例と同じであるが第４群G4の両凸
正レンズ成分L43を加えることによつて、ズーム
比をより大きくしながらも、最終レンズの口径を
小さく保ちつつコマ収差及び像面湾曲のより良好
な補正を行なつたものである。レンズの全長も非
常に短いものとなつている。本実施例の最短焦点
距離状態（＝71.8）及び最長焦点距離状態（
＝204.0）における無限遠物体に対する諸収差図
をそれぞれ第１１図、第１２図に示し、また、最
短及び最長焦点距離状態における近距離物体に対
する諸収差図をそれぞれ第１３図、第１４図に示
した。 尚、上記第１〜第３実施例においては、合焦は
専ら第１群の移動によつてなされるが、合焦の際
に第１群と共に変倍群としての第２群をも移動さ
せることが有効である。このような合焦方式によ
れば、近距離物体に対する撮影倍率をより大きく
できるとともに主光線が前面レンズ面を切る位置
を光軸に近付けてレンズ口径をより小さくするこ
とが可能となり、さらに近距離での収差の劣化も
抑えることが可能である。 第４実施例は焦点距離が200〜400mm、Ｆナンバ
ーが4.0の大口径比で高性能なコンパクトズーム
レンズである。レンズ配置を第１５図に示した如
く第１群G3から第３群G3までは第１実施例と基
本的にはほぼ同様な形状をしている。このレンズ
はズーム比は小さくはなつているが大口径比化が
はかられている。それと同時に第４群G4に非常
に短い形状のマスターレンズが導入されて、超望
遠ズームとしては全長に対してコンパクト化もは
かられている。第４群G4は物体側から順に両凸
正レンズ成分L41、物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズ成分L42、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズ成分L43、物体側に凹面を向け
た負メニスカスレンズ成分L44、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと両凸の正レンズの貼
合せからなる正レンズ成分L45からなつている。
第１６図は本実施例の＝200mmで無限遠撮影状
態のときの諸収差図であり、第１７図は＝400
mmのときのものである。第１８図は＝200mm、
d0＝2492.954mmで倍率β＝−0.09のときの収差図
であり、第１９図は＝400mm、d0＝2492.954mm
でβ＝−0.18のときのものである。 以下に各実施例の諸元を示す。但し、r1，r2，
r3，……は物体側から順次の各レンズ面の曲率半
径、d1，d2，d3，……は各レンズの中心厚及び空
気間隔、n1，n2，n3，……及びν１，ν２，ν
３，……はそれぞれ各レンズの屈折率及びアツベ
数を表わす。またd0は最前レンズ面から物体まで
の距離、Bfはバツクフオーカス、f1，f2はそれぞ
れ第１群G1及び第２群G2の焦点距離を表わす。 第１実施例
【表】
【表】
１＝121.605
２＝−37.384
11＝188.934
12＝332.452
21＝−107.875
22＝−60.143
21（１／２ａν２ａ＋１／２ｂν２ｂ）＝−0.
0854 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0580 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
00643 第２実施例
0854 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0580 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
00643 第２実施例
【表】
【表】
１＝121.605
２＝−37.384
11＝189.120
12＝330.986
21＝−100.005
22＝−62.982
21（１／２ａν２ａ＋１／２ｂν２ｂ）＝−0.
0611 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0559 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
00625 第３実施例
0611 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0559 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
00625 第３実施例
【表】
【表】
【表】
１＝116.000
２＝−33.000
11＝201.791
12＝266.798
21＝−75.541
22＝−63.165
21（１／２ａν２ａ＋１／２ｂν２ｂ）＝−0.
0478 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0466 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
0203 第４実施例
0478 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0466 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
0203 第４実施例
【表】
【表】
【表】
１＝274.652
２＝−80.276
11＝405.96
12＝850.33
21＝−183.938
22＝−150.242
21（１／２ａν２ａ＋１／２ｂν２ｂ）＝−0.
0497 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0512 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
0051 各実施例とも添付の諸収差図から分るごとく、
ズーミングによる変倍によつても優れた結像性能
が維持され、かなりの近距離物体に対しても十分
な結像性能を有していることが分る。従つて、本
発明によるズームレンズの構成が無限遠物体に対
しては勿論のこと近距離物体に対しても極めて有
効なことが明らかである。
0497 21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ）＝−0.
0512 11（１／１ａν１ａ＋１／１ｂν１ｂ）＝−0.
0051 各実施例とも添付の諸収差図から分るごとく、
ズーミングによる変倍によつても優れた結像性能
が維持され、かなりの近距離物体に対しても十分
な結像性能を有していることが分る。従つて、本
発明によるズームレンズの構成が無限遠物体に対
しては勿論のこと近距離物体に対しても極めて有
効なことが明らかである。
第１図は本発明の第１実施例のレンズ構成図、
第２図は第１実施例の最短焦点距離状態（＝
80.0）における無限遠物体に対する諸収差図、第
３図は第１実施例の最長焦点距離状態（＝
195.2）における無限遠物体に対する諸収差図、
第４図は最短焦点距離状態における近距離物体に
対する諸収差図、第５図は最長焦点距離状態にお
ける近距離物体に対する諸収差図、第６図は第２
実施例の最短焦点距離状態における無限遠物体に
対する諸収差図、第７図は第２実施例の最長焦点
距離状態における無限遠物体に対する諸収差図、
第８図は第２実施例の最短焦点距離状態における
近距離物体に対する諸収差図、第９図は第２実施
例の最長焦点距離状態における近距離物体に対す
る諸収差図、第１０図は本発明による第３実施例
のレンズ構成図、第１１図は第３実施例の最短焦
点距離状態（＝71.8）における無限遠物体に対
する諸収差図、第１２図は第３実施例の最長焦点
距離状態（＝204.0）における無限遠物体に対
する諸収差図、第１３図は第３実施例の最短焦点
距離状態における近距離物体に対する諸収差図、
第１４図は第３実施例の最長焦点距離状態におけ
る近距離物体に対する諸収差図、第１５図は第４
実施例のレンズ構成図、第１６図は第４実施例の
最短焦点距離状態（＝200.0）における無限遠
物体に対する諸収差図、第１７図は第４実施例の
最長焦点距離状態（＝400）における無限遠物
体に対する諸収差図、第１８図は第４実施例の最
短焦点距離状態における近距離物体に対する諸収
差図、第１９図は第４実施例の最長焦点距離状態
における近距離物体に対する諸収差図である。 主要部分の符号の説明、｛｛Ｌ2a……負レンズ、
Ｌ2b……正レンズ、Ｌ2c……負レンズ｝貼合せ負
レンズ成分L21，L22……負レンズ成分｝第１群
G1、G2……第２群、G3……第３群、G4……第４
群。
第２図は第１実施例の最短焦点距離状態（＝
80.0）における無限遠物体に対する諸収差図、第
３図は第１実施例の最長焦点距離状態（＝
195.2）における無限遠物体に対する諸収差図、
第４図は最短焦点距離状態における近距離物体に
対する諸収差図、第５図は最長焦点距離状態にお
ける近距離物体に対する諸収差図、第６図は第２
実施例の最短焦点距離状態における無限遠物体に
対する諸収差図、第７図は第２実施例の最長焦点
距離状態における無限遠物体に対する諸収差図、
第８図は第２実施例の最短焦点距離状態における
近距離物体に対する諸収差図、第９図は第２実施
例の最長焦点距離状態における近距離物体に対す
る諸収差図、第１０図は本発明による第３実施例
のレンズ構成図、第１１図は第３実施例の最短焦
点距離状態（＝71.8）における無限遠物体に対
する諸収差図、第１２図は第３実施例の最長焦点
距離状態（＝204.0）における無限遠物体に対
する諸収差図、第１３図は第３実施例の最短焦点
距離状態における近距離物体に対する諸収差図、
第１４図は第３実施例の最長焦点距離状態におけ
る近距離物体に対する諸収差図、第１５図は第４
実施例のレンズ構成図、第１６図は第４実施例の
最短焦点距離状態（＝200.0）における無限遠
物体に対する諸収差図、第１７図は第４実施例の
最長焦点距離状態（＝400）における無限遠物
体に対する諸収差図、第１８図は第４実施例の最
短焦点距離状態における近距離物体に対する諸収
差図、第１９図は第４実施例の最長焦点距離状態
における近距離物体に対する諸収差図である。 主要部分の符号の説明、｛｛Ｌ2a……負レンズ、
Ｌ2b……正レンズ、Ｌ2c……負レンズ｝貼合せ負
レンズ成分L21，L22……負レンズ成分｝第１群
G1、G2……第２群、G3……第３群、G4……第４
群。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側から順に、正の屈折力を有し合焦のた
めに光軸上を移動可能な第１群G1の、負の屈折
力を有し全系の合成焦点距離を変えるために光軸
上を移動可能な第２群G2、正の屈折力を有し像
面を一定位置に保つため光軸上を移動可能な第３
群G3と、正の屈折力を有するリレーレンズ系と
しての第４群G4とを含む４群構成ズームレンズ
において、 前記第２群G2を物体側から順に、負、正、負
の３個のレンズＬ2a，Ｌ2b，Ｌ2cの貼合せから成
り合成で負の屈折力を有する貼合せレンズ成分
L21と、負レンズ成分L22とで構成し、 該第２群中の前記貼合せ負レンズ成分L21及び
負レンズ成分L22の焦点距離をそれぞれ21，22
とし、該貼合せ負レンズ成分L21を構成する負正
負の各レンズＬ2a，Ｌ2b，Ｌ2cの焦点距離を物体
側から順に2a，2b，2c、これら各レンズの
アツベ数をそれぞれν2a，ν2b，ν2cとし、該貼
合せ負レンズ成分L21を構成する正レンズＬ2b及
び後方の負レンズＬ2cの屈折率をそれぞれn5，n6
とし、該負レンズ成分L22の物体側及び像側の面
をそれぞれr10，r11とするとき、 1.0＜２１／２２＜1.9 (1) 0.5＜ｒ１１＋ｒ１０／ｒ１１−ｒ１０＜1.2 (2) −0.1＜21（１／２ａν２ａ＋１／２ｂν２ｂ
）＜−0.03(3) −0.07＜21（１／２ｂν２ｂ＋１／２ｃν２ｃ
）＜−0.03(4) 0.1＜n5−n6＜0.3 (5) 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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56025073A JPS57138612A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Telephotographic zoom lens consisting of four groups |
| US06/346,995 US4468096A (en) | 1981-02-23 | 1982-02-08 | Four-group telephoto zoom lens |
| DE19823206362 DE3206362A1 (de) | 1981-02-23 | 1982-02-22 | Viergruppiges tele-zoomobjektiv |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56025073A JPS57138612A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Telephotographic zoom lens consisting of four groups |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57138612A JPS57138612A (en) | 1982-08-27 |
| JPS6120846B2 true JPS6120846B2 (ja) | 1986-05-24 |
Family
ID=12155745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56025073A Granted JPS57138612A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Telephotographic zoom lens consisting of four groups |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4468096A (ja) |
| JP (1) | JPS57138612A (ja) |
| DE (1) | DE3206362A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59180518A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-13 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | ４群構成望遠ズ−ムレンズ |
| JPS59188611A (ja) * | 1983-04-09 | 1984-10-26 | Olympus Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
| JPH05323192A (ja) * | 1992-05-26 | 1993-12-07 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 可変焦点距離レンズ |
| JP4903418B2 (ja) | 2005-11-18 | 2012-03-28 | イーストマン コダック カンパニー | ズームレンズ |
| JP6670262B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2020-03-18 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1109913A (en) * | 1965-07-26 | 1968-04-18 | Rank Organisation Ltd | Improvements in or relating to optical objectives of variable equivalent focal length |
| SU464882A1 (ru) * | 1973-05-21 | 1975-03-25 | Предприятие П/Я Р-6681 | Объектив с переменным фокусным рассто нием |
| JPS5541402B2 (ja) * | 1974-02-04 | 1980-10-24 | ||
| JPS53131852A (en) * | 1977-04-22 | 1978-11-17 | Nippon Chemical Ind | Tele zoom lens |
| US4230397A (en) * | 1978-09-21 | 1980-10-28 | Bell & Howell Company | Large aperture extended range zoom lens |
-
1981
- 1981-02-23 JP JP56025073A patent/JPS57138612A/ja active Granted
-
1982
- 1982-02-08 US US06/346,995 patent/US4468096A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-02-22 DE DE19823206362 patent/DE3206362A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57138612A (en) | 1982-08-27 |
| DE3206362A1 (de) | 1982-12-09 |
| US4468096A (en) | 1984-08-28 |
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