JPS6146809B2 - - Google Patents
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- JPS6146809B2 JPS6146809B2 JP55035329A JP3532980A JPS6146809B2 JP S6146809 B2 JPS6146809 B2 JP S6146809B2 JP 55035329 A JP55035329 A JP 55035329A JP 3532980 A JP3532980 A JP 3532980A JP S6146809 B2 JPS6146809 B2 JP S6146809B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- object side
- positive
- negative
- image side
- Prior art date
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-
- 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
-
- 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
- G02B15/142—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 two groups only
- G02B15/1425—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 two groups only the first group being negative
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
この発明は、小型ズームレンズに関する。
発散性の前群と収斂性の後群の２群で構成さ
れ、前群・後群の間隔を変えることにより変倍す
るズームレンズが従来知られている。このタイプ
は逆望遠型の配置を採つているため、広角領域を
含むズームレンズには有利であるが、前群と後群
の間隔が大きくなる短焦点距離側で負の歪曲収差
が増大し、前・後群が近接する長焦点距離側で球
面収差が亜化するという問題がある。 例えば、特開昭51―83543号には、このタイプ
の箸ームレンズで７枚構成のものが提案されてい
る。提案されたズームレンズは口径比が１：2.8
と明るいが、球面収差やコマ収差にやや難があ
り、最短焦点距離における歪曲収差も約−５％と
大きい。又、特開昭53―60246号に提案されてい
るものにおいては、最短焦点距離間における画角
が、最大のものでも54度と狭く、広角領域を含む
とはいい難い。また、長焦点距離側で球面収差の
補正が困難であることに起因して、長焦点距離に
おける口径比も１：4.5と暗い。 本発明の目的は、構成枚数が７乃至８枚と少な
く、しかも最短焦点距離における歪曲収差が良好
で、長焦点距離における球面収差をはじめ諸収差
も極めて良好な、それでいて小型の、ズームレン
ズを提供することである。 以下、本発明を説明する。 まず、第１図を参照して、本発明による小型ズ
ームレンズの構成上の特徴を説明する。 本発明による小型ズームレンズは、前群と後群
による２群構成である。 第１レンズL1，第２レンズL2，第３レンズ
L3，第４レンズL4，第５レンズL5，第６レンズ
L6，第７レンズL7は、物体側（図面左側）から
上記順序に順次配置され、これらのうち物体側の
３枚が前群を構成し、像側の４枚が後群を構成す
る。 第１レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズであり、第２レンズL2は曲率の大
きい凹面を像側に向けた負レンズであり、第３レ
ンズL3は曲率の大きい凸面を物体側に向けた正
レンズである。 第４レンズL4は正レンズ、第５レンズL5は物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第６レ
ンズL6は曲率の大きな凹面を像側に向けた負レ
ンズであり、第７レンズL7は、正レンズであ
る。 以上は７枚構成の場合であり第４レンズL4は
正単レンズであるが、８枚構成とする場合は、第
２図に示すように、第４レンズL′4を、正レンズ
L41とその像側に負レンズL42を接合して構成す
る。 このようなレンズ系を構成する各レンズのレン
ズ面の曲率半径を物体側から順次r1，r2，……，
r14、軸上におけるレンズ面間距離を物体側から
順次d1，d2，…，d13とする（第１図）。ただし８
枚構成の場合における第４レンズL′4における正
レンズL41、負レンズL42の接合面の曲率半径は、
これをr′7とし、レンズL41，L42におけるレンズ面
間距離を、それぞれd71，d72と表示する（第２
図）。 さらに、スペクトルｄ線に対する各レンズの屈
折率を、物体側から順次n1，n2，……，n7とす
る。この場合、第４レンズが、正単レンズL4で
あるときは屈折率はn4であるが、接合レンズ系
L′4であるときは、レンズL41，L42の屈折率を、
それぞれ、n41，n42と表示する。また前群の焦点
距離をf1とする。 すると、本発明による小型ズームレンズは、以
下の６条件を満足しなくてはならない。 (i) １／ｒ３＞０ (ii) 0.5｜f1｜＜r4＜｜f1｜ (iii) 0.8＜ｒ４−ｄ４／ｒ５＜1.3 (iv) ０＜r5／r6＜0.7 (v) 1.3＜r7／r9＜2.0 (vi) n7＜1.68 条件(i)において１／ｒ３＞０とすることは、画角の
広 い短焦点距離において、負の歪曲収差の増大を防
ぎ、且つ像面特性を良好に保つために定めるもの
で、この条件をはずれ、１／ｒ３≦０なる範囲では、レ ンズ側への像面歪曲が著しくなり、この次点を第
３レンズL3の物体側へのベンデイングを減らす
等の手段で補うときは、前述の負の歪曲収差が増
大するので好ましくない。 第２の条件(ii)は、前群の負の屑折力の配分を適
正に保つためのものである。r4が下限を越えて小
さな値となるときは、前群の負の屈折力が強くな
りすぎる。このように過大となつた負の屈折力を
補うべく第１レンズL1の負の屈折力を減少させ
ると、像面がレンズ側に大きく彎曲してしまう。
r4が上限をこえて大きくなると前群の負の屈折力
が弱くなりすぎる。これを補うべく第１レンズ
L1の負の屈折力を増大させると、発散性のコマ
収差が増大するという好ましからざる結果を生ず
る。 条件(iii)は、条件(ii)のもとで設定される第２レン
ズL2の像側の凹面と、第３レンズL3の物体側の
凸面とで形成される空気レンズの形状を一定の範
囲内に定め、コマ収差および、長焦点距離で増大
する球面収差を良好なものとするためのものであ
る。下限を越えて小さくなるときは、発散性のコ
マ収差が強くあらわれ球面収差の補正過剰が顕著
になる。また、上限を越えて大きくなるときは、
収斂性のコマ収差が強くなり球面収差が補正不足
の方向で増大する。 条件(iv)は、上記条件(ii)，(iii)によつて定められ
た
第３レンズL3の物体側のレンズ面の曲率半径r5
と、像側のレンズ面の曲率半径r6との関係を定め
るものであつて、条件(i)と関連して最短焦点距離
においても負の歪曲収差を増大させずに諸収差を
良好なものとするためのものである。下限を越え
て小さくなるときは、r6が無限大または負、すな
わち第３レンズL3の形状が凸平又は両凸とな
り、変倍による歪曲収差の変化が大となり最短焦
点距離において負の歪曲収差が増大する。上限を
越えて大きくなるときは、第３レンズL3の形状
が、物体側に強く彎曲した正メニスカス状とな
り、前述の歪曲収差の補正には有効となるが、第
１、第２レンズL1，L2の負レンズから出た発散
光束に対し、非球心性が増加するため、球面収差
が悪化するので好ましくない。 条件(v)は、後群の第１、第２収斂レンズ系であ
る第４レンズL4（又はL′4）、第５レンズL5の物体
側のレンズ面の屈折力分担を定めるもので、球面
収差を良好に保ち、且つ後群の前側主点の位置を
物体側に寄せるために必要である。 本発明によるレンズ構成は、前群が発散系であ
るため、後群の物体側第１面の曲率半径r7は、負
か、正でも大きな値をとる方がアプラナチツクな
形状に近く球面収差の補正には有利である。しか
し、r7の値が大きくなると、後群の前側主点の位
置は像側へ寄り、前後群や近接する長焦点距離に
おいて、レンズ間隔が不足してしまう。r7／r9の
値が上限の2.0を越えて大きくなると、最長焦点
距離が短かくなり、ズーム比が減少する。逆に下
限の1.3を越えて小さくなると、前述した理由に
より、球面収差が悪化する。 条件(vi)は、ペツツバール和を適正に保ち、像面
特性を良好とするのに必要である。n7が1.68を越
えて大きくなると、ペツツバール和は過小とな
り、非点収差と像面彎曲とのバランスがとりにく
くなる。 ここで、本発明の小型ズームレンズを７枚構成
で実現する場合（第１図）と８枚構成で実現する
場合（第２図）の差異につき説明する。両者の差
異は、前述した如く、第４レンズが正単レンズ
L4であるか、あるいは正レンズL41と負レンズL42
の接合系L4′であるかの点に在る。第４レンズと
して正単レンズL4を用いることには、接合レン
ズL4′を用いる場合に比して、小型ズームレンズ
を低コストで実現できるというメリツトがある。
一方第４レンズとして、接合レンズL4′を用いる
ときは、これを色消し合成レンズとすることが可
能であり、このようにすることにより、軸上にお
ける色収差の、変倍による差を、極めて少くする
ことができる。 以下に、具体的実施例を２例あげる。第１実施
例は、７枚構成の場合、すなわち、第１図に示す
構成であり、第２実施例は、第２図に示す８枚構
成の場合である。 なお、実施例中、ν１，ν２，ν３，ν５，ν
６，ν７は、第１，第２，第３，第５，第６，第
７レンズのアツベ数を示し、ν４は正単レンズ
L4におけるアベツク数、ν41，ν42は、接合レン
ズL′4におけるレンズL41，L42のアベツク数をそ
れぞれ示している。 第１実施例
れ、前群・後群の間隔を変えることにより変倍す
るズームレンズが従来知られている。このタイプ
は逆望遠型の配置を採つているため、広角領域を
含むズームレンズには有利であるが、前群と後群
の間隔が大きくなる短焦点距離側で負の歪曲収差
が増大し、前・後群が近接する長焦点距離側で球
面収差が亜化するという問題がある。 例えば、特開昭51―83543号には、このタイプ
の箸ームレンズで７枚構成のものが提案されてい
る。提案されたズームレンズは口径比が１：2.8
と明るいが、球面収差やコマ収差にやや難があ
り、最短焦点距離における歪曲収差も約−５％と
大きい。又、特開昭53―60246号に提案されてい
るものにおいては、最短焦点距離間における画角
が、最大のものでも54度と狭く、広角領域を含む
とはいい難い。また、長焦点距離側で球面収差の
補正が困難であることに起因して、長焦点距離に
おける口径比も１：4.5と暗い。 本発明の目的は、構成枚数が７乃至８枚と少な
く、しかも最短焦点距離における歪曲収差が良好
で、長焦点距離における球面収差をはじめ諸収差
も極めて良好な、それでいて小型の、ズームレン
ズを提供することである。 以下、本発明を説明する。 まず、第１図を参照して、本発明による小型ズ
ームレンズの構成上の特徴を説明する。 本発明による小型ズームレンズは、前群と後群
による２群構成である。 第１レンズL1，第２レンズL2，第３レンズ
L3，第４レンズL4，第５レンズL5，第６レンズ
L6，第７レンズL7は、物体側（図面左側）から
上記順序に順次配置され、これらのうち物体側の
３枚が前群を構成し、像側の４枚が後群を構成す
る。 第１レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズであり、第２レンズL2は曲率の大
きい凹面を像側に向けた負レンズであり、第３レ
ンズL3は曲率の大きい凸面を物体側に向けた正
レンズである。 第４レンズL4は正レンズ、第５レンズL5は物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第６レ
ンズL6は曲率の大きな凹面を像側に向けた負レ
ンズであり、第７レンズL7は、正レンズであ
る。 以上は７枚構成の場合であり第４レンズL4は
正単レンズであるが、８枚構成とする場合は、第
２図に示すように、第４レンズL′4を、正レンズ
L41とその像側に負レンズL42を接合して構成す
る。 このようなレンズ系を構成する各レンズのレン
ズ面の曲率半径を物体側から順次r1，r2，……，
r14、軸上におけるレンズ面間距離を物体側から
順次d1，d2，…，d13とする（第１図）。ただし８
枚構成の場合における第４レンズL′4における正
レンズL41、負レンズL42の接合面の曲率半径は、
これをr′7とし、レンズL41，L42におけるレンズ面
間距離を、それぞれd71，d72と表示する（第２
図）。 さらに、スペクトルｄ線に対する各レンズの屈
折率を、物体側から順次n1，n2，……，n7とす
る。この場合、第４レンズが、正単レンズL4で
あるときは屈折率はn4であるが、接合レンズ系
L′4であるときは、レンズL41，L42の屈折率を、
それぞれ、n41，n42と表示する。また前群の焦点
距離をf1とする。 すると、本発明による小型ズームレンズは、以
下の６条件を満足しなくてはならない。 (i) １／ｒ３＞０ (ii) 0.5｜f1｜＜r4＜｜f1｜ (iii) 0.8＜ｒ４−ｄ４／ｒ５＜1.3 (iv) ０＜r5／r6＜0.7 (v) 1.3＜r7／r9＜2.0 (vi) n7＜1.68 条件(i)において１／ｒ３＞０とすることは、画角の
広 い短焦点距離において、負の歪曲収差の増大を防
ぎ、且つ像面特性を良好に保つために定めるもの
で、この条件をはずれ、１／ｒ３≦０なる範囲では、レ ンズ側への像面歪曲が著しくなり、この次点を第
３レンズL3の物体側へのベンデイングを減らす
等の手段で補うときは、前述の負の歪曲収差が増
大するので好ましくない。 第２の条件(ii)は、前群の負の屑折力の配分を適
正に保つためのものである。r4が下限を越えて小
さな値となるときは、前群の負の屈折力が強くな
りすぎる。このように過大となつた負の屈折力を
補うべく第１レンズL1の負の屈折力を減少させ
ると、像面がレンズ側に大きく彎曲してしまう。
r4が上限をこえて大きくなると前群の負の屈折力
が弱くなりすぎる。これを補うべく第１レンズ
L1の負の屈折力を増大させると、発散性のコマ
収差が増大するという好ましからざる結果を生ず
る。 条件(iii)は、条件(ii)のもとで設定される第２レン
ズL2の像側の凹面と、第３レンズL3の物体側の
凸面とで形成される空気レンズの形状を一定の範
囲内に定め、コマ収差および、長焦点距離で増大
する球面収差を良好なものとするためのものであ
る。下限を越えて小さくなるときは、発散性のコ
マ収差が強くあらわれ球面収差の補正過剰が顕著
になる。また、上限を越えて大きくなるときは、
収斂性のコマ収差が強くなり球面収差が補正不足
の方向で増大する。 条件(iv)は、上記条件(ii)，(iii)によつて定められ
た
第３レンズL3の物体側のレンズ面の曲率半径r5
と、像側のレンズ面の曲率半径r6との関係を定め
るものであつて、条件(i)と関連して最短焦点距離
においても負の歪曲収差を増大させずに諸収差を
良好なものとするためのものである。下限を越え
て小さくなるときは、r6が無限大または負、すな
わち第３レンズL3の形状が凸平又は両凸とな
り、変倍による歪曲収差の変化が大となり最短焦
点距離において負の歪曲収差が増大する。上限を
越えて大きくなるときは、第３レンズL3の形状
が、物体側に強く彎曲した正メニスカス状とな
り、前述の歪曲収差の補正には有効となるが、第
１、第２レンズL1，L2の負レンズから出た発散
光束に対し、非球心性が増加するため、球面収差
が悪化するので好ましくない。 条件(v)は、後群の第１、第２収斂レンズ系であ
る第４レンズL4（又はL′4）、第５レンズL5の物体
側のレンズ面の屈折力分担を定めるもので、球面
収差を良好に保ち、且つ後群の前側主点の位置を
物体側に寄せるために必要である。 本発明によるレンズ構成は、前群が発散系であ
るため、後群の物体側第１面の曲率半径r7は、負
か、正でも大きな値をとる方がアプラナチツクな
形状に近く球面収差の補正には有利である。しか
し、r7の値が大きくなると、後群の前側主点の位
置は像側へ寄り、前後群や近接する長焦点距離に
おいて、レンズ間隔が不足してしまう。r7／r9の
値が上限の2.0を越えて大きくなると、最長焦点
距離が短かくなり、ズーム比が減少する。逆に下
限の1.3を越えて小さくなると、前述した理由に
より、球面収差が悪化する。 条件(vi)は、ペツツバール和を適正に保ち、像面
特性を良好とするのに必要である。n7が1.68を越
えて大きくなると、ペツツバール和は過小とな
り、非点収差と像面彎曲とのバランスがとりにく
くなる。 ここで、本発明の小型ズームレンズを７枚構成
で実現する場合（第１図）と８枚構成で実現する
場合（第２図）の差異につき説明する。両者の差
異は、前述した如く、第４レンズが正単レンズ
L4であるか、あるいは正レンズL41と負レンズL42
の接合系L4′であるかの点に在る。第４レンズと
して正単レンズL4を用いることには、接合レン
ズL4′を用いる場合に比して、小型ズームレンズ
を低コストで実現できるというメリツトがある。
一方第４レンズとして、接合レンズL4′を用いる
ときは、これを色消し合成レンズとすることが可
能であり、このようにすることにより、軸上にお
ける色収差の、変倍による差を、極めて少くする
ことができる。 以下に、具体的実施例を２例あげる。第１実施
例は、７枚構成の場合、すなわち、第１図に示す
構成であり、第２実施例は、第２図に示す８枚構
成の場合である。 なお、実施例中、ν１，ν２，ν３，ν５，ν
６，ν７は、第１，第２，第３，第５，第６，第
７レンズのアツベ数を示し、ν４は正単レンズ
L4におけるアベツク数、ν41，ν42は、接合レン
ズL′4におけるレンズL41，L42のアベツク数をそ
れぞれ示している。 第１実施例
【表】
【表】
この実施例における収差曲線を、焦点距離ｆの
最短，中間，最長の各値に対し、第３図に示す。 第２実施例
最短，中間，最長の各値に対し、第３図に示す。 第２実施例
【表】
【表】
この実施例における収差曲線を、焦点距離ｆの
最短，中間，最長の各値に対し、第４図に示す。 第３図、第４図の収差曲線から明らかなよう
に、歪曲収差は最短焦点距離においても良好であ
り、球面収差は最長焦点距離においても極めて少
い。 又、全変倍領域にわたり、諸収差の補正は良好
であり、最長焦点距離fmaxにおける第１レンズ
の先端から像面までの距離が、第１、第２実施例
とも1.68fmaxと小型である。
最短，中間，最長の各値に対し、第４図に示す。 第３図、第４図の収差曲線から明らかなよう
に、歪曲収差は最短焦点距離においても良好であ
り、球面収差は最長焦点距離においても極めて少
い。 又、全変倍領域にわたり、諸収差の補正は良好
であり、最長焦点距離fmaxにおける第１レンズ
の先端から像面までの距離が、第１、第２実施例
とも1.68fmaxと小型である。
第１図は、本発明を７枚構成で実現する場合の
レンズ構成を示す図、第２図は本発明を８枚構成
で実現する場合のレンズ構成を示す図、第３図は
第１実施例に対する収差曲線図、第４図は、第２
実施例に対する収差曲線図である。 L1，L2，……L7，L41，L42…レンズ、r1，r2，
……r14，r′7，…レンズ面の曲率半径、d1，d2，
……，d13，d71，d72…レンズ面間距離。
レンズ構成を示す図、第２図は本発明を８枚構成
で実現する場合のレンズ構成を示す図、第３図は
第１実施例に対する収差曲線図、第４図は、第２
実施例に対する収差曲線図である。 L1，L2，……L7，L41，L42…レンズ、r1，r2，
……r14，r′7，…レンズ面の曲率半径、d1，d2，
……，d13，d71，d72…レンズ面間距離。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側に配備される発散性の前群と、像側に
配備される収斂性の後群とにより構成され、上記
前群と後群の間隔を変えることにより変倍させる
ズームレンズにおいて、 前群が、 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであ
る第１レンズL1と、 曲率の大きい凹面を像側に向けた負レンズであ
る第２レンズL2と、 曲率の大きい凸面を物体側に向けた正レンズで
ある第３レンズL3とを、物体側から上記順序に
配列して構成され、 後群が、 正レンズである第４レンズL4と、 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであ
る第５レンズL5と、 曲率の大きい凹面を像側に向けた負レンズであ
る第６レンズL6と、 正レンズである第７レンズL7とを、物体側か
ら上記順序に配列して構成され、 各レンズにおけるレンズ面の曲率半径を、物体
側からr1，r2，……，r14、光軸上におけるレンズ
面間距離を物体側からd1，d2，……，d13、スペ
クトルｄ線に対する各レンズの屈折率を、物体側
からn1，n2，……，n7、前群の焦点距離をf1とす
るとき、 (i) １／ｒ３＞０ (ii) 0.5｜f1｜＜r4＜｜f1｜ (iii) 0.8＜ｒ４−ｄ４／ｒ５＜1.3 (iv) ０＜r5／r6＜0.7 (v) 1.3＜r7／r9＜2.0 (vi) n7＜1.68 なる条件を満足することを特徴とする、小型ズー
ムレンズ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、 第４レンズを、正レンズL41と、この正レンズ
の像側に接合された負レンズL42とにより構成し
たことを特徴とする、小型ズームレンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3532980A JPS56132306A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Small-sized zoom lens |
| DE3110772A DE3110772C2 (de) | 1980-03-19 | 1981-03-19 | Vario-Objektiv |
| US06/604,428 US4579428A (en) | 1980-03-19 | 1984-04-30 | Small zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3532980A JPS56132306A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Small-sized zoom lens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56132306A JPS56132306A (en) | 1981-10-16 |
| JPS6146809B2 true JPS6146809B2 (ja) | 1986-10-16 |
Family
ID=12438779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3532980A Granted JPS56132306A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Small-sized zoom lens |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4579428A (ja) |
| JP (1) | JPS56132306A (ja) |
| DE (1) | DE3110772C2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59142515A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-15 | Asahi Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
| JPH0629906B2 (ja) * | 1984-08-30 | 1994-04-20 | 株式会社ニコン | 可変焦点距離レンズ |
| JP2864407B2 (ja) * | 1990-10-15 | 1999-03-03 | 株式会社ニコン | ケプラー式ズームファインダー光学系 |
| JP3081698B2 (ja) * | 1991-12-24 | 2000-08-28 | オリンパス光学工業株式会社 | ３群ズームレンズ |
| RU2392647C1 (ru) * | 2008-02-07 | 2010-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Пеленг" | Оптическая система |
| US9971132B2 (en) | 2016-04-25 | 2018-05-15 | Young Optics Inc. | Zoom lens |
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