JPS6248809B2 - - Google Patents
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- JPS6248809B2 JPS6248809B2 JP56077935A JP7793581A JPS6248809B2 JP S6248809 B2 JPS6248809 B2 JP S6248809B2 JP 56077935 A JP56077935 A JP 56077935A JP 7793581 A JP7793581 A JP 7793581A JP S6248809 B2 JPS6248809 B2 JP S6248809B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens component
- focal length
- positive
- negative
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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
- 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 +-++
-
- 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
- G02B15/145—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 five groups only
- G02B15/1451—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 five groups only the first group being positive
- G02B15/145129—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 five groups only the first group being positive arranged +-+++
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
この発明は、スチールカメラ等に用いられるズ
ームレンズであつて、広角から準望遠にわたり、
ズームレンズ比が約３倍程合のコンパクトなズー
ムレンズに関する。 近年、例えばスチールカメラに用いられるズー
ムレンズとして高変倍かつコンパクトで高性能な
ズームの要求が高まつてきている。 これに伴い、従来開発されてきたいわゆる機械
補正型や光学補正型のズームレンズが持つている
限界を打破る新しいタイプのズームレンズの模索
がなされて来ている。従来、この種の高変倍ズー
ムレンズとして提案された数種のタイプの１つに
正、負、正の屈折力配置をもつ３レンズ成分で構
成されるズームレンズがあり、鏡枠構造は比較的
簡単であるが、コンパクトなままで変倍比を高め
ようとすれば、各レンズ成分の屈折力を強くしな
ければならず、収差補正に難点があつた。 この発明は、上述の正、負、正の３レンズ成分
からなるズームレンズの正の第３レンズ成分を２
つの正のレンズ成分に分割することにより、各レ
ンズ成分の屈折力を減らし、かつ、この間隔を増
減することにより変倍効果を生じさせ、ズームレ
ンズの変倍比を高めることに成功した。この結
果、正、負、正、正の従来にない屈折力配置を持
つ４群構成の高変倍、コンパクトな高性能ズーム
を実現したものである。 具体的には、物体側から順に正の焦点距離をも
つ第１レンズ成分、負の焦点距離をもつ第２レン
ズ成分の正の焦点距離をもつ第３レンズ成分、同
じく正の焦点距離をもつ第４レンズ成分よりな
り、第１レンズ成分と第２レンズ成分からなる部
分系は全ズーム領域において負の合成焦点距離を
有し、広角端から望遠端へとズーミングすると
き、第１レンズ成分、第４レンズ成分は物体側に
移動し、第２レンズ成分は像側に利動し、第２レ
ンズ成分と第３レンズ成分との間隔および第３レ
ンズ成分と第４レンズ成分との間隔は減少し、こ
の間第３レンズ成分は固定あるいはわずかに移動
され ｆ：任意のズーミング位置での全系の焦点距離 ｆw：広角端でのｆ ｆT：望遠端でのｆ ｆi：第ｉレンズ成分の焦点距離 Ｘi(f)：広角端を基準とした焦点距離ｆのときの
第ｉレンズ成分の移動量 物体側への移動を正
とし、像側への移動を負とする ｋi(f)：焦点距離ｆでの第ｉレンズ成分の移動量
のＸi(f)の第１レンズ成分の移動量Ｘ1(f)に対
する比を表わす係数 ｋi(f)＝Ｘi(f)／Ｘ1(f) ｔ1.2T：望遠端での第１レンズ成分と第２レンズ
成分との間隔 ｔ2.3W：広角端での第２レンズ成分と第３レンズ
成分との間隔 ｔ3.4W：広角端での第３レンズ成分と第４レンズ
成分との間隔 とするとき 0.6fw＜ｔ1.2T＜1.5fw (1) 0.6fw＜ｔ2.3w＜1.5fw (2) 0.15fw＜ｔ3.4w＜0.5fw (3) 0.5fw＜｜f2｜＜1.2fw f2＜０ (4) 0.4＜ｋ4(f)＜３ (5) の各条件を満足するコンパクトなズームレンズと
して構成される。 このズームレンズのモデル配置図および移動軌
跡図を第１図に示す。収差補正上、広角側ではレ
トロフオーカスタイプに、逆に望遠側ではテレフ
オトタイプのレンズ配置となることが望ましい。
このため広角側では第１レンズ成分と第２レンズ
成分の間隔は小さく、この部分系の合成焦点距離
は負となり、第３、第４レンズ成分の合成焦点距
離は正であり、この正負の両部分系の間隔は広く
とられる。一方、望遠側においては第１レンズ成
分と第２レンズ成分の間隔が広がり、第２レンズ
成分と第３レンズ成分の間隔が小さいことが必要
となる。 上記の各条件は、これを具体的に規定したもの
である。 条件(1)は第１レンズ成分と第２レンズ成分から
なる部分系のズーム比への寄与を大きくとるため
の条件である。下限を超えてなおかつ高変倍比を
実現するには、第１レンズ成分、第２レンズ成分
のパワーを強くせざるを得なくなり、収差、主と
してコマ収差の補正が困難となる。逆に上限をこ
えると望遠側で大きな糸巻型の歪曲収差が発生
し、球面収差も補正不足となる。 条件(2)は第２レンズ成分と第３レンズ成分の部
分系が大きな変倍比を持つための条件で、下限は
このために必要な限界である。上限はこれをこえ
るとレンズ系が大型化し、コンパクト化の目的に
反すると共に、広角側で大きなたる型の歪曲収差
が発生し、球面収差も補正過剰となる。 条件(3)は第４レンズ成分の変倍への寄与を大き
くするための条件であり、下限をこえるとこの目
的が達成されない。上限をこえるとズームレンズ
系の大型化を招く。 条件(4)は高変倍比を保ちながら第２レンズ成分
で発生するコマ収差をおさえるためのものであ
る。上限はズームレンズ系の変倍比を保ちながら
コンパクトにするためには第２レンズ成分のパワ
ーを強くする必要があるために生ずる限界であ
る。下限をこえると第２レンズ成分の負のパワー
が強くなりすぎ、これに伴つて各レンズ面の曲率
半径が小さくなりコマ収差の発生が著しくなる。
また、像面湾曲も補正過剰になる。 条件(5)は第１レンズ成分に対する第３レンズ成
分の相対移動に関し、下限をこえることは第４レ
ンズ成分の移動が少くなることを意味しズーム比
への寄与が小さくなる。逆に上限をこえるとズー
ム比への寄与は大きくなるが、広角側で第２レン
ズ成分との間隔が広くなりすぎ、球面収差の補正
不足を生ずる。 上記の条件を満すズームレンズは、さらに以下
の条件を満すように構成されるのが望ましい。第
１レンズ成分は正と負の単レンズからなる接合レ
ンズと正の単レンズから構成され、第２レンズ成
分は２個の負レンズ群と１個の正レンズ群から構
成され、第３レンズ成分は少くとも１個の正レン
ズと少くとも１個の負レンズ群から構成され、第
４レンズ成分は少なくとも２個の正レンズ群から
構成され、 NNi：第ｉレンズ成分の負レンズの平均屈折率 νＰi：第ｉレンズ成分の正レンズの平均アツベ
数 νＮi：第ｉレンズ成分の負レンズの平均アツベ
数 としたとき 0.5fT＜f1＜1.5fT (8) 1.7＜NN2 (9) 40＜νP1 (10) 40＜νN2 (11) 条件(8)で第１レンズ成分の焦点距離が下限をこ
えると望遠側での球面収差が補正不足となり、そ
の上望遠側への糸巻型の歪曲収差が大きくなつて
しまう。逆に上限をこえると広角側で球面収差が
補正過剰となり、更に広角側でのたる型の歪曲収
差が大きくなる。 条件(9)はペツバール和を適正に保つための条件
である。この屈折率が下限をこえると負レンズの
曲率半径が小さくならざるを得なくなり、ペツバ
ール和が小になりすぎサジタル像面の湾曲が大き
くなる。その上、コマフレアの発生が大きくな
る。 条件(10)(11)は色収差補正に関するものであり、条
件(10)はズームレンズ系全体の色収差補正の必要条
件である第１レンズ成分の色補正を良好に行うた
めの条件である。また、各レンズ成分中最も強い
屈折力をもつている第２レンズ成分の色補正の良
否は全レンズの影響が大きく、条件(11)はこのため
のものである。 以下に、この発明のズームレンズ系の実施例を
示す。 この実施例においては、第３レンズ成分は固定
され、第１レンズ成分と第４レンズ成分は一体と
して移動する。
ームレンズであつて、広角から準望遠にわたり、
ズームレンズ比が約３倍程合のコンパクトなズー
ムレンズに関する。 近年、例えばスチールカメラに用いられるズー
ムレンズとして高変倍かつコンパクトで高性能な
ズームの要求が高まつてきている。 これに伴い、従来開発されてきたいわゆる機械
補正型や光学補正型のズームレンズが持つている
限界を打破る新しいタイプのズームレンズの模索
がなされて来ている。従来、この種の高変倍ズー
ムレンズとして提案された数種のタイプの１つに
正、負、正の屈折力配置をもつ３レンズ成分で構
成されるズームレンズがあり、鏡枠構造は比較的
簡単であるが、コンパクトなままで変倍比を高め
ようとすれば、各レンズ成分の屈折力を強くしな
ければならず、収差補正に難点があつた。 この発明は、上述の正、負、正の３レンズ成分
からなるズームレンズの正の第３レンズ成分を２
つの正のレンズ成分に分割することにより、各レ
ンズ成分の屈折力を減らし、かつ、この間隔を増
減することにより変倍効果を生じさせ、ズームレ
ンズの変倍比を高めることに成功した。この結
果、正、負、正、正の従来にない屈折力配置を持
つ４群構成の高変倍、コンパクトな高性能ズーム
を実現したものである。 具体的には、物体側から順に正の焦点距離をも
つ第１レンズ成分、負の焦点距離をもつ第２レン
ズ成分の正の焦点距離をもつ第３レンズ成分、同
じく正の焦点距離をもつ第４レンズ成分よりな
り、第１レンズ成分と第２レンズ成分からなる部
分系は全ズーム領域において負の合成焦点距離を
有し、広角端から望遠端へとズーミングすると
き、第１レンズ成分、第４レンズ成分は物体側に
移動し、第２レンズ成分は像側に利動し、第２レ
ンズ成分と第３レンズ成分との間隔および第３レ
ンズ成分と第４レンズ成分との間隔は減少し、こ
の間第３レンズ成分は固定あるいはわずかに移動
され ｆ：任意のズーミング位置での全系の焦点距離 ｆw：広角端でのｆ ｆT：望遠端でのｆ ｆi：第ｉレンズ成分の焦点距離 Ｘi(f)：広角端を基準とした焦点距離ｆのときの
第ｉレンズ成分の移動量 物体側への移動を正
とし、像側への移動を負とする ｋi(f)：焦点距離ｆでの第ｉレンズ成分の移動量
のＸi(f)の第１レンズ成分の移動量Ｘ1(f)に対
する比を表わす係数 ｋi(f)＝Ｘi(f)／Ｘ1(f) ｔ1.2T：望遠端での第１レンズ成分と第２レンズ
成分との間隔 ｔ2.3W：広角端での第２レンズ成分と第３レンズ
成分との間隔 ｔ3.4W：広角端での第３レンズ成分と第４レンズ
成分との間隔 とするとき 0.6fw＜ｔ1.2T＜1.5fw (1) 0.6fw＜ｔ2.3w＜1.5fw (2) 0.15fw＜ｔ3.4w＜0.5fw (3) 0.5fw＜｜f2｜＜1.2fw f2＜０ (4) 0.4＜ｋ4(f)＜３ (5) の各条件を満足するコンパクトなズームレンズと
して構成される。 このズームレンズのモデル配置図および移動軌
跡図を第１図に示す。収差補正上、広角側ではレ
トロフオーカスタイプに、逆に望遠側ではテレフ
オトタイプのレンズ配置となることが望ましい。
このため広角側では第１レンズ成分と第２レンズ
成分の間隔は小さく、この部分系の合成焦点距離
は負となり、第３、第４レンズ成分の合成焦点距
離は正であり、この正負の両部分系の間隔は広く
とられる。一方、望遠側においては第１レンズ成
分と第２レンズ成分の間隔が広がり、第２レンズ
成分と第３レンズ成分の間隔が小さいことが必要
となる。 上記の各条件は、これを具体的に規定したもの
である。 条件(1)は第１レンズ成分と第２レンズ成分から
なる部分系のズーム比への寄与を大きくとるため
の条件である。下限を超えてなおかつ高変倍比を
実現するには、第１レンズ成分、第２レンズ成分
のパワーを強くせざるを得なくなり、収差、主と
してコマ収差の補正が困難となる。逆に上限をこ
えると望遠側で大きな糸巻型の歪曲収差が発生
し、球面収差も補正不足となる。 条件(2)は第２レンズ成分と第３レンズ成分の部
分系が大きな変倍比を持つための条件で、下限は
このために必要な限界である。上限はこれをこえ
るとレンズ系が大型化し、コンパクト化の目的に
反すると共に、広角側で大きなたる型の歪曲収差
が発生し、球面収差も補正過剰となる。 条件(3)は第４レンズ成分の変倍への寄与を大き
くするための条件であり、下限をこえるとこの目
的が達成されない。上限をこえるとズームレンズ
系の大型化を招く。 条件(4)は高変倍比を保ちながら第２レンズ成分
で発生するコマ収差をおさえるためのものであ
る。上限はズームレンズ系の変倍比を保ちながら
コンパクトにするためには第２レンズ成分のパワ
ーを強くする必要があるために生ずる限界であ
る。下限をこえると第２レンズ成分の負のパワー
が強くなりすぎ、これに伴つて各レンズ面の曲率
半径が小さくなりコマ収差の発生が著しくなる。
また、像面湾曲も補正過剰になる。 条件(5)は第１レンズ成分に対する第３レンズ成
分の相対移動に関し、下限をこえることは第４レ
ンズ成分の移動が少くなることを意味しズーム比
への寄与が小さくなる。逆に上限をこえるとズー
ム比への寄与は大きくなるが、広角側で第２レン
ズ成分との間隔が広くなりすぎ、球面収差の補正
不足を生ずる。 上記の条件を満すズームレンズは、さらに以下
の条件を満すように構成されるのが望ましい。第
１レンズ成分は正と負の単レンズからなる接合レ
ンズと正の単レンズから構成され、第２レンズ成
分は２個の負レンズ群と１個の正レンズ群から構
成され、第３レンズ成分は少くとも１個の正レン
ズと少くとも１個の負レンズ群から構成され、第
４レンズ成分は少なくとも２個の正レンズ群から
構成され、 NNi：第ｉレンズ成分の負レンズの平均屈折率 νＰi：第ｉレンズ成分の正レンズの平均アツベ
数 νＮi：第ｉレンズ成分の負レンズの平均アツベ
数 としたとき 0.5fT＜f1＜1.5fT (8) 1.7＜NN2 (9) 40＜νP1 (10) 40＜νN2 (11) 条件(8)で第１レンズ成分の焦点距離が下限をこ
えると望遠側での球面収差が補正不足となり、そ
の上望遠側への糸巻型の歪曲収差が大きくなつて
しまう。逆に上限をこえると広角側で球面収差が
補正過剰となり、更に広角側でのたる型の歪曲収
差が大きくなる。 条件(9)はペツバール和を適正に保つための条件
である。この屈折率が下限をこえると負レンズの
曲率半径が小さくならざるを得なくなり、ペツバ
ール和が小になりすぎサジタル像面の湾曲が大き
くなる。その上、コマフレアの発生が大きくな
る。 条件(10)(11)は色収差補正に関するものであり、条
件(10)はズームレンズ系全体の色収差補正の必要条
件である第１レンズ成分の色補正を良好に行うた
めの条件である。また、各レンズ成分中最も強い
屈折力をもつている第２レンズ成分の色補正の良
否は全レンズの影響が大きく、条件(11)はこのため
のものである。 以下に、この発明のズームレンズ系の実施例を
示す。 この実施例においては、第３レンズ成分は固定
され、第１レンズ成分と第４レンズ成分は一体と
して移動する。
【表】
【表】
これらの実施例の収差図を第３図に示す。
なお、これらの実施例において固定あるいは他
のレンズ成分と一体に移動されるレンズ成分をそ
れぞれ独立に移動すれば、系の自由度が増し収差
補正上さらに有利なことは云うまでもない。
のレンズ成分と一体に移動されるレンズ成分をそ
れぞれ独立に移動すれば、系の自由度が増し収差
補正上さらに有利なことは云うまでもない。
第１図はこの発明のズームレンズの構成概念図
及び各レンズ成分の移動軌跡図、第２図、第３図
はそれぞれ実施例のレンズ断面図および収差図で
ある。
及び各レンズ成分の移動軌跡図、第２図、第３図
はそれぞれ実施例のレンズ断面図および収差図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側から順に、少なくとも正の単レンズと
負の単レンズを含み、かつ正の焦点距離をもつ第
１レンズ成分、少なくとも２個の負レンズ群を有
し、かつ負の焦点距離をもつ第２レンズ成分、少
なくとも１個の正レンズ群と少なくとも１個の負
レンズ群から構成され、かつ正の焦点距離をもつ
第３レンズ成分、同じく少なくとも２個の正レン
ズ群から構成され、かつ正の焦点距離をもつ第４
レンズ成分からなり、第１レンズ成分と第２レン
ズ成分からなる部分系は全ズーム領域において負
の合成焦点距離を有し、広角端から望遠端へとズ
ーミングするとき、第１レンズ成分、第４レンズ
成分は物体側に移動し、第２レンズ成分は像側に
移動し、第２レンズ成分と第３レンズ成分との間
隔および第３レンズ成分と第４レンズ成分との間
隔は減少し、この間第３レンズ成分は固定あるい
はわずかに移動され ｆ：任意のズーミング位置での全系の焦点距離 ｆW：広角端のｆ ｆT：望遠端のｆ fi：第ｉレンズ成分の焦点距離 Xi(f)：広角端を基準とした焦点距離ｆのときの
第ｉレンズ成分の移動量（物体側への移動を正
とし、像側への移動を負とする） ki(f)：焦点距離ｆでの第ｉレンズ成分の移動量
Xi(f)の第１レンズ成分の移動量Ｘ1(f)に対す
る比を表わす係数 ki(f)＝Xi(f)／Ｘ1(f) ｔ1、2T：望遠端での第１レンズ成分と第２レン
ズ成分との間隔 ｔ2、3W：広角端での第２レンズ成分と第３レン
ズ成分との間隔 ｔ3、4W：広角端での第３レンズ成分と第４レン
ズ成分との間隔 NNi：第ｉレンズ成分の負レンズの平均屈折率 νPi：第ｉレンズ成分の正レンズの平均アツベ数 νNi：第ｉレンズ成分の負レンズの平均アツベ
数 とするとき 0.6fW＜ｔ1、2T＜1.5fW 0.6fW＜ｔ2、3W＜0.5fW 0.15fW＜ｔ3、4W＜0.5fW 0.5fW＜｜f2｜＜1.2fW f2＜０ 0.4＜ｋ4(f)＜３ 0.5fT＜f1＜1.5fT 1.7＜NN2 40＜νP1 40＜νN2 の各条件を満足するコンパクトズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56077935A JPS57192918A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Compact zoom lens |
| US06/381,311 US4501475A (en) | 1981-05-25 | 1982-05-24 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56077935A JPS57192918A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Compact zoom lens |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61117574A Division JPS61258220A (ja) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | コンパクトズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57192918A JPS57192918A (en) | 1982-11-27 |
| JPS6248809B2 true JPS6248809B2 (ja) | 1987-10-15 |
Family
ID=13647930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56077935A Granted JPS57192918A (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Compact zoom lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57192918A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57195213A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-30 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Compact zoom lens |
| JPS58224323A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-26 | Asahi Optical Co Ltd | ズ−ムレンズ |
| JPS61258220A (ja) * | 1986-05-23 | 1986-11-15 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | コンパクトズームレンズ |
| JP2581191B2 (ja) * | 1988-08-31 | 1997-02-12 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| JP3104227B2 (ja) * | 1989-08-18 | 2000-10-30 | 株式会社ニコン | ズームレンズ |
| JP2623835B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1997-06-25 | キヤノン株式会社 | リヤーフォーカス式のズームレンズ |
| JP2623836B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1997-06-25 | キヤノン株式会社 | リヤーフォーカス式のズームレンズ |
| JP3387687B2 (ja) * | 1995-03-13 | 2003-03-17 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832684B2 (ja) * | 1977-07-30 | 1983-07-14 | 旭光学工業株式会社 | 高変倍率を有する広角ズ−ムレンズ系 |
| JPS5515102A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-02 | Sigma:Kk | High power telescopic zoom lens |
-
1981
- 1981-05-25 JP JP56077935A patent/JPS57192918A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57192918A (en) | 1982-11-27 |
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