JPS63201616A - 2成分ズ−ムレンズ - Google Patents

2成分ズ−ムレンズ

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Publication number
JPS63201616A
JPS63201616A JP3518787A JP3518787A JPS63201616A JP S63201616 A JPS63201616 A JP S63201616A JP 3518787 A JP3518787 A JP 3518787A JP 3518787 A JP3518787 A JP 3518787A JP S63201616 A JPS63201616 A JP S63201616A
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JP
Japan
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lens
group
aspherical
object side
optical axis
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Application number
JP3518787A
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English (en)
Inventor
Yoshinobu Kudo
工藤 吉信
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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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】 本発明は負屈折力群先行型の2成分ズームレンズに関し
、特に最大画角が84°に及ぷ広角ズームレンズに関す
る。
従来、物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と正
の屈折力を有する第2群とからなり、第1群と第2群と
の間の空気間隔を変化させてズーミングを行う2成分ズ
ームレンズは種々知られている。このような2rg、分
ズームレンズにおいて、最大画角が84°にも及ぶ広角
域に達するためには、特に広角端における歪曲及び非点
収差の補正が困難となる傾向がある。そして、これらの
収差を良好に補正するためには負の屈折力を有する第1
群及び正の屈折力を有する!52群のそれぞれの屈折力
を弱める手法が考えられるが、この手法ではレンズ系の
全長が大さくなるとともに、所定の焦点距離範囲を得る
ために両レンズ群の移動量が増加してし主うので好主し
くないという欠点が生じる。そこで、現在実用化されて
いるこの上うな2成分広角ズームレンズにおいては、第
1群の構成枚数を増加させることによって収差補正を良
好に行い、上記欠点を解決している。しかしながら、こ
のような第1群の構成枚数の増加は必然的にレンズ系の
大型化及びコストアップにつながるので、この手法も好
ましくはない。
そこで、本発明の目的は、最大画角84°に達する2成
分広角ズームレンズを、残存収差量及びズーミングによ
る収差変動量の小さく、かつコンパクトな構成のちとに
提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、第1゜4.6.
8図図示のように、物体側から順に、負の屈折力を有す
る第1群(1)と正の屈折力を有する第2群(II)と
からなり、第1群(1)と第2群(II)との間の空気
間隔を変化させてズーミングを行う2成分ズームレンズ
において、第1群(I)は、物体側から順に、物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第1レンズ(
L、)、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから
なる第2レンズ(L2)及び正レンズからなる第3レン
ズ(L、)がらなり、第20(II)は、物体側がら順
に、少なくとも2枚の正レンズからなる第4・msレン
ズ(L、)(L、)、少な(とも1枚の両凹レンズから
なる第6レンズ(L6)及び少なくとも1枚の正レンズ
からなる第7レンズ(L?)からなり、ff11群(1
)のtjS3レンズ(L、)の少なくとも1面は非球面
であるとともに、該第3レンズ(L3)の最大有効径を
Ymaxとするとき、 0.7  拳 Ymax<  Y<  1.0  ・ 
Ymaxを満足する任意の光軸垂直方向高さYに対して
以下の条件を満足することを特徴とするものである。
(1)  O<(N’−N)−(X(Y)−Xo(Y)
l<0.35Y r+ + r。
但し、ここで、N゛は非球面の像側媒質の屈折率、Nは
非球面の物体側IIL質の屈折率、x(y)は非球面の
面頂点を原点とし、光軸方向をX軸、光軸垂直方向をy
@とした座標系で表わされる非球面形状、Xo(Y)は
上記座標系で表わされる参照球面の形状、r、は第1群
(I)の第ルンX’(L、)の物体側面(rl)の曲率
半径、「2は第1群(1)の第1レンズ(L、)の像側
面(r2)の曲率半径である。
以下、本発明についで詳細に説明する。
従来、最大画角84°を達成する2成分広角ズームレン
ズとしでは、特開昭59−33417号公報及び特開昭
57−20713号公報において提案されたものがある
。しかし、これらのレンズ系においてはいずれも、第1
群が、物体側から順に、負メニスカスレンズからなる第
1レンズ、負メニスカスレンズからなる第2レンズ及び
正メニスカスレンズからなる第3レンズからなり、広角
端で発生する歪曲の補正のために第1レンズもしくはt
jS2レンズのいずれかのレンズ面に非球面が導入され
でいる。これは、歪曲を良好に補正するためには、絞り
からできるだけ離れた位置において光軸から光軸垂直方
向に離れた位置に正の屈折力を付加すれば良いからであ
る。逆に、第1レンズもしくは第2レンズに非球面を導
入すると歪曲が良好に補正されるということは、広角端
における歪曲の補正が望遠端の球面収差など他の収差の
補正に悪影響を及ぼす度合が小さいことを意味している
。すなわち、望遠端では撮影光束がレンズ系の光軸近傍
を通るので、光軸から光軸垂直方向に離れた位置におい
て有効な非球面の影響を余り受けることなく収差補正が
なされるのである。しかしながら、fjSルンズもしく
は第2レンズに非球面を導入すると、比較的曲率の強い
レンズのレンズ面を非球面に加工する必要が生じるとと
もに非球面の有効径が大きくなるので、加工性が悪化す
るという欠点がある。
そこで、本発明においては、広角端における歪曲及び非
点収差の補正のために、ffN群(1)中で最も像側に
位置している第3レンズ(L、)に非球面を導入する。
しかしながら、このように第3レンズ(L、)に非球面
を導入すると、第1レンズ(Ll)もしくは第2レンズ
(L2)に非球面を導入する場合と比べて絞りに近い位
置に非球面が導入される上に望遠端における収差補正に
も影響を及ぼしやすいので、全系を通しての収差補正や
ズーミングによる収差の変動の補正がより困難となる傾
向にある。
そして、これを解決するために条件(1)(2)が規定
されている。まず、条件(1)は非球面の形状を限定す
るものであり、最大有効径の7割以上の光軸垂直方向高
さYを有する頭載において、参照球面に比べて正の屈折
力が強くなるもしくは負の屈折力が弱くなる形状の非球
面が導入されることを示している。すなわち、条件(1
)は、第3レンズ(L、)に導入される非球面の参照球
面からの光軸方向の変位量を規定するものである1条件
(1)の下限を越えて上記変位量が小さくなると、負の
歪曲を良好に補正することが困難となる。逆に条件(1
)の上限を越えて上記変位量が大きくなると、非球面が
望遠端の収差補正にも大きな影響を及ぼすようになり好
ましくない。
条件(2)は負メニスカスレンズからなる第1レンズ(
Ll)の形状を規定するものである。本発明においては
第3レンズ(L、)に非球面を導入するので、望遠端に
おける収差補正に影響を及ぼさない範囲で広角端におけ
る歪曲を補正する必要がある。従って、第ルンX:(L
l)もしくは第2レンズ(L2)に非球面を導入する場
合に比べて歪曲の補正が幾分不足しがちとなることが考
えられる。
そこで、本発明においては、第1レンズ(Ll)によっ
てこの不足分を補い広角端における歪曲を良好に補正す
ることができるのである。そして、第1レンズ(Ll)
が条件(2)の上限を越える形状となると広角端におけ
る歪曲の良好な補正が困難となり、逆に、条件(2)の
下限を越える形状となると広角端において像面が補正過
剰となって、これを補正するためには球面収差の補正不
足が大きくなってしまう。
更に、本発明においては、より良好な収差補正のために
、Y<0.7・Ymaxを満足する任意の光輸垂直方向
高さYl:対しでに以下の条件を満足することが望まし
い。
(3)   −0,02<(N’−N)−(X(Y)−
Xo(Y))<0.08Y 13レンズ(L、)に導入される非球面の形状について
、光軸垂直方向高さYが最大有効径YTaaxの7割を
越える領域の形状については既に条件(1)において規
定しでいる。そして、条件(3)はこの光袖垂直方向高
さYが最大有効径Ys+axの7割より低い領域におけ
る非球面の形状を参照球面からの変位量として規定する
ものである。上記変位量が条件(3)の下限を越えると
、広角端において比較的低画角の領域で負の歪曲が大き
く発生し、像面湾曲の正偏位が大きくなる。逆に上記変
位量が条件(3)の上限を越えると、広角端においで比
較的低画角の領域で歪曲が補正過剰となって像面湾曲の
貝偏位が大きくなるとともに、望遠端における収差補正
が困難となり、たとえば球面収差の補正不足を生じる。
本発明において、加工性の悪化をより良好に防止するた
めには、非球面が導入される第3レンズ(L、)を両凸
レンズによって構成することが望ましい、このように構
成すると、球面レンズの表面に所望の非球面形状を有す
る比較的薄い光学的物質層を接合して非球面レンズを形
成する場合に、非球面が変曲点を持たないようにMIt
成することができ、非球面を加工するときに加工精度が
極端に悪化するのを防止することができるのである。
更に、本発明において、レンズ系をコンパクトに構成す
るためには、第2群(II)を、物体側から順に、両凸
レンズからなるttS4レンズ(L、)、物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズからなる第5レンズ(Ls
)、両凹レンズからなる第6レンズ(L、)及び両凸レ
ンズからなるfjS7レンズ(L7)から構成すること
が望ましい。このように構成することによって2成分ズ
ームレンズの正の屈折力を有する第2群(II)をわず
か4枚のレンズによつて構成することができる。
本発明において更に良好な収差補正を達成するためには
、以下の条件を満足することが望ましい。
(4)     0.2< d1+/ fw< 0.5
(5)    0.19<rl/r3<1.3但し、こ
こで、d11は第6レンズ(L6)の釉上芯厚、fwは
全系の最短焦点距離、r、は第2レンズ(L2)の物体
側面(r、)の曲率半径である。
条件(4)は第6レンズ(L、)の軸上芯厚を全系の最
短焦点距離との関係において規定するものであり、第6
レンズ(L6)を比較的肉厚として広角端におけるペッ
ツバール和を抑制してコマ収差と非、α収差とを良好に
補正することを示している。
条件(4)の下限を越えて第6レンズ(L、)の肉厚が
小さくなると、広角端において球面収差と非点収差とを
バランス良く補正することが困難となり、特にメリディ
オナル像面の補正不足が目立つようになる。更に、条件
(4)の下限を越えてコンパクト化を図ると、画面中衛
から周辺にかけての外向性のコマ収差が顕著に発生し、
わずか4枚構成からなる第2群(II)によってこのコ
マ収差を良好に補正することが困難となる。一方、条件
(4)の上限を越えてPA6レンズ(L6)の肉厚が大
きくなると、望遠端において像面が補正過剰となるとと
もに、レンズ系が大型化してしまうので広角端における
周辺光量の確保が困難となる。
条件(5)は、条件(2)に加えて広角端における歪曲
を良好に補正するためものである。広角端における歪曲
を良好に補正するためには、mlレンr(L+)及び第
2レンズ(L2)を負メニスカスレンズによって構成す
るとともに条件(5)を満足することが望ましい0条件
(5)の上限を越えると広角端における歪曲の補正が不
充分となり、条件(5)の下限を越えると第1群(1)
における負の屈折力が不足して広角端において像面照度
が不足気味となり、充分な像面照度を確保するためには
全系が大型化してしまいコンパクトなレンX′系を実現
することが困難となる。
更に本発明においては、第2群(II)の像側に所定の
開口径を有するフレア防止用の遮光板(FS)を配置す
ることが望ましい。本発明のごとき2成分広角ズームレ
ンズにおいては、第1群(1)は強い発散力を有するの
で、画面中衛から周辺にかけて軸外光来が過剰に入射す
る場合が多い、この傾向は、広角端よりも、特に中間焦
点距離から望遠端になるほど強い、そして、この過剰な
入射光束がコマ収差の原因となる場合が多いので、第2
群(II)の像側に所定の閉口径を有するフレア防止用
遮光板(FS)で適切に除去することによって、光学的
性能を向上させるとともに画面周辺における極端な周辺
光量の低下を防止することができるのである。
本発明において、このフレア防止用遮光板(FS)は、
第2図図示のようにズーミングに応じて光軸方向に移動
させても良いが、このときに第2群(■)とこの7レア
防止用遮光板(F S )との間隔は広角端から望遠端
へのズーミングに応じて大きくなるようにする必要があ
る。
次に本発明の実施例の構成を表にして示す。各実施例1
〜4は、それぞれ画角83°〜48°を有するズームレ
ンズであり、(京)を付した面は非球面であることを示
している。その非球面形状は、そのレンズ面頂点を原点
として、光軸方向をX軸とし、光軸垂直方向をY紬とす
る座標系において、近軸曲率半径を「としたとき、 X=□+^Y2 + BY4 + CY’ +DY’ 
+r+r(1−(Y/r)21” +EY10+FYI2+GY14+lIY目+・・・・
・・・・・で表される。但し、^、B、C,D、E、F
、G、II、・・・・・・・・・はそれぞれ非球面係数
である。
尚、この非球面は各実施例においては「aと表記されて
いるが、これは第3レンズ(L、)の像側面に該当する
。第3レンX’(L3)の像側面を非球面とする場合に
は第3レンズ(L3)に含まれる球面レンズの像側面(
r、)を非球面形状としても良いが、各実施例のように
2つの球面(r、)(r、)を有するが第1表 叉塞■上 f=48.75−24.60       FNO=4
.1      2a+ =47.9° −82,7゜
曲率半径  軸上面間隔 屈折率(Nd)  アツベ敗
(νd)(−「rl   37.99 1   rrs   48.04 「「「)     36,76 I          d、  1.501   rr
11  −73,32 非球面係数: ^= 0.0       9=→、15177X10
−’C=−0,29117X10−フ     [1=
−0,49357X10−”E=−0,10377X1
0−”   F=−0,42809X10−1sに=−
0,67431X10−11    11=  0.2
6022X10−’コ(r+−rz)/(r+ +r2
)=0.30d、、/4m=0.32 r+/r*=0.56 第2表 X鬼■裟 f=48.75〜24.60    FNO=4,1 
  2ω=47.9° 〜82.7″曲率牛径  軸上
面間隔 屈折率(Nd)  アツベ敗(vd)r  r
r+   38.12 1L、l        d、  2.00  Ndl
  1.71300  Wd、  53,93(l  
 Lr、   20.29 1           d、  5.301「r、 
  41.29 +   1        d、  5,50  Nd
、  1.71736  νd、  29.42L  
 L、a*   (1) d、  1.00〜10.79〜25.47「「「フ 
    36.81 1Lil        ds  3,42  Ndq
  1,51823  Wds  59,0ILyl 
       dI33.27  Ndt  1,60
585  yd、  37,9F S   r+ s 
  ”(遮光a)非球面係数: ^= 0.OB=→、14055X10−’C=→、1
7181X10−’   D=→、76357X10−
IOE= 0.22358X10−”   F=→、5
2767X10−”G=−0,10292X10”フ 
   11=  0,26022X10−’り(r+ 
 rz)/ (r+ + rz)=0.33cL+/f
w=o、32 r1/r3=0.37 第3表 X鬼LL f=48.75〜24.60       FNO=4
,1     2ω=47.9° 〜82.70曲率半
径  軸上面間隔 屈折率(Nd)  7ツベWL(v
d)r   rr+   46.63 1           d、  5.40r  rr
y   29.47 非球面係数: ^= 0.OB=→、18514X10−’C=−0.
43436X10Cニー0.43436X10−フD=
E=→、57933X10−”   F=→、7673
2X10−”に=−0,15218X10−’I   
  H=  0,26022X10−”コ(r+  r
2)/ (r+ +r2)=0.41d1+/ fw=
o、28 r+/r3=1.17 #14表 叉鬼桝工 f=48.75〜24.60       FNO=4
.1     2ω=47.9° 〜82.7’白率半
径  軸上面間隔 屈折率(Nd)  アツベ数(νd
)r  rr+   33.00 IL、l        d、  2.00  Nd、
  1,69680  νd、  55,431   
Lrx   20,34 1          d、  5.68E I   
Lr、   17.96 L   L、a*   ω d、1.00〜10.65〜25.10「rry   
37,34 1 Ls l        ds  3.42  N
ds  1,51823  νd、  59.01L「
1゜ 91.57 III          dl。0.951   r
r+、−80,23 1L、l        d、+  7.92  Nd
、  1.80518  νd、  25.43I  
 Lr+z  17.63 F S   r 、s   ” (M 先板)非球面係
数: ^= 0.OB=→、15596XIO”C=→、30
679X10−’   D= 0.37069X10−
”E=→、13233X10−”   F=→、642
09X10−”C;→、95125X10−’暮  ■
= 0.26022X10−2コ(rt −rt)/ 
(rt +rz)=0.24d + + / f@= 
0.32 r+/r3=0.40 第5表 (N’−H)−tX(Y)−X@(Y)1Y
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例1のレンズ構成を示す断面図、第
2図はそのズーミング時の移動と7レア防止用遺光板の
移動との関係を示す楳弐図、第3図は実施例1の各収差
を示す収差図、第4図、第6図、第8図はそれぞれ本発
明実施例2,3.4のレンズ構成を示す断面図、第5図
、第7図、第9図はそれぞれ実施例2,3.4の各収差
を示す収差図である。 I;第1群、 ■;第2群、 L、;第1レンズ、L2;第2レンズ、L、;第3レン
ズ、L 41第4レンズ、L、;第5レンズ、L6:第
6レンズ、L、;第7レンズ。 以上 出願人 ミノルタカメラ株式会社 第1図 雷2図 弗3図pイl 抹酬1差よ剰併 諌@Il趙1鳳粂弁 Jt点q足屋      歪+tj% 非点vl差     歪I#〃

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と正の
    屈折力を有する第2群とからなり、第1群と第2群との
    間の空気間隔を変化させてズーミングを行う2成分ズー
    ムレンズにおいて、 第1群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メ
    ニスカスレンズからなる第1レンズ、物体側に凸面を向
    けた負メニスカスレンズからなる第2レンズ及び正レン
    ズからなる第3レンズからなり、 第2群は、物体側から順に、少なくとも2枚の正レンズ
    からなね第4・第5レンズ、少なくとも1枚の両凹レン
    ズからなる第6レンズ及び少なくとも1枚の正レンズか
    らなる第7レンズからなり、第1群の第3レンズの少な
    くとも1面は非球面であるとともに、該第3レンズの最
    大有効径をYmaxとするとき、 0.7・Ymax<Y<1.0・Ymax を満足する任意の光軸垂直方向高さYに対して以下の条
    件を満足することを特徴とする2成分ズームレンズ: 0<(N′−N)(d/dY){X(Y)−X_0(Y
    )}<0.350.1<(r_1−r_3)/(r_1
    +r_2)<0.44但し、ここで、 N′;非球面の像側媒質の屈折率、 N;非球面の物体側媒質の屈折率、 X(Y);非球面の面頂点を原点とし、光軸方向をX軸
    、光軸垂直方向をY軸とした座標系で 表わされる非球面形状、 X_0(Y);上記座標系で表わされる参照球面の形状
    、r_1;第1群の第1レンズの物体側面の曲率半径、
    r_2;第1群の第1レンズの像側面の曲率半径、であ
    る。 2、Y<0.7・Ymaxを満足する任意の光軸垂直方
    向高さYに対して以下の条件を満足することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の2成分ズームレンズ: −0.02<(N′−N)(d/dY){X(Y)−X
    _0(Y)}<0.083、第2群は、物体側から順に
    、両凸レンズからなる第4レンズ、物体側に凸面を向け
    た正メニスカスレンズからなる第5レンズ、両凹レンズ
    からなる第6レンズ及び両凸レンズからなる第7レンズ
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
    2成分ズームレンズ。 4、更に以下の条件を満足することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の2成分ズームレンズ: 0.2<d_1_1/f_w<0.5 0.19<r_1/r_3<1.3 但し、ここで、 d_1_1;第6レンズの軸上芯厚、 f_w;全系の最短焦点距離、 r_3;第2レンズの物体側面の曲率半径、である。 5、第2群の像側に所定の開口径を有するフレア防止用
    の遮光板が配置され、広角端から望遠端へのズーミング
    に応じて第2群と上記遮光板との間隔が大きくなるよう
    に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の2成分ズームレンズ。 6、第3レンズは両凸レンズからなることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項の2成分ズームレンズ。 7、第3レンズは、球面レンズと、その球面の上に接合
    された非球面形状を有する比較的薄い光学的物質層とを
    有することを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の2
    成分ズームレンズ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434710A (en) * 1991-12-24 1995-07-18 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens system comprising three lens units

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434710A (en) * 1991-12-24 1995-07-18 Olympus Optical Co., Ltd. Zoom lens system comprising three lens units

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