JP2830418B2 - 簡易な構成のズームレンズ - Google Patents
簡易な構成のズームレンズInfo
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 14
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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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
- G02B15/143—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 three groups only
- G02B15/1431—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 three groups only the first group being positive
- G02B15/143103—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 three groups only the first group being positive arranged ++-
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適な簡易
な構成のズームレンズに関し、特に３つのレンズ群を有
し、これら３つのレンズ群を単一ブロックより構成し、
該３つのレンズ群のうち所定のレンズ群を移動させて変
倍を行ったレンズ全長の短い良好なる光学性能を有した
簡易な構成のズームレンズに関するものである。
な構成のズームレンズに関し、特に３つのレンズ群を有
し、これら３つのレンズ群を単一ブロックより構成し、
該３つのレンズ群のうち所定のレンズ群を移動させて変
倍を行ったレンズ全長の短い良好なる光学性能を有した
簡易な構成のズームレンズに関するものである。
（従来の技術） 最近レンズシャッターカメラ、ビデオカメラ等におい
ては、カメラの小型化に伴いレンズ全長の短い小型の簡
易な構成のズームレンズが要求されている。このうち標
準画角（映像画角２ω＝47度で35mmスチルカメラに換算
すると焦点距離50mm程度）を含む比較的小型のズームレ
ンズを本出願人は例えば特開昭60−263113号公報で提案
している。
ては、カメラの小型化に伴いレンズ全長の短い小型の簡
易な構成のズームレンズが要求されている。このうち標
準画角（映像画角２ω＝47度で35mmスチルカメラに換算
すると焦点距離50mm程度）を含む比較的小型のズームレ
ンズを本出願人は例えば特開昭60−263113号公報で提案
している。
同公報では物体側より順に正の屈折力の第１群と正の
屈折力の第２群、そして負の屈折力の第３群の３つのレ
ンズ群を有し、これら３つのレンズ群のうち第１、第３
レンズ群をいずれも物体側へ一定条件のもとで移動させ
て広角端から望遠端への変倍を行った変倍比1.5程度の
所謂３群ズームレンズを開示している。
屈折力の第２群、そして負の屈折力の第３群の３つのレ
ンズ群を有し、これら３つのレンズ群のうち第１、第３
レンズ群をいずれも物体側へ一定条件のもとで移動させ
て広角端から望遠端への変倍を行った変倍比1.5程度の
所謂３群ズームレンズを開示している。
（発明が解決しようとする問題点） 一般に前述した３つのレンズ群より成るズームレンズ
において、レンズ構成の簡素化を図るには各レンズ群を
なるべく少ないレンズ枚数で構成するのが良い。
において、レンズ構成の簡素化を図るには各レンズ群を
なるべく少ないレンズ枚数で構成するのが良い。
しかしながら所定の変倍比や撮影画角を確保するには
変倍に伴う各レンズ群の移動条件や各レンズ群のレンズ
構成を適切に設定しないと変倍に伴う諸収差の変動が増
大し、これらを良好に補正するのが難しくなってくる。
変倍に伴う各レンズ群の移動条件や各レンズ群のレンズ
構成を適切に設定しないと変倍に伴う諸収差の変動が増
大し、これらを良好に補正するのが難しくなってくる。
本発明は本出願人の先に提案したズームレンズの屈折
力配置を利用し、各レンズ群のレンズ構成を更に改良
し、特にレンズ枚数の削減を図ると共に全変倍範囲にわ
たり良好なる光学性能を有した特にレンズシャッターカ
メラに好適な簡易な構成のズームレンズの提供を目的と
する。
力配置を利用し、各レンズ群のレンズ構成を更に改良
し、特にレンズ枚数の削減を図ると共に全変倍範囲にわ
たり良好なる光学性能を有した特にレンズシャッターカ
メラに好適な簡易な構成のズームレンズの提供を目的と
する。
（問題点を解決するための手段） 本発明の簡易な構成のズームレンズは、物体側より順
に正の屈折力の第１群、絞り、最も物体側のレンズ面が
凹面であって正の屈折力の第２群、そして負の屈折力の
第３群の３つのレンズ群を有し、これら３つの各レンズ
群を単一ブロックより構成すると共に、広角端から望遠
端への変倍を該第１群と第３群を独立に物体側へ移動さ
せて行うズームレンズであって、単一レンズにより構成
される前記第１群の材質のアッベ数をν１とするとき、 50＜ν１ なる条件を満足することを特徴としている。
に正の屈折力の第１群、絞り、最も物体側のレンズ面が
凹面であって正の屈折力の第２群、そして負の屈折力の
第３群の３つのレンズ群を有し、これら３つの各レンズ
群を単一ブロックより構成すると共に、広角端から望遠
端への変倍を該第１群と第３群を独立に物体側へ移動さ
せて行うズームレンズであって、単一レンズにより構成
される前記第１群の材質のアッベ数をν１とするとき、 50＜ν１ なる条件を満足することを特徴としている。
（実施例） 第１図〜第４図は各々本発明の数値実施例１〜４のレ
ンズ断面図である。同図において（Ａ）は広角端、
（Ｂ）は望遠端のズーム位置を示している。
ンズ断面図である。同図において（Ａ）は広角端、
（Ｂ）は望遠端のズーム位置を示している。
図中、Ｉは正の屈折力の第１群、IIは正の屈折力の第
２群、IIIは負の屈折力の第３群であり、いずれのレン
ズ群も単一レンズ又は複数のレンズを貼り合わせた単一
ブロックより構成している。矢印は広角側から望遠側へ
変倍を行う際の各レンズ群の移動方向を示す。
２群、IIIは負の屈折力の第３群であり、いずれのレン
ズ群も単一レンズ又は複数のレンズを貼り合わせた単一
ブロックより構成している。矢印は広角側から望遠側へ
変倍を行う際の各レンズ群の移動方向を示す。
本実施例に係るズームレンズは広角端から望遠端へ変
倍を行う際、各図に示すように３つのレンズ群を共に物
体側方向に独立に移動させている。このとき第２群は広
角端から望遠端への変倍に伴い第１群との空気間隔が増
大し、第３群との空気間隔が減少するようにして、変倍
に伴う収差変動が少なくなるようにしている。
倍を行う際、各図に示すように３つのレンズ群を共に物
体側方向に独立に移動させている。このとき第２群は広
角端から望遠端への変倍に伴い第１群との空気間隔が増
大し、第３群との空気間隔が減少するようにして、変倍
に伴う収差変動が少なくなるようにしている。
尚、SPは絞りであり、第２群の物体側に配置し、変倍
の際には第２群と一体的に移動している。
の際には第２群と一体的に移動している。
本発明のズームレンズは第１〜第４図に示すように物
体側より順に正、正、そして負の屈折力の３つのレンズ
群より構成し、３つのレンズ群でお互いに収差が相殺し
合うようにしている。又、第１群を両レンズ面が凸面の
単一の正レンズより構成し、第２群を物体側に凹面に向
けた単一又は複数のレンズを貼り合わせたメニスカス状
の単一ブロックより構成し、第３群を両レンズ面が凹面
の単一レンズより構成することによりレンズ全長の短縮
化を図りつつ、変倍比２程度で全変倍範囲にわたり色収
差を含めた諸収差をバランス良く補正した高い光学性能
を得ている。
体側より順に正、正、そして負の屈折力の３つのレンズ
群より構成し、３つのレンズ群でお互いに収差が相殺し
合うようにしている。又、第１群を両レンズ面が凸面の
単一の正レンズより構成し、第２群を物体側に凹面に向
けた単一又は複数のレンズを貼り合わせたメニスカス状
の単一ブロックより構成し、第３群を両レンズ面が凹面
の単一レンズより構成することによりレンズ全長の短縮
化を図りつつ、変倍比２程度で全変倍範囲にわたり色収
差を含めた諸収差をバランス良く補正した高い光学性能
を得ている。
本発明の簡易な構成のズームレンズは以上の如く構成
して、前述の目的を達成しているが、更に全変倍範囲に
わたり高い光学性能を得る為には各レンズ群のレンズ構
成を次の如く設定するのが良い。
して、前述の目的を達成しているが、更に全変倍範囲に
わたり高い光学性能を得る為には各レンズ群のレンズ構
成を次の如く設定するのが良い。
（イ）第３群を単一レンズより構成するときはその材質
の屈折率をN3とするとき N3＜1.7 ‥‥‥‥（１） を満足することである。条件式（１）はズームレンズ系
中の唯一の負の屈折力の第３群を単一レンズで構成した
とき、そのレンズの材質の屈折率を特定し、主に像面湾
曲を良好に補正する為のものである。
の屈折率をN3とするとき N3＜1.7 ‥‥‥‥（１） を満足することである。条件式（１）はズームレンズ系
中の唯一の負の屈折力の第３群を単一レンズで構成した
とき、そのレンズの材質の屈折率を特定し、主に像面湾
曲を良好に補正する為のものである。
条件式（１）を逸脱するとペッツバール和が正の方向
に増大し、像面湾曲が負の方向に増大してくるので良く
ない。
に増大し、像面湾曲が負の方向に増大してくるので良く
ない。
（ロ）第１群を単一レンズより構成するときは、その材
質のアッベ数をν１とするとき 50＜ν１ ‥‥‥‥（２） を満足することである。変倍に伴い絞りを有する第２群
に対して第１群は広角側に比べて望遠端で離れるように
移動する。この為条件式（２）を逸脱すると倍率色収差
が補正過剰となり、又軸上色収差が補正不足となってく
るので良くない。
質のアッベ数をν１とするとき 50＜ν１ ‥‥‥‥（２） を満足することである。変倍に伴い絞りを有する第２群
に対して第１群は広角側に比べて望遠端で離れるように
移動する。この為条件式（２）を逸脱すると倍率色収差
が補正過剰となり、又軸上色収差が補正不足となってく
るので良くない。
（ハ）第２群を物体側より順に負レンズと正レンズの２
つのレンズの貼り合わせの単一ブロックより構成するの
が像面湾曲と色収差を良好に補正するのに好ましい。こ
のときの単一ブロックの物体側のレンズ面は物体側に凹
面を向け、又像面側のレンズ面は像面側に凸面を向けた
形状より構成するのが良い。
つのレンズの貼り合わせの単一ブロックより構成するの
が像面湾曲と色収差を良好に補正するのに好ましい。こ
のときの単一ブロックの物体側のレンズ面は物体側に凹
面を向け、又像面側のレンズ面は像面側に凸面を向けた
形状より構成するのが良い。
又、ペッツバール和を適正な値にし、像面湾曲を良好
に補正するには負レンズと正レンズの材質の屈折率を各
々N2N,N2Pとしたとき N2N＜1.7 ‥‥‥‥（３） 1.6＜N2P ‥‥‥‥（４） を満足するのが良い。更に屈折率N2N,N2Pに関しては N2N＜N2P ‥‥‥‥（５） なる条件を満足することが像面湾曲を更に良好に補正す
ることができるので好ましい。
に補正するには負レンズと正レンズの材質の屈折率を各
々N2N,N2Pとしたとき N2N＜1.7 ‥‥‥‥（３） 1.6＜N2P ‥‥‥‥（４） を満足するのが良い。更に屈折率N2N,N2Pに関しては N2N＜N2P ‥‥‥‥（５） なる条件を満足することが像面湾曲を更に良好に補正す
ることができるので好ましい。
又、全変倍範囲にわたり色収差の変動を良好に補正す
るには負レンズと正レンズの材質のアッベ数を各々ν2
N,ν2Pとしたとき ν2N＜50 ‥‥‥‥（６） 40＜ν2P ‥‥‥‥（７） を満足するのが良い。更にアッベ数ν2N,ν2Pに関して
は ν2N＜ν2P ‥‥‥‥（８） なる条件を満足することが色収差を更に良好に補正する
ことができるので好ましい。
るには負レンズと正レンズの材質のアッベ数を各々ν2
N,ν2Pとしたとき ν2N＜50 ‥‥‥‥（６） 40＜ν2P ‥‥‥‥（７） を満足するのが良い。更にアッベ数ν2N,ν2Pに関して
は ν2N＜ν2P ‥‥‥‥（８） なる条件を満足することが色収差を更に良好に補正する
ことができるので好ましい。
（ニ）第ｉ群の広角端と望遠端の結像倍率を各々βiW,
βiTとしてZi＝βiT/βiWとおき、又第ｉ群の広角端か
ら望遠端への変倍に伴う移動量をΔｉ、全系の広角端と
望遠端の焦点距離の変化の差をΔｆとしたとき Z2＜Z3 ‥‥‥‥（９） 0.4＜｜Δ2/Δｆ│＜1.0 ‥‥（10） 1.1＜｜Δ3/Δｆ│＜1.7 ‥‥（11） 1.1＜ Δ1/Δ２ ＜1.8 ‥‥（12） を満足するのが所定の変倍比を容易に確保しつつ、全変
倍範囲にわたり良好なる光学性能を得るのに好ましい。
βiTとしてZi＝βiT/βiWとおき、又第ｉ群の広角端か
ら望遠端への変倍に伴う移動量をΔｉ、全系の広角端と
望遠端の焦点距離の変化の差をΔｆとしたとき Z2＜Z3 ‥‥‥‥（９） 0.4＜｜Δ2/Δｆ│＜1.0 ‥‥（10） 1.1＜｜Δ3/Δｆ│＜1.7 ‥‥（11） 1.1＜ Δ1/Δ２ ＜1.8 ‥‥（12） を満足するのが所定の変倍比を容易に確保しつつ、全変
倍範囲にわたり良好なる光学性能を得るのに好ましい。
条件式（９），（10），（11）は相互に関連するもの
である。諸望の変倍比を効果的に得るには第２群より第
３群の変倍比を大きくした方が良い。本実施例において
はレンズ構成上、条件式（９）の範囲を逸脱すると変倍
に伴う第２群の移動量を多くする必要がある。このとき
絞りを有する第２群の移動量が増大すると変倍に伴う色
収差の変動が大きくなると共に望遠側でのＦナンバーが
大きくなり、レンズ系が暗くなってくるので良くない。
である。諸望の変倍比を効果的に得るには第２群より第
３群の変倍比を大きくした方が良い。本実施例において
はレンズ構成上、条件式（９）の範囲を逸脱すると変倍
に伴う第２群の移動量を多くする必要がある。このとき
絞りを有する第２群の移動量が増大すると変倍に伴う色
収差の変動が大きくなると共に望遠側でのＦナンバーが
大きくなり、レンズ系が暗くなってくるので良くない。
条件式（10），（11）は条件式（９）に関する事項を
具体的に示すものである。条件式（10），（11）を逸脱
すると、特に共に下限値を逸脱すると所望の変倍比を得
るのに各レンズ群の屈折力を強める必要が生じ、この結
果変倍に伴う像面湾曲を倒れが大きくなってくる。又上
限値を逸脱するとレンズ系全体が大型化してくる。特に
条件式（10）の上限値を逸脱すると変倍に伴い色収差の
変動やＦナンバーの変化が大きくなってくるので良くな
い。
具体的に示すものである。条件式（10），（11）を逸脱
すると、特に共に下限値を逸脱すると所望の変倍比を得
るのに各レンズ群の屈折力を強める必要が生じ、この結
果変倍に伴う像面湾曲を倒れが大きくなってくる。又上
限値を逸脱するとレンズ系全体が大型化してくる。特に
条件式（10）の上限値を逸脱すると変倍に伴い色収差の
変動やＦナンバーの変化が大きくなってくるので良くな
い。
条件式（12）の上限値を越えるとレンズ系全体が大型
化し、又下限値を越えると所望の変倍比を効果的に得る
のが難しくなってくる。
化し、又下限値を越えると所望の変倍比を効果的に得る
のが難しくなってくる。
（ホ）第２群の少なくとも一つのレンズ面にレンズ周辺
部に向かうに従い正の屈折力が弱くなる又は負の屈折力
が強くなる形状の非球面を設けるのが球面収差を良好に
補正することができるので好ましい。
部に向かうに従い正の屈折力が弱くなる又は負の屈折力
が強くなる形状の非球面を設けるのが球面収差を良好に
補正することができるので好ましい。
尚、本実施例においてフォーカスは第１群又は第３群
の一方を光軸上移動させて行っても良く、又第１群と第
２群を一体的に光軸上移動させて行っても良く、又レン
ズ系全体を光軸上移動させて行っても良い。
の一方を光軸上移動させて行っても良く、又第１群と第
２群を一体的に光軸上移動させて行っても良く、又レン
ズ系全体を光軸上移動させて行っても良い。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例において
Riは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Di
は物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとν
ｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈
折率とアッベ数である。
Riは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Di
は物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとν
ｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈
折率とアッベ数である。
又、前述の条件式（９）〜（12）と数値実施例１〜４
との関係を表−１に示す。
との関係を表−１に示す。
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ
軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、a1,a2,
…,a5各々非球面係数としたとき なる式で表わしている。
軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、a1,a2,
…,a5各々非球面係数としたとき なる式で表わしている。
又、例えば「Ｄ−0x」の表示は「10-x」を意味する。
第５面非球面 a1＝0.00 a2＝8.959D−05 a3＝1.170D−06 a4＝5.415D−22 a5＝9.366D−29 第５面非球面 a1＝0.00 a2＝9.001D−05 a3＝9.613D−07 a4＝5.415D−22 a5＝9.366D−29 第６面非球面 a1＝0.00 a2＝4.059D−05 a3＝4.255D−07 a4＝6.901D−18 a5＝1.478D−28 第６面非球面 a1＝0.00 a2＝4.327D−05 a3＝−2.724D−07 a4＝6.725D−08 a5＝−1.892D−09 （発明の効果） 本発明によれば前述の如く３つのレンズ群の屈折力や
レンズ構成を特定することにより、レンズ全系の小型化
を図った変倍比２程度の全変倍範囲にわたり良好なる光
学性能を有した簡易な構成のズームレンズを達成するこ
とができる。
レンズ構成を特定することにより、レンズ全系の小型化
を図った変倍比２程度の全変倍範囲にわたり良好なる光
学性能を有した簡易な構成のズームレンズを達成するこ
とができる。
第１図〜第４図は各々本発明の数値実施例１〜４のレン
ズ断面図、第５図〜第８図は本発明の数値実施例１〜４
の諸収差図である。レンズ断面図においてI,II,IIIは順
に第１群，第２群，第３群、矢印は広角端から望遠端へ
の変倍における各レンズ群の移動方向、収差図において
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は各々広角端、中間、望遠端で
の収差図、ｄはｄ線、ｇはｇ線、S.Cは正弦条件、ΔＳ
はサジタル像面、ΔＭはメリディオナル像面、Ｙは像高
である。
ズ断面図、第５図〜第８図は本発明の数値実施例１〜４
の諸収差図である。レンズ断面図においてI,II,IIIは順
に第１群，第２群，第３群、矢印は広角端から望遠端へ
の変倍における各レンズ群の移動方向、収差図において
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は各々広角端、中間、望遠端で
の収差図、ｄはｄ線、ｇはｇ線、S.Cは正弦条件、ΔＳ
はサジタル像面、ΔＭはメリディオナル像面、Ｙは像高
である。
Claims (2)
- 【請求項１】物体側より順に正の屈折力の第１群、絞
り、最も物体側のレンズ面が凹面であって正の屈折力の
第２群、そして負の屈折力の第３群の３つのレンズ群を
有し、これら３つの各レンズ群を単一ブロックより構成
すると共に、広角端から望遠端への変倍を該第１群と第
３群を独立に物体側へ移動させて行うズームレンズであ
って、単一レンズにより構成される前記第１群の材質の
アッベ数をν１とするとき、 50＜ν１ なる条件を満足することを特徴とする簡易な構成のズー
ムレンズ。 - 【請求項２】前記第２群を広角端から望遠端への変倍に
際して、前記第１群との空気間隔が増大し、前記第３群
との空気間隔が減少するように物体側へ移動させたこと
を特徴とする請求項１記載の簡易な構成のズームレン
ズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208995A JP2830418B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 簡易な構成のズームレンズ |
| US07/738,110 US5087988A (en) | 1990-08-07 | 1991-07-30 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208995A JP2830418B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 簡易な構成のズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495912A JPH0495912A (ja) | 1992-03-27 |
| JP2830418B2 true JP2830418B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16565578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208995A Expired - Fee Related JP2830418B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 簡易な構成のズームレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5087988A (ja) |
| JP (1) | JP2830418B2 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3060557B2 (ja) * | 1991-02-15 | 2000-07-10 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトな３群ズームレンズ |
| US5270861A (en) * | 1991-12-13 | 1993-12-14 | Eastman Kodak Company | Zoom lens system for use in a compact camera |
| JPH06123835A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| JP3245469B2 (ja) * | 1993-01-26 | 2002-01-15 | オリンパス光学工業株式会社 | ２群ズームレンズ |
| JPH06230284A (ja) * | 1993-02-05 | 1994-08-19 | Olympus Optical Co Ltd | ズームレンズのフォーカス方式 |
| JP3406684B2 (ja) * | 1993-07-06 | 2003-05-12 | ペンタックス株式会社 | 内視鏡対物レンズ |
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