JP2912666B2 - インナーフォーカス式小型ズームレンズ装置 - Google Patents
インナーフォーカス式小型ズームレンズ装置Info
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- 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
- G02B15/145125—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 +--++
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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、インナーフォーカス方式の小型ズームレン
ズ装置に関し、特にレンズ全長を短くし、3倍以上のズ
ーム変倍比率を実現できるように改良を施したインナー
フォーカス式小型ズームレンズ装置に関する。
ズ装置に関し、特にレンズ全長を短くし、3倍以上のズ
ーム変倍比率を実現できるように改良を施したインナー
フォーカス式小型ズームレンズ装置に関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題) 固体撮像素子用のズームレンズには第1群でフォーカ
シングを行うタイプのものと内部のレンズ群を移動させ
るインナーフォーカス方式とが従来より存在する。
シングを行うタイプのものと内部のレンズ群を移動させ
るインナーフォーカス方式とが従来より存在する。
前者のタイプは第1群によってフォーカスシングする
ため、第1群の径が大きくなり、レンズ系全体重量の半
分以上を第1群が占めるようになるため駆動機構への負
担が大きい。
ため、第1群の径が大きくなり、レンズ系全体重量の半
分以上を第1群が占めるようになるため駆動機構への負
担が大きい。
一方、後者のインナーフォーカス式ズームレンズは、
例えば4つの群でレンズ系が構成され、第2群を移動す
ることによりそのズーム比を変え、第3群の移動によっ
てズームによるデフォーカスを補正するものである。
例えば4つの群でレンズ系が構成され、第2群を移動す
ることによりそのズーム比を変え、第3群の移動によっ
てズームによるデフォーカスを補正するものである。
このインナーフォーカス式ズームレンズは第1群が固
定であることから、偏光フィルタ等の特殊フィルタの装
着が可能となり、さらに倍率を上げるため第1群にコン
バージョンレンズを装着してもズーム比を変えるときコ
ンバージョンレンズが共に回転しないことからレンズ駆
動系に余分な負荷を与えることはないという特徴を有し
ている。
定であることから、偏光フィルタ等の特殊フィルタの装
着が可能となり、さらに倍率を上げるため第1群にコン
バージョンレンズを装着してもズーム比を変えるときコ
ンバージョンレンズが共に回転しないことからレンズ駆
動系に余分な負荷を与えることはないという特徴を有し
ている。
ビデオカメラ,スチルカメラいずれの場合も小型化の
要請があることから、ズーム比を上げてもレンズ系の全
長が極力短くなることが必要である。他方では、収差の
補正が十分なされ,実用上優れた性能を有することが必
要である。
要請があることから、ズーム比を上げてもレンズ系の全
長が極力短くなることが必要である。他方では、収差の
補正が十分なされ,実用上優れた性能を有することが必
要である。
インナーフォーカス式ズームレンズは小型化・計量化
を図るために従来より多数の提案がある(例えば、特開
昭62−206516,特開昭63−44614など)が、高倍率で小型
化・軽量化を図るためにはその全長の寸法が不十分であ
った。
を図るために従来より多数の提案がある(例えば、特開
昭62−206516,特開昭63−44614など)が、高倍率で小型
化・軽量化を図るためにはその全長の寸法が不十分であ
った。
本発明の目的は上記要請に応えるもので、実用上優れ
たレンズ性能を有し、かつ、全長が短くコンパクトで安
価な3倍程度の高倍率を実現できるインナーフォーカス
式小型ズームレンズ装置を提供することにある。
たレンズ性能を有し、かつ、全長が短くコンパクトで安
価な3倍程度の高倍率を実現できるインナーフォーカス
式小型ズームレンズ装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 前記目的を達成するために本発明によるインナーフォ
ーカス式小型ズームレンズ装置は、物体側より順に、正
の屈折力を持つ第1群,負の屈折力を持つ第2群および
第3群ならびに正の屈折力を持つ第4群および第5群を
配置してなり、第1群,第4群および第5群は固定であ
り、ズーミングに際して前記第2群を物体側から像側へ
移動させるとともに前記ズーミングによる焦点のズレ補
正およびフォーカシングを前記第3群によって行うズー
ムレンズ装置において、 前記第1群は3枚,第2群は3枚,第3群は1枚およ
び第4群は1枚のレンズでそれぞれ構成し、 前記第5群は、物体側から順に、両面の曲率が同程度
または像面側より曲率の強い凸面を物体側に向けた正レ
ンズ,物体側より曲率の強い凹面を像面側に向けた厚み
が1mm程度の中心肉厚が薄い負のレンズ,両凸及びメニ
スカスの正レンズを配置して計4枚にて構成し、 近距離物体へのフォーカシングは前記第3群を物体側
に移動させて行い、以下の条件を満たすことを特徴とす
るインナーフォーカス式小型ズームレンズ装置。
ーカス式小型ズームレンズ装置は、物体側より順に、正
の屈折力を持つ第1群,負の屈折力を持つ第2群および
第3群ならびに正の屈折力を持つ第4群および第5群を
配置してなり、第1群,第4群および第5群は固定であ
り、ズーミングに際して前記第2群を物体側から像側へ
移動させるとともに前記ズーミングによる焦点のズレ補
正およびフォーカシングを前記第3群によって行うズー
ムレンズ装置において、 前記第1群は3枚,第2群は3枚,第3群は1枚およ
び第4群は1枚のレンズでそれぞれ構成し、 前記第5群は、物体側から順に、両面の曲率が同程度
または像面側より曲率の強い凸面を物体側に向けた正レ
ンズ,物体側より曲率の強い凹面を像面側に向けた厚み
が1mm程度の中心肉厚が薄い負のレンズ,両凸及びメニ
スカスの正レンズを配置して計4枚にて構成し、 近距離物体へのフォーカシングは前記第3群を物体側
に移動させて行い、以下の条件を満たすことを特徴とす
るインナーフォーカス式小型ズームレンズ装置。
0.9<|fII/fW|<2.1 …(1) 3.2<|fIII/fW|<6.5 …(2) 0.7<|f10/f8,9|<0.9 …(3) ただし、 fII,fIII;第2群,第3群の焦点距離 fW;広角端全系焦点距離 f10;物体側より第10番目のレンズの焦点距離 f8,9;物体側より第8,9番目のレンズの合成焦点距離 (実施例) 以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
第1図は、本発明によるインナーフォーカス式小型ズ
ームレンズ装置の第1の実施例を示すレンズ配置の概略
図である。
ームレンズ装置の第1の実施例を示すレンズ配置の概略
図である。
図中、左側が物体側,右側が像面側である。
1は負のメニスカスレンズ,2は像面側より物体側に曲
率の大きい(強い)凸面を持つ正レンズであり,これは
張り合わされている。3は物体側が凸面,像面側が凹面
を持つ正レンズである。
率の大きい(強い)凸面を持つ正レンズであり,これは
張り合わされている。3は物体側が凸面,像面側が凹面
を持つ正レンズである。
第1群は上記レンズ1,2および3の3枚より構成さ
れ、正上の屈折力を持つ固定のレンズ群である。また、
4は物体側より曲率の大きい面を側面側に向けた負のメ
ニスカスレンズ,5は両凹負レンズ,6は側面側より曲率の
大きい面を物体側に向けた正のメニスカスレンズであ
る。
れ、正上の屈折力を持つ固定のレンズ群である。また、
4は物体側より曲率の大きい面を側面側に向けた負のメ
ニスカスレンズ,5は両凹負レンズ,6は側面側より曲率の
大きい面を物体側に向けた正のメニスカスレンズであ
る。
第2のレンズ群は上記レンズ4,5および6の3枚より
構成され、ズーミング変倍作用をもたらす負のレンズ群
である。
構成され、ズーミング変倍作用をもたらす負のレンズ群
である。
7は側面側より曲率の大きい面を物体側に向けた負の
メニスカスレンズであり、このレンズ一枚によって第3
群が構成される。
メニスカスレンズであり、このレンズ一枚によって第3
群が構成される。
この第3群はズーミング作用による像面移動を補正す
るとともにフォーカシングを行なうものである。
るとともにフォーカシングを行なうものである。
さらに、8は両凸レンズ,9は像面側より曲率の大きい
凸面を物体側に向けた正レンズ,10は物体側より曲率の
大きい凹面を側面側に向けた負のレンズ,11は両凸レン
ズ,12は像面側より曲率の大きい面を物体側に向けて正
のメニスカスレンズである。
凸面を物体側に向けた正レンズ,10は物体側より曲率の
大きい凹面を側面側に向けた負のレンズ,11は両凸レン
ズ,12は像面側より曲率の大きい面を物体側に向けて正
のメニスカスレンズである。
第4群は上記レンズ8によって構成される。
第5群はレンズ9,10,11および12より構成され、正の
屈折力を持つ固定のレンズ群である。第4群と第5群と
の間には光学部材(ビームスプリッタ)13と絞り(オー
トアイリス)15が含まれている。また、像面16の前面に
はローパスフィルタ14が挿入されている。
屈折力を持つ固定のレンズ群である。第4群と第5群と
の間には光学部材(ビームスプリッタ)13と絞り(オー
トアイリス)15が含まれている。また、像面16の前面に
はローパスフィルタ14が挿入されている。
ズーム比を変えるためには第2群を図中右方向に移動
させながら第3群を移動させてズーム作用による補正と
フォーカシングを行う。
させながら第3群を移動させてズーム作用による補正と
フォーカシングを行う。
次に各レンズの両面の曲率半径,厚さ,屈折率,アッ
ベ数ならびにレンズ,絞りとレンズとの間隔の数値例を
下に示す。
ベ数ならびにレンズ,絞りとレンズとの間隔の数値例を
下に示す。
第3図は、本発明によるインナーフォーカス式小型ズ
ームレンズ装置の第2の実施例を示すレンズ配置の概略
図である。
ームレンズ装置の第2の実施例を示すレンズ配置の概略
図である。
図中、レンズ21〜32は第1の実施例のレンズ1〜12に
対応しており,ビームスプリッタ33,ローパスフィルタ3
4も同様に第1の実施例のものに対応している。
対応しており,ビームスプリッタ33,ローパスフィルタ3
4も同様に第1の実施例のものに対応している。
第1の実施例とはレンズの厚さ,間隔,屈折率の値が
異なっているが、レンズ形状に着目した場合、レンズ31
の厚さが薄くなり、レンズ32の像面側が平面になったこ
とが目立つ相違点である。
異なっているが、レンズ形状に着目した場合、レンズ31
の厚さが薄くなり、レンズ32の像面側が平面になったこ
とが目立つ相違点である。
各レンズの両面の曲率半径,厚さ,屈折率,アッベ数
ならびにレンズ,絞りとレンズとの間隔の数値例は以下
の通りである。
ならびにレンズ,絞りとレンズとの間隔の数値例は以下
の通りである。
第5図は、本発明によるインナーフォーカス式小型ズ
ームレンズ装置の第3の実施例を示すレンズ装置の概略
図である。
ームレンズ装置の第3の実施例を示すレンズ装置の概略
図である。
図中、レンズ41〜52は第1の実施例のレンズ1〜12に
対応しており,ビームスプリッタ53,ローパスフィルタ5
4も同様に第1の実施例のものに対応している。
対応しており,ビームスプリッタ53,ローパスフィルタ5
4も同様に第1の実施例のものに対応している。
第2の実施例同様第1の実施例とはレンズの厚さ,間
隔,屈折率の値が異なっているが、レンズ形状に着目し
た場合、レンズ51の厚さが薄くなり、レンズ52の像面側
が平面に,レンズ49の両凸面の曲率が同程度に,レンズ
50の両凹面の曲率が像面側の方が大きいものの曲率の差
が少なくなったことが目立つ相違点である。
隔,屈折率の値が異なっているが、レンズ形状に着目し
た場合、レンズ51の厚さが薄くなり、レンズ52の像面側
が平面に,レンズ49の両凸面の曲率が同程度に,レンズ
50の両凹面の曲率が像面側の方が大きいものの曲率の差
が少なくなったことが目立つ相違点である。
各レンズの両面の曲率半径,厚さ,屈折率,アッベ数
ならびにレンズ,絞りとレンズとの間隔の数値例は以下
の通りである。
ならびにレンズ,絞りとレンズとの間隔の数値例は以下
の通りである。
本発明によるズームレンズ装置は小型化・軽量化を実
現するとともに各収差が十分補正されるために以下のよ
うな諸条件を満たさなければならない。
現するとともに各収差が十分補正されるために以下のよ
うな諸条件を満たさなければならない。
まず、0.9<|fII/fW/<2.1…(1)の関係を有する必
要がある。なお、fII,fIIIは第2群,第3群の焦端距
離,fWは広角短焦点距離をそれぞれ示す。
要がある。なお、fII,fIIIは第2群,第3群の焦端距
離,fWは広角短焦点距離をそれぞれ示す。
この(1)式は第2群の焦点距離に関する条件式であ
り、この種のレンズ系は第2群の焦点距離を長くとる
と、第1群の焦点距離が長くなる性質がある。ズーミン
グに際し第2群の移動量を最適範囲に保つための条件で
ある。上限の数値2.1より大きくなると、第2群の移動
量が大きくなり全長が長くなり第1群の前玉径が増大し
コンパクト性に欠けることになる。また、下限の数値0.
9より小さくなると、屈折力が強くなり移動量は小さく
なるものの反面ズーム部の収差変動量が大きくなり他の
レンズ群で収差を補正することが困難になる。
り、この種のレンズ系は第2群の焦点距離を長くとる
と、第1群の焦点距離が長くなる性質がある。ズーミン
グに際し第2群の移動量を最適範囲に保つための条件で
ある。上限の数値2.1より大きくなると、第2群の移動
量が大きくなり全長が長くなり第1群の前玉径が増大し
コンパクト性に欠けることになる。また、下限の数値0.
9より小さくなると、屈折力が強くなり移動量は小さく
なるものの反面ズーム部の収差変動量が大きくなり他の
レンズ群で収差を補正することが困難になる。
次に3.2<|fIII/fW|<6.5…(2)を満たす必要があ
る。
る。
この(2)式はズーミングの像面移動補正とフォーカ
スシングするための第3群の焦点距離に関するものであ
る。上限の数値6.5を超えると変倍による像面移動補正
を行うための移動量およびフォーカスを行うときの移動
量が増大し、かつ、第1群の前玉径が大きくなりコンパ
クト性に欠けることになる。
スシングするための第3群の焦点距離に関するものであ
る。上限の数値6.5を超えると変倍による像面移動補正
を行うための移動量およびフォーカスを行うときの移動
量が増大し、かつ、第1群の前玉径が大きくなりコンパ
クト性に欠けることになる。
一方、下限の数値3.2より小さくなると移動量が小さ
くなるため望遠時におけるフォーカスの制御機構が複雑
になり量産性に欠けるとともにズーム部の負のペッツバ
ールを増大させる。
くなるため望遠時におけるフォーカスの制御機構が複雑
になり量産性に欠けるとともにズーム部の負のペッツバ
ールを増大させる。
さらに0.6<|f10/f8,9|<0.9…(3)の条件を満た
さなければならない。この式の上限の数値0.9より大き
くなると、ズームで残る収差,特にコマ収差が大きくな
り補正しきれなくなる。下限の数値0.6より小さくなる
と、負のペッツバールを増大させる。
さなければならない。この式の上限の数値0.9より大き
くなると、ズームで残る収差,特にコマ収差が大きくな
り補正しきれなくなる。下限の数値0.6より小さくなる
と、負のペッツバールを増大させる。
次に第5群の構成において、最も物体側のレンズ(第
1,第2および第3の実施例ではそれぞれレンズ9,29およ
び49)はその両面の曲率を同程度または曲率の大きい面
を体側に向け、2番目のレンズ(第1,第2および第3の
実施例ではそれぞれレンズ10,30および50)は曲率の大
きい面を像面側に向けることにより、球面収差およびコ
マ収差を抑えることができる。
1,第2および第3の実施例ではそれぞれレンズ9,29およ
び49)はその両面の曲率を同程度または曲率の大きい面
を体側に向け、2番目のレンズ(第1,第2および第3の
実施例ではそれぞれレンズ10,30および50)は曲率の大
きい面を像面側に向けることにより、球面収差およびコ
マ収差を抑えることができる。
第4群および第5群は、通常、2枚および5枚構成と
なるが、これをそれぞれ1枚および4枚に減少させコン
パクト化を図り、かつ収差補正を行った構成である。
なるが、これをそれぞれ1枚および4枚に減少させコン
パクト化を図り、かつ収差補正を行った構成である。
また、第2群は像面側2枚のレンズを分離することに
よりコマ収差,非点収差の補正をすることができる。
よりコマ収差,非点収差の補正をすることができる。
第2図,第4図および第6図に広角,標準および望遠
時の球面収差,非点収差および歪曲収差の特性を示して
ある。第2図,第4図および第6図はそれぞれ第1,第2
および第3の実施例に対応するものである。
時の球面収差,非点収差および歪曲収差の特性を示して
ある。第2図,第4図および第6図はそれぞれ第1,第2
および第3の実施例に対応するものである。
各図において、Tはメリディオナル像面,Sはサジタル
像面の特性である。これら特性図から明らかなように各
収差はバランスよく抑えられ実用上優れた性能を有して
いることは明らかである。
像面の特性である。これら特性図から明らかなように各
収差はバランスよく抑えられ実用上優れた性能を有して
いることは明らかである。
(発明の効果) 本発明は以上説明したように第1群〜第5群のレンズ
系を前述のように構成し、(1)〜(3)式を満たすも
のである。したがって以下のような効果を有する。
系を前述のように構成し、(1)〜(3)式を満たすも
のである。したがって以下のような効果を有する。
従来例では第4群が2枚,第5群が5枚構成になって
いたが、本発明では収差補正を行いつつ第4群を1枚,
第5群を4枚構成としたので、従来のズームレンズより
コンパクトに構成できる。
いたが、本発明では収差補正を行いつつ第4群を1枚,
第5群を4枚構成としたので、従来のズームレンズより
コンパクトに構成できる。
したがって、本発明によれば、収差補正が十分なされ
実用上優れた性能を有し、かつ、3倍愛程度の高倍率の
ズーム比を有する全長の短いインナーフォーカス式小型
ズームレンズ装置を実現できる。
実用上優れた性能を有し、かつ、3倍愛程度の高倍率の
ズーム比を有する全長の短いインナーフォーカス式小型
ズームレンズ装置を実現できる。
第1図,第3図および第5図はぞれぞれ本発明によるイ
ンナーフォーカス式小型ズームレンズ装置の第1,第2お
よび第3の実施例を示すレンズ系の概略図である。 第2図,第4図および第6図はそれぞれ第1,第2および
第3の実施例に対応する特性図で、広角,標準および望
遠時の球面収差,非点収差および歪曲収差を示す図であ
る。 1〜12,21〜32,41〜52……レンズ 13,33,53……ビームスプリッタ 14,34,54……ローパスフィルタ 15,35,55……絞り 16,36,56……像面
ンナーフォーカス式小型ズームレンズ装置の第1,第2お
よび第3の実施例を示すレンズ系の概略図である。 第2図,第4図および第6図はそれぞれ第1,第2および
第3の実施例に対応する特性図で、広角,標準および望
遠時の球面収差,非点収差および歪曲収差を示す図であ
る。 1〜12,21〜32,41〜52……レンズ 13,33,53……ビームスプリッタ 14,34,54……ローパスフィルタ 15,35,55……絞り 16,36,56……像面
Claims (1)
- 【請求項1】物体側より順に、正の屈折力を持つ第1
群,負の屈折力を持つ第2群および第3群ならびに正の
屈折力を持つ第4群および第5群を配置してなり、第1
群,第4群および第5群は固定であり、ズーミングに際
して前記第2群を物体側から像側へ移動させるとともに
前記ズーミングによる焦点のズレ補正およびフォーカシ
ングを前記第3群によって行うズームレンズ装置におい
て、 前記第1群は3枚,第2群は3枚,第3群は1枚および
第4群は1枚のレンズでそれぞれ構成し、 前記第5群は、物体側から順に、両面の曲率が同程度ま
たは像面側より曲率の強い凸面を物体側に向けた正レン
ズ,物体側より曲率の強い凹面を像面側に向けた厚みが
1mm程度の中心肉厚が薄い負のレンズ,両凸及びメニス
カスの正レンズを配置して計4枚にて構成し、 近距離物体へのフォーカシングは前記第3群を物体側に
移動させて行い、以下の条件を満たすことを特徴とする
インナーフォーカス式小型ズームレンズ装置。 0.9<|fII/fW|<2.1 …(1) 3.2<|fIII/fW|<6.5 …(2) 0.7<|f10/f8,9|<0.9 …(3) ただし fII,fIII;第2群,第3群の焦点距離 fW;広角端全系焦点距離 f10;物体側より第10番目のレンズの焦点距離 f8,9;物体側より第8,9番目のレンズの合成焦点距離
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2058718A JP2912666B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | インナーフォーカス式小型ズームレンズ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2058718A JP2912666B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | インナーフォーカス式小型ズームレンズ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03259209A JPH03259209A (ja) | 1991-11-19 |
JP2912666B2 true JP2912666B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=13092279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2058718A Expired - Fee Related JP2912666B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | インナーフォーカス式小型ズームレンズ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2912666B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3230523B2 (ja) * | 1990-11-27 | 2001-11-19 | 株式会社ニコン | 内部合焦式のズームレンズ |
KR19980049229A (ko) * | 1996-12-19 | 1998-09-15 | 이대원 | 줌렌즈 광학계 |
KR100440100B1 (ko) * | 1997-07-25 | 2004-09-30 | 삼성테크윈 주식회사 | 리어 포커스식 소형 줌렌즈 |
JP6544957B2 (ja) * | 2015-03-18 | 2019-07-17 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2058718A patent/JP2912666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03259209A (ja) | 1991-11-19 |
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