[go: up one dir, main page]

JP2925301B2 - コンパクトな高変倍ズームレンズ - Google Patents

コンパクトな高変倍ズームレンズ

Info

Publication number
JP2925301B2
JP2925301B2 JP2310679A JP31067990A JP2925301B2 JP 2925301 B2 JP2925301 B2 JP 2925301B2 JP 2310679 A JP2310679 A JP 2310679A JP 31067990 A JP31067990 A JP 31067990A JP 2925301 B2 JP2925301 B2 JP 2925301B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
positive
refractive power
object side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2310679A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04181911A (ja
Inventor
秀樹 小川
常文 田中
剛史 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2310679A priority Critical patent/JP2925301B2/ja
Publication of JPH04181911A publication Critical patent/JPH04181911A/ja
Priority to US08/104,943 priority patent/US5568321A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2925301B2 publication Critical patent/JP2925301B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/144Optical 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
    • G02B15/1441Optical 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
    • G02B15/144113Optical 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 +-++

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多群移動のズームレンズに関し、ズーム比が
6倍程度で、一眼レフレックスカメラ、ビデオカメラ、
電子スチルカメラに適したコンパクトなズームレンズに
関するものである。
〔従来の技術〕 広角端の焦点距離が両面対角線よりも短くかつズーム
比が3倍以上のズームレンズでは正屈折力の第1レンズ
群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群
そして正屈折力の第4レンズ群からなる4群ズームレン
ズが良く知られいる。
このようなズームレンズは特公昭61−55093号公報、
特開昭58−127908号公報等で提案されている。
〔発明が解決しようとしている課題〕
しかしながらこれらの公報が開示するズームレンズは
比較的高変倍であるもののレンズ全長、前玉径、ズーミ
ングのための各レンズ群の移動量が大きく、そしてこれ
らを小さく抑えて、高性能を得ているとはいえなかっ
た。
本発明の目的はズーム比6倍程度と高ズーム倍率であ
りながら、コンパクトで且つ高性能なズームレンズを提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記した目的を達成するため、本発明のコンパクトな
高変倍ズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第
1レンズ群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3
レンズ群、正屈折力の第4レンズ群で構成され、短焦点
側から長焦点側へのズーミングに際し、前記第1レンズ
群と前記第4レンズ群が物体側へ移動し、前記第2レン
ズ群が前記第1レンズ群との空気間隔が単調増加、前記
第3レンズ群が前記第2レンズ群との空気間隔が単調減
少するよう移動し、前記第4レンズ群を物体側より順に
像面側へ強い凸面を向けた第1正レンズ、物体側へ凹面
を向けたメニスカス正レンズと物体側へ強い凹面を向け
た負レンズとを貼り合わせた接合レンズで構成し、前記
第1正レンズの像面側レンズ面の屈折力をφ、前記接
合レンズの接合面の屈折力をφ(φ<0)とすると
き、 0.5<|φC|/φ<1.5 なる条件を満足することを特徴としている。
(実施例) 以下図面を参照にして本発明の実施例を説明する。
Iは正の屈折力を有する第1レンズ群、IIは負の屈折
力を有する第2レンズ群、IIIは正の屈折力を有する第
3レンズ群、IVは正の屈折力を有する第4レンズ群であ
る。そして広角端から望遠端へのズームミングに際して
矢印に示すとおりに各レンズ群を光軸に沿って移動させ
ている。
従来より、本発明のようなズームレンズにおいてレン
ズ全長、ズーミングの為のレンズ移動量、前玉径を小さ
くする為に各レンズ群の屈折力を強くする手法が一般に
採用されている。しかしながら、このように屈折力を強
めていくと、各レンズ群単独で収差補正することが困難
となり特にズーミングで大きな収差変動が発生すること
になる。例えば、他のレンズ群に比べて比較的大きなズ
ーストロークをもつ第1レンズ群ではズーミングにおい
て、球面収差の負方向の変位が大きく、又他のレンズ群
に比べて屈折力が強い、主バリエータとなる第2レンズ
群においては、ズーミングにおいて球面収差のみならず
非点収差の正方向の変位も大きくなってくる。そして第
2レンズ群に次いで2番目に変倍分担の大きい第3レン
ズ群においてはズーミングにおいて特にコマ収差が負方
向に変位(内向性のコマ収差)する傾向にある。従っ
て、本発明のように高変倍でありながら、全長の短縮を
はかろうとしするズームレンズにおいては各レンズ群で
発生する収差を極力抑えつつ特にレンズ群相互で収差を
打つ消すことが重量となってくる。すなわち、本発明の
ような4群ズームレンズでは球面収差のレンズ群相互の
キャンセル関係を例にとると、第1レンズ群から第3レ
ンズ群までの残存球面収差の変動は、レンズ群相互で十
分にキャンセルし切れずに大きく負方向に変位すること
になるが本発明においては第4レンズ群を物体側へ移動
させながら、また第4レンズ群を前述のように構成して
残存球面収差の変動を除去している。
ここで、本発明の作用を更に詳しく説明する。先に説
明したように、第1レンズ群から第3レンズ群までの残
存球面収差の絶対値は負であり短焦点側から、長焦点側
へのズーミングに際して更に負方向へ変位する。又、コ
マ収差もその絶対値は負(内向性コマ)であり、同じく
負方向へ変位する。そして非点収差もその絶対値が負で
あり逆に正方向へ変位する。従って第4レンズ群で発生
される収差の条件として、球面収差はその絶対値が正で
短焦点側から長焦点側へのズーミングに際して、正方向
へ変位し、コマ収差もその絶対値が正で同じく正方向へ
変位し非点収差もその絶対値が正で、逆に負方向へ変位
することが必要である。しかしながら、第4レンズ群が
本質的に持つ正屈折力の作用により特に、球面収差は、
その絶対値が負となり、レンズ系全体として負の量を助
長する傾向にある。
そこで本発明では第4レンズ群を物体側より順に、像
面側に強い凸面(A面)を向けた第1正レンズ物体側へ
凹面(B)を向けたメニスカス正レンズと物立側へ強い
凹面を向けた負レンズとを貼り合せた全体として負屈折
力を有した接合レンズ(接合面をC面とする)より構成
し、A面で発生する負の球面収差をC面で発生する正の
球面収差でキャンセルするようにし、更に、B面におい
て発生する球面収差でレンズ系全体の球面収差を補正し
ている。
ズーミングにおける球面収差変動の除去は、第4レン
ズ群を短焦点側から長焦点側へのズーミングに際して物
体側へ移動させたときにも、軸上光束の入射高の増加に
対してA面で発生する負の球面収差とC面で発生する正
の球面収差を常にキャンセルするような設定とすればB
面に入射する軸上光束の入射高の増加に伴って発生する
正の球面収差を正方向に変位させることができる。又、
コマ収差に関してはC面とA面の相方で正のコマ収差を
発生させレンズ系全体のコマ収差を補正するとともにズ
ーミングにおけるコマ収差変動の除去は、第4レンズ群
の物体側への移動に伴って、C面とA面に入射する軸外
光束の入射高が減少するためC面とA面の相方で、正の
コマ収差を正方向に変位させることができる。更に非点
収差に関しては、主にC面において比較的大きな正の非
点収差が発生するためC面の曲率半径をコントロールす
ることによりレンズ系全体の非点収差を補正するととも
にズーミングにおける非点収差変動の除去は第4レンズ
群の物体側への移動に伴って、C面に入射する軸外光束
の入射高が減少するため負方向に変位させることができ
る。望ましくはB面は光軸から遠ざかるにつれて曲率が
強まる形状の非球面が良く、ズーミングによるB面に入
射する軸上光束の入射高の増加に比例して球面収差の正
方向の変位を助長するとともに、コマ収差、非点収差、
像面湾曲をバランス良く補正するのに効果がある。
又、本発明ではA面の屈折力とC面の屈折力の比を以
下の条件を満足するようにしている。すなわち、A面の
屈折力をφA,C面屈折力をφとしたとき 0.5<|φC|/φ<1.5(φ<0) …(1) の条件を満足させると良い。
(1)式の下限を越えて、A面の屈折力が強くなると
A面で発生する負の球面収差の発生量が増加し、C面ば
かりかB面を加えてもキャンセルできなくなりレンズ系
全体の球面収差を変動を含め、負の方向へ悪化させる。
そして特に短焦点側での非点収差が負方向に悪化するの
で良くない。
(1)式の上限を越えてC面の負の屈折力の絶対値が
大きくなると、第4レンズ群全体として正の球面収差の
発生が多くなり、短焦点側の補正はやや有利となるが長
焦点側で補正過剰となり大きく正方向に変位する。又、
非点収差も同様に補正過剰となるので良くない。更に、
(1)式の上限を越えても下限を越えても、正のコマ収
差の発生が多くなり、特に、長焦点側で強い内向性のコ
マ収差が発生するので良くない。
更に好ましくは以下の条件を満足することが望まし
い。
0.1<NB−NA<0.35 (2) 但し、NAは前記第4レンズ群中の接合レンズを構成す
る正レンズの屈折率、 NBは前記第4レンズ群中の接合レンズを構成する負レ
ンズの屈折率である。
この条件式は主にコマ収差を更に良好に補正するもの
であり、上限値を越えても、又下限値を越えてもコマ収
差が悪化してく来る。
以上の構成で本発明の目的は達成されるがレンズ系全
体の小型化を図るためには、第1レンズ群の焦点距離を
以下の様に設定するのが良い。すなわちfTを長焦点側の
全系の焦点距離、f1を第1レンズ群の焦点距離としたと
き、 0.25<f1/fT<0.39 …(3) なる条件式を満足させると良い。
条件式(3)の下限を越えて第1レンズ群の正屈折力
が強くなると、レンズ全長、前玉径、ズームストローク
の点で有利となるが、特に長焦点側で球面収差が大きな
負の値をとり、他のレンズ群で補正出来なくなる。そし
て第1レンズ群をフォーカシングレンズ群としたとき特
に長焦点側で、その負方向の変位が著しくなるので良く
ない。条件式(3)の上限を越えて第1レンズ群の正屈
折力が弱くなると、球面収差のズーミング変動と、フォ
ーカス変動については有利となるが、レンズ系全体が大
型化するので良くない。
そして更に望ましくは、広角端から望遠端へのズーミ
ングに際しての第1レンズ群と第2レンズ群の移動量を
各々A1、A2としたとき以下の様に設定すると良い。
0.11<A2/(A2−A1)<0.26 …(4) 条件式(4)は、短焦点側と長焦点側の相方でレンズ
全長をコンパクトに抑えつつ、第1レンズ群のレンズ径
を小さく抑える為のものである すなわち条件式(4)
の下限を越えて、第1レンズ群の移動量が大きく、第2
レンズ群の移動量が小さくなると、短焦点側のレンズ全
長の短縮に有利となる。更に、その結果第1レンズ群と
後方レンズ群(第3レンズ群)に配置された絞りとの距
離が短くなり第1レンズ群のレンズ径を小さくすること
にも有利となる。しかしながら、長焦点側でのテレフォ
トタイプが弱まる為に、長焦点側のレンズ全長が大型化
するので望ましくない。条件式(4)の上限を越えて第
1レンズ群の移動量が小さく第2レンズ群の移動量が大
きくなると、長焦点側で強いテレフォトタイプとなり長
焦点側のレンズ全長の短縮に有利となるが短焦点側のレ
ンズ全長が大型化するばかりか第1レンズ群と後方レン
ズ群(第3レンズ群)に配置された絞りの距離が長くな
る為、第1レンズ群のレンズ径が大きくなって良くな
い。
本発明の実施例1及び2は、以下の様な構成となって
いる。物体側より順に第1レンズ群は像面側へ凹面を向
けたメニスカス負レンズと両凸レンズの貼り合わせから
なる全体として正屈折力を有する接合レンズと、物体側
へ強い凸面を向けたメニスカス正レンズより構成し、第
2レンズは像面側へ強い凹面を向けたメニスカス負レン
ズと両凹レンズと両凸レンズと物体側のレンズ面の曲率
が強い両凸レンズより構成し、第3レンズ群は両凸レン
ズ、両凸レンズと物体側のレンズ面の曲率が強い両凹メ
ンズの貼り合わせからなる全体として正屈折力を有する
接合レンズより構成し、第4レンズ群は像面側のレンズ
面の曲率が強い両凸レンズ、像面側へ強い凸面を向けた
メニスカス正レンズと物体側へ強い凹面を向けたメニス
カス負レンズの貼り合わせからなる全体として負屈折力
を有する接合レンズより構成し、短焦点から長焦点側の
ズーミングに際し、第1レンズ群と第4レンズ群とを一
体で物体側へ移動し第2レンズ群を曲線的に一端、物体
側へ移動させその後像面側へ移動させるようにし、又、
常に第1レンズ群の空気間隔は単調増加となる様にして
いる。このように第2レンズ群を曲線的に移動させてい
るのは、中間焦点距離での性能向上を図るためであり、
特に球面収差を良好に保つために、物体側へふくらむ曲
線移動としている。
また第3レンズ群も曲線的に移動させているがこの移
動は像面湾曲を補正するためである。すなわち第3レン
ズ群を実施例1では、物体側へ曲線的に移動させ実施例
2では曲線的に一端物体側へ移動させ、その後像面側へ
移動させるようにし、更に物体側へ移動させて像面湾曲
を補正している。なお本実施例において、第1レンズ群
を物体側へ移動させることでフォーカシングを行ってい
るが第3レンズ群を像面側へ移動させてもよく、又、第
4レンズ群を物体側へ移動させてもよい。
次に本発明に関する実施例を示す。数値実施例におい
てRiは物対側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、
Diは物対側より順に第i番目のレンズ厚及び空気間隔、
Niとνは各々物対側より順に第i番目のレンズのガラ
スの屈折率とアッベ数である。なお、本実施例における
非球面形状は次式により与えられる。
X=r{1-(1-h/r)0.5}+Ah+Bh+Ch+Dh 但し、Xは光軸からの高さhにおける光軸方向の変位
量、rは基準となる球面の曲率半径A、B、C、Dはそ
れぞれ非球面係数である 〔発明の効果〕 以上、説明したように本発明によれば、高変倍またコ
ンパクトでありながら光学性能の良好なズームレンズを
提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図は、本発明に関する数値実施例1、2の
レンズ断面図をそれぞれ示す。 第2図、第4図は、数値実施例1、2の物体処理∞状態
における諸収差図を示す。なお図面において(A)、
(B)は、それぞれ広角端、望遠端の収差を示す。また
Sはサジタル像面を、Mはメリディオナル像面を、dは
d線、gはg線、SCは正弦条件を示す。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に、正屈折力の第1レンズ
    群、負屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ
    群、正屈折力の第4レンズ群で構成され、短焦点側から
    長焦点側へのズーミングに際し、前記第1レンズ群と前
    記第4レンズ群が物体側へ移動し、前記第2レンズ群が
    前記第1レンズ群との空気間隔が単調増加、前記第3レ
    ンズ群が前記第2レンズ群との空気間隔が単調減少する
    よう移動し、前記第4レンズ群を物体側より順に像面側
    へ強い凸面を向けた第1正レンズ、物体側へ凹面を向け
    たメニスカス正レンズと物体側へ強い凹面を向けた負レ
    ンズとを貼り合わせた接合レンズで構成し、前記第1正
    レンズの像面側レンズ面の屈折力をφA-、前記接合レン
    ズの接合面の屈折力をφ(φ<0)とするとき、 0.5<|φC|/φ<1.5 なる条件を満足することを特徴とするコンパクトな高変
    倍ズームレンズ。
  2. 【請求項2】前記接合レンズを構成する正レンズの屈折
    率をNA、前記接合レンズを構成する負レンズの屈折率を
    NBとするとき、 0.1<NB−NA<0.35 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のコンパクトな高変倍ズームレンズ。
JP2310679A 1990-11-16 1990-11-16 コンパクトな高変倍ズームレンズ Expired - Fee Related JP2925301B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2310679A JP2925301B2 (ja) 1990-11-16 1990-11-16 コンパクトな高変倍ズームレンズ
US08/104,943 US5568321A (en) 1990-11-16 1993-08-12 Zoom lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2310679A JP2925301B2 (ja) 1990-11-16 1990-11-16 コンパクトな高変倍ズームレンズ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04181911A JPH04181911A (ja) 1992-06-29
JP2925301B2 true JP2925301B2 (ja) 1999-07-28

Family

ID=18008149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2310679A Expired - Fee Related JP2925301B2 (ja) 1990-11-16 1990-11-16 コンパクトな高変倍ズームレンズ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2925301B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3387687B2 (ja) * 1995-03-13 2003-03-17 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JP5028104B2 (ja) * 2007-02-19 2012-09-19 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

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04181911A (ja) 1992-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3328001B2 (ja) ズームレンズ
EP1870760A1 (en) Retrofocus type of zoom lens having four lens groups
JP3066915B2 (ja) ズームレンズ
JP3231355B2 (ja) 小型のズームレンズ
JP3668365B2 (ja) ズームレンズ
JPH1020193A (ja) ズームレンズ
JP3302063B2 (ja) リアフォーカス式の小型ズームレンズ
JP3445359B2 (ja) ズームレンズ
JP3184581B2 (ja) ズームレンズ
JP3331011B2 (ja) 小型の2群ズームレンズ
JP3394624B2 (ja) ズームレンズ
JP3352264B2 (ja) レトロフォーカス型レンズ及びそれを有するカメラ
JP3029148B2 (ja) リヤーフォーカス式ズームレンズ
JP3084810B2 (ja) 望遠レンズ
JP3015192B2 (ja) リヤーフォーカス式のズームレンズ
JP3005037B2 (ja) コンパクトな高変倍ズームレンズ
JP2003262793A (ja) ズームレンズ
JP3015167B2 (ja) 広角系ズームレンズ
JP3219574B2 (ja) 変倍レンズ
JP3593400B2 (ja) リアフォーカス式ズームレンズ
JP4444416B2 (ja) ズームレンズ
JP2925301B2 (ja) コンパクトな高変倍ズームレンズ
JP3029150B2 (ja) 広角高変倍ズームレンズ
JP3339906B2 (ja) ズームレンズ
JPH0569209B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees