JP3301579B2 - インナーフォーカシングタイプのズームレンズ - Google Patents
インナーフォーカシングタイプのズームレンズInfo
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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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
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- G02B15/167—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
- G02B15/173—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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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- 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 +-++
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はテレビカメラに適し
たインナーフォーカシングタイプのズームレンズに関
し、詳しくは、Ｆナンバが1.8程度で、ズーム比が8〜10
倍程度の広画角のズームレンズに関するものである。
たインナーフォーカシングタイプのズームレンズに関
し、詳しくは、Ｆナンバが1.8程度で、ズーム比が8〜10
倍程度の広画角のズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、４群ズームレンズにおいては、焦
点調節時に第１レンズ群全体を移動する前玉フォーカス
方式がよく知られているが、全体として正の屈折力を有
する第１レンズ群全体を移動して近距離物体に合焦しよ
うとすると、第１レンズ群は物体側へ繰り出されること
から、画面周辺の光束を確保するために、第１レンズ群
の有効径はどうしても大きくなる。これは、広画角にな
るほど顕著となる。第１レンズ群の有効径が大きくなる
とレンズ重量が増大するため、携帯用のテレビカメラに
搭載するズームレンズとしては不都合であった。
点調節時に第１レンズ群全体を移動する前玉フォーカス
方式がよく知られているが、全体として正の屈折力を有
する第１レンズ群全体を移動して近距離物体に合焦しよ
うとすると、第１レンズ群は物体側へ繰り出されること
から、画面周辺の光束を確保するために、第１レンズ群
の有効径はどうしても大きくなる。これは、広画角にな
るほど顕著となる。第１レンズ群の有効径が大きくなる
とレンズ重量が増大するため、携帯用のテレビカメラに
搭載するズームレンズとしては不都合であった。
【０００３】この問題を解決する手法として、第１レン
ズ群を凹、凸、凸の３群に分割し、中間の凸レンズ群を
移動させて合焦する方法が特公昭59-4686号公報や特開
平6-242378号公報に示されている。
ズ群を凹、凸、凸の３群に分割し、中間の凸レンズ群を
移動させて合焦する方法が特公昭59-4686号公報や特開
平6-242378号公報に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載された技術では、物体距離の変動に伴う収差の変動を
除去することが困難であった。本発明はこのような事情
に鑑みなされたもので、第１レンズ群の有効径を小さく
し得るとともに、物体距離の変動に伴う収差の変動を減
少させ得るインナーフォーカシングタイプのズームレン
ズを提供することを目的とするものである。
載された技術では、物体距離の変動に伴う収差の変動を
除去することが困難であった。本発明はこのような事情
に鑑みなされたもので、第１レンズ群の有効径を小さく
し得るとともに、物体距離の変動に伴う収差の変動を減
少させ得るインナーフォーカシングタイプのズームレン
ズを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のインナーフォー
カシングタイプのズームレンズは、物体側より順に、変
倍時に固定の正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時
に移動する変倍用の負の屈折力を有する第２レンズ群、
変倍時に移動する、変倍にともなう像面の変動を補正す
るための正または負の屈折力を有する第３レンズ群、お
よび変倍時に固定の正の屈折力を有する第４レンズ群を
配列してなるズームレンズにおいて、
カシングタイプのズームレンズは、物体側より順に、変
倍時に固定の正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時
に移動する変倍用の負の屈折力を有する第２レンズ群、
変倍時に移動する、変倍にともなう像面の変動を補正す
るための正または負の屈折力を有する第３レンズ群、お
よび変倍時に固定の正の屈折力を有する第４レンズ群を
配列してなるズームレンズにおいて、
【０００６】前記第１レンズ群は、物体側より順に、焦
点調節時に固定の負の屈折力を有する第１aレンズ群、
無限遠物体から近距離物体への焦点調節時に像側へ移動
する正の屈折力を有する第１bレンズ群、および無限遠
物体から近距離物体への焦点調節時に物体側へ移動する
正の屈折力を有する第１cレンズ群を配列してなること
を特徴とするものである。
点調節時に固定の負の屈折力を有する第１aレンズ群、
無限遠物体から近距離物体への焦点調節時に像側へ移動
する正の屈折力を有する第１bレンズ群、および無限遠
物体から近距離物体への焦点調節時に物体側へ移動する
正の屈折力を有する第１cレンズ群を配列してなること
を特徴とするものである。
【０００７】また、このインナーフォーカシングタイプ
のズームレンズにおいて、下記条件式(1)を満足するこ
とが好ましい。 1.0＜|ｆ1a/ｆ1|＜1.5 ……(1) ただし、 ｆ1 ：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1a：第１aレンズ群の焦点距離
のズームレンズにおいて、下記条件式(1)を満足するこ
とが好ましい。 1.0＜|ｆ1a/ｆ1|＜1.5 ……(1) ただし、 ｆ1 ：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1a：第１aレンズ群の焦点距離
【０００８】また、このインナーフォーカシングタイプ
のズームレンズにおいて、下記条件式(2)を満足するこ
とが好ましい。 0.6<|δc・ｆ1/ｆ1c|<2.0 ……(2) ただし、 ｆ1：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1c：第１cレンズ群の焦点距離 δc：第１cレンズ群の無限遠から最至近までの移動量 （像側への移動を正とする）
のズームレンズにおいて、下記条件式(2)を満足するこ
とが好ましい。 0.6<|δc・ｆ1/ｆ1c|<2.0 ……(2) ただし、 ｆ1：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1c：第１cレンズ群の焦点距離 δc：第１cレンズ群の無限遠から最至近までの移動量 （像側への移動を正とする）
【０００９】また、前記第１bレンズ群が６枚のレンズ
により構成され、物体側から順に、物体側に凹面を向け
た正の屈折力を有するメニスカスレンズ１b1、両凹レン
ズ１b2、正の屈折力を有するレンズ１b3、正の屈折力を
有するレンズ１b4、物体側に凸面を向けた負の屈折力を
有するメニスカスレンズ１b5、および両凸のレンズ１b6
を配列されてなり、前記レンズ１b3および前記レンズ１
b4のアッベ数が35以下、前記レンズ１b6のアッベ数が60
以上に設定されることが好ましい。さらに、前記第１b
レンズ群の移動量と前記第１cレンズ群の移動量が互い
に比例するように構成するのが好ましい。
により構成され、物体側から順に、物体側に凹面を向け
た正の屈折力を有するメニスカスレンズ１b1、両凹レン
ズ１b2、正の屈折力を有するレンズ１b3、正の屈折力を
有するレンズ１b4、物体側に凸面を向けた負の屈折力を
有するメニスカスレンズ１b5、および両凸のレンズ１b6
を配列されてなり、前記レンズ１b3および前記レンズ１
b4のアッベ数が35以下、前記レンズ１b6のアッベ数が60
以上に設定されることが好ましい。さらに、前記第１b
レンズ群の移動量と前記第１cレンズ群の移動量が互い
に比例するように構成するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図１〜３（図２および図３は各
々図１に示すズームレンズの一部を拡大して示す構成図
である）には本発明の実施形態に係る４群構成のインナ
ーフォーカシングタイプのズームレンズが示されている
（後述する実施例１のレンズ構成が代表して示されてい
る）。すなわち、このズームレンズは、物体側より順
に、変倍時に固定の正の屈折力を有する第１レンズ群、
変倍時に移動する変倍用の負の屈折力を有する第２レン
ズ群、変倍時に移動する、変倍にともなう像面の変動を
補正するための正または負の屈折力を有する第３レンズ
群、および変倍時に固定の正の屈折力を有する第４レン
ズ群を配列してなるズームレンズにおいて、前記第１レ
ンズ群が、物体側より順に、焦点調節時に固定の負の屈
折力を有する第１aレンズ群、無限遠物体から近距離物
体への焦点調節時に像側へ移動する正の屈折力を有する
第１bレンズ群、および無限遠物体から近距離物体への
焦点調節時に物体側へ移動する正の屈折力を有する第１
cレンズ群を配列されてなるものである。
図面を用いて説明する。図１〜３（図２および図３は各
々図１に示すズームレンズの一部を拡大して示す構成図
である）には本発明の実施形態に係る４群構成のインナ
ーフォーカシングタイプのズームレンズが示されている
（後述する実施例１のレンズ構成が代表して示されてい
る）。すなわち、このズームレンズは、物体側より順
に、変倍時に固定の正の屈折力を有する第１レンズ群、
変倍時に移動する変倍用の負の屈折力を有する第２レン
ズ群、変倍時に移動する、変倍にともなう像面の変動を
補正するための正または負の屈折力を有する第３レンズ
群、および変倍時に固定の正の屈折力を有する第４レン
ズ群を配列してなるズームレンズにおいて、前記第１レ
ンズ群が、物体側より順に、焦点調節時に固定の負の屈
折力を有する第１aレンズ群、無限遠物体から近距離物
体への焦点調節時に像側へ移動する正の屈折力を有する
第１bレンズ群、および無限遠物体から近距離物体への
焦点調節時に物体側へ移動する正の屈折力を有する第１
cレンズ群を配列されてなるものである。
【００１１】さらに、変倍時には第２レンズ群と第３レ
ンズ群が、また焦点調節（合焦時）には第１bレンズ群
と第１cレンズ群が、各々図１に示される移動軌跡にし
たがって光軸Ｘに沿って移動することにより、全系の焦
点距離ｆを変化させ、さらに焦点調節を行うようにして
いる。なお、光軸Ｘと平行にズームレンズに入射した平
行光束は結像位置Ｐに結像される。
ンズ群が、また焦点調節（合焦時）には第１bレンズ群
と第１cレンズ群が、各々図１に示される移動軌跡にし
たがって光軸Ｘに沿って移動することにより、全系の焦
点距離ｆを変化させ、さらに焦点調節を行うようにして
いる。なお、光軸Ｘと平行にズームレンズに入射した平
行光束は結像位置Ｐに結像される。
【００１２】このように本実施形態のズームレンズによ
れば、全体を４群レンズ構成とし、第１レンズ群の有効
径の増大を抑えるために、第１レンズ群を凹、凸、凸の
３群に分割して、最も物体側の凹レンズレンズ群を固定
するインナーフォーカス方式を採用するとともに、第１
レンズ群中の残りの二つの凸レンズ群を焦点調節時にお
いて互いに異なる方向に移動する、いわゆるフローティ
ング方式を採用して、物体距離の変動による収差の変動
を大幅に減少させるようにしている。
れば、全体を４群レンズ構成とし、第１レンズ群の有効
径の増大を抑えるために、第１レンズ群を凹、凸、凸の
３群に分割して、最も物体側の凹レンズレンズ群を固定
するインナーフォーカス方式を採用するとともに、第１
レンズ群中の残りの二つの凸レンズ群を焦点調節時にお
いて互いに異なる方向に移動する、いわゆるフローティ
ング方式を採用して、物体距離の変動による収差の変動
を大幅に減少させるようにしている。
【００１３】また、上記実施形態のズームレンズにおい
ては、下記条件式(1)、(2)を満足するようにしている。 1.0<|ｆ1a/ｆ1|<1.5 ……(1) ただし、 ｆ1 ：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1a：第１aレンズ群の焦点距離 0.6<|δc・ｆ1/ｆ1C|<2.0 ……(2) ただし、 ｆ1：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1c：第１cレンズ群の焦点距離 δc：第１cレンズ群の無限遠から最至近までの移動量 （像側への移動を正とする）
ては、下記条件式(1)、(2)を満足するようにしている。 1.0<|ｆ1a/ｆ1|<1.5 ……(1) ただし、 ｆ1 ：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1a：第１aレンズ群の焦点距離 0.6<|δc・ｆ1/ｆ1C|<2.0 ……(2) ただし、 ｆ1：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1c：第１cレンズ群の焦点距離 δc：第１cレンズ群の無限遠から最至近までの移動量 （像側への移動を正とする）
【００１４】上記条件式(1)は、第１aレンズ群の焦点距
離ｆ1aと、第１レンズ群の、無限遠物体合焦時の合成焦
点距離ｆ1との比の絶対値を表すものである。この下限
を下回ると、第１aレンズ群の負の屈折力が強くなり、
広角端では歪曲収差が増大し、望遠端での像面湾曲も増
大する。一方、この上限を上回ると、第１aレンズ群の
負の屈折力が弱くなり、レンズ径の増大をまねき好まし
くない。
離ｆ1aと、第１レンズ群の、無限遠物体合焦時の合成焦
点距離ｆ1との比の絶対値を表すものである。この下限
を下回ると、第１aレンズ群の負の屈折力が強くなり、
広角端では歪曲収差が増大し、望遠端での像面湾曲も増
大する。一方、この上限を上回ると、第１aレンズ群の
負の屈折力が弱くなり、レンズ径の増大をまねき好まし
くない。
【００１５】また、上記条件式(2)は、第１cレンズ群の
第１レンズ群中に占める屈折力の割合ｆ1c/ｆ1と、第１
cレンズ群の無限遠から最至近までの移動量δcとの比の
絶対値を表すものである。焦点調節の第１bレンズ群と
第１cレンズ群の移動量は、第１bレンズ群の像側への移
動量を大きくすると、第１cレンズ群の物体側への移動
量が小さくなるという関係を有する。ただし、本実施形
態の主要効果である、近距離合焦時にアンダーに倒れた
像面をオーバーにする効果は、第１cレンズ群の移動量
が大きい方が有利である。
第１レンズ群中に占める屈折力の割合ｆ1c/ｆ1と、第１
cレンズ群の無限遠から最至近までの移動量δcとの比の
絶対値を表すものである。焦点調節の第１bレンズ群と
第１cレンズ群の移動量は、第１bレンズ群の像側への移
動量を大きくすると、第１cレンズ群の物体側への移動
量が小さくなるという関係を有する。ただし、本実施形
態の主要効果である、近距離合焦時にアンダーに倒れた
像面をオーバーにする効果は、第１cレンズ群の移動量
が大きい方が有利である。
【００１６】しかし、第１bレンズ群より屈折力の大き
い第１cレンズ群を物体側へ大きく移動することは、合
焦時における全系の合成焦点距離を大きくすることにつ
ながり、近距離合焦時に所望のワイド効果が得られなく
なる。この条件式(2)の下限は収差補正に有効な移動量
を確保するために規定されたものであり、一方、上限は
近距離合焦時における全系の合成焦点距離が大きくなる
のを防止するために規定されたものである。
い第１cレンズ群を物体側へ大きく移動することは、合
焦時における全系の合成焦点距離を大きくすることにつ
ながり、近距離合焦時に所望のワイド効果が得られなく
なる。この条件式(2)の下限は収差補正に有効な移動量
を確保するために規定されたものであり、一方、上限は
近距離合焦時における全系の合成焦点距離が大きくなる
のを防止するために規定されたものである。
【００１７】また、本実施形態のズームレンズにおいて
は、前記第１bレンズ群が６枚のレンズにより構成さ
れ、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正の屈折力
を有するメニスカスレンズ１b1、両凹レンズ１b2、正の
屈折力を有するレンズ１b3、正の屈折力を有するレンズ
１b4、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニス
カスレンズ１b5、および両凸のレンズ１b6を配列されて
なり、前記レンズ１b3および前記レンズ１b4のアッベ数
が35以下、前記レンズ１b6のアッベ数が60以上に設定さ
れている。
は、前記第１bレンズ群が６枚のレンズにより構成さ
れ、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正の屈折力
を有するメニスカスレンズ１b1、両凹レンズ１b2、正の
屈折力を有するレンズ１b3、正の屈折力を有するレンズ
１b4、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニス
カスレンズ１b5、および両凸のレンズ１b6を配列されて
なり、前記レンズ１b3および前記レンズ１b4のアッベ数
が35以下、前記レンズ１b6のアッベ数が60以上に設定さ
れている。
【００１８】このように構成することにより、望遠側の
物体距離の変動による軸上色収差の変動を抑えることが
できる。さらに、本実施形態のズームレンズにおいて
は、前記第１bレンズ群の移動量と前記第１cレンズ群の
移動量が互いに比例するように構成されている。このよ
うにすると、これら２つのレンズ群の移動量にフォーカ
スリングの回転角を比例させることができるので、カム
筒に通常のヘリコイドを形成しておくだけでよく、焦点
調節用にカムを特別に設ける必要がなくなる。
物体距離の変動による軸上色収差の変動を抑えることが
できる。さらに、本実施形態のズームレンズにおいて
は、前記第１bレンズ群の移動量と前記第１cレンズ群の
移動量が互いに比例するように構成されている。このよ
うにすると、これら２つのレンズ群の移動量にフォーカ
スリングの回転角を比例させることができるので、カム
筒に通常のヘリコイドを形成しておくだけでよく、焦点
調節用にカムを特別に設ける必要がなくなる。
【００１９】また、第４レンズ群中の大きな空気間隔ｄ
38の部分には、物体側より、全体で正の屈折力を有する
前群と、全体で負の屈折力を有する後群を配したアフォ
ーカル系よりなる、全系の焦点距離を長焦点側にシフト
させる、いわゆるエクステンダ３ａを挿入したり、物体
側より、全体で負の屈折力を有する前群と、全体で正の
屈折力を有する後群を配したアフォーカル系よりなる、
全系の焦点距離を短焦点側にシフトさせる、いわゆる、
レシオコンバータ３ｂを挿入することができる。
38の部分には、物体側より、全体で正の屈折力を有する
前群と、全体で負の屈折力を有する後群を配したアフォ
ーカル系よりなる、全系の焦点距離を長焦点側にシフト
させる、いわゆるエクステンダ３ａを挿入したり、物体
側より、全体で負の屈折力を有する前群と、全体で正の
屈折力を有する後群を配したアフォーカル系よりなる、
全系の焦点距離を短焦点側にシフトさせる、いわゆる、
レシオコンバータ３ｂを挿入することができる。
【００２０】なお、このレシオコンバータ３ｂはイメー
ジサイズの小さなＴＶカメラに使用した場合でも、通常
時と同程度の広画角を得ることが可能である。また、本
実施形態のズームレンズにおいては、図１に示すよう
に、第３レンズ群と第４レンズ群の間に絞り１が、さら
に第４レンズ群の後段には赤外線カットフィルタを含む
色分解プリズム２が配されている。なお、この色分解プ
リズム２の最終面上に結像面が位置するように位置決め
されている。
ジサイズの小さなＴＶカメラに使用した場合でも、通常
時と同程度の広画角を得ることが可能である。また、本
実施形態のズームレンズにおいては、図１に示すよう
に、第３レンズ群と第４レンズ群の間に絞り１が、さら
に第４レンズ群の後段には赤外線カットフィルタを含む
色分解プリズム２が配されている。なお、この色分解プ
リズム２の最終面上に結像面が位置するように位置決め
されている。
【００２１】以下、各実施例をデータを用いて詳細に説
明する。 ＜実施例１＞この実施例１にかかるズームレンズは、前
述したように図１〜３に示す如き構成とされており、こ
のズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（mm）、各レ
ンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（mm）、各
レンズのｄ線における、屈折率Ｎdおよびアッベ数νdの
値は表１に示すようになっている。なお表中の数字は物
体側からの順番を表すものである（表３および表５にお
いて同じ）。
明する。 ＜実施例１＞この実施例１にかかるズームレンズは、前
述したように図１〜３に示す如き構成とされており、こ
のズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（mm）、各レ
ンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（mm）、各
レンズのｄ線における、屈折率Ｎdおよびアッベ数νdの
値は表１に示すようになっている。なお表中の数字は物
体側からの順番を表すものである（表３および表５にお
いて同じ）。
【００２２】また、表１中のｄ値の右側および左側に＊
が付されたものはそのｄ値が可変であることを示すもの
であり、右側に＊が付された部分については第１レンズ
群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ群の
群間隔を示すものであり、また左側に＊が付された部分
については第１a群、第１b群および第１c群の群間隔を
示すものである（表３および表５において同じ）。ま
た、表２の上段には、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）および
望遠端（Ｔ）の各位置における、各レンズ群（第１レン
ズ群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ
群）の間隔ｄ20、ｄ27、ｄ30、および無限における焦点
距離が示されている。
が付されたものはそのｄ値が可変であることを示すもの
であり、右側に＊が付された部分については第１レンズ
群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ群の
群間隔を示すものであり、また左側に＊が付された部分
については第１a群、第１b群および第１c群の群間隔を
示すものである（表３および表５において同じ）。ま
た、表２の上段には、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）および
望遠端（Ｔ）の各位置における、各レンズ群（第１レン
ズ群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ
群）の間隔ｄ20、ｄ27、ｄ30、および無限における焦点
距離が示されている。
【００２３】また、表２の中段には第１bレンズ群と第
１cレンズ群の移動量、および0.3mに合焦時の広角端に
おける焦点距離が、物体距離を0.3mとしたときの、第１
cレンズ群の移動量δcの変化（δc＝0の場合をＡ、δc
＝-1.278mmの場合をＢ、δc＝-2.555mmの場合をＣ）に
応じて示されている。なお、Ａ、Ｂ、Ｃの右端に示され
ている百分率は、広角端における無限遠物体時の焦点距
離との比を百分率で表したものである。さらに、表２の
下段には、実施例１における、第１レンズ群の焦点距離
ｆ1、第１aレンズ群の焦点距離ｆ1a、第１cレンズ群の
焦点距離ｆ1c、第１cレンズ群の無限遠から最至近まで
の移動量δc、｜ｆ1a/ｆ1｜の値（条件式(1)）、および
｜δc・ｆ1/ｆ1c｜の値（条件式(2)）が示されている。
１cレンズ群の移動量、および0.3mに合焦時の広角端に
おける焦点距離が、物体距離を0.3mとしたときの、第１
cレンズ群の移動量δcの変化（δc＝0の場合をＡ、δc
＝-1.278mmの場合をＢ、δc＝-2.555mmの場合をＣ）に
応じて示されている。なお、Ａ、Ｂ、Ｃの右端に示され
ている百分率は、広角端における無限遠物体時の焦点距
離との比を百分率で表したものである。さらに、表２の
下段には、実施例１における、第１レンズ群の焦点距離
ｆ1、第１aレンズ群の焦点距離ｆ1a、第１cレンズ群の
焦点距離ｆ1c、第１cレンズ群の無限遠から最至近まで
の移動量δc、｜ｆ1a/ｆ1｜の値（条件式(1)）、および
｜δc・ｆ1/ｆ1c｜の値（条件式(2)）が示されている。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】上記表２の下段に示すように、｜ｆ1a/ｆ1
｜＝1.358、|δc・ｆ1/ｆ1c|＝0.71に設定されており、
上式(１),(２)は全て満足されている。
｜＝1.358、|δc・ｆ1/ｆ1c|＝0.71に設定されており、
上式(１),(２)は全て満足されている。
【００２７】＜実施例２＞この実施例２にかかるズーム
レンズは、前述したように図１〜３に示す如き構成とさ
れており、このズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ
（mm）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔
ｄ（mm）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎdおよび
アッベ数νdの値は表３に示すようになっている。さら
に、表４の上段には、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）および
望遠端（Ｔ）の各位置における、各レンズ群（第１レン
ズ群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ
群）の間隔ｄ20、ｄ27、ｄ30、および無限における焦点
距離が示されている。
レンズは、前述したように図１〜３に示す如き構成とさ
れており、このズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ
（mm）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔
ｄ（mm）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎdおよび
アッベ数νdの値は表３に示すようになっている。さら
に、表４の上段には、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）および
望遠端（Ｔ）の各位置における、各レンズ群（第１レン
ズ群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ
群）の間隔ｄ20、ｄ27、ｄ30、および無限における焦点
距離が示されている。
【００２８】また、表４の中段には第１bレンズ群と第
１cレンズ群の移動量、および0.3mに合焦時の広角端に
おける焦点距離が、物体距離を0.3mとしたときの、第１
cレンズ群の移動量δcの変化（δc＝0の場合をＡ、δc
＝-1.264mmの場合をＢ、δc＝-2.529mmの場合をＣ）に
応じて示されている。なお、Ａ、Ｂ、Ｃの右端に示され
ている百分率は、広角端における無限遠物体時の焦点距
離との比を百分率で表したものである。
１cレンズ群の移動量、および0.3mに合焦時の広角端に
おける焦点距離が、物体距離を0.3mとしたときの、第１
cレンズ群の移動量δcの変化（δc＝0の場合をＡ、δc
＝-1.264mmの場合をＢ、δc＝-2.529mmの場合をＣ）に
応じて示されている。なお、Ａ、Ｂ、Ｃの右端に示され
ている百分率は、広角端における無限遠物体時の焦点距
離との比を百分率で表したものである。
【００２９】さらに、表４の下段には、実施例２におけ
る、第１レンズ群の焦点距離ｆ1、第１aレンズ群の焦点
距離ｆ1a、第１cレンズ群の焦点距離ｆ1c、第１cレンズ
群の無限遠から最至近までの移動量δc、｜ｆ1a/ｆ1｜
の値（条件式(1)）、および｜δc・ｆ1/ｆ1c｜の値（条
件式(2)）が示されている。
る、第１レンズ群の焦点距離ｆ1、第１aレンズ群の焦点
距離ｆ1a、第１cレンズ群の焦点距離ｆ1c、第１cレンズ
群の無限遠から最至近までの移動量δc、｜ｆ1a/ｆ1｜
の値（条件式(1)）、および｜δc・ｆ1/ｆ1c｜の値（条
件式(2)）が示されている。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】 合焦時の移動量（物体距離無限遠より、レンズ前面から0.3mまで） １b群 １c群 0.3m合焦時のWIDE端焦点距離 Ａ 6.864 0.0 5.274( 98.97％) Ｂ 3.926 -1.264 5.497(103.15％) Ｃ 1.213 -2.529 5.722(107.37％) ｆ１：28.291 ｆ１ａ：-40.789 ｆ１ｃ：46.456 δｃ：-1.264（Ｂの場合） |ｆ１ａ/ｆ１|：1.442 |δｃ・ｆ１/ｆ１ｃ|：0.77
【００３２】上記表４の下段に示すように、｜ｆ1a/ｆ1
｜＝1.442、｜δc・ｆ1/ｆ1c｜＝0.77に設定されてお
り、上式(１),(２)は全て満足されている。
｜＝1.442、｜δc・ｆ1/ｆ1c｜＝0.77に設定されてお
り、上式(１),(２)は全て満足されている。
【００３３】＜実施例３＞この実施例３にかかるズーム
レンズは、前述したように図１〜３に示す如き構成とさ
れており、このズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ
（mm）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔
ｄ（mm）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎdおよび
アッベ数νdの値は表５に示すようになっている。さら
に、表６の上段には、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）および
望遠端（Ｔ）の各位置における、各レンズ群（第１レン
ズ群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ
群）の間隔ｄ20、ｄ27、ｄ30、および無限における焦点
距離が示されている。
レンズは、前述したように図１〜３に示す如き構成とさ
れており、このズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ
（mm）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔
ｄ（mm）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎdおよび
アッベ数νdの値は表５に示すようになっている。さら
に、表６の上段には、広角端（Ｗ）、中間（Ｍ）および
望遠端（Ｔ）の各位置における、各レンズ群（第１レン
ズ群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ
群）の間隔ｄ20、ｄ27、ｄ30、および無限における焦点
距離が示されている。
【００３４】また、表６中段には第１bレンズ群と第１c
レンズ群の移動量、および0.3mに合焦時の広角端におけ
る焦点距離が、物体距離を0.3mとしたときの、第１cレ
ンズ群の移動量δcの変化（δc＝0の場合をＡ、δc＝-
1.399mmの場合をＢ、δc＝-2.799mmの場合をＣ）に応じ
て示されている。なお、Ａ、Ｂ、Ｃの右端に示されてい
る百分率は、広角端における無限遠物体時の焦点距離と
の比を百分率で表したものである。
レンズ群の移動量、および0.3mに合焦時の広角端におけ
る焦点距離が、物体距離を0.3mとしたときの、第１cレ
ンズ群の移動量δcの変化（δc＝0の場合をＡ、δc＝-
1.399mmの場合をＢ、δc＝-2.799mmの場合をＣ）に応じ
て示されている。なお、Ａ、Ｂ、Ｃの右端に示されてい
る百分率は、広角端における無限遠物体時の焦点距離と
の比を百分率で表したものである。
【００３５】さらに、表６の下段には、実施例３におけ
る、第１レンズ群の焦点距離ｆ1、第１aレンズ群の焦点
距離ｆ1a、第１cレンズ群の焦点距離ｆ1c、第１cレンズ
群の無限遠から最至近までの移動量δc、｜ｆ1a/ｆ1｜
の値（条件式(1)）、および｜δc・ｆ1/ｆ1c｜の値（条
件式(2)）が示されている。
る、第１レンズ群の焦点距離ｆ1、第１aレンズ群の焦点
距離ｆ1a、第１cレンズ群の焦点距離ｆ1c、第１cレンズ
群の無限遠から最至近までの移動量δc、｜ｆ1a/ｆ1｜
の値（条件式(1)）、および｜δc・ｆ1/ｆ1c｜の値（条
件式(2)）が示されている。
【００３６】
【表５】
【００３７】
【表６】
【００３８】上記表６の下段に示すように、｜ｆ1a/ｆ1
｜＝1.327、｜δc・ｆ1/ｆ1c｜＝1.78に設定されてお
り、上式(１),(２)は全て満足されている。
｜＝1.327、｜δc・ｆ1/ｆ1c｜＝1.78に設定されてお
り、上式(１),(２)は全て満足されている。
【００３９】また、図４〜図７は上記実施例１のズーム
レンズの、図８〜図１１は上記実施例２のズームレンズ
の、図１２〜図１５は上記実施例３のズームレンズの各
々無限遠物体時（図４、８、１２）、物体距離0.3mで第
１c群の移動距離が0の時（図５、９、１３）、物体距離
0.3mで第１cレンズ群の物体側への移動距離を中程度と
した時（図６、１０、１４）、物体距離0.3mで第１cレ
ンズ群の物体側への移動距離を大とした時（図７、１
１、１５）における諸収差（球面収差、非点収差および
ディストーション）を示す収差図である。
レンズの、図８〜図１１は上記実施例２のズームレンズ
の、図１２〜図１５は上記実施例３のズームレンズの各
々無限遠物体時（図４、８、１２）、物体距離0.3mで第
１c群の移動距離が0の時（図５、９、１３）、物体距離
0.3mで第１cレンズ群の物体側への移動距離を中程度と
した時（図６、１０、１４）、物体距離0.3mで第１cレ
ンズ群の物体側への移動距離を大とした時（図７、１
１、１５）における諸収差（球面収差、非点収差および
ディストーション）を示す収差図である。
【００４０】すなわち、各実施例について、無限遠時の
収差図と、物体距離が0.3mの時の焦点調節時に、第１c
レンズ群を移動させない場合、第１cレンズ群の移動量
を中程度とした場合、第１cレンズ群の移動量を大とし
た場合の各収差図を示す。各実施例について、第１cレ
ンズ群の移動距離を変化させたＡ、Ｂ、Ｃの各場合にお
ける収差図を比較してみると、特に球面収差および非点
収差が望遠端側に向かうにしたがって、互いに大きく相
違しているのが明らかである。
収差図と、物体距離が0.3mの時の焦点調節時に、第１c
レンズ群を移動させない場合、第１cレンズ群の移動量
を中程度とした場合、第１cレンズ群の移動量を大とし
た場合の各収差図を示す。各実施例について、第１cレ
ンズ群の移動距離を変化させたＡ、Ｂ、Ｃの各場合にお
ける収差図を比較してみると、特に球面収差および非点
収差が望遠端側に向かうにしたがって、互いに大きく相
違しているのが明らかである。
【００４１】すなわち、第１cレンズ群について適切な
移動量を設定し、第１bレンズ群をこの第１cレンズ群の
移動量に比例するように、かつ向きが反対の移動量を設
定すればレンズ全系で適切な収差補正を行なうことが可
能となる。なお、実施例１および２では、Ｂが適切な状
態であり、Ｃでは第１cレンズ群の移動量が過大である
ために、補正過剰の状態となっている。
移動量を設定し、第１bレンズ群をこの第１cレンズ群の
移動量に比例するように、かつ向きが反対の移動量を設
定すればレンズ全系で適切な収差補正を行なうことが可
能となる。なお、実施例１および２では、Ｂが適切な状
態であり、Ｃでは第１cレンズ群の移動量が過大である
ために、補正過剰の状態となっている。
【００４２】一方、実施例３では、Ｃが適切な状態であ
り、Ｂでは、まだ第１cレンズ群の移動量が小さいため
に、補正不足の状態となっている。なお、本発明のズー
ムレンズとしては上記実施例のものに限られるものでは
なく、例えば各レンズ群を構成するレンズの形状、およ
びレンズの枚数は適宜選択し得る。
り、Ｂでは、まだ第１cレンズ群の移動量が小さいため
に、補正不足の状態となっている。なお、本発明のズー
ムレンズとしては上記実施例のものに限られるものでは
なく、例えば各レンズ群を構成するレンズの形状、およ
びレンズの枚数は適宜選択し得る。
【００４３】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明のインナーフ
ォーカシングタイプのズームレンズによれば、第１レン
ズ群の有効径の増大を抑えるために、第１レンズ群を
凹、凸、凸の３群に分割して、最も物体側の凹レンズ群
を固定するインナーフォーカス方式を採用するととも
に、第１レンズ群中の残りの二つの凸レンズ群を焦点調
節時において互いに異なる方向に移動する、いわゆるフ
ローティング方式を採用して、物体距離の変動による収
差の変動を大幅に減少させるようにしている。これによ
り第１レンズ群の有効径を小さくし得るとともに、物体
距離の変動に伴う収差の変動を減少させることが可能と
なる。
ォーカシングタイプのズームレンズによれば、第１レン
ズ群の有効径の増大を抑えるために、第１レンズ群を
凹、凸、凸の３群に分割して、最も物体側の凹レンズ群
を固定するインナーフォーカス方式を採用するととも
に、第１レンズ群中の残りの二つの凸レンズ群を焦点調
節時において互いに異なる方向に移動する、いわゆるフ
ローティング方式を採用して、物体距離の変動による収
差の変動を大幅に減少させるようにしている。これによ
り第１レンズ群の有効径を小さくし得るとともに、物体
距離の変動に伴う収差の変動を減少させることが可能と
なる。
【図１】本発明の実施形態に係るズームレンズの基本構
成を示す概略図
成を示す概略図
【図２】図１に示すズームレンズの一部を示す概略図
【図３】図１に示すズームレンズの一部を示す概略図
【図４】実施例１に係るズームレンズの無限遠物体合焦
時における収差図
時における収差図
【図５】実施例１に係るズームレンズの、物体距離0.3
m、第１cレンズ群の移動距離が ０の時における収差図
m、第１cレンズ群の移動距離が ０の時における収差図
【図６】実施例１に係るズームレンズの、物体距離0.3
m、第１cレンズ群の移動距離が 中程度の時における収
差図
m、第１cレンズ群の移動距離が 中程度の時における収
差図
【図７】実施例１に係るズームレンズの、物体距離0.3
m、第１cレンズ群の移動距離が 大の時における収差図
m、第１cレンズ群の移動距離が 大の時における収差図
【図８】実施例２に係るズームレンズの無限遠物体合焦
時における収差図
時における収差図
【図９】実施例２に係るズームレンズの、物体距離0.3
m、第１cレンズ群の移動距離が ０の時における収差図
m、第１cレンズ群の移動距離が ０の時における収差図
【図１０】実施例２に係るズームレンズの、物体距離0.
3m、第１cレンズ群の移動距離が 中程度の時における
収差図
3m、第１cレンズ群の移動距離が 中程度の時における
収差図
【図１１】実施例２に係るズームレンズの、物体距離0.
3m、第１cレンズ群の移動距離が 大の時における収差
図
3m、第１cレンズ群の移動距離が 大の時における収差
図
【図１２】実施例３に係るズームレンズの無限遠物体合
焦時における収差図
焦時における収差図
【図１３】実施例３に係るズームレンズの、物体距離0.
3m、第１cレンズ群の移動距離が ０の時における収差
図
3m、第１cレンズ群の移動距離が ０の時における収差
図
【図１４】実施例３に係るズームレンズの、物体距離0.
3m、第１cレンズ群の移動距離が 中程度の時における
収差図
3m、第１cレンズ群の移動距離が 中程度の時における
収差図
【図１５】実施例３に係るズームレンズの、物体距離0.
3m、第１cレンズ群の移動距離が 大の時における収差
図
3m、第１cレンズ群の移動距離が 大の時における収差
図
Ｌ1〜Ｌ27 レンズ Ｒ1〜Ｒ53 レンズ等の面の曲率半径 ｄ1〜ｄ52 レンズ等の面間隔（レンズ厚） Ｘ 光軸 Ｐ 結像位置 １ 絞り ２ 赤外線カットフィルタを含む色分解プ
リズム ３ａ エクステンダ ３ｂ レシオコンバータ
リズム ３ａ エクステンダ ３ｂ レシオコンバータ
Claims (5)
- 【請求項１】 物体側より順に、変倍時に固定の正の屈
折力を有する第１レンズ群、変倍時に移動する変倍用の
負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する、
変倍にともなう像面の変動を補正するための正または負
の屈折力を有する第３レンズ群、および変倍時に固定の
正の屈折力を有する第４レンズ群を配列してなるズーム
レンズにおいて、 前記第１レンズ群は、物体側より順に、焦点調節時に固
定の負の屈折力を有する第１aレンズ群、無限遠物体か
ら近距離物体への焦点調節時に像側へ移動する正の屈折
力を有する第１bレンズ群、および無限遠物体から近距
離物体への焦点調節時に物体側へ移動する正の屈折力を
有する第１cレンズ群を配列してなることを特徴とする
インナーフォーカシングタイプのズームレンズ。 - 【請求項２】 請求項１記載のインナーフォーカシング
タイプのズームレンズにおいて、下記の条件式(1)を満
足することを特徴とするインナーフォーカシングタイプ
のズームレンズ。 1.0<|ｆ1a/ｆ1|<1.5 ……(1) ただし、 ｆ1 ：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1a：第１aレンズ群の焦点距離 - 【請求項３】 請求項１もしくは２記載のインナーフォ
ーカシングタイプのズームレンズにおいて、下記の条件
式(2)を満足することを特徴とするインナーフォーカシ
ングタイプのズームレンズ。 0.6<|δc・ｆ1/ｆ1c|<2.0 ……(2) ただし、 ｆ1：第１レンズ群の、無限遠物体に合焦時の合成焦点
距離 ｆ1c：第１cレンズ群の焦点距離 δc：第１cレンズ群の無限遠から最至近までの移動量 （像側への移動を正とする） - 【請求項４】 前記第１bレンズ群が６枚のレンズによ
り構成され、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正
の屈折力を有するメニスカスレンズ１b1、両凹レンズ１
b2、正の屈折力を有するレンズ１b3、正の屈折力を有す
るレンズ１b4、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有す
るメニスカスレンズ１b5、および両凸のレンズ１b6を配
列されてなり、 前記レンズ１b3および前記レンズ１b4のアッベ数が35以
下、前記レンズ１b6のアッベ数が60以上に設定されてな
ることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記
載のインナーフォーカシングタイプのズームレンズ。 - 【請求項５】 前記第１bレンズ群の移動量と前記第１c
レンズ群の移動量が互いに比例することを特徴とする請
求項１〜４のうちいずれか１項記載のインナーフォーカ
シングタイプのズームレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09311096A JP3301579B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | インナーフォーカシングタイプのズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09311096A JP3301579B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | インナーフォーカシングタイプのズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09258102A JPH09258102A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3301579B2 true JP3301579B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=14073395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09311096A Expired - Lifetime JP3301579B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | インナーフォーカシングタイプのズームレンズ |
Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
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| EP2527899A2 (en) | 2011-05-24 | 2012-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and image pickup apparatus including the same |
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| JP5350129B2 (ja) | 2009-08-17 | 2013-11-27 | 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 |
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| WO2013031205A1 (ja) | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 富士フイルム株式会社 | 変倍光学系および撮像装置 |
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-
1996
- 1996-03-22 JP JP09311096A patent/JP3301579B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1887401A1 (en) | 2006-08-10 | 2008-02-13 | Fujinon Corporation | Zoom lens and image pickup apparatus |
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