JP3309998B2 - コンパクトなズームレンズ - Google Patents
コンパクトなズームレンズInfo
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- 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
- G02B15/16—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
- G02B15/177—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 negative front lens or group of lenses
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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
- 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
- G02B15/1435—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 negative
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はコンパクトなズームレ
ンズに関する。
ンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】３５ｍｍレンズシャッタカメラ用のズー
ムレンズには高変倍比とコンパクト性の両立が要請され
る。このような要請に答えるものとして、負・正・正・
負の４群構成で、３倍程度のズーム比を持ち、最大全長
と望遠端焦点距離の比が０．９程度とコンパクトで、望
遠側Ｆ値もＦ／Ｎｏ＝６程度と明るいものが、特開昭６
４−８８５１２号公報に開示されている。
ムレンズには高変倍比とコンパクト性の両立が要請され
る。このような要請に答えるものとして、負・正・正・
負の４群構成で、３倍程度のズーム比を持ち、最大全長
と望遠端焦点距離の比が０．９程度とコンパクトで、望
遠側Ｆ値もＦ／Ｎｏ＝６程度と明るいものが、特開昭６
４−８８５１２号公報に開示されている。
【０００３】しかし、このズームレンズは変倍を主とし
て第４群で行っており、第４群は焦点距離が小さく、移
動量が大きい。このため、この大きな移動のためのメカ
機構が必要となりレンズ鏡筒のコンパクト化に不利であ
る。さらに第４群は、収差の発生を低減するために３枚
のレンズで構成されている。第４群は広角端で像面に近
づくためレンズ径を大きくする必要があり、これを３枚
のレンズで構成するのはコスト的、重量的、スペース的
に不利であり、第４群の移動量が大きいことを考え合わ
せるとレンズ鏡筒のコンパクト化に非常に不利になる。
またこのズームレンズでは、軸上光束が広くなる第２群
に絞りが設けられており、絞り径が大きくなるためレン
ズ鏡筒の大径化を招く。
て第４群で行っており、第４群は焦点距離が小さく、移
動量が大きい。このため、この大きな移動のためのメカ
機構が必要となりレンズ鏡筒のコンパクト化に不利であ
る。さらに第４群は、収差の発生を低減するために３枚
のレンズで構成されている。第４群は広角端で像面に近
づくためレンズ径を大きくする必要があり、これを３枚
のレンズで構成するのはコスト的、重量的、スペース的
に不利であり、第４群の移動量が大きいことを考え合わ
せるとレンズ鏡筒のコンパクト化に非常に不利になる。
またこのズームレンズでは、軸上光束が広くなる第２群
に絞りが設けられており、絞り径が大きくなるためレン
ズ鏡筒の大径化を招く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、４群構成
で、ズーミングに伴う第４群の移動量が小さく、且つ、
第４群の構成枚数が少なく、２．５倍以上の高いズーム
比を持ち、望遠端におけるＦ／Ｎｏが５．８程度と明る
く、最大全長と望遠端焦点距離の比が１以下とコンパク
トなズームレンズの提供を目的とする。
で、ズーミングに伴う第４群の移動量が小さく、且つ、
第４群の構成枚数が少なく、２．５倍以上の高いズーム
比を持ち、望遠端におけるＦ／Ｎｏが５．８程度と明る
く、最大全長と望遠端焦点距離の比が１以下とコンパク
トなズームレンズの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のコンパクトな
ズームレンズの基本的なレンズ構成を説明すると、図１
に示すように、物体側（図１左方）から順次、第１群
Ｉ、第２群ＩＩ、第３群ＩＩＩ、第４群ＩＶを配備して
なる。第１群Ｉは負の焦点距離を持ち、第２群ＩＩと第
３群ＩＩＩは正の焦点距離を持ち、第４群ＩＶは負の焦
点距離を持つ。
ズームレンズの基本的なレンズ構成を説明すると、図１
に示すように、物体側（図１左方）から順次、第１群
Ｉ、第２群ＩＩ、第３群ＩＩＩ、第４群ＩＶを配備して
なる。第１群Ｉは負の焦点距離を持ち、第２群ＩＩと第
３群ＩＩＩは正の焦点距離を持ち、第４群ＩＶは負の焦
点距離を持つ。
【０００６】広角端から望遠端にズーミングするとき
は、ズーミングに伴い、第１群Ｉと第２群ＩＩの間隔が
小さくなり、第２群ＩＩと第３群ＩＩＩの間隔が大きく
なり、第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔が小さくなる。
は、ズーミングに伴い、第１群Ｉと第２群ＩＩの間隔が
小さくなり、第２群ＩＩと第３群ＩＩＩの間隔が大きく
なり、第３群ＩＩＩと第４群ＩＶの間隔が小さくなる。
【０００７】第１群，第２群の焦点距離をそれぞれ
ｆ１，ｆ２、広角端における第２，第３，第４群の合成
焦点距離をｆ２，３，４Ｗ、望遠端におけるにおける第
２，第３，第４群の合成焦点距離をｆ２，３，４Ｔ、望
遠端における第３，第４群の合成焦点距離を
ｆ３，４Ｔ、広角端及び望遠端における全系の焦点距離
をそれぞれｆＷおよびｆＴとするとき、これらは、条件（１）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｗ {２−(ｆ １ /ｆ Ｗ )−(ｆ
Ｗ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （２）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｔ {２−(ｆ １ /ｆ Ｔ )−(ｆ
Ｔ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （３） ０．６＜｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＜６．０ （４） ０．８＜ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＜１．４ （５） ０．５＜｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＜１．
３ を満足する。条件（５）において、記号：√［ ］は
［ ］内の量の平方根を意味する。
ｆ１，ｆ２、広角端における第２，第３，第４群の合成
焦点距離をｆ２，３，４Ｗ、望遠端におけるにおける第
２，第３，第４群の合成焦点距離をｆ２，３，４Ｔ、望
遠端における第３，第４群の合成焦点距離を
ｆ３，４Ｔ、広角端及び望遠端における全系の焦点距離
をそれぞれｆＷおよびｆＴとするとき、これらは、条件（１）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｗ {２−(ｆ １ /ｆ Ｗ )−(ｆ
Ｗ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （２）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｔ {２−(ｆ １ /ｆ Ｔ )−(ｆ
Ｔ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （３） ０．６＜｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＜６．０ （４） ０．８＜ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＜１．４ （５） ０．５＜｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＜１．
３ を満足する。条件（５）において、記号：√［ ］は
［ ］内の量の平方根を意味する。
【０００８】図１はレンズ構成を説明するための図であ
るが、図２に示すように、図１の構成において、絞りＳ
を第３群に設けることもできる。ここに、「絞りを第３
群に設ける」とは、絞りの配備位置が第３群内または第
３群の前もしくは後の位置であることを云う。
るが、図２に示すように、図１の構成において、絞りＳ
を第３群に設けることもできる。ここに、「絞りを第３
群に設ける」とは、絞りの配備位置が第３群内または第
３群の前もしくは後の位置であることを云う。
【０００９】請求項１のコンパクトなズームレンズは、
図３に示すように、第３群に設けられる絞り絞りＳの配
備位置が第３群ＩＩＩの物体側であり、広角端よりもさ
らに短い焦点距離の「超広角端」を有し、広角端から超
広角端にズーミングするとき、少なくとも第１群Ｉと第
２群ＩＩの間隔が大きくなり、絞りＳと第３群ＩＩＩの
間隔が大きくなる。
図３に示すように、第３群に設けられる絞り絞りＳの配
備位置が第３群ＩＩＩの物体側であり、広角端よりもさ
らに短い焦点距離の「超広角端」を有し、広角端から超
広角端にズーミングするとき、少なくとも第１群Ｉと第
２群ＩＩの間隔が大きくなり、絞りＳと第３群ＩＩＩの
間隔が大きくなる。
【００１０】請求項２のコンパクトなズームレンズは、
図２に示すように、上記のレンズ構成において、第３群
ＩＩＩと第４群ＩＶとが一体として像面側へ移動するこ
とにより、近距離にフォーカシングすることを特徴とす
る。勿論、絞りは「第３群に設ける」ことができる（請
求項３）。
図２に示すように、上記のレンズ構成において、第３群
ＩＩＩと第４群ＩＶとが一体として像面側へ移動するこ
とにより、近距離にフォーカシングすることを特徴とす
る。勿論、絞りは「第３群に設ける」ことができる（請
求項３）。
【００１１】
【作用】この発明のズームレンズは、基本的には、負・
正の２群ズームで構成されている。また、上記正・負２
群の後方の正成分は第２，第３，第４群と３群に分割さ
れ、広角端から望遠端にズーミングするとき、第２，第
３群の間隔が増大し、第３，第４群の間隔が減少する。
このようにすると、広角端から望遠端にズーミングする
ときも第３群が正成分内で第２，第４群に対して相対的
に前から後へ移動するので、正成分内のズーミングによ
る収差変動を補正することが可能になる。さらに、第３
群が広角端で第２群に近づいているため、第３群を構成
するレンズの径の小型化が可能になる。
正の２群ズームで構成されている。また、上記正・負２
群の後方の正成分は第２，第３，第４群と３群に分割さ
れ、広角端から望遠端にズーミングするとき、第２，第
３群の間隔が増大し、第３，第４群の間隔が減少する。
このようにすると、広角端から望遠端にズーミングする
ときも第３群が正成分内で第２，第４群に対して相対的
に前から後へ移動するので、正成分内のズーミングによ
る収差変動を補正することが可能になる。さらに、第３
群が広角端で第２群に近づいているため、第３群を構成
するレンズの径の小型化が可能になる。
【００１２】また第２，第４群の間隔は、望遠側へズー
ミングしても大きくは減少しないので、第４群の移動量
を少なくできる。正成分中で第３群が相対的に移動し、
また第４群の移動量が少ないので、第４群の構成枚数を
少なくすることができる。
ミングしても大きくは減少しないので、第４群の移動量
を少なくできる。正成分中で第３群が相対的に移動し、
また第４群の移動量が少ないので、第４群の構成枚数を
少なくすることができる。
【００１３】条件（１）と（２）とは、ズームレンズの
全長を短く保つための条件である。条件（１）、（２）
が満足されないと、各群を薄肉レンズで近似したときの
全長が長くなり過ぎ、実際に厚肉レンズで構成した場合
に、レンズ全長と望遠端焦点距離比を１以下に抑えるこ
とが困難になる。
全長を短く保つための条件である。条件（１）、（２）
が満足されないと、各群を薄肉レンズで近似したときの
全長が長くなり過ぎ、実際に厚肉レンズで構成した場合
に、レンズ全長と望遠端焦点距離比を１以下に抑えるこ
とが困難になる。
【００１４】条件（３）、（４）、（５）は、厚肉系で
収差を考慮した場合のパワー配分の条件である。
収差を考慮した場合のパワー配分の条件である。
【００１５】条件（３）の下限を超えると、望遠端にお
ける第２，第３，第４群の合成焦点距離を小さくして第
１，第２群の間隔を確保する条件から大きく外れ、全長
短縮が困難になる。また望遠端における第３，第４群の
合成焦点距離の絶対値が小さく成り過ぎ、ペッツバール
和の補正が困難になる。上限を越えると、望遠端におけ
る第２群と第３，第４群合成系との主点間隔を大きくす
ることによって全長の短縮は可能になるが、バックフォ
ーカスの確保が困難になるか、もしくは第２群の焦点距
離が小さくなり過ぎて、収差補正と望遠端における第
１，第２群間の間隔確保とが困難になる。
ける第２，第３，第４群の合成焦点距離を小さくして第
１，第２群の間隔を確保する条件から大きく外れ、全長
短縮が困難になる。また望遠端における第３，第４群の
合成焦点距離の絶対値が小さく成り過ぎ、ペッツバール
和の補正が困難になる。上限を越えると、望遠端におけ
る第２群と第３，第４群合成系との主点間隔を大きくす
ることによって全長の短縮は可能になるが、バックフォ
ーカスの確保が困難になるか、もしくは第２群の焦点距
離が小さくなり過ぎて、収差補正と望遠端における第
１，第２群間の間隔確保とが困難になる。
【００１６】条件（４）の下限を越えると、望遠端での
第１，第２群の間隔確保が困難になったり、或いは第２
群の焦点距離が小さくなり過ぎて収差補正が困難にな
る。上限を越えると、望遠端で第３，第４群合成系によ
る「第２，第３，第４群の合成焦点距離短縮効果」が大
きくなるが、第３，第４群の合成焦点距離の絶対値が小
さくなり過ぎるか、第２群と第３，第４群合成系の主点
間隔が大きく成り過て、ペッツバール和の補正が困難に
なる。
第１，第２群の間隔確保が困難になったり、或いは第２
群の焦点距離が小さくなり過ぎて収差補正が困難にな
る。上限を越えると、望遠端で第３，第４群合成系によ
る「第２，第３，第４群の合成焦点距離短縮効果」が大
きくなるが、第３，第４群の合成焦点距離の絶対値が小
さくなり過ぎるか、第２群と第３，第４群合成系の主点
間隔が大きく成り過て、ペッツバール和の補正が困難に
なる。
【００１７】条件（５）の下限を越えると、第２群の焦
点距離や第３，第４群の合成焦点距離の絶対値が小さく
なり過ぎて収差補正が困難になるか、あるいは第３，第
４群の合成焦点距離の絶対値が小さくなり過ぎたり、第
２群と第３，第４群合成系の主点間隔が大きくなり過ぎ
て、広角端におけるバックフォーカスの確保とペッツバ
ール和の補正が困難になる。上限を越えると、広角端の
バックフォーカスや第２，第３，第４群合成系の群厚を
小さくする必要があり、レンズ構成が難しくなる。また
第２郡内に絞りを配備した場合に第１群のレンズ系が大
きくなる。
点距離や第３，第４群の合成焦点距離の絶対値が小さく
なり過ぎて収差補正が困難になるか、あるいは第３，第
４群の合成焦点距離の絶対値が小さくなり過ぎたり、第
２群と第３，第４群合成系の主点間隔が大きくなり過ぎ
て、広角端におけるバックフォーカスの確保とペッツバ
ール和の補正が困難になる。上限を越えると、広角端の
バックフォーカスや第２，第３，第４群合成系の群厚を
小さくする必要があり、レンズ構成が難しくなる。また
第２郡内に絞りを配備した場合に第１群のレンズ系が大
きくなる。
【００１８】この発明のズームレンズは以下の如きレン
ズ構成とするのが望ましい。即ち、第１群は物体側から
順に負レンズ、正レンズを配して構成し、上記負レンズ
のアッベ数：ν１Ｎ、上記正レンズのアッベ数：ν１Ｐ
が、条件 （６） ν１Ｎ＞ν１Ｐ を満足するようにする。このようにすることにより、第
２群内における色収差補正が可能になる。
ズ構成とするのが望ましい。即ち、第１群は物体側から
順に負レンズ、正レンズを配して構成し、上記負レンズ
のアッベ数：ν１Ｎ、上記正レンズのアッベ数：ν１Ｐ
が、条件 （６） ν１Ｎ＞ν１Ｐ を満足するようにする。このようにすることにより、第
２群内における色収差補正が可能になる。
【００１９】第２群は、少なくとも２枚の正レンズと負
レンズとで構成し、正レンズの平均屈折率：ｎ２ＰＡ、
平均アッベ数：ν２ＰＡ、負レンズの平均屈折率：ｎ
２ＮＡ、平均アッベ数：ν２ＮＡが、条件 （７） ｎ２ＰＡ＜ｎ２ＮＡ （８） ν２ＰＡ＞ν２ＮＡ を満足するようにする。これにより、第２群内の色収差
や全系ペッツバール和を良好に保つことができる。
レンズとで構成し、正レンズの平均屈折率：ｎ２ＰＡ、
平均アッベ数：ν２ＰＡ、負レンズの平均屈折率：ｎ
２ＮＡ、平均アッベ数：ν２ＮＡが、条件 （７） ｎ２ＰＡ＜ｎ２ＮＡ （８） ν２ＰＡ＞ν２ＮＡ を満足するようにする。これにより、第２群内の色収差
や全系ペッツバール和を良好に保つことができる。
【００２０】第３群は少なくとも負レンズと正レンズで
構成し、負レンズの屈折率：ｎ３Ｎ，アッベ数：
ν３Ｎ、正レンズの屈折率：ｎ３Ｐ，アッベ数：ν３Ｐ
が、条件 （９） ｎ３Ｎ＞ｎ３Ｐ （１０） ν３Ｎ＞ν３Ｐ を満足するようにする。これにより、全系の色収差を補
正し、全系のペッツバール和を良好に保つことができ
る。
構成し、負レンズの屈折率：ｎ３Ｎ，アッベ数：
ν３Ｎ、正レンズの屈折率：ｎ３Ｐ，アッベ数：ν３Ｐ
が、条件 （９） ｎ３Ｎ＞ｎ３Ｐ （１０） ν３Ｎ＞ν３Ｐ を満足するようにする。これにより、全系の色収差を補
正し、全系のペッツバール和を良好に保つことができ
る。
【００２１】第４群は負の焦点距離を持つので、少なく
とも１枚の負レンズを含む２枚以下のレンズで構成す
る。
とも１枚の負レンズを含む２枚以下のレンズで構成す
る。
【００２２】また、球面収差を補正するために第２群内
に非球面を採用し、軸外収差を補正するために第４群に
非球面を採用するのが良い。
に非球面を採用し、軸外収差を補正するために第４群に
非球面を採用するのが良い。
【００２３】請求項１のズームレンズは第３群に絞りを
有している。第３群は広角端で第２群の近くに配備さ
れ、望遠端にズーミングするに伴い第２群から離れる。
第２群を射出した光束は収束性であるから絞り径は、望
遠端のＦ／Ｎｏが一定すると第２群に絞りがある場合に
比して小さくなる。これにより鏡筒径を小さくすること
が可能である。このとき、望遠側では画角が小さくなる
ので、第２群から絞りが離れた場合でも第１，第２群の
レンズ径は増大しない。また望遠側で第２群から絞りが
離れることにより、軸外光束のマージナル部分が遮光さ
れる。さらに広角側でのＦ／Ｎｏが大きくなる。
有している。第３群は広角端で第２群の近くに配備さ
れ、望遠端にズーミングするに伴い第２群から離れる。
第２群を射出した光束は収束性であるから絞り径は、望
遠端のＦ／Ｎｏが一定すると第２群に絞りがある場合に
比して小さくなる。これにより鏡筒径を小さくすること
が可能である。このとき、望遠側では画角が小さくなる
ので、第２群から絞りが離れた場合でも第１，第２群の
レンズ径は増大しない。また望遠側で第２群から絞りが
離れることにより、軸外光束のマージナル部分が遮光さ
れる。さらに広角側でのＦ／Ｎｏが大きくなる。
【００２４】上記ズームレンズでは、望遠端から広角端
へズーミングする際、第２，第３群間の間隔が減少し、
第３，第４群間の間隔が増大している。このズームレン
ズで更に焦点距離を短くしようとすると性能の劣化が大
きくなり、十分な性能を得ることが困難になる。
へズーミングする際、第２，第３群間の間隔が減少し、
第３，第４群間の間隔が増大している。このズームレン
ズで更に焦点距離を短くしようとすると性能の劣化が大
きくなり、十分な性能を得ることが困難になる。
【００２５】そこで請求項１のズームレンズでは、絞り
を第３群の物体側に配し、広角端では絞りが第３群に近
接した位置にあり、広角端から更に焦点距離の短い超広
角端へのズーミングの際に、第２，第３群間の間隔を一
定とし、絞りのみを第２群に近付けるようにすることに
より、最大画角の光束の一部が絞りの中心を通るように
し、性能の劣化を抑える。焦点距離変化は主として第１
群と第２群の間隔が変化することにより行われる。この
場合、性能向上、周辺光量の増加のために絞り径を小さ
くするのが望ましい。
を第３群の物体側に配し、広角端では絞りが第３群に近
接した位置にあり、広角端から更に焦点距離の短い超広
角端へのズーミングの際に、第２，第３群間の間隔を一
定とし、絞りのみを第２群に近付けるようにすることに
より、最大画角の光束の一部が絞りの中心を通るように
し、性能の劣化を抑える。焦点距離変化は主として第１
群と第２群の間隔が変化することにより行われる。この
場合、性能向上、周辺光量の増加のために絞り径を小さ
くするのが望ましい。
【００２６】フォーカシング方式としては第１群を移動
させるフロントフォーカシング方式が一般的である。こ
の方式は、被写体がズーミング中同一距離にあれば移動
量が略一定になる利点を有しているが、第１群がカメラ
本体から離れているため、駆動伝達機構が複雑になり鏡
筒が大型化するという問題がある。
させるフロントフォーカシング方式が一般的である。こ
の方式は、被写体がズーミング中同一距離にあれば移動
量が略一定になる利点を有しているが、第１群がカメラ
本体から離れているため、駆動伝達機構が複雑になり鏡
筒が大型化するという問題がある。
【００２７】請求項１のズームレンズは、第４群のレン
ズ厚、レンズ径、重量等を小さくするため、第４群を少
ないレンズ枚数（１枚または２枚）で構成している。従
って第４群のみを近距離にフォーカシングすると性能劣
化が著しい。
ズ厚、レンズ径、重量等を小さくするため、第４群を少
ないレンズ枚数（１枚または２枚）で構成している。従
って第４群のみを近距離にフォーカシングすると性能劣
化が著しい。
【００２８】そこで請求項２および３のズームレンズで
は、フォーカシング時に第３，第４群を一体として移動
させることにより収差変動を小さく抑え、近距離におけ
る性能を良好に保つのである。
は、フォーカシング時に第３，第４群を一体として移動
させることにより収差変動を小さく抑え、近距離におけ
る性能を良好に保つのである。
【００２９】
【実施例】以下、具体的な実施例と、参考例（第３群の
焦点距離を負としたもの）を挙げる。各例において、物
体側から数えて第ｉ番目の面（絞り面を含む）の曲率半
径をｒｉｉ、第ｉ番目と第ｉ＋１番目の面の光軸上の面
間隔をｄｉ、物体側から数えて第ｊ番目のレンズのｄ線
に対する屈折率およびアッベ数をそれぞれｎｊ，νｊで
表す。またｆは全系の焦点距離、ωは画角を表す。
焦点距離を負としたもの）を挙げる。各例において、物
体側から数えて第ｉ番目の面（絞り面を含む）の曲率半
径をｒｉｉ、第ｉ番目と第ｉ＋１番目の面の光軸上の面
間隔をｄｉ、物体側から数えて第ｊ番目のレンズのｄ線
に対する屈折率およびアッベ数をそれぞれｎｊ，νｊで
表す。またｆは全系の焦点距離、ωは画角を表す。
【００３０】非球面は周知の如く、光軸に合致させてＹ
座標を取り、光軸に直交させてＺ座標を設定するとき、
光軸上の曲率半径をｒ、円錐定数をＫ、４次，６次，８
次，１０次の非球面係数をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとす
るとき、 Ｚ＝（１／ｒ）Ｙ２／｛１＋√［１−（１＋Ｋ）（Ｙ／ｒ）２］｝ ＋Ａ・Ｙ４＋Ｂ・Ｙ６＋Ｃ・Ｙ８＋Ｄ・Ｙ１０ で表される曲線を光軸の回りに回転させて得られる曲面
であり、光軸上の曲率半径と円錐定数と高次の非球面係
数とを与えて形状を特定する。上記式中において記号：
√［ ］は、［ ］内の量の平方根を意味する。なお、
非球面係数の表示においてＥとそれに続く数字は「べき
乗」を示す。即ち、例えば「Ｅ−９」とあれば、これは
１／１０９を意味し、この数がその前にある数値に乗ぜ
られる。
座標を取り、光軸に直交させてＺ座標を設定するとき、
光軸上の曲率半径をｒ、円錐定数をＫ、４次，６次，８
次，１０次の非球面係数をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとす
るとき、 Ｚ＝（１／ｒ）Ｙ２／｛１＋√［１−（１＋Ｋ）（Ｙ／ｒ）２］｝ ＋Ａ・Ｙ４＋Ｂ・Ｙ６＋Ｃ・Ｙ８＋Ｄ・Ｙ１０ で表される曲線を光軸の回りに回転させて得られる曲面
であり、光軸上の曲率半径と円錐定数と高次の非球面係
数とを与えて形状を特定する。上記式中において記号：
√［ ］は、［ ］内の量の平方根を意味する。なお、
非球面係数の表示においてＥとそれに続く数字は「べき
乗」を示す。即ち、例えば「Ｅ−９」とあれば、これは
１／１０９を意味し、この数がその前にある数値に乗ぜ
られる。
【００３１】参考例（第３群が負の焦点距離を持つ） ｆ＝３６．０〜１０２，Ｆ／Ｎｏ＝３．４２〜５．８４， ω＝６４．６〜２３．４（度） ｉ ｒｉ ｄｉ ｊ ｎｊ νｊ １ −５７．５７３ １．２００ １ １．７５５００ ５２．３２ ２ ３０．１５３ ３．４４８ ２ １．８４６６６ ２３．８３ ３ ７６．７５６ 可変 ４ ２０．７０８ ４．９９８ ３ １．６０７３８ ５６．７１ ５ −２３７．４３１ ０．１００ ６ ３０．１４３ ３．２３７ ４ １．６２３７４ ４７．０５ ７ −２９３．７８７ ０．６０７ ８ −１５１．７２２ ０．８００ ５ １．８４６６６ ２３．８３ ９ １９．８９２ ４．９４４ ６ １．５６７３２ ４２．８４ １０ −５１．４１５ 可変 １１ （絞り） １．６７８ １２ −２８．９７５ ２．２０４ ７ １．８３４００ ３７．３４ １３ １７．１０５ ３．４２８ ８ １．６４７６９ ３３．８４ １４ −１９．７８４ 可変 １５ −１２．５３８ １．２００ ９ １．７５５００ ５２．３２ １６ −１２３．７９３ ４．１５５ １０ １．８４６６６ ２３．８３ １７ −３４．０８４
【００３２】 非球面 第６面 第１７面 Ｋ −１．３３１６２８ ３．１２２４２９ Ａ −１．５９７４９４Ｅ−５ −２．３９３５７６Ｅ−６ Ｂ −４．７１９７３２Ｅ−８ ３．９８５６２５Ｅ−８ Ｃ −１．０９８８３０Ｅ−１０ −１．８９６８８８Ｅ−１０ Ｄ ４．７７４２４２Ｅ−１３ ９．８４６１８０Ｅ−１３
【００３３】可変量 ｆ ３６．００５ ６２．０１３ １０２．０３０ ｄ３ ２１．９００ ８．１８１ ０．８００ ｄ１０ ４．８２０ ８．３０３ １１．３９５ ｄ１４ １３．６１３ １０．１３０ ７．０３８
【００３４】条件値 ［ｆ１＋ｆ２，３，４Ｗ{２−(ｆ１/ｆＷ)−(ｆＷ/
ｆ１)｝］/ｆＴ＝０．３６５ ［ｆ１＋ｆ２，３，４Ｔ{２−(ｆ１/ｆＴ)−(ｆＴ/
ｆ１)}］/ｆＴ＝０．４８１ ｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＝１．１２２ ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＝１．０９５ ｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＝０．７７２
ｆ１)｝］/ｆＴ＝０．３６５ ［ｆ１＋ｆ２，３，４Ｔ{２−(ｆ１/ｆＴ)−(ｆＴ/
ｆ１)}］/ｆＴ＝０．４８１ ｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＝１．１２２ ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＝１．０９５ ｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＝０．７７２
【００３５】この参考例のレンズ構成を第４図に示す。
また、参考例に関する、被写体距離無限遠における収差
図を図６ないし図８に示す。図６は広角端、図７は中間
焦点距離、図８は望遠端における収差図である。
また、参考例に関する、被写体距離無限遠における収差
図を図６ないし図８に示す。図６は広角端、図７は中間
焦点距離、図８は望遠端における収差図である。
【００３６】実施例 ｆ＝３８．９〜１０２，Ｆ／Ｎｏ＝３．６０〜５．８３， ω＝６０．５〜２３．７（度） ｉ ｒｉ ｄｉ ｊ ｎｊ νｊ １ −５４．９５６ １．２００ １ １．７５５００ ５２．３２ ２ ２６．２４４ ０．１００ ３ ２６．２３８ ４．１８２ ２ １．８４６６６ ２３．８３ ４ ８４．３１７ 可変 ５ １９．８３２ ５．６８５ ３ １．７１３００ ５３．９４ ６ １２４．８４６ ０．１００ ７ ２７．２４１ ２．８３１ ４ １．６９３５０ ５３．３４ ８ ４３．７１８ ０．１００ ９ ４０．２６４ １．３６１ ５ １．８４６６６ ２３．８３ １０ １２．２８７ ６．３８４ ６ １．４９８３１ ６５．１３ １１ −６４．４９５ 可変 １２ （絞り） ４．５５１ １３ −３４．３９２ １．３５１ ７ １．８８３００ ４０．８０ １４ １６．６２１ ５．２２５ ８ １．６７７４１ ２８．５２ １５ −１８．４６６ 可変 １６ −１１．５２４ １．２００ ９ １．６９３５０ ５３．３４ １７ −２９．６１０ 。
【００３７】 非球面 第７面 第１６面 Ｋ −０．８８３３９７ −０．６６８４１８ Ａ −１．５５０４３０Ｅ−５ −１．４４６７００Ｅ−６ Ｂ −３．４８７１１０Ｅ−８ ９．７８８１３０Ｅ−８ Ｃ −４．８４３０８０Ｅ−１１ −９．８２６０４０Ｅ−１０ Ｄ ２．８００３５０Ｅ−１３ ４．７８２５７０Ｅ−１２ 。
【００３８】可変量 物体距離 無限遠 ｆ ３８．９３５ ４９．９７９ １０２．００２ ｄ４ １９．３６７ １３．４８４ １．０００ ｄ１１ ４．６１６ ５．７６２ ９．５０４ ｄ１５ １１．１１６ ９．８５７ ８．１８６ 物体距離 １．０ｍ ｆ ３８．９３５ ４９．９７９ １０２．００２ ｄ４ １９．３６７ １３．４８４ １．０００ ｄ１１ ６．０２２ ７．３４８ １２．２１９ ｄ１５ １１．１１６ ９．８５７ ８．１８６
【００３９】条件値 ［ｆ１＋ｆ２，３，４Ｗ{２−(ｆ１/ｆＷ)−(ｆＷ/
ｆ１)}］/ｆＴ＝０．３７２ ［ｆ１＋ｆ２，３，４Ｔ{２−(ｆ１/ｆＴ)−(ｆＴ/
ｆ１)}］/ｆＴ＝０．４８２ ｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＝１．３８４ ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＝１．２３１ ｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＝０．７７３
ｆ１)}］/ｆＴ＝０．３７２ ［ｆ１＋ｆ２，３，４Ｔ{２−(ｆ１/ｆＴ)−(ｆＴ/
ｆ１)}］/ｆＴ＝０．４８２ ｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＝１．３８４ ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＝１．２３１ ｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＝０．７７３
【００４０】実施例のレンズ構成を第５図に示す。実施
例に関する、被写体距離無限遠における収差図を図９な
いし図１１に示す。図９は広角端、図１０は中間焦点距
離、図１１は望遠端における収差図である。また、被写
体距離：１ｍにおける収差図を図１２ないし図１４に示
す。図１２は広角端、図１３は中間焦点距離、図１４は
望遠端における収差図である。
例に関する、被写体距離無限遠における収差図を図９な
いし図１１に示す。図９は広角端、図１０は中間焦点距
離、図１１は望遠端における収差図である。また、被写
体距離：１ｍにおける収差図を図１２ないし図１４に示
す。図１２は広角端、図１３は中間焦点距離、図１４は
望遠端における収差図である。
【００４１】上に示した実施例のレンズ構成で、広角端
よりも焦点距離が更に短い超広角端を実現する場合であ
る。この場合には、上記実施例の構成に加えてｄ１２が
新たに可変量となる。
よりも焦点距離が更に短い超広角端を実現する場合であ
る。この場合には、上記実施例の構成に加えてｄ１２が
新たに可変量となる。
【００４２】可変量 ｆ ３０．０００ ３８．９３５ ｄ４ ２４．９０４ １９．３６７ ｄ１１ １．０００ ４．６１６ ｄ１２ ８．９３２ ４．５５１ ｄ１５ １１．９３７ １１．１１６ この場合の、超広角端における収差図を図１５に示す。
なお、図６〜１５の収差図において、ｄＳＡはｄ線の球
面収差、ｇＳＡはｇ線の球面収差、ＳＣは正弦条件、Ｓ
はｄ線のサジタル像面、Ｍはｄ線のメリディオナル像
面、Ｙ’は像高を表す。
なお、図６〜１５の収差図において、ｄＳＡはｄ線の球
面収差、ｇＳＡはｇ線の球面収差、ＳＣは正弦条件、Ｓ
はｄ線のサジタル像面、Ｍはｄ線のメリディオナル像
面、Ｙ’は像高を表す。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、この発明によればコンパ
クトなズームレンズを提供できる。この発明のズームレ
ンズは、広角端から望遠端にズーミングする際、第３群
が第２群から遠ざかるように移動するので径の大きい第
４群の構成枚数を１〜２枚と少なくすることができ、収
差補正の自由度が増すので全長の短縮化が可能である。
また請求項１のズームレンズは、絞りを第３群に配して
いるので絞り径を小さくでき、ズーム域を広角側にさら
に広げて超広角を実現できる。請求項２、３のズームレ
ンズでは、フォーカシングの際、第３群と第４群とが一
体となって移動するので近距離の像性能を良好に保つこ
とができる。
クトなズームレンズを提供できる。この発明のズームレ
ンズは、広角端から望遠端にズーミングする際、第３群
が第２群から遠ざかるように移動するので径の大きい第
４群の構成枚数を１〜２枚と少なくすることができ、収
差補正の自由度が増すので全長の短縮化が可能である。
また請求項１のズームレンズは、絞りを第３群に配して
いるので絞り径を小さくでき、ズーム域を広角側にさら
に広げて超広角を実現できる。請求項２、３のズームレ
ンズでは、フォーカシングの際、第３群と第４群とが一
体となって移動するので近距離の像性能を良好に保つこ
とができる。
【図１】この発明のズームレンズの、基本的なレンズ構
成とズーミングに伴う各群の移動を説明するための図で
ある。
成とズーミングに伴う各群の移動を説明するための図で
ある。
【図２】ズームレンズのズーミングに伴う各郡の移動お
よびズームレンズのフォーカシングに伴う群移動を説明
するための図である。
よびズームレンズのフォーカシングに伴う群移動を説明
するための図である。
【図３】請求項１のズームレンズの超広角端・望遠端間
のズーミングに伴う、各群の移動を説明するための図で
ある。
のズーミングに伴う、各群の移動を説明するための図で
ある。
【図４】参考例のレンズ構成を広角端において示す図で
ある。
ある。
【図５】実施例のレンズ配置を広角端において示す図で
ある。
ある。
【図６】参考例の物体距離無限遠における広角端の収差
図である。
図である。
【図７】参考例の物体距離無限遠における中間焦点距離
の収差図である。
の収差図である。
【図８】参考例の物体距離無限遠における望遠端の収差
図である。
図である。
【図９】実施例の物体距離無限遠における広角端の収差
図である。
図である。
【図１０】実施例の物体距離無限遠における中間焦点距
離の収差図である。
離の収差図である。
【図１１】実施例の物体距離無限遠における望遠端の収
差図である。
差図である。
【図１２】実施例の物体距離１ｍにおける広角端の収差
図である。
図である。
【図１３】実施例の物体距離１ｍにおける中間焦点距離
の収差図である。
の収差図である。
【図１４】実施例の物体距離１ｍにおける望遠端の収差
図である。
図である。
【図１５】実施例の超広角端の収差図である。
Ｉ 第１群 ＩＩ 第２群 ＩＩＩ 第３群 ＩＶ 第４群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04
Claims (3)
- 【請求項１】物体側から順次、第１乃至第４群を配備し
て構成され、 第１群は負、第２,第３群は正、第４群は負の焦点距離
をそれぞれ持ち、 広角端から望遠端にズーミングするとき、第１群と第２
群の間隔が小さくなり、第２群と第３群の間隔が大きく
なり、第３群と第４群の間隔が小さくなり、 第１群，第２群の焦点距離をそれぞれｆ１，ｆ２、広角
端における第２，第３，第４群の合成焦点距離をｆ
２，３，４Ｗ、望遠端における第２，第３，第４群の合
成焦点距離をｆ２，３，４Ｔ、望遠端における第３，第
４群の合成焦点距離をｆ３，４Ｔ、広角端及び望遠端に
おける全系の焦点距離をそれぞれｆＷおよびｆＴとする
とき、これらが、条件（１）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｗ {２−(ｆ １ /ｆ Ｗ )−(ｆ
Ｗ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （２）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｔ {２−(ｆ １ /ｆ Ｔ )−(ｆ
Ｔ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （３） ０．６＜｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＜６．０ （４） ０．８＜ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＜１．４ （５） ０．５＜｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＜１．
３ （記号：√［ ］は［ ］内の量の平方根を意味する） を満足し、第３群における第３群の物体側に絞りが配備
され、広角端よりもさらに短い焦点距離の超広角端を有
し、広角端から超広角端にズーミングするとき、少なく
とも第１，第２群の間隔が大きくなり、上記絞りと第３
群の間隔が大きくなることを特徴とする、コンパクトな
ズームレンズ。 - 【請求項２】物体側から順次、第１乃至第４群を配備し
て構成され、 第１群は負、第２,第３群は正、第４群は負の焦点距離
をそれぞれ持ち、 広角端から望遠端にズーミングするとき、第１群と第２
群の間隔が小さくなり、第２群と第３群の間隔が大きく
なり、第３群と第４群の間隔が小さくなり、 第１群，第２群の焦点距離をそれぞれｆ１，ｆ２、広角
端における第２，第３，第４群の合成焦点距離をｆ
２，３，４Ｗ、望遠端における第２，第３，第４群の合
成焦点距離をｆ２，３，４Ｔ、望遠端における第３，第
４群の合成焦点距離をｆ３，４Ｔ、広角端及び望遠端に
おける全系の焦点距離をそれぞれｆＷおよびｆＴとする
とき、これらが、条件（１）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｗ {２−(ｆ １ /ｆ Ｗ )−(ｆ
Ｗ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （２）［ｆ １ ＋ｆ ２，３，４Ｔ {２−(ｆ １ /ｆ Ｔ )−(ｆ
Ｔ /ｆ １ )｝］/ｆ Ｔ ＜０．６ （３） ０．６＜｜ｆ３，４Ｔ｜／ｆ２＜６．０ （４） ０．８＜ｆ２/ｆ２，３，４Ｔ＜１．４ （５） ０．５＜｜ｆ１｜/√［ｆＷ・ｆＴ］＜１．
３ （記号：√［ ］は［ ］内の量の平方根を意味する） を満足し、 第３，第４群が一体として像面側へ移動することにより
近距離にフォーカシングすることを特徴とするコンパク
トなズームレンズ。 - 【請求項３】請求項２記載のズームレンズにおいて、 第３群に絞りが設けられたことを特徴とするコンパクト
なズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26236991A JP3309998B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | コンパクトなズームレンズ |
| US07/942,273 US5270865A (en) | 1991-10-09 | 1992-09-09 | Compact zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26236991A JP3309998B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | コンパクトなズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100165A JPH05100165A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3309998B2 true JP3309998B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=17374791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26236991A Expired - Fee Related JP3309998B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | コンパクトなズームレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5270865A (ja) |
| JP (1) | JP3309998B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3325058B2 (ja) * | 1992-11-20 | 2002-09-17 | オリンパス光学工業株式会社 | 近距離収差変動の少ないズームレンズ |
| TW319831B (ja) * | 1994-07-29 | 1997-11-11 | Canon Kk | |
| JP3467086B2 (ja) * | 1994-08-29 | 2003-11-17 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズを備えたカメラ |
| US5737129A (en) * | 1994-12-26 | 1998-04-07 | Nikon Corporation | Wide-angle zoom lens |
| JP3590807B2 (ja) * | 1995-03-08 | 2004-11-17 | 株式会社ニコン | ズームレンズ |
| JPH09146001A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-06 | Nikon Corp | 変倍光学系 |
| JP2007327991A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Olympus Imaging Corp | ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
| JP5408864B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2014-02-05 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置 |
| JP5350831B2 (ja) * | 2009-02-17 | 2013-11-27 | オリンパス株式会社 | ズームレンズおよびそれを備えた撮像装置 |
| JP5946777B2 (ja) * | 2013-01-25 | 2016-07-06 | 富士フイルム株式会社 | 立体撮像装置 |
| JP6317954B2 (ja) * | 2013-10-15 | 2018-04-25 | 富士フイルム株式会社 | レンズユニット、撮像モジュール、及び電子機器 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833531B2 (ja) * | 1980-06-05 | 1983-07-20 | コニカ株式会社 | 高変倍率ズ−ムレンズ |
| JPS578515A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-16 | Canon Inc | Zoom lens |
| JPS5895315A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-06 | Minolta Camera Co Ltd | 広角域を含む高変倍率ズ−ムレンズ系 |
| JPS62235916A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | ズ−ムレンズ |
| US4861145A (en) * | 1987-06-30 | 1989-08-29 | Ricoh Company, Ltd. | Small-size zoom lens of widely variable magnification |
| JPH0250118A (ja) * | 1988-05-02 | 1990-02-20 | Ricoh Co Ltd | ズームレンズ |
| US5042926A (en) * | 1989-01-23 | 1991-08-27 | Ricoh Company, Ltd. | Zoom lens and focusing method |
| US5126883A (en) * | 1989-10-23 | 1992-06-30 | Nikon Corporation | Telephoto zoom lens |
| JP3038350B2 (ja) * | 1990-01-10 | 2000-05-08 | オリンパス光学工業株式会社 | 広角ズームレンズ |
| JP2683133B2 (ja) * | 1990-01-31 | 1997-11-26 | キヤノン株式会社 | 撮影レンズ |
| JP3207848B2 (ja) * | 1990-02-09 | 2001-09-10 | 東洋製罐株式会社 | ケプラー式変倍ファインダー |
| US5111338A (en) * | 1990-02-17 | 1992-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom Lens |
| JPH0415610A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-21 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
| JPH0467114A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP26236991A patent/JP3309998B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-09 US US07/942,273 patent/US5270865A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05100165A (ja) | 1993-04-23 |
| US5270865A (en) | 1993-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |