JPH1198391A - Video camera and zoom lens - Google Patents
Video camera and zoom lensInfo
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- JPH1198391A JPH1198391A JP9259144A JP25914497A JPH1198391A JP H1198391 A JPH1198391 A JP H1198391A JP 9259144 A JP9259144 A JP 9259144A JP 25914497 A JP25914497 A JP 25914497A JP H1198391 A JPH1198391 A JP H1198391A
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- lens
- lens group
- image
- refractive power
- positive refractive
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- Lenses (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主に家庭用のビデ
オカメラ及びそれに好適なインナーフォーカス型のズー
ムレンズに関する。特には、ズームレンズ中に赤外線カ
ット用等のフィルターを挿入可能としたビデオカメラ及
びズームレンズに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a home video camera and an inner focus type zoom lens suitable for the video camera. In particular, the present invention relates to a video camera and a zoom lens in which a filter for cutting infrared rays or the like can be inserted into the zoom lens.
【0002】[0002]
【従来の技術】正負正正の4レンズ群構成のインナーフ
ォーカス型ズームレンズは、家庭用のビデオカメラ用と
して代表的なズームレンズである。この型式のズームレ
ンズでは、以下の理由から第3レンズ群と第4レンズ群
の間がほぼアフォーカル光となるようにレンズのパワー
配置を行っていた。 (1)一定以上の収束光とするとレンズのバックフォー
カスを十分に確保することが困難になる。 (2)一定以上の発散光とすると第4レンズ群の正パワ
ーを強くしなければならなくなり色消しの作用が薄れ
る。このバランスからアフォーカル付近に配置される。 (3)アフォーカルにすることで面間隔公差を大きくと
れ、第4レンズ群移動時の偏心の感度も緩められる。2. Description of the Related Art An inner focus type zoom lens having four positive / negative / positive / positive lens groups is a typical zoom lens for home video cameras. In this type of zoom lens, the power of the lens is arranged so that the space between the third lens group and the fourth lens group is substantially afocal light for the following reasons. (1) It is difficult to sufficiently secure the back focus of the lens if the convergent light is a certain level or more. (2) If the diverging light is a certain level or more, the positive power of the fourth lens group must be increased, and the effect of achromatism is reduced. From this balance, it is placed near the afocal. (3) By making it afocal, it is possible to obtain a large tolerance between the surfaces, and the sensitivity of the eccentricity at the time of moving the fourth lens unit is relaxed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この第3レン
ズ群と第4レンズ群の間にフィルターのような平面板を
挿入すると、CCD面で反射した光がこの平面板で再度
反射し、CCD面付近に反射光が二次的に結像してしま
い、像が二重に撮る現象を生ずる。However, when a flat plate such as a filter is inserted between the third lens unit and the fourth lens unit, the light reflected on the CCD surface is reflected again on the flat plate, and the CCD is turned off. The reflected light forms a secondary image near the surface, which causes a phenomenon that the image is taken twice.
【0004】図6は、従来のインナーフォーカス型ズー
ムレンズにおける二重像の問題点を説明するための、ビ
デオカメラの光学系の配置及び結像関係を示す図であ
る。このビデオカメラの光学系は、撮像素子21と、こ
の撮像素子に被写体の像を結像させるズームレンズとを
含む。そして、ズームレンズは、物体側より順に、正の
屈折力を有する第1レンズ群I 、負の屈折力を有する第
2レンズ群II、正の屈折力を有する第3レンズ群III 、
正の屈折力を有する第4レンズ群IVからなる。第2レン
ズ群の移動により変倍し、第4レンズ群の移動により、
変倍時の像点変動を補正する。また、第3レンズ群と第
4レンズ群の間に透光性平行平面板(フィルター11)
が装備されている。フィルター11は、通常は赤外線の
カットのためのものである。一般光撮影時にはフィルタ
ー11を光路中に挿入し、監視用ビデオカメラにおける
赤外線撮影(暗視)の場合は光路から抜き取るようなこ
とも行われる。図中において第4レンズ群IVとCCD撮
像面21との間に置かれている符号13は、微細な外乱
光を取り除くための水晶製のローパスフィルターであ
る。符号15は、CCDのカバーガラスである。FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of an optical system of a video camera and the image forming relationship for explaining the problem of double image in a conventional inner focus type zoom lens. The optical system of the video camera includes an image sensor 21 and a zoom lens that forms an image of a subject on the image sensor. The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group I having a positive refractive power, a second lens group II having a negative refractive power, a third lens group III having a positive refractive power,
The fourth lens group IV has a positive refractive power. The magnification is changed by the movement of the second lens group, and by the movement of the fourth lens group,
The image point fluctuation at the time of zooming is corrected. Further, a translucent parallel flat plate (filter 11) is provided between the third lens group and the fourth lens group.
Is equipped. The filter 11 is usually for cutting infrared rays. The filter 11 is inserted into the optical path during general light imaging, and is removed from the optical path in the case of infrared imaging (night vision) with a monitoring video camera. In the figure, reference numeral 13 placed between the fourth lens group IV and the CCD imaging surface 21 is a low-pass filter made of quartz for removing minute disturbance light. Reference numeral 15 denotes a CCD cover glass.
【0005】図中において二点鎖線で示されているのが
正規の物体像の結像光線であり、CCD撮像面21に正
しく結像している。一方、破線は、CCD撮像面21に
一次的に結像した光が同面21で反射し、フィルター1
1まで二点鎖線に沿って戻り、同フィルター11の物体
側の面で反射し、再度第4レンズ群IV等を通って面23
で結像したものである。図6の例では、CCD撮像面2
1と反射光の結像面23との距離Δは約0.12mm、レ
ンズ全系の焦点距離fの7%と短く、撮像面21に比較
的ハッキリとした二重像が撮って、画像が見ずらくなっ
てしまう。[0005] In the drawing, what is indicated by a two-dot chain line is an image forming light ray of a normal object image, which is correctly formed on the CCD imaging surface 21. On the other hand, the dashed line indicates that the light primarily formed on the CCD imaging surface 21 is reflected by the
1, returns along the two-dot chain line, is reflected by the object-side surface of the filter 11, and passes again through the fourth lens group IV and the like to the surface 23.
The image was formed by In the example of FIG.
The distance Δ between the lens 1 and the image plane 23 of the reflected light is about 0.12 mm, which is as short as 7% of the focal length f of the entire lens system. It will be hard to see.
【0006】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、ズームレンズ中に赤外線カット用等のフィ
ルターを挿入した場合に、二重像の問題の発生を防止し
たビデオカメラ及びズームレンズを提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a video camera and a zoom camera in which a double image problem is prevented from occurring when a filter such as an infrared cut filter is inserted into a zoom lens. It is intended to provide a lens.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のビデオカメラは、 撮像素子と、この撮像
素子に被写体の像を結像させるズームレンズと、を含む
ビデオカメラであって;上記ズームレンズは、物体側よ
り順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力
を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ
群、正の屈折力を有する第4レンズ群からなり、第2レ
ンズ群の移動により変倍し、第4レンズ群の移動によ
り、変倍時の像点変動を補正するものであり; 上記第
3レンズ群と第4レンズ群の間に透光性平行平面板を有
し、 上記撮像素子の撮像面で物体側に反射し次いで上
記平面板で像側に反射した光が二次的に結像する位置と
上記撮像面との距離Δが、レンズ全系の焦点距離fに対
して0.33f以上であることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a video camera according to the present invention is a video camera including an imaging device and a zoom lens for forming an image of a subject on the imaging device; The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. The zoom lens comprises four lens units, and changes the magnification by moving the second lens unit, and corrects the image point fluctuation during zooming by moving the fourth lens unit; A light-transmissive parallel plane plate is interposed between the image plane and a position where light reflected on the image side of the image sensor toward the object side and then reflected on the image side on the plane plate forms a secondary image and the image plane. The distance Δ is 0.33f or more with respect to the focal length f of the entire lens system. And wherein the door.
【0008】ズームレンズ内にフィルターを挿入した場
合のフィルター反射に起因する二重像を解析した結果、
上記程度に反射結像面をCCD撮像面からズラしてやれ
ば、反射像のコントラストが落ちて画像上にほとんど問
題がなくなる。これは、本発,者らが初めて見い出し、
定量的に把握した事項である。As a result of analyzing a double image caused by the reflection of the filter when the filter is inserted into the zoom lens,
If the reflection imaging plane is shifted from the CCD imaging plane to the extent described above, the contrast of the reflection image is reduced and almost no problem occurs on the image. This is the first time that they found out,
It is a matter grasped quantitatively.
【0009】別の観点から見れば、本発明のビデオカメ
ラは、上記第3レンズ群からの射出光のアフォーカルの
程度が0.015ラジアンから0.03ラジアンの収束
光であることを特徴とする。すなわち、フィルターを入
れる空間の光線がアフォーカルであれば、フィルターの
面からの反射光が一次的な光とほぼ同じ軌跡を通ってC
CD撮像面付近に結像しやすい。一方、非アフォーカル
の程度を大きくすると、従来技術の項で説明した問題点
が生じる。そこで本発明者らは、第3レンズ群と第4レ
ンズ群間のフィルターという新しいエレメントの存在下
における光学的バランスを解析した結果、上記範囲内で
妥当な解決が得られることを見い出した。From another point of view, the video camera of the present invention is characterized in that the degree of afocal light emitted from the third lens group is convergent light of 0.015 radians to 0.03 radians. I do. In other words, if the light beam in the space in which the filter is placed is afocal, the reflected light from the surface of the filter passes through almost the same locus as the primary light, and
It is easy to form an image near the CD imaging surface. On the other hand, when the degree of non-afocal is increased, the problem described in the section of the related art arises. Thus, the present inventors have analyzed the optical balance in the presence of a new element called a filter between the third lens group and the fourth lens group, and have found that a reasonable solution can be obtained within the above range.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の第1の発明の実施の形態
のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有す
る第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正
の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第
4レンズ群からなり、第2レンズ群の移動により変倍
し、第4レンズ群の移動により、変倍時の像点変動を補
正するズームレンズであって; 上記第3レンズ群と第
4レンズ群の間に透光性平行平面板を有し、 以下の条
件式を満足することを特徴とする。 1<βII・βIII /f<2………(1) βII:第2レンズ群の横倍率 βIII :第3レンズ群の横倍率 f:レンズ全系の焦点距離。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A zoom lens according to a first embodiment of the present invention comprises, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, The zoom lens includes a third lens unit having a positive refractive power and a fourth lens unit having a positive refractive power. The zoom ratio is changed by moving the second lens unit, and the image point is changed by changing the fourth lens unit. And a transmissive plane-parallel plate between the third lens group and the fourth lens group, wherein the following conditional expression is satisfied. 1 <β II · β III / f <2 (1) β II : lateral magnification of the second lens group β III : lateral magnification of the third lens group f: focal length of the entire lens system.
【0011】上記(1)式の下限を下回ると、バックフ
ォーカスが短くなり、第4レンズ群IVの像側に挿入され
るべきローパスフィルター等のスペースが少なくなる。
またフォーカシングのための第4レンズ群の移動量が大
きくなり、第3レンズ群と第4レンズ群間のスペースも
確保し難くなる。一方、上記(1)式の上限を越える
と、第3レンズ群からの射出光がアフォーカルに近づ
き、CCD面と平面板との間での反射光がCCD面の近
くに再結像し望ましくない。When the value falls below the lower limit of the expression (1), the back focus becomes short, and the space for the low-pass filter or the like to be inserted on the image side of the fourth lens group IV decreases.
In addition, the amount of movement of the fourth lens unit for focusing becomes large, and it becomes difficult to secure a space between the third lens unit and the fourth lens unit. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the above expression (1), the light emitted from the third lens group approaches an afocal, and the reflected light between the CCD surface and the flat plate re-images near the CCD surface, which is desirable. Absent.
【0012】この形態のズームレンズにおいては、上記
第4レンズ群が、物体側から順に配列された、物体側に
凸面を向けた負のメニスカスレンズと、該メニスカスレ
ンズの像側の凹面に接合された凸レンズを有し、以下の
条件式を満足することが好ましい。 0.27<rx /fIV<0.33………(2) rx :上記メニスカスレンズの像側の凹面の曲率半径 fIV:第4レンズ群の焦点距離In the zoom lens of this embodiment, the fourth lens group is cemented to a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, which is arranged in order from the object side, and a concave surface on the image side of the meniscus lens. It is preferable to have a convex lens and satisfy the following conditional expressions. 0.27 <r x / f IV < 0.33 ......... (2) r x: curvature of the concave on the image side of the meniscus lens radius f IV: focal length of the fourth lens group
【0013】上記(2)式の下限を下回ると、コマ収差
が発生し、特に中間のズームポジションでの像劣化が起
きやすい。また、レンズの加工性が悪化する。一方、上
記(2)式の上限を越えると、倍率色収差の補正が不足
しがちとなる。When the value is below the lower limit of the expression (2), coma occurs, and image deterioration particularly at an intermediate zoom position is likely to occur. In addition, the workability of the lens deteriorates. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the expression (2), the correction of the chromatic aberration of magnification tends to be insufficient.
【0014】さらに、上記第2レンズ群が、物体側から
順に配列された、物体側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズと、両凹レンズと、この両凹レンズの像側の凹面
に接合された凸レンズを有し、以下の条件式を満足する
ことが好ましい。 νY −νZ >35…………………(3) |nY −nZ |>0.23…………(4) νY :上記両凹レンズの材料のアッベ数 νZ :上記両凸レンズの材料のアッベ数 nY :上記両凹レンズの材料のd線に対する屈折率 nZ :上記両凸レンズの材料のd線に対する屈折率Further, the second lens group includes a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a biconcave lens, and a convex lens cemented to the image-side concave surface of the biconcave lens. And it is preferable to satisfy the following conditional expressions. ν Y −ν Z > 35 (35) | n Y −n Z |> 0.23 (4) ν Y : Abbe number of the material of the biconcave lens ν Z : above Abbe number of the material of the biconvex lens n Y : refractive index of the material of the biconcave lens with respect to d-line n Z : refractive index of the material of the biconvex lens with d-line
【0015】上記(3)式の条件を下回ると、軸上色収
差が望遠端側で過剰補正となりやすい。上記(4)式の
条件を下回ると、望遠端での像面湾曲が補正し難くな
り、また上記凸レンズのコバ厚を確保するのが困難にな
りやすい。When the value of the condition (3) is exceeded, the axial chromatic aberration tends to be excessively corrected at the telephoto end. When the value falls below the condition of the above-mentioned expression (4), it becomes difficult to correct the curvature of field at the telephoto end, and it becomes difficult to secure the edge thickness of the convex lens.
【0016】以下、図面を参照しつつ説明する。図1
は、本発明の1実施例に係るインナーフォーカス型ズー
ムレンズにおける二重像の問題点を説明するためのビデ
オカメラの光学系の配置及び結像関係を示す図である。
このビデオカメラの光学系は、撮像素子21と、この撮
像素子に被写体の像を結像させるズームレンズとを含
む。そして、ズームレンズは、物体側より順に、正の屈
折力を有する第1レンズ群I 、負の屈折力を有する第2
レンズ群II、正の屈折力を有する第3レンズ群III 、正
の屈折力を有する第4レンズ群IVからなる。第2レンズ
群の移動により変倍し、第4レンズ群の移動により、変
倍時の像点変動を補正する。また、第3レンズ群と第4
レンズ群の間に透光性平行平面板(フィルター11)が
装備されている。フィルター11は、通常は赤外線のカ
ットのためのものである。一般光撮影時にはフィルター
11を光路中に挿入し、監視用ビデオカメラにおける赤
外線撮影(暗視)の場合は光路から抜き取るようなこと
も行われる。図中において第4レンズ群IVとCCD撮像
面21との間に置かれている符号13は、微細な外乱光
を取り除くための水晶製のローパスフィルターである。
符号15は、CCDのカバーガラスである。Hereinafter, description will be made with reference to the drawings. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of an optical system of a video camera and an image forming relationship for explaining a problem of a double image in the inner focus type zoom lens according to one embodiment of the present invention.
The optical system of the video camera includes an image sensor 21 and a zoom lens that forms an image of a subject on the image sensor. The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens unit I having a positive refractive power and a second lens group I having a negative refractive power.
It comprises a lens group II, a third lens group III having a positive refractive power, and a fourth lens group IV having a positive refractive power. The magnification is changed by the movement of the second lens group, and the image point fluctuation at the time of zooming is corrected by the movement of the fourth lens group. The third lens group and the fourth lens group
A translucent plane parallel plate (filter 11) is provided between the lens groups. The filter 11 is usually for cutting infrared rays. The filter 11 is inserted into the optical path during general light imaging, and is removed from the optical path in the case of infrared imaging (night vision) with a monitoring video camera. In the figure, reference numeral 13 placed between the fourth lens group IV and the CCD imaging surface 21 is a low-pass filter made of quartz for removing minute disturbance light.
Reference numeral 15 denotes a CCD cover glass.
【0017】各レンズ群の具体的構成は、物体側から像
側に向けて以下のとおりである。 第1レンズ群: 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(1番目のレ
ンズ) 該メニスカスレンズに接合された凸レンズ(2番目のレ
ンズ) 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ(3番目のレ
ンズ) 第2レンズ群: 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(4番目のレ
ンズ) 両凹レンズ(5番目のレンズ) 該両凹レンズに接合された正メニスカスレンズ(6番目
のレンズ) 第3レンズ群: 両凸レンズ(7番目のレンズ) 第4レンズ群: 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(8番目のレ
ンズ) 該メニスカスレンズに接合された凸レンズ(9番目のレ
ンズ)The specific configuration of each lens group is as follows from the object side to the image side. First lens group: Negative meniscus lens with convex surface facing the object side (first lens) Convex lens (second lens) joined to the meniscus lens Positive meniscus lens with convex surface facing object side (third lens) Second lens group: negative meniscus lens (fourth lens) with convex surface facing the object side Biconcave lens (fifth lens) Positive meniscus lens (sixth lens) joined to the biconcave lens Third lens group : Biconvex lens (seventh lens) Fourth lens group: negative meniscus lens having a convex surface facing the object side (eighth lens) Convex lens (ninth lens) joined to the meniscus lens
【0018】図中において二点鎖線で示されているのが
正規の物体像の結像光線であり、CCD撮像面21に正
しく結像している。一方、破線は、CCD撮像面21に
一次的に結像した光が同面21で反射し、フィルター1
1まで二点鎖線に沿って戻り、同フィルター11の物体
側の面で反射し、再度第4レンズ群IV等を通って面23
で結像したものである。In the drawing, a two-dot chain line indicates a light beam of a regular object image, which is correctly formed on the CCD image pickup surface 21. On the other hand, the dashed line indicates that the light primarily formed on the CCD imaging surface 21 is reflected by the
1, returns along the two-dot chain line, is reflected by the object-side surface of the filter 11, and passes again through the fourth lens group IV and the like to the surface 23.
The image was formed by
【0019】図2は、図1のビデオカメラ光学系の第3
レンズ群から像側を拡大して示す図である。(A)は広
角端状態、(B)は中間状態、(C)は望遠端状態であ
る。図の右側に描かれている円は、CCD撮像面21及
びフィルター11の物体側面から反射した光のCCD撮
像面21における二次的結像領域の広さを示す。FIG. 2 shows a third example of the video camera optical system shown in FIG.
FIG. 4 is an enlarged view showing an image side from a lens group. (A) is the wide-angle end state, (B) is the intermediate state, and (C) is the telephoto end state. The circle drawn on the right side of the figure indicates the size of the secondary imaging area on the CCD imaging surface 21 of the light reflected from the CCD imaging surface 21 and the object side surface of the filter 11.
【0020】図2において特徴的に言えることは、破線
で示されているCCD撮像面21から反射した光は、第
4レンズ群IVを通過した後、やや発散光となっており、
フィルター11の物体側の面で反射してさらに発散す
る。そのため、再度第4レンズ群IVを通過しても収束し
きれずに、CCD撮像面21よりもかなり像側に離れた
面23Aに二次的に結像している。なお、この議論は、
反射光がCCD撮像面21を通過した場合の架空の議論
である。したがって、この反射光がCCD撮像面21に
当る際は広い領域にぼやけた像となり画像としては二重
像を認めるには至らない程度のものとなる。The characteristic of FIG. 2 is that the light reflected from the CCD imaging surface 21 indicated by a broken line is slightly divergent after passing through the fourth lens group IV.
The light is reflected by the object-side surface of the filter 11 and further diverges. Therefore, even if the light passes through the fourth lens group IV again, the light does not converge completely, but forms a secondary image on a surface 23 </ b> A which is farther away from the CCD imaging surface 21 on the image side. This discussion,
This is an imaginary discussion when the reflected light passes through the CCD imaging surface 21. Therefore, when the reflected light impinges on the CCD imaging surface 21, the image becomes a blurred image in a wide area, and the image is of such an extent that a double image cannot be recognized.
【0021】CCD撮像面21と反射光結像面23との
距離Δは、中間状態(B)で最短となるが、その長さ
は、後述の数値実施例1で1.07mm(Δ/f=0.6
6)、数値実施例2で0.54mm(Δ/f=0.33)
である。このときの反射像のCCD撮像面21上での広
がりの径は、数値実施例1で、Φ1.5mm、数値実施例
2でΦ0.74mmと十分にぼやけたものであった。The distance Δ between the CCD imaging surface 21 and the reflected light imaging surface 23 is the shortest in the intermediate state (B), but the length is 1.07 mm (Δ / f) in Numerical Example 1 described later. = 0.6
6), 0.54 mm (Δ / f = 0.33) in Numerical Example 2
It is. At this time, the diameter of the spread of the reflection image on the CCD imaging surface 21 was Φ1.5 mm in Numerical Example 1, and Φ0.74 mm in Numerical Example 2, which was sufficiently blurred.
【0022】以下に具体的な数値実施例を2例挙げる。
図3は、本実施例のズームレンズの光学系の各部の名称
を示す図である。数値例において各符号の意味は以下の
とおりである。 f:焦点距離(mm) FNO:Fナンバー 2ω:画角 ri:第i番目の面の曲率半径(mm) di:第i番目の面間隔(mm) Ni:第i番目のレンズのd線の屈折率 νi:第i番目のレンズのアッベ数 Rの数値に*をつけたものは非球面であり、その面形状
は光軸方向をZ軸光軸に垂直な方向にy軸をとり、次式
で表わす。 Z=(y2 /r)/[1+{1−(y/r)2 }1/2 ]
+A4 y4 +A6 y6+A8 y8 +A10y10 ただし、A4 、A6 、A8 、A10は非球面係数Hereinafter, two specific numerical examples will be given.
FIG. 3 is a diagram showing names of respective parts of the optical system of the zoom lens according to the present embodiment. The meaning of each code in the numerical example is as follows. f: focal length (mm) F NO : F number 2ω: angle of view ri: radius of curvature of the i-th surface (mm) di: i-th surface interval (mm) Ni: d-line of the i-th lens The refractive index νi: Abbe number of the i-th lens An aspherical surface is obtained by adding an asterisk (R) to the numerical value of R. The surface shape of the lens takes the y-axis in the direction perpendicular to the Z-axis optical axis, It is expressed by the following equation. Z = (y 2 / r) / [1+ {1- (y / r) 2} 1/2]
However + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10, A 4, A 6, A 8, A 10 is the aspherical coefficient
【0023】[0023]
【外1】 [Outside 1]
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】[0025]
【表2】 [Table 2]
【0026】条件式 (1)βII・βIII /f=1.03 (2)rX /fIV=0.283 (3)νY −νZ =40.4 (4)|nY −nZ |=0.25753Conditional expression (1) β II · β III /f=1.03 (2) r x / f IV = 0.283 (3) ν Y −ν Z = 40.4 (4) | n Y − n Z | = 0.25753
【0027】[0027]
【外2】 [Outside 2]
【0028】[0028]
【表3】 [Table 3]
【0029】[0029]
【表4】 [Table 4]
【0030】条件式 (1)βII・βIII /f=1.95 (2)rX /fIV=0.311 (3)νY −νZ =37.5 (4)|nY −nZ |=0.32986Conditional expression (1) β II · β III /f=1.95 (2) r X / f IV = 0.311 (3) ν Y −ν Z = 37.5 (4) | n Y − n Z | = 0.32986
【0031】図4及び図5は、本発明の第1実施例及び
第2実施例の諸収差図を示す。図中の各図は、それぞれ
広角端状態、中間状態、望遠端状態での無限遠合焦状態
における諸収差図を表す。各収差図において、球面収差
図中の実線はd線についての球面収差、破線はg線につ
いての球面収差、一点鎖線はc線についての球面収差で
ある。非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリ
ディオナル像面を示す。各収差図から、本実施例は諸収
差が良好に補正され、優れた結像性能を有していること
は明らかである。FIGS. 4 and 5 show various aberration diagrams of the first embodiment and the second embodiment of the present invention. Each figure in the drawings shows various aberration diagrams in the infinity in-focus state in the wide-angle end state, the intermediate state, and the telephoto end state, respectively. In each aberration diagram, the solid line in the spherical aberration diagram is the spherical aberration for the d line, the broken line is the spherical aberration for the g line, and the one-dot chain line is the spherical aberration for the c line. The solid line in the astigmatism diagram indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. From each aberration diagram, it is clear that the present embodiment has excellent correction of various aberrations and excellent imaging performance.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、第3レンズ群と第4レンズ群の間でフィルタ
ー等の平面板を出し入れしても、CCD面への再結像を
避けられるという効果がある。さらに、一部の実施の形
態では、フィルター出し入れ時の収差変動(像点移
動)が少ない、光線の角度が光軸に対して平行に近い
のでフィルターによる光路長変化が少ない、等の効果を
発揮できる。As is apparent from the above description, according to the present invention, even if a flat plate such as a filter is put in and out between the third lens unit and the fourth lens unit, re-imaging on the CCD surface is performed. There is an effect that can be avoided. Furthermore, in some embodiments, there is an effect that aberration variation (movement of an image point) at the time of putting in and taking out the filter is small, and the angle of the light ray is almost parallel to the optical axis, so that the optical path length change by the filter is small. it can.
【図1】本発明の1実施例に係るインナーフォーカス型
ズームレンズにおける二重像の問題点を説明するための
ビデオカメラの光学系の配置及び結像関係を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of an optical system of a video camera and an image forming relationship for explaining a problem of a double image in an inner focus type zoom lens according to one embodiment of the present invention.
【図2】図1の実施例のビデオカメラ光学系の第3レン
ズ群から像側を拡大して示す図である。(A)は広角端
状態、(B)は中間状態、(C)は望遠端状態である。FIG. 2 is an enlarged view showing an image side from a third lens group of the video camera optical system of the embodiment in FIG. 1; (A) is the wide-angle end state, (B) is the intermediate state, and (C) is the telephoto end state.
【図3】本実施例のズームレンズの光学系の各部の名称
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing names of respective parts of the optical system of the zoom lens according to the embodiment.
【図4】本発明の第1実施例及び第2実施例の諸収差図
を示す。図中の各図は、それぞれ広角端状態、中間状
態、望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差図を
表す。FIG. 4 shows various aberration diagrams of the first embodiment and the second embodiment of the present invention. Each figure in the drawings shows various aberration diagrams in the infinity in-focus state in the wide-angle end state, the intermediate state, and the telephoto end state, respectively.
【図5】本発明の第1実施例及び第2実施例の諸収差図
を示す。図中の各図は、それぞれ広角端状態、中間状
態、望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差図を
表す。FIG. 5 shows various aberration diagrams of the first embodiment and the second embodiment of the present invention. Each figure in the drawings shows various aberration diagrams in the infinity in-focus state in the wide-angle end state, the intermediate state, and the telephoto end state, respectively.
【図6】従来のインナーフォーカス型ズームレンズにお
ける二重像の問題点を説明するためのビデオカメラの光
学系の配置及び結像関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an arrangement of an optical system of a video camera and an image forming relationship for explaining a problem of a double image in a conventional inner focus type zoom lens.
11…フィルター、13…ローパスフィルター、15…
カバーガラス、21…CCD撮像面、23…反射光の結
像面、11 ... filter, 13 ... low-pass filter, 15 ...
Cover glass, 21: CCD imaging surface, 23: Reflected light imaging surface,
Claims (5)
を結像させるズームレンズと、を含むビデオカメラであ
って;上記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折
力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レン
ズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を
有する第4レンズ群からなり、第2レンズ群の移動によ
り変倍し、第4レンズ群の移動により、変倍時の像点変
動を補正するものであり;上記第3レンズ群と第4レン
ズ群の間に透光性平行平面板を有し、 上記撮像素子の撮像面で物体側に反射し次いで上記平面
板で像側に反射した光が二次的に結像する位置と、上記
撮像面との距離Δが、レンズ全系の焦点距離fに対して
0.33f以上であることを特徴とするビデオカメラ。1. A video camera including an image sensor and a zoom lens for forming an image of a subject on the image sensor; wherein the zoom lens has a first refractive power having a positive refractive power in order from an object side. A lens group, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power. The movement of the four lens units corrects the image point fluctuation at the time of zooming; a translucent parallel flat plate is provided between the third lens unit and the fourth lens unit; The distance Δ between the position where the light reflected on the object side and then reflected on the image side on the flat plate to form an image and the distance Δ from the imaging surface is 0.33 f with respect to the focal length f of the entire lens system. A video camera characterized by the above.
を結像させるズームレンズと、を含むビデオカメラであ
って;上記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折
力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レン
ズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を
有する第4レンズ群からなり、第2レンズ群の移動によ
り変倍し、第4レンズ群の移動により、変倍時の像点変
動を補正するものであり;上記第3レンズ群と第4レン
ズ群の間に透光性平行平面板を有し、 上記第3レンズ群からの射出光のアフォーカルの程度が
0.015ラジアンから0.03ラジアンの収束光であ
ることを特徴とするビデオカメラ。2. A video camera comprising: an image sensor; and a zoom lens for forming an image of a subject on the image sensor; wherein the zoom lens has a first refractive power having a positive refractive power in order from an object side. A lens group, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power. The movement of the four lens units corrects the image point fluctuation at the time of zooming; a translucent parallel flat plate is provided between the third lens unit and the fourth lens unit; A video camera, wherein the degree of afocal of emitted light is convergent light of 0.015 radian to 0.03 radian.
1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈
折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レ
ンズ群からなり、第2レンズ群の移動により変倍し、第
4レンズ群の移動により、変倍時の像点変動を補正する
ズームレンズであって;上記第3レンズ群と第4レンズ
群の間に透光性平行平面板を有し、 以下の条件式を満足することを特徴とするズームレン
ズ。 1<βII・βIII /f<2………(1) βII:第2レンズ群の横倍率 βIII :第3レンズ群の横倍率 f:レンズ全系の焦点距離3. A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. A zoom lens comprising four lens groups, wherein the magnification is changed by moving the second lens group, and the image point fluctuation at the time of changing the magnification is corrected by moving the fourth lens group; the third lens group and the fourth lens A zoom lens having a light-transmitting parallel plane plate between groups and satisfying the following conditional expressions. 1 <β II · β III / f <2 (1) β II : lateral magnification of the second lens group β III : lateral magnification of the third lens group f: focal length of the entire lens system
列された、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ
と、該メニスカスレンズの像側の凹面に接合された凸レ
ンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする
請求項3記載のズームレンズ。 0.27<rx /fIV<0.33………(2) rx :上記メニスカスレンズの像側の凹面の曲率半径 fIV:第4レンズ群の焦点距離4. The fourth lens group includes a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a convex lens joined to a concave surface on the image side of the meniscus lens, the lenses being arranged in order from the object side, The zoom lens according to claim 3, wherein the following conditional expression is satisfied. 0.27 <r x / f IV < 0.33 ......... (2) r x: curvature of the concave on the image side of the meniscus lens radius f IV: focal length of the fourth lens group
列された、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ
と、両凹レンズと、この両凹レンズの像側の凹面に接合
された凸レンズを有し、以下の条件式を満足することを
特徴とする請求項3又は4記載のズームレンズ。 νY −νZ >35…………………(3) |nY −nZ |>0.23…………(4) νY :上記両凹レンズの材料のアッベ数 νZ :上記両凸レンズの材料のアッベ数 nY :上記両凹レンズの材料のd線に対する屈折率 nZ :上記両凸レンズの材料のd線に対する屈折率5. A negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a biconcave lens, and a convex lens joined to the image-side concave surface of the biconcave lens, wherein the second lens group is arranged in order from the object side. The zoom lens according to claim 3, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression. ν Y −ν Z > 35 (35) | n Y −n Z |> 0.23 (4) ν Y : Abbe number of the material of the biconcave lens ν Z : above Abbe number of the material of the biconvex lens n Y : refractive index of the material of the biconcave lens with respect to d-line n Z : refractive index of the material of the biconvex lens with d-line
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9259144A JPH1198391A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Video camera and zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9259144A JPH1198391A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Video camera and zoom lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1198391A true JPH1198391A (en) | 1999-04-09 |
Family
ID=17329951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9259144A Pending JPH1198391A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Video camera and zoom lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1198391A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005107202A (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP9259144A patent/JPH1198391A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005107202A (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Canon Inc | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP4497879B2 (en) * | 2003-09-30 | 2010-07-07 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
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