JP3060118B2 - 近距離収差変動の少ない高変倍率ズームレンズ - Google Patents
近距離収差変動の少ない高変倍率ズームレンズInfo
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- JP3060118B2 JP3060118B2 JP3016109A JP1610991A JP3060118B2 JP 3060118 B2 JP3060118 B2 JP 3060118B2 JP 3016109 A JP3016109 A JP 3016109A JP 1610991 A JP1610991 A JP 1610991A JP 3060118 B2 JP3060118 B2 JP 3060118B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高変倍率ズームレンズ
に関し、特に、近距離にフォーカシングしても収差変動
が少なく最短撮影距離の短縮を図った高変倍率ズームレ
ンズに関する。
に関し、特に、近距離にフォーカシングしても収差変動
が少なく最短撮影距離の短縮を図った高変倍率ズームレ
ンズに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高変倍率を有するズームレンズを
装備した全自動カメラは、ニューコンセプトカメラとし
てその製品化に勢いを増している。その中で、変倍比が
3程度を越える場合には、簡単な構成の2群ズームレン
ズでは実現が困難であるため、新しいレンズタイプが考
案されている。
装備した全自動カメラは、ニューコンセプトカメラとし
てその製品化に勢いを増している。その中で、変倍比が
3程度を越える場合には、簡単な構成の2群ズームレン
ズでは実現が困難であるため、新しいレンズタイプが考
案されている。
【0003】このような状況において、本出願人は、独
自の4群ズームレンズ(特開昭63−43115号)か
ら発展した高変倍率3群ズームレンズを特開昭63−1
53511号にて提案し、また、近距離時の収差変動を
少なくするフォーカシング方法を特開平1−20401
3号にて提案した。
自の4群ズームレンズ(特開昭63−43115号)か
ら発展した高変倍率3群ズームレンズを特開昭63−1
53511号にて提案し、また、近距離時の収差変動を
少なくするフォーカシング方法を特開平1−20401
3号にて提案した。
【0004】このフォーカシング方法は、近距離までの
フォーカシング移動量が少なくてすみ、かつ、収差変動
が比較的に少ないので、前記のようなズームレンズの実
現には不可欠な技術であった。
フォーカシング移動量が少なくてすみ、かつ、収差変動
が比較的に少ないので、前記のようなズームレンズの実
現には不可欠な技術であった。
【0005】ところで、従来のズームレンズのフォーカ
シングは、一般的に、第1レンズ群移動による方法が知
られ、また、近軸解として収差変動をあまり考慮しない
方法論としてのフォーカシング方法は、数多く提案され
ている。
シングは、一般的に、第1レンズ群移動による方法が知
られ、また、近軸解として収差変動をあまり考慮しない
方法論としてのフォーカシング方法は、数多く提案され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一方で、さらに至近距
離短縮に対する要望があり、上記本出願人の発明におい
て、フォーカシング移動量が大きくなる望遠端付近での
収差変動を抑え、高性能化を達成するには、さらに新し
い技術が必要となる。
離短縮に対する要望があり、上記本出願人の発明におい
て、フォーカシング移動量が大きくなる望遠端付近での
収差変動を抑え、高性能化を達成するには、さらに新し
い技術が必要となる。
【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、本出願人提案による、物体側
より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折力の第2レ
ンズ群及び負屈折力の第3レンズ群で構成された3群ズ
ームレンズ、並びに、物体側より順に、正屈折力の第1
レンズ群、正屈折力又は負屈折力の第2レンズ群、正屈
折力の第3レンズ群及び負屈折力の第4レンズ群で構成
された4群ズームレンズを対象にして、近距離フォーカ
シング時の光学性能を安定させ、無限遠より至近距離ま
で満足いく性能が得られるズームレンズを提供すること
にある。
ものであり、その目的は、本出願人提案による、物体側
より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折力の第2レ
ンズ群及び負屈折力の第3レンズ群で構成された3群ズ
ームレンズ、並びに、物体側より順に、正屈折力の第1
レンズ群、正屈折力又は負屈折力の第2レンズ群、正屈
折力の第3レンズ群及び負屈折力の第4レンズ群で構成
された4群ズームレンズを対象にして、近距離フォーカ
シング時の光学性能を安定させ、無限遠より至近距離ま
で満足いく性能が得られるズームレンズを提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の近距離収差変動の少ない高変倍率ズームレンズは、
物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折力の
第2レンズ群及び負屈折力の第3レンズ群で構成され、
広角端より望遠端への変倍は、各レンズ群を物体側に移
動することによって行い、下記条件(2)、(3)、
(4)を満足することを特徴とするものである。 0.4<φ1 /φW <1.25 ・・・(2) 1.1<φ12/φW <3.0 ・・・(3) 2.85<β3T/β3W<4.0 ・・・(4) ただし、φ1 は、第1レンズ群の屈折力、φW は、広角
端での全系の屈折力、φ12は、広角端での第1、第2レ
ンズ群の合成屈折力、β3Wは、広角端での第3レンズ群
の近軸横倍率、β3Tは、望遠端での第3レンズ群の近軸
横倍率である。
明の近距離収差変動の少ない高変倍率ズームレンズは、
物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折力の
第2レンズ群及び負屈折力の第3レンズ群で構成され、
広角端より望遠端への変倍は、各レンズ群を物体側に移
動することによって行い、下記条件(2)、(3)、
(4)を満足することを特徴とするものである。 0.4<φ1 /φW <1.25 ・・・(2) 1.1<φ12/φW <3.0 ・・・(3) 2.85<β3T/β3W<4.0 ・・・(4) ただし、φ1 は、第1レンズ群の屈折力、φW は、広角
端での全系の屈折力、φ12は、広角端での第1、第2レ
ンズ群の合成屈折力、β3Wは、広角端での第3レンズ群
の近軸横倍率、β3Tは、望遠端での第3レンズ群の近軸
横倍率である。
【0009】
【0010】
【作用】前記したように、従来、数多くのフォーカシン
グ方法が提案されているが、実際には、収差変動の抑制
が極めて重要であり、また、フォーカシングレンズ群に
関わる駆動方法や制御手段も重要な意味を持っている。
グ方法が提案されているが、実際には、収差変動の抑制
が極めて重要であり、また、フォーカシングレンズ群に
関わる駆動方法や制御手段も重要な意味を持っている。
【0011】本発明では、主として望遠端近傍でのフォ
ーカシングによる球面収差と非点収差の変動を抑制する
ことに主眼を置いており、今後の需要が予測される高変
倍率化と最短撮影距離の短縮を考えたものである。すな
わち、その実現方法として、ここでは、いわゆる内焦方
式でフローティングの考え方を導入し、簡単なレンズ構
成で収差変動の程度を小さくし、性能の安定化を意図し
たものである。
ーカシングによる球面収差と非点収差の変動を抑制する
ことに主眼を置いており、今後の需要が予測される高変
倍率化と最短撮影距離の短縮を考えたものである。すな
わち、その実現方法として、ここでは、いわゆる内焦方
式でフローティングの考え方を導入し、簡単なレンズ構
成で収差変動の程度を小さくし、性能の安定化を意図し
たものである。
【0012】ズームレンズにおけるフォーカシングに
は、上記したように、第1レンズ群移動による方法が一
般的であったが、近年、オートフォーカス方式が採用さ
れ、ズーミング時の焦点位置移動は、電気的手段によっ
て解決することが可能となっている。そのため、焦点位
置がほぼ一定の焦点深度内に入るパワー配置の決定法
や、メカニカルに焦点位置補正を実現することが技術的
に可能になり、光学設計の自由度も増えていると考えて
よい。
は、上記したように、第1レンズ群移動による方法が一
般的であったが、近年、オートフォーカス方式が採用さ
れ、ズーミング時の焦点位置移動は、電気的手段によっ
て解決することが可能となっている。そのため、焦点位
置がほぼ一定の焦点深度内に入るパワー配置の決定法
や、メカニカルに焦点位置補正を実現することが技術的
に可能になり、光学設計の自由度も増えていると考えて
よい。
【0013】このような状況の下に、本発明では、先
ず、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折
力の第2レンズ群及び負屈折力の第3レンズ群で構成さ
れた3群ズームレンズを対象として、収差変動なく近距
離にフォーカシングする方法を検討した。また、この光
学系の基本構成となった4群ズームレンズであって、上
記の第2レンズ群が負の前群と正の後群でなるタイプ、
並びに、第2レンズ群の前群が正の屈折力を持つ同様の
光学系にも、そのフォーカシング方法が適用できること
が確認された。
ず、物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折
力の第2レンズ群及び負屈折力の第3レンズ群で構成さ
れた3群ズームレンズを対象として、収差変動なく近距
離にフォーカシングする方法を検討した。また、この光
学系の基本構成となった4群ズームレンズであって、上
記の第2レンズ群が負の前群と正の後群でなるタイプ、
並びに、第2レンズ群の前群が正の屈折力を持つ同様の
光学系にも、そのフォーカシング方法が適用できること
が確認された。
【0014】基本となるフォーカシング方法は、図1に
示すように、正屈折力の第1レンズ群(パワーは
φ1 )、正屈折力の第2レンズ群(パワーはφ2 )、及
び、負屈折力の第3レンズ群(パワーはφ3 )からなる
3群ズームレンズにおいて、第2レンズ群を物体側に移
動することによって近距離物点にピントを合わせようと
する方法である。この方法によれば、第1レンズ群と第
2レンズ群間隔及び第2レンズ群と第3レンズ群間隔が
変化することになり、収差の変動を補償する作用を利用
することができるわけである。
示すように、正屈折力の第1レンズ群(パワーは
φ1 )、正屈折力の第2レンズ群(パワーはφ2 )、及
び、負屈折力の第3レンズ群(パワーはφ3 )からなる
3群ズームレンズにおいて、第2レンズ群を物体側に移
動することによって近距離物点にピントを合わせようと
する方法である。この方法によれば、第1レンズ群と第
2レンズ群間隔及び第2レンズ群と第3レンズ群間隔が
変化することになり、収差の変動を補償する作用を利用
することができるわけである。
【0015】一方で、至近距離をさらに短縮すると、特
定の焦点距離でのフォーカシングレンズの焦点距離は一
定であるが、一般にフォーカシング移動量は、長焦点側
で顕著に増大する。したがって、ここで、さらに工夫を
加えて、収差変動を小さくする必要性が生ずることにな
る。
定の焦点距離でのフォーカシングレンズの焦点距離は一
定であるが、一般にフォーカシング移動量は、長焦点側
で顕著に増大する。したがって、ここで、さらに工夫を
加えて、収差変動を小さくする必要性が生ずることにな
る。
【0016】また、フォーカシングする際に、広角レン
ズ等で採用されているレンズ群間隔を微妙に変化させな
がら像面湾曲を補正すると言う考えは容易に発想される
が、ズームレンズの変倍のための移動とフォーカシング
の移動において独立してカムを持つことは、機構上から
もまた製造誤差積算面でもあまり望ましいものではな
い。
ズ等で採用されているレンズ群間隔を微妙に変化させな
がら像面湾曲を補正すると言う考えは容易に発想される
が、ズームレンズの変倍のための移動とフォーカシング
の移動において独立してカムを持つことは、機構上から
もまた製造誤差積算面でもあまり望ましいものではな
い。
【0017】そこで、本発明では、図1と同様なパワー
配置の3群ズームレンズにおいて、図2に示すように、
フォーカシングレンズ群をなす第2群の最も像面側に、
パワーが比較的に小さいレンズ成分LF (パワーは
φLF)を設け、フォーカシング中にはこれを固定とし、
残りのレンズ群(パワーはφ2F)を物体側へ移動するこ
とによって、フローティングの効果を得ようとするもの
である。
配置の3群ズームレンズにおいて、図2に示すように、
フォーカシングレンズ群をなす第2群の最も像面側に、
パワーが比較的に小さいレンズ成分LF (パワーは
φLF)を設け、フォーカシング中にはこれを固定とし、
残りのレンズ群(パワーはφ2F)を物体側へ移動するこ
とによって、フローティングの効果を得ようとするもの
である。
【0018】さて、次の表−1に、変倍比がそれ程大き
くはない後記の第4実施例の望遠端における無限遠物点
に対する各レンズ群の収差係数を示し、基準値とする。
表−1において、SA3、SA5、SA7は、それぞれ
3次、5次、7次の球面収差係数であり、CMA3、C
MA5は、それぞれ3次、5次のコマ収差係数であり、
AST3、AST5は、それぞれ3次、5次の非点収差
係数であり、DIS3、DIS5は、それぞれ3次、5
次の歪曲収差係数である(以下、同じ。)。
くはない後記の第4実施例の望遠端における無限遠物点
に対する各レンズ群の収差係数を示し、基準値とする。
表−1において、SA3、SA5、SA7は、それぞれ
3次、5次、7次の球面収差係数であり、CMA3、C
MA5は、それぞれ3次、5次のコマ収差係数であり、
AST3、AST5は、それぞれ3次、5次の非点収差
係数であり、DIS3、DIS5は、それぞれ3次、5
次の歪曲収差係数である(以下、同じ。)。
【0019】 表−1 無限遠物点(∞) レンズ群 SA3 SA5 SA7 CMA3 CMA5 1 -0.08670 -0.00974 -0.00132 0.12667 0.02527 2 -0.02523 0.04735 0.02241 -0.05921 0.00013 3 0.11403 -0.03713 -0.02335 -0.06568 -0.03619 総 和 0.00210 0.00048 -0.00226 0.00179 -0.01078 レンズ群 AST3 AST5 DIS3 DIS5 1 -0.03661 -0.00235 0.05643 0.00245 2 0.05276 0.00227 -0.07744 -0.00097 3 -0.01668 -0.00010 0.04883 0.00071 総 和 -0.00053 -0.00018 0.02782 0.00219 。
【0020】次に、表−2に、図2に示す本発明の光学
系において、従来のフォーカシング方法による時の近距
離(−0.5m)での収差係数を示し、また、表−3に
は、本発明によるフォーカシング方法における近距離
(−0.5m)での収差係数を示す。ここで、両者の係
数の比較を厳密に収差レベルで行えるように、高次収差
係数も併記した。これらの表の各群の固有係数と像面で
の総和から、無限遠物点の状態と近距離での性能変化を
評価することができるわけである。
系において、従来のフォーカシング方法による時の近距
離(−0.5m)での収差係数を示し、また、表−3に
は、本発明によるフォーカシング方法における近距離
(−0.5m)での収差係数を示す。ここで、両者の係
数の比較を厳密に収差レベルで行えるように、高次収差
係数も併記した。これらの表の各群の固有係数と像面で
の総和から、無限遠物点の状態と近距離での性能変化を
評価することができるわけである。
【0021】 表−2 近距離物点(-0.5m) 従来のフォーカス方法 レンズ群 SA3 SA5 SA7 CMA3 CMA5 1 -0.05798 -0.00507 -0.00055 0.05811 0.01023 2 -0.04258 0.04639 0.02411 -0.00529 0.01410 3 0.08671 -0.02459 -0.01352 -0.04602 -0.03094 総 和 -0.01385 0.01674 0.01004 0.00680 -0.00661 レンズ群 AST3 AST5 DIS3 DIS5 1 -0.01779 -0.00093 0.03657 0.00110 2 0.03422 0.00135 -0.06202 -0.00039 3 -0.01551 -0.00001 0.04547 0.00035 総 和 0.00092 0.00041 0.02003 0.00107 。
【0022】 表−3 近距離物点(-0.5m) 本発明フォーカス方法 レンズ群 SA3 SA5 SA7 CMA3 CMA5 1 -0.05872 -0.00517 -0.00056 0.06027 0.01063 2 -0.05737 0.04083 0.02244 0.00358 0.01954 3 0.08715 -0.02486 -0.01334 -0.04637 -0.03083 総 和 -0.02894 0.01080 0.00854 0.01747 -0.00067 レンズ群 AST3 AST5 DIS3 DIS5 1 -0.01822 -0.00096 0.03716 0.00114 2 0.03399 0.00139 -0.06226 -0.00041 3 -0.01553 -0.00004 0.04553 0.00037 総 和 0.00024 0.00039 0.02043 0.00110 。
【0023】これらの表より、望遠側で球面収差を初め
とする高次収差の顕著な変動抑制に本発明のフォーカス
方法が効果を発揮していることが明らかである。収差補
正状態の差は、特に球面収差で顕著である。表−2では
3次に比べて高次(SA5、7)が大きく、全体のバラ
ンスが崩れている。これに対して、表−3ではそのよう
なことはなく、バランスがよい。収差図で示すと、それ
ぞれ図3のAとBのようになる。図のAでは、高次の影
響で+側へ倒れ、他の収差との釣り合いもよくない。
とする高次収差の顕著な変動抑制に本発明のフォーカス
方法が効果を発揮していることが明らかである。収差補
正状態の差は、特に球面収差で顕著である。表−2では
3次に比べて高次(SA5、7)が大きく、全体のバラ
ンスが崩れている。これに対して、表−3ではそのよう
なことはなく、バランスがよい。収差図で示すと、それ
ぞれ図3のAとBのようになる。図のAでは、高次の影
響で+側へ倒れ、他の収差との釣り合いもよくない。
【0024】このとき、第2群の最も像面側に配置する
レンズ成分LF のパワーφLFについては、以下の範囲の
値で使用することが望ましい。
レンズ成分LF のパワーφLFについては、以下の範囲の
値で使用することが望ましい。
【0025】 φLF/φW <1.5 ・・・(1) ただし、φW は全系の広角端における屈折力(パワー)
である。
である。
【0026】この条件式(1)を外れると、このレンズ
成分LF のパワーが大きくなり、複数の枚数のレンズで
構成する必要が生ずる。この結果として、レンズ系の全
長が大きくなるので望ましくない。フォーカシングレン
ズ群全体のパワーを大きくすることなしに構成するため
に、(1)式の値を適切に選択することができれば、全
体の収差補正面でも極めて有利になる。このレンズ成分
LF は、フォーカシング中に固定であるから、図4に鏡
筒断面を例示するように、フォーカシングユニットと別
に保持するようにレンズ保持枠を構成すれば、簡単に実
現し得る。ここで、図4の構成と作用を簡単に説明して
おく。
成分LF のパワーが大きくなり、複数の枚数のレンズで
構成する必要が生ずる。この結果として、レンズ系の全
長が大きくなるので望ましくない。フォーカシングレン
ズ群全体のパワーを大きくすることなしに構成するため
に、(1)式の値を適切に選択することができれば、全
体の収差補正面でも極めて有利になる。このレンズ成分
LF は、フォーカシング中に固定であるから、図4に鏡
筒断面を例示するように、フォーカシングユニットと別
に保持するようにレンズ保持枠を構成すれば、簡単に実
現し得る。ここで、図4の構成と作用を簡単に説明して
おく。
【0027】第1群の各レンズ14は、レンズ保持枠1
に固定されている。第2群のレンズ成分LF を除く各レ
ンズ15は、レンズ保持枠4に固定されている。さら
に、第3群の各レンズ16も同様にレンズ保持枠7に固
定されている。第2群のレンズ成分LF は、レンズ保持
枠Aに固定されている。レンズ保持枠1は移動枠10に
固定される。移動枠10にはピン3、レンズ保持枠Aに
はピン6、レンズ保持枠7にはピン9が、それぞれ植立
されている。固定枠11には、光軸方向の長孔が設けら
れていて、各ピン3、6、9がその中を軸方向に摺動自
在になっている。カム環(ズーム環)12には、ズーム
用カム溝が設けられていて、カム環12を軸のまわりに
回動させることにより、各ピン3、6、9が動き、それ
に応じて各群がズーム軌跡を描いて動くことにより、ズ
ーミングが行われる。
に固定されている。第2群のレンズ成分LF を除く各レ
ンズ15は、レンズ保持枠4に固定されている。さら
に、第3群の各レンズ16も同様にレンズ保持枠7に固
定されている。第2群のレンズ成分LF は、レンズ保持
枠Aに固定されている。レンズ保持枠1は移動枠10に
固定される。移動枠10にはピン3、レンズ保持枠Aに
はピン6、レンズ保持枠7にはピン9が、それぞれ植立
されている。固定枠11には、光軸方向の長孔が設けら
れていて、各ピン3、6、9がその中を軸方向に摺動自
在になっている。カム環(ズーム環)12には、ズーム
用カム溝が設けられていて、カム環12を軸のまわりに
回動させることにより、各ピン3、6、9が動き、それ
に応じて各群がズーム軌跡を描いて動くことにより、ズ
ーミングが行われる。
【0028】ところで、レンズ保持枠Aにはフォーカシ
ングロッド13が取り付けられていて、フォーカシング
ロッド13はレンズ保持枠4に設けられた孔に嵌入して
いる。フォーカシングロッド13周囲に巻き付けられた
バネ17により、レンズ保持枠4をレンズ保持枠Aに押
し当てており、ズーミングの際には、両者が一緒に動く
ようになっている。
ングロッド13が取り付けられていて、フォーカシング
ロッド13はレンズ保持枠4に設けられた孔に嵌入して
いる。フォーカシングロッド13周囲に巻き付けられた
バネ17により、レンズ保持枠4をレンズ保持枠Aに押
し当てており、ズーミングの際には、両者が一緒に動く
ようになっている。
【0029】フォーカシングの際には、図示しないフォ
ーカス部材がフォーカス用モータにより動かされて、レ
ンズ保持枠4を左方へ押し、レンズ保持枠4だけがレン
ズ成分LF とは独立にフォーカシングロッド13に沿っ
て繰り出され、フォーカシングが行われる。バネ17が
あるので、押すのを止めれば、レンズ保持枠4は自然に
右方へ戻るので、自由に前後動ができるところで、物体
側より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折力又は負
屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群及び負
屈折力の第4レンズ群で構成された4群ズームレンズに
おいても、レンズ群間隔変化に対する像面への影響は、
基本的に上記3群ズームレンズと同様の光学的性質を有
しており、上記のレンズ成分LF と同様のレンズ成分に
対して同様な方法が適用可能である。
ーカス部材がフォーカス用モータにより動かされて、レ
ンズ保持枠4を左方へ押し、レンズ保持枠4だけがレン
ズ成分LF とは独立にフォーカシングロッド13に沿っ
て繰り出され、フォーカシングが行われる。バネ17が
あるので、押すのを止めれば、レンズ保持枠4は自然に
右方へ戻るので、自由に前後動ができるところで、物体
側より順に、正屈折力の第1レンズ群、正屈折力又は負
屈折力の第2レンズ群、正屈折力の第3レンズ群及び負
屈折力の第4レンズ群で構成された4群ズームレンズに
おいても、レンズ群間隔変化に対する像面への影響は、
基本的に上記3群ズームレンズと同様の光学的性質を有
しており、上記のレンズ成分LF と同様のレンズ成分に
対して同様な方法が適用可能である。
【0030】このことを示すために、まず、図5に正屈
折力の第1レンズ群(パワーはφ1 )、負屈折力の第2
レンズ群(パワーはφ2 )、正屈折力の第3レンズ群
(パワーはφ1 )、及び、負屈折力の第4レンズ群(パ
ワーはφ4 )からなる4群ズームレンズを、また、図6
に正屈折力の第1レンズ群(パワーはφ1 )、正屈折力
の第2レンズ群(パワーはφ2 )、正屈折力の第3レン
ズ群(パワーはφ1 )、及び、負屈折力の第4レンズ群
(パワーはφ4 )からなる4群ズームレンズのパワー配
置を示す。フォーカシングは、フォーカシングレンズ群
をなす第3群の最も像面側に、パワーが比較的に小さい
レンズ成分LF (パワーはφLF)を設け、フォーカシン
グ中にはこれを固定とし、第3群の残りのレンズ群と第
2群を一体に移動することによって、同様にフローティ
ングの効果を得る。
折力の第1レンズ群(パワーはφ1 )、負屈折力の第2
レンズ群(パワーはφ2 )、正屈折力の第3レンズ群
(パワーはφ1 )、及び、負屈折力の第4レンズ群(パ
ワーはφ4 )からなる4群ズームレンズを、また、図6
に正屈折力の第1レンズ群(パワーはφ1 )、正屈折力
の第2レンズ群(パワーはφ2 )、正屈折力の第3レン
ズ群(パワーはφ1 )、及び、負屈折力の第4レンズ群
(パワーはφ4 )からなる4群ズームレンズのパワー配
置を示す。フォーカシングは、フォーカシングレンズ群
をなす第3群の最も像面側に、パワーが比較的に小さい
レンズ成分LF (パワーはφLF)を設け、フォーカシン
グ中にはこれを固定とし、第3群の残りのレンズ群と第
2群を一体に移動することによって、同様にフローティ
ングの効果を得る。
【0031】このことを示すために、後記する変倍比
4.63の高変倍率ズームレンズの第2実施例につい
て、上記表−1から表−3と同様な収差係数を表す表−
4から表−6を示す。
4.63の高変倍率ズームレンズの第2実施例につい
て、上記表−1から表−3と同様な収差係数を表す表−
4から表−6を示す。
【0032】 表−4 無限遠物点(∞) レンズ群 SA3 SA5 SA7 CMA3 CMA5 1 -0.04682 -0.00671 -0.00112 0.04417 0.01216 2 0.24511 0.04398 0.00840 -0.09794 -0.02170 3 -0.25298 -0.01759 0.00057 0.10612 0.02488 4 0.05368 -0.01927 -0.00739 -0.04908 -0.01836 総 和 -0.00101 0.00040 0.00046 0.00327 -0.00303 レンズ群 AST3 AST5 DIS3 DIS5 1 -0.01074 -0.00012 0.02040 0.00018 2 0.01932 0.00035 -0.01654 -0.00016 3 0.00084 0.00005 -0.01358 0.00001 4 -0.00940 -0.00012 0.01614 -0.00003 総 和 0.00000 0.00016 0.00643 -0.00001 。
【0033】 表−5 近距離物点(-0.5m) 従来のフォーカス方法 レンズ群 SA3 SA5 SA7 CMA3 CMA5 1 -0.03080 -0.00323 -0.00039 0.01211 0.00400 2 0.22231 0.04147 0.00851 -0.06510 -0.01445 3 -0.23046 -0.01451 0.00078 0.09470 0.02065 4 0.03604 -0.01075 -0.00342 -0.03104 -0.01387 総 和 -0.00291 0.01297 0.00548 0.01067 -0.00368 レンズ群 AST3 AST5 DIS3 DIS5 1 -0.00358 -0.00002 0.01217 0.00009 2 0.01239 0.00018 -0.01157 -0.00010 3 -0.00167 0.00000 -0.01034 0.00005 4 -0.00882 -0.00014 0.01415 -0.00007 総 和 -0.00168 0.00002 0.00440 -0.00003 。
【0034】 表−6 近距離物点(-0.5m) 本発明フォーカス方法 レンズ群 SA3 SA5 SA7 CMA3 CMA5 1 -0.03159 -0.00336 -0.00041 0.01392 0.00440 2 0.22281 0.04140 0.00846 -0.06560 -0.01453 3 -0.24356 -0.01785 0.00011 0.10232 0.02389 4 0.03658 -0.01094 -0.00332 -0.03169 -0.01381 総 和 -0.01577 0.00925 0.00484 0.01894 -0.00005 レンズ群 AST3 AST5 DIS3 DIS5 1 -0.00375 -0.00002 0.01245 0.00009 2 0.01251 0.00018 -0.01170 -0.00010 3 -0.00194 0.00001 -0.01045 0.00004 4 -0.00883 -0.00014 0.01423 -0.00007 総 和 -0.00201 0.00003 0.00454 -0.00003 。
【0035】これらの表は、本発明のフォーカシング方
法の効果を明確に示すものである。特に高次球面収差の
変動が抑止できる。すなわち、表−5、6においては、
表−1〜3の場合に比較してより高変倍ズームレンズな
ので、フォーカシング方法による差がより明確になる。
表−5では、高次球面収差が非常に大きく、収差図で示
すと、図7Aに示すように、収差カーブは右側へ大きく
倒れてしまう。表−6においては、全体のバランスがと
れており、図7Bに示す収差図にもそれが現れている。
法の効果を明確に示すものである。特に高次球面収差の
変動が抑止できる。すなわち、表−5、6においては、
表−1〜3の場合に比較してより高変倍ズームレンズな
ので、フォーカシング方法による差がより明確になる。
表−5では、高次球面収差が非常に大きく、収差図で示
すと、図7Aに示すように、収差カーブは右側へ大きく
倒れてしまう。表−6においては、全体のバランスがと
れており、図7Bに示す収差図にもそれが現れている。
【0036】そして、この場合、第2レンズ群と第3レ
ンズ群は、フォーカシング時には一体で移動することを
基本としており、第2−3群のズームカム機構を独立に
物体側に繰り出すことで、近距離物点に合焦させること
になる。したがって、第2−3群は、フォーカシングの
み一体化する別の機構によって実現し得る。また、フィ
ールドフラットナーの作用を有する固定レンズ成分LF
は、第3群の最も像面側に配置され、フォーカシング時
は特定の位置に固定され移動はしない。一方で、ズーミ
ング時には、第3レンズ群の一部として、第3レンズ群
の残りの構成レンズ成分と共に移動することになる。な
お、前記条件式(1)はこの4群ズームレンズにも適用
されるものである。
ンズ群は、フォーカシング時には一体で移動することを
基本としており、第2−3群のズームカム機構を独立に
物体側に繰り出すことで、近距離物点に合焦させること
になる。したがって、第2−3群は、フォーカシングの
み一体化する別の機構によって実現し得る。また、フィ
ールドフラットナーの作用を有する固定レンズ成分LF
は、第3群の最も像面側に配置され、フォーカシング時
は特定の位置に固定され移動はしない。一方で、ズーミ
ング時には、第3レンズ群の一部として、第3レンズ群
の残りの構成レンズ成分と共に移動することになる。な
お、前記条件式(1)はこの4群ズームレンズにも適用
されるものである。
【0037】一方、収差補正面では、上記レンズ成分L
F に像面の平坦性を補正する作用があるため、特定の焦
点位置に限らずレンズ成分LF の前までで像面湾曲があ
る程度大きく発生するような収差バランスであっても、
このレンズ成分LF により像面平坦性を得ることが可能
であり、収差補正上の負担が少なくてすむことになる。
この点は大きなメリットとなり、従来、遠方の物点に対
しては性能がよく、近距離物点になると性能劣化が顕著
であったズームレンズの欠点を改善するという点で、大
きな意味を持っている。特に、一眼レフレックスカメラ
以外の用途の光学系では、光学性能面では妥協される傾
向にあったが、本発明によると、設計面で大きな改善を
行い、性能面の余裕を与えることで、製品化時に満足の
得られる画質を提供することが可能である。
F に像面の平坦性を補正する作用があるため、特定の焦
点位置に限らずレンズ成分LF の前までで像面湾曲があ
る程度大きく発生するような収差バランスであっても、
このレンズ成分LF により像面平坦性を得ることが可能
であり、収差補正上の負担が少なくてすむことになる。
この点は大きなメリットとなり、従来、遠方の物点に対
しては性能がよく、近距離物点になると性能劣化が顕著
であったズームレンズの欠点を改善するという点で、大
きな意味を持っている。特に、一眼レフレックスカメラ
以外の用途の光学系では、光学性能面では妥協される傾
向にあったが、本発明によると、設計面で大きな改善を
行い、性能面の余裕を与えることで、製品化時に満足の
得られる画質を提供することが可能である。
【0038】また、本発明のフォーカシング方法を適用
したズームレンズは、以下の近軸的条件式を満足するこ
とが望ましい。
したズームレンズは、以下の近軸的条件式を満足するこ
とが望ましい。
【0039】3群ズームレンズについては、 0.4<φ1 /φW <1.25 ・・・(2) 1.1<φ12/φW <3.0 ・・・(3) 2.85<β3T/β3W<4.0 ・・・(4) ただし、φ1 は、第1レンズ群の屈折力φW は、広角端
での全系の屈折力φ12は、広角端での第1、第2レンズ
群の合成屈折力β3Wは、広角端での第3レンズ群の近軸
横倍率β3Tは、望遠端での第3レンズ群の近軸横倍率で
ある。
での全系の屈折力φ12は、広角端での第1、第2レンズ
群の合成屈折力β3Wは、広角端での第3レンズ群の近軸
横倍率β3Tは、望遠端での第3レンズ群の近軸横倍率で
ある。
【0040】また、4群ズームレンズについては、上記
の(3)式のφ12は、以下の関係で表現することによ
り、同様の関係として考えることができる。
の(3)式のφ12は、以下の関係で表現することによ
り、同様の関係として考えることができる。
【0041】 φ2 =Φ2 +Φ3 −e’23Φ2Φ3 φ12=φ1 +φ2 −e’12φ1 φ2 ここで、Φ2 、Φ3 は、便宜上、それぞれ4群ズームレ
ンズの第2群と第3群のパワー、e’23はそれらの間の
間隔とし、φ2 はこの第2群と第3群の合成パワーであ
る。また、e’12は、第1レンズ群と上記により合成さ
れた群との間の間隔である。
ンズの第2群と第3群のパワー、e’23はそれらの間の
間隔とし、φ2 はこの第2群と第3群の合成パワーであ
る。また、e’12は、第1レンズ群と上記により合成さ
れた群との間の間隔である。
【0042】ただし、4群ズームレンズでは、3群ズー
ムレンズの第2群に相当する第2群と第3群の間のレン
ズ群間隔が可変となっていることに留意する必要があ
る。この関係から、4群ズームレンズでは、望遠端では
レンズ系全長がより短く構成し得るのである。
ムレンズの第2群に相当する第2群と第3群の間のレン
ズ群間隔が可変となっていることに留意する必要があ
る。この関係から、4群ズームレンズでは、望遠端では
レンズ系全長がより短く構成し得るのである。
【0043】上記(2)式は、第1レンズ群のパワーを
規定するもので、変倍比が小さい場合は、特にこの値は
大きくし得る。また、こうした条件下では、第1レンズ
群を特殊低分散ガラス材料からなる単レンズで構成する
ことにも可能である。条件式(2)の下限を越えると、
広角側での倍率色収差に難点を残すこととなる。また、
上限を越えると、第1レンズ群の変倍時の移動量が増大
するので、望遠端でのレンズ系全長が長くなり好ましく
ない。また、第1レンズ群と第3レンズ群の変倍時の移
動量を同じくしてレンズ枠構成を簡単化するような光学
系設計に制約が生ずることにもなる。
規定するもので、変倍比が小さい場合は、特にこの値は
大きくし得る。また、こうした条件下では、第1レンズ
群を特殊低分散ガラス材料からなる単レンズで構成する
ことにも可能である。条件式(2)の下限を越えると、
広角側での倍率色収差に難点を残すこととなる。また、
上限を越えると、第1レンズ群の変倍時の移動量が増大
するので、望遠端でのレンズ系全長が長くなり好ましく
ない。また、第1レンズ群と第3レンズ群の変倍時の移
動量を同じくしてレンズ枠構成を簡単化するような光学
系設計に制約が生ずることにもなる。
【0044】上記(3)式により、第1レンズ群と第2
レンズ群の合成パワーを規定しており、カメラの大きさ
を決定する広角端でのレンズ系全長に関係するものであ
る。このタイプの光学系の全長短縮には、第2レンズ群
のサイズに依存するところが大きく、第1レンズ群のパ
ワーが(2)式の範囲で決定された後に、(3)式によ
り第2レンズ群のパワーと第1、第2レンズ群間の主点
間隔が決定される。この条件式(3)の下限値を越える
と収差補正面で難が生じ、小型化の目的に対して構成レ
ンズ枚数や新素材等の使用が必然的となるため、望まし
くない。また、収差補正上有利になる上限値を越える
と、変倍時の移動量とレンズ系全長が大きくなり、小型
化する本発明の主旨から逸脱することになる。
レンズ群の合成パワーを規定しており、カメラの大きさ
を決定する広角端でのレンズ系全長に関係するものであ
る。このタイプの光学系の全長短縮には、第2レンズ群
のサイズに依存するところが大きく、第1レンズ群のパ
ワーが(2)式の範囲で決定された後に、(3)式によ
り第2レンズ群のパワーと第1、第2レンズ群間の主点
間隔が決定される。この条件式(3)の下限値を越える
と収差補正面で難が生じ、小型化の目的に対して構成レ
ンズ枚数や新素材等の使用が必然的となるため、望まし
くない。また、収差補正上有利になる上限値を越える
と、変倍時の移動量とレンズ系全長が大きくなり、小型
化する本発明の主旨から逸脱することになる。
【0045】上記(4)式は、本発明を適用する光学系
に特徴的な第3レンズ群(4群ズームレンズでは、第4
レンズ群)の変倍時の倍率負担について、望遠端と広角
端での値の比として制限した式である。この下限値より
も大きく下回る場合には、本発明のズームレンズタイプ
より構成が簡単なズーム方式による方がむしろ適してい
る(ただし、超広角を広角端とする場合は、必ずしもこ
のようには言えない。)。また、上限値を越えると、機
構構成上から、製造誤差感度が機械加工精度を越えるレ
ベルとなることが考えられ、口径比も小さくなり、レン
ズ系としての実用性を配慮した結果、与えられた制限で
ある。
に特徴的な第3レンズ群(4群ズームレンズでは、第4
レンズ群)の変倍時の倍率負担について、望遠端と広角
端での値の比として制限した式である。この下限値より
も大きく下回る場合には、本発明のズームレンズタイプ
より構成が簡単なズーム方式による方がむしろ適してい
る(ただし、超広角を広角端とする場合は、必ずしもこ
のようには言えない。)。また、上限値を越えると、機
構構成上から、製造誤差感度が機械加工精度を越えるレ
ベルとなることが考えられ、口径比も小さくなり、レン
ズ系としての実用性を配慮した結果、与えられた制限で
ある。
【0046】
【実施例】次に、本発明の第1〜6実施例について説明
する。各実施例のレンズデータは後記するが、第1実施
例は、焦点距離が39mm〜148mmの光学系であ
り、このクラスではかなりの高変倍率ズームレンズに属
するものである。そのため、変倍時の収差変動ばかりで
なく、フォーカシング時の収差変動が小さく抑えられて
いないと、製品化しても性能面での不満足に結び付き、
市場で受け入れられないことになる。図8に広角端と望
遠端のレンズ断面図を示すように、レンズ群I〜III か
らなる3群ズームレンズであり、第2レンズ群中の最も
像面側に位置するレンズ成分LF が、フォーカシング時
の収差変動を抑える目的で配置されており、第2レンズ
群IIの中のレンズ成分LF 以外のレンズ成分をフォーカ
シング時に繰り出すことにより、近距離物点へ合焦する
ことができる。この時のレンズ成分LF の焦点距離fLF
は、fLF≒∞、つまり、このレンズ成分LF はほぼパワ
ーレスのレンズ成分であることがわかる。広角端、中間
焦点距離及び望遠端において、無限遠物点時及び近距離
−2.0mでの球面収差、非点収差、倍率色収差及び歪
曲収差を各々対比して図14に示す。
する。各実施例のレンズデータは後記するが、第1実施
例は、焦点距離が39mm〜148mmの光学系であ
り、このクラスではかなりの高変倍率ズームレンズに属
するものである。そのため、変倍時の収差変動ばかりで
なく、フォーカシング時の収差変動が小さく抑えられて
いないと、製品化しても性能面での不満足に結び付き、
市場で受け入れられないことになる。図8に広角端と望
遠端のレンズ断面図を示すように、レンズ群I〜III か
らなる3群ズームレンズであり、第2レンズ群中の最も
像面側に位置するレンズ成分LF が、フォーカシング時
の収差変動を抑える目的で配置されており、第2レンズ
群IIの中のレンズ成分LF 以外のレンズ成分をフォーカ
シング時に繰り出すことにより、近距離物点へ合焦する
ことができる。この時のレンズ成分LF の焦点距離fLF
は、fLF≒∞、つまり、このレンズ成分LF はほぼパワ
ーレスのレンズ成分であることがわかる。広角端、中間
焦点距離及び望遠端において、無限遠物点時及び近距離
−2.0mでの球面収差、非点収差、倍率色収差及び歪
曲収差を各々対比して図14に示す。
【0047】さて、この第1実施例に戻ると、広角端で
のレンズ系全長(第1面からフィルム面までの距離)が
約82mm弱であり、望遠端での球面収差が近距離で若
干ではあるがその輪帯で大きくなっているものの、非点
収差の変動がこれと同様であることにより、光学性能は
安定して良好である。
のレンズ系全長(第1面からフィルム面までの距離)が
約82mm弱であり、望遠端での球面収差が近距離で若
干ではあるがその輪帯で大きくなっているものの、非点
収差の変動がこれと同様であることにより、光学性能は
安定して良好である。
【0048】また、第3レンズ群中には樹脂による非球
面の使用を行っており、像面湾曲の補正に大きな効果を
得ている。なお、非球面を第2レンズ群中に用いると、
球面収差の補正に効果を得ることができることは明らか
である。
面の使用を行っており、像面湾曲の補正に大きな効果を
得ている。なお、非球面を第2レンズ群中に用いると、
球面収差の補正に効果を得ることができることは明らか
である。
【0049】第2実施例は、焦点距離38mm〜176
mmのレンズ群I〜IVからなる4群ズームレンズ光学系
であり、変倍比を若干上げて望遠端での口径比を小さく
するようにしたものである。レンズ系の構成は、第1実
施例とほぼ同様である。図9にレンズ断面図を示し、図
15に無限遠物点と−2.0m近距離物点に対応する図
14と同様の収差図を示す。フォーカシングについて
は、図5に示す方法で行う。この時のfLF=−199
8.96である。収差図から明らかなように、収差変動
は小さく抑えられている。特に望遠端での近距離はバラ
ンスが良好であり、高倍率撮影に有効である。
mmのレンズ群I〜IVからなる4群ズームレンズ光学系
であり、変倍比を若干上げて望遠端での口径比を小さく
するようにしたものである。レンズ系の構成は、第1実
施例とほぼ同様である。図9にレンズ断面図を示し、図
15に無限遠物点と−2.0m近距離物点に対応する図
14と同様の収差図を示す。フォーカシングについて
は、図5に示す方法で行う。この時のfLF=−199
8.96である。収差図から明らかなように、収差変動
は小さく抑えられている。特に望遠端での近距離はバラ
ンスが良好であり、高倍率撮影に有効である。
【0050】第3実施例は、焦点距離が38.0mm〜
150mmのレンズ群I〜IVからなる4群ズームレンズ
光学系であり、通常の撮影を満たす範囲で高性能化と汎
用性を備えたズームレンズを意図したものである。図1
0にレンズ断面図を、図16に収差図を示す。レンズ系
の構成は、ほぼ前記実施例と同様である。収差図から、
何れの焦点域でも近距離であっても、光学性能が安定し
て実用化レベルにあることがわかる。本実施例の特徴
は、望遠端における口径比が大きくなっていることであ
る。
150mmのレンズ群I〜IVからなる4群ズームレンズ
光学系であり、通常の撮影を満たす範囲で高性能化と汎
用性を備えたズームレンズを意図したものである。図1
0にレンズ断面図を、図16に収差図を示す。レンズ系
の構成は、ほぼ前記実施例と同様である。収差図から、
何れの焦点域でも近距離であっても、光学性能が安定し
て実用化レベルにあることがわかる。本実施例の特徴
は、望遠端における口径比が大きくなっていることであ
る。
【0051】第4実施例では、焦点距離が36.2mm
〜131mmのレンズ群I〜III からなる3群ズームレ
ンズ光学系であり、変倍比を小さくしたことで、変倍域
で安定した性能を得ることができる。図11にレンズ断
面図を、図17に収差図を示す。この時、レンズ成分L
F の焦点距離は、fLF=−5459.76である。
〜131mmのレンズ群I〜III からなる3群ズームレ
ンズ光学系であり、変倍比を小さくしたことで、変倍域
で安定した性能を得ることができる。図11にレンズ断
面図を、図17に収差図を示す。この時、レンズ成分L
F の焦点距離は、fLF=−5459.76である。
【0052】第5実施例では、焦点距離が29.2mm
〜54mmのレンズ群I〜IVからなる4群ズームレンズ
光学系であり、広角端の画角が広く、この焦点距離での
倍率色収差補正に難点が生ずることがあり、そのため、
本実施例では図12に示す構成をとり、非球面の有効利
用をすることで、高性能化を狙っている。この例も4群
ズームレンズであり、第7面(第2レンズ群II中)と第
18面(第4レンズ群IV中)に非球面を採用している。
この時のfLF=77.294であり、これまでの実施例
と比較してよりパワーが大きく、収差補正面で各焦点位
置での補正作用も担っている。図18に収差図を示すよ
うに、各焦点距離と近距離での収差バランスが良好であ
り、収差変動は極めて小さいことがわかる。
〜54mmのレンズ群I〜IVからなる4群ズームレンズ
光学系であり、広角端の画角が広く、この焦点距離での
倍率色収差補正に難点が生ずることがあり、そのため、
本実施例では図12に示す構成をとり、非球面の有効利
用をすることで、高性能化を狙っている。この例も4群
ズームレンズであり、第7面(第2レンズ群II中)と第
18面(第4レンズ群IV中)に非球面を採用している。
この時のfLF=77.294であり、これまでの実施例
と比較してよりパワーが大きく、収差補正面で各焦点位
置での補正作用も担っている。図18に収差図を示すよ
うに、各焦点距離と近距離での収差バランスが良好であ
り、収差変動は極めて小さいことがわかる。
【0053】第6実施例は、焦点距離36mm〜13
1.5mmの光学系をレンズ群I〜IVからなる4群ズー
ムレンズで構成した例であり、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III 間の間隔の変倍時の変化量が小さいことか
ら、収差補正面でこの点が寄与しており、容易に3群ズ
ームレンズに構成できると推察できるように、基本的に
は、同様の効果が得られることがわかる。ここで、図1
3にレンズ断面図を、図19に収差図を示す。
1.5mmの光学系をレンズ群I〜IVからなる4群ズー
ムレンズで構成した例であり、第2レンズ群IIと第3レ
ンズ群III 間の間隔の変倍時の変化量が小さいことか
ら、収差補正面でこの点が寄与しており、容易に3群ズ
ームレンズに構成できると推察できるように、基本的に
は、同様の効果が得られることがわかる。ここで、図1
3にレンズ断面図を、図19に収差図を示す。
【0054】次の、各実施例のレンズデータを示すが、
以下において、記号は、上記の外、fは全系の焦点距
離、FNOはFナンバー、ωは半画角、fB はバックフォ
ーカス、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d1 、
d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズ
のd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数で
あり、また、非球面形状は、光軸方向をx、光軸に直交
する方向をyとした時、次の式で表される。
以下において、記号は、上記の外、fは全系の焦点距
離、FNOはFナンバー、ωは半画角、fB はバックフォ
ーカス、r1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d1 、
d2 …は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズ
のd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数で
あり、また、非球面形状は、光軸方向をx、光軸に直交
する方向をyとした時、次の式で表される。
【0055】x=(y2/r)/[1+{1-P( y2/r2)}
1/2 ] +A4y4 +A6y6 +A8y8 +A10 y10 ただし、rは近軸曲率半径、Pは円錐係数、A4、A6、A8
は非球面係数である。
1/2 ] +A4y4 +A6y6 +A8y8 +A10 y10 ただし、rは近軸曲率半径、Pは円錐係数、A4、A6、A8
は非球面係数である。
【0056】 第1実施例 f = 39.0〜 80.9〜 148.5 FNO= 4.58〜 6.20〜 8.68 ω = 28.9〜 14.9〜 8.3° fB = 9.68〜 40.53〜 91.44 r1 = -316.3761 d1 = 1.3400 nd1 =1.83400 νd1 =37.16 r2 = 37.7799 d2 = 0.8432 r3 = 55.0945 d3 = 3.1600 nd2 =1.61405 νd2 =54.95 r4 = -586.4745 d4 = 0.1847 r5 = 29.8948 d5 = 4.9000 nd3 =1.53996 νd3 =59.57 r6 = -115.6637 d6 =(可変) r7 = -37.4745 d7 = 1.1800 nd4 =1.78590 νd4 =44.18 r8 = 21.1223 d8 = 0.9701 r9 = 36.2884 d9 = 2.6500 nd5 =1.78472 νd5 =25.71 r10= -45.5730 d10= 2.3180 r11= -22.6975 d11= 1.3000 nd6 =1.63854 νd6 =55.38 r12= -27.7381 d12= 4.0650 r13= ∞.(絞り) d13= 4.0859 r14= -182.3473 d14= 2.0800 nd7 =1.68893 νd7 =31.08 r15= -194.6074 d15= 0.4088 r16= 100.1782 d16= 2.3800 nd8 =1.54739 νd8 =53.55 r17= -36.4417 d17= 1.3474 r18= 112.2452 d18= 1.2900 nd9 =1.78472 νd9 =25.71 r19= 19.0879 d19= 4.2650 nd10=1.58313 νd10=59.36 r20= -28.1382 d20= 1.6500 r21= -20.0777 d21= 1.7100 nd11=1.72600 νd11=53.56 r22= -20.7925 d22=(可変) r23= -42.0853 d23= 3.1200 nd12=1.84666 νd12=23.78 r24= -22.8307 d24= 2.3287 r25= -18.1063(非球面) d25= 0.8600 nd13=1.51742 νd13=52.41 r26= -18.2961 d26= 1.5000 nd14=1.77250 νd14=49.66 r27= 89.0676 非球面係数 第25面 P =1 A4 = 0.15094×10-4 A6 = 0.36466×10-7 A8 =-0.40180×10-10 A10 = 0.56431×10-12 。
【0057】 第2実施例 f = 38.0〜 82.8〜 176.0 FNO= 4.62〜 7.53〜 11.15 ω = 29.6〜 14.6〜 6.9° fB = 6.18〜 38.03〜106.05 r1 = -8204.4298 d1 = 1.4500 nd1 =1.83400 νd1 =37.16 r2 = 32.1497 d2 = 0.8500 r3 = 47.5851 d3 = 3.2000 nd2 =1.61405 νd2 =54.95 r4 = -1942.9777 d4 = 0.2150 r5 = 26.3265 d5 = 5.0000 nd3 =1.53996 νd3 =59.57 r6 = -200.2508 d6 =(可変) r7 = -39.1402 d7 = 1.3000 nd4 =1.78590 νd4 =44.18 r8 = 20.1050 d8 = 0.6478 r9 = 33.8748 d9 = 2.6500 nd5 =1.78472 νd5 =25.68 r10= -38.3830 d10= 1.2259 r11= -29.0561 d11= 1.3000 nd6 =1.61405 νd6 =54.95 r12= -36.4855 d12=(可変) r13= ∞.(絞り) d13= 4.0000 r14= -92.6144 d14= 2.1000 nd7 =1.68893 νd7 =31.08 r15= -322.7288 d15= 0.3250 r16= 88.7094 d16= 2.2000 nd8 =1.54739 νd8 =53.55 r17= -33.9960 d17= 0.5862 r18= 209.5506 d18= 1.3000 nd9 =1.78472 νd9 =25.71 r19= 21.0222 d19= 4.0000 nd10=1.58913 νd10=60.97 r20= -25.0062 d20= 1.0000 r21= -19.2691 d21= 1.7000 nd11=1.74100 νd11=52.68 r22= -20.2562 d22=(可変) r23= -36.6191 d23= 3.1500 nd12=1.84666 νd12=23.78 r24= -21.2860 d24= 2.7816 r25= -16.1349(非球面) d25= 0.1000 nd13=1.51742 νd13=52.41 r26= -16.8308 d26= 1.5000 nd14=1.77250 νd14=49.66 r27= 177.9701 非球面係数 第25面 P =1 A4 = 0.25779×10-4 A6 = 0.78006×10-7 A8 =-0.15033×10-9 A10 = 0.17915×10-11 。
【0058】第3実施例 f = 38.0〜 81.5〜 150.0 FNO= 4.62〜 6.24〜 8.81 ω = 29.6〜 14.9〜 8.2° fB = 9.46〜 41.78〜 93.55 r1 = -531.9150 d1 = 1.4500 nd1 =1.83400 νd1 =37.16 r2 = 36.7581 d2 = 0.8500 r3 = 54.0975 d3 = 3.2000 nd2 =1.61405 νd2 =54.95 r4 = -710.7728 d4 = 0.2150 r5 = 28.8796 d5 = 5.0000 nd3 =1.53996 νd3 =59.57 r6 = -126.5198 d6 =(可変) r7 = -35.3558 d7 = 1.3000 nd4 =1.78590 νd4 =44.18 r8 = 20.9761 d8 = 1.0031 r9 = 40.6555 d9 = 2.6500 nd5 =1.78472 νd5 =25.71 r10= -41.9853 d10= 2.2155 r11= -23.5923 d11= 1.3000 nd6 =1.63854 νd6 =55.38 r12= -27.9570 d12=(可変) r13= ∞.(絞り) d13= 4.0000 r14= -167.5276 d14= 2.1000 nd7 =1.68893 νd7 =31.08 r15= -192.1174 d15= 0.3250 r16= 144.5763 d16= 2.2000 nd8 =1.54739 νd8 =53.55 r17= -35.1160 d17= 1.3859 r18= 99.6476 d18= 1.3000 nd9 =1.78472 νd9 =25.71 r19= 19.5849 d19= 4.0000 nd10=1.58313 νd10=59.36 r20= -26.8188 d20= 1.0000 r21= -20.3106 d21= 1.7000 nd11=1.74100 νd11=52.68 r22= -20.9455 d22=(可変) r23= -39.8644 d23= 3.1500 nd12=1.84666 νd12=23.78 r24= -22.9355 d24= 2.3185 r25= -18.8212(非球面) d25= 0.8500 nd13=1.51742 νd13=52.41 r26= -19.0277 d26= 1.5000 nd14=1.77250 νd14=49.66 r27= 85.3632 非球面係数 第25面 P =1 A4 = 0.12231×10-4 A6 = 0.29324×10-7 A8 =-0.91602×10-10 A10 = 0.62671×10-12 。
【0059】第4実施例 f = 36.2〜 68.0〜 131.0 FNO= 3.60〜 5.65〜 7.42 ω = 30.8〜 17.6〜 9.4° fB = 9.78〜 32.68〜 81.23 r1 = -86.8576 d1 = 0.9500 nd1 =1.83400 νd1 =37.16 r2 = 41.4110 d2 = 0.9080 r3 = 51.8432 d3 = 3.2800 nd2 =1.65844 νd2 =50.86 r4 = -137.6627 d4 = 0.1200 r5 = 33.2481 d5 = 4.5600 nd3 =1.51823 νd3 =58.96 r6 = -86.0513 d6 =(可変) r7 = -56.6012 d7 = 0.5000 nd4 =1.78590 νd4 =44.18 r8 = 19.1893 d8 = 0.8890 r9 = 36.0325 d9 = 2.7900 nd5 =1.78470 νd5 =26.22 r10= -47.5157 d10= 3.2380 r11= -21.0043 d11= 1.3300 nd6 =1.65830 νd6 =53.44 r12= -26.9041 d12= 4.5520 r13= ∞.(絞り) d13= 4.1200 r14= -110.2549 d14= 2.1300 nd7 =1.68893 νd7 =31.08 r15= -69.7784 d15= 0.5940 r16= 139.7565 d16= 2.9700 nd8 =1.54739 νd8 =53.55 r17= -32.6632 d17= 1.2060 r18= 161.2610 d18= 1.1100 nd9 =1.78472 νd9 =25.71 r19= 18.7929 d19= 5.1500 nd10=1.58313 νd10=59.36 r20= -28.0029 d20= 0.7190 r21= -20.9845 d21= 1.6700 nd11=1.74100 νd11=52.68 r22= -21.8084 d22=(可変) r23= -49.7366 d23= 3.0300 nd12=1.84666 νd12=23.78 r24= -24.4370 d24= 2.7250 r25= -17.5797(非球面) d25= 0.6500 nd13=1.52492 νd13=51.77 r26= -18.2786 d26= 1.0000 nd14=1.77250 νd14=49.66 r27= 71.7600 非球面係数 第25面 P =1 A4 = 0.21637×10-4 A6 = 0.49594×10-7 A8 =-0.10228×10-11 A10 = 0.56359×10-12 。
【0060】第5実施例 f = 29.2〜 37.0〜 54.0 FNO= 4.60〜 5.11〜 6.30 ω = 36.5〜 30.3〜 21.8° fB = 5.02〜 11.53〜 27.41 r1 = -26.4534 d1 = 1.0000 nd1 =1.83400 νd1 =37.16 r2 = -881.8774 d2 = 0.4200 r3 = -278.5753 d3 = 3.6189 nd2 =1.69680 νd2 =56.49 r4 = -24.7811 d4 = 0.5000 r5 = 27.8321 d5 = 1.6197 nd3 =1.69680 νd3 =56.49 r6 = 67.7204 d6 =(可変) r7 = -54.9522(非球面) d7 = 3.0703 nd4 =1.78800 νd4 =47.38 r8 = 9.9882 d8 = 4.4827 nd5 =1.83400 νd5 =37.16 r9 = -111.8670 d9 =(可変) r10= ∞.(絞り) d10= 4.1130 r11= -530.8542 d11= 3.8073 nd6 =1.61405 νd6 =54.95 r12= -8.8197 d12= 0.5000 nd7 =1.84666 νd7 =23.88 r13= -17.3752 d13= 0.5000 r14= -42.6880 d14= 1.1971 nd8 =1.64000 νd8 =60.09 r15= -23.1652 d15=(可変) r16= -23.7219 d16= 2.3041 nd9 =1.84666 νd9 =23.88 r17= -15.7393 d17= 2.3156 r18= -14.1806(非球面) d18= 0.5000 nd10=1.64000 νd10=60.09 r19= -87.5074 d19= 2.0761 r20= -27.9339 d20= 0.5500 nd11=1.60311 νd11=60.70 r21= 334.4222 非球面係数 第7面 P =1 A4 =-0.24960×10-4 A6 = 0.97359×10-7 A8 =-0.34211×10-8 A10 = 0.24291×10−10 第18面 P =1 A4 = 0.76581×10-5 A6 =-0.54028×10-7 A8 = 0.14985×10-8 A10 =-0.73315×10-11 。
【0061】第6実施例 f = 36.0〜 68.8〜 131.5 FNO= 4.62〜 5.80〜 7.50 ω = 30.9〜 17.5〜 9.3° fB = 9.78〜 34.28〜 83.34 r1 = -179.8187 d1 = 1.0919 nd1 =1.83400 νd1 =37.16 r2 = 38.4651 d2 = 0.8788 r3 = 49.9828 d3 = 3.1628 nd2 =1.61720 νd2 =54.04 r4 = -279.9562 d4 = 0.1998 r5 = 30.1522 d5 = 4.7290 nd3 =1.51823 νd3 =58.96 r6 = -112.6403 d6 =(可変) r7 = -42.9353 d7 = 0.7101 nd4 =1.78590 νd4 =44.18 r8 = 19.2434 d8 = 1.0696 r9 = 38.2064 d9 = 2.7010 nd5 =1.78472 νd5 =25.71 r10= -44.0457 d10= 2.6789 r11= -21.2365 d11= 1.2931 nd6 =1.63854 νd6 =55.38 r12= -27.2568 d12=(可変) r13= ∞.(絞り) d13= 4.0108 r14= -402.5078 d14= 2.1024 nd7 =1.68893 νd7 =31.08 r15= -97.7116 d15= 0.3479 r16= 107.4156 d16= 2.6354 nd8 =1.54739 νd8 =53.55 r17= -33.2395 d17= 1.5238 r18= 193.3836 d18= 1.2076 nd9 =1.78472 νd9 =25.71 r19= 18.0304 d19= 4.6310 nd10=1.58313 νd10=59.36 r20= -27.2813 d20= 0.9453 r21= -19.4411 d21= 1.6868 nd11=1.74100 νd11=52.68 r22= -20.1265 d22=(可変) r23= -47.2575 d23= 3.0383 nd12=1.84666 νd12=23.78 r24= -23.6858 d24= 2.4178 r25= -17.7464(非球面) d25= 0.7957 nd13=1.50137 νd13=56.40 r26= -18.0796 d26= 0.6371 nd14=1.77250 νd14=49.66 r27= 74.5122 非球面係数 第25面 P =1 A4 = 0.19070×10-4 A6 = 0.49353×10-7 A8 =-0.16021×10-10 A10 = 0.58494×10-12 。
【0062】以上、第1実施例から第6実施例の全系の
屈折力φW 、レンズ成分LF の屈折力φLF、及び、前記
条件式(1)から(4)に対応するパラメータの値を次
の表−7に示す。
屈折力φW 、レンズ成分LF の屈折力φLF、及び、前記
条件式(1)から(4)に対応するパラメータの値を次
の表−7に示す。
【0063】
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の近距離収
差変動の少ない高変倍率ズームレンズによれば、従来の
本出願人提案による高変倍率ズームレンズのフォーカシ
ング群に、フォーカシング中固定のレンズ成分を配置す
ることによって、近距離まで極めて安定した性能を有す
る光学系を容易に実現することが可能である。これによ
り、近距離に弱いと言われる写真カメラ用ズームレンズ
の性能向上が達成でき、新しい市場の開拓も可能であ
る。
差変動の少ない高変倍率ズームレンズによれば、従来の
本出願人提案による高変倍率ズームレンズのフォーカシ
ング群に、フォーカシング中固定のレンズ成分を配置す
ることによって、近距離まで極めて安定した性能を有す
る光学系を容易に実現することが可能である。これによ
り、近距離に弱いと言われる写真カメラ用ズームレンズ
の性能向上が達成でき、新しい市場の開拓も可能であ
る。
【図1】本発明の前提の基本フォーカシング方法を説明
するための3群ズームレンズのパワー配置を示すための
図である。
するための3群ズームレンズのパワー配置を示すための
図である。
【図2】本発明によるフォーカシング方法を3群ズーム
レンズに適用した場合のパワー配置を示すための図であ
る。
レンズに適用した場合のパワー配置を示すための図であ
る。
【図3】3群ズームレンズに従来のフォーカシング方法
を適用した場合と本発明によるフォーカシング方法を提
供した場合の近距離時の収差図である。
を適用した場合と本発明によるフォーカシング方法を提
供した場合の近距離時の収差図である。
【図4】本発明によるフォーカシング方法を採用した3
群ズームレンズの鏡筒構造の1例を示す断面図である。
群ズームレンズの鏡筒構造の1例を示す断面図である。
【図5】本発明によるフォーカシング方法を第2レンズ
群が負の4群ズームレンズに適用した場合のパワー配置
を示すための図である。
群が負の4群ズームレンズに適用した場合のパワー配置
を示すための図である。
【図6】本発明によるフォーカシング方法を第2レンズ
群が正の4群ズームレンズに適用した場合のパワー配置
を示すための図である。
群が正の4群ズームレンズに適用した場合のパワー配置
を示すための図である。
【図7】4群ズームレンズに従来のフォーカシング方法
を適用した場合と本発明によるフォーカシング方法を提
供した場合の近距離時の収差図である。
を適用した場合と本発明によるフォーカシング方法を提
供した場合の近距離時の収差図である。
【図8】第1実施例の広角端と望遠端のレンズ断面図で
ある。
ある。
【図9】第2実施例の広角端と望遠端のレンズ断面図で
ある。
ある。
【図10】第3実施例の広角端と望遠端のレンズ断面図
である。
である。
【図11】第4実施例の広角端と望遠端のレンズ断面図
である。
である。
【図12】第5実施例の広角端と望遠端のレンズ断面図
である。
である。
【図13】第6実施例の広角端と望遠端のレンズ断面図
である。
である。
【図14】第1実施例の収差図である。
【図15】第2実施例の収差図である。
【図16】第3実施例の収差図である。
【図17】第4実施例の収差図である。
【図18】第5実施例の収差図である。
【図19】第6実施例の収差図である。
LF …フォーカシング群中のフォーカシング中固定のレ
ンズ成分 I …第1レンズ群 II …第2レンズ群 III …第3レンズ群 IV …第4レンズ群
ンズ成分 I …第1レンズ群 II …第2レンズ群 III …第3レンズ群 IV …第4レンズ群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−153511(JP,A) 特開 平2−73211(JP,A) 特開 平2−287507(JP,A) 特開 平2−207210(JP,A) 特開 昭58−178317(JP,A) 特開 平2−244110(JP,A) 特開 昭63−205629(JP,A) 特開 昭63−89813(JP,A) 特開 昭61−258217(JP,A) 特開 平3−17609(JP,A) 特開 昭54−29659(JP,A) 実開 昭62−76313(JP,U) (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 (1)
- 【請求項1】 物体側より順に、正屈折力の第1レンズ
群、正屈折力の第2レンズ群及び負屈折力の第3レンズ
群で構成され、広角端より望遠端への変倍は、各レンズ
群を物体側に移動することによって行い、下記条件
(2)、(3)、(4)を満足することを特徴とする近
距離収差変動の少ない高変倍率ズームレンズ。 0.4<φ1 /φW <1.25 ・・・(2) 1.1<φ12/φW <3.0 ・・・(3) 2.85<β3T/β3W<4.0 ・・・(4) ただし、φ1 は、第1レンズ群の屈折力、 φW は、広角端での全系の屈折力、 φ12は、広角端での第1、第2レンズ群の合成屈折力、 β3Wは、広角端での第3レンズ群の近軸横倍率、 β3Tは、望遠端での第3レンズ群の近軸横倍率である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016109A JP3060118B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 近距離収差変動の少ない高変倍率ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016109A JP3060118B2 (ja) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | 近距離収差変動の少ない高変倍率ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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