JP2546293B2 - 小型のズームレンズ - Google Patents

小型のズームレンズ

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JP2546293B2 JP62251078A JP25107887A JP2546293B2 JP 2546293 B2 JP2546293 B2 JP 2546293B2 JP 62251078 A JP62251078 A JP 62251078A JP 25107887 A JP25107887 A JP 25107887A JP 2546293 B2 JP2546293 B2 JP 2546293B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は小型のズームレンズに関し、特にレンズシャ
ッターカメラ、ビデオカメラ等に好適な、所定のバック
フォーカスを有したレンズ全長(第1レンズ面から結像
面までの距離)の短い小型のズームレンズに関するもの
である。
(従来の技術) 最近、レンズシャッターカメラ、ビデオカメラ等の小
型化に伴いレンズ全長の短い小型のズームレンズが要望
されている。特にレンズシャッターカメラ等のレンズ交
換を行なわない小型カメラの分野でもズームレンズの装
着が望まれ、従来用いていた単焦点レンズと同程度の長
さの小型のズームレンズが要望されている。
通常、レンズシャッターカメラで多用されている標準
画角(撮影画角2ω=47度で35mmスチールカメラに換算
すると焦点距離50mm程度)を含むズームレンズは、例え
ば特公昭49−29146号公報をはじめ多数提案されてい
る。この種のズームレンズは物体側より順に負の屈折力
の第1レンズ群と正の屈折力の第2レンズ群の2つのレ
ンズ群より構成し両レンズ群の間隔を変えて変倍するも
のであるが、物体側より順に負と正の屈折力配置となっ
ている為に、バックフォーカスが比較的長くなり一眼レ
フレックスカメラとしては好ましい構成であるがレンズ
シャッターカメラとしてはレンズ全長が長すぎる傾向が
あった。
本出願人は先に特開昭57−201213号公報において、物
体側より順に正の屈折力の第1レンズ群と負の屈折力の
第2レンズ群の2つのレンズ群で構成し、両レンズ群の
間隔を換えて変倍する小型のズームレンズを提案した。
同公報においては物体側より順に正、負の屈折力配置を
採用している為に、バックフォーカスを比較的短くし、
しかもレンズ全長の短いズームレンズを達成している。
このズームレンズにおいて、第1,第2レンズ群双方の
屈折力を強めれば変倍における各レンズ群の移動量が少
なくなり、更にレンズ全長の短縮化が可能となる。
しかしながら、レンズ群の屈折力を強めると変倍に伴
う収差変動が大きくなり、これを良好に補正するのが困
難となってくる。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は物体側より順に正、正、そして負の屈折力の
第1,第2,第3レンズ群の3つのレンズ群を有し、各レン
ズ群を一定条件のもとで移動させて変倍を行うと共に各
レンズ群の倍率及び屈折力等を適切に設定することによ
り変倍に伴う収差変動を良好に補正し、レンズ全長の短
縮化を図った小型のズームレンズの提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 物体側から順に正の屈折力の第1レンズ群、正の屈折
力の第2レンズ群、そして負の屈折力の第3レンズ群の
3つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を前
記第1レンズ群と第3レンズ群を一体的に移動させ、前
記第2レンズ群を非直線的に移動させて行い、前記第2,
第3レンズ群の任意の変倍位置での倍率を各々β2,β
3、前記第1,第2,第3レンズ群の焦点距離を各々F1,F2,
F3、前記第1,第2レンズ群の総合の広角端と望遠端での
焦点距離を各々F12W,F12T、全系の広角端における焦点
距離をFwとしたとき 2.5<β3/β2<5.5 ……(1) 1<F1/Fw<3 ……(2) 0.5<F2/Fw<2 ……(3) −2<F3/Fw<−0.5 ……(4) 0.4<F12W/Fw<1.2 ……(5) 0.5<F12T/Fw<2 ……(6) なる条件を満足することである。
(実施例) 第1図から第3図は順に本発明の数値実施例1〜3の
レンズ断面図である。
同図において(A)は広角端、(B)は望遠端を示
す。図中、Iは正の屈折力の第1レンズ群、IIは正の屈
折力の第2レンズ群、IIIは負の屈折力の第3レンズ群
である。
広角端から望遠端への変倍に際して第1,第3レンズ群
を一体的に物体側へ繰り出し変倍を行い、第2レンズ群
を物体側へ第1,第3レンズ群の移動量よりも少なく、か
つ非直線的に移動させて変倍に伴う像面変動の補正を行
っている。
本実施例ではこのようなズームタイプ、及び屈折力配
置を採用することにより、変倍を行う為の移動機構の簡
素化を図りつつレンズ全長の短縮化、特に広角側でのレ
ンズ全長の短縮化を図っている。
そして、前述の各条件式を満足するように各レンズ群
の光学諸特性を特定することにより、レンズ全長の短縮
化を図りつつ、変倍に伴う諸収差の変動を良好に補正し
ている。次に前述の各条件式の技術的意味について説明
する。
本発明では第3レンズ群に比べて第2レンズ群の方を
変倍における移動量を少なくし、第3レンズ群を多く移
動させ、変倍比を多く負担をさせた方が収差補正上望ま
しい。
条件式(1)の下限値を越えると第2レンズ群の変倍
倍率が大きくなりすぎ移動量を大きくする必要が生じ、
望遠端でのレンズ全長が長くなり適当でない。又、条件
式(1)の上限値を越えると第3レンズ群の変倍倍率が
大きくなり第3レンズ群の移動量が大きくなり第2レン
ズ群と第3レンズ群との間隔を予め大きくしておく必要
がありレンズ全長が長くなってくるので適当でない。
条件式(2),(3),(4)は各レンズ群の焦点距
離に関し、変倍の際の収差変動を少なくしつつレンズ系
全体の小型化を図るものである。
条件式(2),(3)の上限、若しくは条件式(4)
の下限を越えて各レンズ群の焦点距離が長くなりすぎる
とレンズ系全体が大型化するばかりでなく変倍の際の各
レンズ群の移動量が大きくなり小型化を図るには適当で
ない。
又、条件式(2),(3)の下限、若しくは条件式
(4)の上限を越えて各レンズ群の焦点距離が短くなり
すぎると各レンズ群の位置敏感度がきびしくなると共に
変倍における収差変動が大きくなり適当でない。
条件式(5),(6)は広角端及び望遠端での第1レ
ンズ群と第2レンズ群の合成焦点距離に関し、条件式
(5)の上限を越えると広角端で第2レンズ群と第3レ
ンズ群との間隔が狭くなりすぎ望遠端へ移動するための
空間が少なくなり適当でない。
又、下限を越えると広角端での第2レンズ群と第3レ
ンズ群との間隔が必要以上に大きくなりすぎレンズ全長
が増大してくるので適当でない。
又、条件式(6)の上限を越えると第3レンズ群の移
動に対する変倍が途中で減倍となり効果的に変倍をする
のが難しくなり適当でない。又、下限を越えると第3レ
ンズ群の負の屈折力が強くなりすぎ像面が補正過剰とな
ってくるので適当でない。
尚、本実施例において変倍に伴う収差変動を更に良好
に補正する為には、軸上光束と軸外光束がなるべく混在
しないレンズ面、例えば第1レンズ群近傍に絞りを配置
したとき第2レンズ群、又は/及び第3レンズ群に非球
面を施すのが良い。
一般に本実施例のような屈折力配置のレンズ系におい
ては、広角側で球面収差が補正不足傾向となる。この
為、前述の条件を満たすレンズ面にレンズ周辺部に向か
って正の屈折力が弱く、又は負の屈折力が強くなる形状
の非球面を施せば、軸上収差と軸外収差を各々独立に補
正することができるので好ましい。
第7図(A),(B)は本実施例において各レンズ群
に入射する軸上光束hと軸外光束hの進行状態を示した
説明図である。同図において(A)は広角端、(B)は
望遠端である。又、SPは絞りである。
同図に示すように軸上光束hと軸外光束hが合致しな
く、しかも軸外光束hがレンズ面に高く入射するのは第
2レンズ群と第3レンズ群となる。従って、これらのレ
ンズ群の中のレンズ面に非球面を施せば、球面収差と他
の軸外収差の双方を独立に補正することができる為、全
ての諸収差をバランス良く補正することができる。
又、本実施例において、更に収差補正上好ましくは物
体側より順に第1レンズ群を両レンズ面が凸面の第11レ
ンズ、両レンズ面が凹面の第12レンズ、そして像面側へ
凸面を向けた正の屈折力のメニスカス状の第13レンズの
3つのレンズより構成し、特に負の屈折力の第12レンズ
を設けることにより変倍における軸上及び軸外色収差や
像面湾曲等を良好に補正している。
そして、第2レンズ群を両レンズ面が凸面の第21レン
ズ、負の屈折力の第22レンズ、そして正の屈折力の第23
レンズの3つのレンズを有するように構成し、第3レン
ズ群を像面側へ凸面を向けた正の屈折力のメニスカス状
の第31レンズと負の屈折力の第32レンズの少なくとも2
つのレンズより構成するのが収差補正上、特に変倍に伴
う収差変動を補正するのに好ましい。
本実施例においてフォーカスはレンズ系全体を繰り出
して行うのが収差変動が少なくて好ましいが第1レンズ
群、又は第3レンズ群を移動させて行っても良い。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例において
Riは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、Di
は物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとν
iは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラスの屈
折率とアッベ数である。
非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH
軸、光の進行方向を正としRを近軸曲率半径、a1,a2,
…,a5、b1,b2,…,b4を各々非球面係数としたとき なる式で表わしている。
又、例えば「D−0x」の表示は「10-x」を意味する。
(発明の効果) 本発明によれば物体側より順に正、正、そして負の屈
折力の3つのレンズ群を有するズームレンズにおいて、
変倍の際の移動方法、及び各レンズ群の光学的諸特性を
前述の如く設定することにより、変倍に伴う収差変動が
少なく、組立上精度が緩く、しかもレンズ全長の短い小
型のズームレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第3図は各々本発明の数値実施例1〜3のレ
ンズ断面図、第4図から第6図は各々本発明の数値実施
例1〜3の諸収差図、第7図は本発明に係るズームレン
ズの光束の各レンズ群への入射状態を示す説明図であ
る。 レンズ断面図と収差図において(A)は広角端、(B)
は望遠端におけるレンズ断面図と収差図である。dはd
線、gはg線、S.Cは正弦条件、ΔSはサジタル像面、
ΔMはメリディオナル像面、I,II,III,は第1,第2,第3
レンズ群である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に正の屈折力の第1レンズ
    群、正の屈折力の第2レンズ群、そして負の屈折力の第
    3レンズ群の3つのレンズ群を有し、広角端から望遠端
    への変倍を前記第1レンズ群と第3レンズ群を一体的に
    移動させ、前記第2レンズ群を非直線的に移動させて行
    い、前記第2,第3レンズ群の任意の変倍位置での倍率を
    各々β2,β3、前記第1,第2,第3レンズ群の焦点距離を
    各々F1,F2,F3、前記第1,第2レンズ群の総合の広角端と
    望遠端での焦点距離を各々F12W,F12T、全系の広角端に
    おける焦点距離をFwとしたとき 2.5<β3/β2<5.5 1<F1/Fw<3 0.5<F2/Fw<2 −2<F3/Fw<−0.5 0.4<F12W/Fw<1.2 0.5<F12T/Fw<2 なる条件を満足することを特徴とする小型のズームレン
    ズ。
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