JP2681491B2 - 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

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JP2681491B2 JP63186741A JP18674188A JP2681491B2 JP 2681491 B2 JP2681491 B2 JP 2681491B2 JP 63186741 A JP63186741 A JP 63186741A JP 18674188 A JP18674188 A JP 18674188A JP 2681491 B2 JP2681491 B2 JP 2681491B2
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/143Optical 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
    • G02B15/1435Optical 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
    • G02B15/143503Optical 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 arranged -+-

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (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、特に、レンズ
シャッターカメラに適し、広角もしくは準広角を含み、
2倍以上のズーム比を有するコンパクトなズームレンズ
に関する。
(従来技術) 現在レンズシャッターカメラに於いてもズームレンズ
を搭載する機種が増えており、大ズーム比を有するレン
ズシャッターカメラ用の、しかもコンパクトなズームレ
ンズの要求が強くなっている。また大ズーム比化する場
合にも、長焦点化するだけではなく、広角域をカバーす
ることもユーザーの要求を満たすために必要であると考
えられる。
従来、レンズシャッターカメラ用の小型のズームレン
ズとして知られるものの中、特開昭56−128911号のもの
は、正負の2レンズ群で構成され、これらのレンズ群の
間隔を変化させることによって変倍する2群ズームであ
る。しかしこのタイプのズームレンズで例えば3倍程度
までズーム比を大にしようとすると、第2群における倍
率変化及び軸外光束の通過位置の変化が大きく収差補正
上無理が生ずる。
また特開昭63−43115号に記載の4群構成のズームレ
ンズは、広角端の全長を小としながら3倍近いズーム比
を得ているが、負の第2レンズ群のパワーが比較的強い
ため、60度を超える画角を得ようとすると、負の歪曲収
差が大きくなることが予測される。
一方、一眼レフカメラ用のズームレンズでは、特開昭
58−79213号公報に記載のレンズは物体側から順に負、
正、負の3群構成のズームレンズであって、広角域をカ
バーし、3倍程度のズーム比を有しているが、一眼レフ
カメラ用に必要な長いバックフォーカスを与えられてい
るため、レンズシャッターカメラ用としてコンパクトと
は言えない。
(この発明が解決しようとする問題点) この発明は、広角端での焦点距離が画面の対角線長よ
り短く、2倍以上のズーム比を有し、良好な結像性能を
保ちながら、レンズシャッターカメラに搭載するに適し
たコンパクトなズームレンズを提供しようとするもので
ある。
(問題点を解決するための手段) この発明のズームレンズは物体側から順に、負の屈折
力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レン
ズ群、負の屈折力を有する第3レンズ群からなり、第1
レンズ群と第2レンズ群との間隔及び第2レンズ群と第
3レンズ群の間隔が広角端に於てより望遠端に於て小と
なるズームレンズ系であって、以下の条件を満たすこと
を特徴とする。
1.1<Z3/Z2<3.0 … (1−m3W)f3/fW<0.60 … ただし Z2=m2T/m2W Z3=m3T/m3W m2W:広角端における第2レンズ群の横倍率。
m2T:望遠端における第2レンズ群の横倍率。
m3W:広角端における第3レンズ群の横倍率。
m3T:望遠端における第3レンズ群の横倍率。
f3:第3レンズ群の焦点距離 fw:広角端における全系の焦点距離 である。
更に、この発明のズームレンズは、第1レンズ群は物
体側から順に負レンズ、正レンズの構成を含み、第2レ
ンズ群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ
の構成を含み、第3レンズ群は物体側から順に正レン
ズ、負レンズの構成を含み、かつ以下の条件を満たすこ
とが望ましい。1N1P> 5 …2P < 1.7 …2N < 1.7 …3N3P>10 … ただしiP :第iレンズ群中の正レンズのアツベ数の平均値。iN :第iレンズ群中の負レンズのアツベ数の平均値。iP :第iレンズ群中の正レンズのd線の屈折率の平均
値。iN :第iレンズ群中の負レンズのd線の屈折率の平均
値。
である。
更に、この発明のズームレンズは、第2レンズ群中に
開口絞りを有し、かつ以下の条件を満たすことがより望
ましい。
0.6<ra/fW< 1.2 … 5 <2FP2RP … ただし ra:第1レンズ群中の最も像側の正レンズの物体側面の
曲率半径 rb、rc:第3レンズ群中の最も物体側の正レンズのそれ
ぞれ物体側面、像側面の曲率半径2FP :第2レンズ群中にあって開口絞りより物体側の
正レンズのアツベ数の平均値2RP :第2レンズ群中にあって開口絞りより像側の正
レンズのアツベ数の平均値 である。
(作用) 以下に、この発明のズームレンズの基本的な構成及び
各条件式の作用を説明する。
まずこの発明のズームレンズは、負の屈折力の第1
群、正の屈折力の第2群、負の屈折力の第3群からなる
ことにより、第2群を中心に対称的なパワー配置を有し
ている。しかも第1レンズ群と第2レンズ群との間隔及
び第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が広角端に於て
よりも望遠端に於て共に小となることにより、ズーミン
グ全域に於てパワー配置の対称性が良く維持される。こ
の対称性により、歪曲収差をはじめとする軸外収差を補
正しやすく、第1レンズ群が負屈折力のため、これが正
屈折力を持つようにされているタイプに較べ前玉径を小
さくできることとあいまって、コンパクト性を有しなが
ら、広角化しやすい特質を備えている。
次に、広角端から望遠端にいたる各レンズ群の上記の
移動により、第2レンズ群、第3レンズ群とも増倍作用
を分担するため、2群ズームでは得がたい大きなズーム
比を得ることができる。条件式はこの第2レンズ群、
第3レンズ群の変倍作用をバランス良く、分担させる条
件であって、短いレンズ全長と大ズーム比を両立させる
ものである。従来の、物体側から順に負の屈折力の第1
レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第
3レンズ群よりなる一眼レフカメラ用のズームレンズで
は、長いバックフォーカスを得るために、第2レンズ群
が変倍作用を主として受け持っているが、この発明のズ
ームレンズでは、広角端のバックフォーカスが短くても
良いという条件のもとに第3レンズ群に比較的強い負の
屈折力を与え、大きな変倍作用を分担させて、全長の短
縮化を図っている。条件式の下限を外れるとレンズ全
長が長くなりコンパクト性を損なう。逆に上限を外れる
と、第3レンズ群の負担が大きく大ズーム比を得ること
が困難になる。
条件式も条件式と同様に、広角端のバックフォー
カスに短い値を与えて、全長の短縮化を図る条件であっ
て、この条件を外れるとレンズ全長が長くなる。m3W、f
3それぞれの望ましい値は次の範囲である。
1.05< m3W < 1.3 …′ −2.0<f3/fW<−1.2 …″ 条件式′の上限及び″の下限は上述の全長の短縮
化を図るものである。′の下限は、広角端に於て、正
の値のバックフォーカスを確保するものであり、″の
上限は第3群で発生する収差のズーミングでの変動を抑
えるものである。
条件式及び条件式は色収差の補正に関する。負の
屈折力を有する第1レンズ群、第3レンズ群に於ては、
正レンズの分散が負レンズの分散より大きいことが必要
である。条件式及び条件式はその望ましい程度を示
すものであって、これらの条件を外れると軸上色収差と
倍率色収差の両方を全ズーム域で小さな値に維持するこ
とがむずかしい。
条件式及び条件式はペッツバール和の補正に関す
る。この発明のズームレンズでは全長を抑えながら大ズ
ーム比を得ようとすると、ペッツバール和が負となりが
ちである。条件式及び条件式の範囲で、第2レンズ
群の正レンズには屈折率の小さな硝材、第2レンズ群の
負レンズには屈折率の大きな硝材を用いて全系のペッツ
バール和を正の値もしくは、ほとんど零に等しい負の値
とすることができる。これらの条件を外れるとペッツバ
ール和が負で大となり、良好な像面を得ることが難し
い。
条件式は良好な球面収差を得るためのものである。
この発明のズームレンズでは、軸上光線が望遠側で負の
屈折力を有する第1群の高い位置を通るため、球面収差
が望遠側でオーバーになりやすい。条件式は、第1群
の中でもとくに球面収差のズーム変化に影響の大きい最
も像側の正レンズの物体側面で適当な球面収差を発生さ
せ、良好な球面収差を得るためのものである。この下限
を外れると望遠側で球面収差が大きくアンダーになる。
逆に上限を外れると望遠側で球面収差が大きくオーバー
になる。
条件式は第3レンズ群中の最も物体側の正レンズに
関し、その形状因子の望ましい範囲を定めている。この
下限を外れてメニスカスの度合いが強くなると、このレ
ンズを通る軸外光束の外側部分に対して大きな内向性の
コマフレアーを生じてしまう。この上限を外れてメニス
カスの度合いが弱くなると、望遠側で球面収差が大きく
オーバーになってしまう。
条件式は倍率色収差の補正に関する。この発明のズ
ームレンズではプラスの倍率色収差が生じる傾向にある
が、第2レンズ群に於て、開口絞りより物体側の正レン
ズの分散を開口絞りより像側の正レンズの分散より小と
することにより、この傾向を改善できる。条件式はそ
の望ましい程度を示すものであって、この条件を外れる
と倍率色収差がプラスで大となる。
なおこの発明のズームレンズでは、第1レンズ群の繰
り出しによってフォーカシングを行えるが、あるいは第
1レンズ群より像側のレンズ群の移動、もしくはさらに
その部分群の移動によってフォーカシングを行うことが
できる。
また各レンズ群の移動経路に関しては、広角端から望
遠端へのズーミングに際し、第2レンズ群、第3レンズ
群は単調に物体側に移動するが、第1レンス群は単調移
動であっても往復移動であっても良い。とくに第1レン
ズ群が単調移動する場合は、3つのレンズ群が同じ方向
に単調移動するためズームカム溝をゆるやかにできる。
このためパワーズームの場合にモーターのトルクが小さ
くて良いというメリットがある。
(実施例) 以下にこの発明のズームレンズの実施例を示す。表中
の記号は以下のものを示す。
f:全系の合成焦点距離 F:開放F値 ω:半画角 r:屈折面の曲率半径 d:屈折面間隔 nd:レンズ材料の屈折率 νd:レンズ材料のアツベ数 fB:バックフォーカス 第1実施例 f=36.0〜102.9 F=2.9〜6.9 2ω=60.8°〜23.4° f 36.00 60.97 102.90 d6 19.00 9.91 1.00 d16 19.00 7.67 1.50 fB 10.51 38.59 77.93 絞りは第10面と第11面との間にある。
Z3/Z2=1.63 (1−m3W)f3/fW=0.271N1P=21.52P =1.622N =1.813N3P=18.5 第2実施例 f=28.8〜102.8 F=2.8〜7.6 2ω=75.4°〜23.4° f 28.81 54.42 102.84 d6 21.00 3.00 1.00 d20 14.89 15.52 1.00 fB 6.56 20.52 78.23 絞りは第10面と第11面との間にある。
Z3/Z2=1.34 (1−m3W)f3/fW=0.271N1P=24.22P =1.622N =1.813N3P=21.5 発明の効果 この発明のズームレンズは、各実施例及びその収差図
に見るようにコンパクトで、簡単な構成でありながら、
広角もしくは準広角を含み、大ズーム比を実現し、収差
も良好に補正されており、レンズシャッターカメラ用と
して好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はそれぞれ第1実施例、第2実施例のレ
ンズ断面図、第3図、第4図はそれぞれ第1実施例、第
2実施例の収差図である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、負の屈折力を有する第1
    レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、負の屈折
    力を有する第3レンズ群からなり、第1レンズ群と第2
    レンズ群との間隔および第2レンズ群と第3レンズ群の
    間隔が共に、広角端においてより、望遠端において小と
    なるズームレンズ系であって、 以下の条件を満たすことを特徴とするズームレンズ 1.1 <Z3/Z2< 3.0 (1−m3W)f3/fW< 0.60 1.05 < m3W < 1.3 −2.0 <f3/fw<−1.2 ただし Z2 :m2T/m2W Z3 :m3T/m3W m2W:広角端における第2レンズ群の横倍率 m2T:望遠端における第2レンズ群の横倍率 m3W:広角端における第3レンズ群の横倍率 m3T:望遠端における第3レンズ群の横倍率 f3 :第3レンズ群の焦点距離 fW :広角端における全系の焦点距離
  2. 【請求項2】第1レンズ群は物体側から順に負レンズ、
    正レンズの構成を含み、第2レンズ群は物体側から順に
    正レンズ、負レンズ、正レンズの構成を含み、第3レン
    ズ群は物体側から順に正レンズ、負レンズの構成を含
    み、 かつ、以下の条件を満たすことを特徴とする特許請求の
    範囲1ないし3のいずれかのズームレンズ1N1P> 52P < 1.72N < 1.73N3P>10 ただしiP :第iレンズ群中の正レンズのアッベ数の平均値iN :第iレンズ群中の負レンズのアッベ数の平均値iP :第iレンズ群中の正レンズのd線の屈折率の平均
    iN :第iレンズ群中の負レンズのd線の屈折率の平均
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