JP2817916B2 - 高変倍比コンパクトカメラ用ズームレンズ - Google Patents

高変倍比コンパクトカメラ用ズームレンズ

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JP2817916B2 JP63071226A JP7122688A JP2817916B2 JP 2817916 B2 JP2817916 B2 JP 2817916B2 JP 63071226 A JP63071226 A JP 63071226A JP 7122688 A JP7122688 A JP 7122688A JP 2817916 B2 JP2817916 B2 JP 2817916B2
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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、バックフォーカスの制約条件が一眼レフカ
メラ用より小さい、コンパクトカメラ用に適したズーム
レンズ、特に高変倍比ズームレンズに関するものであ
る。
「従来の技術」 コンパクトカメラ用ズームレンズとしては、次の
（Ｉ）〜（IV）のタイプがある。
（Ｉ）絞りを含み正の焦点距離を有する第１レンズ群
と、負の焦点距離を有する第２レンズ群とから成る望遠
タイプの２群タイプ（例えば特開昭56−128911号、同57
−201213号、同62−90611号、同62−264019号）。
（II）絞りを含み正の焦点距離を有する第１レンズ群
と、正の焦点距離を有する第２レンズ群と、負の焦点距
離を有する第３レンズ群とから成り、（Ｉ）の２群タイ
プを変形した３群タイプ（例えば特開昭58−184916
号）。
（III）正の焦点距離を有する第１レンズ群と、負の焦
点距離を有する第２レンズ群と、正の焦点距離を有する
第３レンズ群と、負の焦点距離を有する第４レンズ群と
から成る４群タイプ（例えば特開昭60−57814号）。
（IV）上記４群タイプの第2,第３レンズ群を一体化して
４群タイプを変形した３群タイプ（例えば特開昭62−78
522号）。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、これらのタイプは次のような問題があ
る。
（Ｉ）の２群タイプは、従来より数多く知られてお
り、レンズ系は非常に簡単であるが、第1,第２レンズ群
（特に第２レンズ群）のズーミング時の移動量が大き
く、機械的な構造が難しいという問題がある。
（II）の３群タイプは、単に２群タイプの第１レンズ
群を正，正に分割したタイプなので、移動量に関しては
同様に大きいという問題がある。
（III）の４群タイプは、移動量に関しては（Ｉ），
（II）のタイプと比べると小さいという特徴を持ってい
るが、レンズ系が４つのレンズ群という複雑な構造であ
り、各レンズ群（特に第2,第３レンズ群）のパワーが大
きいので、製作誤差に対する性能の劣化への影響が大
で、製造的に困難であるという問題がある。
（IV）の３群タイプは、（III）のタイプと同じく移
動量は小さいものの、各レンズ群の製作誤差に対する性
能の劣化は、（III）のタイプと比べれば小さいが、
（Ｉ），（II）のタイプと比べれば、大きいという問題
がある。また、（III），（IV）のタイプは（Ｉ），（I
I）のタイプと比べると、第１レンズ群の直径が大きい
という問題点もある。
そこで、本出願人は、上述の問題を解決すべく、
（Ｉ）のタイプにおいて、バックフォーカスを大きくし
ながらも、レンズ全長を小さくすることができ、かつ２
群タイプの問題点である移動量に関して、各レンズ群の
パワー（特に第２レンズ群の負のパワーを大きくする
と、第２レンズ群の移動量を小さくできる）を大きくす
ることによって、特開昭62−264019号の発明のように、
他の２群タイプの発明と比較すると、移動量を小さくで
きたものを提供しているが、変倍比について目を向けた
場合、（Ｉ）〜（IV）の何れのタイプにしても、変倍比
が２倍以下のものが殆どで、２倍を越えるものとしては
前記特開昭62−264019号の実施例5,6,7だけのようで、
他には見当らないのが現状である。
ところが、特開昭62−264019号の発明においては、バ
ックフォーカスを大きくしたまま、レンズ全長および各
レンズ群の移動量を小さくしようとすると、中間焦点距
離で像面わん曲がアンダーに、長焦点側では像面わん曲
が逆にオーバーになり、２群タイプのままではズーミン
グに伴い像面わん曲の変動が大きくなるという問題があ
った。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、従来数多く知られている２群タイプのこの種のズー
ムレンズを改良することによって、即ち、レンズ系とし
ては前記（Ｉ）のタイプに近いが、ズーム方式としては
（Ｉ）の２群タイプを改良したタイプでメカ的に前記
（II）のタイプに近いものとすることによって、バック
フォーカスを大きくしながらも、レンズ全量を小さく
し、かつ変倍比が２倍を超えるコンパクトカメラ用ズー
ムレンズとして、変倍範囲全域において、特に像面わん
曲の変動が小さい高変倍比コンパクトカメラ用ズームレ
ンズを得ることを目的とする。
「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明の高変倍比コンパク
トズームレンズは、物体側より順に、正の焦点距離を有
する第１レンズ群と、負の焦点距離を有する第２レンズ
群とから構成され、第１、第２レンズ群間隔を変化させ
て変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群
を、物体側から順に、第1aレンズ群と、正の焦点距離を
有する第1bレンズ群とで構成するとともに、第1aレンズ
群の焦点距離を、該第1aレンズ群と第1bレンズ群の合成
焦点距離が正になるように定め、ズーミングの際、前記
第1aレンズ群と第1bレンズ群のレンズ間隔を、短焦点距
離端から中間焦点距離へ変倍するときには増大させ、中
間焦点距離から長焦点距離端へ変倍するときには減少さ
せることを特徴とし、短焦点距離端の全系の焦点距離を
fs、第1aレンズ群の焦点距離をf1aとするとき、 （１）|fs/f1a|＜0.5の条件を満足することを特徴とす
る。
また別の態様では、物体側より順に、正の焦点距離を
有する第１レンズ群と、負の焦点距離を有する第２レン
ズ群とから構成され、第１、第２レンズ群間隔を変化さ
せて変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ
群を、物体側から順に、第1aレンズ群と、正の焦点距離
を有する第1bレンズ群とで構成するとともに、第1aレン
ズ群の焦点距離を、該第1aレンズ群と第1bレンズ群の合
成焦点距離が正になるように定め、ズーミングの際、前
記第1aレンズ群と第1bレンズ群のレンズ間隔を、短焦点
距離端から中間焦点距離へ変倍するときには増大させ、
中間焦点距離から長焦点距離端へ変倍するときには減少
させることを特徴とし、第1aレンズ群と第1bレンズ群の
間隔の変化量の最大値をΔとするとき、 （２）｜Δ|/fs＜0.1の条件を満足することを特徴とす
る。
上記それぞれの高変倍比コンパクトカメラ用ズームレ
ンズでは、第1aレンズ群は、物体側から順に、物体側に
凸で曲率の大なる面が物体側に位置する正メニスカスレ
ンズと、物体側に曲率大なる凹面を有する負レンズと、
像面側に凸で曲率大なる面が像面側に位置する正メニス
カスレンズとから構成されていることが望ましい。
さらに、第1bレンズ群は、両凸の正レンズと、物体側
に凹で曲率大なる発散面を物体側に位置させた負メニス
カスレンズとの貼合せ正レンズからなっていることが好
ましく、第２レンズ群は、物体側から順に、像面側に凸
の曲率大なる面を向けた正レンズと、物体側に凹の曲率
大なる面を向けた２枚の負メニスカスレンズとから構成
されるとよい。
「作用」 上述したように、変倍比が２倍を超えるような高変倍
比コンパクトカメラ用ズームレンズを、２群タイプのま
ま、レンズ全長を小さくしようとすると、中間焦点距離
で像面わん曲がアンダー、長焦点側では像面わん曲が逆
にオーバーになるという問題が発生した。
これを解決するために、本発明では、従来知られてい
る２群タイプの第１レンズ群を、物体側から正あるいは
負の焦点距離を有する第1aレンズ群と、像側に正の焦点
距離を有する第1bレンズ群とから構成させ、ズーミング
の際、短焦点側から中間焦点距離へ変倍する時は第1a,
第1bレンズ群間隔を増大させ、更に中間焦点距離から長
焦点側へ変倍する時は逆に減少させることによって、変
倍範囲全域において特に像面わん曲の変動を小さく補正
し得たものである。
即ち、第1aレンズ群と第1bレンズ群との間隔を変化さ
せることによって、第1aレンズ群の発散面と第1bレンズ
群の発散面との相対的な間隔が変化することになるため
に、軸外光線の発散面への入射高が変化し、像面わん曲
のコントロールが可能となったものである。
尚、軸上光線の入射高は殆ど変化しないので、第1aレ
ンズ群と第1bレンズ群との間隔を変化させても、球面収
差は殆ど変化しない。
次に条件式について、その作用を説明する。
条件（１）は第1aレンズ群のパワーに関するもので、
第1aレンズ群は製作誤差に対する影響を小さくするため
には、そのパワーは小さい方が好ましい。上限を越える
と、第1aレンズ群のパワーが大きくなり、製作誤差に対
する影響が大となり、実際に製品となった時の品質のば
らつきが大きく、また、オートフォーカス，ズーミング
時のピント移動の再現性に対しても良好な結果が得られ
ない。
条件（２）は第1a,第1bレンズ群間隔の変化量に関す
るもので、上限を越えると、中間焦点距離の像面わん曲
の補正が過剰でオーバーになるため、上限未満にするこ
とが望ましい。
また、具体的なレンズ構成は、前述したとおり、第1a
レンズ群が３群３枚，第1bレンズ群が１群２枚，第２レ
ンズ群が３群３枚であるが、第1bレンズ群はパワーの大
きい発散面を有する貼り合わせ正レンズであるので、第
１レンズ群の正のパワーを大きくしてレンズ全長を小型
にしても、全ズーム域において性能を良好に保つ作用を
持ち、また、第２レンズ群の像側に２枚の負メニスカス
レンズを配置したことは、第２レンズ群の負のパワーを
非常に大きくすることが可能となり、特に第２レンズ群
の移動量を小さくすることができるのに加え、高変倍比
にも拘らず歪曲収差を小さく補正する作用を持ってい
る。
「実施例」 以下、本発明の実施例１〜３を記載する。
ここで、FNOはＦナンバー,fは焦点距離,Zはズーム
比，ωは半画角,fBはバックフォーカス,rはレンズ各面
の曲率半径,dはレンズ厚もしくはレンズ間隔,Nはｄ−li
neの屈折率，νは各レンズのアッベ数である。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明は、２群タイプのコンパ
クトカメラ用ズームレンズにおいて、第１レンズ群を第
1aレンズ群と第1bレンズ群とで構成し、その第1a,第1b
レンズ群間隔をズーミング時に変化させることにより、
バックフォーカスが大きく、レンズ全長が小さい、しか
も高変倍比コンパクトカメラ用ズームレンズとして、全
変倍域に亘り特に像面わん曲の変動の小さいものが得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例１の短焦点側のレンズ構成図、 第２図は実施例１の短焦点側の諸収差図、 第３図は実施例１の中間焦点距離の諸収差図、 第４図は実施例１の長焦点側の諸収差図、 第５図は本発明の実施例２の短焦点側のレンズ構成図、 第６図は実施例２の短焦点側の諸収差図、 第７図は実施例２の中間焦点距離の諸収差図、 第８図は実施例２の長焦点側の諸収差図、 第９図は本発明の実施例３の短焦点側のレンズ構成図、 第10図は実施例３の短焦点側の諸収差図、 第11図は実施例３の中間焦点距離の諸収差図、 第12図は実施例３の長焦点側の諸収差図、 第13図は実施例１で第1a,第1bレンズ群を一体に移動し
た時の中間焦点距離の諸収差図、 第14図は実施例１で第1a,第1bレンズ群を一体に移動し
た時の長焦点側の諸収差図、 第15図は実施例２で第1a,第1bレンズ群を一体に移動し
た時の中間焦点距離の諸収差図、 第16図は実施例２で第1a,第1bレンズ群を一体に移動し
た時の長焦点側の諸収差図、 第17図は実施例３で第1a,第1bレンズ群を一体に移動し
た時の中間焦点距離の諸収差図、 第18図は実施例３で第1a,第1bレンズ群を一体に移動し
た時の長焦点側の諸収差図である。 尚、実施例２と３の長焦点側の第1a,第1bレンズ群間隔
は、短焦点側の間隔と同じであるので、第８図と第16図
および第12図と第18図は全く同じ収差図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物体側より順に、正の焦点距離を有する第
    １レンズ群と、負の焦点距離を有する第２レンズ群とか
    ら構成され、第１、第２レンズ群間隔を変化させて変倍
    を行うズームレンズにおいて、 前記第１レンズ群を、物体側から順に、第1aレンズ群
    と、正の焦点距離を有する第1bレンズ群とで構成すると
    ともに、第1aレンズ群の焦点距離を、該第1aレンズ群と
    第1bレンズ群の合成焦点距離が正になるように定め、 ズーミングの際、前記第1aレンズ群と第1bレンズ群のレ
    ンズ間隔を、短焦点距離端から中間焦点距離へ変倍する
    ときには増大させ、中間焦点距離から長焦点距離端へ変
    倍するときには減少させることを特徴とし、 短焦点距離端の全系の焦点距離をfs、第1aレンズ群の焦
    点距離をf1aとするとき、 （１）|fs/f1a|＜0.5 の条件を満足する高変倍比コンパクトカメラ用ズームレ
    ンズ。
  2. 【請求項２】物体側より順に、正の焦点距離を有する第
    １レンズ群と、負の焦点距離を有する第２レンズ群とか
    ら構成され、第１、第２レンズ群間隔を変化させて変倍
    を行うズームレンズにおいて、 前記第１レンズ群を、物体側から順に、第1aレンズ群
    と、正の焦点距離を有する第1bレンズ群とで構成すると
    ともに、第1aレンズ群の焦点距離を、該第1aレンズ群と
    第1bレンズ群の合成焦点距離が正になるように定め、 ズーミングの際、前記第1aレンズ群と第1bレンズ群のレ
    ンズ間隔を、短焦点距離端から中間焦点距離へ変倍する
    ときには増大させ、中間焦点距離から長焦点距離端へ変
    倍するときには減少させることを特徴とし、 第1aレンズ群と第1bレンズ群の間隔の変化量の最大値を
    Δとするとき、 （２）｜Δ|/fs＜0.1 の条件を満足する高変倍比コンパクトカメラ用ズームレ
    ンズ。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の高変倍比コンパク
    トカメラ用ズームレンズにおいて、第1aレンズ群は、物
    体側から順に、物体側に凸で曲率の大なる面が物体側に
    位置する正メニスカスレンズと、物体側に曲率大なる凹
    面を有する負レンズと、像面側に凸で曲率大なる面が像
    面側に位置する正メニスカスレンズとから構成されてい
    る高変倍比コンパクトカメラ用ズームレンズ。
  4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項記載の高
    変倍比コンパクトカメラ用ズームレンズにおいて、第1b
    レンズ群は、両凸の正レンズと、物体側に凹で曲率大な
    る発散面を物体側に位置させた負メニスカスレンズとの
    貼合せ正レンズからなっている高変倍比コンパクトカメ
    ラ用ズームレンズ。
  5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項記載の高
    変倍比コンパクトカメラ用ズームレンズにおいて、第２
    レンズ群は、物体側から順に、像面側に凸の曲率大なる
    面を向けた正レンズと、物体側に凹の曲率大なる面を向
    けた２枚の負メニスカスレンズとから構成されることを
    特徴とする高変倍比コンパクトカメラ用ズームレンズ。
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