JP2822541B2 - 複合型ズームレンズ - Google Patents

複合型ズームレンズ

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JP2822541B2 JP2037678A JP3767890A JP2822541B2 JP 2822541 B2 JP2822541 B2 JP 2822541B2 JP 2037678 A JP2037678 A JP 2037678A JP 3767890 A JP3767890 A JP 3767890A JP 2822541 B2 JP2822541 B2 JP 2822541B2
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    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical 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
    • G02B15/142—Optical 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 two groups only
    • G02B15/1421—Optical 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 two groups only the first group being positive

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンパクトカメラ，電子スチルカメラ等に内
蔵可能な複合型ズームレンズに関するものである。
〔従来の技術〕
従来においては、コンパクトカメラ用の撮影レンズと
しての凸凹の２群ズームレンズが数多く提案されてお
り、例えば本件同一出願により提案した特開平１−2509
17号公報等が公知である。
また、コンパクトカメラ用の撮影レンズを凸凹凸凹の
４群構成としたズームレンズが特開昭63−43115号公報
で公知である。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、特開平−１−250917号公報のコンパクトカ
メラ用の撮影用の凸凹２群ズームレンズは、例えば第１
実施例では、広角端での全長が53.35でコンパクト化が
達成されているものの、ズーム比が2.19であるため、十
分なものとは言えない。
また、特開昭63−43115号公報では、凸凹凸凹の多群
構成にすることによって、高変倍化を達成している。
例えば第２実施例では、ズーム比が2.76にも達し、大
きなズーム比を得ているものの、前者とは反対に、広角
端での全長が81.08となって、大型化を招くことにな
る。
そのため、本発明はこのような問題を解決し、コンパ
クト化及び高変倍化とを同時に達成できるのみならず、
全ての撮影倍率状態において優れた結像性能を有し、コ
ンパクトでカメラ等に内蔵できる高性能な複合型ズーム
レンズを提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記の目的を達成するために、例えば第１図
に示す如く、物体側から順に、正の屈折力の第１群G1と
負の屈折力第２群G2とを有するズームレンズＭと、該ズ
ームレンズＭに対して着脱可能に設けられた負の屈折力
のコンバージョンレンズCLとを有し、変倍時に該コンバ
ージョンレンズCLを装着することによって前記ズームレ
ンズＭと前記コンバージョンレンズCLとの合成焦点距離
を前記ズームレンズＭの焦点距離よりも拡大させる複合
型ズームレンズにおいて、 前記コンバージョンレンズCLの装着した状態で変倍を
行う際に、前記ズームレンズＭの第２群G2と前記コンバ
ージョンレンズCLとを光軸に沿って一体的に移動させる
ことにより、前記合成焦点距離を連続的あるいは離散的
に変化させ、 以下の条件を満足するものである。
（１） −1.5＜φ1/φ２＜−0.8 （２） −1.1＜φ1/φ23＜−0.2 但し、 φ1:前記ズームレンズＭの第１群G1の屈折力。
φ2:前記ズームレンズＭの第２群G2の屈折力。
φ23:前記ズームレンズＭの第２群G2の屈折力と前記コ
ンバージョンレンズCLの屈折力との合成屈折力。
そして、上記の基本構成に基づいて、前記第１群G1,
前記第２群G2及び前記コンバージョンレンズCLは、それ
ぞれ少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レ
ンズとを有することが好ましく、さらに前記コンバージ
ョンレンズCLは、物体側から順に、正レンズLC1と負レ
ンズLC2とを有し、以下の条件を満足することがより好
ましい。
（３） NC1＜1.7 （４） NC2−NC1＞0.1 （５） νC1＜45 （６） νC2−νC1＞4.0 但し、 NC1:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1のｄ線に対
する屈折率。
NC2:コンバージョンレンズ中の負レンズLC2のｄ線に対
する屈折率。
νC1:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1のアッベ
数。
νC2:コンバージョンレンズ中の負レンズLC2のアッベ
数。
〔作 用〕
本発明の複合型ズームレンズは、第１変倍域での変倍
ができるズームレンズ（マスターレンズＭ）に負の屈折
力のコンバージョンレンズCLを装着することによって、
ズームレンズＭとコンバージョンレンズCLとの合成焦点
距離を拡大する。そして、この状態において、ズームレ
ンズＭを構成する各群の光軸方向の移動に連動してコン
バージョンレンズCLも光軸方向に移動させて変倍に寄与
させることにより、効率の良い第２変倍域での変倍がで
きるものである。
まず、複合型ズームレンズの全長を短くするには、マ
スターレンズとしてのズームレンズの全長を短くする必
要がある。このため、本発明は、全長を短くするための
最も有利な構成として、凸凹の２群ズームレンズを採用
している。
ここで、マスターレンズＭを構成する正の第１群G1の
焦点距離をf1、マスターレンズＭを構成する負の第２群
G2の焦点距離をf2、広角端における第１群G1と第２群G2
との主点間隔をdW、望遠端における第１群G1と第２群G2
との主点間隔をdT、マスターレンズＭの広角端と望遠端
での焦点距離をそれぞれfW,fTとすると、 ０＜fW＜fT …… f1・f2＜０ …… の関係が成立する。そして、この式及び式から となる。
すると、左辺は式より、 となる。したがって、式の右辺は式及び式からdW
＞dTとなる。
今、コンバージョンレンズCLをカメラ本体に内蔵する
には、第１群G1と第２群G2との群間隔中に配置する場合
と、第２群G2の後方に配置する場合の２通りが考えられ
る。
まず、第１群G1と第２群G2との群間隔中に配置する場
合、コンバージョンレンズCLを配置するのに十分な群間
隔が確保されているのは広角端状態であるが、この状態
では望遠端状態よりも大きな焦点距離に効率良く拡大す
ることが不可能である。しかも、この群間隔が大きく確
保されているためズームレンズＭの正の屈折力が大きく
なり、その結果、コバージョンレンズCLの負の屈折力が
大きくなる構成をとらなければならない。そのため、収
差補正も困難となるので好ましくない。
一方、第２群の後方に配置する場合、上記で求めたdW
＞dTの関係から、凸凹の２群ズームレンズＭは、望遠端
状態では第１群G1と第２群G2との群間隔が最小となる。
したがって、略望遠端状態において、コンバージョンレ
ンズCLを配置するための空気間隔が第２群G2の後方で確
保されるため、このコンバージョンレンズCLを第２群G2
の後方に配置する構成を採用することが必要である。
そして、コンバージョンレンズCLが第２群G2の後方に
配置された状態で、マスターレンズＭ（凸凹２群ズーム
レンズ）を構成する各群の移動に連動してコンバージョ
ンレンズCLも移動させることにより、第２変倍域での効
率良い変倍が可能となる。
したがって、光学系の全長のコンパクト化及び高変倍
化比とを同時に達成することができる。
このとき、コバージョンレンズCLの挿入によって像面
が移動するため、第１変倍域の所定の倍率状態でのマス
ターレンズＭの２つの群間隔を確保したまま、このマス
ターレンズＭを物体側へ一体的に繰り出された後、コン
バージョンレンズCLを挿入することが好ましい。これに
より、コンバージョンレンズCLの挿入空間も同時に確保
することができる。
また、コンバージョンレンズCLが第２群G2の後方に配
置された状態において、このコンバージョンレンズCL
は、マスターレンズＭを構成する第２群G2と一体的に移
動させる移動形態を採用することがより好ましい。する
と、変倍による収差変動はマスターレンズＭにより殆ど
補正されているため、コンバージョンレンズCLの収差補
正に対する負荷が軽減され、コンバージョンレンズCLを
コンパクトかつ少ない構成枚数で実現できる。さらに、
上記の移動形態により鏡筒の機械的な機構も簡単な構造
で達成できる利点がある。
さて、上記の移動形態を採用することにより、本発明
は、コンバージョンレンズCLの装着後においても、マス
ターレンズＭと同様に実質的に２群ズームレンズとして
第２変倍域での変倍が達成される。
ここで、コンバージョンレンズCLが装着された状態の
第２群G2の負の屈折力とコンバージョンレンズCLの負の
屈折力との合成屈折力は、コンバージョンレンズCLが装
着されている前での第２群G2の負の屈折力と比べて大き
くなる。
このため、コンパクト化及び高変倍比化とを同時に達
成しながら、全ての変倍域で良好なる光学性能を得るに
は、コンバージョンレンズCLの装着前後の屈折力差を踏
まえて、第１群G1の屈折力と適切にバランスさせる必要
がある。
そこで、このことを考慮した最適なパワー配置として
条件（１）及び（２）を満足することが望ましい。
（１） −1.5＜φ1/φ２＜−0.8 （２） −1.1＜φ1/φ23＜−0.2 但し、 φ1:前記ズームレンズＭの第１群G1の屈折力。
φ2:前記ズームレンズＭの第２群G2の屈折力。
φ23:前記ズームレンズＭの第２群G2の屈折力とコンバ
ージョンレンズCLの屈折力との合成屈折力。
条件（１）がマスターレンズとしての２群ズームレン
ズＭの最適なパワー配分であり、条件（２）がコンバー
ジョンレンズCLを装着した状態での最適なパワー配分で
ある。
条件（１）の下限を越えると、ペッツバール和が正の
方向に大きくなり、マスターレンズ自身による像面弯曲
が大きく負の方向に発生する。そして、この像面弯曲を
補正するためには、レンズ構成枚数の増加は避けられ
ず、結果的にマスターレンズＭをコンパクトに構成する
ことができない。また条件（１）の上限を越えると、マ
スターレンズＭの全長がながくなり、本発明の目的に反
するため好ましくない。
また、条件（２）の下限を越えるとコンバージョンレ
ンズCLの屈折力が弱くなり、このコンバージョンレンズ
CLによって十分に広い範囲の変倍域（焦点可変領域）を
得ることができない。条件（２）の上限を越えると、コ
ンバージョンレンズCLの屈折力が強くなり、少ないレン
ズ構成枚数を有するコンバージョンレンズCLによって、
十分な収差補正を行うことが困難となる。
さて、マスターレンズとしての凸凹２群ズームレンズ
Ｍの各群は少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚
の負レンズで構成されることにより、色収差を始めとし
た諸収差が良好に補正されているため、これとは独立に
コンバージョンレンズ自身でも色収差を始めとした諸収
差が補正されてければならない。
このためには、コンバージョンレンズCLは少なくとも
１枚の正レンズと少なくとも１枚の１枚の負レンズで構
成されることが必要である。
また、マスターレンズとしての凸凹２群ズームレンズ
Ｍで第１変倍域での変倍時には、コンバージョンレンズ
CLは撮影光路外に退避させなければならない。特に、コ
ンパクトカメラ等において本発明の光学系を内蔵させる
場合には、コンバージョンレンズCLをコンパクトに構成
して、コンバージョンレンズCLの退避スペースを小さく
することが必要である。
したがって、コンバージョンレンズCLを最小レンズ枚
数で構成して、コンバージョンレンズCLの光軸方向の大
きさを抑えるには、正レンズと負レンズとの２枚で構成
構成することが好ましい。
ここで、コンバージョンレンズCLを構成する正負のレ
ンズの配置の順序は、物体側から順に、負正と正負との
２通りの場合が考えられる。
まず、コンバージョンレンズCLを物体側から順に負正
と構成する場合、マスターレンズＭを通過した光束が負
レンズにより発散作用を受けるため、この負レンズの後
方に配される正レンズの径の増大を招くため好ましくな
い。
一方、コンバージョンレンズCLを物体側から順に正負
と構成する場合、マスターレンズＭを通過した光束が正
レンズにより収斂作用を受けるため、この正レンズの後
方に配される負レンズの径を小さくできる。
したがって、コンバージョンレンズCLは、物体側から
順に、正レンズ，負レンズの２枚で構成することで、コ
ンバージョンレンズ自身での総合的なコンパクト化が実
現できる。
このとき、コンバージョンレンズ自身にて良好なる収
差補正が確実に果たされるには、コンバージョンレンズ
CLは以下の条件を満足することが望ましい。
（３） NC1＜1.7 （４） NC2−NC1＞0.1 但し、 NC1:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1のｄ線に対
する屈折率。
NC2:コンバージョンレンズ中の負レンズLC2のｄ線に対
する屈折率。
条件（３）は正レンズLC1を比較的低い屈折率の硝種
の範囲、条件（４）は負レンズLC2を比較的高い屈折率
の硝種の範囲に規定するものであり、第２変倍域での変
倍時でのコンバージョンレンズCLの配置により、光学系
全体としての良好なるペッツバール和を得るためのもの
である。
条件（３）及（４）の範囲を越えると、第２変倍域で
の変倍時でのコンバージョンレンズCLの配置により、光
学系全体としてのペッツバール和が負の方向に大きくな
り、像面弯曲が大きく発生するため好ましくない。
また、コンバージョンレンズCLを構成する各レンズ
は、以下の条件を満足することがより望ましい。
（５） νC1＜45 （６） νC2−νC1＞4.0 但し、 νC1:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1のアッベ
数。
νC2:コンバージョンレンズ中の負レンズLC2のアッベ
数。
条件（５）は正レンズLC1を高分散の硝種の範囲、条
件（６）は負レンズLC2を低分散の硝種の範囲に規定す
るものであり、コンバージョンレンズ自身で色収差を良
好に補正するためのものである。
条件（５）及（６）の範囲を越えると、２枚の正負の
レンズで色収差補正を実現することが困難となり、レン
ズ構成枚数の増大を招くため好ましくない。
また、コンバージョンレンズCLにおいて２枚の正負の
レンズで良好かつバランスの良い色収差補正状態とする
には、両レンズが近接状態となっていることが望まし
く、すなわち以下の条件を満足することが好ましい。
（７） −0.02＜dCL・φCL≦０ （φCL＜0,dCL≧０） 但し、 dCL:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1と負レンズL
C2との光軸上空気間隔。
φCL:コンバージョンレンズCLの屈折力。
この条件（７）の下限を越えると、コンバージョンレ
ンズCLを構成する正レンズLC1と負レンズLC2との空気間
隔が大きくなり、軸上の色収差を補正することが困難と
なる。
さて、コンバージョンレンズCLが配される略望遠端状
態あるいは望遠端状態では、マスターレンズとしての凸
凹２群ズームレンズＭの球面収差は、一般的に、周辺で
負，中間で正の方向に膨らむ収差形状に補正されてい
る。このため、コンバージョンレンズCLは、この収差形
状を逆に補正する収差構造を有する適切なレンズ形状と
しなければならない。
そこで、コンバージョンレンズ中の正レンズLC1の像
側面と負レンズLC2の物体側面とが像側に凸面を向ける
曲率を持たせることで達成できる。
また、コンバージョンレンズ中の正レンズLC1の物体
側面と負レンズLC2の像側面とが互いに同じ符号の曲率
を半径を持たせれば、この両面で発生する諸収差を互い
にバランス良く相殺することができる。
ここで、コンバージョンレンズ中の正レンズLC1の物
体側面の曲率半径をRa、コンバージョンレンズ中の負レ
ンズLC2の像側面の曲率半径をRbとするとき、 を満足することが望ましい。
但し、Raが平面の時にはRa＝とする。
条件（８）の下限を越えると、RaとRbとの符号が異な
るので、このRaとRbとの両面では、互いに同じ傾向の諸
収差が助長するように発生するため、正負の２枚構成で
はこの収差を補正することは困難である。条件（８）の
上限を越えると、Raに対するRbの面屈折力（面パワー）
が大きくなり、この両面間で発生する諸収差を互いにバ
ランス良く相殺することが困難となる。
ところで、先に述べた如く、コンバージョンレンズCL
は、マスターレンズとしての凸凹２群ズームレンズＭの
第２群G2の後方に配置することが必要であるが、このコ
ンバージョンレンズCLを、第２群から離れた像面の近傍
に配置すると、軸外の主光線が像面に向かうにしたがっ
て広がるため、コンバージョンレンズ径が大きくなる。
このため、コンバージョンレンズCLのコンパクト化を図
るには、第２群G2の直後に配置することが効果的であ
る。
特に、本発明の複合型ズームレンスの効率の良い変
倍、良好なる収差補正及びコンパクト化を同時かつ確実
に達成するには、以下の条件式（９）及び（10）を満足
するように構成することが望ましい。
（10） ０≦LCT≦Ｌ−LMin 但し、 fMC:コンバージョンレンズCLを配置すべき状態における
ズームレンズＭの焦点距離。
fW:ズームレンズＭの広角端での焦点距離。
fT:ズームレンズＭの望遠端での焦点距離。
LCT:コンバージョンレンズCLを配置した状態におけるズ
ームレンズＭの第２群G2の最も像側の面からコンバージ
ョンレンズCLの最も物体側の面までの距離。
L:コンバージョンレンズCLを配置すべき状態におけるズ
ームレンズＭの第２群G2の最も像側の面から像面までの
距離。
LMin:ズームレンズＭの第２群G2の最も像側の面から像
面までの距離が最小となった状態での距離。
以下にて、上記の各条件式について具体的に説明す
る。
条件式（９）は、コンバージョンレンズCLを配置すべ
きズームレンズＭの焦点距離が、ズームレンズＭの広角
端の焦点距離と望遠端の焦点距離との相乗平均をとった
焦点距離よりも大きくなる焦点距離状態に、コンバージ
ョンレンズCLを配置することを規定しており、レンズ系
においてコンパクトな形状と良好な結像性能を維持しつ
つ、効率の良い変倍を行うための条件である。ここで、
この条件（９）の範囲を外れると、所望の合成焦点距離
を得るためには、コンバージョンレンズCLの屈折力を大
きくせねばならず、収差補正が困難となる。そのため、
結果的にコンバージョンレンズCLの大型化を招くので好
ましくない。
条件式（10）は複合型ズームレンズのコンパクト化を
図る為に、コンバージョンレンズCLを配置すべき適切な
位置を規定するものであり、コンバージョンレンズ径の
コンパクト化を図りつつ、コンバージョンレンズCLの屈
折力を比較的弱く構成して良好な収差補正を行うための
条件である。
ここで、条件式（10）の範囲を外れると、比較的画角
の大きい斜光線を結像させるためには、必然的にコンバ
ージョンレンズ径が大きくなり、しかもコンバージョン
レンズCLの屈折力が強い構成をとらざるを得ず収差補正
が困難となる。
尚、コンバージョンレンズCLの外径は、コンパクトカ
メラ等の本体に内蔵するために、マスターレンズＭ（凸
凹２群ズームレンズ）の第２群G2の最大外径よりも小さ
いことが望ましい。何故なら、このコンバージョンレン
ズCLの外径は、マスターレンズＭの第２群G2の外径より
も大きければ、レンズ外径が大きくなる傾向にあるマス
ターレンズＭの負の第２群G2よりも大きくなり、コンパ
クトカメラ等の本体に内蔵することが極めて困難となる
からである。
〔実施例〕
次に、本発明の各実施例について詳述する。
第１図は正の屈折力の第１群G1と負の屈折力を持つ第
２群G2とからなる２群ズームレンズであり、このズーム
レンズは、第１の可変焦点距離範囲が36.0〜78.0で、2.
17のズーム比を有するものである。
このズームレンズは、以下にて説明する本発明の第１
〜第３実施例におけるマスターレンズＭとして適用した
ものである。
このマスターレンズ中の正の第１群G1は、物体側に凸
面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凹形状の負レン
ズL2と、これに接合されて物体側に曲率の強い凸面を向
けた正レンズL3と、両凸形状の正レンズL4と、これに接
合されて像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5と、
両凸形状の正レンズL6とから成っている。
また、マスターレンズ中の正の第２群G2は、像側に凸
面を向けた正メニスカスレンズL7と、像側に凸面を向け
た負メニスカスレンズL8及びL9とから成っている。
そして、絞りＳは、第１レンズ群中の像側に凸面を向
けた負メニスカスレンズL5と、両凸形状の正レンズL6と
の間に配置されている。
ここで、このマスターレンズの第１変倍域である広角
端から望遠端への変倍は第１群G1と第２群G2との群間隔
を縮小しながら、両群とも物体側へ繰り出すことにより
達成される。
尚、以下に述べる各実施例のマスターレンズＭ（凸凹
２群ズームレンズ）の広角端，中間焦点距離状態及び望
遠端をそれぞれ順に第１広角端，第１中間焦点距離状
態、第１望遠端と称する。
以下に、第１図に示したマスターレンズＭの諸元の値
を表１に掲げる。表中における左端の数字は物体側から
の順序を表し、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面
間隔、屈折率ｎ及びアッベ数νはｄ線（λ＝587.6nm）
に対する値である。
尚、以下で示す各実施例の諸元の値も表１と同じよう
に示している。特に、以下に示す表1,表５及び表６中の
LMinはマスターレンズＭの第２群G2の最も像側から像面
までの距離が最小となった状態の距離を表し、f1は第１
群G1の焦点距離、f2は第２群G2の焦点距離である。ま
た、表2,表3,表７及び表８中のＬはコンバージョンレン
ズCLを配置すべき状態におけるマスターレンズＭの最も
像側面から像面までの距離を表し、fMCはコンバージョ
ンレンズCLを配置すべき状態におけるマスターレンズＭ
の焦点距離、LCTはコンバージョンレンズCLを配置した
状態におけるマスターレンズＭの第２群G2の最も像側面
からコンバージョンレンズCLの最も物体側の面までの距
離、f23はマスターレンズＭの第２群Ｇの焦点距離とコ
ンバージョンレンズCLの焦点距離との合成焦点距離、f
CLはコンバージョンレンズCLの焦点距離である。
第２図には第１図に示したマスターレンズの諸収差図
を示しており、この収差図における（Ａ）は第１広角端
としての最短焦点距離状態の収差図、（Ｂ）は第１中間
焦点距離状態における収差図、（Ｃ）は第１望遠端とし
ての最長焦点距離状態の収差図である。
各収差図においてｄはｄ線（λ＝587.6nm）による収
差であり、ｇはｇ線（λ＝435.8nm）による収差を示し
ている。また、各収差図の非点収差において、点線はメ
リディオナル像面、実線はサジッタル像面を示してい
る。尚、以下の示す実施例の収差図も第２図と同様に示
している。
第２図より、第１広角端から第１望遠端にわたり表１
に示したマスターレンズＭは良好に収差補正が成されて
いることが分かる。
次に、本発明による第１乃至第３実施例について第３
図，第５図及び第７図を参照しながら説明する。
第３図，第５図及び第７図は表１に示すマスターレン
ズＭ（凸凹の２群ズームレンズ）の像側にコンバージョ
ンレンズCLを装着した第２広角端状態を示す図である。
第１〜第３実施例ともコンバージョンレンズCLは、図
示の如く、正レンズLC1と物体側に強い曲率の面を向け
た負レンズLC2とから成っている。
ここで、第１〜第３実施例とも、マスターレンズＭの
略第１望遠端領域においてコンバージョンレンズCLが挿
入されている。このコンバージョンレンズCLを挿入時
に、マスターレンズＭを一体的に物体側へ繰り出すこと
により、コンバージョンレンズCLの挿入により移動する
像面を補正しながら、コンバージョンレンズCLの挿入空
間の確保を図っている。
尚、この繰り出し量δについての各実施例の具体的な
数値は、以下に示す諸元表中に記載している。
各実施例とも第２変倍域である第２広角端から第２望
遠端への変倍は、コンバージョンレンズCLが第２群G2と
一体となって、第１群G1と第２群G2との空気間隔を縮小
しながら各群が物体側へ繰り出すことにより達成されて
いる。
すなわち、コンバージョンレンズCLが第２群G2と一体
となって移動することにより、実質的に第２の凸凹２群
ズームレンズとして変倍がなされる。この結果、82.0〜
102.0の第２の可変焦点距離範囲を得ることができる。
このとき、マスターレンズＭの第１群G1と，このマス
ターレンズＭの第２群G2及びコンバージョンレンズCLと
は、第１変倍域の略望遠端域でのマスターレンズＭの第
１群G1と第２群G2との相対的移動軌跡と、同じ相対的移
動軌跡を描いて移動する。
これにより、例えば、第２変倍域でのマスターレンズ
Ｍの第１群G1ズームカムは、第２変倍域でのマスターレ
ンズＭの第１群G1のズームカムと共用させることができ
ると共に、第２変倍域でのマスターレンズＭの第２群G2
及びコンバージョンレンズCLのズームカムは、第２変倍
域でのマスターレンズＭの第２群G2のズームカムと共用
させることができる。よって、レンズ鏡筒構造を極めて
簡素化することができ、製造コストの低減が期待でき
る。
表２〜表４には、表１に示したマスターレンズＭにコ
ンバージョンレンズCLを装着して、第２の変倍域に変移
させた状態の第１〜第３実施例の諸元の値を掲げる。
第４図，第６図及び第８図にはそれぞれ順に第１〜第
３実施例の収差図を示しており、この収差図における
（Ａ）は第２広角端としての最短焦点距離状態の収差
図、（Ｂ）は第２中間焦点距離状態における収差図、
（Ｃ）は第２望遠端としての最長焦点距離状態の収差図
である。
各収差図の比較から、コンバージョンレンズの装置及
び移動により変移した第２変倍域の全域にわたり諸収差
が良好に補正されることが分かる。
次に、本発明の第４及び第５実施例について説明す
る。
第９図及び第13図はそれぞれ順に第4,第５実施例のマ
スターレンズのレンズ構成図であり、この２つの実施例
のマスターレンズＭは、上記第１〜第３実施例のマスタ
ーレンズＭと比べてより広角化を図った正負の２群ズー
ムレンズである。
第４実施例のマスターレンズＭは、第１の可変焦点距
離範囲が28.5〜68.0で、2.39のズーム比を有するもので
ある。
また、第５実施例のマスターレンズＭは、第１の可変
焦点距離範囲が30.9〜68.0で、2.20のズーム比を有する
ものである。
両実施例のマスターレンズＭとも基本的に同一なレン
ズ構成を有している。具体的には、マスターレンズ中の
正の第１群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズL1と、両凸形状の正レンズL2と、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズL3と、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズL4と、これに接合されて物体側により
強い凸面を向けた正レンズL6と、像側により強い凸面を
向けた正レンズL6、これに接合されて像側を凸面を向け
た負メニスカスレンズL7と、像側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズL8とから成っている。また、マスターレン
ズ中の正の第２群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズL9と、像側に凸面を向けた負レンズL10と、像
側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11とから成って
いる。
そして、両実施例とも絞りＳは、第１レンズ群中の像
側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と像側に凸面を
向けた正メニスカスレンズL8との間に配置されている。
ここで、両実施例のマスターレンズＭの第１変倍域で
ある第１広角端から第１望遠端への変倍は、第１群G1と
第２群G2との群間隔を縮小しながら、両群とも物体側へ
繰り出すことにより達成される。
以下に、第９図及び第13図にそれぞれ示した第4,第５
実施例のマスターレンズＭの諸元の値を表5,表６に掲げ
る。
第10図，第14図にはそれぞれ第９図，第13図に示した
マスターレンズの諸収差図を示しており、この収差図に
おける（Ａ）は第１広角端としての最短焦点距離状態の
収差図、（Ｂ）は第１中間焦点距離状態における収差
図、（Ｃ）は第１望遠端としての最長焦点距離状態の収
差図である。
第10図及び第14図より、第１広角端から第１望遠端に
わたり表5,表６に示したマスターレンズＭは良好に収差
が補正されていることが分かる。
次に、第９図及び第13図に示した第4,第５実施例のマ
スターレンズＭにコンバージョンレンズCLを装着した状
態を示す第11図，第15図を参照しながら説明する。
第11図及び第15図はそれぞれ表5,表６に示すマスター
レンズＭの像側にコンバージョンレンズCLを装着した第
２広角端状態を示す図である。
第４及び第５実施例ともコンバージョンレンズCLは、
図示の如く、両凸形状の正レンズLC1と両凹形状の負レ
ンズLC2とから成っている。
ここで、第４及び第３実施例とも、マスターレンズＭ
の略第１望遠端領域においてコンバージョンレンズCLが
挿入されている。このとき、コンバージョンレンズCLを
挿入する時に、マスターレンズＭを一体的に繰り出すこ
とにより、コンバージョンレンズCLの挿入により移動す
る像面を補正しながら、コンバージョンレンズCLの挿入
空間の確保を図っている。
尚、この繰り出し量δについての各実施例の具体的な
数値は、以下に示す諸元表中に記載している。
各実施例とも第２広角端から第２望遠端への変倍は、
コンバージョンレンズCLが第２群G2と一体となって、第
１群G1と第２群G2との空気間隔を縮小しながら各群が物
体側へ繰り出すことにより達成されている。
すなわち、コンバージョンレンズCLが第２群G2と一体
となって移動することにより、実質的に第２の凸凹２群
ズームレンズとして変倍が成される。この結果、70.0〜
90.0の第２の可変焦点距離範囲を得ることができる。
このとき、マスターレンズＭの第１群G1と，このマス
ターレンズＭの第２群G2及びコンバージョンレンズCLと
は、第１変倍域の略望遠端域でのマスターレンズＭの第
１群G1と第２群G2との相対的移動軌跡と、同じ相対的移
動軌跡を描いて移動する。特に、本実施例では第２望遠
端状態に近づくと、マスターレンズの相対的群間隔は、
第１望遠端状態のマスターレンズの相対的群間隔よりも
縮小されるため、例えば第２変倍域での各群のズームカ
ムと第１変倍域での各群のズームカムとを一部共用させ
るには、第２望遠端まで変倍できるように各群のズーム
カムの溝を延長して切り込むことが必要である。
表7,表８には、それぞれ表5,表６に示したマスターレ
ンズコンバージョンレンズCLを装着して、第２の可変焦
点距離範囲に変移させた状態の第4,第５実施例の諸元の
値を掲げる。
第12図，第16図にそれぞれ順に第4,第５実施例の収差
図を示しており、この収差図における（Ａ）は第２広角
端としての最短焦点距離状態の収差図、（Ｂ）は第２中
間焦点距離状態における収差図、（Ｃ）は第２望遠端と
して最長焦点距離状態の収差図である。
各収差図の比較から、コンバージョンレンズの装着及
び移動により変移した第２変倍域の全域にわたり諸収差
が良好に補正されていることが分かる。
尚、本発明による各実施例でのレンズ鏡筒構造は、従
来の如きマスターレンズＭの各群を第１変倍域での変倍
のために移動させる機構に加えて、コンバージョンレン
ズCLの装着時にはマスターレンズＭを物体側に繰り出
し，コンバージョンレンズCLの退避時にはマスターレン
ズＭを像側に繰り下げる機構と、コンバージョンレンズ
CLを着脱可能にする機構と、コンバージョンレンズCLが
装着されて第２変倍域での変倍をする際にマスターレン
ズの第２群G2と一体的に移動するための機構とを有する
ことが好ましい。
上記の具体的なレンズ鏡筒構造を以下に示す。
第１図には、第１変倍域でのマスターレンズＭの第１
群G1と第２群G2の各々の移動軌跡に対応する２つのカム
溝が刻まれた第１のカム筒の外側（外周側）に、コンバ
ージョンレンズCLの挿入時にマスターレンズＭを繰り出
すために第１のカム筒を繰り出す軌跡が刻まれた第２の
カム筒を保有する２重カム方式が適用できる。これによ
り、第１及び第２変倍域での変倍は、第１のカム筒に刻
まれた２つのカム溝をそのまま共用することができる。
第２には、第１変倍域でのマスターレンズＭの第１群
G1と第２群G2の各々の移動軌跡に対応する２つのカム溝
が刻まれた第１のカム筒において、第２変倍域でのマス
ターレンズＭの第１群G1と，第２群G2及びコンバージョ
ンレンズCLとの各々の移動軌跡に対応する２つのカム溝
は、コンバージョンレンズCLの装着によるマスターレン
ズＭの繰り出し量の分を加味されながら、この第１のカ
ム筒の第１望遠状態よりもさらに延長して刻まれる２段
カム方式も適用できる。
第３には、マスターレンズＭの第１群G1,第２群G2及
びコンバージョンレンズCLとをそれぞれ独立にモータで
駆動させ、コンバージョンレンズCLの挿入前及び挿入後
の、それぞれの第１群G1,第２群G2及びコンバージョン
レンズCLの移動情報をメモリ一部にて予め記憶させて、
このメモリー情報に基づいてCPU等の制御部で電気的に
制御する方式等が適用できる。
また、この電気的に制御する方式において、第１群
G1,第２群G2及びコンバージョンレンズCLの各々の位置
検出、例えばカム筒の回転量を検出するためのエンコー
ダ等を設けても良い。
さて、以下の表９には、本発明による各実施例の条件
対応数値表を掲げる。
また、本発明による各実施例の仕様について概略的に
まとめたものを表10に示す。
表10に示したDMinは本発明の各実施例における複合型
ズームレンズの全長が最小となった際の長さであり、D
Min/Zは複合型ズームレンズの全長が最小となった際の
長さをズーム比（変倍比）で規格化したものである。す
なわち、この値が小さい程、高ズーム比化と複合型ズー
ムレンズの全長の短縮化とが図られることになる。
ここで、比較のために、先に述べた特開平１−250917
号公報の凸凹の２群ズームレンズの第１実施例をみる
と、DMin/Zの値が24.36となり、本発明の各実施例のD
Min/Zの値が随分小さいことが分かる。
また、先に述べた特開昭63−43115号公報の凸凹凸凹
の４群ズームレンズの第２実施例をみると、DMin/Zの値
が29.38となり、この場合も本発明の各実施例のDMin/Z
の値が剤分小さいことが分かる。
したがって、本発明は高ズーム比化と複合型ズームレ
ンズの全長の短縮化とが同時に達成されていることが理
解できる。
尚、本発明による複合型ズームレンズのフォーカシン
グは、絞りＳより物体側のレンズ群を一体的に物体側へ
繰り出すことにより達成される。
すなわち、第１〜第３実施例では、第１変倍域及び第
２変倍域とも、レンズL1〜L5を物体側へ一体的に繰り出
すことによりフォーカシングが達成される。そして、第
４及び第５実施例では、第１変倍域及び第２変倍域と
も、レンズL1〜L7を物体側へ一体的に繰り出すことによ
りフォーカシングが達成される。尚、フォーカシング
は、言うまでもなく、上記したものに限るものではな
い。
また、コンバージョンレンズCLの挿入によるズーミン
グ方式は、本実施例に限らず、マスターレンズＭを前
群，コンバージョンレンズCLを後群として、両群の間隔
を変化させても良い。
さらには、マスターレンズ中の第１群G1,第２群G2,コ
ンバージョンレンズCLを各々独立に移動させて実質的に
３群ズームレンズとなるように構成しても良い。
また、コンバージョンレンズCLを光軸と直交した方向
に移動するようにして、これに防振動効果を持たせた構
成を採用しても良い。
また、以上において述べた本発明の各実施例では、第
１変倍域と第２変倍域とが共に連続的に変倍可能となっ
ているが、離散的（不連続的）に変倍できるように構成
しても良い。
すなわち、第１実施例を代表して説明すれば、例え
ば、第１変倍域では36.0,57.0,78.0、第２変倍域では8
2.0,92.0,102.0の多焦点距離状態に離散的（不連続的）
な変倍ができるように構成しても良い。
〔発明の効果〕
本実施例によれば、表10からも分かるように、コンパ
クトな形状かつ変倍撮影領域が格段に広いにもかかわら
ず、全ての変倍撮影領域にわたり優れた結像性能を有す
る複合型ズームレンズが達成できる。
これにより、コンバージョンレンズの収納スペースが
極めて小さくできるため、コンパクトカメラ等のボディ
内部に収納することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は第１〜第３実施例のマスターレンズとしての凸
凹２群タイプのズームレンズのレンズ構成図である。第
２図は第１図に示したマスターレンズの諸収差図であ
る。第３図は第１実施例のレンズ構成図である。第４図
は第１実施例の諸収差図である。第５図は第２実施例の
レンズ構成図である。第６図は第２実施例の諸収差図で
ある。第７図は第３実施例のレンズ構成図である。第８
図は第３実施例の諸収差図である。第９図は第４実施例
のマスターレンズとしての凸凹２群タイプのズームレン
ズのレンズ構成図である。第10図は第９図に示したマス
ターレンズの諸収差図である。第11図は第４実施例のレ
ンズ構成図である。第12図は第４実施例の諸収差図であ
る。第13図は第５実施例のマスターレンズとしての凸凹
２群タイプのレンズ構成図である。第14図は第13図に示
したマスターレンズの諸収差図である。第15図は第５実
施例のレンズ構成図である。第16図は第５実施例の諸収
差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 G1……第１群（マスターレンズＭ（２群ズームレン
ズ）） G2……第２群（マスターレンズＭ（２群ズームレン
ズ）） CL……コンバージョンレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−59709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195817（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 15/16 G02B 15/12

Claims (6)

    (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群G1と
    負の屈折力の第２群G2とを有するズームレンズＭと、該
    ズームレンズＭに対して着脱可能に設けられた負の屈折
    力のコンバージョンレンズCLとを有し、変倍時に該コン
    バージョンレンズCLを装着することによって前記ズーム
    レンズＭと前記コンバージョンレンズCLとの合成焦点距
    離を前記ズームレンズＭの焦点距離よりも拡大させる複
    合型ズームレンズにおいて、 前記コンバージョンレンズCLの装着した状態で変倍を行
    う際に、前記ズームレンズＭの第２群G2と前記コンバー
    ジョンレンズCLとを光軸に沿って一体的に移動させるこ
    とにより、前記合成焦点距離を連続的あるいは離散的に
    変化させ、以下の条件を満足することを特徴とする複合
    型ズームレンズ。 （１） −1.5＜φ1/φ２＜−0.8 （２） −1.1＜φ1/φ23＜−0.2 但し、 φ1:前記ズームレンズＭの第１群G1の屈折力。 φ2:前記ズームレンズＭの第２群G2の屈折力。 φ23:前記ズームレンズＭの第２群G2の屈折力と前記コ
    ンバージョンレンズCLの屈折力との合成屈折力。
  2. 【請求項２】前記第１群G1,前記第２群G2及び前記コン
    バージョンレンズCLは、それぞれ少なくとも１枚の正レ
    ンズと少なくとも１枚の負レンズとを有することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の複合型ズームレン
    ズ。
  3. 【請求項３】前記コンバージョンレンズCLは、物体側か
    ら順に、正レンズLC1と負レンズLC2とを有し、以下の条
    件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
    載の複合型ズームレンズ。 （３） NC1＜1.7 （４） NC2−NC1＞0.1 （５） νC1＜45 （６） νC2−νC1＞4.0 但し、 NC1:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1のｄ線に対
    する屈折率。 NC2:コンバージョンレンズ中の負レンズLC2のｄ線に対
    する屈折率。 νC1:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1のアッベ
    数。 νC2:コンバージョンレンズ中の負レンズLC2のアッベ
    数。
  4. 【請求項４】以下の条件を満足することを特徴とする特
    許請求の範囲第２項記載の複合型ズームレンズ。 （７） −0.02＜dCL・φCL≦０ （φCL＜0,dCL≧０） 但し、 dCL:コンバージョンレンズ中の正レンズLC1と負レンズL
    C2との光軸上空気間隔。 φCL:コンバージョンレンズCLの屈折力。
  5. 【請求項５】前記コンバージョンレンズ中の正レンズL
    C1の物体側面の曲率半径をRa、コンバージョンレンズ中
    の負レンズLC2の像側面の曲率半径をRbとするとき、 但し、Raが平面の時にはRa＝０とする。 を満足することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
    の複合型ズームレンズ。
  6. 【請求項６】以下の条件を満足することを特徴とする特
    許請の範囲第１項記載の複合型ズームレンズ。 （10） ０≦LCT≦Ｌ−LMin 但し、 fMC:コンバージョンレンズCLを配置すべき状態における
    ズームレンズＭの焦点距離。 fW:ズームレンズＭの広角端での焦点距離。 fT:ズームレンズＭの望遠端での焦点距離。 LCT:コンバージョンレンズCLを配置した状態におけるズ
    ームレンズＭの第２群G2の最も像側の面からコンバージ
    ョンレンズCLの最も物体側の面までの距離。 L:コンバージョンレンズCLを配置すべき状態におけるズ
    ームレンズＭの第２群G2の最も像側の面から像面までの
    距離。 LMin:ズームレンズＭの第２群G2の最も像側の面から像
    面までの距離が最小となった状態での距離。
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