JP2947473B2 - Compact high-magnification zoom lens system - Google Patents

Compact high-magnification zoom lens system

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JP2947473B2
JP2947473B2 JP63168132A JP16813288A JP2947473B2 JP 2947473 B2 JP2947473 B2 JP 2947473B2 JP 63168132 A JP63168132 A JP 63168132A JP 16813288 A JP16813288 A JP 16813288A JP 2947473 B2 JP2947473 B2 JP 2947473B2
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positive
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亜矢子 小島
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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、バックフォーカスに制約条件のないカメ
ラ、例えばレンズシャッター等に適したコンパクトな高
変倍率ズームレンズ系に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compact high-magnification zoom lens system suitable for a camera having no restriction on back focus, for example, a lens shutter.

さらに本発明は、上記ズームレンズ系の特にフォーカ
シングと絞り位置に関するものである。
Furthermore, the present invention relates to the focusing and the aperture position of the zoom lens system.

従来の技術 バックフォーカスに制約条件のないカメラ用のズーム
レンズとしては、特開昭56−128911号,特開昭57−2012
13号等の物体側より順に正,負2つの成分より構成され
る正先行型の2成分ズームレンズが知られている。さら
に特開昭58−137813号,特開昭58−184915号等の3成分
ズームレンズ、本出願人による特開昭60−57814号の4
成分ズームレンズと種々提案されてきた。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 56-128911 and 57-2012 describe zoom lenses for cameras having no restrictions on back focus.
A positive-leading two-component zoom lens composed of two components, positive and negative, in order from the object side such as No. 13 is known. Further, a three-component zoom lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
Various types of component zoom lenses have been proposed.

しかしながら、これらのズームレンズはいずれもその
ズーム比が比較的小さいものがほとんどで、ズーム比3
を越えるようなズームレンズは実現されていなかった。
However, most of these zoom lenses have a relatively small zoom ratio, and a zoom ratio of 3
A zoom lens that surpasses has not been realized.

一方、一眼レフレックスカメラ用ズームレンズとして
はズーム比3を越える比較的コンパクトなものとしては
特開昭54−30855号,特開昭55−156912号,本出願人に
よる特開昭57−169716号,等種々提案されているが、バ
ックフォーカスの制約条件からレンズ系の全長(最も物
体側のレンズの前面からフィルム面までの長さ)として
は大きなものとなっている。
On the other hand, a relatively compact zoom lens for a single-lens reflex camera having a zoom ratio exceeding 3 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 54-30855 and 55-156912, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-169716 by the present applicant. Although various proposals have been made, the overall length of the lens system (the length from the front surface of the lens closest to the object side to the film surface) is large due to the constraints of the back focus.

又、従来ほとんどのズームレンズはフォーカシングの
機械的機構の複雑化を避けるために、同一撮影距離に対
するフォーカシング移動量が一定である前群繰り出し方
式を採用している。しかしながら、広角域を含む正屈折
力成分先行型のズームタイプで前群繰り出し方式を採用
すると近接撮影時の画面最周辺の照度比を確保するため
にどうしても前玉径が大きなものとなってしまう。
Conventionally, most zoom lenses employ a front-group moving-out method in which the moving distance of focusing is constant for the same photographing distance in order to avoid complication of the mechanical mechanism of focusing. However, if the front-group moving-out method is adopted in the zoom type of the positive refractive power component leading type including the wide angle range, the front lens diameter becomes large in order to secure the illuminance ratio of the outermost periphery of the screen during close-up shooting.

一方、本出願人による特開昭58−143312号において前
群繰り出し方式以外の繰り出し方式においても同一撮影
距離に対するフォーカシング移動量がレンズの焦点距離
によらず一定である条件が提示されているが、最近のオ
ートフォーカスカメラにおいては上記フォーカシングの
制約が大幅に緩和してきている。逆に、オートフォーカ
スカメラにおいてはフォーカシングの為の駆動系を出来
るだけコンパクト化するために、フォーカシングレンズ
群が軽量でかつその移動量が小さいことが望まれるが、
未だ十分なものは実現されていない。
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-144332 by the present applicant, a condition in which the focusing movement amount for the same photographing distance is constant regardless of the focal length of the lens even in the extending method other than the front group extending method is presented. In recent autofocus cameras, the above-mentioned restrictions on focusing have been greatly eased. Conversely, in an autofocus camera, in order to make the drive system for focusing as compact as possible, it is desirable that the focusing lens group be lightweight and move a small amount.
Not enough has yet been realized.

発明が解決しようとする課題 本発明は、バックフォーカスに制約条件のないカメラ
に適した、コンパクトでかつ高性能な高変倍率ズームレ
ンズ系を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compact, high-performance, high-magnification zoom lens system suitable for a camera having no restrictions on back focus.

さらに本発明は、特に比較的軽量なレンズ群でフォー
カシングすることによって、オートフォーカスカメラに
おけるフォーカシング駆動系のコンパクト化と近接撮影
時の高性能化を達成した高変倍率ズームレンズ系を提供
することを目的とするものである。
Further, the present invention provides a high-magnification zoom lens system that achieves a compact focusing drive system in an autofocus camera and high performance in close-up shooting by focusing with a relatively lightweight lens group. It is the purpose.

さらに本発明は、特開昭60−57814号に較べズーム形
成を簡略化しながらズーム比の高倍率化を計ったズーム
レンズ系を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide a zoom lens system in which the zoom ratio is increased while the zoom formation is simplified as compared with JP-A-60-57814.

さらに本発明の目的は、フォーカシングと絞りとを同
じ駆動源で動かすことが可能であり、かつ、上記カメラ
本体の小型化、機構の簡略化が十分配慮されたコンパク
トでかつ高性能な高変倍ズームレンズを提供するもので
ある。
Further, an object of the present invention is to provide a compact and high-performance high-magnification lens capable of moving the focusing and the aperture with the same driving source, and having sufficiently considered downsizing of the camera body and simplification of the mechanism. A zoom lens is provided.

本発明の概略 上記の目的を達成する本発明のズームレンズ系は、第
1図及び第2図図示の断面図のように、物体側より順
に、第1正レンズ群〔I〕、第2正レンズ群〔II〕及び
第3負レンズ群〔III〕より構成され、最短焦点距離端
(以下S側という)から最長焦点距離端(以下L端とい
う)へのズーミングに際して上記第1正レンズ群〔I〕
と第3負レンズ群〔III〕が像側から物体側へ移動する
と共に上記第2正レンズ群〔II〕がズーミング中移動
し、この結果上記S端からL端へのズーミングに際して
上記第1,第2レンズ群間の空気間隔が増大すると共に上
記第2,第3レンズ群間の空気間隔が減少し、さらに近接
物体に対するフォーカシングに際して上記第2正レンズ
群〔II〕が像側から物体側へ移動するとともに、絞りが
第2正レンズ群〔II〕の最も物体側あるいは最も像側に
配置され、かつ第2正レンズ群〔II〕中又は第3負レン
ズ群〔III〕中のいずれかに非球面を有することを特徴
とする。
Overview of the Present Invention A zoom lens system according to the present invention that achieves the above object has a first positive lens unit [I] and a second positive lens unit in order from the object side, as shown in the cross-sectional views of FIGS. The first positive lens group [L] includes a lens group [II] and a third negative lens group [III], and is used for zooming from the shortest focal length end (hereinafter referred to as S side) to the longest focal length end (hereinafter referred to as L end). I]
And the third negative lens group [III] moves from the image side to the object side, and the second positive lens group [II] moves during zooming. As a result, when zooming from the S end to the L end, As the air gap between the second lens groups increases, the air gap between the second and third lens groups decreases, and the second positive lens group [II] moves from the image side to the object side during focusing on a nearby object. While moving, the diaphragm is disposed closest to the object side or the image side of the second positive lens group [II], and is located in either the second positive lens group [II] or the third negative lens group [III]. It has an aspherical surface.

上記した構成のように、フォーカシングレンズ群であ
る第2レンズ群〔II〕と絞りとを同一のレンズ群に配置
することによって、第2レンズ群〔II〕と絞りとを同一
の駆動源で共用することが可能となる。また、絞りをフ
ォーカシングレンズ群の最も物体側あるいは最も像側に
配置することにより、フォーカシングの際、絞りを移動
させる必要がないので、フォーカシングに要する駆動力
は比較的に弱くてよい。これに対して、絞りをフォーカ
シングレンズ群中に配置すると、フォーカシングに要す
る駆動力が比較的に強くなる必要があるうえに、フォー
カシングレンズ群中の絞りを挾んだ前群・後群の偏心が
大きい為に取り付け精度を出すのが困難となる。従っ
て、第2レンズ群〔II〕と絞りを同一のレンズ群に配置
することにより、レンズ系及びカメラ本体の両方の小型
化あるいは機構の簡略化を十分に達成することが可能と
なる。
By arranging the second lens group [II], which is a focusing lens group, and the diaphragm in the same lens group as in the above-described configuration, the second lens group [II] and the diaphragm are shared by the same drive source. It is possible to do. In addition, by disposing the diaphragm closest to the object side or the image side of the focusing lens group, it is not necessary to move the diaphragm during focusing, so that the driving force required for focusing may be relatively weak. On the other hand, if the diaphragm is arranged in the focusing lens group, the driving force required for focusing needs to be relatively strong, and the eccentricity of the front and rear groups that sandwich the diaphragm in the focusing lens group will increase. Because of the large size, it is difficult to achieve high mounting accuracy. Therefore, by arranging the second lens group [II] and the diaphragm in the same lens group, it is possible to sufficiently reduce the size of both the lens system and the camera body or to simplify the mechanism.

更に本発明のズームレンズ系では、下記の条件を満足
することが望ましい。
Further, in the zoom lens system according to the present invention, it is desirable that the following condition is satisfied.

但し、 L2:S端における第2正レンズ群[II]の最も物体側の
レンズ面頂点からフィルム面までの距離 L2′:S端における第2正レンズ群[II]の最も像側の
レンズ面頂点からフィルム面までの距離 L:L端における全系の焦点距離 である。
Here, L 2 : the distance from the vertex of the most object side lens surface of the second positive lens group [II] at the S end to the film surface L 2 ′: the most image side of the second positive lens group [II] at the S end Distance L from the vertex of the lens surface to the film surface L : Focal length of the entire system at the L end.

条件式(1)は、第2レンズ群〔II〕の肉厚をL端に
おける全系の焦点距離()に対して規定したもので
ある。絞りが第2レンズ群〔II〕の最も物体側あるいは
最も像側に配置されているため、その上限を越えるとズ
ーミングの全領域において、画面周辺での光束と絞りと
の整合をとることが困難となり、絞り込み時に画面周辺
がケラレてしまう。また下限を越えて第2レンズ群〔I
I〕の肉厚が薄くなりすぎると、たとえ第2レンズ群〔I
I〕内に非球面を用いたとしても、ズーミング中におけ
る収差、変動、特に球面収差とコマ収差のバランスをと
りながら良好に補正することが困難になる。
Conditional expression (1) defines the thickness of the second lens group [II] with respect to the focal length ( L ) of the entire system at the L end. Since the stop is located closest to the object side or the image side of the second lens group [II], it is difficult to match the luminous flux around the screen with the stop over the entire zooming area if the upper limit is exceeded. And vignetting around the screen when narrowing down. In addition, the lower limit of the second lens group [I
If the thickness of [I] becomes too thin, even if the second lens group [I
Even if an aspherical surface is used in [I], it becomes difficult to satisfactorily correct aberrations and fluctuations during zooming, in particular, a balance between spherical aberration and coma.

更に本発明のズームレンズ系では、さらに下記の条件
も満足することが望ましい。
Further, in the zoom lens system of the present invention, it is preferable that the following condition is further satisfied.

但し、 L:L端での全系の焦点距離 S:S端での全系の焦点距離 で定義される全系の中間焦点距離 βL2:L端での第2レンズ群〔II〕の横倍率 βS2:S端での第2レンズ群〔II〕の横倍率 βM2:中間焦点距離状態(以下M状態という)での第
2レンズ群〔II〕の横倍率 である。
Where: L : Focal length of the whole system at L end S : Focal length of the whole system at S end Β L2 : lateral magnification of the second lens unit [II] at the L end β S2 : lateral magnification of the second lens unit [II] at the S end β M2 : intermediate focal length This is the lateral magnification of the second lens group [II] in the state (hereinafter referred to as M state).

条件式(2),(3)は、この第2レンズ群〔II〕を
用いるフォーカシングにおいて、各焦点距離におけるフ
ォーカシング移動量を規定するための条件である。
The conditional expressions (2) and (3) are conditions for defining the moving amount of focusing at each focal length in focusing using the second lens group [II].

特開昭58−143312号公報においては、この繰出量を焦
点距離の変化にかかわらずに一定とする為に、 にて示されるPの値が、焦点距離変化にかかわらずほぼ
一定である必要があることが示されている。但し、ここ
で、はフォーカシングレンズ群よりも物体側にある
レンズ群の合成焦点距離、βはフォーカシングレンズ
群の横倍率である。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1443312, in order to keep this amount of extension constant regardless of a change in the focal length, It has been shown that the value of P indicated by needs to be substantially constant regardless of the change in the focal length. However, where, A is the combined focal length of the lens group on the object side of the focusing lens unit, the beta F is the lateral magnification of the group focusing lens.

本発明では第2レンズ群〔II〕がフォーカシングレン
ズ群であるので、任意の焦点距離でのPの値Piは となる。
In the present invention, since the second lens group [II] is a focusing lens group, the value Pi of P at an arbitrary focal length is Becomes

ズーミングの全領域でPiが一定であれば、焦点距離変
化にかかわらず第2レンズ群〔II〕の繰出量はほぼ一定
となる。従って、各焦点距離毎に上記Piの値を比較すれ
ば、各焦点処理毎のフォーカシング移動量の比較とな
る。
If Pi is constant in the entire zooming region, the amount of extension of the second lens group [II] is substantially constant regardless of the change in the focal length. Therefore, if the value of Pi is compared for each focal length, it becomes a comparison of the focusing movement amount for each focus processing.

条件式(2)は、L端のフォーカシング移動量に対す
るS端でのフォーカシング移動量の比を規定するもの
で、同様に条件式(3)はL端のフォーカシング移動量
に対するM状態でのフォーカシング移動量の比を規定す
るものである。条件式(2),(3)の上限を超える
と、S端及びM状態でのフォーカシング移動量がL端で
のフォーカシング移動量に比べて大きくなりすぎる。
Conditional expression (2) defines the ratio of the focusing movement amount at the S end to the focusing movement amount at the L end, and similarly, conditional expression (3) defines the focusing movement in the M state with respect to the focusing movement amount at the L end. It defines the ratio of the quantities. If the upper limits of conditional expressions (2) and (3) are exceeded, the focusing movement amount at the S end and the M state becomes too large compared to the focusing movement amount at the L end.

一方その下限を超えると、S端及びM状態でのフォー
カシング移動量がL端に比べて小さくなりすぎ、いずれ
の場合もそのことによって、カメラ本体に各焦点距離に
応じてフォーカシング移動量を補正するための何らかの
手段を必要とし、最近のオートフォーカスカメラにおい
ては、その補正手段に対する制約が大幅に緩和されてい
るものの、過度に移動量比が大きいことは、その補正手
段を複雑にし、カメラ本体のコンパクト化・簡略化の妨
げとなる。
On the other hand, if the lower limit is exceeded, the focusing movement amount in the S end and the M state becomes too small compared to the L end, and in any case, the focusing movement amount is corrected by the camera body according to each focal length. In recent autofocus cameras, the restriction on the correction means has been greatly eased, but an excessively large moving amount ratio complicates the correction means and makes the camera body This hinders compactness and simplification.

更に本発明のズームレンズ系では、さらに下記の条件
を満足することが望ましい。
Further, in the zoom lens system according to the present invention, it is preferable that the following condition is further satisfied.

但し、ΔdL,ΔdS,ΔdMはそれぞれL端,S端,M状態での
無限遠撮影状態から最近接撮影状態までのフォーカシン
グ移動量である。
Here, Δd L , Δd S , and Δd M are focusing movement amounts from the infinity shooting state to the closest shooting state at the L end, the S end, and the M state, respectively.

条件式(4),(5)は、第2レンズ群〔II〕のL
端,S端,M状態におけるフォーカシング移動量の比をL
端,S端,M状態の焦点距離に対して規定したものであり、
条件式(2),(3)とともにカメラ本体のコンパクト
化及び簡略化を含んだフォーカシングの条件である。条
件式(4),(5)の上限あるいは下限を越えた場合に
発生する問題点は、条件式(2),(3)で説明したも
のと同様である。
Conditional expressions (4) and (5) represent L in the second lens group [II].
The ratio of the focusing movement amount in the end, S end, and M states is L
End, S end, and the focal length in the M state.
This is a focusing condition that includes compactness and simplification of the camera body together with conditional expressions (2) and (3). Problems that occur when the upper and lower limits of conditional expressions (4) and (5) are exceeded are the same as those described in conditional expressions (2) and (3).

尚、最近接撮影時に最大撮影倍率としてβ=1/10を越
えなければ、十分に実用性のあるフォーカシング方式と
言うことはできない。
If the maximum photographing magnification does not exceed β = 1/10 at the time of the closest photographing, it cannot be said that the focusing method is sufficiently practical.

更に、本発明のズームレンズ系では、フォーカシング
レンズ群である第2レンズ群〔II〕中に非球面を有し、
以下の条件を満足することが望ましい。
Further, the zoom lens system according to the present invention has an aspheric surface in the second lens group [II], which is a focusing lens group,
It is desirable to satisfy the following conditions.

但し、 X :下式で表される光軸からの高さYにおける光軸
方向の変位量 X=X0+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10+… X0 :下式で表される非球面の基準となる球面の形状 A :非球面係数 C0 :非球面の基準となる球面の曲率 N :非球面より物体側の屈折率 N′:非球面より像側の屈折率 である。
However, X: displacement of the optical axis direction at a height Y from the optical axis represented by the following formula X = X 0 + A 4 Y 4 + A 6 Y 6 + A 8 Y 8 + A 10 Y 10 + ... X 0: lower The shape of the sphere used as a reference for the aspheric surface expressed by the formula A: Aspherical surface coefficient C 0 : Curvature of the spherical surface as a reference of the aspherical surface N: Refractive index on the object side of the aspherical surface N ′: Refractive index on the image side of the aspherical surface

条件(6)は、非球面が適用される面が正の屈折力を
有する面であればその非球面はレンズ光軸から離れるに
従って正の屈折力がゆるくなる面形状であること、或い
は、当該面が負の屈折力を有する面であればその非球面
レンズ光軸から離れるに従って負の屈折力が強くなる面
形状であることを示している。尚、球面収差に影響の少
ない光軸近傍においては、微小量程度だけ上記条件
(6)をはずれても実質的には本発明の規定するものと
なる。従って、第2レンズ群〔II〕全体としては強い正
の屈折力を持ちながらその中に設けられた非球面が条件
(6)を満たすことによって、レンズ光軸から離れた位
置では相対的にゆるい屈折力を持たせることができる。
従って、軸上光束は第2レンズ群〔II〕中の比較的高い
位置を通過し軸外主光線は比較的低い位置を通過するこ
とから、条件(6)に規定される非球面を第2レンズ群
〔II〕中に適用することによって、球面収差とズーミン
グ中におけるコマ収差の変動を良好に補正することがで
きるのである。
The condition (6) is that if the surface to which the aspherical surface is applied has a positive refractive power, the aspherical surface has a surface shape whose positive refractive power becomes looser as the distance from the optical axis of the lens increases. If the surface has a negative refractive power, it indicates that the surface has a negative refractive power that increases as the distance from the optical axis of the aspherical lens increases. In the vicinity of the optical axis which has little influence on the spherical aberration, even if the condition (6) is deviated by only a small amount, the condition substantially falls under the present invention. Accordingly, while the second lens group [II] as a whole has a strong positive refractive power, the aspherical surface provided therein satisfies the condition (6), so that it is relatively loose at a position away from the lens optical axis. It can have refractive power.
Accordingly, the on-axis light beam passes through a relatively high position in the second lens group [II] and the off-axis principal ray passes through a relatively low position. By applying the method to the lens group [II], it is possible to satisfactorily correct spherical aberration and fluctuation of coma during zooming.

それとともに本発明においては、第2レンズ群〔II〕
を通過する軸外主光線が比較的低い位置であることか
ら、無限遠撮影から最近接撮影にかけて第2レンズ群
〔II〕を像側から物体側へ移動してフォーカシングする
際に発生する収差変動が少なく優れた収差性能を維持し
ている。
In addition, in the present invention, the second lens group [II]
Aberration fluctuations that occur when the second lens group [II] is moved from the image side to the object side during focusing from infinity photography to closest photography, since the off-axis principal ray passing through the lens is at a relatively low position. And maintain excellent aberration performance.

また、第3レンズ群〔III〕中に非球面を有すること
により、L端での正の歪曲収差と、ズーミング中のコマ
収差の変動を良好に補正することが可能となる。
In addition, by having an aspheric surface in the third lens group [III], it becomes possible to satisfactorily correct positive distortion at the L end and fluctuation of coma during zooming.

更に、本発明においては、以下の条件をも満足するこ
とが望ましい。
Furthermore, in the present invention, it is desirable that the following conditions are also satisfied.

但し、FMは画面対角長である。 Here, FM is the screen diagonal length.

条件(7)はズーム比の拡大を計りながら全系のコン
パクト性を保つための条件で、条件(7)の上限を越え
ると全長が長くなり、本発明の目的とするコンパクト性
を維持することが困難となる。一方、条件(7)の下限
を越えると、ズーム比が大きくなった場合にバックフォ
ーカスが短くなり、第3レンズ群〔III〕の径が増大す
るか又は第2レンズ群〔II〕及び第3レンズ群〔III〕
が極端に薄肉系となり、ズーミングにおける収差変動を
補正する自由度が少なくなる。そして、この自由度が少
なくなると、本発明のように広角を含みかつズーム比が
比較的大きなズームレンズにおいては、S端とL端とで
収差補正をしても、M状態での特に球面収差と像面湾曲
との補正が困難となる。
The condition (7) is a condition for maintaining the compactness of the entire system while measuring the enlargement of the zoom ratio. If the upper limit of the condition (7) is exceeded, the overall length becomes long, and the compactness aimed at by the present invention is maintained. Becomes difficult. On the other hand, when the value goes below the lower limit of the condition (7), the back focus becomes short when the zoom ratio becomes large, and the diameter of the third lens group [III] increases or the second lens group [II] and the third lens group [III] increase. Lens group [III]
Becomes extremely thin, and the degree of freedom for correcting aberration fluctuations during zooming is reduced. When the degree of freedom is reduced, in a zoom lens including a wide angle and a relatively large zoom ratio as in the present invention, even if the aberration is corrected at the S end and the L end, particularly the spherical aberration in the M state is obtained. And it is difficult to correct the curvature of field.

条件(8)は条件(7)のもとで高性能を維持しなが
ら全系のコンパクト性を保つための条件で、条件(8)
の条件を越えて第2レンズ群〔II〕の肉厚が増大すると
コンパクトな光学系を実現することが困難となる。逆に
条件(8)の下限を越えると、第2レンズ群〔II〕に非
球面を用いてもズーミング中の収差変動、特に球面収差
とコマ収差をバランスよく補正することが困難となる。
Condition (8) is a condition for maintaining the compactness of the entire system while maintaining high performance under condition (7).
If the thickness of the second lens group [II] increases beyond the condition (1), it becomes difficult to realize a compact optical system. Conversely, when the value goes below the lower limit of the condition (8), it becomes difficult to correct aberration fluctuations during zooming, particularly spherical aberration and coma in a well-balanced manner, even if an aspheric surface is used for the second lens group [II].

更に本発明においては、上記条件(1)〜(8)に加
えて以下の条件をも満足することが望ましい。
Further, in the present invention, it is desirable that the following conditions be satisfied in addition to the above conditions (1) to (8).

但し、ここで、f2は第2レンズ群〔II〕の焦点距離で
ある。
However, where, f 2 is the focal length of the second lens group (II).

条件(9)は第2レンズ群〔II〕の屈折力を適正に規
定したもので、条件(9)の上限を越えて第2レンズ群
〔II〕の屈折力が弱くなると、第3レンズ群〔III〕に
入射する軸上光束が高くなってバックフォーカスが長く
なってしまい、コンパクト性が損なわれやすくなる。逆
に、条件(9)の下限を越えて第2レンズ群〔II〕の屈
折力が強くなりすぎると、第2レンズ群〔II〕で発生す
る収差が大きくなり特にS端での球面収差を十分補正す
ることが困難となる上に、バックフォーカスが短くなり
すぎるので、S端で十分な像面照度を確保しようとする
と第3レンズ群〔III〕の径が大きくなり好ましくな
い。
The condition (9) appropriately defines the refractive power of the second lens group [II]. When the refractive power of the second lens group [II] becomes weaker than the upper limit of the condition (9), the third lens group is reduced. The on-axis luminous flux incident on [III] becomes high, the back focus becomes long, and the compactness is easily impaired. Conversely, if the refractive power of the second lens group [II] becomes too strong below the lower limit of the condition (9), the aberration generated in the second lens group [II] becomes large, and the spherical aberration at the S end in particular decreases. It is difficult to make a sufficient correction, and the back focus is too short. Therefore, it is not preferable to secure sufficient image plane illuminance at the S end because the diameter of the third lens group [III] becomes large.

さらに本発明のズームレンズ系では以下の条件を満足
することが望ましい。
Further, in the zoom lens system according to the present invention, it is desirable to satisfy the following conditions.

(11) 0.08<|3/L|<0.45 (12) 0.25<(DL12−DS12)/<0.60 但し、ここで DL12:L端における第1,第2レンズ群間の軸上間隔 DS12:S端における第1,第2レンズ群間の軸上間隔 βL3:L端における第3レンズ群〔III〕の横倍率 βS3:S端における第3レンズ群〔III〕の横倍率 である。 (11) 0.08 <| 3 / L | <0.45 (12) 0.25 <(D L12 −DS 12 ) / S <0.60 where D L12 : axial distance between the first and second lens groups at the L end D S12 : axial distance between the first and second lens groups at the S end β L3 : lateral magnification of the third lens group [III] at the L end β S3 : lateral magnification of the third lens group [III] at the S end It is.

条件(10)は第3レンズ群〔III〕の変倍効果を規定
したもので、条件(10)の上限を越えると、第3レンズ
群〔III〕の屈折力が強くなるかあるいは第3レンズ群
〔III〕の移動量が大きくなり、前者の場合では第3レ
ンズ群〔III〕を比較的簡単な構成で実現することが不
可能となる。また、後者の場合はズーミングにおける収
差変動が大きくなるとともに、L端での全長が長くなる
ので鏡胴構成も含めて全系をコンパクトにすることが困
難となる。また、条件(10)の下限を越えると、変倍の
ための第2レンズ群〔II〕の負担が強くなりすぎる。
Condition (10) regulates the zooming effect of the third lens group [III]. If the upper limit of the condition (10) is exceeded, the refractive power of the third lens group [III] becomes stronger or the third lens group [III] becomes stronger. The amount of movement of the group [III] increases, and in the former case, it becomes impossible to realize the third lens group [III] with a relatively simple configuration. In the latter case, aberration fluctuations during zooming become large and the total length at the L end becomes long. Therefore, it is difficult to make the whole system including the lens barrel compact. If the lower limit of the condition (10) is exceeded, the burden on the second lens unit [II] for zooming will be too strong.

条件(11)は第3レンズ群〔III〕の屈折力を規定す
るもので、条件(11)の上限を越えて第3レンズ群〔II
I〕の屈折力が弱くなると、所定のズーム比を得るため
には第3レンズ群〔III〕の移動量が大きくなり、鏡胴
構成も含めて全系をコンパクトにすることが困難とな
る。また、条件(11)の下限を越えて第3レンズ群〔II
I〕の屈折力が強くなると、第3レンズ群〔III〕中で発
生する収差が大きくなり、歪曲やズーミング中のコマ収
差の変動を十分に補正することが困難となる。
The condition (11) defines the refractive power of the third lens unit [III], and exceeds the upper limit of the condition (11).
When the refractive power of [I] becomes weak, the amount of movement of the third lens group [III] becomes large in order to obtain a predetermined zoom ratio, and it becomes difficult to make the entire system compact including the lens barrel configuration. When the value goes below the lower limit of the condition (11), the third lens unit [II
When the refractive power of [I] increases, the aberration generated in the third lens group [III] increases, and it becomes difficult to sufficiently correct distortion and fluctuation of coma during zooming.

更に、条件(12)はズーミングによる第1レンズ群
〔I〕と第2レンズ群〔II〕との間の間隔の変化を規定
するものであり、条件(12)の上限を越えるとズーミン
グによる収差変動、特に球面収差とコマ収差とを良好に
補正することが困難となるとともに、S端での第1,第2
レンズ群間の間隔が大きくなりすぎて、両面最周辺で十
分な像面照度を確保するためには前玉径または後玉径が
大きくなりすぎ、コンパクト性を確保することが困難と
なる。また、条件(12)の下限を越えるとズーミング時
の両レンズ群間の間隔変化が小さくなり、ズーム比を大
きくすることが困難となる。
Further, the condition (12) defines a change in the distance between the first lens unit [I] and the second lens unit [II] due to zooming. If the upper limit of the condition (12) is exceeded, aberration due to zooming will be satisfied. It becomes difficult to satisfactorily correct fluctuations, especially spherical aberration and coma,
Since the distance between the lens groups is too large, the diameter of the front lens or the diameter of the rear lens is too large to secure a sufficient image plane illuminance at the outermost periphery of both surfaces, and it is difficult to ensure compactness. If the lower limit of the condition (12) is exceeded, the change in the distance between the two lens units during zooming will be small, making it difficult to increase the zoom ratio.

更に、本発明においては、非球面の加工上、以下の条
件を満足することが望ましい。
Further, in the present invention, it is desirable to satisfy the following conditions in processing the aspherical surface.

(13) Nd2<1.6 νd2<60 但し、ここで、Nd2は第2レンズ群〔II〕中の非球面
を有するレンズの屈折率、νd2は第2レンズ群〔II〕中
の非球面を有するレンズのアッベ数である。非球面を有
するレンズに条件(13)を満たすプラスチックレンズを
用いることによって、加工工程上大巾な省力化を図るこ
とができ製造上好ましい。
(13) Nd 2 <1.6 νd 2 <60 where Nd 2 is the refractive index of the lens having an aspheric surface in the second lens group [II], and νd 2 is the refractive index of the lens in the second lens group [II]. This is the Abbe number of a lens having a spherical surface. By using a plastic lens that satisfies the condition (13) for the lens having an aspherical surface, it is possible to save a great deal of labor in a processing step, which is preferable in manufacturing.

本発明において、各レンズ群の具体的構成としては下
記のものが望ましい。
In the present invention, a specific configuration of each lens group is preferably as follows.

第1レンズ群〔I〕が少なくとも1枚の正レンズと1
枚の負レンズを含むことにより、第1レンズ群〔I〕に
比較的強い屈折力を与えて、ズーミングによる第1レン
ズ群〔I〕の移動量をできるだけ小さく抑えることがで
きる。また、第3レンズ群〔III〕が少なくとも1枚の
正レンズと1枚の負レンズを含むことによって、ズーミ
ング中の色収差、特に倍率色収差をバランス良く補正す
ることができる。ズーミングに際しては、第1レンズ群
〔I〕と第3レンズ群〔III〕とが一体となって移動す
るとともに第2レンズ群〔II〕もそれとは別に移動する
ことにより、各レンズ群がそれぞれ別々に移動する構成
に比べて鏡胴構成上有利となる。
The first lens group [I] includes at least one positive lens and one
By including the negative lenses, the first lens unit [I] is given a relatively strong refractive power, and the amount of movement of the first lens unit [I] due to zooming can be suppressed as small as possible. In addition, since the third lens group [III] includes at least one positive lens and one negative lens, chromatic aberration during zooming, particularly chromatic aberration of magnification, can be corrected with good balance. During zooming, the first lens group [I] and the third lens group [III] move together and the second lens group [II] also moves separately, so that each lens group is separated. This is advantageous in terms of the lens barrel configuration as compared with the configuration in which the lens barrel is moved.

尚、本発明は、基本的に3群構成よりなるズームレン
ズ系であるが、その最も像側に固定の比較的弱い屈折力
の成分を加えても本質的には本発明の構成要件をはずれ
ることはない。
Although the present invention is basically a zoom lens system composed of three groups, even if a component having a relatively weak refractive power fixed to the most image side is added, the constitutional requirements of the present invention are essentially deviated. Never.

実施例 以下本発明の実施例を示す。各実施例において、r1
物体側から順に第i番目のレンズ面の曲率半径、diは物
体側から順に第i番目の軸上間隔、ni,νiはそれぞれ
物体側から順に第i番目のレンズの屈折率とアッベ数で
あり、(*)を付した面は非球面である。尚、各実施例
の各条件に対する値を第1,2表に示す。
Examples Examples of the present invention will be described below. In each embodiment, r 1 is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the object side, di is the i-th axial distance in order from the object side, and ni and νi are the i-th lens in order from the object side. Are the refractive indices and Abbe numbers, and the surface marked with (*) is an aspheric surface. Tables 1 and 2 show values for each condition of each embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第2図はそれぞれ本発明実施例1〜2のズーム
レンズの各々最短焦点距離端(S端)及び最長焦点距離
端(L端)におけるレンズ配置を示す断面図、第3図〜
第6図は上記各実施例のズームレンズの、最短焦点距離
端<S>,中間焦点距離<M>、及び最長焦点距離端<
L>の物体距離無限での諸収差を示す収差図である。 I:第1レンズ群 II:第2レンズ群 III:第3レンズ群 F:フォーカシングレンズ群 S:絞り
FIGS. 1 and 2 are sectional views showing lens arrangements at the shortest focal length end (S end) and the longest focal length end (L end) of the zoom lenses according to the first and second embodiments of the present invention, respectively.
FIG. 6 shows the shortest focal length end <S>, the intermediate focal length <M>, and the longest focal length end <
FIG. 7 is an aberration diagram showing various aberrations at an object distance of L> at infinity. I: First lens group II: Second lens group III: Third lens group F: Focusing lens group S: Aperture

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−184916(JP,A) 特開 昭61−52620(JP,A) 特開 昭62−78522(JP,A) 特開 昭63−161423(JP,A) 特開 平1−307715(JP,A) 特開 平2−50117(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-58-184916 (JP, A) JP-A-61-52620 (JP, A) JP-A-62-78522 (JP, A) JP-A-63-1982 161423 (JP, A) JP-A-1-307715 (JP, A) JP-A-2-50117 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】物体側より順に、第1正レンズ群、第2正
レンズ群、及び第3負レンズ群より構成され、 最短焦点距離端から最長焦点距離端へのズーミングに際
して第1正レンズ群と第3負レンズ群が像側から物体側
へ移動すると共に第2正レンズ群がズーミング中移動
し、この結果上記最短焦点距離端から最長焦点距離端へ
のズーミングに際して第1正、第2負レンズ群間の空気
間隔が増大すると共に上記第2正、第3負レンズ群間の
空気間隔が減少し、 さらに近接物体に対するフォーカシングに際して上記第
2正レンズ群が像側から物体側へ移動するとともに、 絞りが第2正レンズ群の最も物体側あるいは最も像側に
配置され、 かつ第2正レンズ群中に非球面を有するとともに、 以下の条件を満足することを特徴とするコンパクトな高
変倍率ズームレンズ系; 但し、 L2:最短焦点距離状態における第2正レンズ群の最も物
体側のレンズ面頂点からフィルム面までの距離 L2′:最短焦点距離状態における第2正レンズ群の最も
像側のレンズ面頂点からフィルム面までの距離 L:最長焦点距離端での全系の焦点距離 X:下式で表される光軸の高さYにおける第2正レンズ中
の非球面における光軸方向の変位置 X=X0+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10+… X0:下式で表される第2正レンズ中の非球面における非
球面の基準となる球面の形状 A:非球面係数 C0:第2正レンズ中の非球面の基準となる球面の曲率 N:第2正レンズ中の非球面より物体側の屈折率 N′:第2正レンズ中の非球面より像側の屈折率 である。
1. A zoom lens system comprising: a first positive lens group, a second positive lens group, and a third negative lens group, in order from the object side, and the first positive lens group when zooming from the shortest focal length end to the longest focal length end. And the third negative lens unit move from the image side to the object side, and the second positive lens unit moves during zooming. As a result, when zooming from the shortest focal length end to the longest focal length end, the first positive and second negative lens units are moved. As the air gap between the lens groups increases, the air gap between the second positive and third negative lens groups decreases, and when focusing on a nearby object, the second positive lens group moves from the image side to the object side. A diaphragm disposed on the most object side or the most image side of the second positive lens group, having an aspheric surface in the second positive lens group, and satisfying the following conditions: Magnification zoom lens system; Here, L 2 is the distance from the vertex of the lens surface closest to the object side of the second positive lens group in the shortest focal length state to the film surface. L 2 ′ is the lens surface of the second positive lens group closest to the image in the shortest focal length state. Distance from the vertex to the film surface L: focal length of the entire system at the longest focal length end X: displacement position in the optical axis direction on the aspheric surface in the second positive lens at the optical axis height Y represented by the following equation X = X 0 + a 4 Y 4 + a 6 Y 6 + a 8 Y 8 + a 10 Y 10 + ... X 0: spherical shape of which the second aspherical criteria in aspheric in positive lens represented by the following formula A: Aspherical surface coefficient C 0 : Curvature of the spherical surface serving as a reference for the aspherical surface in the second positive lens N: Refractive index on the object side of the aspherical surface in the second positive lens N ′: Aspherical surface in the second positive lens This is the refractive index on the more image side.
【請求項2】さらに以下の条件を満足することを特徴と
する請求項1記載のズームレンズ系; 但し L:最長焦点距離端での全系の焦点距離 S:最短焦点距離端での全系の焦点距離 で定義される全系の中間焦点距離 βL2:最長焦点距離端での第2レンズ群の横倍率 βS2:最短焦点距離端での第2レンズ群の横倍率 βM2:中間焦点距離での第2レンズ群の横倍率 である。
2. The zoom lens system according to claim 1, further satisfying the following condition: Where L: focal length of the whole system at the longest focal length end S: focal length of the whole system at the shortest focal length end In defined as an intermediate focal length βL of the entire system 2: the longest focal length lateral magnification of the second lens group at the end .beta.S 2: shortest focal length lateral magnification of the second lens group at the end .beta.M 2: in the intermediate focal length This is the lateral magnification of the second lens group.
【請求項3】さらに以下の条件を満足することを特徴と
する請求項2記載のズームレンズ系; 但し、ΔdL,ΔdS,ΔdMは、それぞれ最長焦点距離端、最
短焦点距離端、中間焦点距離での無限遠撮影状態から最
近接撮影状態までのフォーカシング移動量である。
3. The zoom lens system according to claim 2, further satisfying the following condition: Here, ΔdL, ΔdS, and ΔdM are the focusing movement amounts from the infinity shooting state to the closest shooting state at the longest focal length end, the shortest focal length end, and the intermediate focal length, respectively.
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