JP3245469B2 - ２群ズームレンズ - Google Patents

２群ズームレンズ

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JP3245469B2
JP3245469B2 JP01075493A JP1075493A JP3245469B2 JP 3245469 B2 JP3245469 B2 JP 3245469B2 JP 01075493 A JP01075493 A JP 01075493A JP 1075493 A JP1075493 A JP 1075493A JP 3245469 B2 JP3245469 B2 JP 3245469B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズ枚数の少ないズ
ームレンズに関し、特に、コンパクトカメラ等に適した
２群ズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンパクトカメラは、低価格化及
び小型化が盛んに行われている。それに伴い、撮影レン
ズも低価格化、小型化の必要性が高まっている。低価格
で小型のズームレンズを実現しようとする場合、レンズ
構成枚数を少なくすることが有効であることは言うまで
もない。また、群の数も少なくした方が、枠構造を簡単
にでき、群の偏芯による性能悪化を小さくでき、低価格
で安定した性能が得やすくなる。
【０００３】このような意味で、ズームレンズが構成可
能な最小群数である２群構成において、レンズ枚数を減
らすことが、低価格で小型の撮影レンズを実現するのに
有効である。
【０００４】レンズ枚数を減らして小型化するために
は、構成レンズのパワーを大きくする必要があり、良好
な性能を得るには、非球面の利用が不可欠となる。この
ようなものとして、特開平３−１７５４１０号、特開平
３−１５８８１４号のものがある。これは、正・負の２
群ズームレンズで、第１群が負レンズ、正レンズの２枚
で構成されていて非球面を有している。また、第２群は
１枚又は２枚で構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】変倍比１．５倍以上の
正・負２群ズームレンズにおいてレンズ枚数を減らすこ
とを考えた場合、第１群を実質的に２枚で構成すること
が最少枚数と考えることができる。なぜならば、第１群
中で発生した色収差は第２群の倍率により拡大されるた
め、第１群中で色収差を補正しておかないと、使いもの
になる色収差の許容値内にとても納めることができない
からである。そのため、第１群は少なくとも負レンズ、
正レンズ１枚ずつが必要となる。
【０００６】また、ズーム範囲全域にわたって良好な収
差補正状態を得るには、第１群で球面収差、コマ収差、
非点収差等の主な収差を補正する必要がある。
【０００７】特開平３−１７５４１０号、特開平３−１
５８８１４号のもののように、第１群を負・正の２枚で
構成しようとすれば、前述の様に、パワーの大きいレン
ズと非球面を組み合わせることが不可欠となり、これに
よって収差補正を行うことになるが、各レンズでの収差
の発生量は非常に大きくなる。したがって、第１群を構
成する２つのレンズ間の偏芯及び間隔変化による性能劣
化が非常に大きいと言うことができる。
【０００８】そのため、レンズを鏡枠に組み込む場合、
レンズ間の偏芯及び間隔変化に十分注意して組み込む必
要がある。レンズ枚数は少ないものの、鏡枠への組み込
みは非常に難しいと言う問題点を持っている。
【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、正・負の２群ズームレンズ
において、レンズ構成枚数を少なくし、低価格、小型で
あるにもかかわらず、高性能のレンズを実現すると共
に、鏡枠組み込み時の性能劣化が少なく、組み立てやす
さも考慮したレンズ構成を提供することである。
【００１０】上記目的を達成する本発明の２群ズームレ
ンズは、物体側から順に、正パワーの第１レンズ群、負
パワーの第２レンズ群によって構成され、第１レンズ群
と第２レンズ群の間隔を変えて変倍を行う２群ズームレ
ンズにおいて、第１レンズ群は負レンズと正レンズの接
合レンズ１枚からなり、前記第１レンズ群の少なくとも
１つの面に非球面を有し、さらに、前記負レンズのアッ
ベ数をνN 、正レンズのアッベ数をνP とし、前記接合
レンズの肉厚をｄ12、任意の状態での全系の焦点距離及
びその開放Ｆナンバーをそれぞれｆ0 、ＦNOとすると
き、 νP −νN ＞２１ ・・・・（１） ０．８＜ｄ12ＦNO／ｆ0 ＜３．０ ・・・・（２） を満足することを特徴とするものである。
【００１１】この場合、前記接合レンズは、物体側から
負レンズ、正レンズの順番で構成されていることが望ま
しい。
【００１２】また、前記非球面は、周辺に行く程正の屈
折力が弱くなるか又は負の屈折力が強くなる形状とする
ことが望ましい。また、前記第２レンズ群は、負レンズ
１枚、あるいは、像面側凸の正又は負のメニスカスレン
ズと像面側凸の負のメニスカスレンズにより構成され、
少なくとも１つの面に非球面を有することが望ましい。
【００１３】
【作用】以下、上記構成を採用した理由と作用について
説明する。本発明においては、正・負の２群ズームにお
いて、第１群Ｇ１は負レンズと正レンズの接合レンズＬ
12により構成されている。また、接合レンズＬ12は少な
くとも１つの面に非球面を有しており、これにより、球
面収差、コマ収差、非点収差を良好に補正している。
【００１４】また、第１群Ｇ１の負レンズのアッベ数を
νN 、正レンズのアッベ数をνP とすると、 νP −νN ＞２１ ・・・・（１） の条件を満足する。（１）式は、色収差を補正するため
の条件式であり、（１）式を満足することで、軸上及び
倍率の色収差を良好に補正することができる。
【００１５】以上の構成により、第１群Ｇ１は接合レン
ズＬ12１枚でありながら、第１群Ｇ１で発生する収差を
良好に補正でき、性能良好なズームレンズが構成でき
る。
【００１６】また、第１群Ｇ１は、前述の様に実質的最
少枚数の２枚であり、小型化、低価格化を達成できる。
また、接合レンズＬ12１枚であるので、２枚のレンズを
別々に鏡枠に組み込むよりも、遙かに偏芯量及びレンズ
間隔のバラツキを小さくすることができ、組み立て性が
非常に向上する。
【００１７】また、接合レンズＬ12は、像面側に強い凸
面向けた形状をしていることが望ましく、これにより、
収差補正と同時に、主点を第２群Ｇ２側に寄せることと
なり、ズーム間隔を十分にとって無理のない変倍を可能
にしている。また、この形状から、接合レンズＬ12は物
体側から負・正の順番で構成することがより望ましく、
これにより、接合面の曲率をレンズ構成上適度に構成で
き、無理なく軸上及び倍率の色収差を補正できる。
【００１８】また、接合レンズＬ12の肉厚をｄ12、任意
の状態での全系の焦点距離及びその開放Ｆナンバーをｆ
0 、ＦNOとすると、 ０．８＜ｄ12ＦNO／ｆ0 ＜３．０ ・・・・（２） を満足するのが望ましい。
【００１９】（２）式の下限を越えて０．８以下になる
と、球面収差及びコマ収差の発生量が大きくなり、良好
な収差補正を得ることができなくなる。また、その上限
を越えて３．０以上になると、全長及びレンズ径が大き
くなりすぎ、本願の目的である小型化を達成することが
できなくなる。
【００２０】また、接合レンズＬ12に使用される非球面
は、周辺に行く程正の屈折力が弱くなるか又は負の屈折
力が強くなる形状とすることが収差補正上好ましい。
【００２１】また、第２群Ｇ２は、負レンズＬ3 ′１
枚、あるいは、像面側凸の正又は負のメニスカスレンズ
Ｌ3 と像面側凸の負のメニスカスレンズＬ4 により構成
され、少なくとも１つの面に非球面を有することが望ま
しい。
【００２２】これにより、第２群Ｇ２は、１枚又は２枚
の少ない枚数で、主に歪曲収差、非点収差の変動を良好
に補正することができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の２群ズームレンズの実施例１
〜５について説明する。各実施例のレンズデータは後記
するが、広角端、標準状態、望遠端における実施例１、
２、５のレンズ断面図をそれぞれ図１、図２、図３に示
す。実施例３、４のレンズ断面図は実施例２と同様であ
るので図示は省く。
【００２４】何れの実施例も第１群Ｇ１は正、第２群Ｇ
２は負であり、ズーミングに際して、広角端から望遠端
にかけて第１群Ｇ１と第２群Ｇ２は物体側へ互いにその
間隔ｄ4 を縮めながら移動する。各群の構成は、第１群
Ｇ１は、実施例１〜４においては、両凹レンズＬ1 と両
凸レンズＬ2 の接合レンズレンズＬ12からなり、実施例
５においては、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ1 と両凸レンズＬ2 の接合レンズレンズＬ12からな
っており、第２群Ｇ２は、実施例１は両凹レンズＬ3 ′
１枚からなり、実施例２、５は、像側に凸面を向けた正
メニスカスレンズＬ3 と像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ4 の２枚からなり、実施例３、４は、像側に
凸面を向けた負メニスカスレンズＬ3 と像側に凸面を向
けた負メニスカスレンズＬ4 の２枚からなる。
【００２５】非球面については、実施例１においては、
第１群Ｇ１の負レンズＬ1 の前面、第２群Ｇ２の両凹レ
ンズＬ3 ′の前面の２面に用いており、実施例２〜４に
おいては、第１群Ｇ１の負レンズＬ1 の前面、第２群Ｇ
２の物体側のメニスカスレンズＬ3 の両面の３面に用い
ており、実施例５においては、第１群Ｇ１の負レンズＬ
1 の前面と正レンズＬ2 の後面、第２群Ｇ２の物体側の
メニスカスレンズＬ3の両面の４面に用いている。
【００２６】以下に各実施例のレンズデータを示すが、
記号は、上記の外、ｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、
２ωは半画角、ｆB はバックフォーカス、ｒ1 、ｒ2 …
は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間
の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、
νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。また、非球
面形状は、光軸方向をｘ、光軸に直交する方向をｙとし
た時、次の式で表される。 ｘ=(ｙ2/ｒ）／［1+｛1-Ｐ( ｙ2/ｒ2)｝1/2 ］＋A4ｙ4
＋A6ｙ6 ＋A8ｙ8 ＋ A10ｙ10 ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｐは円錐係数、A4、A6、
A8、A10 は非球面係数である。
【００２７】実施例１ ｆ ＝ 39.14 〜 47.73 〜 58.20 ＦNO＝ 5.4 〜 6.6 〜 8.0 ２ω＝ 57.9 °〜 48.8 °〜 40.8 ° ｆB ＝ 5.76 〜 15.15 〜 26.99 ｒ1 = -160.4978（非球面） ｄ1 = 7.3605 ｎd1 =1.59270 νd1 =35.29 ｒ2 = 27.3798 ｄ2 =10.7676 ｎd2 =1.55232 νd2 =63.75 ｒ3 = -16.3842 ｄ3 = 1.0000 ｒ4 = ∞（絞り） ｄ4 =(可変) ｒ5 = -19.1142（非球面） ｄ5 = 1.5000 ｎd3 =1.51633 νd3 =64.15 ｒ6 = 750.8655 非球面係数 第１面 Ｐ = 5.4896 A4 =-0.60904×10-4 A6 =-0.21606×10-6 A8 = 0.50236×10-8 A10=-0.81504×10-10 第５面 Ｐ = 0.1628 A4 =-0.18250×10-4 A6 =-0.82795×10-7 A8 = 0.10415×10-8 A10=-0.10295×10-11 （１）νP −νN ＝28.46 （２）ｄ12ＦNO／ｆ0 ＝2.49
。
【００２８】実施例２ ｆ ＝ 39.33 〜 51.54 〜 67.55 ＦNO＝ 4.7 〜 6.1 〜 8.0 ２ω＝ 57.6 °〜 45.5 °〜 35.5 ° ｆB ＝ 7.88 〜 22.36 〜 41.36 ｒ1 = -423.1334（非球面） ｄ1 = 7.5000 ｎd1 =1.62004 νd1 =36.25 ｒ2 = 22.7144 ｄ2 =10.5774 ｎd2 =1.60311 νd2 =60.70 ｒ3 = -18.0066 ｄ3 = 1.0000 ｒ4 = ∞（絞り） ｄ4 =(可変) ｒ5 = -93.9148（非球面） ｄ5 = 2.7000 ｎd3 =1.53172 νd3 =48.90 ｒ6 = -75.7413（非球面） ｄ6 = 7.5731 ｒ7 = -10.5521 ｄ7 = 1.5000 ｎd4 =1.51633 νd4 =64.15 ｒ8 = -26.3547 非球面係数 第１面 Ｐ =-10.9397 A4 =-0.57371×10-4 A6 =-0.69074×10-7 A8 = 0.21695×10-9 A10=-0.11934×10-10 第５面 Ｐ =-2.9999 A4 = 0.48459×10-4 A6 = 0.11679×10-5 A8 =-0.33553×10-7 A10= 0.18999×10-9 第６面 Ｐ = 1.0000 A4 = 0.45164×10-5 A6 = 0.48259×10-6 A8 =-0.15885×10-7 A10= 0.24674×10-10 （１）νP −νN ＝24.45 （２）ｄ12ＦNO／ｆ0 ＝2.14
。
【００２９】実施例３ ｆ ＝ 39.33 〜 51.54 〜 67.55 ＦNO＝ 4.7 〜 6.1 〜 8.0 ２ω＝ 57.6 °〜 45.5 °〜 35.5 ° ｆB ＝ 6.83 〜 21.40 〜 40.50 ｒ1 = -565.0367（非球面） ｄ1 = 8.1924 ｎd1 =1.59270 νd1 =35.29 ｒ2 = 22.4109 ｄ2 =11.1872 ｎd2 =1.62041 νd2 =60.27 ｒ3 = -19.5995 ｄ3 = 1.0000 ｒ4 = ∞（絞り） ｄ4 =(可変) ｒ5 = -71.5713（非球面） ｄ5 = 3.5000 ｎd3 =1.51742 νd3 =52.41 ｒ6 = -87.4041（非球面） ｄ6 = 7.6656 ｒ7 = -11.0211 ｄ7 = 1.5000 ｎd4 =1.51633 νd4 =64.15 ｒ8 = -24.6833 非球面係数 第１面 Ｐ =-10.9366 A4 =-0.50623×10-4 A6 = 0.97574×10-7 A8 =-0.29818×10-8 A10= 0.78179×10-11 第５面 Ｐ =-2.9999 A4 = 0.35323×10-4 A6 = 0.15044×10-5 A8 =-0.46772×10-7 A10= 0.33093×10-9 第６面 Ｐ = 1.0000 A4 =-0.51553×10-5 A6 = 0.98693×10-6 A8 =-0.25089×10-7 A10= 0.10777×10-9 （１）νP −νN ＝24.98 （２）ｄ12ＦNO／ｆ0 ＝2.30
。
【００３０】実施例４ ｆ ＝ 39.33 〜 51.54 〜 67.55 ＦNO＝ 4.7 〜 6.1 〜 8.0 ２ω＝ 57.6 °〜 45.5 °〜 35.5 ° ｆB ＝ 7.61 〜 20.87 〜 38.24 ｒ1 = -95.5160（非球面） ｄ1 = 5.0000 ｎd1 =1.78472 νd1 =25.68 ｒ2 = 161.8460 ｄ2 =10.0000 ｎd2 =1.56873 νd2 =63.16 ｒ3 = -14.5758 ｄ3 = 1.0000 ｒ4 = ∞（絞り） ｄ4 =(可変) ｒ5 = -680.3170（非球面） ｄ5 = 2.7000 ｎd3 =1.52630 νd3 =51.17 ｒ6 = -2733.4919（非球面） ｄ6 = 7.9101 ｒ7 = -10.9962 ｄ7 = 1.5000 ｎd4 =1.58904 νd4 =53.20 ｒ8 = -25.6110 非球面係数 第１面 Ｐ =-10.9395 A4 =-0.76436×10-4 A6 =-0.14614×10-6 A8 =-0.31177×10-8 A10=-0.73097×10-11 第５面 Ｐ =-3.4540 A4 = 0.25352×10-4 A6 = 0.11962×10-5 A8 =-0.27426×10-7 A10= 0.17817×10-9 第６面 Ｐ = 1.0000 A4 =-0.18393×10-4 A6 = 0.81280×10-6 A8 =-0.20663×10-7 A10= 0.99767×10-10 （１）νP −νN ＝37.48 （２）ｄ12ＦNO／ｆ0 ＝1.78
。
【００３１】実施例５ ｆ ＝ 39.33 〜 56.80 〜 82.00 ＦNO＝ 4.6 〜 6.6 〜 9.5 ２ω＝ 57.6 °〜 41.7 °〜 29.6 ° ｆB ＝ 7.49 〜 25.18 〜 50.71 ｒ1 = 98.6731（非球面） ｄ1 = 8.1577 ｎd1 =1.65446 νd1 =33.62 ｒ2 = 22.4632 ｄ2 =11.9490 ｎd2 =1.52542 νd2 =64.55 ｒ3 = -16.6693（非球面） ｄ3 = 1.0000 ｒ4 = ∞（絞り） ｄ4 =(可変) ｒ5 = -61.0458（非球面） ｄ5 = 2.9377 ｎd3 =1.54869 νd3 =45.55 ｒ6 = -28.5374（非球面） ｄ6 = 4.8461 ｒ7 = -11.1475 ｄ7 = 1.5000 ｎd4 =1.51633 νd4 =64.15 ｒ8 = -157.8762 非球面係数 第１面 Ｐ =-10.9084 A4 =-0.41878×10-4 A6 = 0.51815×10-7 A8 =-0.31952×10-8 A10= 0.19161×10-10 第３面 Ｐ = 1.0000 A4 =-0.89434×10-5 A6 = 0.17428×10-5 A8 =-0.91947×10-7 A10= 0.18648×10-8 第５面 Ｐ =-3.0045 A4 = 0.38524×10-4 A6 = 0.18702×10-5 A8 =-0.36648×10-7 A10= 0.16297×10-9 第６面 Ｐ = 1.0000 A4 =-0.17517×10-5 A6 = 0.11940×10-5 A8 =-0.19220×10-7 A10= 0.12961×10-10 （１）νP −νN ＝30.93 （２）ｄ12ＦNO／ｆ0 ＝2.33
。
【００３２】上記実施例１〜５の広角端（ａ）、標準状
態（ｂ）、及び、望遠端（ｃ）における球面収差、非点
収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図をそれぞれ
図４〜図８に示す。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の２群ズームレンズによると、少ないレンズ枚数で小型
化、低価格化、高性能化を実現できる。また、第１群を
接合レンズ１枚とすることで、組み立て性が非常に向上
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２群ズームレンズの実施例１の広角
端、標準状態、望遠端におけるレンズ断面図である。
【図２】実施例２の図１と同様なレンズ断面図である。
【図３】実施例５の図１と同様なレンズ断面図である。
【図４】実施例１の広角端（ａ）、標準状態（ｂ）、望
遠端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪曲収差及び
倍率色収差を示す収差図である。
【図５】実施例２の図４と同様な収差図である。
【図６】実施例３の図４と同様な収差図である。
【図７】実施例４の図４と同様な収差図である。
【図８】実施例５の図４と同様な収差図である。
【符号の説明】
Ｇ１ …第１群 Ｇ２ …第２群 Ｌ1 …第１群第１レンズ Ｌ2 …第１群第２レンズ Ｌ12 …第１群接合レンズ Ｌ3 ′…第２群単レンズ Ｌ3 …第２群第１レンズ Ｌ4 …第２群第２レンズ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体側から順に、正パワーの第１レンズ
    群、負パワーの第２レンズ群によって構成され、第１レ
    ンズ群と第２レンズ群の間隔を変えて変倍を行う２群ズ
    ームレンズにおいて、第１レンズ群は負レンズと正レン
    ズの接合レンズ１枚からなり、前記第１レンズ群の少な
    くとも１つの面に非球面を有し、さらに、前記負レンズ
    のアッベ数をνN 、正レンズのアッベ数をνP とし、前
    記接合レンズの肉厚をｄ 12 、任意の状態での全系の焦点
    距離及びその開放Ｆナンバーをそれぞれｆ 0 、Ｆ NO とす
    るとき、 νP −νN ＞２１ ・・・・（１） ０．８＜ｄ 12 Ｆ NO ／ｆ 0 ＜３．０ ・・・・（２） を満足することを特徴とする２群ズームレンズ。
  2. 【請求項２】 前記接合レンズは、物体側から負レン
    ズ、正レンズの順番で構成されていることを特徴とする
    請求項１記載の２群ズームレンズ。
  3. 【請求項３】 前記非球面は、周辺に行く程正の屈折力
    が弱くなるか又は負の屈折力が強くなる形状としたこと
    を特徴とする請求項１又は２記載の２群ズームレンズ。
  4. 【請求項４】 前記第２レンズ群は、負レンズ１枚、あ
    るいは、像面側凸の正又は負のメニスカスレンズと像面
    側凸の負のメニスカスレンズにより構成され、少なくと
    も１つの面に非球面を有することを特徴とする請求項１
    から３の何れか１項記載の２群ズームレンズ。
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