JP3695960B2 - Camera with 2 zoom lens - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像に用いられる２群ズームレンズを備えたカメラに関し、例えば、レンズシャッターカメラ等の２群ズームレンズを備えたカメラに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年、レンズシャッター式のカメラはズームレンズを備えたカメラが一般的となり、特に、低価格で小型化のカメラが望まれるようになっている。具体的には、レンズ構成枚数の削減、コストの安い材料の使用等の光学設計が行われている。また、カメラ本体の厚みを小さくするために、隣接するズーム群同士の空気間隔を狭めてカメラ本体内にレンズを収納する、いわゆる沈胴を行うことが主流となって来ている。このため、各ズームレンズ群の光軸上のレンズ全長短縮化が、カメラの薄型化に必要となって来た。
【０００３】
また、このようなズームレンズに関しては、レンズ系の構成が簡単な正・負の２群ズームが多く提案されてきた。たとえば、特開平６−３４７６９６号公報、特開平８−２４８３１３号公報、特開平９−９０２２０号公報、特開平９−９６７６１号公報、特開平９−１６６７４９号公報、特開平１０−１０４５１６号公報、特開平１０−１０４５１７号公報記載のレンズ系等である。
【０００４】
これらの公報に開示されたレンズ系は、小型化のために非球面レンズを用いてレンズ枚数の削減を行っている。また、非球面レンズをプラスチック材料にて製造することで、低コスト化を達成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−３４７６９６号公報、特開平８−２４８３１３号公報、特開平９−９０２２０号公報、特開平１０−１０４５１６号公報、特開平１０−１０４５１７号公報記載のレンズ系は、色収差が充分に補正されていないため、ズーム変倍時の色収差変動が大きく、ズーム全域で良好な性能を得ることができない。
【０００６】
また、特開平９−９０２２０号公報、特開平９−９６７６１号公報記載のズーム系は、変倍比２倍以上を達成しているが、広角端の画角が５６°程度と充分な広角化は達成されていない。さらに、特開平９−９６７６１号公報記載のズーム系は広角端におけるコマ収差が充分に補正されていないため、良好な性能を得ることができない。
【０００７】
また、いずれの先行技術も、正レンズ群のプラスチックレンズに屈折力の弱いレンズを用いているが、負レンズ群のプラスチックレンズにある程度屈折力がついているため、温度、湿度が変化すると屈折率、面形状が変化し、屈折力や収差が変動するといった問題がある。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ズーム変倍比が２程度以上でありながら、広角端の画角が６０°以上で、且つ、ズーム全域で収差が良好に補正された、沈胴時のレンズ全長の短い小さなズームレンズを備えたカメラを提供することである。さらに、低コスト化のためプラスチック材料を使う場合でも、温度、湿度といった使用環境での影響が少ないズームレンズを備えたカメラを提供することも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る２群ズームレンズを備えたカメラの２群ズームレンズは以下に詳述する構成を採用した。
(1) 本発明に係る第１の構成は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群から構成され、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するように、各レンズ群を物体側に移動する２群ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ群（Ｇ１１）、正レンズ群（Ｇ１２）より構成され、前記負レンズ群（Ｇ１１）は、像側の曲率がより強い両凹レンズ（Ｌ１）、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ２）より構成され、前記正レンズ群（Ｇ１２）は、正レンズ（Ｌ３）より構成され、前記第２レンズ群は、物体より順に、正レンズ（Ｌ４）、負レンズ（Ｌ５）より構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．２＜｜ｆG11 ／Ｄ｜≦１．５５ （１）
νL4＜５０ （２）
５２．６４≦νL5＜７０ （３）
ただし、ｆG11 ：負レンズ群（Ｇ１１）の焦点距離、Ｄ：撮影画面の対角の長さ、νL4：正レンズ（Ｌ４）のアッベ数、νL5：負レンズ（Ｌ５）のアッベ数、である。
【００１０】
本発明の第１の構成においては、第１レンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有するレンズ群、正の屈折力を有するレンズ群のレトロフォーカスタイプにより構成することで、第１レンズ群の主点位置を像面寄りにすることが可能となり、広角端において十分なバックフォーカスを確保でき、かつ、正の歪曲収差を良好に補正することを可能としている。
【００１１】
ここで、第１レンズ群における負レンズ群（Ｇ１１）を、物体より順に、像側の曲率がより強い負レンズ（Ｌ１）、物体側に凸の負メニスカスレンズ（Ｌ２）の構成とする理由を以下に述べる。
【００１２】
本発明においては、第１レンズ群を、負レンズ群（Ｇ１１）及び正レンズ群（Ｇ１２）で構成しているが、第１レンズ群全体としては正レンズ群であるので、群内では相対的に正レンズ群（Ｇ１２）のパワーが強くなる。そのため、正レンズ群（Ｇ１２）で発生する、負の球面収差と非点収差、正のコマ収差の発生量が多くなってしまう。また、本発明のズームレンズのように、２倍以上の変倍比にすると、特に広角端から中間ズーム状態にかけての非点収差の発生量が多くなり、像周辺部の結像性能が著しく低下してしまう。このような問題は、広角端の画角を広くした場合や、群の屈折力を強くして全長を短縮化した場合には、さらに顕著になる。
【００１３】
そこで、この第１レンズ群の正レンズ群（Ｇ１２）で発生する諸収差を打ち消すために、第１レンズ群の負レンズ群（Ｇ１１）内に物体側に凸のメニスカスレンズ（Ｌ２）を設けて、正の球面収差と非点収差、負のコマ収差を多く発生させ、打ち消しの作用により、第１レンズ群全体では収差の発生量を小さくしている。
【００１４】
また、正レンズ群（Ｇ１２）で発生した収差をメニスカスレンズ（Ｌ２）で打ち消す構成とすると、正レンズ群（Ｇ１２）に対するメニスカスレンズ（Ｌ２）の相対的な偏心感度が大きくなってしまう。そのため、メニスカスレンズ（Ｌ２）より軸外光束が高い場所、すなわち物体側に負レンズ（Ｌ１）を設けることで、特に正の非点収差の発生を分担させ、正レンズ群（Ｇ１２）に対するメニスカスレンズ（Ｌ２）の偏心感度を小さくしている。
【００１５】
負レンズ（Ｌ１）を像側の曲率がより強い形状としているので、第１レンズ群における負の歪曲収差の発生量を小さくでき、全系での歪曲収差の補正に有利である。また、負レンズ（Ｌ１）は、物体側のレンズ面を物体側に凹面を向けた形状としているので、負の歪曲収差の発生量をより小さくすることができる。
【００１６】
さらに、物体側に凸のメニスカスレンズ（Ｌ２）を負の屈折力とした方が、負レンズ群（Ｇ１１）の主点位置を物体側にすることができるので、レンズ全長を短縮することができる。
【００１７】
このように、本発明の第１の構成に示すように、第１レンズ群における負レンズ群（Ｇ１１）を、物体側より順に、像側の曲率がより強い負レンズ（Ｌ１）、物体側に凸の負メニスカスレンズ（Ｌ２）で構成すれば、２倍程度以上のズーム変倍比としながら、広角端の画角が６０°以上で、レンズ全長の短縮化を行っても、全系で良好な性能を得ることができる。
【００１８】
また、本発明の第１の構成においては、第２レンズ群を、物体側より順に、単一の正レンズ（Ｌ４）と負レンズ（Ｌ５）とで構成しているので、第２レンズ群内でのペッツバール和が小さくなり、色収差を良好に補正することができる。
【００１９】
条件式（１）は、本発明のズームレンズを適用する光学装置の小型化を図るための条件であり、第１レンズ群中の負レンズ群（Ｇ１１）の焦点距離を規定したものである。
【００２０】
第１レンズ群の屈折力を変えずに、負レンズ群（Ｇ１１）の屈折力を強めると、正レンズ群（Ｇ１２）の屈折力も強まるので、負レンズ群（Ｇ１１）と正レンズ群（Ｇ１２）の主点間隔が小さくなり、第１レンズ群の光軸上のレンズ全長を小さくすることができる。そのため、第１レンズ群で充分なバックフォーカスを確保でき、第２レンズ群をより物体側に配置することが可能となり、全系でのバックフォーカスを長くすることが可能となると共に、第２レンズ群の最も外側を通る光束が低くなるので、第２レンズ群のレンズ径を小さくすることができる。よって、沈胴時の光軸上のレンズ全長、鏡枠径が小さくでき、本発明のズームレンズを適用する光学装置を小型化することができる。
【００２１】
条件式（１）式の下限を超えると、光学装置の小型化には有利であるが、第１レンズ群内で負の球面収差、正のコマ収差が大きく発生してしまうため、全系で良好な収差性能を得ることが困難となってしまう。逆に、条件式（１）の上限を超えると光学装置の小型化に不利になる。
【００２２】
条件式（２）、（３）は、全系での色収差を良好に補正するための条件であり、それぞれ第２レンズ群の正レンズ（Ｌ４）、負レンズ（Ｌ５）のアッベ数を規定するものである。
【００２３】
第２レンズ群全体としては負の屈折力を有するので、第２レンズ群を正レンズ、負レンズの２枚で構成すると、負レンズの屈折力が相対的に強まり、負レンズにて正の倍率色収差が大きく発生してしまう。そこで、条件式（２）によって第２レンズ群の正レンズ（Ｌ４）のアッベ数を規定し、正レンズで適度な負の倍率色収差を発生させるようにしている。
【００２４】
条件式（２）の上限を超えると、第２レンズ群の正レンズにおける負の倍率色収差の発生量が小さくなるので、第２群における正の倍率色収差を適度に補正することが困難となる。
【００２５】
また、本発明に係る２群ズームレンズにおいて、各ズーム群の負レンズに着目してみると、軸上色収差に関しては、各ズーム群が同じ負の色収差を発生させているが、倍率色収差に関しては、各ズーム群がお互いに打ち消し合うように色収差を発生している。そこで、条件式（３）によって第２レンズ群の負レンズ（Ｌ５）のアッベ数を規定し、各ズーム群で適度な倍率色収差を発生させて、全系の倍率色収差を良好に補正している。
【００２６】
条件式（３）の下限を越えると、広角端での倍率色収差は補正過剰となり、中間ズーム状態から望遠端における倍率色収差が逆に大きく発生してしまうため、全系での色収差のバランスがとれなくなる。逆に、条件式（３）の上限を超えると、広角端での倍率色収差の補正ができなくなり、全系での色収差のバランスがとれなくなる。
(2) さらに、本発明に係る他の構成は、本発明の第１の構成において、前記負レンズ群（Ｇ１１）内の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ２）の少なくとも１面に非球面を設けることを特徴とする。このように構成すれば、負レンズ群（Ｇ１１）に適度な収差を発生させ、正レンズ群（Ｇ１２）で発生した収差を効率良く打ち消すことができる。
(3) さらに、本発明に係る他の構成は、上記構成(2) において、非球面の設けられた負メニスカスレンズ（Ｌ２）がプラスチック材料からなることを特徴とする。
【００２７】
非球面レンズを高価なガラス成形レンズとするよりも、プラスチック成形レンズとしたほうが低コスト化のために良い。
また、負メニスカスレンズがプラスチックレンズとなるので、温度及び湿度変化により片側のレンズ面の曲率が正に大きくなっても、もう一方の側のレンズ面の曲率が負に大きくなり、屈折率や収差の変動を互いに打ち消して、変動を小さくすることができる。
(4) さらに、本発明に係る他の構成は、上記構成(1) 、(2) 又は(3) において、前記第２レンズ群内の正レンズ（Ｌ４）の少なくとも１面に非球面を設けることを特徴とする。
【００２８】
第２レンズ群全体では負の屈折力を有するので、レンズ全長の短縮化のために各群の屈折力を強めると、第２レンズ群内では相対的に負の屈折力が強くなる。そのため、第２レンズ群内の負レンズ（Ｌ５）において、特に望遠端での正の球面収差の発生量が多くなってしまう問題がある。
【００２９】
そこで、本構成(4) のように、正レンズ（Ｌ４）の少なくとも１面に非球面を設ければ、正レンズ（Ｌ４）において負の球面収差を効率良く発生させることができ、負レンズ（Ｌ５）で発生する正の球面収差を相対的に打ち消すことができる。
(5) 本発明に係る第２の構成は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群から構成され、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するように、各レンズ群を物体側に移動する２群ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側より順に、負レンズ群（Ｇ１１）、正レンズ群（Ｇ１２）より構成され、前記負レンズ群（Ｇ１１）は、像側の曲率がより強い両凹レンズ（Ｌ１）、少なくとも一面に非球面を有しプラスチック材料からなる物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ２）より構成され、前記正レンズ群（Ｇ１２）は、正レンズ（Ｌ３）より構成され、前記第２レンズ群は、物体より順に、少なくとも一面に非球面を有しプラスチック材料からなる正レンズ（Ｌ４）と、負レンズ（Ｌ５）より構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするを提供するものである。
０．２＜｜ｆG11 ／Ｄ｜≦１．５５ （１）
５２．６４≦νL5＜７０ （３）
ただし、ｆG11 ：負レンズ群（Ｇ１１）の焦点距離、Ｄ：撮影画面の対角の長さ、νL5：負レンズ（Ｌ５）のアッベ数、である。
【００３０】
本発明の第２の構成においては、第１の構成と同様に、第１レンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有するレンズ群、正の屈折力を有するレンズ群のレトロフォーカスタイプにより構成することで、第１レンズ群の主点位置を像面寄りにすることが可能となり、広角端において十分なバックフォーカスを確保でき、かつ、正の歪曲収差を良好に補正することを可能としている。
【００３１】
さらに、第１の構成と同様に、第１レンズ群における負レンズ群（Ｇ１１）を、物体より順に、像側の曲率がより強い負レンズ（Ｌ１）、物体側に凸の負メニスカスレンズ（Ｌ２）により構成しており、第１の構成と同様の作用効果を奏し、２倍程度以上のズーム変倍比としながら、広角端の画角が６０°以上で、レンズ全長の短縮化を行っても、全系で良好な性能を得ることができる。
【００３２】
さらに、第１の構成と同様に、第２レンズ群を、物体側より順に、単一の正レンズ（Ｌ４）と負レンズ（Ｌ５）とで構成しているので、第２レンズ群内でのペッツバール和が小さくなり、色収差を良好に補正することができる。
【００３３】
また、本発明の第２の構成においては、第１の構成と同様に、条件式（１）、（３）を満足しており、第１の構成と同様な作用効果を奏し、本発明のズームレンズを適用する光学装置を小型化することができると共に、全系での色収差を良好に補正している。
【００３４】
また、上記構成(2) 、(4) と同様に、第２の構成においても、第１レンズ群の負メニスカスレンズ（Ｌ２）及び第２レンズ群の正レンズ（Ｌ４）のそれぞれ少なくとも１面に非球面を設けているので、上記構成(2) 、(4) と同様の作用効果を奏し、全系での収差を良好に補正することができる。
【００３５】
また、上記構成(3) で説明したように、非球面の設けられたレンズがプラスチック材料からなるので、非球面レンズを高価なガラス成形レンズとするよりも低コスト化のために良い。
【００３６】
さらに、第１レンズ群においては負レンズを、第２レンズ群においては正レンズをプラスチックレンズで構成しているので、温度変化などの影響を受けやすいプラスチックレンズによる像面変動をお互いに打ち消すことができる。さらに、メニスカスレンズ（Ｌ１）をプラスチックレンズとしているので、温度及び湿度変化により片側のレンズ面の曲率が正に大きくなっても、もう一方の側のレンズ面の曲率が負に大きくなり、屈折率や収差の変動を互いに打ち消して、変動を小さくすることができる。
(6) さらに、本発明に係る他の構成は、上記構成(3) または(5) において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
３．０＜｜ｆP ｜／Ｄ （４）
ただし、ｆP ：プラスチック材料よりなるレンズの焦点距離、Ｄ：撮影画面の対角の長さ、である。
【００３７】
条件式（４）は、環境の変化によるプラスチックレンズの屈折力や収差の変動を小さくするための条件であり、プラスチックレンズの焦点距離を規定している。
【００３８】
上記構成(3) または(5) のように、非球面レンズとしてプラスチック材料を用いる場合、温度変化などによって屈折率や面形状が変化し、像面位置の変動、収差の変動といった問題が生じるおそれがある。これを防ぐためにはプラスチックレンズの屈折力を比較的弱くし、温度及び湿度の変化による屈折力や面形状の変化を小さくする必要がある。
【００３９】
そこで、条件式（４）により、プラスチックレンズの屈折力を比較的弱く設定しているので、温度、湿度変化に対するプラスチックレンズへの影響をおさえることができる。
【００４０】
以上、本発明について説明したが、条件式（１）については、以下の条件式（１−１）を満足することがより好ましい。
０．５＜｜ｆG11 ／Ｄ｜≦１．５５ （１−１）
また、条件式（４）については、以下の条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
５．５＜｜ｆP ｜／Ｄ （４−１）
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態である実施例１〜４について、図面を参照して説明する。図１〜図４は、実施例１〜４に係る２群ズームレンズの広角端Ｗ（ａ）、中間焦点距離Ｓ（ｂ）、望遠端Ｔ（ｃ）でのレンズ断面を示す図である。
［第１実施例］
本実施例は、本発明の第１の構成に該当するもので、物体側より順に、像側の曲率がより強い両凹負レンズ（Ｌ１）、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ２）、両凸正レンズ（Ｌ３）、開口絞り、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ４）、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ５）から構成されている。
【００４２】
両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）と両凸正レンズ（Ｌ３）とで正の屈折力を有する第１レンズ群を構成し、正メニスカスレンズ（Ｌ４）と負メニスカスレンズ（Ｌ５）とで負の屈折力を有する第２レンズ群を構成している。また第１レンズ群内では、両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）とで負レンズ群（Ｇ１１）を構成し、両凸正レンズ（Ｌ３）で正レンズ群（Ｇ１２）を構成している。
【００４３】
また、広角端から望遠端までの変倍に際しては、第１、第２レンズ群間隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動する。また、フォーカシング時には第１レンズ群を物体側に繰り出すことが望ましい。
【００４４】
第１実施例において、負メニスカスレンズ（Ｌ２）及び正メニスカスレンズ（Ｌ４）はガラス成形非球面レンズである。
［第２実施例］
本実施例は、本発明の第１の構成に該当するもので、物体側より順に、像側の曲率がより強い両凹負レンズ（Ｌ１）、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ２）、両凸正レンズ（Ｌ３）、開口絞り、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ４）、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ５）から構成されている。
【００４５】
両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）と両凸正レンズ（Ｌ３）とで正の屈折力を有する第１レンズ群を構成し、正メニスカスレンズ（Ｌ４）と負メニスカスレンズ（Ｌ５）とで負の屈折力を有する第２レンズ群を構成している。また第１レンズ群内では、両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）とで負レンズ群（Ｇ１１）を構成し、両凸正レンズ（Ｌ３）で正レンズ群（Ｇ１２）を構成している。
【００４６】
また、広角端から望遠端までの変倍に際しては、第１、第２レンズ群間隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動する。また、フォーカシング時には第１レンズ群を物体側に繰り出すことが望ましい。
【００４７】
第２実施例において、負メニスカスレンズ（Ｌ２）はプラスチック成形非球面レンズ、正メニスカスレンズ（Ｌ４）はガラス成形非球面レンズである。
［第３実施例］
本実施例は、本発明の第２の構成に該当するもので、物体側より順に、像側の曲率がより強い両凹負レンズ（Ｌ１）、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ２）、両凸正レンズ（Ｌ３）、開口絞り、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ４）、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ５）から構成されている。
【００４８】
両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）と両凸正レンズ（Ｌ３）とで正の屈折力を有する第１レンズ群を構成し、正メニスカスレンズ（Ｌ４）と負メニスカスレンズ（Ｌ５）とで負の屈折力を有する第２レンズ群を構成している。また第１レンズ群内では、両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）とで負レンズ群（Ｇ１１）を構成し、両凸正レンズ（Ｌ３）で正レンズ群（Ｇ１２）を構成している。
【００４９】
また、広角端から望遠端までの変倍に際しては、第１、第２レンズ群間隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動する。また、フォーカシング時には第１レンズ群を物体側に繰り出すことが望ましい。
【００５０】
第３実施例において、負メニスカスレンズ（Ｌ２）及び正メニスカスレンズ（Ｌ４）はプラスチック成形非球面レンズである。
また、正メニスカスレンズ（Ｌ４）として低吸湿ポリメチルメタクリレートアクリル系樹脂を用いることで、湿度の影響のより少ないプラスチックレンズとすることが可能である。
［第４実施例］
本実施例は、本発明の第２の構成に該当するもので、物体側より順に、像側の曲率がより強い両凹負レンズ（Ｌ１）、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ２）、両凸正レンズ（Ｌ３）、開口絞り、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ４）、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ５）から構成されている。
【００５１】
両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）と両凸正レンズ（Ｌ３）とで正の屈折力を有する第１レンズ群を構成し、正メニスカスレンズ（Ｌ４）と負メニスカスレンズ（Ｌ５）とで負の屈折力を有する第２レンズ群を構成している。また第１レンズ群内では、両凹負レンズ（Ｌ１）と負メニスカスレンズ（Ｌ２）とで負レンズ群（Ｇ１１）を構成し、両凸正レンズ（Ｌ３）で正レンズ群（Ｇ１２）を構成している。
【００５２】
また、広角端から望遠端までの変倍に際しては、第１、第２レンズ群間隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動する。また、フォーカシング時には第１レンズ群を物体側に繰り出すことが望ましい。
【００５３】
第４実施例において、負メニスカスレンズ（Ｌ２）及び正メニスカスレンズ（Ｌ４）はプラスチック成形非球面レンズである。
また、正メニスカスレンズ（Ｌ４）として低吸湿ポリメチルメタクリレートアクリル系樹脂を用いることで、湿度の影響のより少ないプラスチックレンズとすることが可能である。
【００５４】
以上、各実施例について説明したが、各実施例における非球面形状は、光軸上光の進行方向をｘ、光軸に直交する方向をｙとした時、次の式にて表される。
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−( １＋Ｋ)(ｙ／ｒ)2｝1/2 ］＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 ＋Ａ10ｙ10
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10は非球面係数である。
【００５５】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角、ｆB はバックフォーカスを表わす。各実施例の表中の左端の数字は、レンズ面の物体側からの順序、すなわち面番号を表し、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線に対する値である。また、各表中において、非球面形状であるレンズ面には面番号に「* 」を付してある。なお、撮影画面の対角線の長さＤについては、実施例１〜４ではＡＰＳカメラ（30.2×16.7）を想定しており、各実施例ともＤ＝３４．５とする。
（実施例数値）
［第１実施例］
ｆ：28.77 〜43.99 〜67.92mm
ＦNO：4.65〜7.61〜10.98
ω：30.41 °〜21.31 °〜14.26 °
ｆB ：6.95973 〜21.18914〜43.57618
第３面
Ｋ＝-0.0006
Ａ4 ＝-3.7009 ×１０-4
Ａ6 ＝-1.6781 ×１０-5
Ａ8 ＝ 1.8767 ×１０-9
Ａ10＝-4.8619 ×１０-11
第４面
Ｋ＝-0.0006
Ａ4 ＝-9.7803 ×１０-4
Ａ6 ＝-1.8403 ×１０-5
Ａ8 ＝ 2.4915 ×１０-7
Ａ10＝-1.9281 ×１０-10
第８面
Ｋ＝-0.0676
Ａ4 ＝ 1.2760 ×１０-4
Ａ6 ＝ 1.3528 ×１０-6
Ａ8 ＝ 6.7308 ×１０-9
Ａ10＝-2.5092 ×１０-11
［第２実施例］
ｆ：28.64 〜44.01 〜67.96mm
ＦNO：4.65〜7.15〜11.03
ω：30.53 °〜21.30 °〜14.25 °
ｆB ：6.67530 〜21.18590〜43.77995
Ｋ＝-0.0015
Ａ4 ＝-4.3261 ×１０-4
Ａ6 ＝-2.1976 ×１０-5
Ａ8 ＝ 9.1166 ×１０-8
Ａ10＝ 1.3275 ×１０-10
第４面
Ｋ＝0.0005
Ａ4 ＝-1.1509 ×１０-4
Ａ6 ＝-2.3823 ×１０-5
Ａ8 ＝ 3.9941 ×１０-7
Ａ10＝-2.8692 ×１０-10
第８面
Ｋ＝-0.0543
Ａ4 ＝-1.2482 ×１０-4
Ａ6 ＝ 1.2087 ×１０-6
Ａ8 ＝ 6.8679 ×１０-9
Ａ10＝-5.8816 ×１０-13
［第３実施例］
ｆ：28.54 〜44.0〜54.96mm
ＦNO：4.65〜6.52〜8.95
ω：30.70 °〜23.30 °〜17.48 °
ｆB ：7.98199 〜19.07382〜33.55542
Ｋ＝0
Ａ4 ＝-2.8977 ×１０-4
Ａ6 ＝-5.9615 ×１０-6
Ａ8 ＝-8.2693 ×１０-8
Ａ10＝ 7.1913 ×１０-11
第４面
Ｋ＝0
Ａ4 ＝ 8.7209 ×１０-5
Ａ6 ＝-3.9321 ×１０-6
Ａ8 ＝ 9.9717 ×１０-8
Ａ10＝-4.0327 ×１０-11
第８面
Ｋ＝0
Ａ4 ＝ 1.9347 ×１０-4
Ａ6 ＝ 3.2239 ×１０-6
Ａ8 ＝-1.0630 ×１０-7
Ａ10＝ 1.5554 ×１０-10
第９面
Ｋ＝0
Ａ4 ＝ 8.6932 ×１０-6
Ａ6 ＝ 2.7178 ×１０-6
Ａ8 ＝-1.1459 ×１０-7
Ａ10＝-5.3802 ×１０-11
［第４実施例］
ｆ：28.57 〜41.0〜58.23mm
ＦNO：4.65〜6.67〜9.48
ω：30.62 °〜22.75 °〜16.53 °
ｆB ：7.96977 〜19.82084〜36.26252
Ｋ＝0
Ａ4 ＝-3.4446 ×１０-4
Ａ6 ＝-7.7971 ×１０-6
Ａ8 ＝-5.1405 ×１０-8
Ａ10＝ 3.8317 ×１０-12
第４面
Ｋ＝0
Ａ4 ＝ 3.4760 ×１０-5
Ａ6 ＝-5.5561 ×１０-6
Ａ8 ＝ 1.5844 ×１０-7
Ａ10＝ 1.7468 ×１０-11
第８面
Ｋ＝0
Ａ4 ＝ 1.4524 ×１０-4
Ａ6 ＝ 3.7880 ×１０-6
Ａ8 ＝-1.5476 ×１０-7
Ａ10＝ 2.0038 ×１０-10
第９面
Ｋ＝0
Ａ4 ＝-2.7151 ×１０-5
Ａ6 ＝ 2.9751 ×１０-6
Ａ8 ＝-1.4428 ×１０-7
Ａ10＝-6.5743 ×１０-11
図５〜図８に、それぞれ上記実施例１〜４の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を表す収差図を示す。
【００５６】
また、上記実施例１〜４での条件式（１）〜条件式（４）に対応する値を以下の表に示す。
【００５７】
【表１】
以上のような本発明に係る２群ズームレンズは、例えば、図９に斜視図、図１０に断面図を示したような構成のコンパクトカメラの撮影用対物レンズとして用いられる。なお、これらの図において、Ｌb は撮影用光路、Ｌe はファインダー用光路を示しており、撮影用光路Ｌb とファインダー用光路Ｌe は平行に並んでおり、被写体の像は、ファインダー用対物レンズ、像正立プリズム、絞り、接眼レンズからなるファインダーにより観察され、また、撮影用対物レンズによりフィルム上に結像される。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明の２群ズーム方式は、ズーム変倍比が２程度以上でありながら、沈胴時のレンズ全長が短かく、小型なズームレンズを提供するものである。また、プラスチック材料を用いたレンズを効果的に配置することで、温度、湿度の影響が非常に少なく低コスト化を達成している。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る２群ズームレンズの広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図を示す図である。
【図２】実施例２に係る２群ズームレンズの広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図を示す図である。
【図３】実施例３に係る２群ズームレンズの広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図を示す図である。
【図４】実施例４に係る２群ズームレンズの広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図を示す図である。
【図５】実施例１の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を表す収差図である。
【図６】実施例２の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を表す収差図である。
【図７】実施例３の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を表す収差図である。
【図８】実施例４の広角端（ａ）、中間焦点距離（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を表す収差図である。
【図９】コンパクトカメラの構成を示す斜視図である。
【図１０】コンパクトカメラの構成を示す断面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera having a two-group zoom lens used in the imaging, for example, to a camera having a two-group zoom lenses such as a lens shutter camera.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a camera equipped with a zoom lens has become common as a lens shutter type camera, and in particular, a low-priced and small-sized camera has been desired. Specifically, optical design such as a reduction in the number of lenses and the use of a low-cost material has been performed. Also, in order to reduce the thickness of the camera body, so-called collapsing has become a mainstream, in which a lens is housed in the camera body by reducing the air interval between adjacent zoom groups. For this reason, shortening the total lens length on the optical axis of each zoom lens group has become necessary to make the camera thinner.
[0003]
For such a zoom lens, many positive and negative two-group zooms with a simple lens system configuration have been proposed. For example, JP-A-6-347696, JP-A-8-248313, JP-A-9-90220, JP-A-9-96761, JP-A-9-166749, JP-A-10-104516, A lens system described in JP-A-10-104517.
[0004]
In the lens systems disclosed in these publications, the number of lenses is reduced by using an aspheric lens for miniaturization. In addition, cost reduction is achieved by manufacturing the aspherical lens with a plastic material.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the lens systems described in JP-A-6-347696, JP-A-8-248313, JP-A-9-90220, JP-A-10-104516, and JP-A-10-104517 have sufficient chromatic aberration. Therefore, the variation in chromatic aberration at zoom zooming is large, and good performance cannot be obtained over the entire zoom range.
[0006]
In addition, the zoom systems described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-90220 and 9-96761 achieve a zoom ratio of 2 or more, but the angle of view at the wide-angle end is about 56 °, which is a sufficiently wide angle. Has not been achieved. Furthermore, the zoom system described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-96761 cannot obtain good performance because coma at the wide-angle end is not sufficiently corrected.
[0007]
Each of the prior art uses a lens having a weak refractive power as the plastic lens in the positive lens group, but since the plastic lens in the negative lens group has a certain refractive power, the refractive index when the temperature and humidity change, There is a problem that the surface shape changes and the refractive power and aberration fluctuate.
[0008]
The present invention has been made in order to solve such problems. The object of the present invention is to achieve a zoom magnification ratio of about 2 or more, an angle of view at the wide-angle end of 60 ° or more, and the entire zoom range. It is an object of the present invention to provide a camera having a small zoom lens in which the aberration is well corrected and the entire length of the retracted lens is short. It is another object of the present invention to provide a camera equipped with a zoom lens that is less affected by the usage environment such as temperature and humidity even when a plastic material is used for cost reduction.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the second group zoom lens of the camera provided with the second group zoom lens according to the present invention employs a configuration described in detail below.
(1) The first configuration according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, from the wide-angle end to the telephoto end. In the two-group zoom lens that moves each lens group to the object side so that the distance between the first lens group and the second lens group is reduced when zooming is performed, the first lens group is in order from the object side. A negative lens group (G11) and a positive lens group (G12). The negative lens group (G11) includes a biconcave lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. (L2), the positive lens group (G12) is composed of a positive lens (L3), and the second lens group is composed of a positive lens (L4) and a negative lens (L5) in order from the object. The following conditional expressions are satisfied.
0.2 <| f G11 /D|≦1.55 (1)
ν L4 <50 (2)
52.64 ≦ ν L5 <70 (3)
Where f G11 is the focal length of the negative lens group (G11), D is the diagonal length of the shooting screen, ν L4 is the Abbe number of the positive lens (L4), ν L5 is the Abbe number of the negative lens (L5), It is.
[0010]
In the first configuration of the present invention, the first lens group is configured by a retrofocus type of a lens group having a negative refractive power and a lens group having a positive refractive power in order from the object side. The principal point position of the group can be closer to the image plane, sufficient back focus can be secured at the wide-angle end, and positive distortion can be corrected well.
[0011]
Here, the reason why the negative lens group (G11) in the first lens group is configured by a negative lens (L1) having a stronger curvature on the image side and a negative meniscus lens (L2) convex on the object side in order from the object. Described below.
[0012]
In the present invention, the first lens group is composed of the negative lens group (G11) and the positive lens group (G12). However, since the first lens group as a whole is a positive lens group, the first lens group is relatively within the group. In addition, the power of the positive lens group (G12) is increased. Therefore, the amount of negative spherical aberration, astigmatism, and positive coma generated in the positive lens group (G12) increases. In addition, when the zoom ratio is set to 2 times or more as in the zoom lens of the present invention, the amount of astigmatism generated particularly from the wide-angle end to the intermediate zoom state increases, and the imaging performance in the peripheral portion of the image is significantly reduced. Resulting in. Such a problem becomes more prominent when the angle of view at the wide-angle end is widened, or when the total length is shortened by increasing the refractive power of the group.
[0013]
Therefore, in order to cancel various aberrations generated in the positive lens group (G12) of the first lens group, a convex meniscus lens (L2) on the object side is provided in the negative lens group (G11) of the first lens group. A large amount of positive spherical aberration, astigmatism, and negative coma are generated, and the amount of aberration generated in the entire first lens group is reduced by the action of cancellation.
[0014]
Further, if the aberration generated in the positive lens group (G12) is canceled by the meniscus lens (L2), the relative decentering sensitivity of the meniscus lens (L2) with respect to the positive lens group (G12) is increased. Therefore, by providing a negative lens (L1) on the object side where the off-axis luminous flux is higher than that of the meniscus lens (L2), in particular, the generation of positive astigmatism is shared, and the meniscus lens for the positive lens group (G12). The eccentric sensitivity of (L2) is reduced.
[0015]
Since the negative lens (L1) has a shape with a stronger curvature on the image side, the amount of negative distortion generated in the first lens group can be reduced, which is advantageous for correcting distortion in the entire system. In addition, since the negative lens (L1) has a lens surface on the object side with a concave surface directed toward the object side, the amount of negative distortion generated can be further reduced.
[0016]
Furthermore, when the meniscus lens (L2) convex toward the object side has a negative refractive power, the principal point position of the negative lens group (G11) can be located on the object side, so that the total lens length can be shortened. .
[0017]
Thus, as shown in the first configuration of the present invention, the negative lens group (G11) in the first lens group is arranged in order from the object side to the negative lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and on the object side. Consisting of a convex negative meniscus lens (L2), the zoom magnification ratio is about 2 times or more, and the angle of view at the wide-angle end is 60 ° or more. Even if the total lens length is shortened, the entire system is good. Performance can be obtained.
[0018]
In the first configuration of the present invention, the second lens group is composed of a single positive lens (L4) and a negative lens (L5) in order from the object side. The Petzval sum at this time becomes small, and chromatic aberration can be corrected well.
[0019]
Conditional expression (1) is a condition for reducing the size of the optical apparatus to which the zoom lens of the present invention is applied, and defines the focal length of the negative lens group (G11) in the first lens group.
[0020]
If the refractive power of the negative lens group (G11) is increased without changing the refractive power of the first lens group, the refractive power of the positive lens group (G12) also increases, so the negative lens group (G11) and the positive lens group (G12) The distance between the principal points of the first lens group can be reduced, and the total lens length on the optical axis of the first lens group can be reduced. Therefore, a sufficient back focus can be secured with the first lens group, the second lens group can be arranged closer to the object side, the back focus in the entire system can be lengthened, and the second lens Since the light flux passing through the outermost side of the group becomes low, the lens diameter of the second lens group can be reduced. Therefore, the total lens length and the lens frame diameter on the optical axis when retracted can be reduced, and the optical device to which the zoom lens of the present invention is applied can be downsized.
[0021]
Exceeding the lower limit of conditional expression (1) is advantageous for downsizing of the optical apparatus, but negative spherical aberration and positive coma aberration are greatly generated in the first lens group. It becomes difficult to obtain good aberration performance. Conversely, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, it will be disadvantageous for miniaturization of the optical device.
[0022]
Conditional expressions (2) and (3) are conditions for satisfactorily correcting chromatic aberration in the entire system, and define the Abbe numbers of the positive lens (L4) and the negative lens (L5) of the second lens group, respectively. Is.
[0023]
Since the second lens group as a whole has negative refractive power, if the second lens group is composed of two lenses, a positive lens and a negative lens, the refractive power of the negative lens becomes relatively strong, and the negative lens has a positive magnification. A large amount of chromatic aberration occurs. Therefore, the Abbe number of the positive lens (L4) of the second lens group is defined by the conditional expression (2), and an appropriate negative lateral chromatic aberration is generated by the positive lens.
[0024]
If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the amount of negative lateral chromatic aberration generated in the positive lens of the second lens group will be small, and it will be difficult to appropriately correct positive lateral chromatic aberration in the second group.
[0025]
Further, in the two-group zoom lens according to the present invention, when attention is paid to the negative lens of each zoom group, regarding the longitudinal chromatic aberration, each zoom group generates the same negative chromatic aberration, but regarding the lateral chromatic aberration, The chromatic aberration is generated so that the zoom groups cancel each other. Therefore, the Abbe number of the negative lens (L5) of the second lens group is defined by the conditional expression (3), and appropriate lateral chromatic aberration is corrected satisfactorily by generating appropriate lateral chromatic aberration in each zoom group. .
[0026]
If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the lateral chromatic aberration at the wide-angle end will be overcorrected, and the lateral chromatic aberration at the telephoto end will increase greatly from the intermediate zoom state, so that the chromatic aberration in the entire system is balanced. Disappear. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the lateral chromatic aberration cannot be corrected at the wide-angle end, and the chromatic aberration cannot be balanced in the entire system.
(2) Further, according to another configuration of the present invention, in the first configuration of the present invention, at least one surface of the negative meniscus lens (L2) having a convex surface facing the object side in the negative lens group (G11) is provided. An aspheric surface is provided. With this configuration, it is possible to generate an appropriate aberration in the negative lens group (G11) and efficiently cancel out the aberration generated in the positive lens group (G12).
(3) Furthermore, another configuration according to the present invention is characterized in that, in the above configuration (2), the negative meniscus lens (L2) provided with an aspheric surface is made of a plastic material.
[0027]
It is better to reduce the cost by using a plastic molded lens than using an aspherical lens as an expensive glass molded lens.
In addition, since the negative meniscus lens is a plastic lens, even if the curvature of the lens surface on one side increases positively due to temperature and humidity changes, the curvature of the lens surface on the other side increases negatively, causing refractive index and aberration. Fluctuations can be canceled out to reduce the fluctuations.
(4) Furthermore, in another configuration according to the present invention, in the configuration (1), (2) or (3), an aspheric surface is provided on at least one surface of the positive lens (L4) in the second lens group. It is characterized by that.
[0028]
Since the second lens group as a whole has a negative refractive power, if the refractive power of each group is increased in order to shorten the total lens length, the negative refractive power becomes relatively stronger in the second lens group. Therefore, the negative lens (L5) in the second lens group has a problem that the amount of positive spherical aberration generated increases particularly at the telephoto end.
[0029]
Therefore, as in the present configuration (4), if an aspheric surface is provided on at least one surface of the positive lens (L4), negative spherical aberration can be efficiently generated in the positive lens (L4). The positive spherical aberration generated in L5) can be canceled out relatively.
(5) The second configuration according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, from the wide-angle end to the telephoto end. In the two-group zoom lens that moves each lens group to the object side so that the distance between the first lens group and the second lens group is reduced when zooming is performed, the first lens group is in order from the object side. A negative lens group (G11) and a positive lens group (G12). The negative lens group (G11) is a biconcave lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and is a plastic material having an aspheric surface on at least one surface. Composed of a negative meniscus lens (L2) with a convex surface facing the object side, the positive lens group (G12) is composed of a positive lens (L3), and the second lens group is at least one surface in order from the object. Aspherical plastic material The positive lens (L4) and the negative lens (L5) are configured to satisfy the following conditional expression.
0.2 <| f G11 /D|≦1.55 (1)
52.64 ≦ ν L5 <70 (3)
Where f G11 is the focal length of the negative lens group (G11), D is the diagonal length of the shooting screen, and ν L5 is the Abbe number of the negative lens (L5).
[0030]
In the second configuration of the present invention, as in the first configuration, the first lens group is arranged in order from the object side by a retrofocus type of a lens group having a negative refractive power and a lens group having a positive refractive power. By configuring, it becomes possible to make the principal point position of the first lens group closer to the image plane, to secure a sufficient back focus at the wide-angle end, and to correct positive distortion well. Yes.
[0031]
Further, as in the first configuration, the negative lens group (G11) in the first lens group includes, in order from the object, a negative lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and a negative meniscus lens (L2) convex on the object side. The zoom lens has a zoom magnification ratio of about 2 times or more and a field angle at the wide-angle end of 60 ° or more, and the total lens length is shortened. However, good performance can be obtained in the entire system.
[0032]
Further, similarly to the first configuration, the second lens group is composed of a single positive lens (L4) and a negative lens (L5) in order from the object side. The Petzval sum is reduced, and chromatic aberration can be corrected well.
[0033]
In the second configuration of the present invention, as in the first configuration, the conditional expressions (1) and (3) are satisfied, and the same effects as the first configuration are achieved. The optical device to which the zoom lens is applied can be reduced in size, and chromatic aberration in the entire system is corrected well.
[0034]
Similarly to the configurations (2) and (4), in the second configuration, at least one surface of each of the negative meniscus lens (L2) of the first lens group and the positive lens (L4) of the second lens group is provided. Since an aspherical surface is provided, the same effects as the above configurations (2) and (4) can be obtained, and aberrations in the entire system can be corrected well.
[0035]
Further, as described in the above configuration (3), since the lens provided with the aspheric surface is made of a plastic material, it is better for cost reduction than using an aspheric lens as an expensive glass molded lens.
[0036]
Further, since the first lens group is composed of a negative lens and the second lens group is composed of a plastic lens, it is possible to cancel image plane fluctuations caused by a plastic lens that is susceptible to temperature changes and the like. it can. Furthermore, since the meniscus lens (L1) is a plastic lens, even if the curvature of the lens surface on one side increases positively due to changes in temperature and humidity, the curvature of the lens surface on the other side increases negatively, and the refractive index And variations in aberrations can be canceled out to reduce variations.
(6) Further, another configuration according to the present invention is characterized in that, in the above configuration (3) or (5), the following conditional expression is satisfied.
3.0 <| f P | / D (4)
Here, f P is the focal length of a lens made of a plastic material, and D is the diagonal length of the photographing screen.
[0037]
Conditional expression (4) is a condition for reducing fluctuations in the refractive power and aberration of the plastic lens due to environmental changes, and defines the focal length of the plastic lens.
[0038]
When a plastic material is used for the aspherical lens as in the above configuration (3) or (5), the refractive index and the surface shape may change due to temperature changes, which may cause problems such as fluctuations in image plane position and aberrations. There is. In order to prevent this, it is necessary to make the refractive power of the plastic lens relatively weak and to reduce changes in refractive power and surface shape due to changes in temperature and humidity.
[0039]
Therefore, since the refractive power of the plastic lens is set to be relatively weak according to the conditional expression (4), the influence on the plastic lens with respect to temperature and humidity changes can be suppressed.
[0040]
Although the present invention has been described above, it is more preferable that conditional expression (1) satisfies the following conditional expression (1-1).
0.5 <| f G11 /D|≦1.55 (1-1)
As for conditional expression (4), it is more preferable to satisfy the following conditional expression (4-1).
5.5 <| f P | / D (4-1)
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, Examples 1 to 4 as specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are diagrams illustrating lens cross sections at the wide-angle end W (a), the intermediate focal length S (b), and the telephoto end T (c) of the two-group zoom lens according to Examples 1 to 4. FIG.
[First embodiment]
This embodiment corresponds to the first configuration of the present invention. In order from the object side, a biconcave negative lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and a negative meniscus lens (L2 having a convex surface facing the object side) ), A biconvex positive lens (L3), an aperture stop, a positive meniscus lens (L4) with a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens (L5) with a concave surface facing the object side.
[0042]
The biconcave negative lens (L1), the negative meniscus lens (L2), and the biconvex positive lens (L3) constitute a first lens group having a positive refractive power, and a positive meniscus lens (L4) and a negative meniscus lens (L5). ) And the second lens group having a negative refractive power. In the first lens group, the negative biconcave lens (L1) and the negative meniscus lens (L2) constitute a negative lens group (G11), and the biconvex positive lens (L3) constitutes a positive lens group (G12). are doing.
[0043]
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves toward the object side so that the distance between the first and second lens units is reduced. Further, it is desirable to extend the first lens group to the object side during focusing.
[0044]
In the first embodiment, the negative meniscus lens (L2) and the positive meniscus lens (L4) are glass molded aspheric lenses.
[Second Embodiment]
This embodiment corresponds to the first configuration of the present invention. In order from the object side, a biconcave negative lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and a negative meniscus lens (L2 having a convex surface facing the object side) ), A biconvex positive lens (L3), an aperture stop, a positive meniscus lens (L4) with a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens (L5) with a concave surface facing the object side.
[0045]
The biconcave negative lens (L1), the negative meniscus lens (L2), and the biconvex positive lens (L3) constitute a first lens group having a positive refractive power, and a positive meniscus lens (L4) and a negative meniscus lens (L5). ) And the second lens group having a negative refractive power. In the first lens group, the negative biconcave lens (L1) and the negative meniscus lens (L2) constitute a negative lens group (G11), and the biconvex positive lens (L3) constitutes a positive lens group (G12). are doing.
[0046]
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves toward the object side so that the distance between the first and second lens units is reduced. Further, it is desirable to extend the first lens group to the object side during focusing.
[0047]
In the second embodiment, the negative meniscus lens (L2) is a plastic molded aspheric lens, and the positive meniscus lens (L4) is a glass molded aspheric lens.
[Third embodiment]
This embodiment corresponds to the second configuration of the present invention. In order from the object side, a biconcave negative lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and a negative meniscus lens (L2 having a convex surface facing the object side) ), A biconvex positive lens (L3), an aperture stop, a positive meniscus lens (L4) with a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens (L5) with a concave surface facing the object side.
[0048]
The biconcave negative lens (L1), the negative meniscus lens (L2), and the biconvex positive lens (L3) constitute a first lens group having a positive refractive power, and a positive meniscus lens (L4) and a negative meniscus lens (L5). ) And the second lens group having a negative refractive power. In the first lens group, the negative biconcave lens (L1) and the negative meniscus lens (L2) constitute a negative lens group (G11), and the biconvex positive lens (L3) constitutes a positive lens group (G12). are doing.
[0049]
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves toward the object side so that the distance between the first and second lens units is reduced. Further, it is desirable to extend the first lens group to the object side during focusing.
[0050]
In the third embodiment, the negative meniscus lens (L2) and the positive meniscus lens (L4) are plastic molded aspheric lenses.
Further, by using a low moisture absorption polymethylmethacrylate acrylic resin as the positive meniscus lens (L4), it is possible to obtain a plastic lens with less influence of humidity.
[Fourth embodiment]
This embodiment corresponds to the second configuration of the present invention. In order from the object side, a biconcave negative lens (L1) having a stronger curvature on the image side, and a negative meniscus lens (L2 having a convex surface facing the object side) ), A biconvex positive lens (L3), an aperture stop, a positive meniscus lens (L4) with a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens (L5) with a concave surface facing the object side.
[0051]
The biconcave negative lens (L1), the negative meniscus lens (L2), and the biconvex positive lens (L3) constitute a first lens group having a positive refractive power, and a positive meniscus lens (L4) and a negative meniscus lens (L5). ) And the second lens group having a negative refractive power. In the first lens group, the negative biconcave lens (L1) and the negative meniscus lens (L2) constitute a negative lens group (G11), and the biconvex positive lens (L3) constitutes a positive lens group (G12). are doing.
[0052]
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, each lens unit moves toward the object side so that the distance between the first and second lens units is reduced. Further, it is desirable to extend the first lens group to the object side during focusing.
[0053]
In the fourth embodiment, the negative meniscus lens (L2) and the positive meniscus lens (L4) are plastic molded aspheric lenses.
Further, by using a low moisture absorption polymethylmethacrylate acrylic resin as the positive meniscus lens (L4), it is possible to obtain a plastic lens with less influence of humidity.
[0054]
Each embodiment has been described above. The aspherical shape in each embodiment is expressed by the following expression, where x is the traveling direction of light on the optical axis and y is the direction orthogonal to the optical axis.
x = (y 2 / r) / [1+ {1- (1 + K) (y / r) 2} 1/2] + A 4
Here, r is a paraxial radius of curvature, K is a conical coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , and A 10 are aspherical coefficients.
[0055]
Below, the numerical data of each said Example are shown. f is the focal length, F NO is the F-number, omega denotes a half angle, f B represents a back focus. The number at the left end in the table of each embodiment indicates the order of the lens surfaces from the object side, that is, the surface number, r is the radius of curvature of the lens surfaces, d is the lens surface spacing, the refractive index n and the Abbe number ν are d. The value for the line. Further, in each table, “*” is attached to the surface number of the lens surface having an aspherical shape. The diagonal length D of the shooting screen is assumed to be an APS camera (30.2 × 16.7) in Embodiments 1 to 4, and D = 34.5 in each embodiment.
(Example values)
[First embodiment]
f: 28.77 to 43.99 to 67.92mm
F NO : 4.65-7.61-10.98
ω: 30.41 ° ~ 21.31 ° ~ 14.26 °
f B: 6.95973 ~21.18914~43.57618
A 4 = -3.7009 × 10 -4
A 6 = -1.6781 × 10 -5
A 8 = 1.8767 × 10 -9
A 10 = -4.8619 × 10 -11
4th surface K = -0.0006
A 4 = -9.7803 × 10 -4
A 6 = -1.8403 × 10 -5
A 8 = 2.4915 × 10 -7
A 10 = -1.9281 × 10 -10
8th surface K = -0.0676
A 4 = 1.2760 × 10 -4
A 6 = 1.3528 × 10 -6
A 8 = 6.7308 × 10 -9
A 10 = -2.5092 × 10 -11
[Second Embodiment]
f: 28.64 to 44.01 to 67.96mm
F NO : 4.65 to 7.15 to 11.03
ω: 30.53 ° to 21.30 ° to 14.25 °
f B: 6.67530 ~21.18590~43.77995
A 4 = -4.3261 × 10 -4
A 6 = -2.1976 × 10 -5
A 8 = 9.1166 × 10 -8
A 10 = 1.3275 × 10 -10
4th surface K = 0.0005
A 4 = -1.1509 × 10 -4
A 6 = -2.3823 × 10 -5
A 8 = 3.9941 × 10 -7
A 10 = -2.8692 × 10 -10
8th surface K = -0.0543
A 4 = -1.2482 × 10 -4
A 6 = 1.2087 × 10 -6
A 8 = 6.8679 × 10 -9
A 10 = -5.8816 × 10 -13
[Third embodiment]
f: 28.54 to 44.0 to 54.96 mm
F NO : 4.65 to 6.52 to 8.95
ω: 30.70 ° to 23.30 ° to 17.48 °
f B : 7.79199 to 19.07382 to 33.55542
A 4 = -2.8977 × 10 -4
A 6 = -5.9615 × 10 -6
A 8 = -8.2693 × 10 -8
A 10 = 7.1913 × 10 -11
4th surface K = 0
A 4 = 8.7209 × 10 -5
A 6 = -3.9321 × 10 -6
A 8 = 9.9717 × 10 -8
A 10 = -4.0327 × 10 -11
8th surface K = 0
A 4 = 1.9347 × 10 -4
A 6 = 3.2239 × 10 -6
A 8 = -1.0630 × 10 -7
A 10 = 1.5554 × 10 -10
9th surface K = 0
A 4 = 8.6932 × 10 -6
A 6 = 2.7178 × 10 -6
A 8 = -1.1459 × 10 -7
A 10 = -5.3802 × 10 -11
[Fourth embodiment]
f: 28.57 to 41.0 to 58.23mm
F NO : 4.65 to 6.67 to 9.48
ω: 30.62 ° -22.75 ° -16.53 °
f B : 7.96977 to 19.82084 to 36.26252
A 4 = -3.4446 × 10 -4
A 6 = -7.7971 × 10 -6
A 8 = -5.1405 × 10 -8
A 10 = 3.8317 × 10 -12
4th surface K = 0
A 4 = 3.4760 × 10 -5
A 6 = -5.5561 × 10 -6
A 8 = 1.5844 × 10 -7
A 10 = 1.7468 × 10 -11
8th surface K = 0
A 4 = 1.4524 × 10 -4
A 6 = 3.7880 × 10 -6
A 8 = -1.5476 × 10 -7
A 10 = 2.0038 × 10 -10
9th surface K = 0
A 4 = -2.7151 × 10 -5
A 6 = 2.9751 × 10 -6
A 8 = -1.4428 × 10 -7
A 10 = -6.5743 × 10 -11
5 to 8 are aberration diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (a), the intermediate focal length (b), and the telephoto end (c) in Examples 1 to 4, respectively. Indicates.
[0056]
The values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) in Examples 1 to 4 are shown in the following table.
[0057]
[Table 1]
The above-described two-group zoom lens according to the present invention is used, for example, as a photographing objective lens of a compact camera having a configuration as shown in a perspective view in FIG. 9 and a sectional view in FIG. In these drawings, L b indicates a photographing optical path, Le indicates a finder optical path, the photographing optical path L b and the finder optical path Le are arranged in parallel, and the subject image is used for the finder. The image is observed by a finder including an objective lens, an image erecting prism, a stop, and an eyepiece, and is imaged on a film by an imaging objective lens.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, the two-group zoom system of the present invention provides a compact zoom lens having a zoom zoom ratio of about 2 or more and a short overall lens length when retracted. In addition, by effectively disposing lenses using plastic materials, the effects of temperature and humidity are very small and cost reduction is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating lens cross-sectional views at a wide-angle end (a), an intermediate focal length (b), and a telephoto end (c) of a two-group zoom lens according to Example 1;
2 is a lens cross-sectional view of a two-unit zoom lens according to Example 2 at a wide angle end (a), an intermediate focal length (b), and a telephoto end (c). FIG.
3 is a cross-sectional view of a lens group at the wide-angle end (a), the intermediate focal length (b), and the telephoto end (c) of the two-group zoom lens according to Example 3; FIG.
4 is a lens cross-sectional view at a wide angle end (a), an intermediate focal length (b), and a telephoto end (c) of a two-group zoom lens according to Example 4. FIG.
5 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (a), the intermediate focal length (b), and the telephoto end (c) in Example 1. FIG.
6 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (a), the intermediate focal length (b), and the telephoto end (c) in Example 2. FIG.
7 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (a), the intermediate focal length (b), and the telephoto end (c) in Example 3. FIG.
8 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end (a), the intermediate focal length (b), and the telephoto end (c) in Example 4. FIG.
FIG. 9 is a perspective view illustrating a configuration of a compact camera.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a compact camera.
Claims (6)
０．２＜｜ｆG11 ／Ｄ｜≦１．５５ （１）
νL4＜５０ （２）
５２．６４≦νL5＜７０ （３）
ただし、ｆG11 ：第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、Ｄ：撮影画面の対角の長さ、νL4：第２レンズ群の正レンズのアッベ数、νL5：第２レンズ群の負レンズのアッベ数、である。In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power are arranged. When zooming from the wide angle end to the telephoto end, In a camera having a two-group zoom lens that moves each lens group to the object side so that the distance between the two lens groups is reduced, the first lens group is arranged in order from the object side from the negative lens group and the positive lens group. The negative lens group of the first lens group includes a biconcave lens having a stronger image-side curvature and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. The positive lens group of the first lens group is a positive lens group. is composed of a lens, said second lens group comprises, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, a camera equipped with a 2-group zoom lens which satisfies the following condition.
0.2 <| f G11 /D|≦1.55 (1)
ν L4 <50 (2)
52.64 ≦ ν L5 <70 (3)
Where f G11 is the focal length of the negative lens group of the first lens group, D is the diagonal length of the shooting screen, ν L4 is the Abbe number of the positive lens of the second lens group, and ν L5 is the second lens group. The Abbe number of the negative lens.
０．２＜｜ｆG11 ／Ｄ｜≦１．５５ （１）
５２．６４≦νL5＜７０ （３）
ただし、ｆG11 ：第１レンズ群の負レンズ群の焦点距離、Ｄ：撮影画面の対角の長さ、νL5：第２レンズ群の負レンズのアッベ数、である。In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power are arranged. When zooming from the wide angle end to the telephoto end, In a camera having a two-group zoom lens that moves each lens group to the object side so that the distance between the two lens groups is reduced, the first lens group is arranged in order from the object side from the negative lens group and the positive lens group. The negative lens group of the first lens group includes a biconcave lens having a stronger image-side curvature and a negative meniscus lens having an aspheric surface at least on one surface and a convex surface facing the object side made of a plastic material. The positive lens group of the first lens group is composed of a positive lens, and the second lens group is composed of, in order from the object side, a positive lens made of a plastic material having an aspheric surface on at least one surface, and a negative lens. And below Camera equipped with a 2-group zoom lens which satisfies the conditional expression.
0.2 <| f G11 /D|≦1.55 (1)
52.64 ≦ ν L5 <70 (3)
Where f G11 is the focal length of the negative lens group of the first lens group, D is the diagonal length of the photographing screen, and ν L5 is the Abbe number of the negative lens of the second lens group.
３．０＜｜ｆP ｜／Ｄ （４）
ただし、ｆP ：プラスチック材料よりなるレンズの焦点距離、Ｄ：撮影画面の対角の長さ、である。6. The camera having a two-group zoom lens according to claim 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
3.0 <| f P | / D (4)
Here, f P is the focal length of a lens made of a plastic material, and D is the diagonal length of the photographing screen.
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