JPH01183618A

JPH01183618A - 後置固定絞りズームレンズ

Info

Publication number: JPH01183618A
Application number: JP63007787A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Hata; 秦　和義
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1989-07-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】光皿■及通芳団本発明は、ズームレンズに関するものであり、特に電子
スチルカメラやビデオカメラ等の小型カメラ等に応用可
能な後置固定絞りズームレンズに関する。

■の　工・−と′　　支丑近年、撮像素子やデツキ、電気回路等は、パッケージ化
や集積率が上がったため、格段にコンパクトになり、コ
ストも大幅に下がってきた。これに伴い電子スチルカメ
ラやビデオカメラ等において、レンズが占める体積・重
量・コストが相対的に増しており、レンズのコンパクト
化、コストダウンが強く要望されている。

ズームレンズにおいて、その最も簡略化され、−コンパ
クト化、コストダウンが図られているものは２成分ズー
ムレンズである。電子スチルカメラ等ではレンズ後部に
ローパスフィルターやファインダ用反射ミラー等が入る
ので、非常に長いバックフォーカスが必要となるため、
２成分ズームタイプの中でも物側より負正の配置のもの
のみが有効となる。この負正２成分ズームについては従
来、数多く研究されておりコンパクト化、コストダウン
もかなり進んできた。しかし、そこでいうコンパクト化
、コストダウンはあくまで、レンズ玉のみに着目したも
のであり、絞りやその他鏡胴部品をも含めて達成されて
いるものではない、つまり、負正２成分ズームにおいて
は一般に絞りは第２群内またはその前後にあり、ズーミ
ングに連動し、光軸上を移動する０例えば３５−一眼レ
フカメラ用のレンズにおいては、それでもコンパクト化
、コストダウンにはあまり影響しなかったわけであるが
、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等においては、絞り
は電気制御をするため、大型であり、モーター等の駆動
系もついており重量も大きいのが一般的である。よって
このような絞りをズーミング時、光軸方向に移動させる
と、レンズ鏡胴内に、絞りの移動に対する大きな空間を
確保しておかなくてはならず、そのため、鏡胴の径が相
当大きくなり、コンパクト化、コストダウンに反する。

更にパワーズーム等の電気駆動でズーミングする際、大
きな重量を移動させる必要があるため、強力なモーター
が必要となりコストアップにつながり、また消費電力も
増して好ましくない、このように、電子スチルカメラ等
においては、絞り装置まわりを変倍時にも固定しておく
ことによってコンパクト化、コストダウンは一層進展す
るわけである。

絞りをズーミング時、固定させるような負正２成分ズー
ムが過去あまり研究されていなかったのは、例えば、前
群と後群の間に不動の絞りが配されているようなタイプ
では負正２成分ズームでよく問題となる中寄の軸外光束
に対するフレアーのカットが自由に出来ないということ
や、周辺光量を十分にとるため後玉の径を相当大きくす
る必要があるということに起因している。更に後群の後
ろに不動の絞りを配するものは軸外光束がレンズの端部
を通過するため、収差補正が困難で枚数増加を来すし、
周辺光量を十分に確保するには、前玉径を非常に大きく
する必要があり、コンパクト化、コストダウンに逆行す
るのである。

このような例として、特開昭５５−３５３３４号で、開
示されたものなどがある。これは、後群の後ろに絞りを
配したもので、入射瞳を極力、物体側によせて前玉径の
大型化を防止しようとしているものであるが、その前後
群の屈折カバランスが適正でないため、ワイド端の周辺
照度の低下が太き（、それを防止するため、変倍比の割
りには前玉径が相当大きくなっている。また、軸外性能
の低下を抑えるため、構成枚数も８枚と多く、その割り
には性能劣化が大きい。

このように、負正２成分ズームにおいて、絞りをズーミ
ング時固定したもので、十分なコンパクト化や枚数削減
が図られたものは今まで存在しない。

本ａλｌ籐本発明は、鏡胴を含めたレンズ全体で、十分なコンパク
ト化とコストダウンを図るため、負正２成分ズームレン
ズにおいて、固定の絞りを後群の後部に配してもレンズ
径が十分小さく、性能も良好な後置固定絞りズームレン
ズを提供することを目的とする。

本１１ｂｕｌ！上記目的を達成するために、本発明に係るズームレンズ
は、まず物体側より順に負の前群と正の後群の２群より
成る。そしてテレ端からワイド端への変倍に際し、前群
は物側へ、後群は像側へ移動するよう構成し、絞りを後
群の後方に配し、この絞りを変倍時にも固定し動かない
ようにする。

一般に負正２成分ズームはテレ端からワイド端への変倍
に際し、後群は必ず像側へ移動する。前群はズーム解に
よっては後群と同じく像側へ移動するようなズーム解も
存在するが、収差補正の容易さ、枚数削減のし易さ等の
点から、ある程度以上の変倍比を持つものに対しては、
後群とは逆向きに物側へ移動するタイプが望ましい。こ
のようなタイプで、絞りを後群の後部に配した場合の模
式図を第１図に示す。第１図において、（ａ）がテレ端
の配置を示し、（ｂ）がワイド端である。尚、Ｎ）は前
群、（■）は後群、（３）は絞り１　（ｘ）は像面を表
している。この図より明らかなように、後置絞すタイプ
で問題となる周辺照度の低下は特にワイド端で発生し易
い。即ち、十分な照度を得るには、前群の径を大きくし
なければならない。ここで（Ｃ）で示しである図は、（
ｂ）の場合とは異なるズーム解を選んだもので、ワイド
端にて前群が大きく物側に移動したものである。この図
より明らかなように、前群の径が同じならば、（Ｃ）の
ズーム解では斜線で示した光量がカットされ、照度低下
を起こし、これを［有］）と同程度にするには、径を増
加しなければならない。先に述べた特開昭５５−３５３
３４号で開示されたものなどは、この（Ｃ）の場合に相
当し、変倍比の割に前群が、大きく物側へ移動してしま
うため、前玉径の小型化を達成できていないわけである
。また、前玉径を増すことによって、その部分で発生す
る収差も増加するため、枚数削減が難しく、８枚構成で
も十分な性能は得られていない。

このようにズーミングに際し、前群はテレ端からワイド
端にかけて物側へ移動するが、両群の屈折力配分や薄肉
間隔を適正にコントロールすることにより、物側へ移動
し過ぎないようなズーム解を選択する必要があることが
分かる。

これを示したのが次の条件■、■である。

■　０〈△ｄＫ／△ｄｘ＜２．０ ■０．４７＜　ｌψ１１７９−、＜０．７　　（但し、
ψ１くＯ）ここで、Δｄ＋、Δｄｘは、前群と後群が各
々、変倍時、テレ端からワイド端にかけて移動する移動
量であり、Δｄ、は物側へ移動するとき正、△ｄｘは像
側へ移動するとき正とする。また、ψＩＩ”ｆは、前後
群の各屈折力（焦点距離の逆数）である。

条件■は、前群の移動量を規定するものであり、移動量
の絶対値は変倍比、焦点距離によって異なるので、後群
の移動量との比で考える。下限を下回った状態は、上述
したように、テレ端からワイド端にかけて前群が像側に
移動する場合で、ズーム解が非常に限定され、変倍比も
十分とれなくなってしまい、レンズスペックを大きく下
げざるを得なくなってしまう。逆に上限を上回るほど前
群が物側に移動すれば、上述した例のように、前玉径の
大型化、性能劣化を起こしてしまい、目的のレンズが達
成し難くなる。

条件■は、前後群の屈折カバランスを示したもので、従
来のものに対し、前群の負のパワーの比率を増した方が
好ましいことを示している。この下限を下回れば、ズー
ム解は前群が大きく物側に移動するタイプになり易く、
径の大型化が問題となる。しかし、逆に上限を上回れば
、前玉径の小型化には有利になるものの、前群の屈折力
が強くなり過ぎるため、前群内で発生するコマ収差を始
めとした軸外の収差の発生量が多大となり、これを抑え
るためには、レンズ枚数を増加する必要にせまられ、コ
ストアンプとなる。

以上の条件を満たし、適正なズーム解を得ることによっ
て、コンパクト性を十分保ち、更に後置絞りで良好な性
能を得るためには、全系の結像と変倍を司る後群を、後
置絞りに強いタイプで構成する必要がある。そこで、非
常に少ない枚数でその後群を構成するには次のようにす
るのが望ましい。即ち、後群を物側より順に両凸正レン
ズと両凹負レンズと正レンズの合計３枚で構成するので
ある。従来後群は４〜６枚で構成されていたが、これを
３枚のトリブレットタイプで構成しても十分性能良好で
、尚かつ後置絞りでも高性能が発蓮できることが分かっ
た。トリプレットタイプは簡単な構成ではあるが、球面
収差、コマ収差、像面湾曲等、諸収差を補正するのに優
れたタイプであり、加えて色収差もコントロールし易い
という特徴を持っている。

更に具体的に、次は前群を構成することを考える。前群
は通常、変倍比１．５〜２．０倍程度では２〜４枚構成
のものが主であったが、コストダウンとコンパクト化を
図るには少ない構成枚数の方が望ましいのは当然である
。ここでは、後群のトリプレットタイプと組み合わせる
と、変倍比が１．６〜１．７倍程度なら、像側に強い屈
折面を持つ負レンズのみで前群を構成しても収差が良好
に補正できることが見出された。また、変倍比が２倍程
度となると、前群を像側に強い屈折面を向けた負レンズ
と、物側に凸の正メニスカスレンズの２枚で構成すれば
、色収差を始め、諸収差を良好に補正できることが見出
された。

以上述べたような構成を採ることによって、変倍比１．
６〜２．０倍程度のズームレンズを全系で４〜５枚とい
う少ない構成で、しかもコンパクトで性能良好に実現で
き、更に絞りも後群の後ろに固定されているため、鏡胴
も含めたレンズ全体の観点から見ても、コンパクトで、
低コストのズームレンズが実現できるわけである。

尚、後置絞りのズームレンズの別の有利な点は、組立が
非常に簡単であることや、絞りがシャッターを兼用する
ような機構を採用した場合でも機構の簡素化が図れる点
などがある。

また、絞りが後群の後ろに配され、ズーミング時移動す
る従来のものと比べて、コンパクト化や低コスト化が図
れるだけでなく、テレ側の周辺の余分なフレアー光を絞
りによってカットでき、テレ端の性能向上にも有利とな
る。

本光里曵災１陥以下、本発明に基づく後置固定絞りズームレンズの実施
例を示す。

但し、各実施例において、ｒ＋＋ｒｚ＋ｒｚ＋・・・は
曲率半径、ｄ、、ｄｔ、ｄｌ、・・・は軸上面間隔を示
し、Ｎ１．Ｎｚ　、Ｎｉ　、・・・、シ１．シ２゜シュ
５・・・はそれぞれにｄ線に対する屈折率、アツベ数を
示す。尚、各実施例とも最後尾にローパスフィルタやフ
ェースプレートに相当する平板を挿入しである。

〈実施例１〉ｆ＝１４．２〜１７．０〜２３．４　　Ｆ＝３．５〜３
．８〜４．４血皇主径　　槓上血皿箔　屈折率　　ヱ１
丘斂ｒＩ　　　　　ｃ。

ｄ、　　１．５００　　Ｎ、　　１．５８９１３　　ν
、　　６１．１１ｉ　　　　１６．８３２ｄｚ　　１．４００　　Ｎｔ　　１．０００００ｒ２　
　　１０．２６５ｄｉ　　２．７００　　Ｎ自　１．８０７５０　　ν３
　３５．４３ｒａ　　　　３５．２０５ｄ、　　２．０００　　Ｎ、　　１．０００００ｒｓ　
　　−８，６６６ｄｓ　　１．７００　　Ｎｓ　　１．８０５１８　　ν
ｓ　　２５．４３ｒｈ　　　１Ｇ、１３８ｄ、　　１．１００　　Ｎｉ　　１．０００００ｒ−２
６，３７９ｄｙ　　２．６００　　Ｎｔ　　１．７５４５０　　ν
？　　５１．５７ｒ＝　　　−８，２６８ｄｓ　　６．０７６　　Ｎｍ　　１．０００００ｒ９　
　　　　　ｏ。

ｄ、２．０００　　Ｎｑ　　１．０００００（、、ｏ。

ｄｌ。８．０００　　Ｎ、６　１．５１６８０　　ν１
゜６４．１２ｒｌｌ　　　　　■ パワーデータ ψｒ　　　　０．０３５００００ ψ、　　　　０．０６３４３８４可変員風ｄ！　　　　　　　　ｄｔテ　　し　　　　　　　１．４００　　　　　　６．０
７６ミドル　　　８．６４６　　　２．５４５ワイド　
　　１３．８７０　　　１．０００〈実施例２〉ｆ＝１３．２〜１７．０〜２５．７　　Ｆ＝２．８〜３
．１〜３．８血皇主径　　輸上皿Ｍ蓋　　皿折崖　　ヱ
Ｌべ敗ｒ、　　　４９．３９５ｄ＋　　１．５００　　Ｎ、　　１．７１３００ν、　
　５３．９３ｒｔ　　　１Ｇ、６０９ｄｘ　　２．４００　　Ｎｇ　　１．０００００ｒｘ　
　　１０．６７０ｄｘ　　３．１００　　Ｎ：＋　　１．８０５１８νｘ
　　２５．４３ｒ４１２．４２７ｄａ　　１．３００　　Ｎ、　　１．０００００ｒ％　
　　１０．７４３ｄｓ　　２．９００　　Ｎｓ　　１．７８８３１　ν、
　　４７．３２ｒ４　　３７．２７４ｄｂ　　１．６００　　Ｎｈ　　１．００００Ｇｒｔ　
　　１０．９４５ｄｔ　　１．７００　　Ｉｌ＋？　　１．７４０００ν
、　　２８．２６ｒｌ　　　１１．４６２ｄ、　　１．２００　　Ｎｓ　　１．０００００ｒｑ　
　　　４０．００６ｄ＊　　２．６００　　Ｎｑ　　１．７８８３１　　ν
、　　４７．３２ｒ１゜−１０，９２４ｄｚ６９．０５８　　Ｎ１１１　１．０００００ｒｌｌ
　　　　　　ω ｄｚ　　２．０００　　Ｎ、、１．０００００ｒ＋ｚ　
　　　　ω ｄｚｚ１５．１６８　　Ｌｘ　１．５１６８０　　ν、
、　６４．１２ｒ−ゴ　　　　ω パワーデータ ψ、　　　　−０，０３６５０００ ψ、　　　　　０．０６０３６３４回」Ｊ」五ｄａ　　　　　　ｄ＋◎ テ　　し　　　　　　１．３００　　　　　　９．０５
８ミドル　　　１０．３３８　　　３．７９８ワイド　
　　１８．０２４　　　１．５００次に第２図は前記実
施例１のテレ端におけるレンズ概略構成を示しており、
第３図は実施例２のレンズ概略構成を示している。前群
（１）と後群（ｎ）についてテレ端（Ｔ）からワイド端
（Ｗ）への移動を矢印線（１）　（２）によって模式的
に示している。また、上記本全ユ■尖施■の項で説明し
たｒｌ＋　　ｒｔ＋　　’３＋”’＋　　ｄｌｒ　　ｄ
２．ｄ８．”・等についても記入しである。（３）　は
絞りを表しており、また、後方に配されている平板（４
）はローパスフィルタやフェースプレートに相当する平
板である。

第４図及び第５図は前記実施例１及び実施例２の各収差
図で、それぞれ（ａ）はテレ端、（ｂ）は中間、（ｃ）
はワイド端での諸収差を表す。また、実線（ｄ）はｄ線
に対する収差を、−点鎖線（９）は９線に対する収差を
それぞれ表し、点線（ＳＣ）は正弦条件を表す、更に点
線（ＤＭ）と実線（ＤＳ）はメリジオナル面とサジタル
面での非点収差をそれぞれ表している。

【図面の簡単な説明】

第１図は後置固定絞りズームレンズの周辺光束の通過の
様子を示す模式図である。第２図及び第３図はそれぞれ
害施例Ｉと実施例２のテレ端におけるレンズ構成図であ
り、第４図及び第５図は前記各実施例の諸収差図である
。（ＩＬ−−一前群、（■）・・・後群、　　　（３）−
・絞り。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体側より順に、負の前群と、正の後群の２群よ
り成り、テレ端からワイド端への変倍に際し、前群は物
側へ、後群は像側へ移動するズームレンズにおいて、絞
りを後群の後方に配すると共に、変倍時にも固定とし、
更に以下の条件を満足することを特徴とする後置固定絞
りズームレンズ。０＜Δｄ＿ I ／Δｄ＿II＜２．００．４７＜｜ψ＿ I ｜／ψ＿II＜０．７（但し、ψ＿
I ＜０）ここで、Δｄ＿ I 、Δｄ＿IIは、変倍時に前
群と後群が各々テレ端からワイド端にかけて移動する移
動量であり、Δｄ＿ I は物側へ移動するとき正とし、
逆にΔｄ＿IIは像側へ移動するとき正とする。また、ψ
＿ I 、ψ＿IIは前群及び後群の各屈折力（焦点距離の
逆数）である。
（２）第１請求項に記載の後置固定絞りズームレンズに
おいて、後群を両凸正レンズと両凹負レンズと正レンズ
の合計３枚で構成したことを特徴とする後置固定絞りズ
ームレンズ。
（３）第２請求項に記載の後置固定絞りズームレンズに
おいて、前群を像側に強い屈折面を持つ負レンズ１枚で
構成したことを特徴とする後置固定絞りズームレンズ。
（４）第２請求項に記載の後置固定絞りズームレンズに
おいて、前群を像側に強い屈折面を持つ負レンズと、物
側に凸の正メニスカスレンズの２枚で構成したことを特
徴とする後置固定絞りズームレンズ。