JPH01223409A - 望遠ズームレンズ系 - Google Patents

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】 本発明は、主に写真撮影などの映像記録に用いられるズ
ームレンズに関し、更に詳しくは、最短焦点距離が、画
面対角長の２倍以下で、ズーム比が３倍程度の極めてコ
ンパクトな望遠ズームレンズ系に関する。

従来、本発明のような焦点距離領域を有する機械補正式
ズームレンズ系としては、主に下記のような２つのタイ
プが提案されている。

（Ａ）　　通常の望遠ズームレンズに最も良く用いられ
ているタイプで、第１６図に示すごとく、物体側から順
に、正の屈折力を有するフを一カシング群（■）、負の
屈折力を有するバリエータ群（ＩＤ正（または負）の屈
折力を有するコンペンセータ群（至）及び正の屈折力を
有するマスターレンズｉ・′４群（ト）によシ構成され
、バリエータ群（Ｉｌｌを光軸に沿って移動させること
によシ変倍を行い、その際に生じる像点の移動をコンペ
ンセータ群（至）を同時に光軸に沿って移動させること
により補正している。

この種のズームレンズ系においては、 ■　変倍をバリエータ群＜ＩＩ）の移動のみで行うため
、通常、バリエータ群（ｎ）の屈折力が比較的強くなる
。一方、その屈折力を弱くすると、ズーミングに際して
のその移動量が大きくなり、ズームレンズ系の全長（最
も物体側のレンズの物体側面から像点までの距離）が大
きくならざるを得ない。

■　比較的強い負の屈折力のバリエータ群（■）＋を有
するため、第１６図から明らかなように、その最短焦点
距離状態（Ｓ端）で逆望遠タイプを構成することになる
。従って、その焦点距離に比べて全長が長いズームレン
ズ系にナル。

■　ズームレンズ系の各群、特にバリエータ群（ＩＤに
比較的強い屈折力を与えるので、各群の構成要素があま
り簡単にならない。

等の欠点がある。

（Ｂ）　　最近の標準焦点距離領域を含む高変倍率ズー
ムレンズ系に用いられているタイプとして、第１７図の
ように、正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｉ）、負の
屈折力を有する第２レンズ群（ＩＯ及び正の屈折力を有
する第３レンズ群（至）よシ構成され、ズーミングに際
して第１レンズ群（Ｉ）と第３レンズ群（至）とを同時
に光軸に沿って移動させ、両レンズ群に変倍作用を分担
させて高変倍率化を実現させているものがある。

、シかしながら、このズーム型式を望遠領域のズームレ
ンズ系に用いても、 ■　（５）の４成分ズームレンズタイプよりも全長の短
いズームレンズ系が実現できるが、最短焦点距離状態（
Ｓ）で逆望遠タイプを構成するので、十分なコンパクト
化は達成できない。

■　第２レンズ群（ＩＩ）と第３レンズ群側とによる横
倍率が負になるので、各群の屈折力を非常に弱い構成に
しないと各群の構成枚数を減少させることが困難となる
。一方、各群の屈折力を非常に弱い構成にすると、■の
コンパクト性が更に弱まる。

等の欠点がある。

そこで、本発明の目的は、上記従来のタイプに比べて極
めてコンパクトでありながら比較的構成枚数が少なく、
かつ最短焦点距離が画面対角長の２倍以下でズーム比が
３倍程度の光学的性能を有する新規なズームレンズ系を
提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明にかかるズームレン
ズ系は、第１図の模式図及び第２．４，６゜８．１０，
１２，１４図のレンズ断面図に図示されるように、物体
側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群（■）、
負の屈折力を有する第２レンズ群（■）、正の屈折力を
有する第３レンズ群側、及び負の屈折力を有する第４レ
ンズ群（Ｉ％Ｉ）からなり、最短焦点距離状態から最長
焦点距離状態へのズーミングのために、第１レンズ群（
Ｉ）が第２レンズ群（ＩＩ）との空気間隔を増加させる
ように物体側へ移動させられるとともに第４レンズ群（
５）が第３レンズ群面との空気間隔を減少させるように
物体側へ移動させられ、加えて以下の条件を満足す、る
ことを特徴とする特 但し、ここで、 ｆｌ：第１レンズ群の焦点距離 ｆＷ：最短焦点距離状態における全系の焦点距離ｆＴ：
最長焦点距離状態における全系の焦点距離ＦＮｗ　：最
短焦点距離状態における開放Ｆ値ＦＮＴ　：最長焦点距
離状態における開放Ｆ値β：ズーム比（＝　［Ｔ／ｆｗ
　） ΔＴ１２：ズーミングに伴う、第１レンズ群と第２レン
ズ群との間の空気間隔の変化量 である。

以上のような各レンズ群の屈折力配置及びズーミングの
ための各レンズ群の移動形態によって、本発明の超コン
パクトなズームレンズ系ハ、第１図から明らかなように
以下の効果を生じる。

（Ａ）　　最短焦点距離状態において、物体側に配置さ
れた正の屈折力を有する前群（Ｉ）　（Ｉｎ　（０）と
その像側に配置された負の屈折力を有する後群（ＩＶ）
とからなる望遠タイプを構成するので、全長の非常に短
いコンパクトなズームレンズ系が得られる。

（Ｂ）　　最短焦点距離状態（Ｓ端）から最長焦点距離
状態（Ｌ端）へのズーミングのと・きに第４レンズ群（
５）が倍率を増加させるように移動するので、ズーミン
グ参作用を第２・第３レンズ群（ＩＩ）（至）と第４レ
ンズ群（菌とに分担させることができる。従って、各レ
ンズ群の屈折力を比較的小さくしてもズーミングのだめ
の移動量を比較的小さくすることができ、かつ、構成枚
数も少なくすることができる。

（ｑ　更に負の第２レンズ群（Ｉ［）が比較的弱い屈折
力によって構成されることにより、第３レンズ群（至）
、第４レンズ群（ト）も含めて、ズーミング中に移動さ
せられる各レンズ群がズーミング中にその横倍率として
一１倍から遠い倍率によって構成される。従って、各レ
ンズ群が比較的少ない構成枚数であるにもかかわらず収
差を良好に補正することができる。

以下、各条件（１）、（２）について説明する。

条件（１）は、最短焦点距離状態において、−眼ツフレ
ックス式カメラ用レンズとして必要なバックフォーカス
を確保しつつ、全長をコンパクト化するための条件であ
る。条件（１）の上限を越えると、最長焦点距離状態に
おけるレンズ全長が長くなり、かつ、ズーミング及びフ
を一力シングに伴う第１ｖ７ズ群の移動量が大きくなる
ので、鏡胴構成上も不利となる。一方、条件（１）の下
限を越えると、最短焦点距離状態において、−眼レフレ
ックス式カメラ用レンズとして必要なバックフォーカス
を確保することが困難となるか、もしくは、必要なバッ
クフォーカスを確保しようとすると、レンズ□系の屈折
力配置が崩れ、諸収差の悪化を招く。特に第２レンズ群
の屈折力が強くなりすぎて、ズーミングに伴う球面収差
の変動が大きくなる。−眼レフレックス式カメラ用レン
ズとして必要なノくツクフォーカスとは、本発明におい
ては、最短焦点距離の約１／２を想定しておシ、これよ
′り短くなると、クイックリターンミラーとの干渉が問
題となる。また、バックフォーカスの長い側の限度とし
ては、最短焦点距離の約３１５を想定する。これより長
いバックフォーカスをとろうとすると、先に述べたよう
な屈折力配置の崩れがおこる。

条件（２）は、最長焦点距離状態における画面周辺照度
比を充分な値に保ちつつ、諸収差、特に最長焦点距離状
態における歪曲収差と、全焦点距離領域での像面湾曲を
良好に補正するための条件である。条件（２）の上限を
越えると、最長焦点距離状態において、充分な画面周辺
照度比を確保することが困難となシ、これを充分に保と
うとすると、レンズの径が大きくなって好ましくない。

一方、下限を越えると、最長焦点距離状態における歪曲
収差が正の方向に大きくなシ、許容し難くなってくると
共に、全焦点距離領域で像面湾曲が補正過剰の傾向を示
すようになる。

以上述べたような条件を満足することによシ本発明の目
的が達成できるわけであるが、さらに性能良好なる望遠
ズームレンズ系を得るためＫは、以上の特徴に加えて、
第３レンズ群を、少なくとも１枚の両凹レンズと、少な
くとも３枚の正レンズを含み、次の条件を満足するよう
な構成とすることが有効である。

但し、ここで、 Ｃ３は第３レンズ群の焦点距離である。

条件（３）は、最短焦点距離状態におけるコマ収差を良
好に補正しつつ、全長をコンパクト化するための条件で
ある。条件（３）の上限を越えると、最短焦点距離状態
におけるレンズ全長が長くなり、−方、下限を越えると
最短焦点距離状態における外方性コマ収差の発生が著し
くなる。

さらに性能を向上させるためには、第２レンズ群を物体
側から準に、負の前群と正の後群から構成し、第３レン
ズ群を、物体側から順に、正レンズ、両凹レンズ、及び
２枚以上の正レンズという並びにより構成して、加えて
次の条件を満足することが望ましい。

但し、ここで、 ｔ２−２：第２レンズ群の後群の焦点距離ｆａ−１：ミ
ー１：第３レンズも物体側にあるレンズの焦点距離 ｆｓ−ａ：第３レンズ群中の両凹レンズの像側に隣接す
るレンズから、第３レンズ群中、最も像側にあるレンズ
までのレンズ群の焦点距離 ｆａ−１２：第３レンズ群中、最も物体側にあるレンズ
から、両凹レンズまでのレンズ群の焦点距離 Ｔ２−１：第２レンズ群の前群と後群との間の空気間隔 Ｔａ−２：第３レンズ群中の両凹レンズと、その像側に
隣接するレンズとの間の空気間隔 である。

条件（４）は、レンズ系の全長をコンパクトに保ちつつ
、最短焦点距離状態におけるコマ収差と、中間焦点距離
領域におけるコマ収差とをバランス良く補正するための
条件である。条件（４）の上限を越えると、全長をコン
パクトに保つことが困難となり、同時に最短焦点距離状
態における外方性のコマ収差の発生が顕著となる。一方
、下限を越えると、中間焦点距離領域に訃ける内方性の
コマ収差を補正するのが困難となってくる。

条件（５）及び（６）は、ズーミングに伴う像面湾曲の
変動を小さくするための条件である。条件（５）及び（
６）の上限を越えると、最短焦点距離状態から最長焦点
距離へのズーミングに伴い、像面が負の方向（物体側°
）へ大きく偏移するようになり、下限を越えると、この
逆の現象が著しくなる。

条件（７）は、レンズ系の全長をコンパクトに保ちつつ
、−眼レフレックス式カメラ用レンズとして充分なバッ
クフォーカスを確保し、加えてコマ収差を補正するため
の条件である。条件（７）の上限を越えると、全長をコ
ンパクトに保つことが困難となシ、加えて、第３レンズ
群中の、両凹レンズの像側に配置されるレンズ群の径が
大型化し、好ましく人い。逆に、下限を越えると、充分
なパックフォーカスを確保することが困難となり、加え
て、最長焦点距離状態において、画面中寄部で外方性の
コマ収差が目立つようになる。

本発明にもとづく望遠ズームレンズ系は、以上に述べた
諸条件に加えて という条件を満足することが望ましい。ここでＬは最短
焦点距離状態におけるレンズの前頂点からフィルム面ま
での距離である。この条件の上限を越えると、レンズ全
長が長くなり、下限を越えると、最短焦点距離状態にお
いて、望遠タイプの屈折力配置が強くなりすぎて、全焦
点距離領域で歪曲収差が正の大きな値をもつようになり
、補正が困難忙なる。

以下に本発明の実施例を示す。また、各実施例における
条件（１）〜（８）のパラメータに関する値を第１表に
示す。

、なお、本発明による望遠ズームレンズ系のいずれかの
群と群の間もしくは、全系の物体側あるいは像側に、簡
単な構成からなる屈折力の弱い可動もしくは固定のレン
ズ群を配置しても、それは本発明と同じ目的・手段・効
果を有するものであって、本発明の思想から外れるもの
ではなく、本発明に含まれる。

実施例１ ｆ＝７２．５〜１２００〜２０４．０　　Ｆ翫＝３．６
〜４．３〜４．６５曲率半径　　軸上面間隔　　　屈折
率（Ｎｄ）　　アツベ数（νｄ）実施例２　・ ｆ＝７２．５〜１２０．０〜２０４．０　　Ｆ翫＝３．
６〜４．３〜４．６５実施例３ ｆ＝７２．５〜１２０．０〜２０４．　ＯＦ＆　−３，
６〜４．３〜４６５曲率半径　　軸上面間隔　　屈折率
（Ｎｄ）　　アツベ数（νｄ）ｒｔｔ　　　　　　４ｊ
、１４１ 実施例４ ｆ＝７２．５〜１２０．０〜２０４．ＯＦ＆＝３．６〜
４．３〜４．６５曲率半径　　軸上面間隔　　屈折率（
Ｎｄ）　　アツベ数（νｄ）Ｉｚｚ　　　　　４υ、５
４１ 実施例５ ｆ＝７２．ｓ　〜１２０．０〜１０．０　　Ｆｋ＝３．
６〜４．３〜４．６５曲率半径　　軸上面間隔　　屈折
率（Ｎｄ）　　アバ数（νｄ）実施例６ ｆ＝７２．５〜１２０．０〜２０４．ＯＦ＆＝３．６〜
４．３〜４．６５曲率半径　　軸上面間隔　　屈折率（
Ｎｄ）　　アバ数（νｄ）実施例７ ｆ−７２，５〜１２０．０〜２０４．ＯＦ翫−３，６〜
４．３〜４．６５曲率半径　軸上面間隔　　　屈折率（
Ｎｄ）　　　アツベ数（νｄ）Ｉ　≦４　　　　０ソ、
０ソソ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるズームレンズ系の最短焦点距離
状態における各レンズ群の配置及び最長焦点距離状態へ
の各レンズ群の移動を示す模式図、第２．４，６，８．
１０．１２．１４図はそれぞれ本発明実施例１〜７の最
短焦点距離状態における各レンズ群の配置及び最長焦点
距離状態への移動を示すレンズ断面図、第３．５，７．
９，１１．１３．１５図はそれぞれ本発明実施例１〜７
の最短焦点距離状態、中間焦点距離状態及び最長焦点距
離状態の各収差を示す収差図、第１６図及び第１７図は
従来のズームレンズ系の最短焦点距離状態における各レ
ンズ群の配置及び最長焦点距離状態への各レンズ群の移
動を示す模式図である。 （Ｉ）：第１レンズ群 （■）：第２レンズ群 （■■）：第３レンズ群 （■）：第４レンズ群　　　　　　　　　　以上出願人
　　ミノルタカメラ株式会社 第１図 第２図 １％３　　図　Ｆｉｓｈ　　　　　　　　　　　　　　
　１’−２１４１・−ｚ＋、ｂ璋“シルｕ１　山ｊ上身
ゴ牛　　　　　　　神−１伎嗟２　　　　　　　　　　
１　由　表搾釦収ゑ正体わ１　　　　Ｊｒ点板見　　　
　　　　よ　鉛〃第８図 ｍシ福乙見　ａ二１Ｌ壜Ｊ牛　　　　　　　　　１トー
（電こ１　　　　　　　　　　　　　．１＊　　％珪釦
収１正ｒＬ士４↑　　　　１￥糞、収Ｌ　　　　　　番
曲　２抹勾＋ｉ％　　＆ｉＬ４：４主　　　　　　　井
Ｊ１校青　　　　　　　　　　　イ１　Ｉ　　５１１１
０図 球ｉ収Ｌ　正弦粂１　　　　非ふセｌ　　　　　　　↓
　曲　色５￥ｆｏＱ文五と生詰’＋　　　　４ト五校番
　　　　　圭−％抹旬収＆山／ｉ徊干　　　　井３１．
→えＬ　　　　　　１曲％Ｓｆ歌川用艷　どＵドキ　　
　　　　　奸ｊ、収表　　　　　　　　　　・＾　會　
％砕゛伽板ｌ　とｓＬＨ３＋１！−恨表　　　　　　　
　　　　よ　由　％味動はと注邊→キ　　　　　　、Ｊ
μ→（ｉ　　　　　　　　　と會　さ褌＆はとは町　　
Ａシｊ１社　　　　１曲り味ｋ）蛙訊１１　　　　埒１
釧味　　　　番會％痺ｉｏ東五山５丸トキ　　　　　　
　１Ｙ真、すくｋ　　　　　　　　　１　　曲矛１＄１
６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ群、
   負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する
   第３レンズ群、及び負の屈折力を有する第４レンズ群か
   らなり、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態へのズ
   ーミングに際して、第１レンズ群が、第２レンズ群との
   空気間隔を増加させるように像側から物体側へ移動させ
   られると共に、第４レンズ群が、第３レンズ群との空気
   間隔を減少させるように、像側から物体側へ移動させら
   れ、加えて以下の条件を満足することを特徴とする望遠
   ズームレンズ系： ０．８４＜ｆ＿１×√（ＦＮ＿ｗ×ＦＮ＿Ｔ）／β×√
   （ｆ＿ｗ×ｆ＿Ｔ）＜１．５５０．３６＜ΔＴ＿１＿２
   ×√（ＦＮ＿ｗ×ＦＮ＿Ｔ）／β×√（ｆ＿Ｗ×ｆ＿Ｔ
   ）＜０．６７但し、ここで ｆ＿１：第１レンズ群の焦点距離 ｆ＿ｗ：最短焦点距離状態における全系の焦点距離ｆ＿
   Ｔ：最長焦点距離状態における全系の焦点距離ＦＮ＿ｗ
   ：最短焦点距離状態における開放Ｆ値ＦＮ＿Ｔ：最長焦
   点距離状態における開放Ｆ値β：ズーム比（＝ｆ＿Ｔ／
   ｆ＿ｗ） ΔＴ＿１＿２：ズーミングに伴う、第１レンズ群と第２
   レンズ群との間の空気間隔の変化量 である。 ２、前記第３レンズ群は少なくとも１枚の両凹レンズと
   、少なくとも３枚の正レンズを含み、加えて次の各条件
   を満足することを特徴とする、請求項１記載の望遠ズー
   ムレンズ系： ０．３５＜ｆ＿３×√（ＦＮ＿ｗ×ＦＮ＿Ｔ）／β×√
   （ｆ＿ｗ×ｆ＿Ｔ）〕＜０．５４但し、ここでｆ＿３：
   第３レンズ群の焦点距離 である。