JPH01288823A - 小型のズームレンズ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はレンズシャッターカメラ、ビデオカメラ等に好
適な小型のズームレンズに関し、特に収差補正を良好に
行うと共にレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距
離）の短縮化を図った変倍比２程度の小型のズームレン
ズに関するものである。

（従来の技術） 最近レンズシャッターカメラ、ビデオカメラ等の小型化
に伴いレンズ全長の短い小型のズームレンズが要望され
ている。特にレンズシャッターカメラ等のレンズ交換を
行なわない小型カメラの分野でもズームレンズの装着が
望まれ従来用いていた単焦点レンズと同程度の長さの小
型のズームレンズが要望されている。

通常レンズシャッターカメラで多用されている標準画角
（撮影画角２ω−４７度で３５ｍｍスチールカメラに換
算すると焦点距離５０ｍｍ程度）を含むズームレンズは
例えば特公昭４９−２９１４８号公報をはじめ多殻提案
されている。

この種のズームレンズは物体側より順に負の屈折力の第
１レンズ群と正の屈折力のｔｊ４２レンズ群の２つのレ
ンズ群より構成し、両レンズ群の間隔を変えて変倍する
ものであるが物体側より順に負と正の屈折力配置となっ
ている為にバックフォーカスが比較的長くなり一眼レフ
レックスカメラとしては好ましい構成であるがレンズシ
ャッターカメラとしてはレンズ全長が長すぎる傾向があ
った。

そこで本出願人は先に特開昭５６−１２８９１１号公報
や特開昭５７−２０１２１３号公報等において物体側よ
り順に正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レ
ンズ群の２つのレンズ群で構成し１両レンズ群の間隔を
変えて変倍する小型のズームレンズを提案した。同公報
においては物体側より順に正、負の屈折力配置を採用し
望遠型とし、バックフォーカスを比較的短くシ、しかも
レンズ全長の短縮化を図った変倍比１．５程度のズーム
レンズを連成している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は本出願人の先の特開昭５６−１２８９１１号公
報や特開昭５７−２０１２１３号公報等で提案したズー
ムレンズを更に改良し、特に変倍比２程度と高変倍化な
図りつつ第１レンズ群のレンズ径の縮小化と共にレンズ
全長の短縮化を図った高い光学性能を有した小型のズー
ムレンズの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力
の第２レンズ群の２つのレンズ群を有し５両レンズ群の
間隔を変えて変倍を行う小型のズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は物体側へ凸面を向けた正の屈折力の
メニスカス状の第１−１レンズ、両レンズ面が凹面の第
１−２レンズ、両レンズ面が凸面の第１−３レンズ、像
面側に凸面を向けた正の第１−４レンズ、同じく像面側
に凸面を向けた正の第１−５レンズの５つのレンズを有
し、該第１−２レンズと第１−３レンズは貼り合わした
接合レンズより成り、該第１−１レンズと第１−２レン
ズとの空気間隔なり２．該第１−３レンズと第１−４レ
ンズとの空気間隔をＤ５．該第１−２レンズの中心厚を
Ｄ３．広角端における全系の焦点距離をｆＷとす、ると
き ０、Ｏｌ　５＜Ｄ２／ｆＷ＜０．０７・・（１）０．０
６　　＜Ｄ３／ｆＷ＜０．２・・・（２）０．００５＜
Ｄ５／ｆＷ＜０．０１８・（３）なる諸条件を満足する
ことである。

（実施例） 第１図〜第４図は本発明の数値実施例１〜４のレンズ断
面図である。同図は広角端のズーム位置を示す。

図中！は正の屈折力の第１レンズ群、Ｉ＋は負の屈折力
の第２レンズ群であり１両レンズ群の間隔を減少させな
がら両レンズ群を物体側へ矢印の如く移動させて広角端
から望遠端への変倍を行っている。

このようなズームレンズは広角端でレンズ全長が最小と
なり望遠端で最大となる６本実施例ではカメラの携帯性
を考慮し、広角端でのレンズ全長が最短になるように設
定している。

本実施例では正の第１レンズ群のレンズ構成な重連の如
く所定形状の４程５枚で構成することにより２ｎズーム
レンズにおいて変倍比２以上を達成する際に多く発生す
る広角側におけるコマ収差や変倍に伴う球面収差、像面
湾曲等を良好に補正している。

特に両レンズ面が凹面の第１−２レンズの中心厚を適切
に設定することにより広角側での内向性コマ収差を良好
に補正している。

次に重連の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（１）は第１−１レンズとＩ！ｌ−２レンズのレ
ンズ間隔に関し、主に第１レンズ群の主点位置を適切に
設定すると共に像面特性を良好に錐持する為のものであ
る。Ｊ：限（ａを越えると第１レンズ群の主点が前方へ
移動して望遠側で第１レンズ群と第２レンズ群とが接近
しすぎてくる。

この為第１−２レンズの負の屈折力を増加させねばなら
ずこの結果像面が補正過剰となってくるので良くない、
下限値を越えて第１−１レンズと第１−２レンズの空気
間隔が狭くなりすぎると球面収差が補正不足となワてく
る。又、第１−１レンズと第１−２レンズを独立に構成
するのが難しくなってくる。

条件式（２）は両レンズ面が凹面の第１−２レンズの中
心厚に関し、上限値を越えると第１レンズ群の有効径が
増大し、レンズ系全体が大型化してくるので良くない、
又、下限値を越えると広角側において軸外光束の下線に
よる内向性コマ収差が多く発生してくるので良くなしＮ
。

条件式（３）は第１−３レンズと第１−４レンズとの空
気間隔に関し、上限値を越えると内向性コマ収差が多く
発生し、又、下限値を越えると画面全体の収差をバラン
ス良く補正するのが難しくなってくる。

本実施例において第１−２レンズと第１−２レンズとを
貼り合わせた接合レンズの全体としての屈折力は負とな
るように各レンズの形状及び屈折力を設定するのが第１
レンズ群内で発生する球面収差を少なくし変倍に伴う収
差変動を少なくするのに好ましい。

又５広角端から望遠端への全変倍範囲にわたり像面湾曲
を良好に補正するには特に第１−２レンズの屈折力をＮ
２とするとき １．７＜Ｎ２・・・・・・・・・ｌ・（４）を満足させ
るのか良い。

条件式（４）を外れるとペッツバール和が小さくなりす
ぎ像面湾曲がオーバーとなフてくる。

本実施例において負の屈折力の第２レンズ群のレンズ構
成としては物体側に凹面を向けた正の屈折力のメニスカ
ス状のレンズ２Ａを少なくとも１つ設けるのか広角側に
おける正の歪曲収差を良好に補正するのに好ましい。

特に該レンズ２Ａを最も物体側に配置し、少なくとも一
方のレンズ面を非球面とするのが良い。

このときの非球面形状としては第９図に示すようにレン
ズ周辺部にいくに従い正の屈折力を強くするか又は負の
屈折力を弱くする形状が良い、このような非球面を用い
れば広角側での歪曲収差、軸外光束の上線による外向性
コマ収差そして望遠側での球面収差等の諸収差をバラン
ス良く補正することができる。

又、全変倍範囲にわたり高い光学性能を得るには第２レ
ンズ群を物体側より順に物体側に凹面を向けた正の屈折
力のメニスカス状の第２−１レンズ、少なくとも２つの
物体側に凹面を向けた負の屈折力のメニスカス状の第２
−２レンズ、第２−３レンズの少なくとも３つのレンズ
を有するように構成するのが良い。

特に第２−１レンズに非球面を用いず球面で構成したと
きは第２−１レンズと第２−２レンズの間に新たに物体
側に凹面を向けた負の屈折力のメニスカス状のレンズを
少なくとも１つ設けるのが良い。

特に像面を良好に補正するには第２レンズ群の曲率半径
をすべて像面側に凸面を向けている方が望ましい。

本実施例において望遠側で発生しがちな補正過剰の球面
収差、及び変倍に伴う球面収差の変動を良好に補正する
為には広角端を基準としたときの無＠達物体での望遠端
の３次の球面収差係数■７を ０．５＜１？　＜４・・・・・・φ・・◆（５）の如く
設定するのが良い。

条件式（５）の上限値を越えると広角側から望遠側にか
けて球面収差は補正不足となり、又下限値を越えると望
遠側で球面収差が補正過剰となつてくる。

又、良好なる光学性能を確保しつつレンズ系全体の小型
化を図るには広角端における第１レンズ群と第２レンズ
群の間隔をＤ９としたとき０．３＜Ｄ９／ｆＷ＜０．５
−−−−・（６）の如く設定するのが良い。

条件式（６）の下限値を越えると望遠側で第１レンズ群
と第２レンズ群が機械的に干渉し、又を限値を越えると
レンズ全長が不要に長くなり、更に第１レンズ群の有効
径が増大してくるので良くない。

尚、本発明においてフを一カシングはレンズ系全体を繰
り出して行うのが収差変動が少なくて好ましいが第１レ
ンズ群若しくはＷ４２レンズ群のみを移動させて行って
も良い、これによればレンズ鏡筒が簡単となる。

次に本発明の数値実施例を示す、数値実施例においてＲ
ｉは物体側より順に第１番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは４体側より第１番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉ
とνｉは各々物体側より順に第１番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。

又、前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関
係を表−１に示す。

非球面の形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸
、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、Ｈを光軸
からの高さ、”　ｌ＋　”＊　）”２、ａｎ、　　ａｓ
、　　　ａ　６　　、　　ａｔ、　　　ｂ＋、　　　ｂ
　　２　、　　　ｂｉ。

ｂｌ、を非球面係数とするとき ＋　ａ４１１１１＋　ａ８１１”　＋　ａａｌｌ”　＋
　ａｙｌｌ”なる展開式で表わしている。

又１例えばｒＤ−０３４の表示はｒｌｏ弓」を意味して
いる。

数値実施例　１ Ｆ−３９〜８３ＦＮＯ−１：３．２〜７．０２ω１・５
８°〜２９”Ｒ１−２０，８８ＤＩ量　　２．１６　　
　　　Ｎｌ冒１．５８８９３　　　　　ν　ｌ冨　３１
．ＩＲ２冨　　Ｓ２．２［ｉ　　　　Ｄ２−　　１．９
２Ｒ３諺　−１９，５：ｌ　　　　Ｄ　　３−　　５．
００　　　　　　Ｎ　　２＝１．８３４００　　　　　
ｙ　　２＝　　３７．２Ｒ４−１９，５３０４−３，１
０Ｎ　　３−１．５＋６：ｌ：ｌ　　　　　ｙ　　３−
　６４．１Ｒ５−−３８，６６ＤＳ−０，４０ ｎ　５＝　　８２．８９　０６＝　　２．５７　　　Ｎ
　４−１．５８９１３　　　ｐ　４−６１．２Ｒ７箇　
−２：１．９０　　　　Ｄ’ｌ−０，１５Ｒ８−１９５
，４２ＤＳ−２，：１０　　　Ｎ５−１．５８９１３　
　　ν　５−６１．２Ｒ９−−３２，８６０９−可変 １１１０−−３８．９０　　　０１０−　　２．４３　
　　　　　Ｎ６−１．５８８９３　　　　　ν　６重　
３１．１旧１−−２０．８９　　　Ｄｌｌｌ　　３．９
０Ｒ１２−−１８，６６０１２−１，５８Ｎ７■１．７
１３００　　　ν　７−５３．８Ｒ１３雪　−８１１２
ＤＩ：ｌ職　　２．３５旧４冒　−２１，９９ＤＩ４皺
　　１．’ｌＯＮ８厘１．７１３００　　　　　ν　８
−　５３．８Ｉセｌ５−−４６．９［ｉ　　０１５−　
０．５６旧６−−３７．００　　　０＋６諺　　１．コ
ＯＮ　　９−１．６２２９９　　　　　　ν　　９−　
５８．２１１１７尊−６６，４０ 数イ１実施例　２ Ｆ＝３９〜８３　　　　　ＦＮＯ−１：３．２〜７．０
　　　　２（，１−５８°〜２９＠Ｒｌ＝　　２１．６
１　　Ｄ　Ｉ−２，４２Ｎ　１ｌＩ１．６８８９：ｌ　
　　ｙ　　Ｉ−３１，１Ｒ２−６４，４１０２目　２．
１２ ８３ｍ−２０，２２０３−：１．２４　　　Ｎ　２＝１
．８３４００　　　ｙ　２−　：１７．２Ｒ４冨　　１
６．９４　　　　Ｄ４＠　　：１．６７　　　　　　Ｎ
３−１．５１６ココ　　　　ν　３−６４．１Ｒ５−−
３２，５２Ｄ　　Ｓ曹　　０．５０Ｒ６−７５，６９０
６−３，４５Ｎ４−１．５８９１３　　　ν４−６１．
２Ｒ７諺−２８，２４Ｄ７−　０．１５ Ｒ８−３２５，６００８−２，９９Ｎ　　Ｓ−１，５８
９１コ　　　　ν　５諺　６１．２Ｒ９曹’−２４，７
２Ｄ　９−　可変 ＲＩＯ雪　−３３，６２６０１０−２，８９Ｎ　　６寓
１．６８８９３　　　　　ν　　６−　３１．１Ｒ１１
−−２０，３６６Ｄｌｌ−４，３０ＲＩ２−−１８．７
７７　　ＤＩ２−　１．３０　　　Ｎ　７−１．７１３
００　　　シアー　５３．８ＲＩ：１−−４６．９１１
　０１３−　２．５３Ｒ１４−−１９，４０５ＤＩ４−
　　１．３ＯＮ　　８−１．６２２９９　　　　　ｙ　
　８−　５８．２Ｒ１５−１２０，５０８ Ｒ１１：非球面 ａ、Ｊ、ａｓａ−５，１ｏ−ｏｓ、ａｎａ７．８ｓ　Ｄ
−０９、ａ、−９，６７Ｄ−１８、ａａｌｌ７．２　Ｄ
−１２数値実施例　３ Ｆ−３９〜８８　　　　　ＦＮＯ−１：３．１〜７　　
　　２ω６８°〜２７．６゜ｎｌ−２１，５９ＤＩ−２
，６９Ｎ１−１．６８８９３　　　ν　ｌ−：１１．ｌ
Ｒ２−５８，５５Ｄ２−　２．２１ Ｒ３−−１９，４６Ｄ　　３−　３，０８　　　　　Ｎ
　　２−１．８３４００　　　　　ν　２−　３１．２
１１４−１７．旧　　　Ｄ　４寓　　：１．６８　　　
　　　Ｎ　　］−１，５１６３３ν　３冨　６４．ｌＲ
５雪　−旧、２００５寓　　０．５０Ｒ６−６２，４コ
　　　Ｄ　　６−　　　：１．６９　　　　　　Ｎ　　
４−１．５８９１３　　　　　ν　４−　６１．２１１
７奪−２６，２８Ｄ　７票　０．１５１１８−２１９．
０２　　Ｄ８−　２．２７　　　Ｎ５−１．５８９１：
Ｉ　　　ν　５−６１．２１９−−２６．１６　　Ｄ　
９−　可変ＲＩＯ−−：１３．０９　　ＤＩＯ−２，５
９Ｎ６−１．１ｉ８８９３　　　ν　６諺３１．１旧１
冨−１９，４０ＤＩ＋−３，１９ 旧２冨−１６，５３Ｄ１２＝　　１．：１０　　　Ｎ　
７冨１．７１：１００　　　ν　７−５３．８旧コ富　
−５２，：ｔｏ　　　　ＤＩ：］諺　　２．９５１１４
−−１９．５９　０１４−　１．：１０　　　Ｎ８−１
．６２２９９　　　ν　８−５８．２旧５冨−１０６，
４１ Ｒ１１，非球面 ａ、−０、Ｒ２−−４，３７ト０６、　ａ＝ｍ３．６７
Ｄ−８、Ｒ４−−１，１６０−０９、ａｓ−８，２ＳＤ
−１２数値実施例　４ Ｆ−３９〜８：ｌ　　　　　ＦＮＯ−１：３．２〜７　
　　　２ω−５８°〜２９６Ｒ１−２０，６９ＤＩ諺　
２．０：ｌ　　　Ｎ　Ｉ−１，６８８９３ν　ｌ富３１
．１Ｒ２−５１，０９Ｄ２−　１．９２ Ｒ３−−１９，２３Ｄ　３掌　５．００　　　Ｎ　２−
１．８３４００　　　ν２−３７．２Ｒ４−２０，０１
０４＝　　３．：１２　　　Ｎ　３＝１．５１６３３　
　　Ｆ　３ｓ６４．１１１５−−３２．（１２０５−（
１，４８Ｒ６−７４，０４Ｄ６諺　　２．５８　　　　
　Ｎ４菖１．５８９１３　　　　ν　４−　６１．２８
７−−２２．１１１　０７−　０．１５Ｒ８−３５４，
０８０８−２，０２Ｎ５−１．５８９１：ｌ　　　ν　
５−　ｉｉｌ、ＺＲ９−−４０，４８Ｄ　９−　　可変 ＲＩＯ−−３１，０ＩＩ　　　ＤＩＯ＝　　２．５６　
　　　　Ｎ５−１．６８８９３　　　　　ｙ　　６−３
１．ｌＲ１１麿　−２１，０９６ＤＩ＋−４，４２ＲＩ
２璽　−１６，１３５ＤＩ２冨　　１．３０　　　　Ｎ
　７露１．７＋３００　　　　　ν　７−　５３．８Ｒ
１３−１４２，０：＋１　　ＤＩ３−　３．１２Ｒ１４
−−２１，００７０１４−１，１０Ｎ　８−１．６２２
９９　　　ν８−５８．２ＲＩ５−−：１９．７８２ Ｒ１非球面 ａ、＝０、Ｒ２−−６＋　９４Ｄ−０６、ａｓ−６，１
３０−０８、ａ、−−１，８６０−０９、ａｓ−１，４
ＳＤ−１ｆ。

ａａ”ｏ、ａｔ”−３，４コＤ−１６゜数値実施例１は
第２レンズ群を非球面を用いず、全体として４つのレン
ズより構成している。

ｔｉｔ　４（Ｌ実Ｊ＆Ｍ２〜４は第２レンズ群を非球面
を用いて全体として３つのレンズより構成している。

（発明の効果） 本発明によれば所定の屈折力の２つのレンズ群のレンズ
構成を前述の如く特定して変倍を行うことによりレンズ
全長の短い、所定の変倍比及び撮影画角を有した高い光
学性能を有した小型のズームレンズを達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の数値実施例１〜４の広角端に
おける断面図、第５図から第８図は本発明の数値実施例
１〜４の諸収差図である。第９図は本発明で用いた非球
面形状の説明図である。収差図において（Ａ）は広角端
、（Ｂ）は中間、（Ｃ）は望遠端の収差図である０図中
、１．１１は各々第１．第２レンズ群、矢印は変倍の際
の各群の移動方向を示す。 特許出願人　　キャノン株式会社 第　　　　１　　　　図 ■ 第　　　　２　　　　図 π 第　　　　３　　　　図 π 第　　　　４　　　　図 π 第　　　　５　　　　図（Ａ） 第　　　　５　　　　図（Ｃ） 第　　６　　図（Ａ） ４ロｕａ　　　　　非点収差　　　　　歪口α旧Ｌノ第
　　　　６　　　　図（Ｂ） 第　　　　６　　　　図（Ｃ’） 第　　　　７　　　　図（Ａ） 第　　　７　　　図（Ｃ） 第　　　　８　　　　図（Ａ） 第　　　　８　　　　図（Ｂ） 第　　　　８　　　　図（Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力
   の第２レンズ群の２つのレンズ群を有し、両レンズ群の
   間隔を変えて変倍を行う小型のズームレンズにおいて、
   前記第１レンズ群は物体側へ凸面を向けた正の屈折力の
   メニスカス状の第１−１レンズ、両レンズ面が凹面の第
   １−２レンズ、両レンズ面が凸面の第１−３レンズ、像
   面側に凸面を向けた正の第１−４レンズ、同じく像面側
   に凸面を向けた正の第１−５レンズの５つのレンズを有
   し、該第１−２レンズと第１−３レンズは貼り合わした
   接合レンズより成り、該第１−１レンズと第１−２レン
   ズとの空気間隔をＤ２、該第１−３レンズと第１−４レ
   ンズとの空気間隔をＤ５、該第１−２レンズの中心厚を
   Ｄ３、広角端における全系の焦点距離をｆＷとするとき
   ０．０１５＜Ｄ２／ｆＷ＜０．０７ ０．０６＜Ｄ３／ｆＷ＜０．２ ０．００５＜Ｄ５／ｆＷ＜０．０１８ なる諸条件を満足することを特徴とする小型のズームレ
   ンズ。