JPH0193713A - 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） 本発明は小型のズームレンズに関し、特にレンズシャッ
ターカメラ、ビデオカメラ等に好適な、所定のバックフ
ォーカスを有したレンズ全長（第１レンズ面から結像面
までの距離）の短い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１１１５０ｍｍ程度）を含むズームレ
ンズは、例えば特公昭４９−２９１４６号公報をはじめ
多数提案されている。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第２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。

本出願人は先に特開昭５７−２０１２１３号公報に右い
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、両レン
ズ群の間隔を換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
配置を採用している為に、バックフォーカスを比較的短
くし、しかもレンズ全長の短いズームレンズを達成して
いる。

このズームレンズにおいて、第１．第２レンズ群双方の
屈折力を強めれば変倍における各レンズ群の移動量が少
なくなり、更にレンズ全長の短縮化が可能となる。

しかしながら、レンズ群の屈折力を強めると変倍に伴う
収差変動が大きくなり、これを良好に補正するのが困難
となってくる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は物体側より順に正、正、そして負の屈折力の第
１．第２．第３レンズ群の３つのレンズ群を有し、各レ
ンズ群を一定条件のもとで移動させて変倍を行うと共に
各レンズ群の倍率及び屈折力等を適切に設定することに
より変倍に伴う収差変動を良好に補正し、レンズ全長の
短縮化を図っ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） 物体側から順に正の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力
の第２レンズ群、そして負の屈折力の第３レンズ群の３
つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を前記
第１レンズ群と第３レンズ群を一体的に移動させ、前記
第２レンズ群を非直線的に移動させて行い、前記第２．
第３レンズ群の任意の変倍位置での倍率を各々β２．β
３、前記第１．第２．第３レンズ群の焦点距離を各々Ｆ
１、Ｆ２．Ｆ３、前記第１．第２レンズ群の総合の広角
端と望遠端での焦点距離を各々Ｆ１２Ｗ、Ｆ１２Ｔ、全
系の広角端にあける焦点距離なＦｗとしたとき ２．５〈　β３／β２＜５．５　　　・・・・−（１）
１　　　＜　　Ｆｌ／Ｆｗ　　＜３　　　　−−−−−
−（２）０．５＜　　Ｆ２／Ｆｗ　　＜２　　　　・・
・・・・（３）−２＜　　Ｆ３／Ｆｗ　　＜−０，５・
・・・・・（４）０．４＜　　Ｆｌ　２Ｗ／Ｆｗ　　＜
１．２−−−−−−（５）０、５＜　　Ｆ　１２Ｔ／Ｆ
ｗ　　＜２　　　・・・・・・（６）なる条件を満足す
ることである。

（実施例） 第１図から第４図は順に本発明の数値実施例１〜４のレ
ンズ断面図である。

同図において（Ａ）は広角端、（Ｂ）は望遠端を示す。

図中、■は正の屈折力の第１レンズ群、■は正の屈折力
の第２レンズ群、■は負の屈折力の第３レンズ群である
。

広角端から望遠端への変倍に際して第１．第３レンズ群
を一体的に物体側へ繰り出し変倍を行い、第２レンズ群
を物体側へ第１．第３レンズ群の移動量よりも少なく、
かつ非直線的に移動させて変倍に伴う像面変動の補正を
行っている。

本実施例ではこのようなズームタイプ、及び屈折力配置
を採用することにより、変倍を行う為の移動機構の簡素
化を図りつつレンズ全長の短縮化、特に広角側でのレン
ズ全長の短縮化を図っている。

そして、前述の各条件式を満足するように各レンズ群の
光学諸特性を特定することにより、レンズ全長の短縮化
を図りつつ、変倍に伴う諸収差の変動を良好に補正して
いる。次に前述の各条件式の技術的意味について説明す
る。

本発明では第３レンズ群に比べて第２レンズ群の方を変
倍における移動量を少なくし、第３レンズ群を多く移動
させ、変倍比を多く負担をさせた方か収差補正上望まし
い。

条件式（］）の下限値を越えると第２レンズ群の変倍倍
率が大きくなりすぎ移動量を大きくする必要が生じ、望
遠端でのレンズ全長が長くなり適当でない。又、条件式
（＋）の上限値を越えると第３レンズ群の変倍倍率が大
きくなり第３レンズ群の移動量が大きくなり第２レンズ
群と第３レンズ群との間隔を予め大きくしておく必要が
ありレンズ全長が長くなってくるので適当でない。

条件式（２）　、　（３）　、　（４）は各レンズ群の
焦点距離に関し、変倍の際の収差変動を少なくしつつレ
ンズ系全体の小型化を図るものである。

条件式（２）　、　（３）の上限、若しくは条件式（４
）の下限を越えて各レンズ群の焦点距離が長くなりすぎ
るとレンズ系全体が大型化するばかりでなく変倍の際の
各レンズ群の移動量が大きくなり小型化を図るには適当
でない。

又、条件式（２）　、　（３）の下限、若しくは条件式
（４）の上限を越えて各レンズ群の焦点距離が短くなり
すぎると各レンズ群の位置敏感度がきびしくなると共に
変倍における収差変動が大きくなり適当でない。

条件式（５）　、　（６）は広角端及び望遠端での第１
レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離に関し、条件式
（５）の上限を越えると広角端で第２レンズ群と第３レ
ンズ群との間隔が狭くなりすぎ望遠端へ移動するための
空間が少なくなり適当でない。

又、下限を越えると広角端での第２レンズ群と第３レン
ズ群との間隔が必要以上に大きくなりすぎレンズ全長が
増大してくるので適当でない。

又、条件式（７）の上限を越えると第３レンズ群の移動
に対する変倍が途中で減倍となり効果的に変倍をするの
が難しくなり適当でない。又、下限を越えると第３レン
ズ群の負の屈折力が強くなりすぎ像面が補正過剰となっ
てくるので適当でない。

尚、本実施例において変倍に伴う収差変動を更に良好に
補正する為には、軸上光束と軸外光束がなるべく混在し
ないレンズ面、例えば第１レンズ群近傍に絞りを配置し
たとき第２レンズ群、又は／及び′ｆＪ３レンズ群に非
球面を施すのが良い。

一般に本実施例のような屈折力配置のレンズ系において
は、広角側で球面収差が補正不足傾向となる。この為、
前述の条件を満たすレンズ面にレンズ周辺部に向かって
正の屈折力が弱く、又は負の屈折力か強くなる形状の非
球面を施せば、軸上収差と軸外収差を各々独立に補正す
ることができるので好ましい。

第９図（Ａ）　、　（Ｂ）は本実施例において各レンズ
群に入射する軸上光束りと軸外光束πの進行状態を示し
た説明図である。同図において（Ａ）は広角端、（Ｂ）
は望遠端である。又、ＳＰは絞りである。

同図に示すように軸上光束りと軸外光束πが合致しなく
、しかも軸外光束りがレンズ面に高く入射するのは第２
レンズ群と第３レンズ群となる。

従って、これらのレンズ群の中のレンズ面に非球面を施
せば、球面収差と他の軸外収差の双方を独立に補正する
ことができる為、全ての諸収差をバランス良く補正する
ことができる。

又、本実施例において、更に収差補正上好ましくは物体
側より順に第１レンズ群を両レンズ面が凸面の第１ルン
ズ、両レンズ面が凹面の第１２レンズ、そして像面側へ
凸面を向けた正の屈折力のメニスカス状の第１３レンズ
の３つのレンズより構成し、特に負の屈折力の第１２レ
ンズを設けることにより変倍における軸上及び軸外色収
差や像面湾曲等を良好に補正している。

そして、第２レンズ群を両レンズ面が凸面の第２ルンズ
、負の屈折力の第２２レンズ、そして正の屈折力の第２
３レンズの３つのレンズを有するように構成し、第３レ
ンズ群を像面側へ凸面を向けた正の屈折力のメニスカス
状の第３ルンズと負の屈折力の第３２レンズの少なくと
も２つのレンズより構成するのが収差補正上、特に変倍
に伴う収差変動を補正するのに好ましい。

本実施例においてフォーカス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
、又は第３レンズ群を移動させて行っても良い。

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ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉ
とｖｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。

非球面形状は光軸方向に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、ａｌ　＋　ａ
２＋　””＊　”＋＊　ｂ、＋　ｂ２＋　””＋ｂ４を
各々非球面係数としたとき ＋　ａ４Ｈ８＋　ａ、Ｈ’。

＋　ｂ、Ｈ３＋　ｂ２Ｈ５＋　ｂ、Ｈ’　＋　ｂ４Ｈ９
なる式で表わしている。

又、例えばｒＤ−ＯｘＪの表示はｒｌｏ−Ｊを意味する
。

数値実施例Ｉ Ｆ暖３６〜６８　　　ＦＮｏ−１：４〜５．６２ω−６
２’　−：１５．３’Ｒｌ−２９，１１Ｄ　　Ｉ−２，
４３Ｎ　　ト弓、７７２５０　　ν　１−４９．６Ｒ２
−１３４，９４Ｄ　　２−　０．９８Ｒ３−−２０，８
５Ｄ　　３−　１．７６　　　　Ｎ　　２−１．７４９
５０　１２−３５．３Ｒ４−６１，３５０４−２，１１ Ｒ５−−３２，２１Ｄ　５−２．０４　　Ｎ　３−１．
８０６１０　ｖ　３−４０．９Ｒ６■−１５，８１０６
−１，５０ Ｒ７−絞り　　Ｄ　７−０．８６ 〜１６．１１ Ｒ８−２１１，０７０８−２，１８８４−１，７７２５
０ｖ　４−４９．６８９−５９６．１９　０９−０．８
２ Ｒ１Ｏ＝　−３４，０８ＤＩＯ−１，５２Ｎ　５−１．
７４９５０　ｖ　５−３５．３Ｒ１１■　　４５．４０
　　　　ｔｉｌ１膳　２．ｌＯＯ２０２５２，８５０１
２−２，３６Ｎ　　６−１．６９６８０　　ν　　６−
５５．５Ｒ１３−−２１，４５０１３−１７，０８〜１
．８２ Ｒ１４■−４０，８４Ｄ１４−３．０１　　Ｎ　７−１
．６４７６９シアー３３．８Ｒ１５−−２４，３６Ｄ１
５電　０．９０８１Ｂ−−２０，７２Ｄｉ６−　１．４
５　　　　Ｎ　　８軍１．７１３００　　ν　８婁５３
．８Ｒ１７−２３３，７２ 数値実施例２ Ｆ＝　　３５　〜７０　　　　　ＦＮｏ−１：４　〜５
．６　　２ω−６３，４’　　〜３４．３’Ｒ１−２８
，６４Ｄ　　Ｉ−２，６７Ｎ　　ト弓、７７２５０　　
ｖ　　１−４９．６Ｒ２−２０７，４３１）　２−１．
３３Ｒ３■　−２２，１７０３−３，３９Ｎ　　２糟１
．７４９５０　　ν　２−３５．３Ｒ４−６８，６００
４−１，１５ Ｒ５−−２６，４１０５−２，１７Ｎ　　３−１．７８
５９０　ν　３−４４．２８　６−−１５．３３　　　
０　６−　１．５０Ｒ７−絞り　　Ｄ　７−０．６５ 〜１４．２６ Ｒ８目　　４５．０２　　　　Ｄ　　８冒　１．８１　
　　　Ｎ　　４−１．７２０００　　ν　４−５０．２
８９０−９０．１０　０９−０．７５ ＲＩＧ−−１９，３６０１０−１，４２Ｎ　５−１．８
３４００ν５−３７．２Ｒ１１−−４５，０２Ｄｌｌ−
１，９４Ｒ１２−−５８，１３Ｄ１２■２．１７　　Ｎ
６■１．６９６８０シロ■５５．５ＲＩ３−−１８．６
５　　Ｄｉ３−１５．５３〜１．９２ Ｒ，１４−−２９，３０、０１４曹　２．１５　　　　
Ｎ　　ツー１．６４フ７　　ν　７讃３３．８Ｒ１５−
−２２，７６Ｄ１５−０．９６Ｒ１６−−２１，３５Ｄ
ｉ６−　１．３３　　　　Ｎ　　８麿１．７１１００　
　ν　８−５３．８Ｒ１７−−４７．１＋５　０１７−
０．４ＢＲ１８−−４０，０６０１８−１，３１Ｎ　　
９−１．７１３００　　ν　９■５３．８Ｒ１９−１２
１０１，９４ 数値実施例３ Ｐ−３８−６８ＦＮｏ票１：３．５〜５．６２ω−６２
’〜３５．３’Ｒ１−２３，８８Ｄ　　Ｉ＝　　３．３
０　　　Ｎ　　１−１．７７２５０　　ｖ　　ｌ−４９
，６Ｒ２誼−２００，６８Ｄ　　２−　１．１８Ｒ３−
−２３，４５０３−４，０２Ｎ　２−１．７４９５０　
ｖ　２−３５．３Ｒ４−４９，４２０４膳　０．９４ Ｒ５−−２７，３１０５−１，９４８３−１，７８５９
０ｖ　３−４４．２Ｒ６−−１５，２３Ｄ　　６−　１
．５０Ｒ７−絞り　　Ｄ　７−０．８４ 〜１２．６８ ８８箇　　７１．４６　　　　Ｄ　　８謹　１．９６　
　　　Ｎ　　４−１．７２０００　　ν　４−５０．２
Ｒ９−−４５，６２０９−０，７１ ＲＩＧ−−１７，０９０ＩＱ−１，４８Ｎ　Ｓ−１，８
３４００ｖ　５−３７．２Ｒ１１−−６５，１５Ｄｌｌ
胃１．７４Ｒ１２−１７９，０４０１２−３，２２Ｎ　
６■１．６９６８０ジロー５５．５Ｒ１３虐　−１１１
，５１［１１３−１４，２８〜２．４４ 旧４−　−２２．８４　　　０１４−　２．４９　　　
　Ｎ　　７−１．６４７６９　　ν　７−：１３．８Ｒ
１５■−１８，２１０１５−０，９０Ｒ１６嘗　−１９
，６１０１６−１，４２Ｎ　　８−１．７１３００　　
ν　８−５３．８Ｒ１７會　−５０，６３０１７−０，
４１Ｒ１８−−４３，５８０１８−１，４２８９−１，
７１３００シ９−５３．８Ｒ１９−４６０，６４ 数値実施例４ Ｆ・３６〜６８　　　ＦＮｏ＝１：３．５〜５．６　２
ω−６２’　〜３５．３’８　１ｍ　　２２．５６　　
　　Ｄ　　Ｉ−２，７３８１−１，７０１５４ｖ　　１
−４１．２８２−−６５．４１　　Ｄ　２−０．７４Ｒ
３−−１８，２０Ｄ　３−１．５４　　Ｎ　２−１．７
４９５０シ２−３５．３Ｒ４−５４，４４０４−１，０
８ Ｒ５−−２４，１１０５−１，９９８３−１，７５５０
０シ３−５２．３８６−−１３．１３　０６−１．５０ Ｒ７−絞り　　　Ｄ７・１．３５ 〜１１．９３ Ｒ８−５３，６４０８−１，９３Ｎ　４−１．７２００
０シ４−５０．２Ｒ９−−７４，８７０９−０，９５ ＲＩＯ＝　　−１６，８１０１０−１，５３Ｎ　　５−
１．８３４００　　ｖ　　５−３７．２Ｒ１１−１９８
，９２ＤＩｌ曽　３，１３ＲＩ２＝−５２６，６６０１
２−３，５６Ｎ　６−１．６９６８０　ｖ　６−５５．
５Ｒ１３麿　−１５，１３０１３−１：１．４２〜２．
８４ ＲＩ４−−２０．２１　　　０＋４鴫　２．２１　　　
　Ｎ　　７−１．６９９０　　　ν　７膳３０．１Ｒ１
５曽　−１７，７２Ｄ１５−０．９６Ｒ１６−−２４，
０２０１６−１，５０Ｎ　８−１．７１３００シ８−５
３．８ＲＩ７−　６８．５２ Ｒ１３面　非球面係数 ａ、−Ｏａ、＝４．４２Ｄ−５ａｓ−４，２５０−７ａ
４−７．７６Ｄ−１０ａｓ　−４，４３０−１２Ｊ　−
−２，０６０−５ｂ　２−−３．７３０−６　　　　ｂ
＋　　−１，３７０−８ｂ４−　　　１．８６０−１０
（発明の効果） 本発明によれば物体側より順に正、正、そして負の屈折
力の３つのレンズ群を有するズームレンズにおいて、変
倍の際の移動方法、及び各レンズ群の光学的諸特性を前
述の如く設定することにより、変倍に伴う収差変動が少
なく、組立上精度か緩く、しかもレンズ全長の短い小型
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図から第４図は各々本発明の数値実施例１〜４のレ
ンズ断面図、第５図から第８図は各々本発明の数値実施
例１〜４の諸収差図、第９図は、本発明に係るズームレ
ンズの光束の各レンズ群への入射状態を示す説明図であ
る。 レンズ断面図と収差図において（Ａ）は広角端、（Ｂ）
は望遠端におけるレンズ断面図と収差図である。ｄはｄ
線、ｇはｇ線、Ｓ、Ｃは正弦条件、ΔＳはサジタル像面
、ΔＭはメリディオナル像面、Ｉ、　ＩＩ、　ＩＩＩ、
は第１．第２．第３レンズ群である。 邦　　１　　回 （Ａ） “ｍ′ 晃　　２　　図 （Ａ） ■ 弗　　３　　図 （Ａ） ■ 男　　４　　閉 （Ａ） ■ 夷　　５　　同 （Ａ） 夷　　６　　回 （Ａ） 第　　７　　回 （Ａ） 先　　　８　　　口 （Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側から順に正の屈折力の第１レンズ群、正の
   屈折力の第２レンズ群、そして負の屈折力の第３レンズ
   群の３つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍
   を前記第１レンズ群と第３レンズ群を一体的に移動させ
   、前記第２レンズ群を非直線的に移動させて行い、前記
   第２、第３レンズ群の任意の変倍位置での倍率を各々β
   ２、β３、前記第１、第２、第３レンズ群の焦点距離を
   各々Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、前記第１、第２レンズ群の総合
   の広角端と望遠端での焦点距離を各々Ｆ１２Ｗ、Ｆ１２
   Ｔ、全系の広角端における焦点距離をＦｗとしたとき ２．５＜β３／β２＜５．５ １＜Ｆ１／Ｆｗ＜３ ０．５＜Ｆ２／Ｆｗ＜２ −２＜Ｆ３／Ｆｗ＜−０．５ ０．４＜Ｆ１２Ｗ／Ｆｗ＜１．２ ０．５＜Ｆ１２Ｔ／Ｆｗ＜２ なる条件を満足することを特徴とする小型のズームレン
   ズ。