JPH03196013A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH03196013A JP33687189A JP33687189A JPH03196013A JP H03196013 A JPH03196013 A JP H03196013A JP 33687189 A JP33687189 A JP 33687189A JP 33687189 A JP33687189 A JP 33687189A JP H03196013 A JPH03196013 A JP H03196013A
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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) 本発明はズームレンズに関し、特に写真用カメラやビデ
オカメラ等に好適な全変倍範囲にわたり高い光学性能を
有した負の屈折力のレンズ群が先行する変倍比2程度の
3つのレンズ群を有するレンズ全長の短いコンパクトな
ズームレンズに関するものである。
(従来の技術) 従来より写真用カメラやビデオカメラ等に好適な比較的
レンズ全長の短い広画角の変倍比2程度のズームレンズ
として負の屈折力の第1群と正の屈折力の第2群の2つ
のレンズ群より成り双方のレンズ群の間隔を変化させて
変倍を行った所謂2群ズームレンズ(通称ショートズー
ム)があり、例えば特開昭53−132360号公報や
特開昭56−19022号公報等で提案されている。
このような2群ズームレンズのうち負の屈折力の第1群
中の1つのレンズ面に非球面を施して、レンズ全長の短
縮化を図ったものが例えば特開昭59−64811号公
報で提案されている。
又、2群ズームレンズにおいて像面側に新たに負の屈折
力の第3群を配置してレンズ全長の短縮化を図った所謂
3群ズームレンズが例えば特開昭58−9016号公報
、特開昭58−111013号公報等で提案されている
更に3群ズームレンズの第1群中の1つのレンズ面に非
球面を施すことにより高い光学性能を得たものが例えば
特開昭61−183613号公報、特開昭61−240
217号公報、特開昭62−87925号公報、特開昭
62−112115号公報、特開平1−189622号
公報等で提案されている。
特に特開昭62−87925号公報、特開昭62−11
2115号公報、特開平]−189622号公報では各
レンズ群のレンズ構成を適切に設定することにより全変
倍範囲にわたり良好なる光学性能を有したコンパクトな
3群ズームレンズを提案している。
(発明が解決しようとする問題点) 前述の特開昭58−97016号公報、特開昭58−1
11013号公報、特開昭62−87925号公報や特
開平1−189622号公報では第1群を3枚又は4枚
のレンズより楕成し、変倍に伴う収差変動を補正した高
い光学性能を得ているが、第1群を3枚又は4枚のレン
ズより構成している為に第1群のレンズ厚が増大する傾
向があった。
特開昭59−64811号公報は第1群中の1つのレン
ズ面を非球面化し、2枚のレンズで構成して上記欠点を
解決しているが、2群構成であることと第1群が2枚で
あるため収差補正が難しいことから第1群の屈折力を弱
めなければならず、この結果広角側でのレンズ全長が増
大し、しかも第1群でフォーカスを行う場合、第1群の
繰出し量が大きくなり、近接撮影距離を短くできないと
いう問題点があった。
特開昭61−2402]7号公報や特開昭62−112
115号公報では第1群を2枚のレンズより構成し、こ
のうち1つのレンズ面に非球面を施すことによりレンズ
全長の短縮化と共に変倍に伴うレンズ群の移動量を少な
くし鏡筒の短縮化を図っているが、広角側で第1群と第
2群中に配置した絞りとの間隔か長くなり広角側での第
1nのレンズ有効径が増大してくるという問題点があっ
た。
特開昭61−1836113号公報では第1群の屈折力
を強めてレンズ全長の短縮化と共にレンズ系全体の小型
化を図っているが、屈折力を強めた為に諸収差の発生量
が多くなり光学性能が低下してくるという問題点があっ
た。
本発明は前述の各公報で提案した3群ズームレンズを更
に改良し、3群ズームレンズにおいて各レンズ群の屈折
力及びレンズ構成を適切に特定することにより変倍に伴
う収差変動が少なく、全変倍範囲にわたり高い光学性能
を有したレンズ全長の短い写真用カメラやビデオカメラ
等に好適な簡易な構成のコンパクトなズームレンズの提
供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明のズームレンズは、物体側より順に負の屈折力の
第1群、正の屈折力の第2群そして負の屈折力の第3群
の3つのレンズ群を有し、該第1群と第2群を光軸上移
動させて変倍を行うズームレンズであって、該第1群は
メニスカス状の負の第11レンズと像面側のレンズ面に
非球面を施したメニスカス状の正の第12レンズを有し
、該第2群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β
2W、β2T、該第1群の焦点距離なf1、望遠端に右
ける全系の焦点距離をfTとしたとき0.95<β2W
xβ2T<1.05  ・・(1)0、  55<l 
  fl   l/fT<0.  65    ・・ 
(2ンなる条件を満足することを特徴としている。
(実施例) 第1図は本発明の3群ズームレンズの近軸屈折力配置を
示す概略図、第2図は後述する本発明の数値実施例1の
レンズ断面図である。レンズ断面図において(A)は望
遠端、(B)は中間、(C)は広角端のズーム位置を示
す。
図中Iは負の屈折力の第1群であり、変倍に伴う像面変
動を補正する為に像面側に凸状の軌跡を有しながら移動
すると共に合焦を行なっている。
■は正の屈折力の第2群であり、図に示すように望遠端
から広角端への変倍の際、単調に像面側方向に移動して
いる。■は固定の結像作用をする負の屈折力の第3群で
ある。SPは開口絞りである。
一般に3群ズームレンズにおいてレンズ全長の短縮化を
図りつつ、全変倍範囲にわたり高い光学性能を得るには
変倍に伴い移動する第1群の全系に対する屈折力や各レ
ンズ群のレンズ構成を適切に設定する必要がある。
本実施例では前述の如く第1群を所定形状の2つのレン
ズで構成すると共に第12レンズの像面側のレンズ面に
非球面を用い、又第2群の広角端を望遠端における結像
倍率、そして第1群の屈折力を条件式(1) 、 (2
)の如く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、全変倍範囲にわたり高い光学性能を有した
レンズ全長の短い、特に合焦用の第1群のレンズ厚を薄
くし、レンズ系全体の小型軽量化を図ったコンパクトな
ズームレンズを得ている。
次にml述の条件式(+) 、 (2)の技術的意味に
ついて説明する。
一般に本実施例のように第1群がズーミングに際して移
動し、コンベンセータの役割を行うズームタイプでは広
角側のレンズ全長と望遠側のレンズ全長が等しくなる場
合にレンズ鏡筒の全長が最短となる。従来の3群ズーム
レンズでは広角側に比べて望遠側のレンズ全長の方を短
くし、レンズ全長が望遠側で決まる鏡筒構造を採用する
場合もあるが、広角側での使用時に不用意に前側から衝
軍を与えるとズームカムに直接ダメージを与える為故障
の原因となる。そこでズーミングで最長となる寸法で固
定の鏡筒で包むことによりダメージを受けないようにす
る構造が好ましい。即ちズーミングの際の最大全長を短
くするズーム構成が好ましく広角端と望遠端のレンズ全
長が等しくなるのが良い。
本発明のような3群ズームレンズにおいて、広角端と望
遠端でのレンズ全長が等しい場合は第2群だけが光軸上
の位置を変え、像面位置が同一となる。即ち第2群は広
角端と望遠端で共役位置にある。このとき広角端と望遠
端での第2群の結像倍率なβ2W、β2Tとすると β2W×β2T=1     ・・・・・・(a)とな
る。
条件式(1)はこの(a)式を5%の範囲内で満足させ
るようにしてレンズ全長の短縮化と共にレンズ系全体の
小型化を図っている。条件式(1)を外れるとレンズ系
全体の小型化を効率的に図るのが難しくなってくる。
条件式(2)は第1群の屈折力に関し、フォーカシング
の際の移動量を適切に保ち収差変動を少なくする為のも
のである。
条件式(2)の下限値を越えて屈折力を強めすぎると第
1群で発生する球面収差及び非点収差を良好に補正する
のが困難となり、又上限値を越えて屈折力を弱めすぎる
とフォーカシングの際の移動量及びズーミングによる移
動量が大きくなってきてレンズ全長が増大するので良く
ない。
本発明の目的とするコンパクトなズームレンズは以上の
各要件を満足することにより達成されるが、更に諸収差
を良好に補正し、高い光学性能を得るには次の諸条件を
満足するのが良い。
前記第11レンズの材質のアツベ数をυ1、前記第12
レンズの材質の屈折率とアツベ数を各々n2.ν2とし
たとき 50〈ν1     ・・・・・・(3)30〈ν2 
    ・・・・・・(4)n2<1.7     ・
・・・・・(5)なる条件を満足することである。
一般に第1群の屈折力を強めるとレンズ系全体は小型化
されるが収差補正が難しくなってくる。
特に第1群を2枚のレンズより構成した場合、単に非球
面を用いても良好なる収差補正が難しくなってくる。
そこで本発明では最も物体側に配置する負の第11レン
ズに条件式(3)を満足する低分散材料を用いることに
より第1群の部分系の色消しを行っても各レンズ面の屈
折力を強めずに特に非点収差の除去に好適なレンズ形状
の設定を可能としている。
又、正の第12レンズの材質に分散をあまり高くせず条
件式(4)を満足する材質を用い倍率色収差、特に広角
側での低画角の倍率色収差を良好に補正している。
更に正の第12レンズの材質の屈折率に条件式(5)を
満足する比較的低屈折率の材質を使用することにより、
主に望遠側の球面収差と広角側の非点収差を同時に補正
することができるレンズ面形状の設定を可能としている
この他本発明において画面全体にわたり、高い光学性能
を得るには第1群中の1つのレンズ面に設ける非球面の
形状を次の如く設定するのが良い。
まず平面ベースの非球面とし、正の第12レンズの像面
側のレンズ面の軸上の点Oを原点とし、径方径(高さ)
をh、光軸方向をX、A、B。
C,D、E・・を各々非球面係数とし、X=  Ah”
 +Bh’ +Ch6 +Dha+Ehl’+−−−− なる式でXを定義したとき、係数A、B、CがA>O、
Boo、  C<0   ・・・・・・(6)なる条件
を満足することである。
条件式(6ンはレンズ周辺部で曲率が大となる非球面形
状を表わしており、特に係数CをC<Oとすることによ
り広角側で発生する非点収差を良好に補正している。
又、特に好ましくは係数B、Cを B<800 C・・・・・・(7) の如く設定するのが望遠側の球面収差と広角側の非点収
差を同時に良好に補正することができるので良い。
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νi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。
数値実施例I F−77,2 〜36.23 RI−19]、82 R2−17,40 R3−28,76 4−00 R5謙 27.58 R6−216,30 87・ (絞り) R8−17,32 R9■ 56.55 RID−243,06 R11−15,92 Ri2− 81.88 月3−−35.83 8I4− 41.69 Ri5− 32.28 FNoIwI:5.6 〜4 D  I−1,48 D  2− 5.13 0 3− 3.65 D4・可変 D 5−2.83 D 6−1.10 07−0.30 08−2.44 09−0.68 DIG讃 5.35 DI2−3.51i 012− 2.62 013・可変 014−2.00 2ω−31,3゜ 〜61.7’ N  l−1,69680ν 1−55.5N  2−
1.68893  υ 2−31.1N  3s1.6
9680  v  3−55.5N  4−1.540
72  ν 4−47.2N  5−1.805+8 
 ν 5−25.4N  6−1.64769  ν 
6−33.8N  7−1.49171  ν 7−5
7.4非球面係数 ^−7,69X 1O−3 G−−2,75X 10−’ E−−5,25x 1O−13 B−−8,53x 10−6 0− 8.03X 10−目 数値実施例2 F−77,2 〜35.82 RI−265,26 82−17,91 83−29,56 R4−1ω R5−29,39 86−144,55 R7・ (絞り) R8−17,35 89−56,72 0IO−一500.71 R11−15,61 RI2− 104.69 RI3− −36.38 8I4−  44.33 RI5−  36.34 FNo−1:5.6 〜4 D  I−1,50 D 2〜5.28 0 3− 3.30 D4・可変 D 5−2.89 06〜0.70 0 7− 0.70 0 8− 2.57 0 9− 0.65 DIO−5,89 012−4,23 012翼 2.16 013−可変 014−1.70 非球面係数 2ω−31,3゜ 〜62.3゜ N  +−1,69680ν l−55,5A−7,2
5X In−’ C−−1,33X 10−I″ E−−1,57x to−I3 N  2−1.68893 N  3−1.6935O N  4−1.58921 N  5−1.84666 N  6−1.64769 N  7−1.49171 2−31.1 3−53.2 数値実施例3 F−77,2 〜35.85 4−41.1 5−23.9 6−33.8 7−57.4 RI−277,92 R2−17,34 R3−27,80 4−00 口5−27.+4 R6−144,50 17・ (絞り) R8−16,89 89−51,6O RIO−447,97 FNoi:5.6 〜4 D  I−1,40 02−4,85 D  3− 3.30 D4・可変 D 5−2.80 0 6− 1.00 D  7− 0.50 D  8− 2.30 0 9− 0.75 010− 5.13 B−−8,IOx 1O−6 D−−1,82X 10−” 2ω−31,3゜ 〜62.4’ ]−1,69880ν l−55,5 N  2−1.88893  ν 2−31.1N  
3−1.69350  υ 3−53.2N  4=1
.60323  v  4−42.3N  5−1.8
4666  ν 5−23.91l− 812膳 13− 14− 15− +5.09 95.49 −37.36 42.15 32.05 非球面係数 012− 3.99 012− 2.70 013−可変 014− 1.50 A−7,91X 10−’ C−−1,41X 1O−8 E−−3,06x 10−” 6−1.67270 6〜32.1 7鍵1.49+71 7−57.4 B−−8,85x +o−6 0−−1,42X 10−” (発明の効果) 本発明によれば3群ズームレンズにおいて前述の如く第
1群のレンズ構成や第2群の広角端と望遠端における結
像倍率等を設定することにより、広角端と望遠端でのレ
ンズ全長が略等しく、固定鏡筒内に収納可能なレンズ全
長の短い高い光学性能を有したズームレンズを達成する
ことができる。
又、第1群の小型軽量化が可能な為、例えばオートフォ
ーカスが迅速に行なえ、又フォーカスの際のレンズ繰出
し量が少なく、更に撮影可能な至近距離を短くすること
ができるといった特長を有した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図は本発明の3群ズームレンズの近軸屈折力配置を
示す概略図、第2図は本発明の数値実施例1のレンズ断
面図、第3図〜第5図は各々本発明の数値実施例1,2
.3の諸収差図である。レンズ断面図において(A)は
望遠端、(B)は中間、(C)は広角端を示し、又収差
図において(A)は広角端、(B)は中間、(C)は望
遠端の収差である。Sはサジタル像面、Mはメリデイオ
ナル像面である。I、 H,II[は各々第1゜第2.
第3群、矢印は変倍の際の移動方向を示す。 (A) 宿 工i r−一一一−1 図 ■ 「−一−1 図(A) 図(B) 男 3 図(C) 第 図(A) 岩 図(A) あ 図(8) あ 図(B) 第 図(C) 来 図(C)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)物体側より順に負の屈折力の第1群、正の屈折力
    の第2群そして負の屈折力の第3群の3つのレンズ群を
    有し、該第1群と第2群を光軸上移動させて変倍を行う
    ズームレンズであって、該第1群はメニスカス状の負の
    第11レンズと像面側のレンズ面に非球面を施したメニ
    スカス状の正の第12レンズを有し、該第2群の広角端
    と望遠端における結像倍率を各々β2W、β2T、該第
    1群の焦点距離をf1、望遠端における全系の焦点距離
    をfTとしたとき 0.95<β2W×β2T<1.05 0.55<|f1|/fT<0.65 なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. (2)前記第11レンズの材質のアッベ数をν1、前記
    第12レンズの材質の屈折率とアッベ数を各々n2、ν
    2としたとき 50<ν1 30<ν2 n2<1.7 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
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