JPH04149402A - 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】 １１Ｌ上匝五月上１ 本発明は、ズームレンズに関するものであり、更に詳し
くは、例えば一眼レフカメラ等に写真レンズとして用い
られるズームレンズに関するものである。

交」ＬのＪｌｕ ズーム領域が広角域から中望遠・望遠域までを含むズー
ムレンズにおいて、近年、高倍率化・コンパクト化を図
る試みがなされている（特開昭５７−１６８２０９号，
　同５７−１６９７１６号，　同６３−６６５２２号，
　同６３ー６６５２３号，同６０ー１７８４２１号，特
開平２−６６５０９号等参照）。

と しかし、高倍率化とコンパクト化とは収差補正を考慮す
ると和瓦する条件であり、両立させるのは困難である．
つまり、ズームレンズの高倍率化を進めると、収差補正
が困難になり大型化は避けられないという問題がある。

一方、ズームレンズのフォーカシングは、第１群を繰り
出す前玉繰り出し方式が一般的である。

しかし、第１群が正の屈折力を有するタイプであって、
且つ広角域を含むズームレンズにこの方式を採用すると
、前玉を繰り出した際の周辺光量確保のために前玉径が
大きくなったり、最短焦点距離を短縮化できない等の問
題がある。

そこで本発明では、高い光学性能を維持しつつ、広角域
を含む高倍率化及びコンパクト化が達成され、しかも最
短撮影距離の短いズームレンズを提供することを目的と
する。

ための 上記目的を達成するため、本発明のズームレンズは、 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群。

負の屈折力を有する第２群及び正の屈折力を有する第３
群から成り、 短焦点側から長焦点側への変倍に際し前記第１群及び第
３群がそれぞれ物体側へ移動し、無限遠側から近接側へ
のフォーカシングに際し第３群が像側へ移動し、 以下の条件式の．■．■を満足することを特徴としてい
る。

０、　４＜　ｌ　ｆｅ　ｌ　／　ｆｖ＜　０．　５　　
　　　　　　・・・・・・■−１．８＜βｓｖ＜−１．
４　　　　　　　　　・・・・・・■０、３５＜ｈ／　
（ｆ，ｆｙ）”’＜０．４７　　　　・・・・・・■但
し、 ｆ２：第２群の合成焦点距離 ｆ３：第３群の合成焦点距離 β．：第３群の短焦点端での合成倍率 ｆ３：短焦点端における全系の合成焦点距離ｆ■：長焦
点端における全系の合成焦点距離である。

尚、第２群は変倍に際して固定でもよく、また可動であ
ってもよい。

前記したように、一般にズームレンズにおいてフォーカ
シングは、前玉を繰り出すことによって行なわれる．こ
の場合、ズーミングの位置にかがわらず繰り出し量が一
定であるという利点があるが、描写性能・像面照度の点
から至近撮影距離を短くできないという欠点がある．つ
まり、前玉を繰り出すとその繰り出し量に応じて軸外光
束がケラれてしまう．その結果、照度が低下するので至
近撮影距離を短縮することはできない．尚、軸外光束の
ケラレを防ぐために前玉径を大きくすると、レンズが大
型化してしまう。

本発明では、無限遠側から近接側へのフォーカシングに
際し第３群を像側へ移動させている（リアーフォーカシ
ング）ので、上記前玉繰り出しによる軸外光束のケラレ
がない．従って、至近撮影距離の短縮化を図ることが可
能になる．また、このように構成すれば（特に、広角端
において）フォーカシング移動量を少なくすることがで
き、全系をコンパクトに構成することができる。更に、
前玉径を大きくしなくても周辺光量を確保することがで
きるので像面照度が低下しない、また、無限遠側から近
接側ヘフオーカシングするとき球面収差と像面湾曲の変
動の方向が揃い、収差補正上も有利である。上記第３群
のフォーカシング移動によれば、無限遠物点に対して球
面収差及び像面湾曲を補正したフォーカシング状態から
近接物点に対してフォーカシングを行なっても、球面収
差と像面湾曲とは同一方向に変動する。その結果、収差
補正を有利に行えるため、至近撮影距離の短縮化にも有
効となるのである。

本発明のように正負正の３群構成の場合、負の屈折力を
有する第２群が変倍時に重要な役割を果たす、この第２
群のパワーを規定するのが条件式条件式■の下限をこえ
ると、第２群のパワーが強くなりすぎるため、収差補正
上望ましくない。

特に球面収差が補正過剰となりがちで、短焦点側での負
の歪曲収差も大きくなる。また、上限をこえると、第２
群のパワーが弱くなり、第２群の変倍時の移動量が大き
くなり全系が大塵化してしまう。

条件式■の下限をこえると、フォーカシングに必要なバ
ックフォーカスの確保には有利であるが、第１群と第２
群との合成パワーが強くなりすぎるため、収差補正上は
不利である。また、上限をこえると、フォーカシング移
動量が大きくなり、フォーカシングに必要なバックフォ
ーカスの確保が不十分となりコンパクト化が困難となる
。

条件式■の下限をこえると、第３群のパワーが強くなり
、フォーカシング移動量は減少するが、収差補正が困難
となる。また、上限をこえると、フォーカシング移動量
が大きくなり、コンパクト化が困難となる。

更に本発明では、前記第３群が前群及び後群から成り、
短焦点側から長焦点側への変倍に際し前記前群及び後群
をそれぞれ独立に移動させること（例えば、前群と後群
のズーミング移動量が異なる値をとるようにすること）
によって変倍に伴う像面湾曲の変動を補正し、以下の条
件式■を満足する構成とするのが望ましい。

０、４＜　ｄｓａ／　ｄｉｅ＜　０．９　　　・・・・
・・■但し、 ｄｓｎ：第３群前群のズーミング移動量ｄ、：第３群後
群のズーミング移動量 である。

条件式■の下限をこえると、コンパクト化が困難となり
、上限をこえると、像面湾曲の補正を十分に行なうこと
ができない。

次に、本発明に非球面を導入する場合について説明する
。広角域を含むズームレンズのコンパクト化を図る場合
、短焦点端から中間焦点距離にかけてのサジタルフレア
が問題となる０本発明においては、前記第３群中に非球
面を少なくとも１面導入することによって、この問題を
解決することができる。特に、軸外光束が有効径の高い
位置を通過する第３群後群中に、非球面を少なくとも１
面設けるのが望ましい。

上記第３群中に設ける非球面が次の条件式■を満足する
ものであるのが好ましい。

ｄφ／　ｄＨ＜　Ｏ・・・・・・■ 但し、ｄφ／ｄｉ（：非球面の光軸からの高さ（Ｈ）に
おける局所的なパワーの変化率 である。

この条件は、非球面の局所的なパワーが光軸から離れる
ほど負に強くなることを示している。即ち、正のパワー
を有する第３群で発生する正の収差（補正不足の球面収
差や像面湾曲）は、光軸から離れるに従い強くなる傾向
にあるが、条件式〇を満足する構成とすることによって
、光軸から離れた位置では相対的に緩いパワーを持たせ
ることができる。その結果、ズーム全域での球面収差と
サジタルフレアとをバランスよく補正することができる
。

また、第１群が正の屈折力を有し、第２群が負の屈折力
を有するタイプの広角域を含む高倍率ズームレンズにお
いて、第２群の構成は従来負負正負の構成が一般的であ
る。しかし、コンパクト化及び最短撮影距離の短縮化を
図ろうとすると、第２群の負のパワーが強くなりがちで
ある。よって、収差補正のためには、１枚の正成分にも
大きく負担がかかり、また、コンパクト化も困難である
。

本発明において、第２群を負正負正負の構成として正成
分を２枚に分割し、且つ２枚目、３枚目の正負を接合レ
ンズとすることにより、コンパクトさを保ちつつ、かか
る困難を解決することが可能である１例えば、第２群を
物体側より順に、像側に凹の負メニスカスレンズと、像
側に凸の正メニスカスレンズと両凹レンズとの接合負レ
ンズと。

正レンズと、負レンズとから構成するのが望ましい。

笑】１」 す。

但し、各実施例において、ｒｌ　（ｔ＝ｉ、　２．３．
　、　、　、　）は物体側から数えて１番目の面の曲率
半径、ｄＩ（ｉ：１．２゜３、、、、）は物体側から数
えて１番目の軸上面間隔を示し、Ｎ＋　（ｉ＝１．２．
３１　、、、　）ｔν＋（ｉ：１．２，３．、、、）は
物体側から数えて１番目のレンズのｄ線に対する屈折率
。

アツベ数を示す、また、ｆは全系の焦点距離、Ｆｓｏは
開放Ｆナンバーを示す。

尚、実施例中、曲率半径に＊印を付した面は非球面で構
成された面であることを示し、非球面の面形状を表わす
次式で定義するものとする。

光軸方向の基準面からの偏位量 基準曲率半径 光軸と垂直な方向の高さ ｉ次の非球面係数 ２次曲面パラメーター である。

〈実施例１〉 ｆ＝２８．８〜５０．３〜１０２．５ ＪＬｔｌＬ］ＬＬ厘１■１ ＦＮＯ＝３．６〜４．２５〜４．６５ 屈Ｊｆｈ卒、　　ア」ば又敷 ｄＩａｔ３．υυ′！ ｉ１ １．６１どυυ ｆｉ、５．５Ｆｊ ｒｚｓ　　７７．２７３ 弁」ｌ」孫１し ｒ２．：ε＝０．１００００Ｘ　１０ Ａ、＝−０，４９７８５Ｘ　１０す Ａｓ”−０，８７４６９Ｘ　１０−’ Ａｓ”−０，３１７５３Ｘ１０−” Ａ２口＝−０，１３２８７Ｘ　１Ｏ−１２Ａ＋２＝０．
１４６３０Ｘ１０−” 〈実施例２〉 ｆ＝２８．８〜５０．３〜１０２．５　　ＦＮＯ＝３．
６〜４．２５〜４．８５１監主ＩＪｆ、ｉｌ口υ【　糺
Ｌ！　ヱＬ玉１０．１υυ ６２ｓＺ、ＵＩＪυ Ｎ＋ａｉ、１５υｂυυ ν１４４υ、υ１ ｒ２ａ　　９３．７９２ 弁ｎ保ｌＬ ｒ２２　　：　ｔ　＝ｏ、１ｏｏｏｏｘ　１０Ａａ”−
０，４７３０２Ｘ　１０−’ Ａｅ＝−０．７３５６２Ｘ　１Ｏ−７ Ａｓニー０．２６３５６Ｘ１０−’ Ａ＋１＝−０，１８５５２Ｘ　１叶１２／ｈ２＝ｏ、１
２６４３Ｘ　１０−” 〈実施例３〉 ｆ　”２８．８〜６１．５〜１３１．５　　Ｆ　Ｎ０＝
４．１〜４．８〜５．７ＪＬＩ生１］ｕＪロ引」　乳り
蔓　ＬＬぺ１Ｔ２ａ　　４７．８２７ 弁」１１係ｌＬ ｒ２２　　：　ε＝ｏ、ｘｏｏｏｏｘ　１０ｈａ＝−０
，４６６８９ｘ　１０−’ Ａｅニー０．８４１６２Ｘ１０−’ Ａ＠＝−０，３６１２４Ｘ１０−” Ａ＋＊＝−０，４０８４６Ｘ　１Ｏ−１２Ａ＋２＝０．
１５６７３Ｘ　１０−１３〈実施例４〉 ｆ＝２８．８〜５０．３〜１０２．５　　ＦＮＯ＝３．
６〜４．２５〜４．６５１］（も旦−１止里■４　ｍＪ
ｆｉＪ　　二二烈１ｄ＋ｓ３．’／１１ １、ｔｉ１６υυ νｅ ｔｉ、ｊ、　ｔｌｌｊ ｒ＋？ ２８．９０９ ｄ＋ｖ６．０８９ Ｎ＋ｓ１．６１８００ シ＋ｍ６３．３９ ｒ＋ｓ ４９．１２７ ｄ＋＊１２．０７７〜５．８０２〜４．４５２ｒ２ａ　
　６４．１４７ 弁ＪＬｉＬ係ｌＬ ｒ２ａ　　：　ｔ　＝Ｏ，１００ＯＯＸ１０Ａａ＝−０
，４８１１９Ｘ１０−’ Ａａ；−０．７７７５１Ｘ１０−’ Ａｓ＝−０，２３２９７Ｘ　１０−” Ａ＋＋＋＝０．５７４５４Ｘ　１０−”Ａ＋２＝０．１
９５０５Ｘ　１０−” 第１図〜第４ｒＭは、前記実施例１〜４にそれぞれ対応
するレンズ構成図であり、図中の゛矢印（帽）、　（Ｗ
ｉｇ）、　（１３Ｆ）及び（１．、）は第１群（Ｉ）、
第２群（■）。

第３群（ｍ）の前群（ＵＦ）及び第３群（Ｉ［Ｉ）（７
）後群（ｍＲ）の広角端（１）から望遠端（Ｔ）にかけ
ての移動を模式的に示している。尚、第４図中の第２群
（ＩＩ）の移動を示す破線の矢印（ｍ２）は、第２群（
ＩＦ）が移動せず固定されていることを示している。矢
印（９）は第３群の無限遠から近接側へのフォーカシン
グにおける移動を模式的に示している。

実施例１においては、物体側より順に、正の第１群（Ｉ
）は像側に凹の負メニスカスレンズ、両凸の正レンズ及
び物体側に凸の正メニスカスレンズから成り、負の第２
群（Ｉｔ）は像側に凹の負メニスカスレンズ、両凹の負
レンズ、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカス
レンズから成り、正の第３群（ＩＩＩ）は２枚の両凸の
正レンズ及び両凹の負レンズより成る前群（Ｉ［ＩＦ）
並びに両凸の正レンズ及び両凹の負レンズより成る後群
（ｍｕ）から成っている。尚、第３群（ＩＩＩ）後群（
ｍ　Ｒ）の両凹の負レンズの物体側の面は非球面である
。

実施例２〜４においては、物体側より順に、正の第１群
（１）は像側に凹の負メニスカスレンズ。

両凸の正レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズか
ら成り、負の第２群（ＩＩ）は像側に凹の負メニスカス
レンズ、像側に凸の正メニスカスレンズ。

両凹の負レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズ及び
物体側に凹の負メニスカスレンズから成り、正の第３群
（ｍ）は２枚の両凸の正レンズ及び両凹の負レンズより
成る前群（Ｉ［ＩＦ）並びに両凸の正レンズ及び両凹の
負レンズより成る後群（ｍ　＊）から成っている。尚、
実施例２〜４のいずれについても、第３群（ＩＩＩ）後
群（ｍ　Ｒ）の両凹の負レンズの物体側の面は非球面で
ある。

第５図〜第８図は、前記実施例１〜４にそれぞれ対応す
る収差図である。各図中、（賢）は広角端焦点距離、（
Ｍ）は中間焦点圧ＩＩ、　　（Ｔ）は望遠端焦点距離で
の収差を示している。また、実線（ｄ）はｄ線に対する
収差を表わし、破線（ＳＣ）は正弦条件を表わす、更に
破線（ＤＩ）と実線（ＤＳ）はメリディオナル面とサジ
タル面での非点収差をそれぞれ表わしている。

尚、第１表に実施例１〜４における条件式■中のｌ　ｆ
２　ｌ　＃１．ｌ及び条件式■中のβｓｖを示し、第２
表に実施例１〜４における条件式■中のｆｓ／（ｆ＋ｔ
ｆ□）■・２及び条件式■中のｄｓｎ／ｄｉｇを示す。

第１表 （各実施例の条件式■■に対する値） 第２表 （各実施例の条件式■■に対する値） 丑」［Ω」１」 以上説明したように本発明によれば、物体側より順に、
正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群
及び正の屈折力を有する第３群から成り、 短焦点側から長焦点側への変倍に際し前記第１群及び第
３群がそれぞれ物体側へ移動し、無限遠側から近接側へ
のフォーカシングに際し第３群が像側へ移動し、 前記条件式〇〜■を満足するように構成されているので
、高い光学性能を維持しつつ、広角域を含む高倍率化及
びコンパクト化が達成され、しかも最短撮影距離の短い
ズームレンズを実現することができる。

更に、前記第３群が前群及び後群から成り、短焦点側か
ら長焦点側への変倍に際し前群及び後群がそれぞれ独立
に移動し、前記条件式■を満足するように構成すると、
変倍に伴う像画湾曲の変動を補正しつつ、更なるコンパ
クト化を達成することができる。

また、前記第３群中に非球面を少なくとも１面有し、且
つ前記条件式〇を満足する構成とした場合、上記光学性
能をより高く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は、それぞれ本発明
の実施例１〜４に対応するレンズ構成図である。 第５図、第６図、第７図及び第８図は、それぞれ本発明
の実施例１〜４に対応する収差図である。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負
   の屈折力を有する第２群及び正の屈折力を有する第３群
   から成り、 短焦点側から長焦点側への変倍に際し前記第１群及び第
   ３群がそれぞれ物体側へ移動し、無限遠側から近接側へ
   のフォーカシングに際し第３群が像側へ移動し、 以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ； ０．４＜｜ｆ＿２｜／ｆ＿Ｗ＜０．５ −１．８＜β＿３＿Ｗ＜−１．４ ０．３５＜ｆ＿３／（ｆ＿Ｗｆ＿Ｔ）＾１＾／＾２＜０
   ．４７但し、 ｆ＿２：第２群の合成焦点距離 ｆ＿３：第３群の合成焦点距離 β＿３＿Ｗ：第３群の短焦点端での合成倍率ｆ＿Ｗ：短
   焦点端における全系の合成焦点距離ｆ＿Ｔ：長焦点端に
   おける全系の合成焦点距離である。 （２）前記第３群が前群及び後群から成り、短焦点側か
   ら長焦点側への変倍に際し前記前群及び後群がそれぞれ
   独立に移動し、以下の条件を満足することを特徴とする
   第１請求項に記載のズームレンズ； ０．４＜ｄ＿３＿Ａ／ｄ＿３＿Ｂ＜０．９ 但し、 ｄ＿３＿Ａ：第３群前群のズーミング移動量ｄ＿３＿Ｂ
   ：第３群後群のズーミング移動量である。 （３）前記第３群中に非球面を少なくとも１面有し、以
   下の条件を満足することを特徴とする第２請求項に記載
   のズームレンズ； ｄφ／ｄＨ＜０ 但し、 ｄφ／ｄＨ：非球面の光軸からの高さ（Ｈ）における局
   所的なパワーの変化率 である。 （４）前記第２群が物体側より順に、像側に凹の負メニ
   スカスレンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと両凹
   レンズとの接合負レンズと、正レンズと、負レンズとか
   ら構成されていることを特徴とする第１請求項に記載の
   ズームレンズ。