JPH0444724B2

JPH0444724B2 -

Info

Publication number: JPH0444724B2
Application number: JP58132730A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ogata
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1992-07-22
Also published as: US4789226A; JPS6026312A; DE3426186A1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、コンパクトで低価格の性能が良好な
高変倍ズームレンズに関するものである。近年ズームレンズの普及が著しく、それにとも
なつてコンパクトで低価格のズームレンズが強く
要望されている。このような要望を満足するため
になされた従来のズームレンズの例として、特開
昭57−161824号および特開昭57−161804号公報に
記載されたものが知られている。これらのズーム
レンズは、高変倍ではあるがテレ端でＦ／5.6で
あつて暗く、また全長が長く構成枚数が11群14枚
で大である。また特公昭43−9276号公報に記載されたズーム
レンズは、９群11枚構成ではあるが第４レンズ群
がトリプレツトタイプであつて、そのためにコン
パクト性に欠けている。本発明は、以上の事情に鑑みなされたものであ
つて、第４レンズ群を正、正、負の三つのレンズ
にて構成することによつて、ズーム比が５倍程度
の望遠域を含む焦点距離範囲を有するコンパクト
なズームレンズを提供するものである。本発明のズームレンズは、第１図または第２図
に示すように、物体側より正の屈折力を有する第
１レンズ群G₁と、負の屈折力を有する第２レン
ズ群G₂と、正の屈折力を有する第３レンズ群G₃
と、正の屈折力を有する第４レンズ群G₄とより
なり、変倍の際に第１レンズ群G₁が移動する形
式のズームレンズで、第４レンズ群G₄を正レン
ズ、正レンズ、負レンズの三つのレンズにて構成
したものである。更に次の条件(1)、(2)を満足する。 (1) 0.10＜｜f₂／f_T｜＜0.14 (2) 0.54＜｜f₄／f_T｜＜0.82 但し、f₂は前記第２レンズ群の焦点距離、f₄は
前記第４レンズ群の焦点距離、f_Tはテレ端におけ
る全系の焦点距離である。このように第４レンズ群G₄を三つのレンズに
て構成する場合、前述の特公昭43−9276号の従来
例のようにこれをトリプレツトタイプにすると、
このトリプレツトタイプは、基本的には対称型で
あるので主点位置がレンズ系内にあり、望遠比を
小さくすることが出来ない。本発明では、上記のように第４レンズ群G₄を、
正レンズ、正レンズ、負レンズの配置にすること
によつて主点位置を物体側へ移動させ、トリプレ
ツトタイプよりも望遠比を小さくすることを可能
にし、全長を短くし得たものである。特に第４レ
ンズ群G₄の各レンズのパワー配分をテレタイプ
のパワー配分にし、第１正レンズと負レンズとの
間の距離を大にすることによつて、負レンズのパ
ワーを弱くしても全長を短くすることが出来る。
しかもテレタイプの場合、負レンズのパワーを弱
くすることは、収差補正を容易にするので好まし
い。このように第４レンズ群を構成することによつ
てコンパクトで収差が良好に補正されたズームレ
ンズが得られるが、特に第１図、第２図に示す実
施例のように物体側より順に凸面を物体側に向け
た正のメニスカスレンズと、この正のメニスカス
レンズより離して配置した正レンズと、凸面を像
側に向けた負のメニスカスレンズとにて構成する
ことによつて一層良好に収差補正を行ない得るも
のである。前述のような構成にすることによつて全長の短
いズームレンズになし得る。一方ズーミングの際
第１レンズ群と第４レンズ群を移動させない、し
たがつてレンズ系の全長が不変である４群構成の
ズームレンズは、負の屈折力の第２レンズ群のパ
ワーを強くすることによつてレンズ系の全長を短
くし得ることは知られている。しかしこの第２レ
ンズ群のパワーを強くすると、諸収差が悪化す
る。そのためすべての焦点距離で収差が良好に保
たれるためには、レンズの枚数を増やさなければ
ならず、低コスト化の本発明の目的に反すること
になる。このことはズーム比が大になると一層問
題となる。後に示す実施例のようにズーミングの際にレン
ズ系の全長を可変にして、第２レンズ群が担つて
いた変倍作用を各群に分散させ特定の群の収差発
生量が大きくなるのをさけることが出来る。その
場合、各レンズ群に適切なパワー配分をすること
によつて特定のレンズ群の収差発生量が大きくな
るのをさけることが出来る。又これによつて一層
全長を短縮化することが可能である。この場合、
移動の方法としては、すべてのレンズ群を別々に
移動させる方法、これら四つのレンズ群のうちの
一部のレンズ群を一体に移動させる方法、第１レ
ンズ群以外の一部のレンズ群を固定させ他をすべ
て別々に移動させる方法等様々な移動方法が考え
られる。次に上記条件(1)、(2)について詳細に説明する。条件(1)と条件(2)は、夫々第２レンズ群G₂と第
４レンズ群G₄のパワーに関するものである。既
に述べたような理由から各レンズ群のパワー配分
を適切なものにすることは重要である。条件(1)の下限を越えて第２レンズ群G₂のパワ
ーが強くなりすぎると全系のペツツバール和が負
で過大になり、像面特性が悪化するばかりでな
く、球面収差、コマ収差が悪化しまたズーミング
に伴う収差変動が大になりこれらを補正すること
が困難になる。これを第２レンズ群の構成枚数を
増やすことによつて補正しようとするとレンズ系
が大型化しコスト高になるために本発明の目的に
反することになる。又条件(1)の上限を越えて第２
レンズ群G₂のパワーが弱くなると収差補正上は
有利であるが、前玉径が大きくなりレンズ系を小
型にすることが出来なくなる。条件(2)の下限を越えて第４レンズ群G₄のパワ
ーが強くなりすぎると、第３レンズ群G₃と第４
レンズ群G₄が干渉しないようにこれらレンズ群
の間に必要な間隔を維持すると第４レンズ群G₄
の主点位置が遠くならざるを得ず、結局第４レン
ズ群G₄の望遠比が過度に小さくなるために３枚
構成では収差を十分良好に補正し得なくなる。ま
た第４レンズ群G₄の結像倍率がテレ側で大にな
りズーミングに伴う収差変動の像面に与える影響
が大きく収差を補正し得なくなる。条件(2)の上限
を越えて第４レンズ群G₄のパワーが弱くなると
収差補正上は有利であるがバツクフオーカスが長
くなりレンズ系の全長が長くなつてしまう。本発明のズームレンズは以上のような構成のも
のであるが、更に諸収差が良好に補正されしかも
収差変動の少ないものにするためには、第１レン
ズ群乃至第３レンズ群を次のようになレンズ構成
にすることがよい。つまり第１レンズ群は、正の
接合レンズと正レンズにて、第２レンズ群は、負
レンズ、負レンズそして正の接合レンズにて更に
第３レンズ群は正レンズと正の接合レンズにて構
成すればよい。そして第２レンズ群G₂の像側の
負レンズと正のレンズの間の空気間隔をd₉、第２
レンズ群G₂の正の接合レンズの接合面の曲率半
径をr₁₁、第４群レンズG₄の負のメニスカスレン
ズの物体側の面をr₂₂、第３レンズ群G₃の正の接
合レンズの両レンズの屈折率をn₉，n₁₀、第４レ
ンズ群の物体側の正レンズのアツベ数をν₁₁とす
る時、次の条件(3)乃至条件(7)を満足することが好
ましい。 (3) 1.0＜d₉＜3.0 (4) 20＜｜r₂₂｜＜30 (5) ν₁₁＞60 (6) 60＜｜r₁₁｜＜65 (7) 0.19＜｜n₉−n₁₀｜＜0.27 次に上記の各条件について詳細に説明する。条件(3)の下限を越えてd₉が短くなると球面収
差、像面わん曲が補正過剰になり補正困難にな
る。また上限を越えてd₉が長くなると諸収差が補
正不足になるばかりでなく第２レンズ群G₂が長
くなりレンズ系の全長および前玉径の点で本発明
の目的である小型化に反することになる。条件(4)の下限を越えて｜r₂₂｜が小さくなると、
球面収差、像面わん曲が補正不足になりデイスト
ーシヨンも短焦点側と長焦点側で変動が大きくな
る。上限を越えて｜r₂₂｜が大きくなると球面収
差、像面わん曲が補正過剰になる。従来、ズームレンズの欠点として色収差の変動
による性能低下がある。特に望遠ズームレンズで
は軸上色収差、倍率の色収差、色の球面収差によ
る影響が大きい。本発明では、色収差の発生を少くするために上
記の条件(5)，(6)，(7)を満足するようにした。条件(5)は、特に長焦点側での２次スペクトルを
除去するために設けた条件で、第４レンズ群G₄
の第１正レンズのアツベ数ν₁₁を定めたものであ
る。ν₁₁が条件(5)を越えると２次スペクトルの残
留量が多くなり像の性能の低下をきたす。条件(6)は、ズーミングに伴う倍率の色収差の変
動をバランス良く補正するために設けたものであ
る。条件(6)の上限を越えて｜r₁₁｜が大きくなる
とｇ線の倍率の色収差が短焦点側で補正不足にま
た長焦点側では補正過剰になり補正困難になる。
条件(6)の下限を越えると上限を越えた時と逆に短
焦点側で補正過剰に長焦点側で補正不足になる。条件(7)は、長焦点側におけるｇ線の色の球面収
差を補正するための条件である。一般にズームレ
ンズの場合、中間焦点から長焦点側にかけてｇ線
の球面収差が極端に補正過剰になりがちである。
これはフレアーの原因となり結像性能を低下させ
るので好ましくない。本発明においては第３レン
ズ群G₃の接合レンズの接合面に強い発散作用を
持たせ球面収差を補正するようにしている。この
接合面の発散作用は強く、本来高次の収差が発生
し易い面であるが、他の面とバランスをとつて球
面収差を良好に補正するようにしている。この条件(7)の下限を越えて、接合面の両面の屈
折率差が小さくなると接合面の曲率半径を小さく
してｄ線の球面収差を補正してもあるいはこれを
他の面で補正してもｇ線の球面収差が著しく補正
過剰になつてしまう。条件(7)の上限を越えると高
次の収差が必要以上に発生し易くなり補正困難に
なるばかりでなくｇ線の球面収差が著しく補正不
足になつてしまう。次に本発明ズームレンズの実施例を示す。

【表】

【表】ただし、r₁，r₂，…，r₂₃はレンズ各面の曲率半
径、d₁，d₂，…，d₂₂は各レンズの肉厚および空
気間隔、n₁，n₂，…，n₁₈は各レンズの屈折率、
ν₁，ν₂，…，ν₁₈は各レンズのアツベ数である。上記各実施例のズーミングの際の間隔の変化は
データー中に示す通りである。また絞り位置はい
ずれも第18面r₁₈の前方2.00のところである。上記実施例は、いずれも四つのレンズ群よりな
り第４レンズ群G₄が正レンズ、正レンズ、負レ
ンズの３枚構成になつている。そしてこれら実施
例は標準画角から望遠画角までのズーム比が５倍
近い高変倍ズームレンズである。これを全長不変
のズーミング形式にした場合、レンズ系をコンパ
クトにしようとすると第２レンズ群のパワーを強
くしなければならなくなる。そしてそれによる収
差の悪化を防止するためにはレンズ枚数をふやさ
ねばならず、低コストにする等のためには好まし
くない。したがつてこれら実施例では、全長可変
のズーミング形式を採用した。つまり実施例１、
実施例２は第１図に示すレンズ構成で、各レンズ
群を図面中に矢印にて示したように移動させてズ
ーミングを行なう。又実施例３は第２図に示すレ
ンズ構成で、各レンズ群を矢印のように動かすも
のである。以上の通り本発明ズームレンズはズーム比が５
倍近くの高変位ズームでありながら全長が短くコ
ンパクトで、高性能なズームレンズである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１、２の断面図、第２
図は本発明の実施例３の断面図、第３図乃至第５
図は夫々上記実施例１乃至実施例３の収差曲線図
である。

Claims

【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
ンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、
正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力
を有する第４レンズ群とよりなり、変倍の際に第
１レンズ群が移動する形式のズームレンズであつ
て、前記第４レンズ群が物体側より順に、凸面を
物体側に向けた正のメニスカスレンズと、前記正
のメニスカスレンズより比較的離れて配置された
正レンズと、凸面を像側に向けた負のメニスカス
レンズからなり、以下の条件を満足するズームレ
ンズ。 (1) 0.10＜｜f₂／f_T｜＜0.14 (2) 0.54＜｜f₄／f_T｜＜0.82 但し、f₂は前記第２レンズ群の焦点距離、f₄は
前記第４レンズ群の焦点距離、f_Tはテレ端におけ
る全系の焦点距離である。２前記第１レンズ群が正の接合レンズと正レン
ズとよりなり、前記第２レンズ群が負レンズと負
レンズと正の接合レンズとよりなり、前記第３レ
ンズ群が正レンズと正の接合レンズとよりなり、
以下の条件を満足する特許請求の範囲１のズーム
レンズ。 (3) 1.0＜d₉＜3.0 (4) 20＜｜r₂₂｜＜30 (5) ν₁₁＞60 (6) 40＜｜r₁₁｜＜65 (7) 0.19＜｜n₉−n₁₀｜＜0.27 但し、d₉は第２レンズ群の像側の負レンズと正
の接合レンズの間の空気間隔、r₁₁は第２レンズ
群の正の接合レンズの接合面の曲率半径、r₂₂は
第４レンズ群の負のメニスカスレンズの物体側の
面の曲率半径、n₉、n₁₀は夫々第３レンズ群の正
の接合レンズの両レンズの屈折率、ν₁₁は第４レ
ンズ群の正のメニスカスレンズのアツベ数であ
る。