JPH0497112A

JPH0497112A - 広角ズームレンズ

Info

Publication number: JPH0497112A
Application number: JP2210744A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Nozawa; 敏秀野沢
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1992-03-30
Also published as: US5153776A

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】〔産業上の利用分野コ本発明は、レンズシャッターカメラのようにバックフォ
ーカスに制限のないカメラに使用されるズームレンズで
あって、特に広角側にズーム範囲を拡げて、広角端での
画角が７０°以上、ズーム比が３以上で、レンズ枚数が
少なく、全長が短く、コンパクトな、負、正、負の３群
からなる広角ズームレンズに関する。

〔従来の技術〕

従来、バックフォーカスに制限のないレンズシャッター
カメラ等に使用されるズームレンズとして、多く知られ
ているタイプに、正、負の２群ズームタイプがあるが、
このタイプはズーム比がせいぜい２程度である。また、
ズーム比が３程度のズームレンズとしては、３群からな
るタイプがあり、正、正、負の３群ズームの例として、
特開昭６３−１５３５１１号があり、負、正、負の３群
ズームの例として、特開昭６１−７２１１４号があり、
正、負、正の３群ズームの例として、特開平２−７１２
２０号がある。ズーム比が３を越えたズームレンズであ
って、広角側の焦点距離を短縮することによりズーム比
を広角側に伸ばしたものが特開平２　３７３１７号にお
いて提案されている。

〔発明が解決しようとする課題：しかしながら、２群タイプのズームレンズにおいて、ズ
ーム比を３程度まで拡げようとすると、第２群の倍率変
化が大きくなるので、ズームによる収差変動が大きくな
り、収差補正が非常に困難とプよる。

また、３群タイプのズームレンズでは、ズーム比を３程
度に拡げることはできるが、正、正、負や正、負、正の
タイプのように第１群が正の屈折力であると、広角側で
レトロフォーカスタイプを構成することが難しく、広角
側にズーム比を拡げようとした場合に、バックフォーカ
スがとれなくなってしまい、軸外光束が第３レンズ群を
光軸から遠く離れた位置を通ることになるため、その群
のレンズ径が大きくなると共に軸外収差の補正が困難と
なる。また、フィルム面とレンズ最終面が近づきすぎる
ために、レンズ最終面に付し）だゴミがフィルムに写っ
たり、フィルムとレンズ最終面の反射によるゴースト光
が発生してしまう。

これに対して、負、正、負タイプの３群ズームレンズは
、広角側においてレトロフォーカスタイプに構成しやい
ので、広角側でのバックフォーカスを確保することがで
きるが、望遠側ではテレフォトタイプの構成にし難く、
望遠側での全長が大きくなってしまう。上記した特開平
２−３７３１７号のズームレンズにおいても、広角側の
焦点距離を２８．８ｍｍまで縮め、ズーム比を拡げたレ
ンズ系は、レンズ枚数も多く、望遠側での全長が大きい
という問題点がある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたちのであり、
その目的は、上記の従来技術の問題点を解決して、負、
正、負タイプの３群ズームレンズにおいて、広角側にズ
ーム範囲を拡げて、広角端での画角が７０°以上であり
、ズーム比も３以上を有し、このクラスのズームレンズ
としてはレンズ枚数が少なく、かつ、全長が短くコンパ
クトで収差性能の良好な広角ズームレンズを提供するこ
とである。

口課題を解決するだめの手段二上記目的を達成する本発明の広角ズームレンズは、第１
図、第３図、第５図に示すように、物体側から順に、負
の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第
２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群にて構成
され、広角側から望遠側への変倍の際、第１レンズ群と
第２レンズ群との空気間隔と、第２レンズ群と第３レン
ズ群との空気間隔が共に縮小するズームレンズであって
、広角端での全系焦点距離をＦＷ、望遠端での全系焦点
距離をＦア、望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群の
合成焦点距離をｆ　＋２Ｔ　％第３レンズ群の焦点距離
をｆ３、広角端での第３レンズ群の横倍率をβ３Ｗｓ望
遠端での第３レンズ群の横倍率をβ３Ｔとするとき、以
下の条件を満足することを特徴とするものである。

０．１＜ｆ＋ｚｔ／Ｆｔ＜０．３５　　　　・・■１．
０１βｙｗ−ｆｓ／Ｆｗ　１＜２．　　Ｏ−■２、２く
β３Ｔ／β＊ｗ＜３．５　　　　　　　　・　・■この
場合、開口絞りを第２レンズ群の前もしくは後に配置し
、ズーミングと共に第２レンズ群と一体に移動するよう
にすることが好ましい。

〔作用：以下、本発明の条件式等の説明と共に、本発明の作用に
ついて説明する。

上記＄の条件式は、望遠端での全長に関するものである
。望遠端において、第１レンズ群と第２レンズ群による
前側正レンズ群と、第３レンズ群の後側負レンズ群によ
ってテレフォトタイプのレンズ系が構成されていると考
えた場合、第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離
ｆ　１２７が全系の焦点距離Ｆ７に対して短い方がテレ
フォトタイブの効果が大きくなるので、全長短縮に有利
である。しかし、テレフォトタイプの効果があまり大き
くなると、第３レンズ群の焦点距離ｆ３が短くなり過ぎ
、収差補正上、特に広角側での軸外収差の補正が困難と
なる。上記条件式■はこの点を考恵したもので、上限を
越えると、望遠側の全長が長くなり過ぎ、コンパクト住
に欠けてしまう。また、下限を越えると、上記のように
、特に広角側での軸外収差の補正が因難となり、収差性
能を良好にすることが因難になってしまう。

また、上記■の条件式は、広角端でのバックフォーカス
に関するものである。式■の上限を越えると、例えばレ
ンズシャッターカメラに用いるレンズ系としては、必要
以上にバックフォーカスが長くなってしまうので、広角
端での全長が大きくなり過ぎてしまう。また、下限を越
えると、バックフォーカスが短くなりすぎ、先に従来技
術の問題点で述べたように、第３レンズ群のレンズ径が
大きくなると共に軸外収差の補正が因難となり、また、
フィルム面とレンズ最終面が近づきすぎるたとに、レン
ズ最終面に付いたゴミがフィルムに写ったり、フィルム
とレンズ最終面の反射によるゴースト光が発生してしま
う。

上記■の条件式は、所要のズーム比を得るた狛に第３レ
ンズ群の変倍率を規定するもので、上限を越えると、ズ
ーミング時に第３レンズ群が負担する倍率が非常に高く
なり、第３レンズ群のズーミングによる移動量が増大す
るため、鏡枠の設計の因難さを招くと共に、ズーミング
による収差変動も大きくなってしまう。下限を越えると
、第２レンズ群が負担する変倍率を大きくしなければ、
所要のズーム比を得ることができなくなるっそのために
は、広角端における第１１２１群と第２レンズ群との間
隔を拡げ、第２レンズ群の移動を大きくする必要がある
が、そうすると、レンズ全長を短くすることが困難とな
ってしまう。

また、本発明のズームレンズは開口絞りを第２レンズ群
の前もしくは後に配置し、ズーミングと共に第２レンズ
群と一体で移動するようにしている。開口絞りを第２レ
ンズ群の中に配置することもできるが、そうすると、鏡
枠を絞り前後に分けなければならないため、第２レンズ
群の絞り前後間に偏芯が発生しやすくなってしまう。ま
た、鏡枠の部品点数が増大し、コスト高になってしまう
。

さらに良好なレンズ性能を得るために、各群のレンズ構
成を以下のようにするとよい。

第１１２１群は、少なくとも１枚の正レンズを含み、最
も物体側のレンズは物体側に凸面を向けた負のメニスカ
スレンズにする。

第２レンズ群は、少なくとも１枚の両凹負レンズを含み
、その負レンズの物体側と像面側には、それぞれ正レン
ズを配置する第３レンズ群は、最も物体側のレンズとして像面側に凸
面を向けた正のメニスカスレンズを含み、かつ、少なく
とも１枚の負レンズを含む。

さらに、好ましくは、第２レンズ群中に少なくとも１枚
の非球面レンズを用いると、球面収差やコマ収差の補正
が容易となる。

また、第１１２１群や第３レンズ群にも非球面のレンズ
面を用いることにより、より一層の全長短縮やレンズ枚
数の削減を行うことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を示す。なお、記号は、上記の
外、Ｆ’ｘｏ　　はＦナンバー、ωは半画角、ｒ、ｒ２
・・・は各レンズ面の曲率半径、ｄ＋、ｄｚ・・・は各
レンズ面間の間隔、ｎｄｌ、ｎｄ２・・・は各レンズの
ｄ線の屈折率、シ、ｌ、ν４．・・・は各レンズのアツ
ベ数であり、また、非球面形状は、面頂を原点として、
光軸方向をＸ、光軸に直交する方向をｙとした時、次の
式で表される。

Ｘ−ｙ２／（ｒ＋（ｒ２−ｙ２）ｌ／２）＋　Ｅ　ｙ　
４士Ｆｙ６＋Ｇｙ” ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｅ、Ｆ、Ｇは非球面係数で
ある。

実施例１ｆ　　＝２８．８５〜５４．４３〜１０２８３Ｆ、、＝
　２．８８〜４．８５〜８．１４２ω＝７２．２°〜４
２．２°〜２３．４’ｆ　ｍ　＝　６．５１〜３２．５
９〜７４．０７ｒ　、　＝３３．３３３ｄ＋＝１．８０ｒ　２　”１９．１２４ｄ　２　＝１０．４２ｒ　ｓ　＝１８０．５４０ａｓ４．４０ｒ　、　＝９５．８００ｄ４＝０．４３ｒ　ｓ　＝２５．６７６ｄｓ　　＝２．７５ｒ　ｓ　　：３３．１８２ｄ、＝（可変）「７・ｏｏ（絞り）ｄ７　＝０．５０ｒ　ａ　＝３１．５５１　（非球面）ｄｓ　＝２．８２　　　　ｎｄ４＝１．５６８８３　　
νｄ４　＝５６．３４ｒ　、　　＝５３．６３９Ｃ１９＝０．０８ｒ　＋ｏ＝２２．５５７ｄ＋ｏ＝２．９３ｒ　ｌ＋＝−２３１，２３５ｎａ＋　　＝１．７７２５０　　νｄｌ　　＝４９．６
６ｎ　ｄ２＝１．７２９１６　　νｄ２＝５４．６８ｎ
　ｄｓ　＝１．８０５１８　１’　ｄ３”２５．４３ｎ
　ａｓ　＝１．５１６３３　シｄｓ邦４，１５ｄｌ、＝
３．８７「１□＝−５６，７１４ｄ、−１，２１ｒ　、、＝２６．９８４ｄ　１３”１．０Ｏｒ　、、＝１０４．４６６ｄ１４＝３．１８ｒ　ｌ５＝−２７，２７０ｄ　＋ｓ＝０．２０ｒ　ｌ　６”４８．９８１ｔｉ　＋　６＝２．２７１１７”−４１，９５７ｄ１７・（可変）ｒ　＋ｅ＝−３８，０５６ｄ　＋　ｅ−３，０２ｒ　、、−−２１，１１１ｄ　１ｓ＝３．７２ｒ　２０＝−１８，４８５ｄ　２．＝１．５０ｒ　２１＝５６．０２４ｎ　ａａ　４８０５１８　　シｄ６＝２５．４３ｎｄ？
　＝１．５９５５１　　νｄｉ　＝３９．２１ｎ　ａａ
　−１，５４７３９νａｓ　＝０３．５５ｎ　ｄｓ　”
１．６９８９ＯＬ’　ａｓ　＝３０．１２ｎ　ｄ＋ｏ＝
１．７？２５０　　ν、　、　、＝４９．６６ｄ　２．
＝３．１７ｒ　ａｚ＝−１１５２２８ｄ　２２４　　？Ｏｒ　２３＝−６７、１２１ｎ　、ｒ　＋　＋＝１．６９８９５　　ｖ　ａ　＋　＋
＝３０．１２非球面係数第８面Ｅ　−−１，０９０８Ｘ　１０−’ Ｆ＝−２，３６７６Ｘｌ０−’ Ｇ＝−２，３２３２Ｘｌ０ｆ　１２Ｔ　／ＦＴ　＝Ｏ３２８ β、、−ｆ　、　／Ｆ、　ｌ　＝１．４４β５．／β５
．＝２．６３実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
を第１図に示す。このズームレンズの第１レンズ群は、
物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズと、物
体側に凸面を向けた１枚の正メニスカスレンズとからな
り、第２レンズ群は、前側に一体に配置した開口絞りと
、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸形
状の正レンズと、両凹形状の負レンズと、２枚の両凸形
状の正レンズとからなり、第３レンズ群は、像面側に凸
面を向けた正メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズ
と、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからな
る。このレンズ構成による広角、標準、望遠状態におけ
る収差図を第２図（ａ）、ら）、（Ｃ）に示す。

実施例２ｆ　　＝２８８１〜５４．３９〜１０２．９３ＦＭｏ＝
　２．８８〜５．０８〜８．２５２ω＝７６．６“〜４
３．６°〜２３．６゜ｆｉ＝６．５０〜３２．１５〜６
４．８４ｒ　、　＝５５．５０２ｄ　＋　＝１．８０　　　ｎｄ＋　＝１．７７２５０　
ν、、　＝４９．６６ｒ　、　＝３５．２０８ｄ　、　＝１２．６６ｒ　３　＝−５８，０２７ｄ３＝１．４０　　　　ｎ＝＋２ｒ　、　＝−１４０２，１４０ｄ、＝０．４３ｒ　ｓ　＝１４４．１５０ｄ、＝３．３１ｒ　−＝−３４２，７２８ｄ６＝（可変）ｒ　、　＝３２．９６４ｄｔ＝２．２３ｒ　６＝９６７０７ｄ８＝０．０９ｒ　、　＝２０．３４３ｄ、＝３．３３ｒ　、ｏ＝１３０．６０２ｄ　＋　ｏ＝３．２５ｒｎ＝−２５，７９３ｄ　＋　＋＝１．２０ｒ　、２＝３７２．１７３ｄ　１２４．００ｎ　、６＝１．８０５１８　　νａｓ　”２５．４３ｎ
ａ３　＝１．７８４７２　　Ｌ’ｄ３　　”２５．６８
ｎｄ５　＝１．５０１３７　　νｄ５　＝５６．４０ｎ
ｄ４−１．４９８３１　　Ｌ’ｄ４　＝６５．０３１７
２９１６　　ν、、　＝５４．６８ｒ　、　３＝４１０
．９８９ｄｌ３＝４．０ｏ　　　　ｎ、＋７＝１．５０１３７シ
、＋ｔ＝５６．４０ｒ　、　、ニー２４．８０１ｄｌａ・０．２０＋＋ｓ”７８゜９７８ｄ　＋ｓ”３．８Ｏｎ　、ｉ８：１．　ｂ３１７２　　
シ、６＝４８．９０ｒ　１ｓ−３６，１８８（非球面）ｄ　＋　ｅ＝０．５０ｒｒ７・ＯＯ（絞り）ｄ、７＝（可変）ｒ　１ａ＝−２６，１１２ａ＋ｓ＝３．０２　　　　ｎ、＋ｓ＝１．６９８９５シ
、＋ｓ”３０．１２ｒ　１９−−１６．５４４ｄｌ　９＝２．３０ｒ、。＝−１８，５６８ｄ　２０＝１．５０　　　　ｎ　ｄ＋ｏ＝１．７７２５
０　　νｄ、　。＝４９．６６ｒ　２１＝　　３２．３
１０ｄ２＋＝３．．６３ｒ　ａ２−−１４．５１４ｄ　ｚｚ４．７Ｏｎ−＋＋　＋＝１．７７２５０　　ν
ａ＋　１＝４９６６ｒ　、３＝−４８，４６５ズーム間隔非球面係数第８面Ｅ　＝　１．９７２０　Ｘ　１Ｏ−５Ｆ　＝　１．２２７０　Ｘ　１０−’ Ｇ　＝　１．３２４５　ｘ　１Ｏ−９ｆ　１２７　／　Ｆ　Ｔ　＝０．２９ β３ｗ１ｌ　ｆ　３　／Ｆ、　ｌ　＝１．２３β３Ｔ／
β３ｗ＝２．６５実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
を第３図に示す。このズームレンズの第１レンズ群は、
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に
凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凸形状の正レン
ズとからなり、第２レンズ群は、物体側に凸面を向けた
２枚の正メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズと、
２枚の両凸形状の正レンズと、後側に一体に配置した開
口絞りとからなり、第３レンズ群は、像面側に凸面を向
けた正メニスカスレンズと、像面側に凸面を向ケた２枚
の正メニスカスレンズとからなる。

このレンズ構成による広角、標準、望遠状態における収
差図を第４図（ａ）、ら）、（Ｃ）に示す。

実施例３ｆ　　＝２８．８　〜５４．４　〜１０２．１１１７Ｆ
、。＝　２．ｌｌＢ〜５０４〜８．１７２ω＝７４８”
〜４２．６°〜２３，４゜ｆｎ二６．７４〜３５３７〜
７２．７９ｒ　、　＝２７．９００ｄ　ｌ”１．８Ｏｎ、＋ｌ＝１．７７２５ＯＬ’　ａｌ
”４９．６Ｅｉｒ　２＝１９．３４９ｄ　２＝１２．１６ｒ　３＝−８４８，９００ｄ３＝１．４０　　　ｎｄ２　＝１．７２９１６　ｖ、
２＝５４．６８ｒ　、　＝８７．２０６ａ、＝０．４３ｒ　、＝３２．３３２（１ｓ”２．９３ｒ　、　＝４９．３００ｄｓ−（可変）「７・ｏｏ（絞り）ｄｔ＝０５０ｒ８・２７，３１３　　（非球面）ｄ、ａ＝３．０８　　　　ｎｄ＜４．５１６３３ｚ＜＝
６４．１５ｒ　９＝７２０００ｄ　９　　＝０　０８ｒ　、　ｏ＝２１．　ＯＯ’。

ｄ　＋ｏ＝３．０９ｒ　＋＋＝−１２５，３１４ｄ　１＋＝３９１ｒ　ｌ　２＝−５７，０５７ｄ　ｌｚ”１．２１ｒ　＋５＝２２　４２５ｄ　１３＝１　　（１０ｒ　、、＝２０４．７３８ｄ　ｌ　４−３．２６ｎ　、ｒ３＝１８０５］、８　　νｄ３　＝２５．４３
ｎ　ｄｓ　４．８０５１８　１’　ａｓ　＝２０．４３
ｎ　ａｓ　　＝１．５１６３３　　シーｓ　　＝６４．
１５ｎ　＝ｒｑ　＝１．　ｂ８２６７　　ν、、　＝４
６．３３ｒ　１５−−２６．９０２ｄ　＋、”０．２０ｒ＋６・６４．０５３ｄ、　＋　６”２．６０ｒ　＋ｔ＝−４７．９１８ｄ１７：＝（可変）ｒ　、　＝＝−２８，９９６ｄ　ｌａ”３　２１Ｔ−、９−−１８，４８４ｄ　１ｓ；３．４２ｒ　２ｏ＝−１６，８０５（非球面）ｄ　ｚｏ＝１．５０　　　　ｎ　、＋ｏ＝１．７７２５
０　　ν、　、　、＝４９．６６ｒ　２．＝２７０．８
０７ｎａｓ　＝１．８０５１８　　ν、、　＝２５．４３ｎ
　ａａ　＝１．５９５５１　　ｖ　ｄｓ　＝３９．２１
非球面係数第８面Ｅ　＝−９，３９００ｘ　１Ｏ−６Ｆ　＝　−５，３８１７Ｘ　１０−’ Ｇ　＝−１，７６６４Ｘ　１０− 第２０面Ｅ　＝　−２，０７９０Ｘ　１０−’ Ｆ　＝３．４８８９Ｘ　１Ｏ−ｆｉＧ　＝　１７６２５ｘ　１Ｏ−１２ｆ１２□７Ｆ工＝０．３１ β、、−ｆ、／Ｆ、　　＝１．３９ βａｔ／β３ｖ＝２．６＋実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
を第５図に示す。このズームレンズの第１レンズ群は、
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状
の負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズとからなり、第２レンズ群は、前側に一体に配置した
開口絞りと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
と、両凸形状の正レンズと、両凹形状の負レンズと、２
枚の両凸形状の正レンズとからなり、第３レンズ群は、
像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹形状
の負レンズとからなる。このレンズ構成による広角、標
準、望遠状態における収差図を第６図（ａ）、（ｂ）、
（Ｃ）に示す。

〔発明の効果〕

本発明の広角ズームレンズにおいては、広角端での画角
が７０’以上で、ズーム比が３以上を有し、このクラス
のズームレンズとしてはレンズ枚数が少なく、全長が短
く、かつ、バックフォーカスが確保でき、第３群のレン
ズ径を大きくしなくてもすむので、コンパクトで収差性
能の良好なズームレンズを達成することができる。この
ズームレンズは、レンズシャッターカメラ等に好適なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図はそれぞれ本発明のズームレン
ズの実施例１〜３の断面図、第２図、第４図、第６図は
それぞれ実施例１〜３の広角（ａ）、標準ら）、望遠（
０状態の収差図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ
群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有
する第３レンズ群にて構成され、広角側から望遠側への
変倍の際、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔と
、第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔が共に縮小
するズームレンズであって、以下の条件を満足すること
を特徴とする広角ズームレンズ：［１］０．１＜ｆ＿１＿２＿Ｔ／Ｆ＿Ｔ＜０．３５［２
］１．０＜｜β＿３＿Ｗ・ｆ＿３／Ｆ＿Ｗ｜＜２．０［
３］２．２＜β＿３＿Ｔ／β＿３＿Ｗ＜３．５ただし、
Ｆ＿Ｗは広角端での全系焦点距離、Ｆ＿Ｔは望遠端での
全系焦点距離、ｆ＿１＿２＿Ｔは望遠端での第１レンズ
群と第２レンズ群の合成焦点距離、ｆ＿３は第３レンズ
群の焦点距離、β＿３＿Ｗは広角端での第３レンズ群の
横倍率、β＿３＿Ｔは望遠端での第３レンズ群の横倍率
である。
（２）開口絞りが第２レンズ群の前もしくは後に配置さ
れ、ズーミングと共に第２レンズ群と一体に移動するこ
とを特徴とする請求項１記載の広角ズームレンズ。