JPH05249375A - 2群ズームレンズ - Google Patents

2群ズームレンズ

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JPH05249375A
JPH05249375A JP4826592A JP4826592A JPH05249375A JP H05249375 A JPH05249375 A JP H05249375A JP 4826592 A JP4826592 A JP 4826592A JP 4826592 A JP4826592 A JP 4826592A JP H05249375 A JPH05249375 A JP H05249375A
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Kazuteru Kawamura
河村一輝
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 38〜70mm程度の変倍域を持つズームレ
ンズを6群6枚で構成し、非球面プラスチックレンズを
使用して、コストダウンを図り、性能も良好にする。 【構成】 正の第1群I、負の第2群IIにて構成さ
れ、両群間の空気間隔を変えて変倍するズームレンズに
おいて、第1群は、物体側に凸の正メニスカスレンズL
1、負レンズL2、正レンズL3、像側に凸のメニスカ
スレンズL4からなり、第2群は、像側に凸の正メニス
カスレンズL5、像側に凸の負メニスカスレンズL6か
らなり、L4、L5は非球面を有するプラスチックレン
ズからなり、第1群及び第2群の焦点距離をf1
2 、ワイド端の全系の焦点距離をfW とするとき、
0.6<f1 /fW <0.9、0.5<|f2 /fW
<0.9を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ズームレンズに関し、
特に、バックフォーカスの長さに制限のないレンズシャ
ッターカメラ等に最適であり、6群6枚のレンズにて構
成された2倍程度の変倍比を有する2群ズームレンズに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、レンズシャッターカメラ用の
ズームレンズとしては、正・負の2群タイプや、正・正
・負、又は、負・正・負の3群タイプ等が代表的な構成
として知られている。
【0003】上記の2群タイプは、ズーム化するために
最少限の群数であるから、鏡枠及び駆動機構を簡素化で
き、また、レンズ枚数を削減できる可能性を持っている
から、今までにも多くの提案がなされている。
【0004】しかし、変倍に伴う各群の移動量が多くな
りがちであり、さらに、変倍に伴う収差変動が大きい
(特に、中間焦点距離における像面湾曲)ことから、高
変倍比化には向いていないと言える。
【0005】一方、3群タイプは、各群にて変倍比を分
担できるから、変倍に伴う各群の移動量を少なくでき、
また、収差の変動も良好に補正できるため、高変倍比化
に適している。しかしながら、群数の多さ故に、鏡枠構
造、駆動機構が複雑になりやすく、レンズ枚数も多くな
る等の欠点も有している。
【0006】本発明は、後記するように、少ないレンズ
枚数にて構成し、かつ、プラスチック材を利用して、低
コストなズームレンズを得ようとするものだが、変倍比
が2倍程度であれば、2群タイプのメリットを生かし
て、目的にかなったレンズ系を達成することができる。
【0007】これまでにも、上記のような2群タイプを
6枚程度のレンズ枚数で構成した例として、特開昭62
−138818号、特開昭63−266413号、特開
平2−73322号、特開平2−120714号、特開
平3−116110号等が知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この中、特開昭62−
138818号、特開昭63−266413号のもの
は、収差補正にガラス非球面レンズを使用しており、性
能は良好である。しかし、ガラス非球面レンズに関して
は、近年の技術進歩が著しいとは言え、未だコスト的に
不利であることには変わりがない。
【0009】また、特開平2−73322号、特開平2
−120714号のものは、全てガラス研磨レンズにて
構成されており、コスト的には、上記先行例よりも改善
されているものの、球面収差、コマ収差の補正が十分で
はない。
【0010】さらに、特開平3−116110号のもの
は、5群6枚構成において、プラスチックレンズを利用
し、コストダウンを図っているが、正屈折力の第1群の
構成が、正レンズ、負レンズ、正・負の接合正レンズな
る構成となっているため、球面収差、コマ収差の補正が
十分ではない。また、テレ端の焦点距離が60mmと短
い。
【0011】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、38〜70mm程度の変倍域
を持つズームレンズを6群6枚で構成し、非球面プラス
チックレンズを使用して、コストダウンを図り、性能も
良好にした2群ズームレンズを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の2群ズームレンズは、正の屈折力の第1レンズ群、
負の屈折力の第2レンズ群にて構成され、相互の空気間
隔を変えて変倍するズームレンズにおいて、第1レンズ
群は、物体側より順に、物体側に凸の正メニスカスレン
ズ、負レンズ、正レンズ、像側に凸のメニスカスレンズ
の4枚にて構成され、第2レンズ群は、物体側より順
に、像側に凸の正メニスカスレンズ、像側に凸の負メニ
スカスレンズの2枚にて構成され、第1レンズ群の像側
に凸のメニスカスレンズと第2レンズ群の像側に凸の正
メニスカスレンズは非球面を有するプラスチックレンズ
からなり、第1レンズ群及び第2レンズ群の焦点距離を
それぞれf1 、f2 、ワイド端の全系焦点距離をfW
するとき、以下の条件式、を満たすことを特徴とす
るものである。
【0013】 0.6<f1 /fW <0.9 ・・・ 0.5<|f2 /fW |<0.9 ・・・ この場合、第2レンズ群の像側に凸の正メニスカスレン
ズと像側に凸の負メニスカスレンズの空気間隔をd11
するとき、以下の条件式を満たすようにすることが望
ましい。
【0014】 0.08<|d11/f2 |<0.4 ・・・ また、第1レンズ群の像側に凸のメニスカスレンズの焦
点距離をfL4とするとき、以下の条件式を満たすよう
にすることが望ましい。
【0015】 2.5<|fL4/f1 | ・・・ また、第2レンズ群の像側に凸の正メニスカスレンズの
焦点距離をfL5とするとき、以下の条件式を満たすよ
うにすることが望ましい。
【0016】 1.5<|fL5/f2 | ・・・
【0017】
【作用】以下、上記のような構成にする理由と作用につ
いて説明する。レンズ構成を上記のようにすることで、
ワイド端からテレ端までの全域にわたってバランス良く
収差補正をなすことができる。
【0018】特に、第1群中の第2レンズである負レン
ズの像側に、正レンズ及び像側に凸の非球面メニスカス
レンズを配置することにより、球面収差及びコマ収差の
補正を良好に行うことができる。
【0019】プラスチックレンズを使用する上で注意し
なければならない点として、温度、湿度変化による焦点
ズレがあげられる。この焦点ズレを小さく抑えるには、
プラスチックレンズのパワーをなるべく小さくすること
が望まれる。本発明においては、絞りの前である第1群
の最終レンズを非球面プラスチックレンズとしたことに
より、パワーを非常に小さく保ったまま、球面収差及び
コマ収差を効果的に補正している。
【0020】また、第2群を像側に凸のプラスチック非
球面正メニスカスレンズ、像側に凸の負メニスカスレン
ズで構成することで、この非球面正メニスカスレンズの
パワーを小さく保ちながら、非点収差及びディストーシ
ョンを良好に補正できる。
【0021】このようにして、6群6枚の構成中2枚が
プラスチックレンズからなるが、温度、湿度変化による
焦点ズレが非常に少なく、良好な性能で低コストのレン
ズを実現している。
【0022】本発明は、コストダウンを第1の目的とし
ているが、当然、レンズ系のコンパクト化も前提になっ
ている。前記した条件式、は、このコンパクト化の
ための条件である。コンパクト化の内容としては、
(i)レンズ系の全長短縮、(ii)変倍に伴う各群の
移動量の削減、(iii)レンズ径の縮小、等が含まれ
ており、これらを満たして始めてカメラの小型化が達成
される。
【0023】レンズ系の全長短縮は、前記したようにレ
ンズ構成枚数を減らすことによって改善されている。一
方、各群の移動量の削減とレンズ径の縮小のためには、
パワー配置を適切に行う必要があり、そのための条件が
前記条件式とである。
【0024】第1群、第2群の焦点距離をf1 、f2
ワイド端における全系の焦点距離、バックフォーカス及
び第2群の結像倍率をそれぞれfW 、fBW、β2W、変倍
比をZ、変倍に伴う第1群、第2群の移動量をそれぞれ
Δ1 、Δ1 とすると、 fW =f1 ・β2W (A) fBW=f1 ・(1−β2W) (B) Δ1 =(1−Z)f2 {β2W−1/(Z・β2W)} (C) Δ2 =(1−Z)f2 ・β2W (D) となる。
【0025】前記条件式の上限を越えると、β2Wが1
に近くなり、(B)式より、バックフォーカスが極端に
短くなってしまう。その結果、第2群のレンズ径が大き
くなるばかりでなく、最終レンズ面とフィルム面の反射
によるフレア等が発生しやくなる。また、条件式の下
限を越えると、第1群のパワーが強くなりすぎ、本発明
のレンズ構成では、収差の劣化を招いてしまう。
【0026】また、前記条件式の上限を越えて第2群
のパワーが弱くなると、(C)、(D)式より、各群の
移動量が多くなり、好ましくない。一方、条件式の下
限を越えて第2群のパワーが強くなると、本発明のレン
ズ構成では、良好な収差補正ができなくなる。
【0027】さらに、第2群の像側に凸の正メニスカス
レンズと像側に凸の負メニスカスレンズの空気間隔をd
11とするとき、 0.08<|d11/f2 |<0.4 ・・・ を満たすことが望ましい。条件式は非点収差の補正に
関するもので、その下限を越えて間隔が狭くなると、ワ
イド側で非点収差の発生が大きくなる。また、その上限
を越えて間隔が広くなると、レンズ系全長が大となり好
ましくない。
【0028】本発明では、第1群中及び第2群中にプラ
スチックレンズ(第1群の像側に凸のメニスカスレンズ
及び第2群の像側に凸の正メニスカスレンズ)を用いて
いるが、温度、湿度変化の影響を少なくするために、次
の条件式、式を満たすことが好ましい。
【0029】第1群の像側に凸のメニスカスレンズの焦
点距離をfL4とするとき、 2.5<|fL4/f1 | ・・・ 第2群の像側に凸の正メニスカスレンズの焦点距離をf
L5とするとき、 1.5<|fL5/f2 | ・・・ さらに、第1群の像側に凸のメニスカスレンズは、片面
又は両面が非球面で、このとき、少なくとも1面は光軸
から離れるに従い、負のパワーが強くなる形状の非球面
が望ましい。また、第2群の像側に凸の正メニスカスレ
ンズは、片面又は両面が非球面で、このとき、少なくと
も1面は光軸から離れるに従い、正のパワーが強くなる
形状の非球面が望ましい。
【0030】
【実施例】以下、本発明の2群ズームレンズの実施例1
〜4について説明する。各実施例のレンズデータは後記
するが、実施例1のワイド端(a)とテレ端(b)にお
けるレンズ断面図を図1に示す。他の実施例のレンズ断
面図もほぼ同様であるので省略する。
【0031】各構成レンズの形状、配置については、実
施例1、4においては、第1群Iは、物体側に凸の正メ
ニスカスレンズL1、両凹レンズL2、両凸レンズL
3、像側に凸の弱い正メニスカスレンズL4、絞りから
なり、第2群IIは、像側に凸の正メニスカスレンズL
5、像側に凸の負メニスカスレンズL6からなる。実施
例2、3は、第1群Iの第4レンズL4が像側に凸の弱
い負メニスカスレンズからなる点で実施例1、4と異な
り、他は同様である。
【0032】非球面については、何れの実施例も、第1
群Iの第4レンズL4の像側の面と、第2群IIの第1
レンズL5の物体側の面の計2面に用いている。
【0033】以下の実施例1〜4のレンズデータにおい
て、記号は、上記の外、fは全系の焦点距離、FNOはF
ナンバー、2ωは画角、fB はバックフォーカス、
1 、r2 …は各レンズ面の曲率半径、d1 、d2 …は
各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズのd線の
屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。ま
た、非球面形状は、光軸方向をx、光軸に直交する方向
をyとしたとき、次の式で表される。 x=(y2/r)/[1+{1-P( y2/r2)}1/2 ] +A44 +A66 +A88 + A1010 ただし、rは近軸曲率半径、Pは円錐係数、A4、A6
A8、A10 は非球面係数である。
【0034】実施例1 f = 39.33 〜 51.58 〜 67.55 FNO= 4.66 〜 6.10 〜 8.00 2ω= 57.55°〜 45.55°〜 35.46° fB = 9.80 〜 22.74 〜 39.70 r1 = 19.4392 d1 = 2.012 nd1 =1.69680 νd1 =56.49 r2 = 39.7616 d2 = 1.268 r3 = -26.9008 d3 = 1.200 nd2 =1.83400 νd2 =37.16 r4 = 58.0668 d4 = 3.518 r5 = 17.8053 d5 = 3.790 nd3 =1.56873 νd3 =63.16 r6 = -22.2958 d6 = 0.200 r7 = -36.0747 d7 = 1.854 nd4 =1.49241 νd4 =57.66 r8 = -31.9980(非球面)d8 = 0.800 r9 = ∞(絞り) d9 =(可変) r10= -28.2264(非球面)d10= 2.500 nd5 =1.49241 νd5 =57.66 r11= -24.3908 d11= 5.717 r12= -8.6864 d12= 1.600 nd6 =1.72916 νd6 =54.68 r13= -16.7013 非球面係数 第8面 P = 7.4100 A4 = 0.11309×10-3 A6 = 0.13273×10-5 A8 =-0.46037×10-7 A10= 0.78617×10-9 第10面 P = 1.7454 A4 = 0.10979×10-3 A6 = 0.51310×10-6 A8 = 0.17687×10-7 A10=-0.13947×10-91 /fW =0.704 |f2 /fW |=0.746 |d11/f2 |=0.195 |fL4/f1 |=18.05 |fL5/f2 |=10.22
【0035】実施例2 f = 39.33 〜 51.54 〜 67.55 FNO= 4.66 〜 6.10 〜 8.00 2ω= 57.55°〜 45.55°〜 35.46° fB = 9.43 〜 22.36 〜 39.31 r1 = 18.0512 d1 = 2.012 nd1 =1.69680 νd1 =56.49 r2 = 28.1604 d2 = 1.891 r3 = -28.0804 d3 = 1.200 nd2 =1.83400 νd2 =37.16 r4 = 59.6799 d4 = 3.924 r5 = 15.3885 d5 = 3.862 nd3 =1.56873 νd3 =63.16 r6 = -20.5545 d6 = 0.200 r7 = -28.3590 d7 = 2.007 nd4 =1.49241 νd4 =57.66 r8 = -40.7578(非球面)d8 = 0.800 r9 = ∞(絞り) d9 =(可変) r10= -25.6160(非球面)d10= 2.500 nd5 =1.49241 νd5 =57.66 r11= -19.6677 d11= 5.753 r12= -9.5000 d12= 1.600 nd6 =1.72916 νd6 =54.68 r13= -20.9617 非球面係数 第8面 P =-0.5548 A4 = 0.12563×10-3 A6 = 0.30301×10-6 A8 =-0.14315×10-7 A10= 0.78487×10-9 第10面 P = 4.2708 A4 = 0.10494×10-3 A6 = 0.25702×10-6 A8 = 0.19256×10-7 A10=-0.17429×10-91 /fW =0.731 |f2 /fW |=0.774 |d11/f2 |=0.189 |fL4/f1 |=6.958 |fL5/f2 |=4.964
【0036】実施例3 f = 39.33 〜 51.54 〜 67.55 FNO= 4.66 〜 6.10 〜 8.00 2ω= 57.55°〜 45.55°〜 35.46° fB = 9.44 〜 22.64 〜 39.93 r1 = 19.2398 d1 = 2.0118 nd1 =1.69680 νd1 =56.49 r2 = 33.3467 d2 = 1.3845 r3 = -27.3753 d3 = 1.2000 nd2 =1.83400 νd2 =37.16 r4 = 72.5840 d4 = 3.6613 r5 = 17.0396 d5 = 3.7994 nd3 =1.56873 νd3 =63.16 r6 = -21.7216 d6 = 0.2000 r7 = -32.1490 d7 = 1.8845 nd4 =1.49241 νd4 =57.66 r8 = -36.1417(非球面)d8 = 0.8000 r9 = ∞(絞り) d9 =(可変) r10= -29.3331(非球面)d10= 2.5000 nd5 =1.49241 νd5 =57.66 r11= -24.4821 d11= 5.7268 r12= -8.6836 d12= 1.6000 nd6 =1.72916 νd6 =54.68 r13= -16.4555 非球面係数 第8面 P = 7.9871 A4 = 0.12369×10-3 A6 = 0.25643×10-6 A8 =-0.12788×10-7 A10= 0.70669×10-9 第10面 P = 1.8131 A4 = 0.11014×10-3 A6 = 0.38033×10-6 A8 = 0.18852×10-7 A10=-0.11932×10-91 /fW =0.720 |f2 /fW |=0.780 |d11/f2 |=0.187 |fL4/f1 |=24.724 |fL5/f2 |=8.400
【0037】実施例4 f = 39.33 〜 55.10 〜 77.20 FNO= 4.08 〜 5.71 〜 8.00 2ω= 57.55°〜 45.83°〜 31.26° fB = 10.40 〜 24.29 〜 43.76 r1 = 19.0063 d1 = 2.0118 nd1 =1.64250 νd1 =58.37 r2 = 38.5640 d2 = 1.3087 r3 = -22.9994 d3 = 1.2000 nd2 =1.83400 νd2 =37.16 r4 = 107.0105 d4 = 3.9634 r5 = 17.3615 d5 = 4.0000 nd3 =1.52542 νd3 =64.55 r6 = -21.9148 d6 = 0.2000 r7 = -45.5956 d7 = 1.7893 nd4 =1.49241 νd4 =57.66 r8 = -31.0525(非球面)d8 = 0.8000 r9 = ∞(絞り) d9 =(可変) r10= -59.2540(非球面)d10= 2.5000 nd5 =1.49241 νd5 =57.66 r11= -27.6428 d11= 5.0940 r12= -9.9000 d12= 1.6000 nd6 =1.72916 νd6 =54.68 r13= -38.8545 非球面係数 第8面 P =21.7285 A4 = 0.18022×10-3 A6 = 0.18211×10-5 A8 =-0.24109×10-7 A10= 0.13635×10-8 第10面 P =39.2266 A4 = 0.98006×10-4 A6 = 0.47914×10-6 A8 = 0.16619×10-7 A10=-0.27174×10-91 /fW =0.685 |f2 /fW |=0.604 |d11/f2 |=0.215 |fL4/f1 |=7.048 |fL5/f2 |=4.320
【0038】以上の実施例1〜4のワイド端(a)、ス
タンダード状態(b)、テレ端(c)における球面収
差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図をそ
れぞれ図2〜図5に示す。
【0039】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の構成を満たすことによって、6群6枚のレンズ構成で
変倍比2倍程度の性能良好な2群ズームレンズを、低コ
ストで達成することができる。
【0040】なお、本発明のズームレンズは、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】
【図1】本発明の2群ズームレンズの実施例1のワイド
端(a)とテレ端(b)におけるレンズ断面図である。
【図2】実施例1のワイド端(a)、スタンダード状態
(b)、テレ端(c)における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【図3】実施例2の図2と同様な収差図である。
【図4】実施例3の図2と同様な収差図である。
【図5】実施例4の図2と同様な収差図である。
【符号の説明】
I …第1レンズ群 II…第2レンズ群 L1…第1レンズ L2…第2レンズ L3…第3レンズ L4…第4レンズ L5…第5レンズ L6…第6レンズ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力
    の第2レンズ群にて構成され、相互の空気間隔を変えて
    変倍するズームレンズにおいて、第1レンズ群は、物体
    側より順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ、負レン
    ズ、正レンズ、像側に凸のメニスカスレンズの4枚にて
    構成され、第2レンズ群は、物体側より順に、像側に凸
    の正メニスカスレンズ、像側に凸の負メニスカスレンズ
    の2枚にて構成され、第1レンズ群の像側に凸のメニス
    カスレンズと第2レンズ群の像側に凸の正メニスカスレ
    ンズは非球面を有するプラスチックレンズからなり、第
    1レンズ群及び第2レンズ群の焦点距離をそれぞれ
    1 、f2 、ワイド端の全系焦点距離をfW とすると
    き、以下の条件式、を満たすことを特徴とする2群
    ズームレンズ。 0.6<f1 /fW <0.9 ・・・ 0.5<|f2 /fW |<0.9 ・・・
  2. 【請求項2】 第2レンズ群の像側に凸の正メニスカス
    レンズと像側に凸の負メニスカスレンズの空気間隔をd
    11とするとき、以下の条件式を満たすことを特徴とす
    る請求項1記載の2群ズームレンズ。 0.08<|d11/f2 |<0.4 ・・・
  3. 【請求項3】 第1レンズ群の像側に凸のメニスカスレ
    ンズの焦点距離をfL4とするとき、以下の条件式を満
    たすことを特徴とする請求項1記載の2群ズームレン
    ズ。 2.5<|fL4/f1 | ・・・
  4. 【請求項4】 第2レンズ群の像側に凸の正メニスカス
    レンズの焦点距離をfL5とするとき、以下の条件式を
    満たすことを特徴とする請求項1記載の2群ズームレン
    ズ。 1.5<|fL5/f2 | ・・・
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