JPH06273669A - コンパクトなズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンパクトなズームレンズに関する。 【構成】 本発明は、物体側より順に、正の屈折力を持
つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、
負の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、第１レンズ群
と第２レンズ群との間に絞りを含み、広角端から望遠端
への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を
拡大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を縮小しつ
つ各レンズ群を物体方向へ移動させ、その時、絞りは第
２レンズ群と共に一体的に移動する構成である。そし
て、第１レンズ群は、物体側から順に、負の第１レンズ
成分と、正の第２レンズ成分とを有し、第２レンズ群
は、物体側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分との
接合からなる第３レンズ成分と、正レンズ成分と負レン
ズ成分との接合からなる第４レンズ成分と、正の第５レ
ンズ成分とを有し、第３レンズ群は、物体側から順に、
正の第６レンズ成分と、１枚以上の負レンズ成分を有
し、かつ諸条件を満足する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、最大画角５７゜程度
で、ズーム比２．６倍程度のスチールカメラに適したズ
ームレンズに関し、特にコンパクトカメラ用に適した小
型で高倍率かつ低コストなズームレンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンパクトカメラの分野でもズー
ムレンズが主流となり、特に２倍を越えるズーム比を有
するズームレンズが特開平２−７３２１１号公報等で提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、広角端におけるズームレンズ全長およ
び、最も物体側のレンズ径がやや大きく、カメラ全体を
小型化するのが困難であった。本発明の目的は、レンズ
全長が短く小型な形状でカメラ全体を小型化するのに適
し、かつレンズ構成枚数が少なく低コスト化に適した、
ズームレンズを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、物体側より順
に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持
つ第２レンズ群と、負の屈折力を持つ第３レンズ群とを
有し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に絞
りを含み、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レン
ズ群と第２レンズ群の間隔を拡大し、第２レンズ群と第
３レンズ群の間隔を縮小しつつ各レンズ群を物体方向へ
移動させ、その時、絞りは第２レンズ群と共に一体的に
移動する構成である。そして、第１レンズ群は、物体側
から順に、負の第１レンズ成分と、正の第２レンズ成分
とを有し、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ
成分と正レンズ成分との接合からなる第３レンズ成分
と、正レンズ成分と負レンズ成分との接合からなる第４
レンズ成分と、正の第５レンズ成分とを有し、第３レン
ズ群は、物体側から順に、正の第６レンズ成分と、１枚
以上の負レンズ成分を有する構成である。この様な構成
において、ズームレンズの広角端における焦点距離をｆ
w 、第３レンズ成分内の接合面の曲率半径をＲa 、前記
接合面の直前の媒質の屈折率をＮa-1 、前記接合面の直
後の媒質の屈折率をＮa 、第４レンズ成分内の接合面の
曲率半径をＲb 、前記接合面の直前の媒質の屈折率をＮ
b-1 、前記接合面の直後の媒質の屈折率をＮb とした
時、以下の諸条件を満足するものである。

【０００５】 ０．１＜ｆw・（Ｎa-1−Ｎa）／Ｒa＜０．３ （１） １．０＜ｆw・（Ｎb-1−Ｎb）／Ｒb＜１．５ （２） また、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングの
際に、第２レンズ群は物体側へ移動し、その時、絞りの
位置は固定である。そして変倍の際は、第１レンズ群と
第３レンズ群は、一体に移動して変倍を行うものであ
る。更に、上記構成において、第２レンズ群中の最も大
きい空気間隔をＤとするとき、以下の条件を満足する構
成である。

【０００６】 Ｄ／ｆw ＜０．０７ （３）

【０００７】

【作用】本発明では正・正・負の３群ズーム構成とする
ことにより広角端における全長の小型化と、第１レンズ
群の有効径の小型化を図っている。さらに、第２レンズ
群を、物体側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分と
の貼り合せからなる接合レンズ成分と、正レンズ成分と
負レンズ成分との貼り合せからなる接合レンズ成分と、
正レンズ成分とを有する構成にし、各レンズ成分の間隔
を少ない空気間隔で構成している。この様な構成は、第
２レンズ群を小型化でき、また全長の短縮、およびズー
ム比の確保に有利である。

【０００８】条件式（１）及び（２）は、第２レンズ群
を小型化しつつ、球面収差、および、コマ収差、色収差
等の諸収差を良好に補正するための条件である。条件式
（１）の上限および下限のいずれを越えても倍率色収差
・コマ収差等の悪化を招き好ましくない。なお、条件式
（１）の上限値を０．２５、下限値を０．１２５とすれ
ば、球面収差、コマ収差、色収差等の諸収差の補正が容
易になり、より好ましい。また、条件式（２）の上限お
よび下限のいずれを越えた場合においても、球面収差・
軸上色収差等の悪化を招き好ましくない。従って、この
条件範囲が好ましいが、条件式（２）の上限値を１．
３、下限値を１．１５とすれば、球面収差、コマ収差お
よび色収差等の諸収差の補正が容易になるため、より好
ましい。

【０００９】また、この様な構成に、第１レンズ群と第
２レンズ群との間に絞りを配置すれば、第１レンズ群の
有効径を小さくすることができる。そして、絞りを固定
したまま第２レンズ群を繰り出してフォーカシングを行
なえば、絞り，シャッター，及びフォーカシングの各機
構を一体化することが可能になり、カメラ全体のコンパ
クト化に有利である。

【００１０】さらに、第２レンズ群を小型化するために
は、条件式（３）を満足するのが好ましい。条件式
（３）の上限を越えると第２レンズ群の厚さ、有効径と
もに大きくなり、カメラ全体の小型化に反し好ましくな
い。さらに小型化を狙うには条件式（３）の上限値を
０．０３５とすることが、より好ましい。また、ズーム
レンズの歪曲収差・コマ収差・球面収差を良好に補正す
るには、第１レンズ群を、物体側から順に、物体側に凹
面を向けた負の第１レンズ成分と、物体側に凸面を向け
た正の第２レンズ成分より構成するのが望ましい。そし
て、倍率色収差と軸上色収差をバランスよく補正するた
めには、第２レンズ成分を、物体側から順に、正レンズ
成分と負レンズ成分との接合レンズとし、第１レンズ成
分のアッベ数をν1 、第２レンズ成分を構成する正レン
ズのアッベ数をν2P、第２レンズ成分を構成する負レン
ズのアッベ数をν2Nとしたとき、以下の条件を満足する
のが好ましい。

【００１１】 ν1 −ν2N＞１５ （４） ν2P−ν2N＞１５ （５） 上記条件式（４）の下限を越えると、広角端において、
倍率色収差の補正が困難になるとともに、波長によりコ
マ収差のばらつきが増大するため好ましくない。そし
て、条件式（５）の下限を越えると軸上色収差のズーミ
ングによる変動が増大し、好ましくない。

【００１２】さらに本発明において、ズームレンズを小
型にしつつ、歪曲収差及びコマ収差の補正を良好にする
ためには、第３レンズ群を、物体側より順に、物体側に
凹面を向けたメニスカス形状の正の第６レンズ成分と、
物体側により強い凹面を向けた負の第７レンズ成分と、
物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負の第８レンズ
成分より構成するのが望ましい。

【００１３】そして、ズームレンズの構造を簡素化し、
低コスト化を図るには、変倍時において、第１レンズ群
と第３レンズ群とを一体に移動させるのが望ましい。

【００１４】

【実施例】以下に，本発明による各実施例について説明
する。 〔実施例１〕図１は、実施例１のレンズ構成図であり、
正の第１レンズ群Ｇ1 は、物体側から順に、物体側に強
い凹面を向けた両凹形状の負の第１レンズ成分と、両凸
形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状
の負レンズとの接合レンズよりなり全体として正の第２
レンズ成分とから構成され、正の第２レンズ群Ｇ2 は、
物体側から順に、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レ
ンズとの接合レンズよりなり全体として負の第３レンズ
成分と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レン
ズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズと
の接合レンズよりなり全体として負の第４レンズ成分
と、像側により強い凸面を向けた両凸形状の正の第５レ
ンズ成分とから構成され、負の第３レンズ群Ｇ3 は、物
体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の
正の第６レンズ成分と、物体側により強い凹面を向けた
両凹形状の負の第７レンズ成分と、物体側に凹面を向け
たメニスカス形状の負の第８レンズ成分とから構成され
ている。

【００１５】絞りＳは、第２レンズ群Ｇ2 の直前に配置
されており、ズーミングの際には、第２レンズ群Ｇ2 と
一体で移動し、フォーカシングの際には第２レンズ群が
物体方向に移動しても、絞りＳは移動しない。また、ズ
ーミングの際には、第１レンズ群と第３レンズ群は一体
で移動する。以下の表１に、本発明における実施例１の
諸元の値を掲げる。実施例の諸元表中のｆは焦点距離、
ＦはＦナンバー、 2ωは画角を表す。そして、左端の数
字は物体側からの順序を表し、ｒはレンズ面の曲率半
径、ｄはレンズ面間隔、ｎ及びνは屈折率及びアッベ数
のｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。

【００１６】

【表１】 実施例１の諸元値 ｆ＝３９．００〜１０２．００ Ｆ＝３．９６〜８．３０ ２ω＝５７．３８〜２３．４８° 変倍における間隔の変化を以下に示す。

【００１７】 f 38.9989 69.9978 101.9964 d 5 1.8353 10.0320 13.9341 d14 14.6876 6.4909 2.5888 B.f 6.9749 27.9036 48.6977 各条件対応値を以下に示す。

【００１８】 (1) ｆw・（Ｎa-1−Ｎa）／Ｒa＝ 0.152 (2) ｆw・（Ｎb-1−Ｎb）／Ｒb＝ 1.256 (3) Ｄ／ｆw＝ 0.0256 (4) ν1−ν2N＝ 20.5 (5) ν2P−ν2N＝ 22.1 図２、図３、図４は、それぞれ実施例１の広角端での諸
収差図、中間焦点距離状態での諸収差図、望遠端での諸
収差図を示す。各収差図において、Ｈは入射光線高、Ｆ
ＮはＦナンバー、Ｙは像高、Ａは物体の光軸からの入射
角度、ｄはｄ線（λ=587.6nm）及びｇはｇ線（λ=435.6
nm）を示し、非点収差図において実線はサジタル像面、
破線はメリディオナル像面を示している。

【００１９】各収差図から、本実施例は諸収差が良好に
補正され、優れた結像性能を有していることが明らかで
ある。 〔実施例２〕図５は、実施例２のレンズ構成図であり、
正の第１レンズ群Ｇ1 は、物体側から順に、物体側に凹
面を向けたメニスカス形状の負の第１レンズ成分と、両
凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形
状の負レンズとの接合レンズよりなり全体として正の第
２レンズ成分とから構成され、正の第２レンズ群Ｇ2
は、物体側から順に、両凹形状の負レンズと両凸形状の
正レンズとの接合レンズよりなり全体として負の第３レ
ンズ成分と、像側により強い凸面を向けた両凸形状の正
レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レン
ズとの接合レンズよりなり全体として負の第４レンズ成
分と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の第５
レンズ成分とから構成され、負の第３レンズ群Ｇ3 は、
物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状
の正の第６レンズ成分と、物体側により強い凹面を向け
た両凹形状の負の第７レンズ成分と、物体側に凹面を向
けたメニスカス形状の負の第８レンズ成分とから構成さ
れている。

【００２０】絞りＳは、第２レンズ群Ｇ2 の直前に配置
されており、ズーミングの際には、第２レンズ群Ｇ2 と
一体で移動し、フォーカシングの際には第２レンズ群が
物体方向に移動しても、絞りＳは移動しない。また、ズ
ーミングの際には、第１レンズ群と第３レンズ群は一体
で移動する。以下の表２に、本発明における実施例２の
諸元の値を掲げる。

【００２１】

【表２】 実施例２の諸元値 ｆ＝３９．００〜１０２．００ Ｆ＝３．９６〜８．３０ ２ω＝５７．２１〜２３．４５° 変倍における間隔の変化を以下に示す。

【００２２】 f 38.9987 69.9972 101.9949 d 5 1.9472 10.1439 14.0460 d14 14.4845 6.2877 2.3856 B.f 6.9356 27.8640 48.6576 各条件対応値を以下に示す。

【００２３】 (1) ｆw・（Ｎa-1−Ｎa）／Ｒa＝ 0.175 (2) ｆw・（Ｎb-1−Ｎb）／Ｒb＝ 1.224 (3) Ｄ／ｆw＝ 0.0154 (4) ν1−ν2N＝ 27.0 (5) ν2P−ν2N＝ 19.9 図６、図７、図８は、それぞれ実施例２の広角端での諸
収差図、中間焦点距離状態での諸収差図、望遠端での諸
収差図を示す。

【００２４】各収差図から、本実施例は諸収差が良好に
補正され、優れた結像性能を有していることが明らかで
ある。 〔実施例３〕図９は、実施例３のレンズ構成図であり、
正の第１レンズ群Ｇ1 は、物体側から順に、物体側によ
り強い凹面を向けた両凹形状の負の第１レンズ成分と、
両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス
形状の負レンズとの接合レンズよりなり全体として正の
第２レンズ成分とから構成され、正の第２レンズ群Ｇ2
は、物体側から順に、両凹形状の負レンズと両凸形状の
正レンズとの接合レンズよりなり全体として負の第３レ
ンズ成分と、像側により強い凸面を向けた両凸形状の正
レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レン
ズとの接合レンズよりなり全体として負の第４レンズ成
分と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の第５
レンズ成分とから構成され、負の第３レンズ群Ｇ3 は、
物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状
の正の第６レンズ成分と、物体側に凹面を向けたメニス
カス形状の負の第７レンズ成分と、物体側に凹面を向け
たメニスカス形状の負の第８レンズ成分とから構成され
ている。

【００２５】絞りＳは、第２レンズ群Ｇ2 の直前に配置
されており、ズーミングの際には、第２レンズ群Ｇ2 と
一体で移動し、フォーカシングの際には第２レンズ群が
物体方向に移動しても、絞りＳは移動しない。また、ズ
ーミングの際には、第１レンズ群と第３レンズ群は一体
で移動する。以下の表３に、本発明における実施例３の
諸元の値を掲げる。

【００２６】

【表３】 実施例３の諸元値 ｆ＝３９．００〜１０２．００ Ｆ＝４．００〜８．３５ ２ω＝５６．７６〜２３．４０° 変倍における間隔の変化を以下に示す。

【００２７】 f 38.9987 69.9974 101.9953 d 5 2.2440 10.4407 14.3428 d14 14.5121 6.3154 2.4133 B.f 7.2497 28.1779 48.9712 各条件対応値を以下に示す。

【００２８】 (1) ｆw・（Ｎa-1−Ｎa）／Ｒa＝ 0.201 (2) ｆw・（Ｎb-1−Ｎb）／Ｒb＝ 1.265 (3) Ｄ／ｆw＝ 0.0051 (4) ν1−ν2N＝ 44.7 (5) ν2P−ν2N＝ 20.9 図１０、図１１、図１２は、それぞれ実施例３の広角端
での諸収差図、中間焦点距離状態での諸収差図、望遠端
での諸収差図を示す。

【００２９】各収差図から、本実施例は諸収差が良好に
補正され、優れた結像性能を有していることが明らかで
ある。 〔実施例４〕図１３は、実施例４のレンズ構成図であ
り、正の第１レンズ群Ｇ1 は、物体側から順に、物体側
により強い凹面を向けた両凹形状の負の第１レンズ成分
と、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニス
カス形状の負レンズとの接合レンズよりなり全体として
正の第２レンズ成分とから構成され、正の第２レンズ群
Ｇ2 は、物体側から順に、両凹形状の負レンズと両凸形
状の正レンズとの接合レンズよりなり全体として負の第
３レンズ成分と、像側により強い凸面を向けた両凸形状
の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負
レンズとの接合レンズよりなり全体として負の第４レン
ズ成分と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の
第５レンズ成分とから構成され、負の第３レンズ群Ｇ3
は、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス
形状の正の第６レンズ成分と、物体側により強い凹面を
向けた両凹形状の負の第７レンズ成分と、物体側に凹面
を向けたメニスカス形状の負の第８レンズ成分とから構
成されている。

【００３０】絞りＳは、第２レンズ群Ｇ2 の直前に配置
されており、ズーミングの際には、第２レンズ群Ｇ2 と
一体で移動し、フォーカシングの際には第２レンズ群が
物体方向に移動しても、絞りＳは移動しない。また、ズ
ーミングの際には、第１レンズ群と第３レンズ群は一体
で移動する。以下の表４に、本発明における実施例４の
諸元の値を掲げる。

【００３１】

【表４】 実施例４の諸元値 ｆ＝３９．００〜１０２．００ Ｆ＝４．００〜８．３９ ２ω＝５７．１２〜２３．４４ 変倍における間隔の変化を以下に示す。

【００３２】 f 38.9985 69.9969 101.9946 d 5 1.8612 10.0579 13.9600 d14 14.3418 6.1451 2.243 B.f 7.0875 28.0157 48.8091 各条件対応値を以下に示す。

【００３３】 (1) ｆw・（Ｎa-1−Ｎa）／Ｒa＝ 0.170 (2) ｆw・（Ｎb-1−Ｎb）／Ｒb＝ 1.207 (3) Ｄ／ｆw＝ 0.0154 (4) ν1−ν2N＝ 35.2 (5) ν2P−ν2N＝ 22.0 図１４、図１５、図１６は、それぞれ実施例４の広角端
での諸収差図、中間焦点距離状態での諸収差図、望遠端
での諸収差図を示す。

【００３４】各収差図から、本実施例は諸収差が良好に
補正され、優れた結像性能を有していることが明らかで
ある。なお、本発明のズームレンズは第１レンズ群から
第３レンズ群のいずれかのレンズ群、又はズームレンズ
全体を、光軸と垂直方向に偏心させることによって、画
像を移動させることが可能であることから、振動等によ
る画像のぶれを相殺するように、いずれかのレンズ群ま
たはズームレンズ全体を駆動させれば、振動の補正が可
能である。この場合、レンズ径の比較的小さい第２レン
ズ群を駆動させることが、振動補正のための駆動機構を
小型化にできるため、好ましい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、小型で性
能に優れ、低コスト化可能なコンパクトカメラに好適な
高変倍比ズームレンズが達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１のレンズ構成図。

【図２】 実施例１の広角端における諸収差図。

【図３】 実施例１の中間焦点距離状態における諸収差
図。

【図４】 実施例１の望遠端における諸収差図。

【図５】 実施例２のレンズ構成図。

【図６】 実施例２の広角端における諸収差図。

【図７】 実施例２の中間焦点距離状態における諸収差
図。

【図８】 実施例２の望遠端における諸収差図。

【図９】 実施例３のレンズ構成図。

【図１０】実施例３の広角端における諸収差図。

【図１１】実施例３の中間焦点距離状態における諸収差
図。

【図１２】実施例３の望遠端における諸収差図。

【図１３】実施例４のレンズ構成図。

【図１４】実施例４の広角端における諸収差図。

【図１５】実施例４の中間焦点距離状態における諸収差
図。

【図１６】実施例４の望遠端における諸収差図。

【符合の説明】

Ｇ1 ・・・ 第１レンズ群 Ｇ2 ・・・ 第２レンズ群 Ｇ3 ・・・ 第３レンズ群 Ｓ ・・・ 絞り

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側より順に、正の屈折力を持つ第１レ
   ンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、負の屈折
   力を持つ第３レンズ群とを有し、前記第１レンズ群と前
   記第２レンズ群との間に絞りを含み、広角端から望遠端
   への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群
   との間隔を拡大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ
   群との間隔を縮小しつつ、各レンズ群は光軸上を物体方
   向へ移動し、前記絞りは前記第２レンズ群と共に光軸上
   を一体的に移動し、 前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の第１レンズ
   成分と、正の第２レンズ成分とを有し、前記第２レンズ
   群は、物体側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分と
   の接合からなる第３レンズ成分と、正レンズ成分と負レ
   ンズ成分との接合からなる第４レンズ成分と、正の第５
   レンズ成分とを有し、前記第３レンズ群は、物体側から
   順に、正の第６レンズ成分と、１枚以上の負レンズ成分
   を有し、さらに以下の諸条件を満足することを特徴とす
   るコンパクトなズームレンズ。 ０．１＜ｆw・（Ｎa-1−Ｎa）／Ｒa＜０．３ １．０＜ｆw・（Ｎb-1−Ｎb）／Ｒb＜１．５ 但し、 ｆw ；ズームレンズの広角端における焦点距離、 Ｒa ；前記第３レンズ成分内の接合面の曲率半径、 Ｎa-1 ；前記接合面の直前の媒質の屈折率、 Ｎa ；前記接合面の直後の媒質の屈折率、 Ｒb ；前記第４レンズ成分内の接合面の曲率半径、 Ｎb-1 ；前記接合面の直前の媒質の屈折率、 Ｎb ；前記接合面の直後の媒質の屈折率である。
2. 【請求項２】遠距離物体から近距離物体へのフォーカシ
   ングの際に、前記第２レンズ群は光軸上を物体側へ移動
   し、前記絞りは光軸上に固定であることを特徴とする請
   求項１記載のコンパクトなズームレンズ。
3. 【請求項３】変倍の際に、前記第１レンズ群と前記第３
   レンズ群は光軸上を一体で移動することを特徴とする請
   求項１記載のコンパクトなズームレンズ。
4. 【請求項４】前記第２レンズ群中の最も大きい空気間隔
   をＤとするとき、以下の条件を満足することを特徴とす
   る請求項１記載のコンパクトなズームレンズ。 Ｄ／ｆw ＜０．０７