JPH0627377A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH0627377A
JPH0627377A JP4181103A JP18110392A JPH0627377A JP H0627377 A JPH0627377 A JP H0627377A JP 4181103 A JP4181103 A JP 4181103A JP 18110392 A JP18110392 A JP 18110392A JP H0627377 A JPH0627377 A JP H0627377A
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wide
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博喜 中山
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正猛 加藤
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 広角域をカバーする3群構成のズームレンズ
を提供すること。 【構成】 物体側より順に、正の屈折力を有する第1レ
ンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力
を有する第3レンズ群を有し、前記第2レンズ群と前記
第3レンズ群を移動させてズーミングを行い、広角端か
ら望遠端に至る前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の
倍率変化を各々Z2 ,Z3 とした時、 【外1】 なる条件を満足すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、写真フィルム用カメ
ラ、ビデオカメラ及びスティルビデオカメラ等に適した
ズームレンズに関し、特に小型な3群構成のズームレン
ズに関する。
【0002】
【従来の技術】近年ホームビテオカメラ等の小型、軽量
化に伴いカメラ本体だけでなく、ズームレンズに対して
も小型、軽量化、特に全長の短縮化や前玉径の縮小化が
要求されている。
【0003】一方、ズームレンズの小型化とともに、広
角端での画角が60〜80°程度の広角域を含むズーム
レンズに対する要求が高まっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】物体側から順に、正の
屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2
レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群を有し、第
2レンズ群と第3レンズ群を移動させてズームミングを
行うズームレンズとして、例えば特開昭51−5664
5号公報、特開昭51−68244号公報、特開昭63
−304218号公報がある。
【0005】しかしながら、これらのズームレンズは先
の要求、即ち小型化を図りつつ十分な広角域を確保して
いるとは言い難かった。
【0006】
【課題を解決するための手段】そして、本発明の特徴と
するところは、小型化を図りつつ広角域を含むズームレ
ンズを提供することを目的として、物体側より順に、正
の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第
2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群を有し、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群を移動させてズー
ミングを行い、広角端から望遠端に至る前記第2レンズ
群と前記第3レンズ群倍率変化を各々Z2 ,Z3 とした
時、
【0007】
【外2】 なる条件を満足することにある。
【0008】
【実施例】図1,図3,図5,図7,図9,図11は、
各々本発明に関するズームレンズのレンズ断面図であ
る。Iは正の屈折力を有する第1レンズ群、IIは負の
屈折力を有する第2レンズ群、IIIは正の屈折力を有
する第3レンズ群、SPは絞りである。そして、広角端
から望遠端へのズームミングに際して矢印に示す様なズ
ーム軌跡で第2レンズ群と第3レンズ群が移動する。
尚、ズーミング中において第1レンズ群は静止してい
る。Gは赤外カットフィルターや光学的ローパスフィル
ター等のフィルター部材である。
【0009】そして、広角端から望遠端に至る前記第2
レンズ群と前記第3レンズ群倍率変化を各々Z2 ,Z3
とした時、
【0010】
【外3】 なる条件を満足させている。
【0011】この条件式は、第2レンズ群と第3レンズ
群のズーミングに対する倍率変化の比を規定するもの
で、3群構成のズームレンズの広角化そして小型化を図
りながらも諸収差、特に歪曲及び像面湾曲を良好に補正
するための条件である。この範囲を逸脱すると、所望の
ズーム比を得るために第2レンズ群の移動量が大きくな
る傾向となり、なおかつ、広角端の焦点距離を短く、即
ち、広角化を図ろうとすると第1レンズ群としての前玉
径が大型化する傾向となる。又更には、第2レンズ群の
負の屈折力が強くなり広角端で樽状の歪曲、そしてペッ
ツバール和が負の方向になり、像面がオーバーとなる傾
向となる。
【0012】又広角の状態で画角を広く取るためには以
下の条件式を満たしているのが望ましい。
【0013】 1.40<|F2 /FW |<2.60…(2)
【0014】ここでF2 は第2レンズ群の焦点距離、F
W は広角端での全系の焦点距離である。この範囲を逸脱
すると広角側に寄りつつ良好な性能を維持することが困
難となる。上限を逸脱すると、前玉系が大きくなった
り、第2レンズ群の移動量が多くなり小型化には適さな
くなってしまう。又下限を越すと第2レンズ群の屈折力
が強くなりすぎ、ペッツバール和が負に大きくなり像面
の変動を取りきれなくなってしまう。
【0015】更に、各レンズ群の変倍の分担を適正にす
るためには、各レンズ群の移動量を以下の条件式を満足
させるのが好ましい。
【0016】 0.5<|M2 |/(Ft −FW )<1.6…(3) 0.5<|M3 |/(Ft −FW )<1.0…(4)
【0017】ここでM2 ,M3 はそれぞれ第2レンズ
群、第3レンズ群の広角端から望遠端までのズーミング
に際する移動量、Ft は、全系の望遠端の焦点距離であ
る。
【0018】この範囲を逸脱すると各レンズ群の変倍の
分担のバランスが悪くなるばかりでなく、大きさや各レ
ンズ群で発生する収差にも関わってくる。この(3),
(4)式の上限を越えると全系が大きくなり、また下限
を越えると所望の変倍比を得るための移動量が小さくな
り各レンズ群の屈折力を強くする必要が生じ収差補正も
難しくなってくる。
【0019】更に各レンズ群の移動量は以下の範囲内に
あることが望ましい。
【0020】0.7<|M2 /M3 |<2.5…(5) この範囲を逸脱すると大型化したり、各レンズ群の変倍
分担のバランスが悪化して適当でない。
【0021】又、広角側の焦点距離を短く設定するため
には以下の条件式を満足しているのが更に望ましい。
【0022】5<F1 /FW <53…(6) 1<F3 /FW <3…(7) 0.4<E1W /FW <1.8…(8)
【0023】ここで、F1 ,F3 はそれぞれ第1レンズ
群、第3レンズ群の焦点距離、E1Wは広角端での第1レ
ンズ群と第2レンズ群の主点間隔である。
【0024】条件式(6)は第1レンズ群の屈折力に関
するもので上限を越えると樽型の歪曲を補正することが
困難になる。又下限を越えると第1レンズ群の屈折力が
強くなりペッツバール和が正の値になりがちになり像面
がアンダー傾向となる。
【0025】又この前記第1レンズ群は正レンズ1枚で
構成されていることが好ましく、特に上述したように歪
曲収差を補正するためには、物体側に凸面を向けた正レ
ンズであることが望ましい。
【0026】条件式(7)は第3レンズ群の屈折力に関
するもので上限を越えると所望の変倍比を得るための移
動量が大きくなりズームレンズが大型化してくるので好
ましくない。また下限を越えると第3レンズ群屈折力が
強くなり像面がアンダーになりがちになったり、広角端
でのバックフォーカスが短くなりフィルター等のガラス
ブロックの入る余裕がなくなってくる。又CCD等の結
像素子に主光線が垂直に(テレセントリックに)入らな
いようになり、所謂シェーディング等の原因になり好ま
しくない。
【0027】条件式(8)は広角端の焦点距離に対する
第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔の比を規定した
もので、ズームレンズ系の小型化を図りつつ良好な収差
を維持させるための条件である。
【0028】更には望遠端における全系の焦点距離をF
T とするとき、条件式(6)と関係させて、 F1 <30FT なる条件式を満足する程度の焦点距離を与えることが望
ましい。
【0029】上限値を越えるとズームレンズの全長が増
大してくるので好ましくない。下限値を越えると、特に
コマ収差の補正が困難になってくる。
【0030】最後に本発明に関するズームレンズのレン
ズ枚数を削減しつつも良好な収差を維持するには、第1
レンズ群を歪曲収差を良好に補正するため物体側に凸面
を向けた正レンズの単レンズで構成し、又同目的のため
に第2レンズ群と第3レンズ群の間に固定の絞りを配置
することが望ましい。
【0031】尚、本実施例におけるズームレンズのフォ
ーカスは、第1、第2、第3レンズ群いずれのレンズ群
を移動させても可能である。
【0032】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面の
曲率半径、Diは物体側より第i番目のレンズ厚及び空
気間隔、Niとνiは各々物体側より順に第i番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。R28,R29
フェースプレートやフィルター等である。
【0033】又前述の各条件式と数値実施例における諸
数値との関係を表−1に示す。
【0034】尚、非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と
垂直方向にH軸、光の進行方向を正としR0 を近軸曲率
半径B,C,D,Eを各々非球面係数とした時、
【0035】
【外4】 なる式で示す。
【0036】
【外5】
【0037】
【外6】
【0038】
【外7】
【0039】
【外8】
【0040】
【外9】
【0041】
【外10】
【0042】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関する第1の実施例のズームレンズの
レンズ断面図。
【図2】第1の実施例のズームレンズの諸収差図。
【図3】本発明に関する第2の実施例のズームレンズの
レンズ断面図。
【図4】第2の実施例のズームレンズの諸収差図。
【図5】本発明に関する第3の実施例のズームレンズの
レンズ断面図。
【図6】第3の実施例のズームレンズの諸収差図。
【図7】本発明に関する第4の実施例のズームレンズの
レンズ断面図。
【図8】第4の実施例のズームレンズの諸収差図。
【図9】本発明に関する第5の実施例のズームレンズの
レンズ断面図。
【図10】第5の実施例のズームレンズの諸収差図。
【図11】本発明に関する第6の実施例のズームレンズ
のレンズ断面図。
【図12】第6の実施例のズームレンズの諸収差図。
【符号の説明】
I 第1レンズ群 II 第2レンズ群 III 第3レンズ群 SP 絞り ΔS サジタル像面 ΔM メリディオナル像面 d d線 g g線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、正の屈折力を有する第
    1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈
    折力を有する第3レンズ群を有し、前記第2レンズ群と
    前記第3レンズ群を移動させてズーミングを行い、広角
    端から望遠端に至る前記第2レンズ群と前記第3レンズ
    群の倍率変化を各々Z2 ,Z3 とした時、 【外1】 なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記第2レンズ群の焦点距離をF2 、広
    角端における前記ズームレンズの焦点距離をFW とする
    時 1.4<|F2 /FW |<2.6 なる条件式を満足することを特徴とする請求項1のズー
    ムレンズ。
  3. 【請求項3】 前記ズームレンズの望遠端における焦点
    距離をFT 、広角端から望遠端までの前記第2,第3レ
    ンズ群のズーム移動量を各々M2 ,M3 とする時、 0.5<(M2 )/(FT −FW )<1.6 0.5<(M3 )/(FT −FW )<1.0 なる条件式を満足することを特徴とする請求項2のズー
    ムレンズ。
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