JPH07234362A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH07234362A
JPH07234362A JP6024539A JP2453994A JPH07234362A JP H07234362 A JPH07234362 A JP H07234362A JP 6024539 A JP6024539 A JP 6024539A JP 2453994 A JP2453994 A JP 2453994A JP H07234362 A JPH07234362 A JP H07234362A
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lens
lens group
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negative
zoom
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Atsushi Shibayama
敦史 芝山
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Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、レンズシャッター式のコンパクト
カメラに適した小型のズームレンズ、特に70゜程度以
上の広画角を含む広角ズームレンズに関する。 【構成】物体側より順に、正の屈折力を持つ第1レンズ
群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群とを有し、前記第
1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を縮小させ
ることにより広角端から望遠端への変倍を行なうズーム
レンズにおいて、前記第1レンズ群は、3枚接合レンズ
を有する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズシャッター式の
コンパクトカメラに適した小型のズームレンズ、特に7
0゜程度以上の広画角を含む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広角
ズームレンズの搭載が望まれており、正・負の2群から
構成され、70゜程度以上の広画角を含む広角ズームレ
ンズが、例えば特開平3−240013号公報、特開平
5−19166号公報、特開平5−232383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、特開平
3−240013号公報の各実施例においては、構成枚
数が11枚と多いため低コスト化および小型化が困難で
あった。また、特開平5−19166号公報や特開平5
−232382号公報の各実施例においては、いずれも
第1レンズ群を構成する群数(単レンズと接合レンズを
それぞれ1群と数える)が4群以上であり、組立て調整
が容易であるとはいえなかった。
【0004】本発明の目的は、広角端での画角が70°
以上であり、少ない構成枚数で低コスト化に有利で、第
1レンズ群を構成するレンズ群数を3群以下として組立
て、調整を容易とし、かつ結像性能の優れたズームレン
ズを提供することにある。
【0005】
【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、負の屈折力を持
つ第2レンズ群とを有し、前記第1レンズ群と前記第2
レンズ群との空気間隔を縮小させることにより広角端か
ら望遠端への変倍を行なうズームレンズにおいて、前記
第1レンズ群は、3枚接合レンズを有する構成のズーム
レンズである。
【0006】さらに、広角端におけるズームレンズの焦
点距離をfW、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記
第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、以下の条件
式を満足することが望ましい。 0.50 ≦ f1/fW ≦ 0.95 −1.5 ≦ f2/fW ≦ −0.4 また、前記第1レンズ群は、前記3枚接合レンズの物体
側に、少なくとも1枚の負レンズを有することが望まし
い。
【0007】さらに、前記3枚接合レンズは、物体側よ
り順に、正レンズL21と負レンズL22と正レンズL23と
からなり、全体として正の屈折力を有することが望まし
い。また、前記3枚接合レンズを構成する前記負レンズ
L22と前記正レンズL23の屈折率をそれぞれ、N22、N
23とするとき、以下の条件を満足することが望ましく、 N22−N23>0.2 前記3枚接合レンズを構成する前記正レンズL21と前記
負レンズL22と前記正レンズL23のアッベ数をそれぞ
れ、ν21、ν22、ν23とするとき、以下の条件を満足す
ることが望ましい。
【0008】ν22−ν21>0 ν23−ν22>20 また、前記第1レンズ群は、物体側から順に負レンズL
1と3枚接合レンズL2と正レンズL3とを有することが
望ましい。さらに、前記第1レンズ群中の負レンズL1
と、3枚接合レンズL2と、正レンズL3の焦点距離をそ
れぞれfL1、fL2、fL3とするとき、以下の少なくとも
一つの条件を満足することが望ましい。
【0009】−5.0 ≦ fL1/f1 ≦ −0.5 0.5 ≦ fL2/f1 ≦ 5.0 0.5 ≦ fL3/f1 ≦ 2.0
【0010】
【作用】正の第1レンズ群と負の第2レンズ群とから成
るズームレンズでは、負の第2レンズ群は、常に1より
大きい正の結像倍率で用いられている。このため、全系
の焦点距離をf、第1レンズ群の焦点距離をf1、第2
レンズ群の結像倍率をβ2とすると、f=f1・β2の関
係が成立するので、第1レンズ群の焦点距離f1は、広
角端での全系の焦点距離fWより短くなる。この結果、
広角化を図るために広角端での焦点距離fWを短くしよ
うとすると、第1レンズ群の焦点距離f1は従来よりも
一層短くする必要があり、収差補正が困難となりがちで
ある。
【0011】このため、前記の特開平3−240013
号公報、特開平5−19166号公報、特開平5−23
2383号公報で提案されているズームレンズでは、第
1レンズ群での収差補正を良好とするため、第1レンズ
群の構成枚数は5枚以上で、構成群数は4群以上という
複雑な構成となっていた。この結果、構成群数が多いた
めに、ズームレンズの組立て・調整が困難であった。
【0012】そこで本発明においては、第1レンズ群G
1中に、3枚接合レンズを配置することによって、設計
上の自由度を確保しつつ、第1レンズ群G1を構成する
レンズ群数を低減している。また、第1レンズ群G1
を、物体側から順に、負レンズL1と、3枚接合レンズ
L2と、正レンズL3とを有する構成とすると、第1レン
ズ群G1をレトロフォーカス型のレンズ群となるよう構
成でき、広角端でのバックフォーカスの確保と、望遠端
での第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔の
確保に有利に構成できる。
【0013】また、前記3枚接合レンズL2は、物体側
から順に、正レンズL21と負レンズL22と正レンズL23
とから構成し、全体として正の屈折力を有するよう構成
すると、球面収差、コマ収差、軸上色収差、倍率色収差
等の補正に効果的である。さらに、本発明は、以上のご
とき効果を確実に達成するために、以下の条件を見出し
た。
【0014】 (1) 0.50 ≦ f1/fW ≦ 0.95 (2) −1.5 ≦ f2/fW ≦ −0.4 但し、f1:第1レンズ群G1の焦点距離、f2:第2レ
ンズ群G2の焦点距離、fW:広角端におけるズームレン
ズ全系の焦点距離、である。
【0015】条件式(1)は、第1レンズ群G1の最適
な焦点距離範囲を規定したものである。この条件式
(1)の下限を越えると、第1レンズ群G1 の屈折力が
大きくなりすぎ、第1レンズ群G1 を少ないレンズ枚数
で構成するのが困難となる。反対に、条件式(1)の上
限を越えると、広角端におけるバックフォーカスが極端
に短くなり、第1レンズ群G1 の最終レンズ面の有効径
が大型化し、ズームレンズのコンパクト化に反する。
【0016】なお、少ないレンズ構成枚数でさらに良好
に収差補正を達成するためには、条件式(1)の下限値
を0.60とするのが望ましい。また、ズームレンズを
よりコンパクトな形態とするためには条件(1)の上限
値を0.85とするのが望ましい。条件式(2)は、第
2レンズ群G2の最適な焦点距離範囲を規定したもので
ある。この条件式(2)の下限を越えると、第2レンズ
群G2の屈折力が小さくなり、十分なズーム比を得るこ
とが困難となる。反対に、条件式(2)の上限を越える
と、第2レンズ群G2の屈折力が大きくなり、球面収
差、歪曲収差等の諸収差の補正が困難となる。
【0017】なお、1.9倍程度以上のズーム比を得る
ためには、条件式(2)の下限値を−1.0とするのが
望ましく、2枚程度のレンズ枚数で、第2レンズ群G2
を構成しようとする場合には、条件式(2)の上限値を
−0.6とするのがより望ましい。さらに、第1レンズ
群G1 内での球面収差を良好に補正するには、条件式
(3)を満足するのが望ましい。
【0018】(3) N22−N23>0.2 但し、N22:3枚接合レンズL2を構成する負レンズL2
2の屈折率、N23:3枚接合レンズL2を構成する正レン
ズL23の屈折率、である。
【0019】条件式(3)の下限を越えると第1レンズ
群G1 内で発生する正の球面収差が補正しきれなくな
り、好ましくない。なお、より球面収差を良好に補正す
るためには条件式(3)の下限値を0.25とするのが
より望ましい。より良好な性能を有するためには、以下
の条件を満足することが好ましい。 (4) ν22−ν21>0 (5) ν23−022>20 但し、ν21:3枚接合レンズL2を構成する正レンズL2
1のアッベ数、ν22:3枚接合レンズL2を構成する負レ
ンズL22のアッベ数、ν23:3枚接合レンズL2を構成
する正レンズL23のアッベ数、である。
【0020】条件式(4)は、第1レンズ群G1 内で倍
率色収差を良好に補正するための条件である。第1レン
ズ群G1 中の3枚接合レンズL2を構成するレンズのう
ち、物体側の正レンズL21と負レンズL22とのアッベ数
を負レンズL22の方が大きくなるよう構成することによ
り、前記正レンズL21と前記負レンズL22との接合面
で、正の倍率色収差を発生させている。これにより、3
枚接合レンズL2の物体側に位置する負レンズL1で発生
する負の倍率色収差を相殺することができる。従って、
条件式(4)の下限をこえると、前記の作用が得られ
ず、倍率色収差の補正が困難となる。
【0021】条件式(5)は、第1レンズ群G1内で、
軸上色収差を良好に補正するための条件である。第1レ
ンズ群G1中の3枚接合レンズL2を構成するレンズのう
ち、負レンズL22と像側の正レンズL23とのアッベ数を
正レンズL23の方が大きくなるよう構成することによ
り、第1レンズ群G1で発生しがちな負の軸上色収差を
補正している。従って、条件式(5)の下限を越える
と、第1レンズ群G1での負の軸上色収差の補正が不十
分となり、ズーム全域での軸上色収差の補正が困難とな
る。
【0022】より良好な性能を有するためには、以下の
条件の内、少なくとも一つを満足することが好ましい。 (6) −5.0 ≦ fL1/f1 ≦ −0.5 (7) 0.5 ≦ fL2/f1 ≦ 5.0 (8) 0.5 ≦ fL3/f1 ≦ 2.0 但し、fL1:第1レンズ群G1中の負レンズL1の焦点距
離、fL2:第1レンズ群G1中の3枚接合レンズL2の焦
点距離、fL3:第1レンズ群G1中の正レンズL3の焦点
距離、である。
【0023】条件式(6)は、第1レンズ群G1中の負
レンズL1の適切な焦点距離範囲を規定するものであ
る。この条件式(6)の下限を越えると、第1レンズ群
G1をレトロフォーカス型とする作用が弱くなり、広角
端でのバックフォーカスの確保と、望遠端での第1レン
ズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔の確保とを両立
させることが困難となる。反対に、条件式(6)の上限
を越えると、前記負レンズL1の屈折力が大きくなり、
前記負レンズL1で発生する球面収差、コマ収差、歪曲
収差がいずれも大きくなる。このため、第1レンズ群G
1での諸収差の補正が困難となる。
【0024】なお、条件式(6)の下限値を−3.0と
するのがさらに望ましく、条件式(6)の上限値を−
0.7とするのがさらに望ましい。条件式(7)は、第
1レンズ群G1中の3枚接合レンズL2の適切な焦点距離
範囲を規定する。この条件式(7)の下限を越えると、
前記3枚接合レンズの屈折力が大きくなりすぎ、第1レ
ンズ群G1をレトロフォーカス型とする効果が弱くな
り、広角端でのバックフォーカスの確保と、望遠端での
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔の確保
とを両立させることが困難となる。逆に、条件式(7)
の上限を越えると、3枚接合レンズL2の屈折力が小さ
くなり、それに伴って正レンズL3の屈折力が過大とな
る。このため、正レンズL3で発生する球面収差、コマ
収差が甚大となり、補正が困難となる。
【0025】なお、条件式(7)の下限値を1.0とす
るのが、さらに望ましい。条件式(8)は、第1レンズ
群G1中の正レンズL3の適切な焦点距離範囲を規定した
ものである。この条件式(8)の下限を越えると、前記
正レンズL3の屈折力が過大となり、このため、前記正
レンズL3で発生する球面収差、コマ収差が甚大とな
り、補正が困難となる。反対に、条件式(8)の上限を
越えると、前記正レンズL3の屈折力が弱くなり、第1
レンズ群G1をレトロフォーカス型とする効果が弱くな
り、広角端でのバックフォーカスの確保と、望遠端での
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔の確保
とを両立させることが困難となり、好ましくない。
【0026】
【実施例】図1は、本発明の実施例1のレンズ構成図で
ある。以下に、図1を参照しながら本発明による実施例
について具体的に説明する。図1に示される如く、実施
例1のズームレンズは正屈折力の第1レンズ群G1と負
屈折力の第2レンズ群G2とから構成され、広角端から
望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レン
ズ群G2との空気間隔を縮小させつつ、前記両レンズ群
をともに物体側に移動させる。
【0027】第1レンズ群G1は、物体側より順に、両
凹負レンズL1と3枚接合レンズL2と両凸正レンズL3
とから構成され、レトロフォーカス型の構成を有してい
る。そして、3枚接合レンズL2は、物体側より順に、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、像側
に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と両凸正レンズ
L23からなる。また、両凹負レンズL1の物体側面と像
側面はともに非球面である。
【0028】第2レンズ群G2は、物体側から順に物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズL4と物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズL5とからなり、正メニ
スカスレンズL4の物体側面は非球面である。また、絞
りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に位置
し、ズーミングに際しては第1レンズ群G1と一体で移
動する。
【0029】以下に、本発明の実施例1の諸元の値及び
条件対応数値を掲げる。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d線(波長λ=58
7.6nm)に対する屈折率及びアッベ数の値である。ま
た、左端の数字に*印を付した面は非球面であり、非球
面形状は、光軸から垂直方向の高さhにおける、非球面
の頂点の接平面からの光軸方向に沿った距離をX(h)
とし、近軸曲率半径をr、円錐定数をk、n次の非球面
係数をCnとするとき、 X(h)=(h2/r)/〔1+(1−kh2
21/2〕+C4h4+C6h6+C8h8+C10h10 で表現する。
【0030】
【表1】 実施例1の諸元の値 (第1面非球面係数) k=-.9800×102 C4=0.5381×10-4 C6=-0.8323
×10-6 C8=-0.5029 ×10-8 C10=0.1014×10-9 (第2面非球面係数) k=0.7910×10 C4=0.1272×10-3 C6=-0.360
5 ×10-6 C8=-0.1576 ×10-7 C10=0.5002×10-10 (第10面非球面係数) k=-0.3119 ×10 C4=0.4964×10-4 C6=0.5815
×10-6 C8=-0.3636 ×10-8 C10=0.9267×10-10 変倍における間隔の変化を以下に示す。 f 28.3815 40.1868 54.8808 d 9 10.2098 5.8355 3.0198 B.f 7.1465 19.2737 34.3683 条件対応数値を以下に示す。 (1) f1/fW=0.715 (2) f2/fW=-0.734 (3) N22−N23=0.31635 (4) ν22−ν21=6.3 (5) ν23−ν22=36.3 (6) fL1/f1=-1.168 (7) fL2/f1=1.805 (8) fL3/f1=0.987 図2は実施例1の広角端での諸収差図であり、図3は実
施例1の中間焦点距離状態での諸収差図であり、図4は
実施例1の望遠端での諸収差図を示している。各収差図
において、Hは入射光線高、Yは像高、dはd線(λ=5
87.6nm)及びgはg線(λ=435.8nm)を示し、非点収差
図において点線はメリジオナル像面を、実線はサジタル
像面を示している。
【0031】各収差図から、各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。
【0032】
【発明の効果】このように本発明によれば、広角端での
画角が70°以上であり、少ない構成枚数で低コスト化
に有利で、第1レンズ群を構成するレンズ群数を3群以
下として組立て、調整を容易とし、かつ結像性能の優れ
たズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例1のレンズ構成図。
【図2】本発明による実施例1の広角端での諸収差図。
【図3】本発明による実施例1の中間焦点距離状態での
諸収差図。
【図4】本発明による実施例1の望遠端での諸収差図。
【主要部分の符合の説明】
G1 ・・・ 第1レンズ群 G2 ・・・ 第2レンズ群 S ・・・ 絞り

Claims (8)

    【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、負の屈折力を持つ第2レンズ群とを有し、前
    記第1レンズ群と前記第2レンズ群との空気間隔を縮小
    させることにより広角端から望遠端への変倍を行なうズ
    ームレンズにおいて、前記第1レンズ群は、3枚接合レ
    ンズを有することを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】広角端における前記ズームレンズの焦点距
    離をfW、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2
    レンズ群の焦点距離をf2とするとき、以下の条件式を
    満足することを特徴とする請求項1記載のズームレン
    ズ。 0.50 ≦ f1/fW ≦ 0.95 −1.5 ≦ f2/fW ≦ −0.4
  3. 【請求項3】前記第1レンズ群は、前記3枚接合レンズ
    の物体側に、少なくとも1枚の負レンズを有することを
    特徴とする請求項2記載のズームレンズ。
  4. 【請求項4】前記3枚接合レンズは、物体側より順に、
    正レンズL21と負レンズL22と正レンズL23とからな
    り、全体として正の屈折力を有することを特徴とする請
    求項3記載のズームレンズ。
  5. 【請求項5】前記3枚接合レンズを構成する前記負レン
    ズL22と前記正レンズL23の屈折率をそれぞれ、N22、
    N23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4記載のズームレンズ。 N22−N23>0.2
  6. 【請求項6】前記3枚接合レンズを構成する前記正レン
    ズL21と前記負レンズL22と前記正レンズL23のアッベ
    数をそれぞれ、ν21、ν22、ν23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5記載のズームレ
    ンズ。 ν22−ν21>0 ν23−ν22>20
  7. 【請求項7】前記第1レンズ群は、物体側から順に、負
    レンズL1と、3枚接合レンズL2と、正レンズL3とを
    有することを特徴とする請求項6記載のズームレンズ。
  8. 【請求項8】前記第1レンズ群中の負レンズL1と、3
    枚接合レンズL2と、正レンズL3の焦点距離をそれぞれ
    fL1、fL2、fL3とするとき、以下の少なくとも一つの
    条件を満足することを特徴とする請求項7記載のズーム
    レンズ。 −5.0 ≦ fL1/f1 ≦ −0.5 0.5 ≦ fL2/f1 ≦ 5.0 0.5 ≦ fL3/f1 ≦ 2.0
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000137163A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Asahi Optical Co Ltd ズームレンズ系
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