JPH0814654B2 - 小型のズ−ムレンズ - Google Patents

小型のズ−ムレンズ

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JPH0814654B2
JPH0814654B2 JP62105644A JP10564487A JPH0814654B2 JP H0814654 B2 JPH0814654 B2 JP H0814654B2 JP 62105644 A JP62105644 A JP 62105644A JP 10564487 A JP10564487 A JP 10564487A JP H0814654 B2 JPH0814654 B2 JP H0814654B2
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wide
zooming
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博喜 中山
敬 松下
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はレンズシャッターカメラ、ビデオカメラ等に
好適な小型のズームレンズに関し、特にバックフォーカ
スを短くすると共にレンズ全長(第1レンズ面から像面
までの距離)の短縮化を図った小型のズームレンズに関
するものである。
(従来の技術) 最近レンズシャッターカメラ、ビデオカメラ等の小型
化に伴いレンズ全長の短い小型のズームレンズが要求さ
れている。特にレンズシャッターカメラ等のレンズ交換
を行わない小型カメラの分野でもズームレンズの装着が
望まれ従来用いていた単焦点レンズと同程度の長さの小
型のズームレンズが要望されている。
通常レンズシャッターカメラで多用されている標準画
角(撮影画角2ω=47度で35mmスチールカメラに換算す
ると焦点距離50mm程度)を含むズームレンズは例えば特
公昭49−29146号公報をはじめ多数提案されている。こ
の種のズームレンズは物体側より順に負の屈折力の第1
レンズ群と正の屈折力の第2レンズ群の2つのレンズ群
より構成し両レンズ群の間隔を変えて変倍するものであ
るが物体側より順に負と正の屈折力配置となっている為
にバックフォーカスが比較的長くなり一眼レフレックス
カメラとしては好ましい構成であるがレンズシャッター
カメラとしてはレンズ全長が長すぎる傾向があった。
そこで本出願人は先に特開昭57−201213号公報におい
て物体側より順に正の屈折力の第1レンズ群と負の屈折
力の第2レンズ群の2つのレンズ群で構成し、両レンズ
群の間隔を換えて変倍する小型のズームレンズを提案し
た。同公報においては物体側より順に正、負の屈折力配
置を採用している為にバックフォーカスを比較的短く
し、しかもレンズ全長の短いズームレンズを達成してい
る。
この他、本出願人は特開昭58−200208号公報において
物体側より順に負、正そして負の屈折力の第1,第2,第3
レンズ群の3つのレンズ群より構成し、第1,第2レンズ
群を移動させて変倍を行ったズームレンズを提案してい
る。同公報においては3つのレンズ群のレンズ構成を特
定すると共に、変倍の際、3つのレンズ群のうち2つの
レンズ群を一定の条件下で移動させることにより変倍に
伴う収差変動を良好に補正した高い光学性能を有したズ
ームレンズを達成している。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は本出願人の先の特開昭58−200208号公報で提
案したズームレンズを更に改良し、特に所定の変倍比及
び撮影画角を有しつつ、バックフォーカスを短くし、レ
ンズ全長の短縮化を図った高い光学性能を有した小型の
ズームレンズの提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 物体側より順に負の屈折力の第1群、正の屈折力の第
2群そして負の屈折力の第3群の3つのレンズ群より成
り、前記3つのレンズ群を移動させて変倍を行うズーム
レンズにおいて、変倍比をZ、広角端から望遠端への変
倍に伴う前記第i群の移動量をMi、前記第1群と第2群
の広角端と望遠端における主点間隔を各々e1w,e1Tと、
前記第i群の焦点距離をfi、広角端のズーム位置におけ
る全系の焦点距離をfwとするとき 0.27Z<M1/M3<0.5Z ……(1) 0.3Z<M2/M3<0.47Z ……(2) 1.8<e1w/e1T<11.0 ……(3) 0.018|f1|<(e1w−e1T)/Z<0.166|f1| ……(4) 0.3<f2/fw<0.66 ……(5) 0.6<|f3/fw|<2.0 ……(6) なる条件を満足することである。
(実施例) 第1,第2,第3図は各々本発明の数値実施例1,2,3のレ
ンズ断面図である。図中、(A)は広角端、(B)は望
遠端のズーム位置を示す。Iは負の屈折力の第1群、II
は正の屈折力の第2群、IIIは負の屈折力の第3群、矢
印は変倍の際の移動方向を示す。
本実施例においては第1群と第3群は少なくとも1枚
ずつの正レンズと負レンズを有し、第2群は複数の正レ
ンズと少なくとも1枚の負レンズを有している。
本実施例に係るズームレンズは所定の屈折力の3つの
レンズ群より構成し、変倍に際して基本的には広角側で
レトロフオーカス型、望遠側で望遠型のレンズ構成とな
るように前述の如く各条件式を満足するように各レンズ
群の屈折力及び移動条件等を設定している。その結果変
倍の両端間での第3群の移動量は第1群,第2群に比較
して大きく移動している。
そして広角端に比べて望遠側において第1,第2,第3群
が全て物体側に位置するように互いに独立に移動させて
変倍を行ってレンズ全系の短縮を図っている。
又、第1図〜第3図に示す実施例では変倍に際して、
第1群を非直線に第2群と第3群を直線的に移動させ、
このとき広角端に比べて望遠端で第1群と第2群との間
隔及び第2群と第3群との間隔がいずれも狭くなるよう
にし移動させ、所定の変倍を容易に得、かつ変倍の際の
収差変動を良好に補正するようにしている。
尚、本実施例においては変倍に際して第1群の代わり
に第2群若しくは第3群を非直線に移動させても良い。
次に前述の各条件式の技術的な意味について説明す
る。
条件式(1)は変倍の際の第1群と第3群の移動量の
比に関し、第3群を第1群に比べて多く繰り出すことに
よって、レンズ全長の増大を防止しつつ、所定の変倍比
を得るものである。
上限値を越えて第1群の移動量が多くなってくると、
望遠側におけるレンズ全長が増大しすぎ、又下限値を越
えて第1群の移動量が少なく若しくは第3群の移動量が
多くなってくると望遠側で第1群と第2群との間隔及び
第2群と第3群との間隔がいずれも接近しすぎ、これを
防止する為予め広角側で各レンズ群の間隔を広くとって
おかねばならず、この結果、広角端でのレンズ全長が増
大してくるので良くない。
条件式(2)は変倍に伴う第2群と第3群の移動量の
比に関し、条件式(1)と共に所定の変倍比を確保しつ
つ広角側と望遠側でのレンズ全長をバランス良く短縮化
する為のものである。
上限値を越えて第3群に比べて第2群の移動量が多く
なりすぎると、望遠側で第1群と第2群との間隔が接近
しすぎ、逆に下限値を越えて第3群の移動量が多くなり
すぎると今度は第2群と第3群との間隔が接近しすぎ、
この為広角側で各レンズ群の間隔を十分確保しておかね
ばならずレンズ全長が増大してくるので良くない。
条件式(3)は第1群と第2群の広角端と望遠端にお
ける主点間隔の比に関し、主に第1群と第2群の屈折力
を所定の値に維持した状態で全変倍範囲にわたりレンズ
全長をバランス良く保つ為のものである。
上限値を越えると第2群の移動量が制限され所定の変
倍比を確保するのが難しくなり、又、下限値を越えると
望遠側でのレンズ全長が増大しすぎレンズ系全体の小型
化を図るのが難しくなってくる。
条件式(4)は広角端と望遠端における第1群と第2
群の主点間隔の差に対する第1群の負の屈折力の比に関
し、主に第1群を繰り出して変倍を行う際に、所定の変
倍比を容易に得つつ、かつ収差変動を少なくする為のも
のである。
上限値を越えると変倍比が小さい割にレンズ全長が長
くなりすぎ、又、下限値を越えると第2群と第3群の屈
折力を強くしなければならず、これに伴う像面特性が悪
下し、特に補正不足傾向となってくるので良くない。
条件式(5)は第2群の屈折力に関し、下限値を越え
て屈折力が強くなりすぎると変倍による収差変動が大き
くなり、特に望遠側での球面収差を良好に補正するのが
難しくなってくる。又、上限値を越えて第2群の屈折力
が弱くなりすぎるとレンズ全長が増大してくるので良く
ない。
条件式(6)は第3群の屈折力比に関し、特に条件式
(1)と共にレンズ系全体を対称性のある屈折力配置と
し、全体的な光学性能、特に歪曲収差を良好に補正する
為のものである。条件式(6)の下限値を越えて第3群
の屈折力が強くなりすぎると屈折力配置の対称性を良好
に維持するのが難しくなり、又、第2群の変倍作用が弱
くなり更に第2群の敏感度が大きくなってくるので好ま
しくない。
又、条件式(6)の上限値を越えて第3群の屈折力が
弱くなりすぎると屈折力配置の対称性がくずれると共に
望遠側でのテレ比が大きくなりレンズ全長が増大してく
るので好ましくない。
尚、本実施例においては広角端から望遠端への変倍に
際して、第2群の結像倍率が常に負となるようにし、か
つ等倍を越えない範囲で常に増倍となるように各レンズ
構成を特定している。
特に広角端と望遠端での第2群の結像倍率を各々β2
w,β2Tとしたとき 1.05<β2T/β2w<1.8 ……(7) なる条件を満足するようにしている。
条件式(7)の下限値を越えると第2群は減倍若しく
は変倍しないことになり、第3群の変倍に際する移動量
が大きくなり、第3群のレンズ径が大きくなり、加えて
レンズ全長も長くなり適当でない。又、上限値を越える
と望遠端で第1群の移動量が大きくなり第2群と接近し
すぎて、所定の変倍比を確保するのが難しくなる。
又、本実施例では広角端から望遠端への変倍に際し、
第3群の結像倍率は常に正となり、等倍を越える範囲で
増倍するようにしている。
特に広角端と望遠端での第3群の結像倍率を各々β3
w,β3Tとするとき 1.05<β3T/β3w<2.7 ……(8) なる条件を満足するようにしている。
条件式(8)の下限値を越えると変倍に際して第1群
の移動量が大きくなり過ぎ良くない。又、上限値を越え
ると第2群と第3群の相対的な移動量が大きくなり過ぎ
良くない。
尚、レンズ全長の短縮化を図りつつ、全変倍範囲にわ
たり高い光学性能を得るには第1群には少なくとも1枚
の物体側に凸面を向けている正のメニスカス状のレン
ズ、第3群には少なくとも1枚の像面側に凸面を向けて
いる正のメニスカス状のレンズを含んでいることが特に
広角側での歪曲補正に望ましい。
第2群は物体側から順に物体側に凸面を向けている正
レンズ、正のメニスカスレンズ、両凹レンズ、両凸レン
ズの4つのレンズを有するように構成されていることが
望ましい。このようなレンズ構成とすることで第2群の
主点位置を物体側に位置させることができ、レンズ全長
を容易に短縮化することができる。
又、第2群中の負レンズの屈折率をN2Nとするとき N2N>1.7 ……(9) であることが望ましい。この範囲を逸脱すると、像面特
性がオーバーとなり又、球面収差が補正不足となり適当
でない。
更に第1群のレンズの少なくとも1つのレンズ面に周
辺にいくに従い正の屈折力が弱くなる、若しくは負の屈
折力が強くなる非球面を導入しておくのが望ましい。こ
のように構成すると第2群で発生する球面収差の補正不
足を良好に補正できる。
又、第3群のレンズの少なくとも1つのレンズ面に周
辺にいくに従い負の屈折力が弱くなる、若しくは正の屈
折力が強くなく非球面を導入しておくのが望ましい。こ
のように構成すると第3群で発生しがちである糸巻き形
の歪曲の補正が可能となる。
尚、本実施例において無限遠物体から近距離物体への
フォーカスは第1群を移動させて行うのが収差変動が少
なくても良いが、第2群若しくは第3群を移動させて行
っても良く、又レンズ系全体を繰り出して行っても良
い。
又、第2群と共に移動する絞りを第2群の背後に設け
るとレンズ鏡筒構造の簡略化が図れるので良い。
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ν
i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。非球面形状は光軸方向にX軸、
光軸と垂直な方向にY軸、光の進行方向を正とし、レン
ズの頂点とX軸の交点を原点に採り、Rをレンズ面の近
軸曲率半径、a1,a2,a3,a4,a5,b1,b2,b3,b4を非球面係数
とするとき なる式で表わされるものである。
又、例えば「D−03」の表示は「10-3」を意味する。
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。
(発明の効果) 本発明によれば所定の屈折力の3つのレンズ群を前述
の如く特定して変倍を行うことによりレンズ全長の短
い、所定の変倍比及び撮影画角を有して高い光学性能を
有した小型のズームレンズを達成することができる。特
に各レンズ群の敏感度を小さくした作り易い小型のズー
ムレンズの達成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第3図は本発明の数値実施例1〜3のレンズ
断面図、第4図から第6図は本発明の数値実施例1〜3
の諸収差図である。レンズ断面図において(A)は広角
端、(B)は望遠端のレンズ断面図、収差図において
(A)は広角端、(B)は中間、(C)は望遠端の収差
図である。 図中I,II,IIIは各々第1,第2,第3群、矢印は変倍の際の
各群の移動方向を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に負の屈折力の第1群、正の
    屈折力の第2群そして負の屈折力の第3群の3つのレン
    ズ群より成り、前記3つのレンズ群を移動させて変倍を
    行うズームレンズにおいて、変倍比をZ、広角端から望
    遠端への変倍に伴う前記第i群の移動量をMi、前記第1
    群と第2群の広角端と望遠端における主点間隔を各々e1
    w,e1Tと、前記第i群の焦点距離をfi、広角端のズーム
    位置における全系の焦点距離をfwとするとき 0.27Z<M1/M3<0.5Z 0.3Z<M2/M3<0.47Z 1.8<e1w/e1T<11.0 0.018|f1|<(e1w−e1T)/Z<0.166|f1| 0.3<f2/fw<0.66 0.6<|f3/fw|<2.0 なる条件を満足することを特徴とする小型のズームレン
    ズ。
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