JPS63104010A - 極めて小型なズ−ムレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はズームレンズ、特に物体側］のレンズ第１面
から像点までの距離が啄めて短い超小型なズームレンズ
に関する。

（従来技術） 近年、レンズシャッタを用いた、いわゆるコンパクトカ
メラにおいても、準広角だけでなく、望遠に切換えられ
る２焦点カメラが主流になりつつある。しかし、２焦点
だけでなく、連続して焦点距離を変えられるズームレン
ズが要望され始めている。また、ビデオカメラ等におい
ても、従来からズームレンズが防用さｈていたが、８ミ
リビデオの登場によって更に小型化、軽量化が促進され
、ズームレンズもより一層小型なものが焚求されている
。

これらの目的に用いられるズームレンズは、従来の一眼
レフカメラに用いられていたズームレンズのように長い
バックフォーカスを必要とせず、レンズ第１面から「象
点までの距離の短いレンズが要求される。

このような要求に応えるものとして、本発明者は、先に
、それぞれ正、負、正の屈折力を持つ３つのレンズ群に
よって構成され、第２レンズ群の近軸横倍率が常に１よ
り大で、第３レンズ群が固定されておりＪ第２レンズ詳
、第２レンズ群を移動させて各レンズ群の間隔を変化さ
せることによって変倍する超小型のズームレンズを得た
。（特願昭６ｌ−２８８９０）このズームレンズは、望
遠比が１．２〜１．０７程度で、前玉径も小さく、啄め
て小型ながらズーム全域にわたって良好な結像性能を持
っている。しかし、ズーム比は１７程度に正まりていた
。

（この発明が解決しようとする問題点）この発明は、上
記の３群構成のズームレンズの改良に当り、ズーム機構
が小型で簡単であり、除ぬて小型であ、りながらズーム
全域にわたって良好な結像性能を持つという％微を維持
しながらズーム比が更に大きいズームレンズを得ようと
するものである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段〉 この発明のズームレンズは、第１図に示すように、物体
側から順に、正の屈折力をもつ第１レンズ群、負の屈折
力をもつ第２レンズ群及び正の屈折力をもつ第３レンズ
群からなり、第２レンズ群の近軸横＠率は常に１よシ大
であシ、第３レンズ群は固定であり、第１レンズ群と第
２レンズ群の間隔と第２レンズ群と第３レンズ群の間隔
を相対的に変化させることによって全系の焦点距離を変
化させるズームレンズにおいて、第１レンズ群は正レン
ズ−１負レンズ均および負レンズと正レンズとが接合さ
れ、合成屈折力が正である接合レンズＬ３．がらなり、
第２レンズ群は正レンズ”５　％負レンズ材料がらなり
、第３レンズ群は正レンズＬ７がらなシ、ｆｌ、ｆ２：
第１レンズ群、第２レンズ群の合成焦点距離 ｎ６：負レンズＬ６のレンズ材料の屈折率ν１　：正レ
ンズ科のレンズ材料の分散直ｎ＋　％　ｎ−：接合レン
ズＬ３４中の正レンズ、負レンズの材料の屈折率 νや、ν−：同じ＜Ｌ３４中の正、負レンズ材料の分散
ｌｉ＆ としたとき （１）　　１．０　ｆｌ　＜　Ｉ　ｆ２１　＜　１．２
　ｆ＋（２）　　１．６８　　＜　　ｎ＋　　＜”−＜
３１２０（νや−ν一 （４）３５＜　　ν１ （５）　　１．６５　　（ｎｂ を満足することによって実現される。

更には、正レンズ−の物体側の面の曲率半径をｒ、、そ
のレンズ材料の屈折率をｎ５としたとき（６）　　０．
８（＋　（±ビーｆ２１＜１．６？ を満足することが望ましい。

（作用） この発明のズームレンズは、物体側から順に。

正の屈折力をもつ第１レンズ群、負の屈折力をもつ第２
レンズ群及び正の屈折力をもつ第３レンズ群とからなシ
、第２レンズ群の近軸横倍率ｍ２は常に１よｐ大、第３
レンズ群は固定であり、第１レンズ群と第２レンズ詳の
間隔と第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を相対的に変
化させて全系の焦点距離ケ変化させるように構成するこ
とによって、ルンズ第１面から像点捷での距離が唖めて
短いズームレンズとすることが出来、また、第３レンズ
群を同定することによってズーム機構を簡はで小型なも
のにすることが可能々なることは、本発明者による先の
特許出願にも開示されている。

ところで、このようなタイプのズームレンズにおいて、
ズーム比を大きくしようとすれば、第２レンズ群の屈折
力を強くして、変倍に伴う第２レンズ群の移動量を減小
させる必要が生じる。条件（１）はその為に必要な条件
である。上限をこえて第２レンズ群の屈折力が小になれ
ば、ズーム比を１．８程度以上にしたとさ、広角端で第
２レンズ群と第３レンズ師の間隔、あるいは望遠端で第
１レンズ群と第２レンズ群の間隔が過度に小となってズ
ームレンズを構成するのが困難しでなる。また、第１レ
ンズ群で発生する収差と第２レンズ群で発生する収差は
符号が反対で互いに補正し合っている。このとき条件（
１）の下限ｔこえる程第２レンズ群の屈折力を強くする
と、収差補正のバランスを欠き、特に広角側で性能劣化
が著しくなる。

上記第１レンズ群は前側成分と後側成分とで構成し、前
側成分は正しンズトと負レンズ恥、後側成分は正の屈折
力を持つ接合レンズＬ３４がらなシ、該接合レンズ玩、
は負レンズと正レンズ、或いは正レンズと負レンズとの
接合レンズである。第２レンズ群は正レンズへ、負レン
ズＬ６からな夛、第３レンズ群は正レンズＬ７で構成サ
レる。コストを抑えるためには徒らにレンズ枚数を多く
しないことが必要であるが、これ以上にレンズ枚数を減
らすと、ズーム比を１．８程度以上にとろうとするとレ
ンズ性能の低下が著しくなり、ズーム全域にわたって良
好な性能を得ることが不可能になってしまう。

第１レンズ群の後側成分Ｌ３４は、接合レンズとせず、
負レンズと正レンズとに分離することも可能であり、そ
の方が収差補正上は自由度が増して良好な性能を得やす
い。しかし、この正レンズは屈折力が強く、偏心を生じ
やすいので、レンズ組み立てを考慮すれば接合レンズと
するのが望ましい。この接合レンズＬ、、、　を負レン
ズ、正レンズの順に接合するときは、接合面が物体側に
凸になるように、逆に正レンズ、負レンズの順に接合す
るときは接合面が像側に凸になるようにすると共に、条
ｆ！＋（２）　（３）を満足するようにする。

条件（２）は、この接合レンズによって発生する収差を
抑えるためのもので、ズーム比を１８程度以上にすると
接合レンズＬ３４の正の屈折力が強くなシ、収差発生量
が増加するので、接合レンズ中の正レンズの屈折力を大
きくして収差の発生を防ぐ口これに負レンズを接合し、
その屈折率を正レンズの屈折率よシ大とすることによっ
てレンズＬ３４で発生する諸収差ヲ更に低く抑える。こ
れによって特に全系にわたって球面収差の補正が容易に
なり、また、中間焦点距離において像面湾曲の補正にも
有効になる０条ｆ４’（３）は接合レンズＬ３．で発生
する色収差を低減させるためのもので、その下限をこえ
ると特に広角側から中間焦点距離にかけて軸上色収差が
アンダーになシすぎる。

この発明のようなズームレンズにおいては、ズーム比を
大にした場合、ズーム全域にわたって下光線側のコマ収
差の色割れが著しく大きくなる。条ｆ４’　（４）はこ
れを抑えるためのものである。

コマ収差の色割れは、第１レンズ群の前側成分も、Ｌ２
で発生し易く、それを防ぐにはレンズＬ。

を低分散とすることが必要である。

また、上記のように、ズーム比を高めようとすれば第２
レンズ群の屈折力を強くする必要があり、それに伴って
第２レンズ群で発生する収差量が増大する。これを防ぐ
ためレンズＬ６の屈折率を条件（６）のように大きくと
る。この下限をこえると、第２し゛／ズ群で発生する収
差量が増大し、特に広角側での像面湾曲がオーバーにな
ｐすぎ、補正が困難になる。

条件（６）は第２レンズ群で発生する諸収差を適度に補
正し、特に望遠側での球面収差の補正と広角側での非点
収差の補正を同時に行うことを可能とする九めのもので
ある。下限をこえる程に屈折面ｒ、の屈折力が弱くなる
と、望遠側で球面収差が補正過剰になりすぎ、広角側で
特にメリディオナル鐵面が補正過剰になりすぎる。逆に
この上限をこえると望遠側で°球面収差が補正不足にな
υすぎ、広角側で特にメリディオナル鐵面が補正不足に
なりすぎる。

（実施例） 以下、この発明のズームレンズの実施例を示す口 表中ＦＦｉ全系の焦点距離、ωは画角、ｒは近軸曲率半
径、ｄはレンズ面間隔、ｎはｄ線に対する屈折率−νｄ
はアツベ数である。

Ｋｊ　ｂ　Ａｌ　ｓ　Ｂ１　％　Ｃ１ｓ　Ｄｊは第１面
における非球面を次式で表わした場合の円錐係数及び高
次の非球面係数である。

ら光軸方向への距離を表わす。

レンズ材料中、実施例１０を除きレンズ均に部用してい
る屈折率１．４９１３４或いは１．４９１のものはアク
リル系樹脂であることを示す。

また、実施例１．７．８．９．１１ば、培率が一１１５
０程度で峡も良い結像性能を示すように有限設計を行な
っている。

実施例Ｉ Ｆ＝３９．１〜７３．７Ｆ間、＝３．６〜６８　像高３
Ｆ＝２１．６ズーム比Ｘ１．８８ 倍率＝−１１５０時の繰り出し址 テレ比（ωｌ＝１．２４〜１０９ 実施例２ Ｆ＝３９．１〜７３．７　　ＰＮＯ６＝３．６〜６．７
２ω＝５７．９〜３３．５　　ズーム比＝１．８８テレ
比＝　１．２２〜１０７ 実施例３ Ｆ＝３９．１〜７３．７　　ＰＮＯ，＝３．６〜６．８
２ω＝５７．９〜３３．４　　ズーム比＝１８８テレ比
＝１．２２〜１．０７ 実施例４ ）’＝３９．１〜７３．７　　ＦＮｏ、’３．６〜６．
８２ω＝５７．９〜３３．４　　ズー・、ム比＝１８８
テレ比＝１．２２〜１．０７ 実施例５ Ｆ＝３９．１〜７３．７　　ＦＮＯ０＝３．６〜６．８
２ω＝５７．９〜３３．７　　ズーム比＝１．８８テレ
比＝１２３〜１．０７ 実施例６ Ｆ＝３９．１〜７３．７　　ＦＮｏ、＝３．６〜６．８
に１２＝−６８２，０５１Ａ＋２−−１．８６４１５Ｘ
１０−’Ｂ１２＝　１．６１３４１Ｘ１０−’　ｃ１２
＝　４．３５２３４Ｘ］　Ｏ−”テレ比＝１．２２〜１
０７ 実施例７ Ｆ＝３９．１〜７３．７　　ＦＮｏ、＝３．６〜６．８
　７＝２１．６倍率＝−１１５０時の繰り出し量 テレ比（ω）〜１．２３〜１０７ 実施例８ Ｆ＝３９．１〜７３．７　　ＦＮＯ０＝３．６〜６．８
　　ｙ＝２１．６倍率＝−１７５０時の繰り出し量 テレ比（（Ｘ））〜１．２３〜１０８ 実施例９ Ｆ　〜３９．１〜７３．７　　ＦＮｏ、＝３．６〜６．
８　　ｙ＝＋２１．６Ｃ＋　２　＝−１，３３９５７Ｘ
１０−９倍率＝−１１５０時の繰り出し計 （１ｎ５） １ｆ２　ｌ＝１．０６ｆ１　　　　ｌ　　　　　　　　
ｆ２　ｌ＝１．０９実施例１０ Ｆ＝３８〜７６　　Ｆ′Ｎｏ、＝３．５〜７２ω＝５９
．４〜３２，６　ズ・−・ム比＝２テレ比＝１．２５〜
１，０８ 実施例１１ Ｆ＝３９．１〜７３．７　　ＦＩＮｏ、＝３．５〜６．
８　　＠高ｙ＝２１．６倍率＝−ＩＡＯ時の繰り出し量 テレ比（ω）＝１．２２〜１０８ 発明の効果 この発明のズームレンズは、各実施例のレンズ断面図及
び収差曲線図に見るように、簡琳なレンズ構成で、望遠
比が１．２〜１．０７程度と啄めて小型であやながら、
各収差がズーム全域で良好に補正されたズーム比の大き
いズームレンズを得ることが出来た〇 更に、第３レンズ群をプラスチックレンズとしたときは
、コストの低減、軽量化の点でも顕著な効果を奏する、 また、第３レンズ群を固定としているので、ズーム機構
が簡単となり、カメラに塔載したとき、カメラ本体をコ
ンパクトにすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のズームレンズの実施例１ないし１０
のレンズ断面図、第１２図は実施例１１のレンズ断面図
、第２図ないし第１１図は実施例１ないし１０の収差曲
線図、第１３図は実施例１１の収差曲線図である。なお
、各収差曲線図中（３）は広角端、串）は中間焦点距離
時、Ｃ）は望遠端を示す。 特許出願人　　法式会社　　リ　　コ　　−出願人代理
人　弁理士　佐　　藤　　文　　男（ほか２名） 第　２　図（Ｃ） 球面収差　　非点収差　　歪曲収差（チ）　　　　　コ
マ収差第　３　図（Ｃ） 第　４　図（Ｃ） Ｆ６．８　　　　ω＝　１６．７°　　　ω＝１６７゜
第　　５　　区　（Ｃ） 正弦条件 第　　　６　　　図　（Ｃ） Ｆ　６．８　　　　　　ω＝　１６．９　　　　　ω＝
１６９＋ｈ５Ｘ栄汗 第　７　図（Ｃ） Ｆ　６．８　　　　ω＝１６７°　　ω＝　１６．７゜
止ｇ、条ｔ’Ｆ 第　８　図（Ｃ） コ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　刃ａＱ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　の賊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　賊第　９　図（Ｃ） 球面収差　　非点収差　　歪曲収差（６）　　　　　コ
マ収差筒　　　１０　　　図　　（Ｃ） 止５ｙ＋宋汗 ＝ 一ノ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　−ノ区　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　区ロ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　ロフー く　　　　　　　　　　　　　　　　　℃ｃＱ−ｅＩ　
　城 第　１１　　図（Ｃ） 止弦条汗 第　１３　　図（Ｃ） 球面収差　　、非点収差　　歪曲収差部）　　　　コマ
収差手続補正書（自発） 昭和６１年１２月２６日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２４９７４８号 ２、発明の名称 極めて小型なズームレンズ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都大田区中馬込１丁目３番６号名　称　（
６７４）株式会社　リ　コ　−代表者　　　　　　浜　
１）　　広 ４、代理人 第　　２　　図　（、Ｃ） 球面収鐙　　非点収差　　歪曲収差（６）　　　　　コ
ア収差正弦条件

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側から順に、正の屈折力をもつ第１レンズ群、負の
   屈折力をもつ第２レンズ群及び正の屈折力をもつ第３レ
   ンズ群からなり、第２レンズ群の近軸横倍率は常に１よ
   り大であり、第３レンズ群は固定であり、第１レンズ群
   と第２レンズ群の間隔と第２レンズ群と第３レンズ群の
   間隔を相対的に変化させることによって全系の焦点距離
   を変化させるズームレンズにおいて、第１レンズ群は正
   レンズＬ＿１、負レンズＬ＿２および負レンズと正レン
   ズとが接合され、合成屈折力が正である接合レンズＬ＿
   ３＿４からなり、第２レンズ群は正レンズＬ＿５、負レ
   ンズＬ＿６からなり、第３レンズ群は正レンズＬ＿７か
   らなり、 ｆ＿１、ｆ＿２：第１レンズ詳、第２レンズ群の合成焦
   点距離 ｎ＿６：負レンズＬ＿６のレンズ材料の屈折率 ν＿１：正レンズＬ＿１のレンズ材料の分散値 ｎ＿＋、ｎ＿−：接合レンズＬ＿３＿４中の正レンズ、
   負レンズの材料の屈折率 ν＿＋、ν＿−：同じくＬ＿３＿４中の正、負レンズ材
   料の分散値 としたとき １．０ｆ＿１＜｜ｆ＿２｜＜１．２ｆ＿１ １．６８＜ｎ＿＋＜ｎ＿− ２０＜ν＿＋−ν＿− ３５＜ν＿１ １．６５＜ｎ＿６ の条件を満足することを特徴とする小型なズームレンズ