JPS63113410A - コンパクトなズ−ムレンズ系 - 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】 本発明は、超コンパクトなズームレンズ系に関し、更に
詳しくは最短焦点距離が画面対角長の２倍以下で、ズー
ム比が３倍程度の超コンパクトなズームレンズ系に関す
る。

従来、本発明のような焦点距離領域を有する機械補正式
ズームレンズ系としては、主に下記のような２つのタイ
プが提案されている。

（Ａ）通常の望遠ズームレンズに最も良く用いられてい
るタイプで、第１６図に示すごとく、物体側から順に、
正の屈折力を有するフォーカシング群（Ｉ）、負の屈折
力を有するバリエータ群（ＩＩ）、正（または負）の屈
折力を有するコンペンセータ群（ＩＩＩ）及び正の屈折
力を有するマスターレンズ群（■）により構成され、バ
リエータ群（ＩＩ）を光軸に沿って移動させることによ
り変倍を行い、その際に生じる像点の移動をコンベンセ
ータ群（Ｉｎ）を同時に光軸に沿って移動させることに
より補正している。

この種のズームレンズ系においては、 ■　変倍をバリエータ群（Ｉ［）の移動のみで行うため
、通常、バリエータ群（ＩＩ）の屈折力が比較的強くな
る。一方、その屈折力を弱くすると、ズーミングに際し
てのその移動量が大きくなり、ズームレンズ系の全長（
最も物１体側めレンズの物体側面から像点までの距離）
が大きくならざるを得ない。

■　比較的強い負の屈折力のバリエータ群（ＩＩ）を有
するため、第１６図から明らかなように、その最短焦点
距離状ｆｉ（Ｓ端）で逆望遠タイプを構成することにな
る。従って、その焦点距離に比べて全長が長いズームレ
ンズ系になる。

■　ズームレンズ系の各群、特にバリエータ群（Ｉｆ）
に比較的強い屈折力を与えるので、各群の構成要素があ
まり簡単にならない。

等の欠点がある。

（Ｂ）最近の標準焦点距離領域を含む高変倍率ズームレ
ンズ欠点に用いられているタイプとして、第１７図のよ
うに、正の屈折力を有する第１レンズ群（１）、負の屈
折力を有する第２レンズ群（ＩＩ）及び正の屈折力を有
する第３レンズ群（ＩＩ）より構成され、ズーミングに
際して第１レンズ群（１）と第３レンズ群（Ｉ）とを同
時に光軸に沿って移動させ、両レンズ群に変倍作用を分
担させて高変倍率化を実現させているものがある。

しかしながら、このズーム型式の望遠領域のズームレン
ズ系に用いても、 ■　（Ａ）の４成分ズームレンズタイプよりも全長の短
いズームレンズ系が実現できるが、最短焦点距離状態（
Ｓ）で逆望遠タイプを構成するので、十分なコンパクト
化は達成できない。

■　第２レンズ群（ＩＩ）と第３レンズ群（Ｉｆｌ）と
による横倍率が負になるので、各群の屈折力を非常に弱
い構成にしないと各群の構成枚数を減少させることが困
難となる。一方、各群の屈折力を非常に弱い構成にする
と、■のコンパクト性が更に弱まる。

等の欠点がある。

そこで、本発明の目的は、上記従来のタイプに比べて極
めてコンパクトでありながら比較的構成枚数が少なく、
かつ最短焦点距離が画面対角長の２倍以下でズーム比が
３倍程度の光学的性能を有する新規なズームレンズ系を
提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明にかかるズームレン
ズ系は、第１１２Ｉの模式図及び第２．４．６゜８．１
０，１２．１４図のレンズ断面図に図示されるように、
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群（１
）、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＜ｍ＞、及び負の屈折力を有す
る第４レンズ群（ＩＶ）からなり、最短焦点距離状態か
ら最長焦点距離状態へのズーミングのために、第１レン
ズ群（夏）が第２レンズ群（ＩＩ）との空気間隔を増加
させるように物体側へ移動させられるとともに第４レン
ズ群（ＩＶ）が第３レンズ群（ＩＩＩ）との空気間隔を
減少させるように物体側へ移動させられ、第３レンズ群
（Ｉ［Ｉ）は物体側から順に負の屈折力を有する前群（
ＩＩＩ−１）と正の屈折力を有する後群（ＩＩＩ−２）
とからなるとともに、更に以下の条件を満足することを
特徴とする。

（１）　　　０．２＜Ｔ　　　　／Ｔ　　＜０．５１１
ｔ−Ｉ　　　ｌ１ｌ （２）　　０．３５＜Ｉｓ／Ｉｆ　　　　Ｉ＜１．１５
但し、ここで、Ｔ　は第３レンズ群（Ｉ［Ｉ）の最も一
■ 体側のレンズの物体側面の頂点から最も像側のレンズの
像側面の頂点までの距離、Ｔ　　　は第３１−ル ンズ群（ＩＩＩ）の前群（Ｉ［［−１）と後群（Ｉ［ｌ
−２）との空気間隔、ｆ　　　は第３レンズ群（ＩＩＩ
）の前群（■−１）の焦点距離、ｆｓは最短焦点距離状
層における全系の焦点距離である。

以上のような各ンズ群の屈折力配置及びズーミングのた
めの各レンズ群の移動形態によって、本発明の超コンパ
クトなズームレンズ系は、第１図から明らかなように以
下の効果を生じる。

（Ａ）　　最短焦点距離状態において、物体側に配置さ
れた正の屈折力を有する前群（１）（ＩＩ）（Ｉｌｌ）
とその像側に配置された負の屈折力を有する後群（ｆＶ
）とからなる望遠タイプを構成するので、全長の非常に
短いコンパクトなズームレンズ系が得られる。

（Ｂ）　　最短焦点距離状Ｒ（Ｓ端）から最長焦点距離
状Ｗ＜Ｌ端）へのズーミングのときに第４レンズ群（Ｉ
Ｖ）が倍率を増加させるように移動するので、ズーミン
グ作用を第２・第３レンズ群（Ｕ）（ＩＩＩ）と第４レ
ンズ群（ＩＶ）とに分担させることができる。従って、
各レンズ群の屈折力を比較的小さくしてもズーミングの
ための移動量を比較的小さくすることができ、かつ、構
成枚数も少なくすることができる。

（Ｃ）　　更に負の第２レンズ群（ｎ）が比較的弱い屈
折力によって構成されることにより、第３レンズ群（Ｉ
ＩＩ）、第４レンズ群（ＩＶ）も含めて、ズーミング中
に移動させられる各レンズ群がズーミング中にその横倍
率として一１倍から遠い倍率によって構成される。従っ
て、各レンズ群が比較的少ない構成枚数であるにもかか
わらず収差を良好に補正することができる。

以下、各条件（１）（２）について説明する０条件（１
）（２）は、バックフォーカスに制限条件のある例えば
−眼レフレックスカメラ用の望遠ズームレンズにおいて
、最短焦点距離状層（Ｓ端）の焦点距離が画面対角長の
２倍以内という比較的標準焦点距離領域に近い焦点互層
から始まって３倍程度のズーム比を有する簡単かつ高性
能な望遠ズームレンズ系を実現させるための条件である
。

条件（１）は、条件（２）に規定された範囲内でその下
限を越えると、−眼レフレックスカメラ用交換レンズと
してはバックフォーカスが不足するか、もしくは−眼レ
フレックスカメラ用交換レンズとして十分なバックフォ
ーカスを確保しようとすると、例えば第２レンズ群（Ｉ
Ｉ）の屈折力が強くなりすぎて、諸収差、特にズーミン
グ中の球面収差の変動を補正することが困雅となる。一
方、その上限を越えると本発明の目的とするコンパクト
性が損なわれる。

条件（２）は、条件（１）に規定された範囲内でその下
限を越えると、−眼レフレックスカメラ用交換レンズと
して十分なバックフォーカスを確保することが困難とな
り、逆に上限を越えると条件（１）と同様に本発明の目
的とするコンパクト性が損なわれる。

更に本発明においては、以下の条件をも満足することが
望ましい６ （３）　１・Ｏ＜ｆＩ／ｌ　ｆ■ｌ　＜２・０（４）　
　０．２＜ｆｓ１□ｚ／　ｌ　ｆ　　　　ｌ　＜２．　
Ｏｌｌ−２ 但し、ここで、ｆ　は第１レンズ群（１）の合成焦点距
離、ｒ　は第２レンズ群（Ｉｔ＞の合成焦点距離、■ ｆｓ、□、は最短焦点距離状態における第１レンズ群（
１）から第３レンズ群（ＩＩＩ）までの合成焦点距離、
「　　　は第３レンズ群の後群（Ｉｆｆ−２＞の焦点距
ｌｌ−２ 離である。

条件（３）は、本発明のズーム型式において、比較的簡
単な構成枚数であるにもかかわらず高性能を有する望遠
ズームレンズ系を実現するための条件である０条件（３
）の上限を越えると、第２レンズ群（■）以後のレンズ
群のうちで一１倍に近い横倍率で構成されるレンズ群が
できてしまい、収差を良好に補正するためには第２レン
ズ群（ｎ）以後のレンズ群の構成枚数が増加してしまう
か、もしくは構成枚数の増加を拒絶すると良好な収差補
正が困難となる。一方、条件（３）の下限を越えると第
２レンズ群（■）のズーミング中の変倍作用が極端に小
さくなり、本発明の目的とするズーム比が３倍程度のズ
ームレンズ系を実現しようとするとズーミングのために
移動させられる各レンズ群（Ｉｔ）の移動量が大きくな
りすぎるか、もしくは第３レンズ群（Ｉ［ｌ）及び第４
レンズ群（ＩＶ）への変倍作用の負担が大きくなりすぎ
て、変倍作用をバランス良く配することが不可能となり
良好な収差補正が困難となる。

条件（４）は、最短焦点距離状ｆｉ（Ｓ端）における望
遠タイプの前群と後群との屈折力のバランスを規定する
ものである。従って、条件（４）の上限を越えて第３レ
ンズ群の後群（ＩＩＩ−２）の屈折力が強くなると、望
遠タイプの前群に比べて後群の屈折力が強くなりすぎる
ので、正の歪曲を補正することが困難となる。逆に条件
（４）の下限を越えて第３レンズ群の後群（１−２）の
屈折力が弱くなるとコンパクト性を実現できなくなると
ともに、第４レンズ群（ＩＶ）の変倍作用も小さくなる
。

更にコンパクト性を実現しつつ高性能を得るためには、
第２レンズ群（Ｕ）を物体側から負の屈折力を有する前
群（ＩＩ−１）とそれに後続する後群（ＩＩ−２）とか
らなるように構成し、更に以下の条件を満足することが
望ましい。

（５）　　４．０＜Ｔ　　　　−ｆｓ／　ｌ　ｒ　　　
　ｌ　＜１６．０ｎ−１１１−１ 但し、ここで、Ｔ　　　は第２レンズ群の前群（ＩＩ−
１）と後群（Ｕ−２）との間の空気間隔、ｆ　　　は第
２レンズ群の前群（Ｈ−１＞の焦点距離である。

条件（５）は、レンズ系の全長をコンパクトに保ちつつ
最短焦点距離状態（Ｓ端）のコマ収差と中間焦点距離領
域のコマ収差とをバランス良く補正するための条件であ
る０条件（５）の上限を越えると、全長をコンパクトに
保つことが困難となり、同時に最短焦点距離状ｆｌ（Ｓ
端）における外方性のコマ収差の発生が凹著となる。逆
に、条件（５）の下限を越えると、中間焦点距離領域に
おける内方性のコマ収差の発生が困難となる。

望遠系のズームレンズにおいては、軸上色収差の補正が
重要となるが、近軸的な軸上色収差は良好に補正されて
いても球面収差の色による差が大きいと結像性能に悪影
響を与えることがあり、これが特に最長焦点距離状１（
Ｌ端）で問題となる。

本発明のズームレンズ系においては、第３レンズ群（Ｉ
ＩＩ）が最も強い正の屈折力を有するので、この第３レ
ンズ群（ＩＩＩ）を球面収差の色による差を小さくする
のに有効な形状としておくことが望ましい。

そこで、本発明のズームレンズ系においては、第３レン
ズ群のｆｅ群（Ｉ［ｌ−２）に負メニスカスレンズを少
なくとも１枚含むとともに、加えて次の条件を満足する
ことが望ましい。

（６）　（シー）＜３５ （７）　　０．１＜ｆ　　　　／１（ｆ−）　　　　Ｉ
＜０．６１［１−２１１１−２ 但し、ここで、（シー）　　　は第３レンズ群の後ｍ−
２ 群（１−２＞中の負メニスカスレンズのアツベ数、ｆ　
　　は第３レンズ群の後群（ＩＩＩ−２）の焦点圧［１
−２ 離、（ｆ−）　　　　は第３レンズ群の後群（ＩＩＩ　
−２）Ｉ［［−２ 中の負メニスカスレンズの焦点距離である。

条件（６）及び（７）は近軸的軸上色収差を良好に保ち
つつ球面収差の色による差を良好に補正するための条件
である０条件（６）を満足しなくなると近軸的軸上色収
差の補正が困難となり、これを補正しようとすると球面
収差の色による差が大きくなって特に最長焦点距離状Ｒ
（Ｌ端）でｇ線の球面収差がｄ線の球面収差に対してオ
ーバーな形状となる。

更に、条件（７）の下限を越えると、ｇ線の球面収差が
ｄ線の球面収差に対してアンダーな形状となる傾向が強
くなり、ｄ線の球面収差に対してオーバーな形状となる
傾向が強くなる。

以下、本発明の実施例を示すが、各実施例における条件
（１）〜（７）のパラメータに関する値はまとめて第１
表に示す。

［実施例１］ ｆ＝７２．５〜１２０．０〜２０４．ＯＦＮＯ＝３．６
〜４．３〜４．６５曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折
率（Ｎｃｌ）　　アツベ数（νｄ）２、ｄ＝１１ソ、４
４／　′＋＋１１υ、４４１〜１１ピ、４４１曲率半径
　　　軸上面間隔　　屈折率（Ｎｄ）　　アツベ数（ν
ｄ）［実施例３］ ｆ＝７２．５〜１２０．０〜２０４．ＯＦＮＯ＝３．６
〜４．３〜４．６５曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折
率（Ｎｄ）　　アツベ数（νｄ）ｒ２ｏ４ｔ１．／／Ｊ Σｄ＝１２０．３００〜１２０．３００〜１２０．３０
０曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折率（Ｎｄ）　　ア
ツベ数（νｄ）曲率半径　　　軸上面間隔　　屈折率（
Ｎｄ）　　ア・７ベ数（νｄ）曲率半径　　　軸上面間
隔　　屈折率（Ｎｄ）　　ア・ｙべ数（νｄ）Σｄ＝１
２２．２６４〜１２２．２６４〜１２２．２６４が−１
−人

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるズームレンズ系のＭ短焦点距離
状態における各レンズ群の配置及び最長焦点距離状態へ
の各レンズ群の移動を示す模式図、第２．４，６，８．
１０，１２．１４図はそれぞれ本発明実施ＰＡ１〜７の
最短焦点距離状態における各レンズ群の配置及び最長焦
点距離状態への移動を示すレンズ断面図、第３．５，７
，９，１１．１３．１５図はそれぞれ本発明実施例１〜
７の最短焦点距離状態、中間焦点距離状！ぶ及び最長焦
点距離状態の各収差と示す収差図、第１６図及び第１７
図は従来のズームレンズ系の最短焦点距離状態における
各レンズ群の配置及び最長焦点距離状態への各レンズ群
の移動を示す模式図である。 （Ｉ）：第１レンズ群、 （■）：第２レンズ群、 （■）：第３レンズ群、 （■）：第４レンズ群。 以上 出願人　ミノルタカメラ株式会社 第１図 纂２　図 第４図 第６　図 第１２図 第１４図 第１６図 第１７図 手続補正書 昭和６３年　１月２９日 昭和６１年特許願第２５８７６８号 ２、発明の名称 コンパクトなズームレンズ系 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 住所　大阪市東区安土町２丁目３０番地　大阪国際ビル
名称　（６０’７）　　　ミノルタカメラ株式会社自発
補正 ５、補正の対象 （１）明ａ書の「特許請求の範囲」の欄（２）明細書の
「発明の詳細な説明」の欄６、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」を別紙のように補正
する。 （２）明細書第１１頁第１１行、 ’　　０．２　＜ｆｓ＋２ｉ／　ｌ　ｆ　　　　ｌ　＜
２．０■−２」 とあるのを、 ’　　０．２＜ｆｓ＋２ａ／Ｉｆ　　ｌ＜２．０■　　
　　　　　　　」 と補正する。 （３）明細書第１１頁第１６行〜第１７行、「ｆ　　　
は第３レンズ群の後群（１−２＞の」とあるのを、 （４）明細書第１−２頁第２０行、「第３レンズ群の後
群（ＩＩＩ−２）の」とあるのを、「第４レンズ群（Ｉ
Ｙ）の」と補正する。 （５）明細書第１３頁第３行〜第４行、「第３レンズ群
の後群（ＩＩＩ−２）の」とあるのを、「第４レンズ群
（■）の」と補正する。 以上 出願人　ミノルタカメラ株式会社 補正特許請求の範囲 １、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、及び負の屈折力を有する第４レンズ群
からなり、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態への
ズーミングのために、第１レンズ群が第２レンズ群との
空気間隔を増加させるように物体側へ移動させられると
ともに、第４レンズ群が第３レンズ群との空気間隔を減
少させるように物体側へ移動させられ、第３レンズ群は
物体側から順に負の屈折力を有する前群と正の屈折力を
有する後群とからなるとともに、更に以下の条件を満足
することを特徴とするコンパクトなズームレンズ系： ０．２＜Ｔ　　　　／Ｔ　　　＜０．５トＩ　　ｌｌｌ ０．３５＜ｆｓ／Ｉｆ　　　　ｌ＜１．１５但し、ここ
で。 Ｔ■；第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面の
頂点から最も像側のレンズの像側面の頂点までの距離、 Ｔ　　　；第３レンズ群の前群と後群との空気ｎ−１ 間隔、 ｆ　　　；第３レンズ群の前群の焦点距離、Ｉ［１−１ ｆｓ；最短焦点距離状態における全系の焦点距離、であ
る。 ２、更に以下の条件を満足することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のコンパクトなズームレンズ系； １．０＜ｆ■／Ｉｆ■ｌ＜２．０ ０　、２　＜ｆｓ１□ｓ／　ｌ　ｒ　　ｌ　＜　２　、
０■ 但し、ここで、 「　；第１レンズ群の合成焦点距離、 ■ ｆ　；第２レンズ群の合成焦点距離、 ■ ｆ９１２ｘ：最短焦点距離状態における第１レンズから
第３レンズ群までの合成焦点距離、ｆ　；第４レンズ群
の合成焦点距離、 ■ である。 ３、第２レンズ群は、物体側に配置され負の屈折力を有
する前群と、その像側に配置される後群とからなり、更
に以下の条件を満足することを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のコンパクトなズームレンズ系： ４．０＜Ｔ　　　　−ｆｓ／Ｉｆ　　　　ｌ＜１６．０
但し、ここで、 Ｔ　　　；第２レンズ群の前群と後群との間のｆｆ−１ 空気間隔、 ｒ　　　；第２レンズ群の前群の焦点距離、ｆｆ−１ である。 ４、第３レンズ群の後群に少なくとも１枚の負メニスカ
スレンズを含み、更に以下の条件を満足することを特徴
とする特許請求の範囲第３項記載のコンパクトなズーム
レンズ系： （シー）＜３５ ０、１＜ｆ　　　　／ｌ　（１）　　　　１　＜０．６
Ｉ［［−２１−２ 但し、ここで、 （シー）　　　；第３レンズ群の後群中の負メニスカス
レンズのアラへ数、 ｆ　　　；第３レンズ群の後群の焦点距離、ｆｆ［−２ ＜ｒ−＞　　　　；第３レンズ群の後群中の負メニス１
［［−２ カスレンズの焦点距離、 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、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、及び負の屈折力を有する第４レンズ群
   からなり、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態への
   ズーミングのために、第１レンズ群が第２レンズ群との
   空気間隔を増加させるように物体側へ移動させられると
   ともに第４レンズ群が第３レンズ群との空気間隔を減少
   させるように物体側へ移動させられ、第３レンズ群は物
   体側から順に負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有
   する後群とからなるとともに、更に以下の条件を満足す
   ることを特徴とするコンパクトなズームレンズ系： ０．２＜Ｔ＿III＿−＿１／Ｔ＿III＜０．５ ０．３５＜ｆｓ／｜ｆ＿III＿−＿１｜＜１．１５但し
   、ここで、 Ｔ＿III；第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側
   面の頂点から最も像側のレンズの像側 面の頂点までの距離、 Ｔ＿III＿−＿１；第３レンズ群の前群と後群との空気
   間隔、 ｆ＿III＿−＿１；第３レンズ群の前群の焦点距離、ｆ
   ｓ；最短焦点距離状態における全系の焦点距離、 である。 ２、更に以下の条件を満足することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のコンパクトなズームレンズ系； １．０＜ｆ＿ I ／｜ｆ＿II｜＜２．０ ０．２＜ｆｓ＿１＿２＿３／｜ｆ＿III＿−＿２｜＜２
   ．０但し、ここで、 ｆ＿ I ；第１レンズ群の合成焦点距離、 ｆ＿II；第２レンズ群の合成焦点距離、 ｆｓ＿１＿２＿３；最短焦点距離状態における第１レン
   ズ群から第３レンズ群までの合成焦点距離、 ｆ＿III＿−＿２；第３レンズ群の後群の焦点距離、で
   ある。 ３、第２レンズ群は、物体側に配置され負の屈折力を有
   する前群と、その像側に配置される後群とからなり、更
   に以下の条件を満足することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載のコンパクトなズームレンズ系： ４．０＜Ｔ＿II＿−＿１・ｆｓ／｜ｆ＿II＿−＿１｜＜
   １６．０但し、ここで、 Ｔ＿II＿−＿１；第２レンズ群の前群と後群との間の空
   気間隔、 ｆ＿II＿−＿１；第２レンズ群の前群の焦点距離、であ
   る。 ４、第３レンズ群の後群に少なくとも１枚の負メニスカ
   スレンズを含み、更に以下の条件を満足することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載のコンパクトなズーム
   レンズ系： （ν＿−）＿III＿−＿２＜３５ ０．１＜ｆ＿III＿−＿２／｜（ｆ＿−）＿III＿−＿２
   ｜＜０．６但し、ここで、 （ν＿−）＿III＿−＿２；第３レンズ群の後群中の負
   メニスカスレンズのアッベ数、 ｆ＿III＿−＿２；第３レンズ群の後群の焦点距離、（
   ｆ＿−）＿III＿−＿２；第３レンズ群の後群中の負メ
   ニスカスレンズの焦点距離、 である。