JPS63183413A - プラスチツクレンズを有したズ−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） 本発明はプラスチックレンズを有したズームレンズに関
し、特に大口径でしかも全変倍範囲にわたり良好なる光
学性能を有した写真用カメラやビデオカメラ等に好適な
小型軽量のプラスチックレンズを有したズームレンズに
関するものである。

（従来の技術） 従来より写真用カメラやビデオカメラ等には大口径、高
変倍でしかも高い光学性能を有した小型軽量のズームレ
ンズか要求されている。

このうちビデオカメラでは撮像素子か比較的低感度であ
る為に、なるべく大口径比でしかも持ち歩きが容易の小
型軽量のズームレンズが要求されている。

現在ビデオカメラ用の撮像管にはコンパクト性と画質の
２つの観点から２／３インチ管が多く使用されている。

又操作性の良さや小型化がより可能な点から８ミリビデ
オカメラが序々に使用されてきている。これらに使用さ
れる撮像管には画質を良好に維持しつつ、より一層の小
型化が要求されており、最近１／２インチ管や１／２イ
ンチ撮像板か採用されつつある。

２／３インヂ管を使用するビデオカメラにおいてはズー
ムレンズの明るさはＦｌ１．４程度あれば良かったか、
１／２インチ管を使用する場合には２／３インチ管に比
べて撮像面の面積が約半分になってくるので、ズームレ
ンズの明るさはＦｌ１．２程度であることが必要となっ
てくる。

このような大口径比のズームレンズは例えば特開昭６０
−５１８１３号公報で提案されている。

又レンズ系全体の軽量化を図るには多くの場合全体の１
／２以上の重さを占める物体側の第１群の軽量化を図る
のか最も効果的である。

しかしながら単にレンズ枚数を減らしたりして軽量化を
図ろうとすると画面中心の球面収差や画面周辺にかけて
のコマ収差やサジタルハロー収差等の高次の収差か多く
発生し、高い光学性能を得るのか難しくなってくる。

（発明か解決しようとする問題点） 本発明はレンズ系全体の重量の大きな割合を占める第１
群の各レンズを比重の小さなプラスチック材より構成す
ることによりレンズ系全体の軽量化を図りつつ、口径比
がＦｌ、２程度、変倍比６程度の全変倍範囲にわたり高
い光学性能を有するプラスチックレンズを有したズーム
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） 物体側より順に合焦用の正の屈折力の第１群、変倍機能
を有する負の屈折力の第２群、変倍により変動する像面
な補正する負の屈折力の第３群そして結像機能を有する
正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、前記第１
群は物体側に比べ像面側に強い屈折力を有する負の屈折
力の第１１レンズ、像面側に比べ物体側に強い屈折力を
有する両レンズ面が凸面の第１２レンズそして同じく像
面側に比べ物体側に強い屈折力を有する両しンズ面が凸
面の第１３レンズの材質がいずれもプラスデックより成
る３つのレンズから成り、かつ該第１群の少なくとも１
つのレンズ面を非球面より構成したことである。

（実施例） 第１図は本発明の数値実施例１のレンズ断面図である。

図中１は合焦用の正の屈折力の第１群、■は変倍用の負
の屈折力の第２群、■は変倍に伴い変動する像面な補正
する為の負の屈折力の第３群、■は固定の結像機能を有
する正の屈折力の第４ｍである。

本実施例ではこのような４つのレンズ群を有するズーム
タイプにおいて第１群のレンズ構成を前述の如く設定す
ることによりレンズ系全体の軽量化を図りつつ大［Ｊ径
比化及び高変倍化に伴う収差補正を良好に行い全変倍範
囲にわたり高い光学性能を得ている。

特に本実施例では第１群を全てプラスチックレンズより
構成しレンズ系全体の軽量化を図りつつ、プラスチック
材質の屈折率が低い為に生しやすい諸収差、例えば望遠
側における球面収差やコマ収差を第１群のうちの少なく
とも１つのレンズ面を非球面とすることにより良好に補
正している。

又本実施例において更に画面全体の光学性能の向上を図
りつつレンズ系全体の小型化を図るには次の諸条件を満
足させるほうが良い。

前記第１３レンズの物体側のレンズ面を非球面より構成
し、前記第ルンズの像面側のレンズ面の曲率半径なＲ２
、前記第１３レンズの近軸焦点距離をｆ１３、前記第１
群の焦点距離をＦ１としたとき ０．７２　＜　　Ｒ２／　Ｆｌ　＜　　０．７８　　・
・・・・・（１）１．１　　　＜　　ｆ１３　／　Ｆｌ
＜　　　１．２　　　　・・・・・・（２）なる条件を
満足することである。

条件式（１）は第１１レンズの像面側のレンズ面の負の
屈折力に関し、主にコマ収差と望遠側での球面収差そし
て色収差を良好に補正する為のものである。上限値を越
えて負の屈折力が弱まってくると望遠側での球面収差と
色収差が補正不足となり又下限値を越えて負の屈折力が
強くなってくると逆に望遠側での球面収差と色収差か補
正過剰となり、かつコマ収差を全体的にバランス良く補
正するのか難しくなってくる。

条件式（２）は非球面を有する第１３レンズの近軸トの
正の屈折力に関し、主に望遠側での球面収差を良好に補
正する為のものである。上限値を越えて正の屈折力か弱
くなりすぎると望遠側での球面収差が補正不足となり、
又下限値を越えて正の屈折力か強くなりすぎると逆に補
正過剰となってくる。

又本実施例において正の屈折力の第１３レンズの凸面に
施す非球面形状としては凸面の曲率半径をＲＡＳＰ、４
次、６次、８次、１０次の非球面係数を各々Ｂ、Ｃ，Ｄ
、Ｅ、全系の広角端における焦点距離なｆｗとしたとき の如く設定するのが全変倍範囲にわたり良好なる収差補
正を達成し、特に望遠側での光学性能を良好に維持する
のに好ましい。

条件式（３）のうち１つの条件でも外れると全変倍範囲
にわたり諸収差をバランス良く補正するのが難しくなっ
てくる。特に望遠側における球面収差を良好に補正する
のか難しくなってくる。

更に本実施例において画面全体の諸収差をバランス良く
補正する為には第４群を物体側より順に両レンズ面が凸
面の２つの正レンズ、像面側に凸面を向けた負レンズ、
物体側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向けた
メニスカス状の負レンズ、像面側に凸面を向けたメニス
カス状の正レンズそして正レンズより構成するのが良い
。

次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてＲ
ｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉ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
の屈折率とアツベ数である。

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Ｒを近軸曲率半径、Ａ　、　１１
　、　Ｃ、Ｄ　、　Ｅを各々非球面係数としたときなる
式で表わしている。

尚Ｒ３１，Ｒ３２はフィルター、フェースプレート等の
平行平面板である。

数値実施例Ｉ Ｆ＝１〜５．７　　ＦＮｏ＝Ｉ：１．２　２ω＝　４８
．６〜９Ｒ］＝−１２１，２８５７Ｄ　Ｉ＝　０．３１
６１　Ｎ　Ｉ＝１．５８３５０ν　］＝２９．８Ｒ２＝
　　　　３．８５３０　　Ｄ　　２＝　　０．０２８２
Ｒ３＝　　３．９２６：］　Ｄ　３＝　１．５２４０　
Ｎ　２＝１．４９＋７１シ２＝５７．４Ｒ４＝　　　−
９，８０６００４＝　　０．０１６９Ｒ５−非球面　Ｄ
　５＝　１．２９８２　Ｎ　３＝１．４９１７］　シ３
−５７．４Ｒ６＝　−１８，００９６Ｄ　６−　可変Ｒ
７＝　　１０．２２８７０７＝　０．１１２９　Ｎ　４
＝１．７７２５０　ｖ　４＝４９．６ｎ　　８＝　　　
　１．５９１１　０　８−　０．’４３５５Ｒ９＝　　
−１，９９８２０９＝　０．１１２９　Ｎ　５＝１．７
３５００シ５＝４９．８Ｒ］０＝　　１．９９９０　Ｄ
］０＝　０．３６１３　Ｎ　６＝１．８４６６６シ６＝
２３．９Ｒ１１＝　−３６，１３８５０１１−可変ｌ１
２＝　　−２，４８４７ＤＩ２＝　０．１１２９　Ｎ　
７＝１．６９６８０シフ＝５５．５１１１３＝　−３１
，６１８２Ｄ］３＝　　可変ＲＩ４＝　　７．１９１！
　ＤＩ４＝　０．４７４１　Ｎ　８＝１．７］３００シ
Ｂ＝５３．８ＲＩ５＝　　−２，８９１７ＤＩ５＝　０
．０２２６ＲＩ６−　　（１）　　ＤＩ６＝　０．６７
７３　Ｎ　９＝］、５１６３３シ９＝６Ｃ１１１１７−
（１）　　　　ＤＩ７＝　　０．５４１９旧８＝（絞り
）　ＤＩ８＝　０．２３１４ＲＩ９＝　　　　４．５８
２７　　Ｄ１９＝　　０．３３８７　　Ｎｌ０＝１．７
４４００　　ｖ　１ｏ＝４４．７Ｒ２０＝　　−２０，
５９１１０２０＝　　０．３２２９Ｒ２］＝　　−２，
０４９３０２１＝　０．１１２９　Ｎ！＋＝］、１１４
６６６シ］１＝２３．９Ｒ２２＝　　−５，２９＋９　
Ｄ２２＝　０．０１６９Ｒ２３＝　　２．３１４１０２
３＝　０．４４０３　Ｎ１２＝１．６９５８０シ１２＝
５５．５Ｒ２４＝　　　５９．６４８２　　Ｄ２４＝　
　０．９７４３１１２５＝　　４．２０８００２５＝　
０．１２４２　Ｎｌ３＝１．８０５１８　ｖ　１３＝２
５．４Ｒ２６＝　　　　１．３９６８　　Ｄ２６＝　　
０．３０４８ｎ２７＝　　−７，５１８００２７−０，
２８２２Ｎ＋４−１．５１６３３　Ｖ１４＝６４．１Ｒ
２Ｂ−−２，２４９６Ｄ２Ｂ−０，（１１６９Ｒ２９＝
　　　１．７５２８　Ｄ２９−０．４７４１８］５＝１
．７２０００　　シ１５−５０．２Ｒ３０−−３８，７
３５７Ｄ３０−　０．２２５８１１３１−　　　ｏｏ　
　　０３１−０．６２０９　Ｎ＋６＝１．５１ｆｉ３３
　Ｚ／１６−６４．１Ｒ３２−ω 非球面係数 １１５　　＝　　３．’１５０５ ＩＩ　　＝　−１，３９６４３ｘ　１Ｏ−３Ｃ−−１，
２８４６９ｘ　　１０−’ Ｄ　　−−１，９７５６０ｘ　　１Ｏ−６Ｆ、　　−−
７，９６６９７ｘ　１０−７数値実施例２ Ｆ−１〜５．７　　ＦＮｏＪ：１．２　２ω−４８，６
〜９Ｒ１＝−１２６，０４４６Ｄ　　Ｉ−０，２７０９
Ｎ　　ｌ＝］、５８３５０　　ν　１＝２９．８Ｒ２＝
　　　　３．８５８５　０　２＝　　０．０２８２Ｒ３
＝　　　３．９３５２　０　３−　１．５２４０　　Ｎ
　　２＝１．４９１７］　　ｖ　　２＝５７．４８　４
＝　　　−９，３９３７Ｄ　　４−　０．（１１６９Ｒ
５＝　　非球面　Ｄ　５＝　１．３５４７８３＝１．４
９１７１シ３＝５７．４Ｒ６−−１９，３８０５０６−
可変 Ｒ７＝　　１０．２２８７０７＝　０．１１２９　Ｎ　
４−１．７７２５０ν４＝４９．６Ｒ８＝　　　　］、
５９ＨＤ　　Ｂ−０，４３５５Ｒ９＝　　−１，９９８
２０９＝　０．１１２９　Ｎ　５＝１．７３５００シ５
＝４９．８８１Ｏ＝　　　　１．９９９０　　ＤｌＯ＝
　　０．３６］３　８　６＝１．８４６６６　　ｖ　　
６＝２３．９Ｒ１１＝　−３６，１３８５Ｄｌｌ＝　　
可変Ｒ１２＝　　−２，４８４７ｎ１２＝　０．１１２
９　Ｎ　７＝１．６９６８０シアー５５．５８１３＝　
−３１，６１８２Ｄ１３−　可変Ｒ］４−　　　７．１
９１１　　ｎ１４＝　　０．４７４１　　Ｎ　　８−１
．７１３００　　ν　８−５３．８Ｒ１５＝　　　−２
，８９１７０１５−０，０２２６Ｒ１６＝　　　　ｏｏ
　　　　　ｎ１６＝　　０．６７７３　　Ｎ　　９＝１
．５］６３３　　ｖ　　９−６４．ｌＲ１７＝　　　ω
　　　　ｎ１７＝　　０．５４１９Ｒ１８＝　　（絞り
）　０１８−０．２３１４ＲＩ９＝　　　４．５８２７
　０１９−　０．３３８７　　Ｎ１０＝１．７４４００
　　シ１ｏ＝４４．７Ｒ２０＝　　−２０，５９１１ｎ
２０＝　　０．３２２９Ｒ２１−−２，０４９３０２１
−０，１１２９８１１−１，８４６６６ν］Ｉ＝２３．
９Ｒ２２＝　　−５，２９１９０２２＝　０．０１６９
Ｒ２３＝　　　　２．３１４１　　ｎ２３＝　　０．４
４０３　８＋２−１．６９６８０　　ν１２＝５５．５
８２４＝　　　５９．６４８２　０２４＝　　０．９７
４３Ｒ２５＝　　４．２０８００２５−０．１２４２　
Ｎ＋３＝１．８０５］８ν１３＝２５．４Ｒ２６＝　　
　　１．３９６８　　Ｄ２６−　０．３０４６Ｒ２７−
−７，５１８００２７＝　　０．２８２２　　Ｎｌ４＝
１．５１６３３　　シ１４＝６４．ｌＲ２８＝　　−２
，２４９６ｎ２８＝　０．０１６９Ｒ２９−１，７５２
８０２９−ｉ）、４７４１　　Ｎ＋５＝］、７２０１）
０　　ν１５＝５０．２Ｒ３０−−３８，７３５７Ｄ３
Ｑ＝　　０．２２５８Ｒ３１−ｏｏ　　　　ｎ３１＝　
　０．６２０９　　Ｎ１６＝１．５１６３３　　ｖ　１
Ｂ−６４，１０３２−ω ７１１球面係数 １鬼５　　　＝　　　３．４５９９ ０−−１，３４０６３ｘ１０−３ Ｃ−−９，４６０３７ｘ　　１０−’ Ｄ　　＝　−８，８２４２９Ｘ　　１０−６数値実施例
３ Ｆ＝１〜５．７　　ＦＮＯ＝１：１．２　２（、ｌ＝　
４８．６〜９ＲＩ＝　−７３，３６８３Ｄ　Ｉ−０，２
２５８Ｎ　Ｉ＝１．５８３５０ν　］＝２９．ｌｌＲ２
＝　　３．８’１９０　Ｄ　２−０．０２８２Ｒ３＝　
　３．９６７００３−１．５８０５　Ｎ　２＝１．４９
］７１　ｖ　２＝５７．４Ｒ４−非球面　Ｄ　４−０．
０１６９ Ｒ５＝　　非球面　Ｄ　５−１．３５４７　Ｎ　３＝］
、４９］７］　シ３＝５７．４Ｒ６＝　−１１，２，５
６９０６＝　　可変Ｒ７＝　　１０．２２１１７　Ｄ　
７−０．１１２９　Ｎ　４＝］、７７２５０ν４＝４９
．６８８＝　　１．５９１１　Ｄ　Ｂ＝　０．４３５５
Ｒ９＝　　−Ｌ９９ｇ２　Ｄ　９＝　０．月２９　Ｎ　
５＝３．７３５００シ５＝４９．８Ｒ］Ｏ＝　　１．９
９９００１０＝　０．３６１３　Ｎ　６＝１．８４６６
６シ６＝２３．９Ｒ月＝　−３６，１３Ｊ３５　Ｄｌｌ
−可変Ｒ］２＝　　−２，４８４７Ｄ］２＝　０．１１
２９８７＝１．６９６８０シフ＝５５．５Ｒ１３＝　−
３１，６１１１１２Ｄ］３＝　　可変ＲＩ４＝　　７．
１９１１０１４＝　０．４７４１　Ｎ　８＝］、７１３
００シ８＝５３．８ＩＩＪ５＝　　−２，８９１７ｎ１
５＝　０．０２２６Ｒ１６＝　　　ω　　０１６−０．
６７７３　Ｎ　９＝１．５１６３３シ９＝６４．１■１
７＝　　　ω　　ｎ１７＝　０．５４１９ＲＩ８＝　　
（絞り）　ＤＩ８＝　０．２３１４旧９＝　　４．５８
２７　ＤＩ９＝　０．３３８７　Ｎ１０＝１．７４４０
０シ］０＝４４．７Ｒ２０＝　−２０，５９１１０２０
＝　０．３２２９Ｒ２１＝　　−２，０４９３Ｄ２１−
０．１１２９　ＮＩ］＝１．８４６６６　Ｚ／ｌ］＝２
３．９Ｒ２２＝　　−５，２９１９０２２＝　０．０１
６９Ｒ２３＝　　２．３１４１０２３−０．４４０３　
Ｎ１２＝１．６９６８０ν１２＝５５．５Ｒ２４＝　　
５９．６４８２０２４＝　０．９７４３Ｒ２５＝　　４
．２０８０　ｎ２５＝　０．１２４２　Ｎ＋３＝］、８
０５］８ν１３＝２５．４Ｒ２６＝　　１．３９６８０
２６＝　０．３０４６Ｒ２７＝　　　−７，５１８００
２７＝　　０．２８２２　　Ｎ１４−１．５１６３３　
　シ１４＝６４．ｌＲ２８＝　　　−２，２４９６Ｄ２
８＝　　０．０１６９Ｒ２９＝　　　　１．７５２８　
０２９＝　　０．４７４１．Ｎ１５−１．７２０００　
　シ１５−５０．２８３０＝　　−３８，７３５７０３
０＝　　０．２２５８Ｒ３１＝　　　■　　　　Ｄ３］
＝　　０．１ｉ２０９　　ＮＩｆｉ＝１．５１６３３　
　シ１６−６４．］Ｒ３２＝　　　（１） 非球面係数 Ｒ４＝　−９，８８２４８５−３，７７７１１Ｉ　　−
１，２４２２２Ｘ　　１Ｏ−３Ｂ　　−−５，３８３４
９Ｘ　　１０−’Ｃ＝　　５．２］５６７ｘ　　１Ｏ−
５Ｃ−−１，６２５２７Ｘ　　１Ｏ−５Ｄ　　＝　−１
，３９５７３Ｘ　　１Ｏ−５Ｄ　　−−１，６８８６８
Ｘ　　１Ｏ−８Ｅ　　＝　　７．９４９６９Ｘ　　１０
−’　　　Ｅ　　−−７，７６１５９Ｘ　　１０−８（
発明の効果） 以上のように第１群の３つのレンズを全て所定形状のプ
ラスチック材より構成し、そのうち少なくとも１つのレ
ンズ面を非球面とすることにより、レンズ系全体の軽量
化を図り、しかもＦナンバー１．２という大口径比化を
図った高い光学性能を有するプラスチックレンズを有し
たズームレンズを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の数値実施例１のレンズ断面図、第２．
第３．第４図は本発明の数値実施例１．２．３の諸収差
図である。収差図において（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（
Ｃ）は順に広角端、中間、望遠端での収差図である。図
中Ｉ、　ＩＩ、　ｍ、　ｒＶは第１．第２゜第３．第４
群、ｄはｄ線、ｇはｇ線、ΔＭはメリディオナル像面、
ΔＳはサジタル像面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側より順に合焦用の正の屈折力の第１群、変
   倍機能を有する負の屈折力の第２群、変倍により変動す
   る像面を補正する負の屈折力の第３群そして結像機能を
   有する正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、前
   記第１群は物体側に比べ像面側に強い屈折力を有する負
   の屈折力の第１１レンズ、像面側に比べ物体側に強い屈
   折力を有する両レンズ面が凸面の第１２レンズそして同
   じく像面側に比べ物体側に強い屈折力を有する両レンズ
   面が凸面の第１３レンズの材質がいずれもプラスチック
   より成る３つのレンズから成り、かつ該第１群の少なく
   とも１つのレンズ面を非球面より構成したことを特徴と
   するプラスチックレンズを有したズームレンズ。 （２）前記第１３レンズの物体側のレンズ面を非球面よ
   り構成し、前記第１１レンズの像面側のレンズ面の曲率
   半径をＲ２、前記第１３レンズの近軸焦点距離をｆ１３
   、前記第１群の焦点距離をＦ１としたとき ０．７２＜Ｒ２／Ｆ１＜０．７８ １．１＜ｆ１３／Ｆ１＜１．２ なる条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のプラスチックレンズを有したズームレンズ。