JP2676384B2 - コンパクトなズームレンズ - Google Patents

コンパクトなズームレンズ

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JP2676384B2
JP2676384B2 JP63222505A JP22250588A JP2676384B2 JP 2676384 B2 JP2676384 B2 JP 2676384B2 JP 63222505 A JP63222505 A JP 63222505A JP 22250588 A JP22250588 A JP 22250588A JP 2676384 B2 JP2676384 B2 JP 2676384B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はコンパクトなズームレンズ、特に、レンズ
シャッターカメラに適した、ズーム比の大きい広角ズー
ムレンズに関する。
(従来技術) 現在レンズシャッターカメラに於てもズームレンズを
搭載する機種が増えており、コンパクト性を維持したま
まで大ズーム比を有するシャッターカメラ用ズームレン
ズの要求が強くなっている。また使用者の要求に応える
ためには、ズーム比を大きくする場合に、長焦点化だけ
ではなく、広角域をカバーすることも必要であると考え
られる。
従来レンズシャッターカメラ用の小型のズームレンズ
として、例えば特開昭56−128911号によって知られるよ
うに、正負の2レンズ群で構成され、これらのレンズ群
の間隔を変化させることによって変倍する2群ズームが
知られている。しかし、このタイプのズームレンズで例
えば3倍程度のズーム比を得ようとすると、第2群にお
ける倍率変化及び軸外光束の通過位置の変化が大きく収
差補正上無理があった。
また特開昭63−43115号に記載された4群構成のズー
ムレンズは、広角端の全長を小としながら3倍近いズー
ム比を得ているが、負の第2レンズ群のパワーが比較的
強いため、60度を超える画角を得ようとすると、負の歪
曲収差が大きくなることが予測される。
一方、一眼レフカメラ用のズームレンズでは、例えば
特開昭58−79213号に記載されたレンズは、物体側から
順に負、正、負の3群構成のズームレンズであって、広
角域をカバーし、3倍程度のズーム比を有しているが、
一眼レフカメラ用に必要な長いバックフォーカスを得て
いるため、レンズシャッターカメラ用としてコンパクト
とは言えない。
(この発明が解決しようとする問題点) この発明は、広角端での焦点距離が画面の対角長より
短く、2倍以上のズーム比を有し、良好な結像性能を保
ちながら、レンズシャッターカメラに搭載するに適した
コンパクトなズームレンズを提供しようとするものであ
る。
(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、物体側から順に、第1レ
ンズ群は負の屈折力を有し、第2レンズ群と第3レンズ
群との合成系は正の屈折力を有し、第4レンズ群は負の
屈折力を有する4群構成のズームレンズであって、第1
レンズ群と第2レンズ群との間隔及び第3レンズ群と第
4レンズ群との間隔および第1レンズ群から第4レンズ
群までの距離が共に、広角端においてより望遠端におい
て小となり、かつ、以下の条件を満たすことを特徴とす
る。
1.1<Z4/(Z2・Z3)<2.2 …… (1−m4w)f4/fw<0.60 …… ただし、 Z2=m2T/m2W Z3=m3T/m3W Z4=m4T/m4W m2W:広角端における第2レンズ群の横倍率 m2T:望遠端における第2レンズ群の横倍率 m3W:広角端における第3レンズ群の横倍率 m3T:望遠端における第3レンズ群の横倍率 m4W:広角端における第4レンズ群の横倍率 m4T:望遠端における第4レンズ群の横倍率 f4:第4レンズ群の焦点距離 fW:広角端における全系の焦点距離 また、このズームレンズは、具体的には以下の構成と
することが望ましい。
第1レンズ群は物体側から順に負レンズ、正レンズの
順に配列されたレンズを含み、第4レンズ群は物体側か
ら正レンズ、負レンズの順に配列されたレンズを含み、
かつ以下の条件を満たす。1N1P>5 …… (2P3P)/2<1.7 ……4N4P>10 …… ただしiP :第iレンズ群中の正レンズのアツベ数の平均値iN :第iレンズ群中の負レンズのアツベ数の平均値iP :第iレンズ群中の正レンズの屈折率の平均値 更にこの発明のズームレンズは以下の条件を満たすこ
とがより望ましい。
0.6<ra/fW<1.2 …… −4.1<(rc+rb)/(rc−rb)<−1.2 …… ただし ra:第1レンズ群中の最も像側の正レンズの物体側面の
曲率半径 rb,rc:第4レンズ群中の最も物体側の正レンズのそれぞ
れ物体側面、像側面の曲率半径 である。
(作用) 以下にこの発明のズームレンズの基本的な構成及び各
条件式の意味を説明する。
まずこの発明のズームレンズは両端に配される第1レ
ンズ群と第4レンズ群が共に負の屈折力を有し、かつ第
1レンズ群と第2レンズ群との間隔及び第3レンズ群と
第4レンズ群との間隔が共に、広角端に於てより望遠端
に於て小となるため、ズーミングに際してパワー配置の
対称性が良く維持される。この対称性により歪曲収差を
はじめとする軸外収差が補正し易くなっている。また、
第1レンズ群が負の屈折力を有するため、これが正屈折
力であるタイプに比べ前玉径を小さくできることとあい
まって、コンパクトな構成を有しながら広角化しやすい
特質を備えている。
次にこの発明のズームレンズの広角端から望遠端への
各レンズ群の移動において、第2レンズ群と第3レンズ
群の少なくとも一方と第4レンズ群とが増倍作用を分担
するため、2群ズームでは得がたい大きな変倍比を得る
ことができる。また第2レンズ群と第3レンズ群との間
隔の変化により、ズーミングにおける収差変動を補正す
る自由度を得ている。
条件式は各レンズ群の変倍作用をバランス良く分担
させる条件であって、短いレンズ全長と大ズーム比を両
立させるものである。例えば従来の物体側から順に負の
屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負
の屈折力の第3レンズ群からなる一眼レフカメラ用のズ
ームレンズでは、長いバックフォーカスを得るために変
倍作用は主として第2レンズ群が受け持っているが、こ
の発明のズームレンズではレンズシャッターカメラ用と
してバックフォーカスが短くても良いという条件のもと
に、広角端のバックフォーカスを短くし、第4レンズ群
に比較的強い負の屈折力を与え、大きな倍作用を分担さ
せて、全長の短縮を図っている。条件式の下限を外れ
るとレンズ全長が長くなりコンパクト性を損なう。逆に
上限を外れると第4レンズ群の負担が大きく、大きなズ
ーム比を得ることが困難になる。
条件式も条件式と同様に、広角端のバックフォー
カスに短い値を与えて全長の短縮を図る条件であって、
この条件を外れるとレンズ全長が長くなる。m4W,f4それ
ぞれの望ましい値は次の範囲である。
1.05<m4W<1.3 ……′ −2.0<f4/fW<−1.2 ……″ 条件式′の上限及び″の下限は上述の全長の短縮
を図るものである。′の下限は広角端に於て正の値の
バックフォーカスを確保するためのものであり、″の
上限は第4群で発生する収差のズーミングによる変動を
抑えるためのものである。
条件式及び条件式は色収差の補正に関する。負の
屈折力を有する第1レンズ群、第4レンズ群においては
正レンズの分散が負レンズの分散より大きいことが必要
である。条件式及び条件式はその望ましい程度を示
すものであって、これらの条件を外れると軸上色収差と
倍率色収差の両方を全ズーム域で小さな値に維持するこ
とがむずかしい。
条件式はペッツバール和の補正に関する。この発明
のズームレンズでは全長を抑えながら大ズーム比を得よ
うとするとペッツバール和が負となりがちであるが、条
件式により第2レンズ群中、及び第3レンズ群中の正
レンズには屈折率の小さな硝材を用いて全系のペッツバ
ール和を正の値もしくはほとんど0に等しい負の値とす
ることができる。この条件を外れるとペッツバール和が
負で大となり良好な像面を得ることがむずかしい。
条件式は良好な球面収差を得るためのものである。
この発明のズームレンズでは、軸上光線が望遠側で、負
の屈折力を有する第1群の高い位置を通るため球面収差
が望遠側でオーバーになりやすい。条件式は、第1群
の中でもとくに球面収差のズーミングによる変化に影響
の大きい最も像側の正レンズの物体側面で適当な球面収
差を発生させ、良好な球面収差を得るためのものであ
る。この下限を外れると望遠側で球面収差が大きくアン
ダーになる。逆に上限を外れると望遠側で球面収差が大
きくアンダーになる。逆に上限を外れると望遠側で球面
収差が大きくオーバーになる。
条件式は第4レンズ群中の最も物体側の正レンズに
関し、その形状因子の望ましい範囲を定めている。この
下限を外れてメニスカスの度合が強くなると、このレン
ズを通る軸外光束の外側部分に対して大きな内向性のコ
マフレアーを生じてしまう。この上限を外れてメニスカ
スの度合が弱くなると望遠側で球面収差が大きくオーバ
ーになってしまう。
なおこの発明のズームレンズでは第1レンズ群の繰出
しによってフォーカシングを行なえるが、あるいは第1
レンズ群より像側の適宜のレンズ群の移動もしくは、適
宜なレンズ群の一部分の移動によってもフォーカシング
を行なえることはもちろんである。
また、各レンズ群の移動経路に関しては、広角端から
望遠端へのズーミングに際し第2レンズ群、第3レンズ
群、第4レンズ群は単調に物体側に移動するが第1レン
ズ群は単調移動であっても往復移動であっても良い。と
くに第1レンズ群が単調移動する場合は、4つのレンズ
群が同じ方向に単調移動するためズームカム溝を緩やか
にできる。このためパワーズームの場合にモーターのト
ルクが小さくて良いというメリットがある。
(実施例) 以下に、この発明の実施例を示す。表中の記号は以下
のものを示す。
f:全系の合成焦点距離 F:開放F値 ω:半画角 r:屈折面の曲率半径 d:屈折面間隔 nd:レンズ材料の屈折率 νd:レンズ材料のアッベ数 fB:バックフォーカス 第1実施例 f=36.0〜102.9 F=2.9〜6.8 2ω=61.8゜〜23.6゜ f 36.00 60.97 102.88 d6 19.00 8.20 1.00 d10 4.90 4.38 3.60 d16 23.84 10.52 1.50 fB 7.86 37.06 83.50 Z4/(Z2・Z3)=1.53 (1−m4w)f4/fw=1.601N1P=21.5 (2P3P)/2=1.624N4P=14.2 第2実施例 f=28.8〜102.8 F=2.8〜7.6 2ω=75.8゜〜23.6゜ f 28.81 54.41 102.85 d6 22.50 5.04 1.00 d10 0.50 2.33 1.70 d16 15.53 11.99 1.00 fB 6.27 24.07 76.33 Z4/(Z2・Z3)=1.41 (1−m4w)f4/fw=0.251N1P=24.2 (2P3P)/2=1.644N4P=24.4 (発明の効果) この発明は、各実施例及びその収差図に見るようにコ
ンパクトで簡単な構成でありながら、広角もしくは準広
角を含む大ズーム比を実現し、収差も良好に補正されて
おり、レンズシャッターカメラ用として好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図はそれぞれ第1実施例、第2実施例のレ
ンズ断面図、第2図、第4図はそれぞれ第1実施例、第
2実施例の収差図である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、第1レンズ群は負の屈折
    力を有し、第2レンズ群と第3レンズ群との合成系は正
    の屈折力を有し、第4レンズ群は負の屈折力を有する4
    群構成のズームレンズであって、 第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、第3レンズ群と
    第4レンズ群との間隔および第1レンズ群から第4レン
    ズ群までの距離が共に、広角端においてより望遠端にお
    いて小となり、 かつ、以下の条件を満たすことを特徴とするズームレン
    ズ 1.1<Z4/(Z2・Z3)<2.2 (1−m4w)f4/fw<0.60 ただし Z2=m2T/m2W Z3=m3T/m3W Z4=m4T/m4W m2W:広角端における第2レンズ群の横倍率 m2T:望遠端における第2レンズ群の横倍率 m3W:広角端における第3レンズ群の横倍率 m3T:望遠端における第3レンズ群の横倍率 m4W:広角端における第4レンズ群の横倍率 m4T:望遠端における第4レンズ群の横倍率 f4:第4レンズ群の焦点距離 fw:広角端における全系の焦点距離
  2. 【請求項2】第1レンズ群は物体側から負レンズ、正レ
    ンズの順に配列されたレンズ群を含み、 第4レンズ群は物体側から正レンズ、負レンズの順に配
    列されたレンズ群を含み、 かつ以下の条件を満たすことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のズームレンズ1N1P>5 (2P3P)/2<1.74N4P>10 ただしiP ;第iレンズ群中の正レンズのアッベ数の平均値iN ;第iレンズ群中の負レンズのアッベ数の平均値iP :第iレンズ群中の正レンズの屈折率の平均値
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