JP2811950B2 - 簡易な構成のズームレンズ及びそれを有したカメラ - Google Patents

簡易な構成のズームレンズ及びそれを有したカメラ

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JP2811950B2 JP27842090A JP27842090A JP2811950B2 JP 2811950 B2 JP2811950 B2 JP 2811950B2 JP 27842090 A JP27842090 A JP 27842090A JP 27842090 A JP27842090 A JP 27842090A JP 2811950 B2 JP2811950 B2 JP 2811950B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適な簡易
な構成のズームレンズ及びそれを有したカメラに関し、
特に負の屈折力のレンズ群が先行する全体として3つの
レンズ群を有し、これら3つのレンズ群のレンズ構成を
適切に構成し、該3つの各レンズ群の空気間隔を変えて
変倍を行ったFナンバー4〜4.5程度、変倍比2.4〜3程
度のレンズ全長の短い小型の良好なる光学性能を有した
簡易な構成のズームレンズ及びそれを有したカメラに関
するものである。
(従来の技術) 従来より物体側より順に負の屈折力の第1群と正の屈
折力の第2群、そして負の屈折力の第3群の3つのレン
ズ群を有し、これら3つのレンズ群を移動させて変倍を
行ったズームレンズを本出願人が例えば特開昭63−2712
14号公報や特開昭64−72114号公報等で提案している。
このタイプのズームレンズは比較的広画角化が容易で
ある為、広画角用の撮影系として多く利用されている。
同公報では第1,第2,第3群を一定の条件下で移動させ
て変倍を行うと共に3つのレンズ群のレンズ構成を特定
す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変倍比2〜3倍の全体として8〜9
枚のレンズより成る比較的コンパクトな特にレンズシャ
ッターカメラに好適な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) 前述の特開昭63−271214号公報や特開昭64−72114号
公報で提案されているズームレンズは各レンズ群を2枚
以上のレンズより構成し、例えば各レンズ群内において
色収差を補正しつつ各レンズ群の屈折力を強めて光学全
長(第1レンズ面から結像面までの距離)の短縮化を図
っている。
本発明は本出願人の先に提案したズームレンズの屈折
力配置を利用し、各レンズ群のレンズ構成を更に改良
し、特にレンズ枚数の究極な削減を図ると共に変倍比2.
4〜3程度、Fナンバー4〜4.5程度の全変倍範囲にわた
り良好なる光学性能を有した、特にレンズシャッターカ
メラに好適な簡易な構成のズームレンズ及びそれを有し
たカメラの提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明の簡易な構成のズームレンズは、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つのレンズ群を有し、これら3つ
の各レンズ群の空気間隔を変えて変倍を行い、該第1群
を物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第1レン
ズ、該第2群を物体側に比べ像面側に強い屈折面を向け
た正の第2レンズ、該第3群を像面側に凸面を向けたメ
ニスカス状の正の第31レンズと像面側に比べ物体側に強
い屈折面を向けた負の第32レンズより構成し、該第i群
の焦点距離をFi、全系の広角端における焦点距離をFW、
広角端と望遠端におけるバックフォーカスを各々SKW,SK
T、該第1レンズと第32レンズの材質の屈折率の平均値
を▲▼、該第2レンズの材質のアッベ数をν2とし
たとき 1.1<(SKT−SKW)/FW<1.9 ‥‥‥(1) −5<F1/FW<−3 ‥‥‥(2) −1<F2/F3<−0.8 ‥‥‥(3) 1.75<▲▼<1.9 ‥‥‥(4) 75<ν2<85 ‥‥‥(5) なる条件を満足することを特徴としている。
本発明の簡易な構成のズームレンズを有したカメラ
は、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つのレンズ群を
有し、これら3つの各レンズ群の空気間隔を変えて変倍
を行い、該第1群を物体側に凸面を向けたメニスカス状
の負の第1レンズ、該第2群を物体側に比べ像面側に強
い屈折面を向けた正の第2レンズ、該第3群を像面側に
凸面を向けたメニスカス状の正の第31レンズと像面側に
比べ物体側に強い屈折面を向けた負の第32レンズより構
成し、該第i群の焦点距離をFi、全系の広角端における
焦点距離をFW、広角端と望遠端におけるバックフォーカ
スを各々SKW、SKT、該第1レンズと第32レンズの材質の
屈折率の平均値を▲▼、該第2レンズの材質のアッ
ベ数をν2、前記第1レンズの物体側のレンズ面に非球
面を、前記第2レンズの像面側のレンズ面に非球面を、
前記第31レンズの像面側のレンズ面に非球面を施し、こ
れら各レンズの非球面の4次の非球面係数を順にB1,B2,
B31、有効画面の対角線長をYとしたとき 1.1<(SKT−SKW)/FW<1.9 ・・・(1) −5<F1/FW<−3 ・・・(2) −1<F2/F3<−0.8 ・・・(3) 1.75<▲▼<1.9 ・・・(4) 75<ν2<85 ・・・(5) −7<B1・Y3<−2 ・・・(6) 1<B2・Y3<3 ・・・(7) −3<B31・Y3<−1 ・・・(8) なる条件を満足することを特徴としている。
(実施例) 第1図,第2図は各々本発明の数値実施例1,2のレン
ズ断面図である。図中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
広角側から望遠側へ変倍を行う際の各レンズ群の移動方
向を示す。
本実施例に係るズームレンズは広角端から望遠端へ変
倍を行う際、各図に示すように3つのレンズ群を共に物
体側方向に独立に移動させている。特に第2群と第3群
の間隔を大きく変化させて所定の変倍比を効果的に得て
いる。尚、SPは絞りであり第2群の像面側に配置し、変
倍の際には第2群と一体的に移動している。
本発明のズームレンズは第1,第2図に示すように物体
側より順に負、正、そして負の屈折力の3つのレンズ群
より構成し、即ち正の屈折力の第2群の両側に負の屈折
力の第1群と第3群を配置し、変倍中屈折力配置が負、
正、負となるように略対称型のレンズ構成となるように
している。又、第1群に高屈折率高分散ガラス(N1>1.
8,ν1<25)第2群に低屈折率低分散ガラス(N2<1.5
2,75<ν2<85)を採用している。
このような略対称型のレンズ配置とすると共に適切な
る材質のガラスを用いることにより、従来のように各レ
ンズ群内で色収差を補正する方法をとらず、レンズ系全
体として色収差をバランス良く補正するようにしてい
る。即ち3つのレンズ群でお互いに収差が相殺し合うよ
うにしている。又、第1群を物体側に凸面を向えたメニ
スカス状の負の第1レンズ、第2群を物体側に比べ像面
側のレンズ面の屈折率が強い両レンズ面が凸面の正の第
2レンズ、第3群を像面側に凸面を向けたメニスカス状
の正の第31レンズと像面側に比べ物体側に強い負の屈折
面を向けた負の第32レンズより構成してレンズ全長の短
縮化を図っても、全変倍範囲にわたり色収差を含めた諸
収差をバランス良く補正することができ高い光学性能の
ズームレンズが得られることを可能としている。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(1)は広角端と望遠端におけるバックフォー
カスの差、即ち広角端から望遠端への変倍に伴う第3群
の物体側への移動量を適切に設定し、主にレンズ全長の
短縮化を図る為のものである。
条件式(1)の上限値を越えて第3群の移動量が増大
すぎると望遠端近傍で第2群と械的に干渉してくる。又
下限値を越えて第3群の移動量が少なすぎると所定の変
倍比(2.4〜3程度)を得るのが難しくなってくるので
良くない。
条件式(2)は第1群の負の屈折力を適切に設定し、
諸収差を良好に補正する為のものである。
条件式(2)の上限値を越えて第1群の屈折力が強く
なりすぎると、全系の屈折力配置のバランスが崩れ全変
倍範囲にわたりコマ収差等の諸収差をバランス良く補正
するのが難しくなる。又下限値を越えて第1群の屈折力
が弱くなりすぎると広角側において軸上色収差を良好に
補正するのが難しくなってくる。
条件式(3)は第2群と第3群の屈折力の比を適切に
設定し、所定の変倍比を効果的に得る為のものである。
条件式(3)の上限値を越えて第3群の屈折力が弱く
なりすぎると所定の変倍比を確保する為の第3群の移動
量が増加し、レンズ全長が長くなってくる。又下限値を
越えて第3群の屈折力が強くなりすぎると像面湾曲等の
軸外収差を良好に補正するのが難しくなってくる。
条件式(4)はズームレンズを構成する各レンズのう
ち負の屈折力のレンズ(第1レンズと第31レンズ)の材
質の屈折率の平均値▲▼を適切に設定し、ペッツバ
ール和が適当な値となるようにし、像面特性を良好に維
持する為のものである。上限値を越えるとペッツバール
和が正の方向に増大し、又下限値を越えるとペッツバー
ル和が逆に負の方向に増大し、いずれの場合も像面特性
を良好に維持し非点収差を良好に補正するのが難しくな
ってくる。
条件式(5)は第2レンズの材質のアッベ数を適切に
設定し、主に軸上色収差を全変倍範囲にわたり良好に補
正する為のものである。
上限値を越えると望遠側において軸上色収差が補正過
剰となり、又下限値を越えると広角端〜中間のズーム範
囲において軸上色収差を良好に補正するのが難しくなっ
てくる。
条件式(6),(8)は主に像面湾曲を良好に補正す
る為のものである。
条件式(6)の上限値又は条件式(8)の上限値を越
えると像面湾曲を良好に補正するのが難しくなる。又条
件式(6)の下限値又は条件式(8)の下限値を越える
と非球面効果が強くなりすぎ、像面湾曲が補正過剰とな
ってくるので良くない。
条件式(7)の上限値を越えると非球面効果が弱くな
りすぎ、球面収差を良好に補正するのが難しくなってく
る。又下限値を越えると逆に球面収差が補正過剰となっ
てくるので良くない。
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、光軸と垂直方向にH
軸、光の進行方向を正としRを近軸曲率半径、A,B,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。
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) 本発明によれば前述の如く3つのレンズ群の屈折力や
レンズ構成を特定することにより、レンズ全系の小型化
を図った変倍比2.4〜3程度の全変倍範囲にわたり良好
なる光学性能を有した簡易な構成のズームレンズ及びそ
れを有したカメラを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図は各々本発明の数値実施例1,2のレンズ
断面図、第3図,第4図は各々本発明の数値実施例1,2
の諸収差図である。レンズ断面図においてI,II,IIIは順
に第1群,第2群,第3群、矢印は広角端から望遠端へ
の変倍における各レンズ群の移動方向、収差図において
(A),(B)(C)は各々広角端、中間、望遠端での
諸収差図、dはd線、gはg線、S.Cは正弦条件、ΔS
はサジタル像面、ΔMはメリディオナル像面、である。

Claims (2)

    (57)【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
    ンズ群を有し、これら3つの各レンズ群の空気間隔を変
    えて変倍を行い、該第1群を物体側に凸面を向けたメニ
    スカス状の負の第1レンズ、該第2群を物体側に比べ像
    面側に強い屈折面を向けた正の第2レンズ、該第3群を
    像面側に凸面を向けたメニスカス状の正の第31レンズと
    像面側に比べ物体側に強い屈折面を向けた負の第32レン
    ズより構成し、該第i群の焦点距離をFi、全系の広角端
    における焦点距離をFW、広角端と望遠端におけるバック
    フォーカスを各々SKW、SET、該第1レンズと第32レンズ
    の材質の屈折率の平均値を▲▼、該第2レンズの材
    質のアッベ数をν2としたとき 1.1<(SKT−SKW)/FW<1.9 −5<F1/FW<−3 −1<F2/F3<−0.8 1.75<▲▼<1.9 75<ν2<85 なる条件を満足することを特徴とする簡易な構成のズー
    ムレンズ。
  2. 【請求項2】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
    ンズ群を有し、これら3つの各レンズ群の空気間隔を変
    えて変倍を行い、該第1群を物体側に凸面を向けたメニ
    スカス状の負の第1レンズ、該第2群を物体側に比べ像
    面側に強い屈折面を向けた正の第2レンズ、該第3群を
    像面側に凸面を向けたメニスカス状の正の第31レンズと
    像面側に比べ物体側に強い屈折面を向けた負の第32レン
    ズより構成し、該第i群の焦点距離をFi、全系の広角端
    における焦点距離をFW、広角端と望遠端におけるバック
    フォーカスを各々SKW、SKT、該第1レンズと第32レンズ
    の材質の屈折率の平均値を▲▼、該第2レンズの材
    質のアッベ数をν2、前記第1レンズの物体側のレンズ
    面に非球面を、前記第2レンズの像面側のレンズ面に非
    球面を、前記第31レンズの像面側のレンズ面に非球面を
    施し、これら各レンズの非球面の4次の非球面係数を順
    にB1,B2,B31、有効画面の対角線長をYとしたとき 1.1<(SKT−SKW)/FW<1.9 −5<F1/FW<−3 −1<F2/F3<−0.8 1.75<▲▼<1.9 75<ν2<85 −7<B1・Y3<−2 1<B2・Y3<3 −3<B31・Y3<−1 なる条件を満足することを特徴とする簡易な構成のズー
    ムレンズを有したカメラ。
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JP3365837B2 (ja) * 1993-10-26 2003-01-14 オリンパス光学工業株式会社 3群ズームレンズのフォーカシング方式
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