JP3033137B2 - Compact zoom lens - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンパクトなズームレンズに関するもので
あり、更に詳しくは一眼レフカメラ等に用いるズームレ
ンズに関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compact zoom lens, and more particularly to a zoom lens used for a single-lens reflex camera or the like.

従来の技術 現在、一眼レフカメラ用ズームレンズとしては、50mm
のレンズに代わってズーム比２倍程度のレンズが主流に
なっている。従って、一眼レフカメラのコンパクト化，
低コスト化を達成するためにこの種のレンズのコンパク
ト化，低コスト化が要望されている。ズーミングに際す
るレンズの移動量も含め、レンズ系をコンパクト化する
には、各レンズ群の屈折力を強くする必要があるが、性
能を維持しながら屈折力を強くしていくのはレンズ枚数
を増加させる方向であるといえる。一方、低コスト化の
ためにはレンズ枚数を削減するのが効果的である。この
ように、レンズ系のコンパクト化と低コスト化には相反
する要素が多分に含まれているのである。Conventional technology Currently, as a zoom lens for SLR cameras, 50mm
In place of the above lens, a lens having a zoom ratio of about 2 has become mainstream. Therefore, compact SLR cameras,
In order to achieve cost reduction, there is a demand for a compact and low cost lens of this type. To reduce the size of the lens system, including the amount of movement of the lens during zooming, it is necessary to increase the refractive power of each lens group. It can be said that the direction is to increase. On the other hand, for cost reduction, it is effective to reduce the number of lenses. Thus, the compactness and low cost of the lens system include many contradictory elements.

尚、レンズ枚数を少なくして低コスト化のみを狙った
ものとしては、例えば特開平１−243011号がある。特開
平１−243011号で提案されているズームレンズでは、屈
折率分布形レンズを用いることによって負の前群及び正
の後群（各群共２枚のレンズ構成）の２成分ズームを達
成しており、非球面は１面だけ用いられている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-243011 discloses an example in which the number of lenses is reduced and cost is reduced. In the zoom lens proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-243011, a two-component zoom of a negative front group and a positive rear group (two lenses in each group) is achieved by using a gradient index lens. And only one aspheric surface is used.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このズームレンズにおいては、性能を
維持したコンパクト化は達成されているとはいえない。Problems to be Solved by the Invention However, in this zoom lens, compactness while maintaining performance cannot be said to be achieved.

そこで、最近のプラスチック成形やガラスモールド等
の著しい技術進歩によって非球面が安価に生産されうる
ようになってきている状況に鑑み、本発明では非球面を
効果的に多用して高い光学性能を維持しながら、レンズ
枚数が少なく低コスト、且つコンパクトなズームレンズ
を提供することを目的とする。Therefore, in view of the situation in which aspherical surfaces can be produced at low cost due to recent remarkable technological advances such as plastic molding and glass molding, the present invention effectively uses aspherical surfaces to maintain high optical performance. It is another object of the present invention to provide a low-cost and compact zoom lens with a small number of lenses.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明のズームレンズは、
物体側より順に負の屈折力を有する前群と正の屈折力を
有する後群とから成り、前群と後群との間の空気間隔を
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、前記前群及び後群がそれぞれ２枚
のレンズから構成されており、且つ全系中に非球面を２
面以上有することを特徴としている。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a zoom lens according to the present invention includes:
A zoom system comprising, in order from the object side, a front group having a negative refractive power and a rear group having a positive refractive power, and changing the air distance between the front group and the rear group to change the focal length of the entire system. In the lens, the front group and the rear group are each composed of two lenses, and an aspherical surface is included in the entire system.
It is characterized by having more than one surface.

前述の如く、一般にズームレンズにおいてコンパクト
化を図るためには、全長を短くし更に移動量も少なくす
る必要がある。本発明のような負正の２成分ズームレン
ズにおいてこれを行い、且つ充分なバックフォーカスを
確保しようとすると、各群の屈折力を強くしなければな
らなくなる。結局、それによって収差が悪化してしまう
傾向が著しくなる。As described above, in general, in order to reduce the size of a zoom lens, it is necessary to shorten the overall length and further reduce the amount of movement. If this is performed in a negative-positive two-component zoom lens as in the present invention and a sufficient back focus is to be ensured, the refractive power of each group must be increased. As a result, the tendency for aberrations to worsen becomes significant.

本発明においては、レンズのコンパクト化を図りつつ
この傾向を防ぎ収差をとる（性能を上げる）ため、上記
のように全系中に２面以上の非球面を用いている。In the present invention, as described above, two or more aspherical surfaces are used in the entire system in order to prevent this tendency and reduce aberrations (improve performance) while reducing the size of the lens.

このように負正の２成分ズームに非球面を効果的に多
用することによってレンズ系の構成枚数を大幅に減ら
し、ズーム比が1.8倍をこえるズームレンズを各群２枚
のレンズで実現することができる。例えば、従来７〜８
枚のレンズで構成されている35−70mmクラスのズームレ
ンズに非球面を多用することにより、後述する実施例の
ように４枚のレンズで達成することができるようにな
る。更に、レンズ全長も従来に比べて（収納時の全長
で）２〜10mm短くすることが可能となる。By effectively using aspherical surfaces for the negative and positive two-component zoom in this way, the number of components in the lens system is greatly reduced, and a zoom lens with a zoom ratio exceeding 1.8 times is realized with two lenses in each group. Can be. For example, the conventional 7-8
By frequently using an aspherical surface in a 35-70 mm class zoom lens composed of a single lens, the zoom lens can be achieved with four lenses as in the embodiment described later. Further, the entire length of the lens can be reduced by 2 to 10 mm (in the total length at the time of storage) as compared with the related art.

また、本発明のレンズ系では前群中に非球面を用いた
場合、歪曲収差及び像面湾曲の補正に効果があり、後群
中に非球面を用いた場合、球面収差の補正に効果があ
る。従って、例えば前群，後群それぞれ１面、計２面の
非球面を用いることにより、軸上光及び軸外光をバラン
スよく補正することが可能となる。In the lens system of the present invention, when an aspherical surface is used in the front group, it is effective in correcting distortion and field curvature, and when an aspherical surface is used in the rear group, it is effective in correcting spherical aberration. is there. Therefore, for example, by using two aspheric surfaces, one in each of the front group and the rear group, it is possible to correct on-axis light and off-axis light in a well-balanced manner.

前群中の全ての非球面は次の条件式を満足すること
が望ましい。It is desirable that all the aspheric surfaces in the front group satisfy the following conditional expression.

条件式は、非球面の最大有効径をY_maxとするとき、
０＜ｙ＜0.8Y_maxの任意の光軸垂直方向高さｙに対し
て、 ここで、φ₁:前群の屈折力 N :非球面の物体側媒質の屈折率 Ｎ′：非球面の像側媒質の屈折率 Ｘ（ｙ）：非球面の面形状 X₀（ｙ）：非球面の参照球面形状 但し、 r :非球面の基準曲率半径 ε:2次曲面パラメータ A_i :非球面係数 ：非球面の近軸曲率半径 である。The conditional expression is, when the maximum effective diameter of the aspheric surface is Y _max ,
For any height y in the vertical direction of the optical axis where 0 <y <0.8Y _max , Here, φ ₁ : refractive power of the front group N: refractive index of the aspherical object side medium N ′: refractive index of the aspherical image side medium X (y): aspherical surface shape X ₀ (y): Reference spherical shape of aspheric surface where r: Reference radius of curvature of aspheric surface ε: Quadratic surface parameter A _i : Aspheric surface coefficient: Paraxial radius of curvature of aspheric surface It is.

条件式の上限をこえると広角端〜中間焦点距離領域
の中間画角帯において、正の歪曲収差及び像面湾曲の正
偏移傾向が大きくなる。また、下限をこえると中間焦点
距離領域〜望遠端で負の歪曲収差が大きくなり、加えて
全ズーム域で像面湾曲の負偏移傾向が著しくなる。If the upper limit of the conditional expression is exceeded, the positive distortion and the positive shift of the field curvature become large in the intermediate angle of view band from the wide-angle end to the intermediate focal length region. If the lower limit is exceeded, the negative distortion becomes large in the range from the intermediate focal length to the telephoto end. In addition, the negative shift of the field curvature becomes remarkable in the entire zoom range.

前群中に両面が非球面のレンズを用いた場合、一方の
面は次の条件式を満たし、他方の面は次の条件式を
満たすことが望ましい。When a lens having both aspheric surfaces is used in the front group, it is preferable that one surface satisfies the following conditional expression and the other surface satisfies the following conditional expression.

条件式は、非球面の最大有効径をY_maxとするとき、
0.8Y_max＜ｙ＜Y_maxの任意の光軸垂直方向高さｙに対し
て、 である。The conditional expression is, when the maximum effective diameter of the aspheric surface is Y _max ,
For any height y in the vertical direction of the optical axis where 0.8Y _max <y <Y _max , It is.

条件式は、非球面の最大有効径をY_maxとするとき、
0.8Y_max＜ｙ＜Y_maxの任意の光軸垂直方向高さｙに対し
て、 である。The conditional expression is, when the maximum effective diameter of the aspheric surface is Y _max ,
For any height y in the vertical direction of the optical axis where 0.8Y _max <y <Y _max , It is.

前群中において、条件式を満たすような非球面は周
辺ほど負の屈折力が弱く（正の屈折力が強く）なるとい
うことを意味している。これによって、広角端近辺での
歪曲収差を補正している。更にこのとき、条件式を満
たすような非球面を用いることによって像面湾曲を良好
に補正しているのである。In the front group, an aspherical surface that satisfies the conditional expression means that the negative refractive power becomes weaker (positive refractive power becomes stronger) toward the periphery. Thus, distortion near the wide-angle end is corrected. Further, at this time, the curvature of field is favorably corrected by using an aspherical surface that satisfies the conditional expression.

後群中の全ての非球面は次の条件式を満足すること
が望ましい。It is desirable that all the aspheric surfaces in the rear group satisfy the following conditional expression.

条件式は、非球面の最大有効径をY_maxとするとき、
０＜ｙ＜0.7Y_maxの任意の光軸垂直方向高さｙに対し
て、 ここで、φ₂:後群の屈折力 である。The conditional expression is, when the maximum effective diameter of the aspheric surface is Y _max ,
For any height y in the vertical direction of the optical axis where 0 <y <0.7Y _max , Here, φ ₂ is the refractive power of the rear group.

条件式の上限をこえると輪帯球面収差が負の大きな
値を持つようになり、絞り込みによるピント位置のずれ
が問題となる。また、下限をこえると輪帯光束に対する
球面収差補正効果が過剰となり、他の諸収差と球面収差
とをバランスよく補正するのが困難となる。この場合、
球面収差が波打ったような形になりやすくなる。When the value exceeds the upper limit of the conditional expression, the annular spherical aberration has a large negative value, and there is a problem of a shift of a focus position due to a stop-down. If the lower limit is exceeded, the spherical aberration correction effect on the annular luminous flux becomes excessive, and it becomes difficult to correct other aberrations and spherical aberration in a well-balanced manner. in this case,
The spherical aberration tends to be wavy.

後群中に両面が非球面のレンズを用いた場合、一方の
面は次の条件式を満たし、他方の面が次の条件式を
満たすことが望ましい。When a lens having both aspheric surfaces is used in the rear group, it is desirable that one surface satisfies the following conditional expression and the other surface satisfies the following conditional expression.

条件式は、非球面の最大有効径をY_maxとするとき、
0.7Y_max＜ｙ＜Y_maxの任意の光軸垂直方向高さｙに対し
て、 である。The conditional expression is, when the maximum effective diameter of the aspheric surface is Y _max ,
For any height y in the vertical direction of the optical axis where 0.7Y _max <y <Y _max , It is.

条件式は、非球面の最大有効径をY_maxとするとき、
0.7Y_max＜ｙ＜Y_maxの任意の光軸垂直方向高さｙに対し
て、 である。The conditional expression is, when the maximum effective diameter of the aspheric surface is Y _max ,
For any height y in the vertical direction of the optical axis where 0.7Y _max <y <Y _max , It is.

後群中において、条件式を満たすような非球面は周
辺ほど正の屈折力が弱く（負の屈折力が強く）なるとい
うことを意味している。また、条件式は３次の収差領
域の範囲で球面収差のアンダー側への倒れをオーバー側
へ補正するための条件である。このとき、レンズの光軸
から遠い場所を通る軸上光については補正過剰になって
しまいオーバー側へ行ってしまうことがあるので、この
光をアンダー側へ戻すために条件式を満たすような周
辺ほど正の屈折力が強く（負の屈折力が弱く）なる非球
面を他方の面に導入すればよいことになる。In the rear group, an aspherical surface that satisfies the conditional expression means that the positive refractive power becomes weaker (negative refractive power becomes stronger) toward the periphery. The conditional expression is a condition for correcting the spherical aberration falling to the under side in the range of the third-order aberration region to the over side. At this time, on-axis light passing through a place far from the optical axis of the lens may be overcorrected and go to the over side. It is only necessary to introduce an aspheric surface having a higher positive refractive power (a lower negative refractive power) to the other surface.

また、望ましくは条件式を満たす側の非球面の基準
球面からのずれ量は、条件式を満たす側の非球面の基
準球面からのずれ量より大きい方がよい。Further, it is desirable that the deviation amount of the aspheric surface on the side satisfying the conditional expression from the reference spherical surface be larger than the deviation amount of the aspheric surface on the side satisfying the conditional expression from the reference spherical surface.

前群及び後群は次の条件式，を満足するように構
成されているのが望ましい。It is desirable that the front group and the rear group are configured to satisfy the following conditional expression.

ここで、 φ_W:広角端における全系の屈折力 φ_T:望遠端における全系の屈折力 β :ズーム比 但し、φ_１＜０ β＝φ_W/φ_Ｔ である。 Here, φ _W : refractive power of the entire system at the wide-angle end φ _T : refractive power of the entire system at the telephoto end β: zoom ratio where φ ₁ <0 β = φ _W / φ _T.

これらは、レンズ全長，ズーミングのための移動量，
バックフォーカス及び諸収差の補正状態を良好なバラン
スに保つための条件である。These are the total lens length, the amount of movement for zooming,
This is a condition for keeping the back focus and the correction state of various aberrations in a good balance.

条件式の下限をこえると、ペッツバール和が負の大
きな値をとるようになり、像面が正方向に著しく倒れて
しまい、且つ広角端での歪曲収差が正の大きな値をとる
ようになる。また、上限をこえると、ズーミングに伴う
前・後群間の間隔変化を大きくとることが必要となり、
広角端において前・後群間が大きく離れるためにレンズ
全長の増大を招く。When the lower limit of the conditional expression is exceeded, the Petzval sum takes a large negative value, the image plane remarkably falls in the positive direction, and the distortion at the wide-angle end takes a large positive value. In addition, if the upper limit is exceeded, it is necessary to take a large change in the interval between the front and rear groups due to zooming,
At the wide angle end, the distance between the front and rear groups is largely separated, which causes an increase in the overall length of the lens.

条件式の下限をこえると、広角端でバックフォーカ
スを適切な値（広角端の焦点距離の1.1倍以上）に保つ
ことが困難となって、ミラーを配置するためのスペース
の確保が困難となる。また、上限をこえると、前群及び
後群のズーミングによる移動量が過大となり鏡胴構成上
不利になってしまう。If the lower limit of the conditional expression is exceeded, it becomes difficult to keep the back focus at an appropriate value (at least 1.1 times the focal length at the wide-angle end) at the wide-angle end, and it becomes difficult to secure a space for disposing the mirror. . If the upper limit is exceeded, the amount of movement of the front group and the rear group due to zooming becomes excessive, which is disadvantageous in the lens barrel configuration.

次の条件式，を満足することもレンズ全長，ズー
ミングのための移動量，バックフォーカス及び諸収差の
補正状態を良好なバランスに保つために有効である。Satisfying the following conditional expressions is also effective for maintaining a good balance between the entire length of the lens, the amount of movement for zooming, the back focus, and the state of correction of various aberrations.

但し、φ_１＜０ である。 However, φ ₁ <0.

条件式は、広角端における全系の屈折力と前群の屈
折力との比を規定するものである。条件式の上限をこ
えると、前群屈折力が過大となり、前群中に非球面を用
いたとしても前群で発生する諸収差、特に像面湾曲と歪
曲収差の補正が困難となる。また、下限をこえると画面
周辺で下方性のコマ収差が発生する傾向が著しくなると
共に充分なバックフォーカスの確保が困難となる。The conditional expression defines the ratio between the refractive power of the entire system and the refractive power of the front group at the wide-angle end. If the upper limit of the conditional expression is exceeded, the refractive power of the front unit will be excessively large, and it will be difficult to correct various aberrations generated in the front unit, particularly the field curvature and distortion, even if an aspherical surface is used in the front unit. On the other hand, if the lower limit is exceeded, the tendency for downward coma to be generated around the screen becomes remarkable, and it becomes difficult to secure a sufficient back focus.

条件式は、広角端における全系の屈折力と後群の屈
折力との比を規定するものである。条件式の上限をこ
えると、後群屈折力が過大となり、後群中に非球面を用
いたとしても後群で発生する諸収差、特に球面収差の補
正が困難となる。また、下限をこえると、画面周辺で下
方性のコマ収差が発生する傾向が著しくなる。The conditional expression defines a ratio between the refractive power of the entire system and the refractive power of the rear unit at the wide-angle end. If the upper limit of the conditional expression is exceeded, the refractive power of the rear unit will be excessively large, and it will be difficult to correct various aberrations, particularly spherical aberration, occurring in the rear unit even if an aspherical surface is used in the rear unit. If the lower limit is exceeded, a downward tendency of coma aberration around the screen becomes remarkable.

本発明に係るズームレンズの前群の前、後群の後ろ、
又は前群と後群との間に、屈折力の殆どないレンズ系を
付加したとしても本発明の主旨から外れるものではな
い。尚、付加するレンズ系としては、屈折力の絶対値が
全系の望遠端における屈折力の３分の１以下のものが望
ましい。In front of the front group of the zoom lens according to the present invention, behind the rear group,
Or, even if a lens system having almost no refractive power is added between the front group and the rear group, it does not depart from the gist of the present invention. As a lens system to be added, it is desirable that the absolute value of the refractive power is one third or less of the refractive power at the telephoto end of the entire system.

実施例 以下、本発明に係るコンパクトなズームレンズの実施
例を示す。EXAMPLES Examples of the compact zoom lens according to the present invention will be described below.

但し、各実施例において、r₁〜r₈は物体側から数えた
面の曲率半径、d₁〜d₇は物体側から数えた軸上面間隔を
示し、N₁〜N₄,ν_１〜ν_４は物体側から数えた各レンズ
のｄ線に対する屈折率，アッベ数を示す。また、ｆは全
系の焦点距離、F_NOは開放Ｆナンバーを示す。However, in each embodiment, r _{1 to} r ₈ indicate the radius of curvature of the surface counted from the object side, d _{1 to} d ₇ indicate the axial top surface intervals counted from the object side, and N _{1 to} N ₄ , v _{1 to} v Reference numeral ₄ denotes the refractive index and Abbe number of each lens counted from the object side with respect to d-line. F indicates the focal length of the entire system, and F _NO indicates the open F number.

尚、実施例中、曲率半径に＊印を付した面は非球面で
構成された面であることを示し、前記非球面の面形状
（Ｘ（ｙ））を表わす式で定義するものとする。Note that, in the examples, a surface marked with an asterisk (*) indicates a surface constituted by an aspheric surface, and is defined by an expression representing the surface shape (X (y)) of the aspheric surface. .

＜実施例１＞ 非球面係数 r₄:ε＝0.97677 A₄＝−0.46960×10^-4 A₆＝0.18970×10^-6 A₈＝−0.10218×10^-7 A₁₀＝0.92120×10^-10 A₁₂＝0.98648×10^-13 r₅:ε＝0.13064×10 A₄＝−0.44294×10^-4 A₆＝−0.32517×10^-6 A₈＝−0.63065×10^-9 A₁₀＝−0.74042×10^-11 A₁₂＝−0.17854×10^-13 r₇:ε＝0.10010×10 A₄＝0.90729×10^-4 A₆＝−0.14917×10^-6 A₈＝−0.96660×10^-8 A₁₀＝−0.61239×10^-10 A₁₂＝−0.25320×10^-12 r₈:ε＝0.93899 A₄＝0.17872×10^-3 A₆＝0.41747×10^-6 A₈＝0.82935×10^-8 A₁₀＝−0.55230×10^-9 A₁₂＝0.96840×10^-11 ＜実施例２＞ 非球面係数 r₄:ε＝0.10000×10 A₄＝−0.24751×10^-4 A₆＝0.71600×10^-8 A₈＝−0.84637×10^-9 r₅:ε＝0.10000×10 A₄＝−0.63349×10^-4 A₆＝−0.32364×10^-6 A₈＝−0.11035×10^-7 r₆:ε＝0.10000×10 A₄＝−0.67323×10^-4 A₆＝−0.76224×10^-6 A₈＝−0.18025×10^-8 r₇:ε＝0.10000×10 A₄＝0.74134×10^-4 A₆＝−0.80597×10^-6 A₈＝0.94950×10^-8 r₈:ε＝0.10000×10 A₄＝0.13887×10^-3 A₆＝−0.21954×10^-6 A₈＝0.55614×10^-8 ＜実施例３＞ 非球面係数 r₂:ε＝0.15867×10 A₄＝−0.21535×10^-4 A₆＝0.11377×10^-6 A₈＝−0.32504×10^-8 r₄:ε＝0.13302×10 A₄＝−0.29830×10^-4 A₆＝−0.73532×10^-7 A₈＝−0.66240×10^-9 r₅:ε＝0.12008×10 A₄＝−0.21137×10^-4 A₆＝0.10029×10^-6 A₈＝−0.15924×10^-8 r₇:ε＝0.98193 A₄＝0.12837×10^-4 A₆＝−0.44904×10^-6 A₈＝−0.26534×10^-8 r₈:ε＝0.10358×10 A₄＝0.74414×10^-4 A₆＝−0.12907×10^-6 A₈＝−0.20313×10^-8 ＜実施例４＞ 非球面係数 r₂:ε＝0.14772×10 A₄＝−0.19835×10^-4 A₆＝−0.66077×10^-8 A₈＝−0.91491×10^-9 r₅:ε＝0.12911×10 A₄＝−0.19849×10^-4 A₆＝0.59001×10^-7 A₈＝−0.14707×10^-8 r₇:ε＝0.10000×10 A₄＝0.98005×10^-5 A₆＝−0.37611×10^-6 A₈＝−0.19401×10^-8 r₈:ε＝0.10000×10 A₄＝0.66420×10^-4 A₆＝−0.35319×10^-7 A₈＝−0.11571×10^-8 ＜実施例５＞ 非球面係数 r₁:ε＝0.92540 A₄＝−0.12025×10^-4 A₆＝0.52533×10^-7 A₈＝−0.32581×10^-10 r₂:ε＝0.10000×10 A₄＝−0.14468×10^-4 A₆＝0.87723×10^-7 A₈＝0.78426×10^-9 r₃:ε＝0.33160 A₄＝−0.11960×10^-4 A₆＝0.14748×10^-6 A₈＝0.60246×10^-9 r₄:ε＝0.95585 A₄＝−0.51352×10^-4 A₆＝0.13347×10^-6 A₈＝−0.13437×10^-8 r₅:ε＝0.12368×10 A₄＝−0.22771×10^-4 A₆＝0.36746×10^-7 A₈＝−0.12825×10^-8 r₆:ε＝−0.13009×10 A₄＝0.30913×10^-4 A₆＝0.45464×10^-7 A₈＝−0.68843×10^-9 r₇:ε＝0.26965×10 A₄＝0.15665×10^-3 A₆＝−0.54318×10^-6 A₈＝−0.17532×10^-7 r₈:ε＝−0.21970 A₄＝0.19799×10^-3 A₆＝0.32779×10^-6 A₈＝−0.57687×10^-8 ＜実施例６＞ 非球面係数 r₁:ε＝0.10000×10 A₄＝0.20109×10^-4 A₆＝0.13635×10^-6 A₈＝0.11051×10^-8 A₁₀＝0.43942×10^-13 A₁₂＝−0.51481×10^-13 r₂:ε＝0.10000×10 A₄＝0.83021×10^-5 A₆＝0.33585×10^-6 A₈＝0.29980×10^-8 A₁₀＝0.26751×10^-10 A₁₂＝0.23205×10^-12 r₃:ε＝0.10000×10 A₄＝−0.68916×10^-4 A₆＝−0.12267×10^-6 A₈＝0.16135×10^-8 A₁₀＝0.12568×10^-10 A₁₂＝0.72978×10^-13 r₄:ε＝0.10000×10 A₄＝−0.63114×10^-4 A₆＝−0.87244×10^-7 A₈＝0.14728×10^-9 A₁₀＝0.20899×10^-11 A₁₂＝−0.17228×10^-13 r₅:ε＝0.10000×10 A₄＝−0.16890×10^-5 A₆＝0.19098×10^-6 A₈＝−0.11329×10^-8 A₁₀＝0.93460×10^-11 A₁₂＝0.41743×10^-13 r₆:ε＝0.10000×10 A₄＝0.24647×10^-4 A₆＝0.12879×10^-6 A₈＝0.45128×10^-9 A₁₀＝−0.11513×10^-10 A₁₂＝0.56075×10^-13 r₇:ε＝0.10000×10 A₄＝0.16088×10^-4 A₆＝−0.13611×10^-6 A₈＝−0.23345×10^-8 A₁₀＝−0.26920×10^-10 A₁₂＝−0.29101×10^-12 r₈:ε＝0.10000×10 A₄＝0.52549×10^-4 A₆＝0.19383×10^-6 A₈＝−0.91899×10^-9 A₁₀＝−0.43772×10^-11 A₁₂＝0.10395×10^-12 第１図〜第６図は、前記実施例１〜６に対応するレン
ズ構成図であり、図中の矢印は前記前群及び後群の最広
角端（Ｓ）から最望遠端（Ｌ）にかけての移動を模式的
に示している。<Example 1> Aspherical coefficients _{r 4: ε = 0.97677 A 4} = -0.46960 × 10 -4 A 6 = 0.18970 × 10 -6 A 8 = -0.10218 × 10 -7 A 10 = 0.92120 × 10 -10 A 12 = 0.98648 × 10 - ¹³ r ₅ : ε = 0.13064 × 10 A ₄ = −0.44294 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.32517 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.63065 × 10 ⁻⁹ A ₁₀ = −0.74042 × 10 ⁻¹¹ A ₁₂ = −0.17854 × 10 ^-13 r ₇ : ε = 0.10010 × 10 A ₄ = 0.90729 × 10 ^-4 A ₆ = -0.14917 × 10 ^-6 A ₈ = -0.96660 × 10 ^-8 A ₁₀ = -0.61239 × 10 ^-10 A ₁₂ = −0.25320 × 10 ⁻¹² r ₈ : ε = 0.93899 A ₄ = 0.17872 × 10 ⁻³ A ₆ = 0.41747 × 10 ⁻⁶ A ₈ = 0.82935 × 10 ⁻⁸ A ₁₀ = −0.55 230 × 10 ⁻⁹ A ₁₂ = 0.96840 × 10 ^-11 <Example 2> Aspheric coefficient r ₄ : ε = 0.10000 × 10 A ₄ = -0.24751 × 10 ^-4 A ₆ = 0.71600 × 10 ^-8 A ₈ = -0.84637 × 10 ^-9 r ₅ : ε = 0.10000 × 10 A ₄ = -0.63349 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.32364 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.11035 × 10 ⁻⁷ r ₆ : ε = 0.10000 × 10 A ₄ = −0.67323 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.76224 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.18025 × 10 ⁻⁸ r ₇ : ε = 0.10000 × 10 A ₄ = 0.74134 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.80597 × 10 ⁻⁶ A ₈ = 0.94950 × 10 ⁻⁸ r ₈ : ε = 0.10000 × 10 A ₄ = 0.13887 × 10 ⁻³ A ₆ = −0.21954 × 10 ⁻⁶ A ₈ = 0.55614 × 10 ⁻⁸ <Example 3> Aspheric coefficient r ₂ : ε = 0.15867 × 10 A ₄ = −0.21535 × 10 ⁻⁴ A ₆ = 0.11377 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.32504 × 10 ⁻⁸ r ₄ : ε = 0.130302 × 10 A ₄ = −0.29830 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.73532 × 10 ⁻⁷ A ₈ = −0.66 240 × 10 ⁻⁹ r ₅ : ε = 0.12008 × 10 A ₄ = −0.21137 × 10 ⁻⁴ A ₆ = 0.10029 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.15924 × 10 ⁻⁸ r ₇ : ε = 0.98193 A ₄ = 0.12837 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.44904 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.26534 × 10 ⁻⁸ r ₈ : ε = 0.10358 × 10 A ₄ = 0.74414 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.12907 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.20313 × 10 ⁻⁸ <Example 4> Aspheric coefficient r ₂ : ε = 0.14772 × 10 A ₄ = −0.19835 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.66077 × 10 ⁻⁸ A ₈ = −0.91491 × 10 ⁻⁹ r ₅ : ε = 0.12911 × 10 A ₄ = − 0.19849 × 10 ⁻⁴ A ₆ = 0.59001 × 10 ⁻⁷ A ₈ = −0.14707 × 10 ⁻⁸ r ₇ : ε = 0.10000 × 10 A ₄ = 0.98005 × 10 ⁻⁵ A ₆ = −0.37611 × 10 ⁻⁶ A ₈ = −0.19401 × 10 ⁻⁸ r ₈ : ε = 0.10000 × 10 A ₄ = 0.66420 × 10 ⁻⁴ A ₆ = −0.35319 × 10 ⁻⁷ A ₈ = −0.11571 × 10 ⁻⁸ <Example 5> Aspherical coefficients _{r 1: ε = 0.92540 A 4} = -0.12025 × 10 -4 A 6 = 0.52533 × 10 -7 A 8 = -0.32581 × 10 -10 r 2: ε = 0.10000 × 10 A 4 = -0.14468 × 10 ^{_{-4 A 6 = 0.87723 × 10 -}} 7 A 8 = 0.78426 × 10 -9 r 3: ε = 0.33160 A 4 = -0.11960 × 10 -4 A 6 = 0.14748 × 10 -6 A 8 = 0.60246 × 10 -9 r ₄ : ε = 0.95585 A ₄ = -0.51352 x 10 ^-4 A ₆ = 0.13347 x 10 ^-6 A ₈ = -0.13437 x 10 ^-8 r ₅ : ε = 0.12368 x 10 A ₄ = -0.22771 x 10 ^-4 A ₆ = 0.36746 × 10 ⁻⁷ A ₈ = −0.12825 × 10 ⁻⁸ r ₆ : ε = −0.13009 × 10 A ₄ = 0.30913 × 10 ⁻⁴ A ₆ = 0.45464 × 10 ⁻⁷ A ₈ = −0.68843 × 10 ⁻⁹ r ₇ : ε = 0.26965 × 10 A ₄ = 0.15665 × 10 ^-3 A ₆ = -0.54318 × 10 ^-6 A ₈ = -0.17532 × 10 ^-7 r ₈ : ε = -0.21970 A ₄ = 0.19799 × 10 ^-3 A ₆ = 0.32779 × 10 ^-6 A ₈ = −0.57687 × 10 ^-8 <Example 6> Aspheric coefficient r ₁ : ε = 0.10000 x 10 A ₄ = 0.20109 x 10 ^-4 A ₆ = 0.13635 x 10 ^-6 A ₈ = 0.11051 x 10 ^-8 A ₁₀ = 0.43942 x 10 ^-13 A ₁₂ = -0.51481 x 10 ^-13 r ₂ : ε = 0.10000 x 10 A ₄ = 0.83021 x 10 ^-5 A ₆ = 0.33585 x 10 ^-6 A ₈ = 0.29980 x 10 ^-8 A ₁₀ = 0.26751 x 10 ^-10 A ₁₂ = 0.23205 x 10 ^-12 r ₃ : ε = 0.10000 x 10 A ₄ = -0.68916 x 10 ^-4 A ₆ = -0.12267 x 10 ^-6 A ₈ = 0.16 135 x 10 ^-8 A ₁₀ = 0.12568 x 10 ^-10 A ₁₂ = 0.72978 x 10 ^-13 _{r 4: ε = 0.10000 × 10} A 4 = -0.63114 × 10 -4 A 6 = -0.87244 × 10 -7 A 8 = 0.14728 × 10 -9 A 10 = 0.20899 × 10 -11 A 12 = -0.17228 × 10 - _{^{13 r 5: ε = 0.10000 ×}} 10 A 4 = -0.16890 × 10 -5 A 6 = 0.19098 × 10 -6 A 8 = -0.11329 × 10 -8 A 10 = 0.93460 × 10 -11 A 12 = 0.41743 × 10 - ¹³ r ₆ : ε = 0.10000 x 10 A ₄ = 0.24647 x 10 ^-4 A ₆ = 0.12879 x 10 ^-6 A ₈ = 0.45 128 x 10 ^-9 A ₁₀ = -0.11513 x 10 ^-10 A ₁₂ = 0.56075 x 10 ^-13 r ₇ : ε = 0.10000 x 10 A ₄ = 0.16088 x 10 ^-4 A ₆ = -0.13611 x 10 ^-6 A ₈ =-0.23345 x 10 ^-8 A ₁₀ =-0.26920 x 10 ^-10 A ₁₂ =-0.29101 x 10 ^-12 r ₈ : ε = 0.10000 x 10 A ₄ = 0.52549 x 10 ^-4 A ₆ = 0.19383 x 10 ^-6 A ₈ = -0.91899 x 10 ^-9 A ₁₀ = -0.43772 x 10 ^-11 A ₁₂ = 0.10395 x 10 ^-12 Fig. 1-FIG. 6 is a lens configuration diagram corresponding to the examples 1 to 6, most telephoto end arrows in the drawing widest angle end of the front group and rear group (S) ( The movement toward L) is schematically shown.

実施例1,2及び４は、いずれも物体側より順に像側に
凹の負メニスカスレンズより成る第１レンズ及び物体側
に凸の正メニスカスレンズより成る第２レンズから成る
前群と，両凸の正の第３レンズ及び両凹の負の第４レン
ズから成る後群とから構成されている。尚、実施例１に
おいて、第２レンズの像側の面、第３レンズの物体側の
面及び第４レンズの両面は非球面である。実施例２にお
いて、第２レンズの像側の面、並びに第３レンズ及び第
４レンズの両面は非球面である。実施例４において、第
１レンズの像側の面、第３レンズの物体側の面及び第４
レンズの両面は非球面である。The first, second, and fourth embodiments each include, in order from the object side, a front lens unit including a negative meniscus lens concave on the image side and a second lens unit including a positive meniscus lens convex on the object side, and a biconvex lens. And a rear group consisting of a negative third lens and a biconcave negative fourth lens. In the first embodiment, the image-side surface of the second lens, the object-side surface of the third lens, and both surfaces of the fourth lens are aspherical. In the second embodiment, the image-side surface of the second lens and both surfaces of the third lens and the fourth lens are aspherical. In Example 4, the image-side surface of the first lens, the object-side surface of the third lens, and the fourth lens
Both surfaces of the lens are aspheric.

実施例３は、物体側より順に像側に凹の負メニスカス
レンズより成る第１レンズ及び物体側に凸の正メニスカ
スレンズより成る第２レンズから成る前群と，両凸の正
の第３レンズ及び像側に凹の負メニスカスレンズより成
る第４レンズから成る後群とから構成されている。尚、
実施例３において、第１レンズ及び第２レンズの像側の
面、第３レンズの物体側の面及び第４レンズの両面は非
球面である。The third embodiment includes, in order from the object side, a first lens unit including a negative meniscus lens concave on the image side and a second lens unit including a positive meniscus lens convex on the object side, and a biconvex positive third lens. And a rear group composed of a fourth lens composed of a negative meniscus lens concave on the image side. still,
In the third embodiment, the image-side surfaces of the first lens and the second lens, the object-side surface of the third lens, and both surfaces of the fourth lens are aspherical.

実施例５は、物体側より順に像側に凹の負メニスカス
レンズより成る第１レンズ及び両凸の正の第２レンズか
ら成る前群と，両凸の正の第３レンズ及び物体側に凹の
負メニスカスレンズより成る第４レンズから成る後群と
から構成されている。尚、実施例５において、全てのレ
ンズの両面は非球面である。In the fifth embodiment, a front lens unit including a negative meniscus lens concave to the image side and a biconvex positive second lens in order from the object side, a biconvex positive third lens and a concave lens to the object side And a rear group composed of a fourth lens composed of a negative meniscus lens. In Example 5, both surfaces of all lenses are aspherical.

実施例６は、物体側より順に像側に凹の負メニスカス
レンズより成る第１レンズ及び像側に凸の正メニスカス
レンズより成る第２レンズから成る前群と，両凸の正の
第３レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズより成
る第４レンズから成る後群とから構成されている。尚、
実施例６において、全てのレンズの両面は非球面であ
る。In the sixth embodiment, the front lens unit includes a first lens including a negative meniscus lens concave on the image side and a second lens including a positive meniscus lens convex on the image side, and a biconvex positive third lens in order from the object side. And a rear group consisting of a fourth lens consisting of a negative meniscus lens concave on the object side. still,
In Example 6, both surfaces of all lenses are aspherical.

第７図〜第12図は前記実施例１から６に対応する収差
図で、それぞれ（Ｓ）は広角端焦点距離，（Ｍ）は中間
焦点距離，（Ｌ）は望遠端焦点距離での収差を示してい
る。また、実線（ｄ）はｄ線に対する収差を表わし、点
線（SC）は正弦条件を表わす。更に点線（DM）と実線
（DS）はメリディオナル面とサジタル面での非点収差を
それぞれ表わしている。7 to 12 are aberration diagrams corresponding to the first to sixth embodiments, wherein (S) is the focal length at the wide-angle end, (M) is the intermediate focal length, and (L) is the aberration at the telephoto end. Is shown. The solid line (d) represents the aberration with respect to the d-line, and the dotted line (SC) represents the sine condition. Further, a dotted line (DM) and a solid line (DS) represent astigmatism on the meridional surface and the sagittal surface, respectively.

第１表は実施例１〜６における条件式中の 条件式中の の値をそれぞれ示している。Table 1 shows the conditional expressions in Examples 1 to 6. In the conditional expression Are shown respectively.

第２表は実施例１〜６における条件式中の 及び条件式中の の値をそれぞれ示している。Table 2 shows the conditional expressions in Examples 1 to 6. And in the conditional expression Are shown respectively.

第３表〜第８表はそれぞれ実施例１〜６に対応して、
前記ｙの値に対する各非球面における条件式中の を（Ｉ）で表わし、条件式中の を（II）で表わしている。Tables 3 to 8 correspond to Examples 1 to 6, respectively.
In the conditional expression for each aspheric surface with respect to the value of y, Is represented by (I), and in the conditional expression Is represented by (II).

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、高い光学性能を
維持しながら、少ない枚数のレンズで低コスト、且つコ
ンパクトなズームレンズを実現することができる。ま
た、本発明に係るズームレンズを、一眼レフカメラに用
いれば、該カメラのコンパクト化，低コスト化を達成す
ることができる。 Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a low-cost and compact zoom lens can be realized with a small number of lenses while maintaining high optical performance. Further, when the zoom lens according to the present invention is used for a single-lens reflex camera, the size and cost of the camera can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図，第２図，第３図，第４図，第５図及び第６図
は、それぞれ本発明の実施例１〜６に対応するレンズ構
成図である。 第７図，第８図，第９図，第10図，第11図及び第12図
は、それぞれ本発明の実施例１〜６に対応する収差図で
ある。FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 are lens configuration diagrams corresponding to Examples 1 to 6 of the present invention, respectively. FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12 are aberration diagrams corresponding to Examples 1 to 6 of the present invention, respectively.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−60717（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−69015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−87117（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−87118（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210914（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−109009（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−13003（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-58-60717 (JP, A) JP-A-61-69015 (JP, A) JP-A-61-87117 (JP, A) JP-A-61-87117 87118 (JP, A) JP-A-1-210914 (JP, A) JP-A-2-10909 (JP, A) JP-B-59-13003 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. ^7, DB name) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】物体側より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成り、前群と後群との間
の空気間隔を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、 前記前群及び後群がそれぞれ２枚のレンズから構成され
ており、且つ前記前群全体で２面以上の非球面を有する
とともに、前記前群の非球面がすべて以下の条件式を満
足することを特徴とするズームレンズ； 非球面の最大有効径をy_maxとするとき、０＜ｙ＜0.8y
_maxの任意の光軸垂直方向の高さｙに対して、 ここで、 φ₁:前群の屈折力、 N :非球面の物体側媒質の屈折率、 Ｎ′：非球面の像側媒質の屈折率、 Ｘ（ｙ）：非球面の面形状、 X₀（ｙ）：非球面の参照球面形状、 ただし、 r :非球面の基準曲率半径、 ε:2次曲面パラメータ、 A_i :非球面係数、 ：非球面の近軸曲率半径｛（1/）＝（1/r）＋2
A₂｝、 である。1. A focus system comprising a front unit having a negative refractive power and a rear unit having a positive refractive power in order from the object side. In a zoom lens that changes the distance, the front group and the rear group each include two lenses, and the entire front group has two or more aspheric surfaces, and all the aspheric surfaces of the front group are zoom lens satisfies the following condition: when the maximum effective diameter of the aspherical surface and y _max, 0 <y <0.8y
_For any height y in the vertical direction of the optical axis of _max , Here, φ ₁ : refractive power of the front group, N: refractive index of the aspherical object side medium, N ′: refractive index of the aspherical image side medium, X (y): surface shape of the aspherical surface, X ₀ (Y): aspherical reference spherical shape, where r: reference radius of curvature of the aspheric surface, ε: quadratic surface parameter, A _i : aspheric surface coefficient,: paraxial radius of curvature of the aspheric surface ｛(1 /) = (1 / r) +2
A ₂ ｝, 【請求項２】物体側より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成り、前群と後群との間
の空気間隔を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、 前記前群及び後群がそれぞれ２枚のレンズから構成され
ており、且つ前記後群全体で２面以上の非球面を有する
とともに、前記後群の非球面がすべて以下の条件式を満
足することを特徴とするズームレンズ； 非球面の最大有効径をy_maxとするとき、０＜ｙ＜0.7y
_maxの任意の光軸垂直方向の高さｙに対して、 ここで、 φ₂:後群の屈折力、 N :非球面の物体側媒質の屈折率、 Ｎ′：非球面の像側媒質の屈折率、 Ｘ（ｙ）：非球面の面形状、 X₀（ｙ）：非球面の参照球面形状、 ただし、 r :非球面の基準曲率半径、 ε:2次曲面パラメータ、 A_i :非球面係数、 ：非球面の近軸曲率半径｛（1/）＝（1/r）＋2
A₂｝、 である。2. A focal system of the whole system comprising a front group having a negative refractive power and a rear group having a positive refractive power in order from the object side, and by changing an air gap between the front group and the rear group. In the zoom lens that changes the distance, the front group and the rear group each include two lenses, and the entire rear group has two or more aspheric surfaces, and all the aspheric surfaces of the rear group are A zoom lens characterized by satisfying the following conditional expression; when the maximum effective diameter of the aspheric surface is y _max , 0 <y <0.7y
_For any height y in the vertical direction of the optical axis of _max , Here, φ ₂ : refractive power of the rear group, N: refractive index of the aspherical object side medium, N ′: refractive index of the aspherical image side medium, X (y): surface shape of the aspherical surface, X ₀ (Y): aspherical reference spherical shape, where r: reference radius of curvature of the aspheric surface, ε: quadratic surface parameter, A _i : aspheric surface coefficient,: paraxial radius of curvature of the aspheric surface ｛(1 /) = (1 / r) +2
A ₂ ｝, 【請求項３】物体側より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成り、前群と後群との間
の空気間隔を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、 前記前群及び後群がそれぞれ少なくとも１面以上の非球
面を有し、且つ全系中に２面以上の非球面を有するとと
もに、 前記前群が２枚のレンズ、後群が少なくとも１枚の負レ
ンズを含む２枚のレンズから構成されており、 非球面の最大有効径をy_maxとするとき、０＜ｙ＜0.8y
_maxの任意の光軸垂直方向の高さｙに対して、前記前群
の非球面がすべて以下の条件式を満足し、 非球面の最大有効径をy_maxとするとき、０＜ｙ＜0.7y
_maxの任意の光軸垂直方向の高さｙに対して、前記後群
の非球面がすべて以下の条件式を満足することを特徴と
するズームレンズ； ここで、 φ₁:前群の屈折力、 φ₂:後群の屈折力、 N :非球面の物体側媒質の屈折率、 Ｎ′：非球面の像側媒質の屈折率、 Ｘ（ｙ）：非球面の面形状、 X₀（ｙ）：非球面の参照球面形状、 ただし、 r :非球面の基準曲率半径、 ε:2次曲面パラメータ、 A_i :非球面係数、 ：非球面の近軸曲率半径｛（1/）＝（1/r）＋2
A₂｝、 である。3. A focal system of the whole system comprising a front group having a negative refractive power and a rear group having a positive refractive power in order from the object side, and by changing an air gap between the front group and the rear group. In a zoom lens that changes the distance, the front group and the rear group each have at least one or more aspheric surfaces, and the whole system has two or more aspheric surfaces, and the front group has two lenses. And the rear group is composed of two lenses including at least one negative lens. When the maximum effective diameter of the aspheric surface is y _max , 0 <y <0.8y
_For any height y in the vertical direction of the optical axis of _max , all the aspheric surfaces of the front group satisfy the following conditional expressions; When the maximum effective diameter of the aspherical surface is y _max , 0 <y <0.7y
a zoom lens characterized in that all the aspheric surfaces of the rear group satisfy the following conditional expression for an arbitrary height y in the vertical direction of the optical axis of _max : Here, φ ₁ : refractive power of the front group, φ ₂ : refractive power of the rear group, N: refractive index of the aspherical object side medium, N ′: refractive index of the aspherical image side medium, X (y) : Aspherical surface shape, X ₀ (y): Aspherical reference spherical shape, where r: reference radius of curvature of the aspheric surface, ε: quadratic surface parameter, A _i : aspheric surface coefficient,: paraxial radius of curvature of the aspheric surface ｛(1 /) = (1 / r) +2
A ₂ ｝,