JPH0354325B2 - - Google Patents

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JPH0354325B2
JPH0354325B2 JP59046854A JP4685484A JPH0354325B2 JP H0354325 B2 JPH0354325 B2 JP H0354325B2 JP 59046854 A JP59046854 A JP 59046854A JP 4685484 A JP4685484 A JP 4685484A JP H0354325 B2 JPH0354325 B2 JP H0354325B2
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/142Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
    • G02B15/1421Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only the first group being positive

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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は小型のズームレンズに関し、特にレン
ズシヤツターカメラ、ビデオカメラ等において有
効なレンズ全長(物体側の第1レンズ面から結像
面までの距離)の短い小型のズームレンズに関す
るものである。 近年レンズシヤツターカメラ、ビデオカメラ
等、カメラの小型化に伴いレンズ全長の短い小型
のズームレンズが要望されている。又レンズシヤ
ツターカメラ等のレンズ変換を行なわない小型カ
メラの分野でも最近ズームレンズの装着が望まれ
るようになつており、従来用いられていた単焦点
レンズと同程度のレンズ全長の短い小型のズーム
レンズが要望されている。 通常レンズシヤツターカメラ等で多用されてい
る標準画角(撮影画角2ω=47度で35mmスチール
カメラに換算すると焦点距離f=50mm程度)を含
むズームレンズは例えば特公昭49−29146号公報
をはじめ多数提案されている。この種のズームレ
ンズは物体側より順に負の屈折力の第1レンズ群
と正の屈折力の第2レンズ群の2つのレンズ群よ
り成り、両レンズ群の間隔を変えて変倍をするも
ので屈折力配置が負と正の順となつている。この
為バツクフオーカスが長くなり、一眼レフレツク
スカメラとしては好ましいが、レンズシヤツター
カメラとしてはレンズ全長が長すぎる傾向があつ
た。 そこで本出願人は先に特開昭57−201213号公報
において物体側より順に正の屈折力の第1レンズ
群と負の屈折力の第2レンズ群の2つのレンズ群
を有し、両レンズ群の間隔を変えて変倍するズー
ムレンズを提案した。同公報において物体側より
順に正、負の屈折力配置を採用することによりバ
ツクフオーカスが短くしかもレンズ全長の短いズ
ームレンズを開示している。 本発明は同公報で提案されているズームレンズ
の諸収差を更に良好に補正すると共に特に倍率の
色収差を極めて良く補正した小型のズームレンズ
の提供を目的とする。 本発明の目的を達成する為の小型のズームレン
ズの主たる特徴は物体側より順に正の屈折力の第
1レンズ群と負の屈折力の第2レンズ群の2つの
レンズ群を有し、両レンズ群の間隔を変えて変倍
を行うズームレンズにおいて、物体側より順に第
1レンズ群を正の屈折力の第1−1レンズ、両レ
ンズ面が凹面の第1−2レンズそして少なくとも
1枚の正の屈折力のレンズを有する第1−3レン
ズ群より構成し、第2レンズ群を物体側に凹面を
向けた負の屈折力の第2−1レンズと像面側に凸
面を向けた正の屈折力の第2−2レンズより構成
したことである。 このように本発明においては第1レンズ群と第
2レンズ群を前述のレンズ構成とすることによつ
て各レンズ群内での収差発生量を少なくし、特に
第2レンズ群を物体側より順に負と正の屈折力の
レンズで構成することによつて色収差、特に倍率
色収差を良好に補正すると共に変倍による収差変
動の少ない小型のズームレンズを達成している。 次に第1図に本発明の小型のズームレンズの屈
折力配置の一例を示す。 第1図に示す実施例は広角端から望遠端へと変
倍を行う際、第1レンズ群と第2レンズ群を
両レンズ群の間隔を減少させながら物体側へ移動
させるものである。このようなズームレンズは広
角端でレンズ全長が最小となり望遠端で最大とな
る。カメラの携帯性を考慮すると広角端でのレン
ズ全長をより短くすることが好ましい。 いま広角端でのレンズ全長をLW、広角端での
バツクフオーカスをSW、広角端と望遠端での第
1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔を各々eW
eTとし、広角端と望遠端の全系の屈折力を各々
φW、φT、第1レンズ群と第2レンズ群の屈折力
を各々φ1、φ2とするとき LW=eW+SW SW=1−eW/φW が成立する。これよりレンズ全長LWは LW=eW+1−eW/φW=1/φW+(1−φ1/φW)・eW
……(A) となる。いま広角端の屈折力φWを一定値と考え
ると、(A)式より屈折力φ1が大きく、主点間隔eW
が小さくなる程レンズ全長LWは短くなる。 一方広角端と望遠端の屈折力φW、φTは φW=φ1+φ2−eWφ1φ2 ……(B) φT=φ1+φ2−eTφ1φ2 ……(C) で表わされる。ここで屈折力φW、φTは与件であ
り、主点間隔eTは望遠端で第1レンズ群と第2レ
ンズ群が接触しない程度に、なるべく小さな値と
することがズームレンズの小型化に有利になるの
で一義的に定まつてくる。 従つて(B)、(C)式は屈折力φ1、φ2と主点間隔eW
との間の関係式となり、屈折力φ1、屈折力φ2
若しくは主点間隔eWのいずれか一つを定めると
後は2次元連立方程式となり、ズームレンズの屈
折力配置が定まつてくる。 第1レンズ群の屈折力φ1を大きくし、広角端
での第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔eW
を小さく設定すれば広角端でのレンズ全長LW
短かくすることができる。しかしながら屈折力
φ1を過過に大きくすると第2レンズ群の屈折力
φ2も大きな値となり、この結果ペツツバール和
が負の方向に増大し像面湾曲が補正過剰となつて
画面の平坦性が失なわれ、かつ画面中間部でコマ
収差が発生し良好なる収差補正が困難となる。又
主点間隔eWを過度に小さくすると所定の変倍比
を得る為屈折力φ1、φ2を各々正と負の方向に大
きな値としなければならず前述と同様の現象が生
じるので好ましくない。 そこで本発明において全変倍域にわたりより良
好なる収差補正を達成する為には前述のレンズ構
成において更に次の諸条件を満足させるのが好ま
しい。すなわち第1レンズ群と第2レンズ群の屈
折力φ1、φ2と主点間隔eWを各々 φW<φ1<1.5φW ……(1) −1.5φW<φ2<−0.5φW ……(2) 0.4/φW<eW<0.8/φW ……(3) となるように定めることである。 次に各条件式の技術的な意味について説明す
る。 第1レンズ群の屈折力φ1が条件式(1)の上限値
を越えるか若しくは第2レンズ群の屈折力φ2
条件式(2)の下限値を越えるならばレンズ全長は短
かくなるが前述したように像面湾曲が補正過剰と
なりかつ画面中間部でコマ収差が多く発生し、こ
れらの収差を良好に補正するのが困難となる。逆
に屈折力φ1が条件式(1)の下限値を越えるか若し
くは屈折力φ(2)が条件式(2)の上限値を越えるなら
ばレンズ全長は長くなりしかも第2レンズ群が像
面に接触してくるので撮影レンズとして用いるの
が難しくなる。 広角端での第1レンズ群と第2レンズ群の主点
間隔eWが条件式(3)の上限値を越えると第2レン
ズ群が像面に接触してくるので前述と同様撮影レ
ンズとして用いるのが難しくなる。又下限値を越
えると所定の変倍比を得る為に第1レンズ群と第
2レンズ群の屈折力φ1、φ2を各々正の方向と負
の方向へ増大させねらばならずこの結果像面湾曲
は補正過剰となり、かつ画面中間部でのコマ収差
も発生し、これらの収差を良好に補正するのが困
難となる。 以上の諸条件を満足させることによつて本発明
の目的は達成されるが特に変倍による色収差の補
正を良好に行い全体としてバランスの良い収差補
正を達成する為には前記第2−1レンズの物体側
のレンズ面の曲率半径とガラスのアツベ数を各々
RA、νA、前記第2−2レンズのガラスのアツベ
数をνBとするとき −0.8/φW<RA<−0.3/φW ……(4) 40<νA<60 ……(5) 35<νB<55 ……(6) なる諸条件を満足させることが好ましい。 条件式(4)は非点収差、コマ収差の変倍による変
動、及び広角端での歪曲収差を良好に補正する為
の条件である。条件式(4)の条件値を越えるとレン
ズ面の負の屈折力が過大となり広角端での歪曲収
差が正の方向に大きくなりかつ広角端から望遠端
への変倍に際し非点収差が補正不足の方向に大き
く変動し、上方コマ収差も発生してくる。又条件
式(4)の下限値を越えるとレンズ面の負の屈折力が
過小となり広角端においては良好なる収差補正が
達成されるが望遠端へ変倍するに従い非点収差が
補正過剰へと大きく変動しかつ下方コマ収差も発
生してくるので好ましくない。 条件式(5)、(6)は特に変倍による倍率色収差の変
動を少なくする為である。前述した特開昭57−
201213号公報で開示している実施例の如く、第2
レンズ群の最も像面に近い位置に負の屈折力の凹
レンズを配置すると、この凹レンズの色分散によ
つて望遠端へ変倍するに従い、短波長側の波長、
例えば波長463nmのg線の倍率色収差は補正不
足から補正過剰へと変動してくる。 本発明では第2レンズ群の最も像面に近い位置
に比較的高分散のガラスからなる正の屈折力の第
2−2レンズを配置すると共に、第2−2レンズ
の物体側に比較的低分散のガラスからなる第2−
1レンズを配置することによつて変倍による色収
差の変動を良好に補正している。 条件式(5)の上限値若しくは条件式(6)の下限値を
越えると変倍による倍率色収差の変動は少なくな
るが軸上色収差の変動が多くなり画面中心部の描
写性能が低下するので好ましくない。 又条件式(5)下限値若しくは条件式(6)の上限値を
越えると望遠端への変倍に際し倍率色収差が補正
過剰の方向へ変動するので好ましくない。 以上により全体としてバランス良くしかも変倍
による色収差を良好に補正した小型のズームレン
ズを達成することができるが特に画面全体にわた
り平坦な像面を有し描写性能を向上させる為には
第2−1レンズの物体側のレンズ面をレンズの周
辺部に向かうに従い負の屈折力が増加する形状の
非球面とすることである。 これにより変倍の中間部及び望遠端での像面湾
曲及び非点収差の補正不足方向への変動を少なく
することが出来る。 尚本発明においてフオーカシングはレンズ系全
体を繰り出して行うのが収差変動が少なくて良い
が第1レンズ群若しくは第2レンズ群のみを移動
させて行つても良く、これによればレンズ鏡筒が
簡単となつて好ましい。 後述する本発明の実施例は2つのレンズ群より
成る場合について示しているが第2レンズ群の像
面側に変倍の際固定の第3レンズ群を配置すれば
更により良好なる収差補正を達成することができ
る。 又第1レンズ群の前方に変倍の際固定の正の屈
折力を有するフオーカシングの為のレンズ群を配
置するようにしても良い。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてPi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。 数値実施例3において〓印はレンズ面が非球面
であることを示し、レンズ面の近軸曲率半径をR
とし、光軸方向をx軸(光の進行方向を正とす
る。)とし、光軸と垂直方向をy軸としa1、a2
a3、a4、a5を非球面係数としたとき非球面形状を なる式で表わしている。 数値実施例2、3のように第1−3レンズ群を
負と正の屈折力の張合せレンズとすれば変倍によ
る色収差の変動、特に軸上色収差の補正に有効と
なり倍率色収差と共にバランス良く補正すること
ができるので好ましい。 以上のように本発明によれば変倍による収差変
動の少ない、特に色収差の変動の少ない描写性能
の優れた小型のズームレンズを達成することがで
きる。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の小型のズームレンズの屈折力
配置の一例を示す説明図、第2図から第5図は
各々本発明の数値実施例1〜4のレンズ第面図と
諸収差図である。第2図から第5図において(A)は
レンズ断面図、B,C,Dは各々広角端(f=
40)、中間部(f=50)、望遠端(f=60)のズー
ム位置での諸収差図である。 図中は第1レンズ群、は第2レンズ群、M
はメリデイオナル像面、Sはサジタル像面、矢印
は変倍の際の移動方向、gはg線、dはd線を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体側より順に正の屈折力の第1レンズ群と
    負の屈折力の第2レンズ群の2つのレンズ群を有
    し、両レンズ群の間隔を変えて変倍を行うズーム
    レンズにおいて、物体側より順に前記第1レンズ
    群を正の屈折力の第1−1レンズ、両レンズ面が
    凹面の第1−2レンズそして少なくとも1枚の正
    の屈折力のレンズを有する第1−3レンズ群より
    構成し、前記第2レンズ群を物体側に凹面を向け
    た負の屈折力の第2−1レンズと像面側に凸面を
    向けた正の屈折力の第2−2レンズより構成し、
    前記第1レンズ群と第2レンズ群の屈折力を各々
    φ1、φ2、広角端のズーム位置での全系の屈折力
    をφW、広角端のズーム位置での前記第1レンズ
    群と第2レンズ群の主点間隔をeW、前記第2−
    1レンズの物体側のレンズ面の曲率半径とガラス
    のアツベ数を各々RA、νA、前記第2−2レンズ
    のガラスのアツベ数をνBとするとき φW<φ1<1.5φW −1.5φW<φ2<−0.5φW 0.4/φW<eW<0.8/φW −0.8/φW<RA<−0.3/φW 40<νA<60 35<νB<55 なる条件を満足することを特徴とする小型のズー
    ムレンズ。
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