JPH0483214A - 変倍レンズ - Google Patents

変倍レンズ

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Publication number
JPH0483214A
JPH0483214A JP2199927A JP19992790A JPH0483214A JP H0483214 A JPH0483214 A JP H0483214A JP 2199927 A JP2199927 A JP 2199927A JP 19992790 A JP19992790 A JP 19992790A JP H0483214 A JPH0483214 A JP H0483214A
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JP
Japan
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group
lens
positive
negative
object side
Prior art date
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Pending
Application number
JP2199927A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Hata
秦 和義
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0483214A publication Critical patent/JPH0483214A/ja
Priority to US08/197,006 priority patent/US5543970A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G02B15/143Optical 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 three groups only
    • G02B15/1431Optical 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 three groups only the first group being positive
    • G02B15/143105Optical 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 three groups only the first group being positive arranged +-+

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

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】
の 本発明は、変倍レンズに関するものであり、特にビデオ
カメラや電子スチルカメラ等の小型カメラ等に適用可能
な変倍比の大きい変倍レンズに関するものである。 灸釆立11 近年、電子部品のパッケージ化や集積率の向上により、
ビデオカメラ等のカメラ本体ついて、重量・体積とも格
段にコンパクト化が進んでいる。 一方、その価格面,コスト面においても低廉価が著しい
。しかし、カメラ全体に占めるレンズの重量・体積・コ
ストに関し、その絶対値は少しずつ改善されてはいるも
ののカメラ全体に対する相対値は年々上昇している状況
にある。このような状況において、コンパクト化や低コ
スト化の要請が、より強い゛ものになってきている。 一方、撮像素子の小型化による照度不足を補うための大
口径比化や、更には高画素化・高解像度化に対応するた
めの収差性能の高性能化というような、より高い機能が
レンズに求められてきているという側面もある。 現在、特にビデオカメラ分野では、変倍比が6倍程度の
変倍レンズが主流である。このように高変倍比であって
、且つFナンバーがFl、8程度の大口径比のものとし
ては、4群又は5群から成るズームレンズが従来より数
多く提案されている。しかし、その大半は13〜15枚
程度のレンズから構成されているため、コンパクト化、
低コスト化等の現在の要求を満足しつるものとはいえな
くなってきている。 そこで、最近ではかかる要求を満足させるため、非球面
を用いることによってレンズの構成枚数を削減する傾向
にある。 例えば、特開昭57−27219号に開示されているズ
ームレンズは、6倍ズームではないが、正負正の3群よ
り成る系で、第1群を像点位置補正群(コンペンセータ
)、第2群を変倍群(バリエータ)として光軸上を移動
させ、各群に非球面を1面ずつ用いることによって、F
l、6の3倍ズームを12枚のレンズで構成している。 しかし、このズームレンズではそのスペックからして構
成枚数が少ないとはいえない。 また、変倍時に第3群を移動させていないため、必然的
に第1群がコンペンセータレンズ群として移動する必要
がある。そのとき6倍程度の高変倍を達成しようとする
と、ワイド端やミドル域(中間焦点距離)で第1群がか
なり物体側に移動するようなズーム解になってしまう。 そのため、第1群(前玉)の径が4群及び5群より成る
ズームレンズに対してかなり大きくなり、重量が相当重
くなる。 これに対し、4群系ズームレンズでレンズ形状・配置や
非球面の配置をかなり有効に行い、構成枚数を大幅に削
減したものとして、特開昭61−110112号や特開
昭60−107013号に開示されたものがある。 特開昭61−110112号では、正負負正の4群系で
各群を簡潔に構成し、4面の非球面を有効に用いること
により全系でわずか8枚の構成で6倍ズームを達成して
いる。 また、特開昭60−107013号には、正負正正の4
群系で8枚構成スペックがF2.0の4倍ズームの模式
%式% その他、特開昭63−304218号、特開昭64−4
4907号。 特開平1−223408号等において、第2群を1枚、
第1群を1又は2枚とした正負正の3群系から成り、非
球面を用いて枚数削減を図った変倍比2〜3倍。 Fナンバー2〜4程度のズームレンズが提案されている
。これらのレンズタイプは、変倍の主役であり且つ変倍
に際し光軸上を大きく移動する第2群が、負の単レンズ
1枚で構成されている。従って、第2群内での色収差補
正がなされていないために、変倍による色収差の変動が
大きく、この色収差変動は非球面を多用しても改善しう
るものではない。よって、6倍クラスの高変倍比のもの
を実現するのは離しい。 特開昭64−91110号では、本出願人が提案した特
開昭64−88511号の3群ズームレンズとほぼ同じ
ようなレンズ形状、構成のズームレンズが提案されてい
る。但し、第2群に相当する部分を2枚の負レンズより
成る負群と1枚の正レンズより成る正群とに分離し、レ
ンズ形状の見かけは3群系であるが実質的な構成を4群
系としている。そして、構成枚数を3群系並みの8〜1
1枚に押さえつつ、3倍ズームを実現している。その変
倍は上述した負群(実質第2群)と正群(実質第3群)
とをそれぞれ独立に移動させることにより行なっている
。 しかし、この4群ズームレンズは、独立移動の第2群と
第3群のそれぞれにおいて群内での色収差補正が完結し
ていないために、高変倍に応用したときには変倍による
両群の相対的位置の変動により色収差変動を十分に抑え
きれない。このズームレンズでは変倍比を3倍にとどめ
つつズーム解を工夫することによって色収差変動を抑え
ているが、これを6倍ズームにするのはかなり困難であ
る。 特開平1−185808号は、非球面を多用することに
よって特開昭64−91110号で提案されているズー
ムレンズの構成枚数を減らしつつ6倍ズームにまで発展
させたものといえる。つまり、特開昭64−91110
号において、第2群を負の単レンズ1枚、第3群を正の
単レンズ1枚にし、第4群も簡略化している。しかし、
これにおいても上述した色収差変動が大きいため、その
ズーム解の工夫をかなり施しであるもののまだ残存色収
差が大きい。更に、色収差補正にかなりのウェートをお
いたズーム解になっているため、移動群である第2群と
第3群の移動量がかなり増しており、その結果全長が長
くなっている。特に、重量に大きな影響を与える前玉の
外径が既存の同スペックの一般的なものに比べ、かなり
大きくなっている。 更に、特開平1−185608号と同じく正負正正の4
群系の構成で色収差変動も抑えることができるズームレ
ンズが、特開平2−39011号に開示されている。 これには非球面が3面用いられており、Fl、4の6倍
ズームが8枚で構成されている。コスト面、性能面、大
きさの面から見れば実現可能性はあるが、前玉の径が小
さいとは言えず、重量的には既存のものに対してさした
る優位性がない。また、第3群と第4群との間隔が大き
く、且つ第3群出射後の光束がほぼアフォーカルに第4
群に入射するため、第4群を簡単な構成とすると不必要
にバックフォーカスが長くなる。従って、全長の短縮化
にも限りがある。さらに、収差図には表われにくいサジ
タル方向のコマ収差(リンネンフエラー)が非常に大き
く、軸外の性能劣化が大きいという問題がある。 一方、本出願人はコンパクト化とレンズの枚数削減に対
応するため、特開昭64−74519号や同64−88
511号等において、非球面を用いることなくわずか8
枚又は9枚のレンズから成る正負正の3群系のズームレ
ンズを提案した。これらのズームレンズは非常にコンパ
クトで性能も良好ではあるものの変倍比は2〜3倍程度
であり、要求されている高変倍比は実現されていない。 また、これらと同様の正負正の3群系で各群を移動させ
ることにより、レンズの枚数削減、高変倍化を目的とし
、−眼レフ用やコンパクトカメラ用として提案されたズ
ームレンズが、特開昭54−30855号、同54−8
0143号、特開平2−39116号等に開示されてい
る。変倍比と構成枚数は、順に2.4倍/10枚、3倍
/11枚、3倍712枚である。 が  ゛   よ   と  る 上記従来例から分かるように、3群系で変倍比が6倍の
ズームレンズは実現されていない。その結果、変倍比6
倍を達成りるには、4群以上の群から構成されているこ
とが、必要条件と考えられている。つまり、3群以下の
構成では、変倍比はたかだか3倍程度が限界と考えられ
ている。構成枚数や大きさという観点に立てば、3群系
が4群系より有利であるのは明らかである。しかし収差
補正上、球面系で構成されるレンズ系において、また、
非球面を球面系の微小改良的な位置づけとしてとらえれ
ば非球面を用いたレンズ系においても、3群系では適正
なズーム解及び各レンズ構成が得られないということが
、かなりの試行錯誤を通して間接的に証明され、半ば常
識的なものとなっている。このことが今日に至っても3
群系の6倍ズームレンズが存在しない原因となっている
のではないかと思われる(前記特開昭57−27219
号。 同63−304218号、同64−44907号、特開
平1−223408号等がこれに相当する)。 しかし、非球面というものは球面系の単純な延長にのみ
位置づけられるものに終わるのではなく、非球面を用い
たからこそ実現できるようなレンズ系も存在するという
ことは、収差論からも明らかにされている。 そこで、かかる状況に鑑み、本発明では高変倍比且つ大
口径比であり、しかもコンパクト化、低コスト化及び収
差の高性能化が達成された変倍レンズを提供することを
特徴とする特に、コンパクト化やレンズの構成枚数削減
を行なうのにより有利な3群系に非球面を有効に用いる
ことによって、変倍比が6倍程度でFNOが1.8程度
の明るい変倍レンズを、高い性能を保持しつつ実現する
ことを目的とする。 は、 物体側より順に、2枚以上のレンズから成り正の屈折力
を有する第1群、2枚以上のレンズから成り負の屈折力
を有する第2群及び正の屈折力を有する第3群の5群か
ら成り、 前記第2群及び第3群は変倍時に光軸上を移動し、 前記第3群は物体側より順に1枚の正レンズと1枚の負
レンズとから成り、且つ少なくとも1面の非球面を有す
ることを特徴としている。 また、本発明の変倍レンズは、 物体側より順に、2枚以上のレンズから成り正の屈折力
を有する第1群、2枚以上のレンズから成り負の屈折力
を有する第2群及び正の屈折力を有する第3群の3群か
ら成り、 前記第2群及び第3群は変倍時に光軸上を移動し、 前記第3群は物体側より順に1枚の負レンズと1枚の正
レンズとが貼り合わされたタブレットレンズであり、該
タブレットレンズの両面は非球面であることを特徴とし
ている。 なかでも、前記第1群、第2群及び第3群はいずれも各
群の屈折力と同じ符号を有する1枚のレンズと各群の屈
折力と逆の符号を有し高分散材料より成る1枚のレンズ
との2枚のレンズから成っているのが好ましい。 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。 本発明では、鏡胴構成を含めたコンパクト性と充分なバ
ックフォーカスを確保するため、正負正の3群系として
いる。 上記の3つの群のうち、中央の負の第2群の屈折力を強
くし、光軸上を移動させることにより、主に変倍を実現
している。これに呼応して少なくとも正の第3群は、像
点位置の変動を抑えるためと更にはコンパクト化を達成
りるために移動させるような構成をとっている。 この理由は、第3群はその屈折力が第1群に対し強くな
るのが一般的でそのため少ない移動量で像点位置の変動
を補正できるという長所を有するからである。 従って、変倍に際し第2群と共に少なくとも最も像側の
群である第3群が光軸上を移動することが、3群系にお
いて6倍程度の変倍比を達成りるための必要条件である
。 さらに、前記第1群、第2群及び第3群がいずれも変倍
時に光軸上を移動する構成となっているのが好ましい。 移動レンズ群の数が多いほどコンパクト化や収差補正上
は有利ではあるが、一方で#R胴構成上からはコストア
ップ要因になるのも見落とせない。 従って、例えばこのコスト差がかなり大きく、変倍時の
移動レンズ群を2つにしたいという制約が入った場合に
は、第1群を固定して変倍時の移動群を第2群及び第3
群の2つとし、最も像側の群である第3群をテレ端から
ワイド端への変倍に際し、−見物体側へ移動し途中でU
ターンしてくるような軌跡(物体側に凸のUターン形状
)を描く構成にするのが、コンパクト化及び収差補正上
望ましい。 また、特に第1群が固定のときにおいては、TTL方式
のオートフォーカスと組み合わせてこの第3群を合焦レ
ンズとして兼用して稼働させることにより、第2群の移
動との関係を規定するためのカム環を不要とすることが
できるというメリットもある。 逆に、第3群を変倍時に固定したときは、必然的に第1
群がコンペンセータ的な役割を有することになるが、そ
の動きが物体側に凸若しくはワイド端からミドル域にか
けてかなり物体側に移動するようなズーム解となってし
まい、ミドル域やワイド端での周辺光の第1群によるケ
ラレが大きくなってきて、照度確保のために第1群(前
玉)の径を相当大きくする必要が生じ、重量増加が著し
くコンパクト化を達成できなくなってしまう。 また、もう一つ第3群を可動群とすることのメリットと
しては、上述のTTL方式のオートフォーカスを前提と
したとき、この第3群の移動により超近接撮影も可能に
なるということがあげられる。 前記第1群、第2群及び第3群がいずれも非球面を少な
くとも1面含む構成とすると、後述するように各群をコ
ンパクト化しつるとともに収差補正を良好に行なうこと
ができる。 さて、前記第3群が物体側より順に1枚の正レンズと1
枚の負レンズとから成り、且つ少なくとも1面の非球面
を有している場合には、前記第2群が物体側より順に像
側に強い面を向けた1枚の負レンズと1枚の正レンズと
から成り、且つ少なくとも1面の非球面を有し、以下の
条件式■〜■を満足する構成となっているのが好ましい
。 φI−fT〉0.7          ・・・・・・
■0.21<φI/lφI[+ <0.33  ・・・
・・・■0、3< r II sR/ r II sF
<  0.2−3.0<rIIIE/ rIII”<−
0,5・・・・・・■ ・・・・・・■ ここで、 φI:II群の合成屈折力 φII:第2群の合成屈折力 fT:テレ端における全系の合成焦点距離rIINF:
第2群内の負レンズの物体側の面の近軸曲率半径 rIIx”:第2群内の負レンズの像側の面の近軸曲率
半径 rmF:第3群内の最も物体側の面の近軸曲率半径 rII[Il:第3群内の最も像側の面の近軸曲率半径 である。 また、前記第3群が物体側より順に1枚の負レンズと1
枚の正レンズとが貼り合わされたタブレットレンズであ
り、該タブレットレンズの両面が非球面である場合には
、 前記第2群が物体側より順に像側に強い面を向けた1枚
の負レンズと1枚の正レンズから成り、且つ少なくとも
1面の非球面を有し、条件式■〜■及び以下に示す条件
式■を満足する構成となっているのが好ましい。 −1,0< rlll F/ rnI ”< 0.2 
   ・−・−・■前述した特開昭64−88511号
等で提案したズームレンズは、3群系で同様な構成をと
るが、それと比較して本発明では第1群の屈折力φIを
弱めにし、相対的に第2群を強めにすることにより、6
倍クラスの変倍系において所望のズーム解を得ることが
できるようにしている。 条件式のは、1111群の屈折力の下限を規定するもの
である。正負正の3群系においては第1群の屈折力はレ
ンズ全系の大きさを決定する上での大きな要因となるも
のである。下限を下回ると第2群の移動量や前玉の外径
等が大きくなるため、コンパクト化と6倍程度の高変倍
を達成りるためにはこの条件を満足するように第1群の
屈折力を設定するのが好ましい。 条件式■は第1群と第2群との屈折力のバランスを示す
ものである。第2群に主に変倍機能を集中し、且つ他の
移動群の動きをコンパクト化と性能保障上有利に規制す
るために、この条件を満足することが必要となる。この
条件式■の下限をこえると、第2群出射後の発散光束の
発散度合が増し、第3群が大型化すると共に第2群、第
3群での収差発生量が激増するため、それぞれを簡単な
構成で実現することが難しくなり、性能劣化も大きい。 逆に上限をこえると、第3群の移動パターンが変わって
きて、高変倍ズームではワイド端においてかなり物体側
に移動するようになる。その結果、テレ端における第2
群との空気間隔をかなり大きくとる必要が生じ、これも
コンパクト化を損なう結果となる。同時に前玉外径も大
きくする必要が生じるという問題もある。 正負正の3群ズームにおいて、6倍にもわたる変倍を行
なっても色収差の変動を十分小さくするためには、各群
で十分な色補正が完結される必要がある。そのため上記
したように全群に群の屈折力と逆符号で且つ高分散材料
を用いたレンズを少なくとも1枚用いることが必要であ
る。各群で色補正されていないと、変倍時各群間の相対
距離が変化すると、色収差の変動が生じ、6倍クラスの
高変倍レンズでは劣化が著しい。よって、各群は最低2
枚のレンズで構成される必要がある。 このような条件を満たし、尚且つより少ない枚数で所望
の目的を満足できるような構成としては、次のようなも
のが有効である。 即ち、第1群を1枚の正レンズと1枚の高分散負レンズ
との2枚のレンズで構成し、第2群を1枚の高分散正レ
ンズと1枚の負レンズとの2枚のレンズで構成し、続く
第3群を1枚の正レンズと1枚の高分散負レンズとの2
枚のレンズで構成りると共に、変倍時、少なくとも第2
群と最終群である第3群とを移動させるように構成りる
のが好ましい。尚、後述する実施例においては上記高分
散正レンズ及び高分散負レンズのアツベ数を25〜30
程度としているが、この限りではない。 また、第1群を物体側より順に、物体側に凸の高分散負
メニスカスレンズと物体側に強い面を向けた正レンズと
の2枚のレンズで構成し、第2群を物体側より順に、像
側に強い面を向けた負レンズと高分散正レンズとの2枚
のレンズで構成し、続く第3群を物体側より順に、1枚
の正レンズと1枚の高分散負レンズとの2枚のレンズ又
は1枚の高分散負レンズと1枚の正レンズとの2枚のレ
ンズで構成りると共に、少なくともこの第3群に非球面
を用いる構成とすれば、収差補正上より有利である。 第1群と第2群は、変倍時、通過光束の幅や傾角1通過
位置等が大きく変化するため、変倍による収差変動がか
なり大きくなる。従来は、第1群及び第2群はそれぞれ
3枚程度以上のレンズで構成されていたが、それぞれ2
枚ずつのレンズで構成しても、本発明のようにレンズ形
状やレンズ配置等を選択することによって収差補正を行
なうことが可能である。但し、より高度な収差補正を達
成りるには、第1群と第2群とに非球面を用いるのが有
効である。特に、第2群は強い屈折力を有し変倍時の移
動量も大きいので、この第2群に非球面を用いる効果は
大きい。特に、上記のように条件式■を満足するのが望
ましい。尚、条件式■中、rIINR〉0であるのが更
に好ましい。 条件式■は、第2群の強い負の屈折力をこの単一レンズ
、即ち第2群内の負レンズに集中させるために、そのレ
ンズの屈折力をどのように両面に割り振る必要があるか
を示したものである。この下限を下回って物体側の面に
も強い負の屈折力を配すると、この面で発生する負の歪
曲が過大となり、実用に耐えない。また上限を上回って
像側面に強い負の屈折力を集中させると、この面で発生
するテレ端における球面収差やコマ収差等が過大となり
、これも目標性能を達成しがたくなる。 第3群は、変倍時に移動するのみならず第2群出射後の
発散光束を屈折させ、最終的に結像させるという重要な
役割を担うものである。また、従来第3群は5,6枚以
上のレンズで構成されていたが、上記のように主に球面
収差を補正するための非球面を少なくとも1面用いるこ
とにより、わずか2枚のレンズで構成りることができる
。そして、望ましくは軸外収差を補正するために、第3
群に非球面を更に1面用いるのが有効である。 第3群の具体的な構成は、上記した通り2通り考えられ
るが各構成において特に望ましい形状は少し異なる。即
ち、第3群を物体側より順に1枚の正レンズと1枚の高
分散負レンズとの2枚のレンズで構成したときには、第
3群の最も物体側の面と最も像側の面とが上記条件式■
を満足するのが望ましい。また、第3群を物体側より順
に1枚の高分散負レンズと1枚の正レンズとの2枚のレ
ンズで構成したときには、上記条件式■を満足するのが
望ましい。 この両面のバランスは、非球面を用いることを前提とし
た上で、球面収差と軸外のコマ収差や像面湾曲とのバラ
ンスを適正に保持するための条件である。また、上記2
通りの配置で適正範囲が異なるのは細土色収差と倍率色
収差との補正のバランスをも含めた適正状態を示したも
のだからである。 前記条件式■の下限をこえると、軸外収差の補正能力は
あるが、像側面での球面収差の発生があまりにも過大で
あるため、非球面を用いても十分に補正することが困難
となる。これとは逆に、条件式〇の上限をこえると、球
面収差の補正能力は十分であるが、軸外のコマ収差や像
面湾曲を十分に補正することが困難となる。 そして、第3群が物体側より順に正・負の屈折力配置と
なっている状態において、条件式■の上限をこえると、
物体側の正の屈折力のため軸上光束が強く屈折されすぎ
て、像側の高分散負レンズで細土色収差を補正するのが
非常に困難になる。これを無理に補正すれば倍率色収差
が補正過剰になる上、像側負レンズによる高次収差の発
生も過大となるため、目標性能を実現することができな
くなる。 これとは逆に、第3群が物体側より順に負・正の屈折力
配置となっている状態において、条件式■の下限をこえ
ると、細土色収差に対し倍率色収差が補正不足となる上
、第3群がやや大型化してしまう。 さて、このような条件式を満足する第3群の構成におい
ては、正負両レンズの屈折力がかなり強くなるため、製
造時の両レンズの偏心誤差等の誤差感度が非常に大きく
なることが多い。そこで、両レンズの相対的偏心を小さ
くするため、両レンズを貼り合わせたタブレットレンズ
を用いるのが有効である。これにより組立の難度がかな
り改善される。第3群として、正レンズと負レンズとが
貼り合わされたタブレットレンズを用いるだけでなく、
そのタブレットレンズの両面に非球面を導入した場合、
より高度な収差補正を行なうことができる。 11口組 以下、本発明に係る変倍レンズの実施例を示す。 但し、各実施例において、r+ (i=1.2.3. 
、 、 、)は物体側から数えてi番目の面の曲率半径
、d+(i;1,2゜3、、、、)は物体側から数えて
i番目の軸上面間隔を示し、N: (i=1.2.3.
 、 、 、 )、ν:(x=1.2,3.、、、)は
物体側から数えてi番目のレンズのd線に対する屈折率
。 アツベ数を示す。また、fは全系の焦点距離、FNoは
開放Fナンバーを示す。 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、非球面の面形状を表わす
次式で定義するものとする。 〈実施例1〉 f =52.5〜19.0〜9.25  FNo=1.
98〜1.99〜1.851](も講−jujI旧l 
1扼! 11巻1r+  31.384 d+  1.500  N+  1.84666   
ν123゜82である。 光軸方向の基準面からの偏移量 近軸曲率半径 光軸と垂直な方向の高さ i次の非球面係数 2次曲面パラメーター r++ 10.714 d++  1.500  He  1.84666  
νe  23.82d+35.000  Nv  1.
5168Or、、  00 芸n孫Jし r*  :  ε:O,100OOX 10A4=−0
,93831X 10−’ ν?  64.20 A8=−0,47468X 1叶6 As;−0,10598X 1O−7 rIa  :  ε=0.10000X 10A4=−
0,52279X 1O−= Ae=0.10319X 1O−6 Aa=−0,49502X 1O−8 r+2  :  e =o、toooox 10A4=
−0,49583X 1O−5 Aa:0.69285X 1O−9 As=−0,17990X 1叶8 〈実施例2〉 f = 52.5〜19.0〜9.25  F N。 2.00〜1.99〜1.85 re本 −58,238 rla  00 弗」1」保JL re  :  ε=O,toooox 10AJ=−0
,78998X 10−’ Ae=−0.48403X10−’ Ae=−0,71430x10〜8 r18 : ε=O,100OOX 10A4=−0,
57308X 10−’ Aa”0.19747X10−6 Ae=−0,65991X10−8 r12  :  e =0.10000X10A4=−
0,10183x10−’ As=0.22653X10−7 As=−0,20323X10−” 〈実施例3〉 f”=52.5〜19.0〜9.25  FNo=2.
17〜2.02〜1.85皿!主JLU口J■引11近
! ヱユさ1da  3.700 Aeエニー、10307X 1O−5 As=−0゜31344X 10−” r+ll :  5=0.10000X10A、=−0
,56905X 10−’ Aa=0.19832X 1O−6 As=−0,64948X 10−” r+2 :  ε=0.10000X 10A、=0.
23776X 10=6 Ae=0.30464X 1O−7 As=−0,25016X 10−” 〈実施例4〉 f =52.5〜19.0〜9.25 F No = 
2.16〜2.07〜1.85I400 弁]1」孫JL rs  :  t =o、1oooox 10Anニー
0.10026X10−3 1.90O 1、+(4666 zJ、ど2 rs*  41.836 〈実施例5〉 f = 52.5〜19.0〜9.25  F No 
= 1.98〜1.98〜1.85■主生」−絖上画澗
l−1扼! 二二バ1d+3 5.000  N?  
1.51680   シフ  64.20re−〇〇 弁」1
【孫JL r8  : ε=O,100OOX 10A、=−0,
10702X 1O−3 Ae=−0,26884X 10−’ Ae=−0.178’75X 1O−7r+e  : 
 E=0.10000X10A、=−0,91114X
 10−’ A6:0゜51090X 1O−6 Ae=−0,17076X 10−? r1□ : ε=O,100OOX 10A<=−0,
13492x 10−’ As=0.28455X 1O−7 Aa=−〇、38910X 10−8 21.220 22.501 rs  −269,197 d2 1.300 da  4.700 r+3 1t 16.221 d+25.000〜7.465〜5.491d+35.
000  Nv  1.51680 1/7O 弄]1」五1 : ε=0.100OOX 10 A、=−0,13308x 1叶3 64.20 A6”−0,29752X10−6 Aa=−0,47409x10−7 r+a  :  ε=O,100OOX 10A、 =
−0,80260X 1O−4Ae”0.45467X
 1O−6 Ae=−0,11358X 10−” r、2 : ε=0.10000×1OAa=−0,1
7990x10−a Aa=0.12314X10−’ Asニー0.30259X 10−” 〈実施例6〉 f 〜52.5〜19゜0〜9.25 F No = 
2゜15〜2゜09〜1.85dv 2.000  H
a 1.84666  νa 23.82r8車 −2
5,168 丑」シ【孫1 r3  :  ε=O,100OOX 10A、=−0
,13788X 1O−5 Ae=−0,79448x 1O−s Ae=0.90446x10−” r8 :  ε=O,100OOX 10A、 =−0
,97959X 1叶4 Aa=−0,15249X 1O−6 As=−0,15824X10−’ rla  :  ε:O,100OOX10A4=−0
.54581X10−4 Ae=0.42702x10−7 A8”−0,50586X10−8 r+2 :  ε:0.10000X 10A4=−0
,37870X 1O−5 Aa=−0,72498X 1叶7 Ae=−0,11686x 10−8 〈実施例7〉 f =52.5〜19.0〜9.25  F No=1
.98〜’2゜00〜1.85皇】じ口i]u」C町1
 礼近! L工五1d21.400 de  4.000 d+++  1.500  Ns  1.84666 
 ν523.82 rla  c。 弁」1【葺JL r8  :  E =O,100OOX 10Aa=−
0,96988x 10−’ Aa=−0.39027X IQ−6 Ae=−0,13530x 1O−7 r+lI :  ε=o、toooox 10A、=0
.53219X 1O−5 Ae=0.32571X 1O−7 Aa=0.18999x 1O−8 r、2:  ε=O,100OOX 10A、=0.7
2668X 1O−4 As”0.38585X 1O−7 As=0.81864X 10−8 〈実施例8〉 f−”52.5〜19.0〜9.25  F’No=1
.98〜1.98〜1.85r13  o。 d125.000〜7.574〜5.520d+a 5
.000  Nv  1.51680 1/v 64.
20r14  C0 弁」1【係1: rs   :  e =O,100OOX 10AA=
−0,96729X 1O−4 Aaニー0.53410X 1O−6 As=−0,78675X 1O−8 r+s  :  e =o、1oooox 10A4:
0.11026X 10−’ As=0.63211X 1O−7 As”0.21263X 10−” r12  :  E =O,100OOX 10A4=
0.85917X 10” Aa=O;63785x 10−’ Aa=0.83871X 10−” 〈実施例9〉 f =52.5〜19.0〜9.25 F No= 2
.21〜2.03〜1.85亘!生11上里111捏!
 ヱユ烈1 rl  32.558 r2 22.054 ”1°500 N+ 1.846
661/ + 23°82d21.400 rsネ  21.879 d、  29.349〜13.890〜2.000da
  4.100 rs*  −42,941 de8.000〜5.040〜7゜388r+s*  
28.615 die 7.100  Ns 1.61800  vs
 63.39r+2*  17.007 rla  o。 die 5.000〜7.960〜5.612d+35
.000  Nt 1.51680 1/v 64.2
0r、400 弗」目LLSL r3  :  ε=O,100OOX 10A4ニー0
.93830X 10−’ Aa=−0,11284X 10−’ Aa=0.18424X 10−’” r8  : ε=0.10000X 10A4”−0゜
92331X 10−’ Ae= 0.40727X 1O−6 Aaニー0.10797X 1O−7 rye  :  ε=o、1oooox 10A4=−
〇、61542X 10−’ Ae:0.28449X 1O−6 Ae”−0,78189X 1O−8 r+2 :  ε=0.10000X10A、=−0.
11282x 10−’ Aa=0.70271X 1O−7 Av=−0,27140x 10−8 次に、上記実施例1〜9における条件式■中のφ■・f
T、条件式■中のφI/lφII1 条件式■中のrl
L”/rIINF並びに条件式■及び■中のrII[F
/rI[IRの値を第1表に示す。 第1表(その1) 第1表(その2) 第1図〜第9図は、前記実施例1〜9にそれぞれ対応す
るレンズ構成図であり、図中の矢印(1)。 (2)及び(3)は第1群(1)、第2群(IF)及び
第3群(■)のテレ端(T)からワイド端(W)にかけ
ての移動を模式的に示している。 第2群(n)と第3群(III)との間には絞り(A)
が設けられている。また、最後尾にローパスフィルター
やフェースプレートに相当する平板(P)を挿入した状
態で収差補正しである。 いずれの実施例においてもテレ端(T)からワイド端(
W)への変倍に際し、第2群は光軸上を物体側へ移動し
、第3群は一旦物体側へ移動し途中でUターンしてくる
ような軌跡を描く。さらに実施例1〜7は第1群が移動
せず、実施例8は第1群が像側へ移動する全群移動タイ
プであり、実施例9は第1群が物体側へ移動する全群移
動タイプである。 実施例1. 3. 4及び9においては、正の第1群は
像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニ
スカスレンズから成り、負の第2群は両凹の負レンズ及
び両凸の正レンズから成り、正の第3群は両凸の正レン
ズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成っている
。尚、実施例1゜3及び4中、第2群の正レンズの像側
の面、第3群の正レンズの物体側の面及び第3群の負レ
ンズの像側の面は非球面である。実施例9中、第1群の
正レンズの物体側の面、第2群の正レンズの像側の面及
び第3群の正レンズの物体側の面及び第3群の負レンズ
の像側の面は非球面である。 実施例2においては、正の第1群は像側に凹の負メニス
カスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成
り、負の第2群は像側に凹の負メニスカスレンズ及び両
凸の正レンズから成り、正の第3群は両凸の正レンズ及
び物体側に凹の負メニスカスレンズから成っている。尚
、第2群の正レンズの像側の面、第3群の正レンズの物
体側の面及び第3群の負レンズの像側の面は非球面であ
る。 実施例5においては、正の第1群は像側に凹の負メニス
カスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成
り、負の第2群は両凹の負レンズ及び物体側に凸の正メ
ニスカスレンズがら成り、正の第3群は両凸の正レンズ
及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成っている。 尚、第2群の負レンズの像側の面、第3群の正レンズの
物体側の面及び第3群の負レンズの像側の面は非球面で
ある。 実施例6においては、正の第1群は像側に凹の負メニス
カスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成
り、負の第2群は両凹の負レンズ及び像側に凸の正メニ
スカスレンズがら成り、正の第3群は両凸の正レンズ及
び物体側に凹の負メニスカスレンズから成っている。尚
、第1群の正レンズの物体側の面、第2群の正レンズの
像側の面及び第3群の正レンズの物体側の面及び第3群
の負レンズの像側の面は非球面である。 実施例7及び8においては、正の第1群は像側に凹の負
メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズ
から成り、負の第2群は両凹の負レンズ及び両凸の正レ
ンズから成り、正の第3群は像側に凹の負メニスカスレ
ンズ及び両凸の正レンズから成っている。尚、実施例7
及び8中、第2群の正レンズの像側の面、第3群の負レ
ンズの物体側の面及び第3群の正レンズの像側の面は非
球面である。 上記のように、実施例1〜6及び9では第3群が物体側
より順に正・負の構成となっており、実施例7及び8で
は第3群が物体側より順に負・正の構成となっている。 また、実施例1〜5では第2群と第3群とに非球面が用
いられており、実施例6では全群に非球面が用いられて
いる。 尚、本発明に用いられる非球面は、直接、硝材をプレス
又は再加工して成るようなものでもよく、また薄い非球
面形状の樹脂層を貼り合わせて成るようなものでもよい
。 第10図〜第18図は、前記実施例1〜8にそれぞれ対
応する収差図であり、図中、(a)はテレ端での焦点距
離、(b)は中間(ミドル)焦点距離、(C)はワイド
端での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、破線(
SC)は正弦条件を表わす。更に破線(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。 このように、上記実施例は6倍という高変倍比で、且つ
Fl、8という大口径比でありながら、簡単な3群系で
あって全系でわずか6枚という非常に少ない構成枚数に
て良好な収差性能を達成している。そして更に、その全
長・前玉外径においても従来のものに比べかなりのコン
パクト化を達成しており、本発明の所望の目的を十分に
果たしてぃ1」1の」〔( 以上説明したように本発明によれば、高変倍比且つ大口
径比であり、しがもコンパクト化、低コスト化及び収差
の高性能化が達成された変倍レンズを実現することがで
きる。 特に、コンパクト化や構成枚数削減を行なうのにより有
利な3群系に非球面を有効に用いることによって、変倍
比が6倍程度でFNoが1.8程度の明るい変倍レンズ
を、高い性能を保持しつつ実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図、第4図、第5図、第6図、第
7図、第8図及び第9図は、それぞれ本発明の実施例1
〜9に対応するレンズ構成図である。 第10図、第11図、第12図、第13図、第14図、
第15図、第16図、第17図及び第18図は、それぞ
れ本発明の実施例1〜9に対応する収差図である。 FNO=1.98 ■=41 球面収差 正弦条件 非点収差 球面収差正弦条件 非点収差 球面収差 正弦条件 非点収差 ■=41 歪曲% 歪曲% 歪曲% FNO= 2.00 ■=41 球面収差 正弦条件 非点収差 ■=41 球面収差 正弦条件 FNO= 1.85 非点収差 Y、4.1 球面収差 正弦条件 非点収差 ■:41 非点収差 FNO= 2.02 FNo 、1.85 非点収差 Y;41 球面収差 正弦条件 非点収差 ■=41 歪曲% Y;41 歪曲% ■=41 歪曲% Y’、41 歪曲% 歪曲% Y;41 歪曲% V、4.1 球面収差 正弦条件 非点収差 Y=41 球面収差 正弦条件 非点収差 −o、z    o、z 球面収差正弦条件 非点数! FNO= 1.98 V=4.1 球面収差 正弦条件 FNO= 1.98 非点収差 Y’、4.1 球面収差 正弦条件 非点収差 FNO= 1.85 球面収差 正弦条件 非点収差 ■≧41 歪曲% ■=41 歪曲% 歪曲% ■=41 歪曲% v44.1 歪曲% 歪曲% 球面収差 正弦条件 FNO;209 非点収差 ■=41 球面収差 正弦条件 非点収差 球面収差 正弦条件 FNO=1.98 ■=41 球面収差 正弦条件 FNO= 2.00 非点収差 y≧41 球面収差 正弦条件 非点収差 歪曲% ■1:41 歪曲% ■=41 歪曲% ■;41 歪曲% Y声41 球面収差 正弦条件 非点収差 球面収差 正弦条件 非点収差 FNO= 1.85 ■=41 球面収差 正弦条件 非点収差 FNO=2.27 ■:41 球面収差 正弦条件 非点収差 球面収差 正弦条件 非点収差 球面収差 正弦条件 非点収差 ■茎41 歪曲% 歪曲% Y′:41 歪曲% ■=41 歪曲% 歪曲% 歪曲%

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)物体側より順に、2枚以上のレンズから成り正の
    屈折力を有する第1群、2枚以上のレンズから成り負の
    屈折力を有する第2群及び正の屈折力を有する第3群の
    3群から成り、 前記第2群及び第3群は変倍時に光軸上を移動し、 前記第3群は物体側より順に1枚の正レンズと1枚の負
    レンズとから成り、且つ少なくとも1面の非球面を有す
    ることを特徴とする変倍レンズ。 (2)前記第2群が物体側より順に像側に強い面を向け
    た1枚の負レンズと1枚の正レンズとから成り、且つ少
    なくとも1面の非球面を有し、以下の条件を満足するこ
    とを特徴とする第1請求項に記載の変倍レンズ; φ I ・f_T>0.7 0.21<φ I /|φII|<0.33 −0.3<rII_N^R/rII_N^F<0.2−3.
    0<rIII^F/rIII^R<−0.5 ここで、 φ I :第1群の合成屈折力 φII:第2群の合成屈折力 f_T:テレ端における全系の合成焦点距離rII_N^
    F:第2群内の負レンズの物体側の面の近軸曲率半径 rII_N^R:第2群内の負レンズの像側の面の近軸曲
    率半径 rIII^F:第3群内の最も物体側の面の近軸曲率半径 rIII^R:第3群内の最も像側の面の近軸曲率半径 である。 (3)前記第3群は前記正レンズと負レンズとが貼り合
    わされたタブレットレンズであり、該タブレットレンズ
    の両面は非球面であることを特徴とする第2請求項に記
    載の変倍レンズ。 (4)前記第1群、第2群及び第3群はいずれも各群の
    屈折力と同じ符号を有する1枚のレンズと各群の屈折力
    と逆の符号を有し高分散材料より成る1枚のレンズとの
    2枚のレンズから成ることを特徴とする第1請求項に記
    載の変倍レンズ。 (5)前記第3群がテレ端からワイド端への変倍に際し
    、一旦物体側へ移動し途中でUターンしてくるような軌
    跡を描いて光軸上を移動することを特徴とする第4請求
    項に記載の変倍レンズ。 (6)前記第1群、第2群及び第3群がいずれも変倍時
    に光軸上を移動することを特徴とする第4請求項に記載
    の変倍レンズ。 (7)前記第1群、第2群及び第3群がいずれも非球面
    を少なくとも1面含むことを特徴とする第4請求項に記
    載の変倍レンズ。 (8)前記第3群を合焦用レンズ群として兼用させるこ
    とを特徴とする第4請求項に記載の変倍レンズ。 (9)物体側より順に、2枚以上のレンズから成り正の
    屈折力を有する第1群、2枚以上のレンズから成り負の
    屈折力を有する第2群及び正の屈折力を有する第3群の
    3群から成り、 前記第2群及び第3群は変倍時に光軸上を移動し、 前記第3群は物体側より順に1枚の負レンズと1枚の正
    レンズとが貼り合わされたタブレットレンズであり、該
    タブレットレンズの両面は非球面であることを特徴とす
    る変倍レンズ。 (10)前記第2群が物体側より順に像側に強い面を向
    けた1枚の負レンズと1枚の正レンズから成り、且つ少
    なくとも1面の非球面を有し、以下の条件を満足するこ
    とを特徴とする第9請求項に記載の変倍レンズ; φ I ・f_T>0.7 0.21<φ I /|φII|<0.33 −0.3<rII_N^R/rII_N^F<0.2−1.
    0<rIII^F/rIII^R<0.2 ここで、 φ I :第1群の合成屈折力 φII:第2群の合成屈折力 f_T:テレ端における全系の合成焦点距離rII_N^
    F:第2群内の負レンズの物体側の面の近軸曲率半径 rII_N^R:第2群内の負レンズの像側の面の近軸曲
    率半径 rIII^F:第3群内の最も物体側の面の近軸曲率半径 rIII^R:第3群内の最も像側の面の近軸曲率半径 である。 (11)前記第1群、第2群及び第3群はいずれも各群
    の屈折力と同じ符号を有する1枚のレンズと各群の屈折
    力と逆の符号を有し高分散材料より成る1枚のレンズと
    の2枚のレンズから成ることを特徴とする第10請求項
    に記載の変倍レンズ。 (12)前記第3群がテレ端からワイド端への変倍に際
    し、一旦物体側へ移動し途中でUターンしてくるような
    軌跡を描いて光軸上を移動することを特徴とする第11
    請求項に記載の変倍レンズ。 (13)前記第1群、第2群及び第3群がいずれも変倍
    時に光軸上を移動することを特徴とする第11請求項に
    記載の変倍レンズ。 (14)前記第1群、第2群及び第3群がいずれも非球
    面を少なくとも1面含むことを特徴とする第11請求項
    に記載の変倍レンズ。 (15)前記第3群を合焦用レンズ群として兼用させる
    ことを特徴とする第11請求項に記載の変倍レンズ。
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