JPH05232382A

JPH05232382A - ２群ズームレンズ

Info

Publication number: JPH05232382A
Application number: JP4030756A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ogata; 小方康司
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1992-02-18
Publication date: 1993-09-10
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JP3310319B2

Abstract

(57)【要約】【目的】３８〜７０ｍｍ程度の変倍域を持つ６群６枚
構成の２群ズームレンズにおいて、非球面プラスチック
レンズを使用してコストダウンを図り、性能も良好にす
る。【構成】正の第１群Ｉ、負の第２群ＩＩにて構成さ
れ、両群間の空気間隔を変えて変倍するズームレンズに
おいて、第１群は、物体側に凸な正メニスカスレンズＬ
１、負レンズＬ２、正レンズＬ３、正レンズＬ４からな
り、第２群は、像側に凸な正メニスカスレンズＬ５、像
側に凸な負メニスカスレンズＬ６からなり、Ｌ５は非球
面を有するプラスチックレンズからなり、第１群及び第
２群の焦点距離をｆ₁、ｆ₂、ワイド端の全系の焦点距
離をｆ_Wとするとき、０．６＜ｆ₁／ｆ_W＜０．９，
０．６＜｜ｆ₂／ｆ_W｜＜０．９を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ズームレンズに関し、
特に、バックフォーカスの長さに制限のないレンズシャ
ッターカメラ等に最適であり、６群６枚のレンズ構成
で、３８〜７０ｍｍ程度の変倍領域を有する２群ズーム
レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レンズシャッターカメラ用の
ズームレンズとしては、正・負の２群タイプや正・正・
負又は負・正・負の３群タイプ等が代表的な構成として
知られている。

【０００３】上記２群タイプのものは、ズーム化するた
めに最少限の群数を有するものであるから、鏡枠及び駆
動機構を簡素化でき、また、レンズ枚数を削減できる可
能性を持っているから、今までにも多くの提案がなされ
ている。しかし、変倍に伴う各群の移動量が多くなりが
ちであり、さらに、変倍に伴う収差変動が大きい（特
に、中間焦点距離における像面湾曲）ことから、高変倍
比化には向いていないと言える。

【０００４】一方、３群タイプは、各群によって変倍比
を分担できるから、変倍に伴う各群の移動量を少なくで
き、また、収差の変動も良好に補正できるため、高変倍
比化に適している。しかしながら、群数の多さ故に鏡枠
構造、駆動機構が複雑になりやすく、レンズ枚数も多く
なる等の欠点も有している。

【０００５】本発明は、後記するように、少ないレンズ
枚数で構成し、かつ、プラスチック材を利用して低コス
トなズームレンズを得ようとするものであるが、変倍比
が２倍程度であれば、２群タイプのメリットを生かして
目的にかなったレンズ系を達成することが可能である。

【０００６】これまでにも、２群タイプを６枚程度のレ
ンズ枚数で構成した例として、特開昭６２−１３８８１
８号、特開昭６３−３１１２２４号、特開平２−７３３
２２号、特開平２−１２０７１４号、特開平３−１１６
１１０号等のものが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６２−１３
８８１８号、特開昭６３−３１１２２４号においては、
収差補正にガラス非球面レンズを使用しており、性能は
良好である。しかし、ガラス非球面レンズに関しては、
近年の技術進歩は著しいとは言え、未だコスト的に不利
であることには変わりがない。

【０００８】また、特開平２−７３３２２号、特開平２
−１２０７１４号のものは、全てガラス研磨レンズにて
構成れており、コスト的には上記先行例よりも改善され
ているものの、球面収差、コマ収差の補正が十分ではな
い。

【０００９】さらに、特開平３−１１６１１０号のもの
では、５群６枚構成において、プラスチックレンズを利
用してコストダウンを図っているが、正屈折力の第１群
の構成が、正レンズ、負レンズ、正・負の接合正レンズ
なる構成となっているため、球面収差、コマ収差の補正
が十分ではない。また、テレ端の焦点距離が６０ｍｍと
短い。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、３８〜７０ｍｍ程度の変倍域
を持つ６群６枚構成の２群ズームレンズにおいて、非球
面プラスチックレンズを使用してコストダウンを図り、
性能も良好なズームレンズを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の２群ズームレンズは、正屈折力の第１群、負屈折力
の第２群にて構成され、両群間の空気間隔を変えて変倍
するズームレンズにおいて、第１群は、物体側より順
に、物体側に凸な正メニスカスレンズ、負レンズ、正レ
ンズ、正レンズの４枚にて構成され、第２群は、物体側
より順に、像側に凸な正メニスカスレンズ、像側に凸な
負メニスカスレンズの２枚にて構成され、第２群中の前
記正メニスカスレンズは非球面を有するプラスチックレ
ンズからなり、かつ、第１群及び第２群の焦点距離をそ
れぞれｆ₁、ｆ₂、ワイド端の全系の焦点距離をｆ_Wと
するとき、０．６＜ｆ₁／ｆ_W＜０．９・・・０．６＜｜ｆ₂／ｆ_W｜＜０．９・・・を満足することを特徴とするものである。

【００１２】この場合、第２群中の前記正メニスカスレ
ンズと前記負メニスカスレンズの間の空気間隔をｄ₁₁と
するとき、０．０５＜｜ｄ₁₁／ｆ₂｜＜０．４・・・を満足するようにするのが望ましい。

【００１３】さらに、第２群中の前記正メニスカスレン
ズの焦点距離をｆ₂₁とするとき、１．５＜｜ｆ₂₁／ｆ₂｜・・・を満足するようにするのが望ましい。

【００１４】

【作用】以下、上記構成をとる理由と作用について説明
する。上記のようなレンズ構成とすることにより、ワイ
ド端からテレ端までの全域にわたってバランスよく収差
補正をすることができる。特に、前群中の負レンズの像
側に２枚の正レンズを配置することで、球面収差及びコ
マ収差の補正を良好に行うことができる。また、プラス
チックレンズは凸レンズに採用するのがペッツバール和
の補正上好ましく、この限りにおいて、どの凸レンズに
プラスチックレンズを用いてもよいが、前群中に用いた
場合、温度、湿度の変化によるプラスチックレンズの焦
点距離の変化が第２群にて拡大されてしまうため、ピン
トズレの問題が大きくなり、好ましくない。したがっ
て、第２群中の正メニスカスレンズをプラスチックレン
ズとすることが望ましい。

【００１５】本発明はコストダウンを第１の目的として
いるが、当然、レンズ系のコンパクト化も前提になって
いる。上記条件式、は、コンパクト化のための条件
である。コンパクト化の内容として、 (ｉ) レンズ系の
全長の短縮、(ii)変倍に伴う各群の移動量の削減、(ii
i) レンズ径の縮小、等が含まれており、これらを満た
して始めて、カメラの小型化が達成される。レンズ系の
全長短縮は、前記した通り、レンズ構成枚数を減らすこ
とによって改善されている。一方、移動量の削減とレン
ズ径の縮小のためには、パワー配置を適切に行う必要が
あり、そのための条件式がとである。

【００１６】第１群、第２群の焦点距離をｆ₁、ｆ₂、
ワイド端における全系の焦点距離、バックフォーカス、
及び、第２群の結像倍率をそれぞれｆ_W、ｆ_BW、β_2W、
変倍比をｚ、変倍に伴う第１群、第２群の移動量をそれ
ぞれΔ₁、Δ₂とすると、ｆ_W＝ｆ₁・β_2W ・・・（Ａ）ｆ_BW＝ｆ₂・（１−β_2W）・・・（Ｂ） Δ₁＝（１−ｚ）ｆ₂｛β_2W−１／（ｚ・β_2W）｝・・・（Ｃ） Δ₂＝（１−ｚ）ｆ₂・β_2W ・・・（Ｄ）の関係にある。

【００１７】条件式の上限を越えると、β_2Wが１に近
くなり、（Ｂ）式よりバックフォーカスが極端に短くな
ってしまう。その結果、第２群のレンズ径が大きくなる
ばかりでなく、最終レンズ面とフィルム面の反射による
フレア等が発生しやすくなってしまう。また、条件式
の下限を越えると、第１群のパワーが強くなりすぎ、本
発明のレンズ構成では、収差の劣化を招いてしまう。

【００１８】また、条件式の上限を越えて第２群のパ
ワーが弱くなると、（Ｃ）、（Ｄ）式より各群の移動量
が多くなり、好ましくない。一方、条件式の下限を越
えて第２群のパワーが強くなると、本発明のレンズ構成
では、良好な収差補正ができなくなってしまう。

【００１９】さらに、第２群中の正メニスカスレンズと
負メニスカスレンズの間の空気間隔をｄ₁₁とするとき、０．０５＜｜ｄ₁₁／ｆ₂｜＜０．４・・・を満たすようにすることが望ましい。条件式は、非点
収差の補正に関するもので、その下限を越えて間隔が狭
くなると、ワイド側で非点収差の発生が大きくなる。ま
た、その上限を越えて間隔が広くなると、レンズ系全長
が大となり、好ましくない。

【００２０】また、本発明では、温度、湿度変化に起因
するプラスチックレンズの焦点距離変化の影響を少なく
するために、第２群中の正メニスカスレンズをプラスチ
ックレンズ化している。この正メニスカスレンズの焦点
距離をｆ₂₁とするとき、１．５＜｜ｆ₂₁／ｆ₂｜・・・なる条件式を満たすように設定しておけば、温度、湿度
の影響をさらに少なくできるので、好ましい。また、こ
の正メニスカスレンズのアッべ数をν_d21とすると、色
収差補正上、 ν_d21＞５０・・・を満たすようにすることが望ましい。さらに、第２群中
のこの正メニスカスレンズは、片面又は両面を非球面と
することで、収差補正の自由度が得られるが、この時、
少なくとも１面は、光軸から離れるに従って正パワーが
強くなる（負パワーが弱くなる）形状の非球面が望まし
い。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の２群ズームレンズの実施例１
〜４について説明する。各実施例のレンズデータは後記
するが、実施例１のワイド端（ａ）とテレ端（ｂ）にお
けるレンズ断面図を図１に示す。他の実施例のレンズ断
面図もほぼ同様であるので省略する。

【００２２】各レンズの形状、配置については、実施例
１の第１群Ｉは、正メニスカスレンズＬ１、両凹レンズ
Ｌ２、両凸レンズＬ３、両凸レンズＬ４、絞りからな
り、第２群ＩＩは、像側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズＬ５、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６
からなる。実施例２、３は、第１群Ｉの第３レンズＬ３
が平凸レンズからなる点で実施例１と異なり、実施例４
は、この第１群Ｉの第３レンズＬ３が像側に凸面を向け
た正メニスカスレンズからなる点で実施例１と異なる。

【００２３】非球面については、実施例１、４は、第２
群ＩＩの正メニスカスレンズＬ５の物体側の面１面に用
いており、実施例２は、この正メニスカスレンズＬ５の
両側の面２面に用いており、また、実施例３は、この正
メニスカスレンズＬ５の像側の面１面に用いている。

【００２４】なお、何れの実施例においても、第２群Ｉ
Ｉの正メニスカスレンズＬ５にはプラスチックを用いて
いる。

【００２５】以下の実施例１〜４のレンズデータにおい
て、記号は、上記の外、ｆは全系の焦点距離、Ｆ_NOはＦ
ナンバー、２ωは画角、ｆ_Bはバックフォーカス、
ｒ₁、ｒ₂…は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁、ｄ₂…は
各レンズ面間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…は各レンズのｄ線の
屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズのアッベ数である。ま
た、非球面形状は、光軸方向をｘ、光軸に直交する方向
をｙとした時、次の式で表される。ｘ=(ｙ²/ｒ）／［1+｛1-Ｐ( ｙ²/ｒ²)｝^1/2］＋A₄ｙ⁴
＋A₆ｙ⁶ ＋A₈ｙ⁸ ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｐは円錐係数、A₄、A₆、A₈
は非球面係数である。

【００２６】実施例１ｆ＝ 39.33 〜 51.54 〜 67.55 Ｆ_NO＝ 4.66 〜 6.10 〜 8.00 ２ω＝ 57.55°〜 45.48°〜 35.46° ｆ_B＝ 9.77 〜 22.42 〜 39.01 ｒ₁= 16.6160 ｄ₁= 2.5000 ｎ_d1 =1.69680 ν_d1 =56.49 ｒ₂= 73.1490 ｄ₂= 1.3000 ｒ₃= -20.4300 ｄ₃= 1.2000 ｎ_d2 =1.83400 ν_d2 =37.16 ｒ₄= 29.2200 ｄ₄= 1.7900 ｒ₅= 186.9680 ｄ₅= 3.9100 ｎ_d3 =1.51633 ν_d3 =64.15 ｒ₆= -14.8230 ｄ₆= 0.1500 ｒ₇= 41.4470 ｄ₇= 2.0000 ｎ_d4 =1.54072 ν_d4 =47.20 ｒ₈= -42.1360 ｄ₈= 0.8000 ｒ₉= ∞ (絞り) ｄ₉=(可変) ｒ₁₀= -23.8790 (非球面) ｄ₁₀= 2.5000 ｎ_d5 =1.49241 ν_d5 =57.66 ｒ₁₁= -18.6680 ｄ₁₁= 6.3200 ｒ₁₂= -11.8220 ｄ₁₂= 1.6000 ｎ_d6 =1.72916 ν_d6 =54.68 ｒ₁₃= -36.3990 非球面係数第１０面Ｐ＝ 0.9964 A₄＝ 0.34157×10^-4 A₆＝ 0.27370×10^-6 A₈＝ 0.46638×10^-9 ｆ₁／ｆ_W ＝0.729 ｜ｆ₂／ｆ_W｜＝0.756 ｜ｄ₁₁／ｆ₂｜＝0.213 ｜ｆ₂₁／ｆ₂｜＝5.047 ν_d21 ＝57.66
。

【００２７】実施例２ｆ＝ 39.33 〜 51.54 〜 67.55 Ｆ_NO＝ 4.66 〜 6.10 〜 8.00 ２ω＝ 57.55°〜 45.48°〜 35.46° ｆ_B＝ 10.06 〜 22.94 〜 39.83 ｒ₁= 16.7830 ｄ₁= 2.7800 ｎ_d1 =1.69680 ν_d1 =56.49 ｒ₂= 103.2480 ｄ₂= 1.3100 ｒ₃= -22.0920 ｄ₃= 1.2000 ｎ_d2 =1.83400 ν_d2 =37.16 ｒ₄= 29.1640 ｄ₄= 2.3500 ｒ₅= ∞ ｄ₅= 3.4800 ｎ_d3 =1.51633 ν_d3 =64.15 ｒ₆= -14.9760 ｄ₆= 0.1500 ｒ₇= 39.5820 ｄ₇= 2.5700 ｎ_d4 =1.53172 ν_d4 =48.90 r₈= -54.4780 ｄ₈= 0.8000 ｒ₉= ∞ (絞り) ｄ₉=(可変) ｒ₁₀= -45.2930 (非球面) ｄ₁₀= 3.1800 ｎ_d5 =1.49241 ν_d5 =57.66 ｒ₁₁= -17.9690 (非球面) ｄ₁₁= 3.8200 ｒ₁₂= -12.2210 ｄ₁₂= 1.6000 ｎ_d6 =1.72916 ν_d6 =54.68 ｒ₁₃= -86.9650 非球面係数第１０面Ｐ＝ 1.0000 A₄＝-0.21944×10^-5 A₆＝ 0.37635×10^-6 A₈＝-0.67287×10^-8 第１１面Ｐ＝ 0.9895 A₄＝-0.33747×10^-4 A₆＝ 0.30389×10^-6 A₈＝-0.79252×10^-8 ｆ₁／ｆ_W ＝0.762 ｜ｆ₂／ｆ_W｜＝0.804 ｜ｄ₁₁／ｆ₂｜＝0.121 ｜ｆ₂₁／ｆ₂｜＝1.842 ν_d21 ＝57.66
。

【００２８】実施例３ｆ＝ 39.33 〜 51.54 〜 67.55 Ｆ_NO＝ 4.66 〜 6.10 〜 8.00 ２ω＝ 57.55°〜 45.48°〜 35.46° ｆ_B＝ 9.86 〜 22.69 〜 39.51 ｒ₁= 16.9290 ｄ₁= 2.5700 ｎ_d1 =1.69680 ν_d1 =56.49 ｒ₂= 96.5320 ｄ₂= 1.3000 ｒ₃= -21.7680 ｄ₃= 1.2000 ｎ_d2 =1.83400 ν_d2 =37.16 ｒ₄= 30.1270 ｄ₄= 2.2800 ｒ₅= ∞ ｄ₅= 3.6100 ｎ_d3 =1.48749 ν_d3 =70.20 ｒ₆= -15.0470 ｄ₆= 0.1500 ｒ₇= 41.4680 ｄ₇= 2.0100 ｎ_d4 =1.54072 ν_d4 =47.20 ｒ₈= -41.4430 ｄ₈= 0.8000 ｒ₉= ∞ (絞り) ｄ₉=(可変) ｒ₁₀= -25.0680 ｄ₁₀= 2.5000 ｎ_d5 =1.49241 ν_d5 =57.66 ｒ₁₁= -17.1560 (非球面) ｄ₁₁= 5.6200 ｒ₁₂= -12.7140 ｄ₁₂= 1.6000 ｎ_d6 =1.72916 ν_d6 =54.68 ｒ₁₃= -54.6230 非球面係数第１１面Ｐ＝ 0.9285 A₄＝-0.19934×10^-4 A₆＝-0.88594×10^-7 A₈＝-0.15156×10^-8 ｆ₁／ｆ_W ＝0.747 ｜ｆ₂／ｆ_W｜＝0.785 ｜ｄ₁₁／ｆ₂｜＝0.182 ｜ｆ₂₁／ｆ₂｜＝3.239 ν_d21 ＝57.66
。

【００２９】実施例４ｆ＝ 39.33 〜 51.54 〜 67.55 Ｆ_NO＝ 4.66 〜 6.10 〜 8.00 ２ω＝ 57.55°〜 45.48°〜 35.46° ｆ_B＝ 10.88 〜 23.84 〜 40.83 ｒ₁= 17.2530 ｄ₁= 2.4200 ｎ_d1 =1.69680 ν_d1 =56.49 ｒ₂= 70.6770 ｄ₂= 1.5300 ｒ₃= -18.1360 ｄ₃= 1.2000 ｎ_d2 =1.83400 ν_d2 =37.16 ｒ₄= 38.5580 ｄ₄= 2.0100 ｒ₅= -140.6470 ｄ₅= 2.4700 ｎ_d3 =1.56384 ν_d3 =60.69 ｒ₆= -13.8900 ｄ₆= 0.1500 ｒ₇= 35.0130 ｄ₇= 3.0200 ｎ_d4 =1.53358 ν_d4 =51.56 ｒ₈= -43.0570 ｄ₈= 0.8000 ｒ₉= ∞ (絞り) ｄ₉=(可変) ｒ₁₀= -34.5070 (非球面) ｄ₁₀= 3.5000 ｎ_d5 =1.49241 ν_d5 =57.66 ｒ₁₁= -17.2870 ｄ₁₁= 3.7400 ｒ₁₂= -11.0770 ｄ₁₂= 1.6000 ｎ_d6 =1.72916 ν_d6 =54.68 ｒ₁₃= -46.5560 非球面係数第１０面Ｐ＝ 1.0105 A₄＝ 0.46580×10^-4 A₆＝ 0.18948×10^-6 A₈＝ 0.23569×10^-8 ｆ₁／ｆ_W ＝0.723 ｜ｆ₂／ｆ_W｜＝0.768 ｜ｄ₁₁／ｆ₂｜＝0.124 ｜ｆ₂₁／ｆ₂｜＝2.183 ν_d21 ＝57.66
。

【００３０】以上の実施例１〜４のワイド端（ａ）、ス
タンダード状態（ｂ）、テレ端（ｃ）における球面収
差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図をそ
れぞれ図２〜図５に示す。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の構成を満たすことによって、６群６枚のレンズ構成で
変倍比２倍程度の性能良好な２群ズームレンズを、低コ
ストで達成することができる。

【００３２】なお、本発明のズームレンズは、レンズシ
ャッターカメラ等に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２群ズームレンズの実施例１のワイド
端（ａ）とテレ端（ｂ）におけるレンズ断面図である。

【図２】実施例１のワイド端（ａ）、スタンダード状態
（ｂ）、テレ端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を示す収差図である。

【図３】実施例２の図２と同様な収差図である。

【図４】実施例３の図２と同様な収差図である。

【図５】実施例４の図２と同様な収差図である。

【符号の説明】

Ｉ …第１レンズ群ＩＩ…第２レンズ群Ｌ１…第１レンズＬ２…第２レンズＬ３…第３レンズＬ４…第４レンズＬ５…第５レンズＬ６…第６レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正屈折力の第１群、負屈折力の第２群に
て構成され、両群間の空気間隔を変えて変倍するズーム
レンズにおいて、第１群は、物体側より順に、物体側に
凸な正メニスカスレンズ、負レンズ、正レンズ、正レン
ズの４枚にて構成され、第２群は、物体側より順に、像
側に凸な正メニスカスレンズ、像側に凸な負メニスカス
レンズの２枚にて構成され、第２群中の前記正メニスカ
スレンズは非球面を有するプラスチックレンズからな
り、かつ、第１群及び第２群の焦点距離をそれぞれ
ｆ₁、ｆ₂、ワイド端の全系の焦点距離をｆ_Wとすると
き、０．６＜ｆ₁／ｆ_W＜０．９・・・０．６＜｜ｆ₂／ｆ_W｜＜０．９・・・を満足することを特徴とする２群ズームレンズ。