JPH06273670A

JPH06273670A - プラスチックレンズを用いたズームレンズ

Info

Publication number: JPH06273670A
Application number: JP5058728A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Shimo; 光昭志茂; Tetsuo Kono; 哲生河野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】プラスチックを用いているにもかかわらず、コ
ンパクトで収差が良く補正されたズームレンズを提供す
ること、および、温度変化により収差性能がほとんど劣
化しないズームレンズを提供することを目的とする。【構成】物体側より順に、負の屈折力を有する第１群
と、正の屈折力を有する第２群とからなり、第１群と第
２群との間の空気間隔を変化させることにより全系の焦
点距離を変化させるズームレンズにおいて、第１群ある
いは第２群に少なくとも１枚以上のプラスチックレンズ
を配し、かつ、各群の屈折力およびプラスチックレンズ
の屈折力を適切に規定している。さらに、温度変化によ
る収差変動の補正に関しては、少なくとも１ヶ所以上の
レンズ間の間隔を温度変化に伴って変化させる構成を有
している。

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するも
のであり、更に詳しくはプラスチックレンズを用いたズ
ームレンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、カメラ用の光学系は、高性能化と
ともにコンパクト化・低コスト化が進められている。低
コスト化を達成する方法はいくつかあるが、その中でも
ガラスレンズの代わりにプラスチックレンズを用いると
いう方法は、光学系の大幅なコストダウンにきわめて有
効である。

【０００３】本発明が対象としているズームレンズは、
物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈
折力を有する第２群とからなり、第１群と第２群との間
の空気間隔を変化させることにより全系の焦点距離を変
化させるタイプのものである。このタイプのズームレン
ズに対してコンパクト化を達成するには、各群の屈折力
をある程度強くするのが有効である。つまり、第１群の
屈折力を強くすることにより、ズーミング時における各
群の移動量を小さくでき、第２群の屈折力を強くするこ
とにより、バックフォーカスを短くできる。

【０００４】しかしながら、プラスチックレンズの種類
は非常に少なく、現在使用されているのはポリカーボネ
イトやアクリルなど屈折力の小さいものがほとんどであ
る。このため、あまりに強い屈折力を要求するズームレ
ンズにプラスチックレンズを使用しても、プラスチック
レンズの屈折力への寄与は小さく、プラスチックレンズ
使用のメリット（低コスト化）がなくなってしまう。従
って、プラスチックレンズを用いる際には、各群の屈折
力を適切に規定する必要がある。

【０００５】また、前述したように、プラスチックレン
ズは種類が非常に少ないため、その屈折率や分散等が限
られている。従って、プラスチックレンズを用いた光学
系で良好な収差補正を行うという観点からも、各群の屈
折力を適切に規定する必要がある。

【０００６】さらに、ガラスレンズに比べプラスチック
レンズでは、温度変化に対する形状および光学特性の変
化が大きい。従って、プラスチックレンズを用いた光学
系では、ガラスレンズだけで出来た光学系に比較して、
温度変化により収差性能が若干ながら劣化することもあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような状況に鑑み、プラスチックを用いているにもかか
わらず、コンパクトで収差が良く補正されたズームレン
ズを提供すること、および、温度変化による収差性能の
劣化がほとんどないズームレンズを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、物体側より順に、負の屈折力を有する第
１群と、正の屈折力を有する第２群とからなり、第１群
と第２群との間の空気間隔を変化させることにより全系
の焦点距離を変化させるズームレンズにおいて、第１群
あるいは第２群に少なくとも１枚以上のプラスチックレ
ンズを配し、かつ、各群の屈折力およびプラスチックレ
ンズの屈折力を適切に規定した。

【０００９】さらに、温度変化による収差変動の補正に
関しては、少なくとも１ヶ所以上のレンズ間の間隔を温
度変化に伴って変化させる構成とした。

【００１０】

【作用】上記構成により、本発明のズームレンズは、プ
ラスチックを用いているにもかかわらず収差が良く補正
され、また、温度変化によっても収差性能がほとんど劣
化しない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳述する。本
発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を
有する第１群と、正の屈折力を有する第２群とからな
り、第１群と第２群との間の空気間隔を変化させること
により全系の焦点距離を変化させるという構成を有して
いる。

【００１２】このズームレンズの第１群にプラスチック
レンズを使用する場合には、下記の条件式を満足する必
要がある。

【００１３】０．５ ≦ φW／φ1 ≦ １．５・・・（１）１．５ ≦ φ1／φP1 ≦ ４．０・・・（２）但しここで、φW は、ワイド端における全系の屈折力、
φ1 は、第１群の屈折力、φP1は、第１群内のプラスチ
ックレンズの屈折力である。

【００１４】条件式（１）は、ワイド端における全系の
屈折力に対して第１群の屈折力を適切に規定するもので
ある。条件式（１）の下限を越えて第１群の屈折力が強
くなると、第１群で発生する歪曲収差が大きくなり過ぎ
て、特にワイド側での補正が困難になる。逆に、条件式
（１）の上限を越えて第１群の屈折力が弱くなると、ズ
ーミング時の各群の移動量が増加するとともに、周辺照
度の確保のために第１群の径が大きくなるため、コンパ
クト化を達成することが困難になる。

【００１５】条件式（２）は、第１群の屈折力に対して
第１群内のプラスチックレンズの屈折力を適切に規定す
るものである。プラスチックレンズは同一の曲率を有す
るガラスレンズに比較して屈折力が弱いため、屈折力を
強くするためには曲率を強くする必要がある。しかしな
がら、曲率を強くするということは、その面で発生する
収差が増加するということであり、収差補正上不利とな
る。条件式（２）の下限を越えてプラスチックレンズの
屈折力が強くなり過ぎると、像高の高い位置での非点収
差の発生量が大きくなる。逆に、条件式（２）の上限を
越えてプラスチックレンズの屈折力が弱くなり過ぎる
と、色収差をバランスよく補正することが困難になる。
また、プラスチックレンズの屈折力が小さくなるという
ことは、プラスチックレンズの寄与を小さくするという
ことでもあり、プラスチックレンズ使用のメリットが少
なくなってしまう。

【００１６】また、第２群にプラスチックレンズを使用
する場合には、下記の条件式を満足する必要がある。

【００１７】０．５ ≦ φW／φ2 ≦ １．５・・・（３）０．５ ≦ φ2／φP2 ≦ １．３・・・（４）但しここで、φW は、ワイド端における全系の屈折力、
φ2 は、第２群の屈折力、φP2は、第２群内のプラスチ
ックレンズの屈折力である。

【００１８】条件式（３）は、ワイド端における全系の
屈折力に対して第２群の屈折力を適切に規定するもので
ある。条件式（３）の下限を越えて第２群の屈折力が強
くなり過ぎると、コマ収差の補正が困難となる。逆に、
条件式（３）の上限を越えて第２群の屈折力が弱くなり
過ぎると、バックフォーカスが長くなり結果的に全長が
長くなってしまう。従って、コンパクト化の達成が困難
になる。

【００１９】条件式（４）は、第２群の屈折力に対して
第２群内のプラスチックレンズの屈折力を適切に規定す
るものである。条件式（４）の下限を越えてプラスチッ
クレンズの屈折力が強くなると、曲率が強くなり過ぎる
ため、像高の高い位置での非点収差及びコマ収差の補正
が困難となる。逆に、条件式（４）の上限を越えてプラ
スチックレンズの屈折力が弱くなると、色収差をバラン
スよく補正することが困難になる。また、条件式（２）
に関連して説明したように、プラスチックレンズ使用の
メリットも少なくなる。

【００２０】以下、本発明にかかわるズームレンズの具
体的な数値実施例を示す。各実施例ともに、ワイド側か
らテレ側へのズーミングに伴って、第１は像側に凸の軌
跡を描いて移動し、２群は物体側へ移動する。各実施例
において、ｆは全系の焦点距離を示し、ｒi(i＝1、2、
3、...)は物体側から数えて第ｉ番目の面の曲率半径、
ｄi(i＝1、2、3、...)は物体側から数えて第ｉ番目の軸
上面間隔、Ｎi(i＝1、2、3、...)、νi(i＝1、2、
3、...)はそれぞれ物体側から数えて第ｉ番目のレンズ
のｄ線(λ＝587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示
す。曲率半径に＊印を付した面は非球面で構成されてお
り、その非球面形状は下記の式で定義される。尚、非球
面係数中の D(n) は１０のｎ乗を示すものとする。

【００２１】

【数１】

【００２２】＜実施例 1＞ｆ = 36.00〜 49.48〜 68.00 FNO.= 4.60〜 5.20〜 5.65 曲率半径軸上面間隔屈折率アッベ数ｒ 1 81.457 ｄ 1 1.800 Ｎ 1 1.67000 ν 1 57.07 ｒ 2 14.391 ｄ 2 6.150 ｒ 3* 58.411 ｄ 3 3.450 Ｎ 2 1.58340 ν 2 30.23 ｒ 4* -441.721 ｄ 4 22.644〜 12.140〜 4.500 ｒ 5* 14.878 ｄ 5 6.480 Ｎ 3 1.58170 ν 3 69.75 ｒ 6 -40.596 ｄ 6 2.260 ｒ 7* -22.369 ｄ 7 5.540 Ｎ 4 1.64769 ν 4 31.23 ｒ 8* 2849.165 ［非球面係数］ｒ 3 ｒ 4 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.29114338 X D(-4) A 4=-0.51700237 X D(-4) A 6=-0.25793328 X D(-6) A 6=-0.18191343 X D(-6) A 8=-0.14775633 X D(-8) A 8=-0.63340186 X D(-8) A10=-0.14274627 X D(-11) A10= 0.84984531 X D(-10) A12= 0.12825186 X D(-12) A12=-0.30603375 X D(-12) ｒ 5 ｒ 7 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.12358984 X D(-4) A 4= 0.13073711 X D(-3) A 6=-0.20375333 X D(-6) A 6= 0.11324320 X D(-6) A 8=-0.25961937 X D(-8) A 8=-0.54826460 X D(-8) A10= 0.44069158 X D(-10) A10= 0.25889916 X D(-10) A12=-0.12869138 X D(-12) A12=-0.48251912 X D(-12) ｒ 8 ε= 1.0000 A 4= 0.18698392 X D(-3) A 6= 0.34347145 X D(-6) A 8= 0.22651399 X D(-8) A10=-0.18648502 X D(-10) A12=-0.65375586 X D(-12)。

【００２３】＜実施例 2＞ｆ = 36.00〜 49.48〜 68.00 FNO.= 4.60〜 5.20〜 5.65 曲率半径軸上面間隔屈折率アッベ数ｒ 1 72.191 ｄ 1 1.800 Ｎ 1 1.67000 ν 1 57.07 ｒ 2 15.909 ｄ 2 6.150 ｒ 3* 50.680 ｄ 3 3.450 Ｎ 2 1.58340 ν 2 30.23 ｒ 4* 560.881 ｄ 4 18.665〜 9.254〜 1.500 ｒ 5 絞りｄ 5 9.000〜 5.000〜 3.000 ｒ 6* 15.139 ｄ 6 6.480 Ｎ 3 1.58170 ν 3 69.75 ｒ 7 -44.594 ｄ 7 2.260 ｒ 8* -22.281 ｄ 8 5.540 Ｎ 4 1.64769 ν 4 31.23 ｒ 9*-8890.469 ［非球面係数］ｒ 3 ｒ 4 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.29818171 X D(-4) A 4=-0.49259616 X D(-4) A 6=-0.23531751 X D(-6) A 6=-0.13283334 X D(-6) A 8=-0.12656226 X D(-8) A 8=-0.60673726 X D(-8) A10=-0.92096094 X D(-13) A10= 0.86187484 X D(-10) A12= 0.11799659 X D(-12) A12=-0.32872287 X D(-12) ｒ 6 ｒ 8 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.11988549 X D(-4) A 4= 0.13682460 X D(-3) A 6=-0.20060176 X D(-6) A 6= 0.12432056 X D(-6) A 8=-0.23076597 X D(-8) A 8=-0.53664162 X D(-8) A10= 0.43560272 X D(-10) A10= 0.27686611 X D(-10) A12=-0.15547158 X D(-12) A12=-0.46348328 X D(-12) ｒ 9 ε= 1.0000 A 4= 0.18519764 X D(-3) A 6= 0.32890814 X D(-6) A 8= 0.22443346 X D(-8) A10=-0.18561953 X D(-10) A12=-0.64941570 X D(-12)。

【００２４】＜実施例 3＞ｆ = 36.00〜 49.48〜 68.00 FNO.= 4.60〜 5.20〜 5.65 曲率半径軸上面間隔屈折率アッベ数ｒ 1 62.084 ｄ 1 1.800 Ｎ 1 1.67000 ν 1 57.07 ｒ 2 13.861 ｄ 2 6.150 ｒ 3* 56.285 ｄ 3 3.450 Ｎ 2 1.64769 ν 2 31.23 ｒ 4* 811.260 ｄ 4 19.527〜 9.091〜 1.500 ｒ 5 絞りｄ 5 3.000〜 3.000〜 3.000 ｒ 6* 14.937 ｄ 6 6.480 Ｎ 3 1.58170 ν 3 69.75 ｒ 7 -46.705 ｄ 7 2.260 ｒ 8* -22.291 ｄ 8 5.540 Ｎ 4 1.58340 ν 4 30.23 ｒ 9* 2903.432 ｄ 9 1.550 ｒ10 遮光板［非球面係数］ｒ 3 ｒ 4 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.29494649 X D(-4) A 4=-0.51128395 X D(-4) A 6=-0.22026784 X D(-6) A 6=-0.17774407 X D(-6) A 8=-0.15638582 X D(-8) A 8=-0.63508910 X D(-8) A10=-0.31429768 X D(-11) A10= 0.83692650 X D(-10) A12= 0.11779022 X D(-12) A12=-0.32192583 X D(-12) ｒ 6 ｒ 8 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.68102499 X D(-5) A 4= 0.11939560 X D(-3) A 6=-0.16013731 X D(-6) A 6= 0.84010497 X D(-7) A 8=-0.25800419 X D(-8) A 8=-0.56861219 X D(-8) A10= 0.44679908 X D(-10) A10= 0.23225379 X D(-10) A12=-0.11384349 X D(-12) A12=-0.51038013 X D(-12) ｒ 9 ε= 1.0000 A 4= 0.18793482 X D(-3) A 6= 0.34563309 X D(-6) A 8= 0.22419967 X D(-8) A10=-0.19084920 X D(-10) A12=-0.66245962 X D(-12)。

【００２５】＜実施例 4＞ｆ = 36.00〜 49.48〜 68.00 FNO.= 4.60〜 5.20〜 5.65 曲率半径軸上面間隔屈折率アッベ数ｒ 1 66.751 ｄ 1 1.800 Ｎ 1 1.67000 ν 1 57.07 ｒ 2 14.851 ｄ 2 6.150 ｒ 3* 47.818 ｄ 3 3.450 Ｎ 2 1.64769 ν 2 31.23 ｒ 4* 217.765 ｄ 4 24.786〜 13.042〜 4.500 ｒ 5* 15.195 ｄ 5 6.480 Ｎ 3 1.58170 ν 3 69.75 ｒ 6 -47.158 ｄ 6 2.260 ｒ 7* -22.054 ｄ 7 5.540 Ｎ 4 1.58340 ν 4 30.23 ｒ 8* 遮光板［非球面係数］ｒ 3 ｒ 4 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.28262391 X D(-4) A 4=-0.47756876 X D(-4) A 6=-0.16137901 X D(-6) A 6=-0.11026894 X D(-6) A 8=-0.16200153 X D(-8) A 8=-0.59048575 X D(-8) A10=-0.18472748 X D(-11) A10= 0.87539355 X D(-10) A12= 0.18843086 X D(-12) A12=-0.33549952 X D(-12) ｒ 5 ｒ 7 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.74608634 X D(-5) A 4= 0.12439702 X D(-3) A 6=-0.18086234 X D(-6) A 6= 0.91749585 X D(-7) A 8=-0.19026533 X D(-8) A 8=-0.61034865 X D(-8) A10= 0.46849927 X D(-10) A10= 0.19939017 X D(-10) A12=-0.14718683 X D(-12) A12=-0.52854273 X D(-12) ｒ 8 ε= 1.0000 A 4= 0.18609478 X D(-3) A 6= 0.30046564 X D(-6) A 8= 0.20731721 X D(-8) A10=-0.20037646 X D(-10) A12=-0.66577631 X D(-12)。

【００２６】＜実施例 5＞ｆ = 36.00〜 49.48〜 68.00 FNO.= 4.60〜 5.20〜 5.65 曲率半径軸上面間隔屈折率アッベ数ｒ 1 61.363 ｄ 1 1.800 Ｎ 1 1.67000 ν 1 57.07 ｒ 2 14.085 ｄ 2 6.150 ｒ 3* 60.400 ｄ 3 3.450 Ｎ 2 1.58340 ν 2 30.23 ｒ 4*-1835.806 ｄ 4 13.511〜 7.084〜 1.500 ｒ 5 絞りｄ 5 9.000 ｒ 6* 14.896 ｄ 6 6.480 Ｎ 3 1.58170 ν 3 69.75 ｒ 7 -47.429 ｄ 7 2.260 ｒ 8* -22.500 ｄ 8 5.540 Ｎ 4 1.58340 ν 4 30.23 ｒ 9* 1628.002 ｄ 9 1.550〜 9.748〜 11.946 ｒ10 遮光板［非球面係数］ｒ 3 ｒ 4 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.29229860 X D(-4) A 4=-0.52445718 X D(-4) A 6=-0.25703219 X D(-6) A 6=-0.19694275 X D(-6) A 8=-0.16613289 X D(-8) A 8=-0.64418795 X D(-8) A10=-0.30464407 X D(-11) A10= 0.83206394 X D(-10) A12= 0.11671135 X D(-12) A12=-0.31826407 X D(-12) ｒ 6 ｒ 8 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.99548313 X D(-5) A 4= 0.12344681 X D(-3) A 6=-0.10854409 X D(-6) A 6= 0.51979528 X D(-7) A 8=-0.29249420 X D(-8) A 8=-0.54534387 X D(-8) A10= 0.41892810 X D(-10) A10= 0.26540607 X D(-10) A12=-0.96706485 X D(-13) A12=-0.48378692 X D(-12) ｒ 9 ε= 1.0000 A 4= 0.18835050 X D(-3) A 6= 0.37772697 X D(-6) A 8= 0.24099073 X D(-8) A10=-0.17799959 X D(-10) A12=-0.65146800 X D(-12)。

【００２７】＜実施例 6＞ｆ = 36.00〜 49.48〜 68.00 FNO.= 4.60〜 5.20〜 5.65 曲率半径軸上面間隔屈折率アッベ数ｒ 1 79.070 ｄ 1 1.800 Ｎ 1 1.67000 ν 1 57.07 ｒ 2 13.963 ｄ 2 6.150 ｒ 3* 52.311 ｄ 3 3.450 Ｎ 2 1.58340 ν 2 30.23 ｒ 4* 1138.252 ｄ 4 17.686〜 8.316〜 1.500 ｒ 5 絞りｄ 5 3.000〜 3.000〜 3.000 ｒ 6* 14.905 ｄ 6 6.480 Ｎ 3 1.58170 ν 3 69.75 ｒ 7 -43.204 ｄ 7 2.260 ｒ 8* -22.089 ｄ 8 5.540 Ｎ 4 1.58340 ν 4 30.23 ｒ 9* 3873.267 ［非球面係数］ｒ 3 ｒ 4 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.27802883 X D(-4) A 4=-0.50999300 X D(-4) A 6=-0.20187191 X D(-6) A 6=-0.17473650 X D(-6) A 8=-0.16798786 X D(-8) A 8=-0.63208113 X D(-8) A10=-0.41959853 X D(-11) A10= 0.84027562 X D(-10) A12= 0.11893100 X D(-12) A12=-0.32064012 X D(-12) ｒ 6 ｒ 8 ε= 1.0000 ε= 1.0000 A 4=-0.91388942 X D(-5) A 4= 0.12039996 X D(-3) A 6=-0.17596690 X D(-6) A 6= 0.56801253 X D(-7) A 8=-0.22653953 X D(-8) A 8=-0.59505621 X D(-8) A10= 0.45460966 X D(-10) A10= 0.22543220 X D(-10) A12=-0.12685361 X D(-12) A12=-0.50755362 X D(-12) ｒ 9 ε= 1.0000 A 4= 0.18756389 X D(-3) A 6= 0.33134369 X D(-6) A 8= 0.22109359 X D(-8) A10=-0.18928160 X D(-10) A12=-0.65443269 X D(-12)。

【００２８】実施例１・２が第１群に１枚のプラスチッ
クレンズを使用した場合の例、実施例３・４が第２群に
１枚のプラスチックレンズを使用した場合の例、実施例
５・６が第１・第２群両方に１枚ずつのプラスチックレ
ンズを使用した場合の例である。

【００２９】第１群にプラスチックレンズを１枚使用す
る場合、第１群は物体側より順に、物体側に凸面を向け
た負の屈折力を有するメニスカス形状のガラスレンズ
（第１レンズ）、正の屈折力を有するプラスチックレン
ズ（第２レンズ）の２枚のレンズで構成するのが望まし
い。ここで、第１レンズを負メニスカスレンズとしてい
るのは歪曲収差の補正のためであり、ガラスレンズとし
ているのは強い屈折力を与えるためである。また、第２
レンズを正のプラスチックレンズとしているのは、第１
群内でのペッツバール和を小さくするとともに色収差を
良好に補正するためである。さらに、歪曲収差と非点収
差に対する補正の観点から、このプラスチックレンズに
非球面を設けるのが望ましい。

【００３０】これに対して、第２群にプラスチックレン
ズを１枚使用する場合、第２群は物体側より順に、正の
屈折力を有するガラスレンズ（第１レンズ）、負の屈折
力を有するプラスチックレンズ（第２レンズ）の２枚で
構成するのが望ましい。ここで、第１レンズを正レンズ
としているのは球面収差の補正のためである。また、第
１レンズを正のガラスレンズとし第２レンズを負のプラ
スチックレンズとしているのは、第１レンズとして分散
の小さい硝種を選択することにより、色収差と非点収差
とを良好に補正するためである。さらに、第２レンズの
像側の形状は、非点収差に対する補正の観点から、平面
か像側に凹面を向けた曲率の弱い面とするのが望まし
く、この面に非球面を用いると収差補正が更に容易にな
る。

【００３１】尚、第１・第２群両方にプラスチックレン
ズを設ける場合には、第１・第２群両方が上述の構成を
満足するのが望ましい。

【００３２】次に、プラスチックレンズを用いたことに
より生じるおそれのある、温度変化に伴う収差変動の補
正のための構成について、実施例５及び実施例３を用い
て説明する。

【００３３】まず、第１・第２群両方に１枚ずつプラス
チックレンズを使用した実施例５について説明する。図
１３は、実施例５の２０℃における収差図である。図か
らわかる通り、各収差は良好に補正されている。一方、
図１４は実施例５の５０℃における収差図である。但
し、温度変化に対して曲率・心厚・屈折率・非球面形状
を変化させているのはプラスチックレンズのみである。
なぜなら、温度変化に対するガラスレンズの変動はほと
んど無視出来るからである。尚、温度変化に伴うプラス
チックレンズの曲率・心厚・屈折率・非球面形状の変化
の詳細なデータは省略する。この図から、温度変化によ
り球面収差がアンダーに倒れていることがわかる。

【００３４】本発明では、ズーミングに寄与しないレン
ズ間隔を変化させることにより、この収差変化を補正し
ている。具体的には、第１群内のｄ2のレンズ間隔の
み、第２群内のｄ7のレンズ間隔のみ、あるいは、これ
らｄ2・ｄ7のレンズ間隔両方を温度に応じて変化させて
いる。レンズ間隔の変化量は、ｄ2のみで補正する場合
はΔｄ2＝-0.12mm/30℃、ｄ7のみで補正する場合はΔｄ
7＝-0.05mm/30℃、ｄ2・ｄ7の両方で補正する場合はΔ
ｄ2＝-0.05mm/30℃・Δｄ7＝-0.03mm/30℃である。これ
らレンズ間隔を変化させたときの収差図を、それぞれ図
１５・１６・１７に示す。この図から、収差がよく補正
されていること、特に球面収差が十分に補正されている
ことがわかる。尚、温度変化による像点移動は、フォー
カシングにより補正を行えばよい。

【００３５】温度変化に伴う収差変化の補正のために変
化させるレンズ間隔の量は、次の条件式を満足している
ことが望ましい。｜Σ（ΔSA(di)・Δdi）−ΔSA｜≦｜y'／10｜・・・（５）｜Σ（ΔDS(di)・Δdi）−ΔDS｜≦｜y'／10｜・・・（６）｜Σ（ΔDM(di)・Δdi）−ΔDM｜≦｜y'／10｜・・・（７）但しここで、 Δdi ：温度が１℃変化したときにおけるレンズ間
隔(di)の変化量（mm）、 ΔSA(di)：レンズ間隔(di)を1mm変化させたときにお
けるゾーナルでの球面収差の変動量、 ΔDS(di)：レンズ間隔(di)を1mm変化させたときにお
けるサジタル方向0.8y'での非点収差の変動量、 ΔDM(di)：レンズ間隔(di)を1mm変化させたときにお
けるメリジオナル方向0.8y'での非点収差の変動量、 ΔSA ：温度が１℃変化したときにおけるプラスチ
ックレンズのゾーナルでの球面収差の変動量、 ΔDS ：温度が１℃変化したときにおけるプラスチ
ックレンズのサジタル方向0.8y'での非点収差の変動
量、 ΔDM ：温度が１℃変化したときにおけるプラスチ
ックレンズのメリジオナル方向0.8y'での非点収差の変
動量、 y' ：画面対角長の半分である。

【００３６】条件式（５）〜（７）の上限値を越える
と、収差変化の補正の効果が不十分であるか、逆に過剰
な補正を行っているかであり、レンズ間隔を変化させる
意味がなくなる。尚、サフィックスΣは、変化させるレ
ンズ間隔が複数ある場合を考慮したものである。

【００３７】さらに、例えば歪曲収差・軸上色収差・倍
率色収差等の補正をも考慮するのであれば、下記の条件
式を満足していることが望ましい。｜Σ（ΔAB(di)・Δdi）−ΔAB｜≦｜y'／10｜・・・（８）但しここで、 ΔAB(di)：レンズ間隔(di)を1mm変化させたときにお
ける任意の収差の変動量、 ΔAB ：温度が１℃変化したときにおけるプラスチ
ックレンズの任意の収差の変動量である。

【００３８】条件式（５）〜（７）と同様に、条件式
（８）の上限値を越えると、収差変化の補正の効果が不
十分であるか、逆に過剰な補正を行っているかであり、
レンズ間隔を変化させる意味がなくなる。

【００３９】収差変化を補正するために変化させるレン
ズ間隔は、１ヶ所で十分な場合もあれば、数ヶ所で補正
しなければならない場合もある。但し、変化させるレン
ズ間隔の数が少なければ、それだけレンズ間隔を変化さ
せるための機構が簡単になるため、上記条件式（５）〜
（８）を用いて、適切なレンズ間隔を見つけることが望
ましい。

【００４０】次に、第２群内にのみ１枚のプラスチック
レンズを用いている実施例３について説明する。図１８
が実施例３の２０℃における収差図であり、図１９が５
０℃における収差図である。収差変動を補正するために
変化させるレンズ間隔は、前述した実施例５の場合と同
様に、第１群内のｄ2のレンズ間隔のみ、第２群内のｄ7
のレンズ間隔のみ、あるいは、これらｄ2・ｄ7のレンズ
間隔両方のいずれかである。レンズ間隔の変化量は、ｄ
2のみで補正する場合はΔｄ2＝-0.12mm/30℃、ｄ7のみ
で補正する場合はΔｄ7＝-0.04mm/30℃、ｄ2・ｄ7の両
方で補正する場合はΔｄ2＝-0.06mm/30℃・Δｄ7＝-0.0
2mm/30℃である。これらレンズ間隔を変化させたときの
収差図を、それぞれ図２０・２１・２２に示す。この図
から、収差がよく補正されていることがわかる。

【００４１】尚、温度変化に伴う収差変動を補正するた
めに変化させるレンズ間隔を利用して、ズーミング時あ
るいはフォーカシング時に生じる収差変動をも併せて補
正することが可能である。例えば、前述の実施例５のワ
イドからテレへのズーミング時の収差変動を補正するた
めには、レンズ間隔ｄ2あるいはｄ7を下表のように変化
させればよい。

【００４２】また、前述の実施例５の２．０ｍへのフォーカシング時
の収差変動を補正するためには、レンズ間隔ｄ２あるい
はｄ7を下表のように変化させればよい。

【００４３】レンズ間隔を変化させるための機構の１つの実施例を図
２３に示す。この実施例では、温度変化に伴う収差変動
を補正するために変化させるレンズ間隔を利用して、ズ
ーミング時に生じる収差変動も補正することができる。
温度センサー（１１）は光学系自体あるいは光学系外部
の温度を測定して、温度情報を演算部（１２）に出力す
る。一方、ズームエンコーダー（１３）はズームレンズ
（１４）の焦点距離情報を検出して、演算部（１２）に
出力する。演算部（１２）は、入力された温度情報及び
焦点距離情報に基づいて、現在の温度及び焦点距離にお
ける収差変動を補正するためのレンズ間隔の変化量を演
算し、駆動部（１５）に出力する。駆動部（１５）は、
このレンズ間隔変化量に基づいて、所定のレンズ間隔を
変化させる。

【００４４】尚、ズーミング時に生じる収差変動を補正
しない場合には、所定のレンズ間隔を変化させる機構と
して、レンズを保持する保持筒に、所定の熱膨張係数を
有する材料を使用することも可能である。このようにす
れば、温度変化に伴う収差変動の補正に必要なレンズ間
隔が、材料の熱膨張により自然に得られる。

【００４５】尚、各実施例の条件式（１）〜（４）に関
する値は、下記の

【表１】の通りで

【００４６】あり、実施例３・５の条件式（５）〜
（７）に関する値は、下記の

【表２】の通りである。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】

【発明の効果】本発明の構成によれば、プラスチックを
用いているにもかかわらず、収差がよく補正され、ま
た、温度変化によっても収差性能がほとんど劣化するこ
とのないズームレンズを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に対応するレンズの構成図
である。

【図２】本発明の実施例２に対応するレンズの構成図
である。

【図３】本発明の実施例３に対応するレンズの構成図
である。

【図４】本発明の実施例４に対応するレンズの構成図
である。

【図５】本発明の実施例５に対応するレンズの構成図
である。

【図６】本発明の実施例６に対応するレンズの構成図
である。

【図７】本発明の実施例１に対応するレンズの収差図
である。

【図８】本発明の実施例２に対応するレンズの収差図
である。

【図９】本発明の実施例３に対応するレンズの収差図
である。

【図１０】本発明の実施例４に対応するレンズの収差
図である。

【図１１】本発明の実施例５に対応するレンズの収差
図である。

【図１２】本発明の実施例６に対応するレンズの収差
図である。

【図１３】本発明の実施例５に対応するレンズの収差
図である（温度２０℃）。

【図１４】本発明の実施例５に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃）。

【図１５】本発明の実施例５に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃、間隔ｄ2で収差補正）。

【図１６】本発明の実施例５に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃、間隔ｄ7で収差補正）。

【図１７】本発明の実施例５に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃、間隔ｄ2・ｄ7で収差補正）。

【図１８】本発明の実施例３に対応するレンズの収差
図である（温度２０℃）。

【図１９】本発明の実施例３に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃）。

【図２０】本発明の実施例３に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃、間隔ｄ2で収差補正）。

【図２１】本発明の実施例３に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃、間隔ｄ7で収差補正）。

【図２２】本発明の実施例３に対応するレンズの収差
図である（温度５０℃、間隔ｄ2・ｄ7で収差補正）。

【図２３】レンズ間隔を変化させる機構の一実施例の
構成図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群とからなり、第１群と第２群との間の空気間隔を変化させることによ
り全系の焦点距離を変化させるズームレンズにおいて、第１群に少なくとも１枚以上のプラスチックレンズを配
し、かつ、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：０．５ ≦ φW／φ1 ≦ １．５１．５ ≦ φ1／φP1 ≦ ４．０但しここで、 φW は、ワイド端における全系の屈折力、 φ1 は、第１群の屈折力、 φP1は、第１群内のプラスチックレンズの屈折力であ
る。
【請求項２】物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群とからなり、第１群と第２群との間の空気間隔を変化させることによ
り全系の焦点距離を変化させるズームレンズにおいて、第２群に少なくとも１枚以上のプラスチックレンズを配
し、かつ、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：０．５ ≦ φW／φ2 ≦ １．５０．５ ≦ φ2／φP2 ≦ １．３但しここで、 φW は、ワイド端における全系の屈折力、 φ2 は、第２群の屈折力、 φP2は、第２群内のプラスチックレンズの屈折力であ
る。
【請求項３】物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群とからなり、第１群と第２群との間の空気間隔を変化させることによ
り全系の焦点距離を変化させるプラスチックレンズを用
いたズームレンズにおいて、少なくとも１ヶ所以上のレンズ間の間隔を温度変化に伴
って変化させることにより、温度変化による収差変動を
補正することを特徴とするズームレンズ。