JPS58160912A - ズ−ムレンズ - Google Patents

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】 本発明はズームレンズに関し、特に３５ｍｍカメラ用ズ
ームレンズに適した焦点距離が、標準レンズよりやや短
い焦点距離からズーミングが始まり、ズーム比が２倍か
ら５倍程度のズームレンズに関するものである。

従来より物体側より順に負の屈折力の第ルンズ群、馬の
屈折力の１１２レンズ群そして正の屈折力のｌｌｌ３レ
ンズ群の６つのレンズ群より成り、これら６つのレンズ
群な、各々独立に移動させてズーミングを行う５許タイ
プのズームレンズは種々提案されている。

例えば４１　Ｍ　１１１５６−１５８３１６号公報では
、第２レンズ群と第６レンズ群が広角端で近接する３群
タイプのズームレンズが提案されている。

この３詳タイプのズームレンズの第３レンズ群の正の屈
折力は、比較的弱い為にズーム比を多く得るＫはズーム
移動量を大きくしなければならない。

これは負の屈折力の前群と正の屈折力の後群より構成さ
れ、両レンズ群の間隔をかえてズーミングを行う、いわ
ゆる２群タイプのズームレンズは前群の負の屈折力に比
べて、後群の正の屈折力が比較的大きい為にズーミング
による移動量は少なくても、ある程度のズーム比が得ら
れるのと対照的である。

前述の６群タイプのズームレンズでは、ズーミングによ
るレンズ群の移動空間を確保しなければならない為、レ
ンズ全長（第４レンズ詳から儂面まで）が長くなり、％
に広角端のズーム位置におけるレンズ全長の増大と前述
レンズ径の増大を招く傾向がある。

一般に前述の６群タイプのズームレンズで、レンズ全長
やレンズの前玉径を小さくするには負の屈折力の第ルン
ズ群と正の屈折力の８２レンズ群の屈折力を強くすれば
良いが、単に屈折力を強くすると収差の発生量が多くな
り、これらの収差を良好に補正するのが困難となる。

本発明はレンズ全長が短く、かつレンズの前玉径の小さ
いコンパクトでしかも良好に収差補正を達成したズーム
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ズームレンズのレンズ構成
の特徴は、物体側より順に負の屈折力の第ルンズ群、正
の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群そ
して負の屈折力のｔｓ４レンズ群の４つのレンズ群を有
し、前記第ルンズ群、第２レンズ群そして第３レンズ群
を各々独立に移動させることＫよってズーミングを行う
事である。

そして第ルンズ群から第６レンズ群で全体として正の屈
折力の前群を構成し、負の屈折力の第４レンズ詳で後群
を構成し、前群と後群で望遠タイプのレンズ系を構成し
ている。このようにズームレンズ全体を正の屈折力の前
群と負の屈折力の後群の望遠タイプのレンズ構成とする
ことＫより、レンズ全長の短縮を図っている。

そして前群の焦点距離は、ズーミング中、常にそのズー
ム位置での全ズームレンズ系の舊点距離よりも小さく、
すなわち屈折力が強くなっている。

この為にズームレンズの変倍作用を行う前群中の各レン
ズ群の移動量を負の屈折力の第４レンズ群のない従来の
ズームレンズに比べて、少なくしても所定の変倍比を得
ることか可能となる。従って少ない移動量で所定の変倍
比が得られるので゛ズームレンズのコンパクト化が可能
となるのでとる。４ＩＫ負の屈折力の第４レンズ群によ
り、ＷＪ２レンズ群の正の屈折力を強くすることができ
るので、第２レンズ群の移動量を少なくシ【も高い変倍
比な得ることができる。

第２レンズ群の正の屈折力゛を強くすることができ、こ
れに応じて第４レンズ詳の負の屈折力も強くすることが
できる。これＫよって第ルンズ群のズーミングによる移
動軌跡をほぼ往復運動に近い形状とする夏とができ、広
角端と望遠端のズーム位置でのレンズ全長をほぼ変える
ことができ、所定の変倍比を達成しつつズームレンズの
コンパクト化を図ることが可能となる。

すなわち一般には、第ルンズ群は望遠端に比べて広角端
で、物体側方向に位置するズーム軌跡をとる場合が多い
。この為レンズ全長の最大が広角端のズーム位置となる
。

第ルンズ群のＪＩＩｌｒ力を強めていくと、第ルンズ群
が広角端より望遠端で物体側方向に位置したズーム軌跡
をとるようＫなる。

しかしながら第ルンズ群の負の屈折力を強くすると収差
が多く発生し、この収差の補正が困−となるので、単純
に強くすることはｆきない。本発明では４つのレンズ群
で構成した場合は最後の第４レンズ群を負の屈折力とし
、この第４レンズ群の負の屈折力に応じて讐ず第２レン
ズ群を正の屈折力とし、そしてｌｌＦ２レンズ群の屈折
力に応じて第ルンズ群に所定の負の屈折力を与えること
Ｋより、第ルンズ群を上述のほぼ往復運動に移動軌跡と
なるようＫすることができるので、ズームレンズのコン
パクト化が可能となるのである。

又ズームレンズの前玉径を同°時に小さくスルコトが可
能となる。

又第６レンズ群を正の屈折力とし、ズーミングにより移
動させることにより、全ズームレンズ系を適切な望遠タ
イプとしつつ、ズームレンズのコンパクト化及び良好な
る収差補正を達成している。

すなわち第３レンズ群の位置と第４レンズ群との位置関
係により、望遠比を制御しつつ、又第６レンズ群の正の
屈折力により、良好なる収差補正を達成することができ
るのである。

以上のレンズ構成でコンパクトでしかも良好に収差補正
を行ったズームレンズを達成することができるが、更に
本発明の目的をより効果的に達成するには、前群の各レ
ンズ群をズーミングにより次のように移動させるのが好
ましい。

すなわち第ルンズ群と第２レンズ群は望遠端のズーム位
置で蛾も接近し、第３レンズ群と第４レンズ群は広角端
のズーム位置で最も近接させることである。

第ルンズ群と第２レンズ群を望遠端のズーム位置で、最
ｄｂ１１近させるズームタイプにすることＫより、第２
レンズ群以ｐｌＩＫ開口絞りを配置する場合の一款絞り
径を小さくすることができ、コンパクト化を図ることか
でき、かつ望遠端のズーム位置での収差を良好に行５こ
とができる。又第３レンズ群と第４レンズ群とを広角端
のズーム位置で量も近接させるズームタイプとすること
により、パックフォーカスを十分得ることができる。

更に本発明に係るズームレンズでは、第ルンズ群と第４
レンズ群の焦点距離を各々ハｏｆ’とし、望遠端におけ
るズームレンズ系の焦点距離をＪ’Ｔとするとき、 （１）、　ｌ／４１　＞　ｆＴ （２）、　ｌ／１１　＜　ｆＴ なる条件を満足することが好ましい。

ここで８％式（１）は、ズームレンズ系の前群の屈折力
を制約して前群から発生する収差を極力押え、かつ広角
端のズーム位置でバッタフォーカスを長くする為であり
、条件式（１）を外れると前群から発生する収差が多く
なり、良好なる収差補正が困難となり、又パックフォー
カスが短くなり、５５−ＴＴＬ−眼レフレックスカメラ
に使用する場合には、ミラーを回転させるのに不十分と
なる。

条件式（２）はレンズ全長を短縮し、更に前玉レンズ径
の外径を小さくする為であり、条件式■を外れると広角
端のズーム位置でレンズ全長が長くなり、又前玉レンズ
径が大きくなり好ましくない。

本発明のズームレンズにおいては、第ルンズ群と第４レ
ンズ群の焦点距離を各々前述の条件式（１）、　（２）
を満足させるようにするのが好ましいが、更に好ましく
は第ルンズ群と第４レンズ群の焦点距離ハ、ハを （５）　　１．４　ｆＴ　≦１ハ１≦９ｆＴ（４）　　
０．４　ｆ　Ｔ　　≦）ハ）≦０．９７ｖの範囲内にし
ておくのがよい。条件式（１）の１７４１＞ｆＴであれ
ばよいのであるが１条件式（３）の１７４１≧１４ｆｖ
としておくことＫよりパックフォーカスを十分確保する
ことができる。又１ｆ４１≦９ｆｒとすることＫより、
第４レンズ群の負の屈折力が弱まってくるのを防ぎ、ズ
ームレンズのコンパクト化を効率良く行うことができる
。

条件式（４）において１１１１≧０．４　ＪＴとするこ
とにより、広角端と望遠端でのレンズ全長のバランスを
良好に保ち、望遠端での大口径比及びそれに伴う球面収
差の補正を良好に行うことが容易となる。又１７１１≦
α９ｆＴとすることＫより、広角端のズーム位置でのレ
ンズ全長をより小さくすることが可能となる。

又本発明に係るズームレンズにおいては、第ルンズ群の
最４ｈ倫画側には正の屈折力のレンズを配置し、第２レ
ンズ群を物体側より順に２枚以上の正の屈折力のレンズ
、気の屈折力のレンズそして正の屈折力のレンズで構成
し、第５レンズ群を夕なくと４１枚の負の屈折力のレン
ズと正の屈折力のレンズで構成するのが、良好なる収差
補正を達成するのに好ましい。

後述する本発明の数値実施例では、第４レンズ群をズー
ムレンズのコンパクト化ヒを極力図る為く１枚のレンズ
で構成したものを示したが、当然２枚以上のレンズで構
成してもよく、第４レンズ群を複数のレンズで構成すれ
ば、第４レンズ群全体若しくはその一部のレンズ群を移
動させてフォーカシングな行う事が出来好ましい。

次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例において、
３ｉは物体側より順にｇｉ番目のレンズ向の曲率半径、
Ｄｉは物体側より順に第１番目のレンズ厚及び空気間隔
、ＮｉとＮｉは夫々物体側より順に第１番目のレンズの
ガラスの屈折率とアツベ数である。　　　　　　　　　
　　　　　　　Ｚ数値実施例１でのＲ１３と数値実施轡
ＳのＲ９は絞りである。

数値実施例１はズーム比２．７５で画角冑＝７２．８’
〜！１０°、ＦナンバーＦＡｈ＝４〜４．５の仕様であ
り、開口絞りは１１３である。

数値実施例２はズーム比ｔ８９で画角業＝６１．５′１
〜６４．９°、ＦナンバーＦ繰＝４〜４．５の仕様であ
り、開口絞りはＲ９である。

この様に本実施例では、開放ＦＮａは４〜４．５である
が、特に球面収差は許容幅に対し余裕−ｂ′−あるため
、大口径化は極めて容易である。

署 煉 壊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１？自イ 本実１ｆ４に係るズームし／ズにおける７オーカシング
はズームレンズ全体を移動させて行ってもよく、又、１
つのレンズ群のみ例えば第４レンズ群のみを移動させて
行ってもよ（更には２つ以上のレンズ群例えば第３レン
ズ群と第４レンズ群を一体的、若しくは独立的に移動さ
せて行ってもよ（ｔ２つ以上のレンズ群を移動させるフ
ォーカシング方式を採用すれば、収差補正上有利となる
ので好ましい。

以上の数値実施例１．２において、１つのレンズ群のみ
を非直線的に移動させ、残りのレンズ群を直曽的に移動
させればレンズ鏡筒に該設するカム溝の製造が容易とな
る。

一方２つ以上のレンズ群を非直線的に移動させれば移動
機構はやや複雑となるが、移動における自由度が増し、
収差補正上有利となる。

次に数値実施例２０３次収差係数をＩｌｌに示す。

！Ｉ！１より明らかのように、第４レンズ群はズー建ン
グ中球画収差（Ｓム）は一定であるが、非点収差（Ａ８
）と歪−収差（Ｄ８）はと−に補正過剰の方向へ作用し
、非点収差ムＳはその作用が広角側で強く、望遠側で弱
くなっている。

本発明に係るズームレンズにおいては、１％に第１、第
２レンズ群の屈折力をやや強めにしているので、第１〜
第３レンズ群の前群から、４１　Ｋ’Ｅ角儒において、
補正不足の非点収差が発生し易くなるため、この補正に
第４レンズ群の作用が極めて効果的となる。また広角側
において樽渥の歪−収差も発生し易くなるので、この歪
曲収差の補正にも第４し／ズ群は極めて有効な作用をし
ている。

このように本発明に係るズームレンズにおいては、第４
レンズ群は第１〜第３レンズ群の前群から発生する賭収
差を打ち消す作用効果を有している。

表　１５次収差係数 ｋ（望遠）　　１．５０１７０．３５２６　−０．００
７３　　０．０７２１　−０．１３５１ＤＳ：　歪−収
差係数

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は各々本発明の数値実施例１゜数値実施
例２のズームレンズの断面図、第３図、第４図は各々本
発明の数値実施例１゜タル健面である。Ｉ、Ｉ、１．Ｉ
Ｖは各々Ｍ１．＠２、　＠３．第４レンズ群、矢印はズ
ーミングによる移動方向を示す。 特許出願人　キャノン株式会社 噸＾

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体側より順に負の屈折力の第ルンズ群。 正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群
   そして負の屈折力の第４レンズ群を有し、 前記第、１し／ズ群、第２レンズ群そして第５レンズ群
   を各々独−立に移動させるととによってズーミングを行
   、５声ｔ’！黴とするズームレンズ。
2. （２）前記第ルンズ群と前記第２レンズ群は望遠、端の
   ズーム位置で最も接近し、前記第６レン、ズ許と前記第
   ４レンズ群は広角端のズーム位置で最も杵接することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のズームレンズ。
3. （３）前記第ルンズ群と前記第４レンズ群の焦点距離を
   各々ハｅ　ｆ’とし、望遠端におけるズームレンズ系の
   一焦点距離ｔ／／Ｔとするとき１７４１　　＞　　　７
   丁 ｊ／＋ｌ＜　　ｆマ なる条件を満足することｔ−特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載のズームレンズ。