JPS6014213A - 広画角を含む高変倍率ズ−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】 （１） （発明の技術分野） 本発明は最大画角が６０°を越える広画角を含み、いわ
ゆる広角から望遠までの比較的広い変倍領域を有する高
変倍率ズームレンズに関する。

（発明の背景） 近年、この種のズームレンズで３５ｍｍ判スチルカメラ
用のものが種々提案されているが、益々高変倍化の傾向
にある。本発明はｆ＝３５〜２００程度、ズーム変倍比
５．７倍程度という高変倍ズームを目的としたものであ
るが、この様な高変倍域全広角を含みながら一本のレン
ズにまとめるということは、かなりの困難をともなう。

まず、広角を含みながら高変倍全達成させるためには、
前玉フォーカシング群を正の群で構成しなければならな
い。そのため、正のフォーカシング群の欠点として、至
近距離をあまり短かくとれない事と、収差の近距離合焦
に伴う変動（以下単に近距離変動という）が犬さい事の
２点が挙げられる。至近距離の短縮化には前玉径全人き
くするか、前玉の焦点距離を短かくすれば、ある程度可
能となるが、（２） その場合、レンズの小型化と収差変動の減少とを犠牲に
せざる全得なくなる。また、高変倍率ズームレンズを、
ある程度小型のレンズ系で実現するためには、各変倍群
のパワーを強くせざる全得ないが、そうすると望遠端で
の最小Ｆナンバーに対応して球面収差が悪化し、さらに
変倍時の諸収差の変動（以下単に変倍変動という）が大
きくなり、変化の仕方も複雑になる。

例えば、一般には像高７割に相当する１５閣でのメリデ
ィオナル像面の変動は、ｆ＝３５で負、ｆ＝５０で正、
ｆ−８５で０、ｆ＝１３５で負、ｆ−２００でＯという
様な逆Ｓ字型の動キヲ示し、球面収差に関しては、開口
値７割の値で、ｆ＝３５で大幅に負となり、ｆ＝５０で
若干負、ｆ＝８５でＯ，ｆ＝１３５で正、ｆ＝２００で
負という、Ｓ字状の動＠を示す。そのため、変倍域の何
ケ所かで像面が球面収差と合致しにくい所が生じる。

特に、ｆ＝５０の周辺とｆ＝１３５の周辺では、球面収
差と周辺像面とが太きくずれることとなるので、全変倍
域にわたって常に平担な像全得るこ（３） とは難しい。

（発明の目的） 本発明の目的は広画角を含む高倍率全有しつつも、小型
でしかも全変倍域にわたって優れた結像性能を有する高
変倍率ズームレンズ全提供することにある。

（発明の概要） 本発明によるズームレンズは、第１図の基本構成図に示
すごとく、物体側より順に、正の屈折力の第ルンズ群（
Ｇ、）負の屈折力の第２レンズ群（Ｇ２）、正の屈折力
の第３レンズ群＜Ｇｓ）ｋ有し、これら３つのレンズ群
全体としてほぼアフォーカルになる様に構成され、さら
にこれらの群の像面（Ｉ）側に正の屈折力の第４レンズ
群（Ｇｌ）ｋ有し、広角端ＣｆＷ）から望遠端（ｆＴ）
にズーミングする際に、第ルンズ群（Ｇｌ）及び第４レ
ンズ群（へ）は物体側に向ってほぼ同量単調に移動する
とともに、第３レンズ群（Ｇ３）は第ルンズ群（Ｇｌ）
の動きの０．４〜０、８程度の割合で物体側に向って単
調に移動し、また同時に第２レンズ群（偽）は少なくと
も広角端（４） 近傍においては物体側に向って移動するように構成され
ている。このような基本構成では本願と同一出願人によ
る特開昭５８−７８１１４号公報にも示した如く、第２
レンズ群を広角端の近傍において物体側に移動する構成
であるため、広角端からやや中間の状態における斜光束
をレンズ中心に近づける効果があり、前玉径の縮小化を
実現することができる。また、このようなズーミング方
式では変倍のためにレンズ系全体が移動することになる
ため、鏡筒構造の精度への要求が厳しいものとなるが、
前玉径全縮小化できるのみならず、広角端で小型に構成
しながら望遠端ではテレ比を大きくする事ができるため
収差補正上も有利である。

上記のごとき基本構成において、本発明では、５．７倍
程度の高変倍ズームに対応させるために、第ルンズ群の
焦点距離ｆ、と第２レンズ群の焦点距離ｆ２について、 ４．５　＜　ｆ、　／ｆ、　＜　６．５　（わの条件全
満足する必要がある。この場合第ルンズ群の焦点距離ｆ
Ｉヲ全系の望遠端の焦点距離に対（５） して、比較的短かめ構成して小型化をねらっており、こ
のために近距離変動と変倍変動が悪化するが、第２レン
ズ群の焦点距離ｆ、ヲ長めにする事で両者の変動を抑え
ている。上限を越えると、大型化しすぎ、下限に満たな
い場合は、近距離変動、変倍変動が共に悪化する。（０
式の条件内であれば、小型でかつ収差変動の少ないもの
を得る事ができる。

このような本発明の基本構成において、各レンズ群の具
体的構成は以下のごとくであることが望ましい。すなわ
ち、例えば第２図のごとく第ルンズ群（Ｇ、）は負メニ
スカスレンズと両凸正レンズとの貼合せからなる正の第
２レンズ成分（Ｉ、Ｉ入物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズの第２レンズ成分（Ｌｔ）ｖ有し、第２レン
ズ群（Ｇ、）は物体側から順に物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズの第３レンズ成分（Ｉ３）、貼合せ負
レンズ成分の第４レンズ成分（Ｉ４）、貼合せからなり
物体側により強い曲率の面を向けた負レンズの第５レン
ズ成分（Ｉ４）ｋ有し、第３レンズ群（Ｇ、）は物体側
（６） から１帆に像側により曲率の強い面を向けた正レンズの
第６レンズ成分（Ｌｃ入両凸正レンズの第７レンズ成分
（Ｌ７）、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第
８レンズ成分（Ｌｇ）を有することが望ましい。また、
第４レンズ群（Ｇ４）は両凸正レンズの第９レンズ成分
（Ｌ、入物体側により曲率の強い面金向けた正レンズの
第１０レンズ成分（Ｌ、）、像側により曲率の強い面を
向けた両凹レンズの第１ルンズ成分（Ｌｏ）、像側によ
り曲率の強い面を向けた正レンズの第１２レンズ成分（
Ｌｌ、入両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとの貼合せからなる正レンズの第１３レンズ成
分（Ｌａｓ）　’ｃ有することが望ましい。尚、各レン
ズ群中のレンズ成分にさらに貼合せ面金設けることによ
って、収差のより良好な補正を行ない得る。

そして、本発明では、収差の変倍変動をさらに補正する
ために、第２レンズ群（Ｇ、）中の貼合せ負レンズとし
ての第４レンズ成分（Ｌａ）ｉ形成する正レンズ及び負
レンズの各屈折率ｋｎｇｔｎａとするとき、ｎ１ｌ）１
．８　ｎ６）１．８ （７） の条件全満足することが望ましい。この条件を外れるな
らば、変倍時のコマ収差の変動と像面の変動が犬すくす
り、簡単な構成での収差補正は困難となる。

また望遠側焦点距離がｊ”＝２ｏｏ＋ｍｎともなると、
色の２次スペクトルが太キ＜すり、異常分散ガラスの導
入が必要となってくる。従って、第１ンズ成分（Ｌｌ）
の貼り合せ面の曲率半径を太キ＜シて、貼り合せレンズ
の中心厚を小さく抑えるために、この貼合せの第ルンズ
成分ＣＩ、ｌ）ｋ形成する正レンズのアツベ数をν、と
するとき、 ８０〈ν、（３） の条件全満足するような異常分散ガラスの導入すること
が望ましく、１遠側の色のにじみ全激減させる事ができ
る。（３）式の条件から外れる場合は、望遠側の色収差
がとりきれず像性能が悪化する。

また、全変倍域、特に望遠側での球面収差を良好に補正
するためには、第３レンズ群（Ｇ、）の最も物体側に位
置する第６レンズ成分（Ｌ６）のシエイプファクターｋ
Ｑｅとするとき、 （８） −３．６　＜　ｑ６　＜　−０，５（４）の条件を満た
すことが望ましい。

但し、シエイプファクターｑはそのレンズの物体側及び
像側のレンズ面の曲率半径′（ｉｌ−ｒ　ａ　ｔ　ｒ　
ｂとすると＠ｑ＝　ｒｂ＋ｒ　ｅ−で定義するものとす
る。

ｂ−ｒａ この範囲の上限を越えると球面収差の正側への曲りが強
くなり、フレアーの多い像質となる。また下限に満ｆｃ
すい場合、広角端では開口比７割から１０割にかけて、
負の側に増大する形とたり、フルコレクションの形から
かけ離れてくるし、望遠端では、負側への曲りが強くな
り、これが近距離合焦状態になるとさらに負側に移動す
るので都合が恋い。

さらに全系の焦点距離ｆ′ｔＪ″−ｆ二３５とｆ＝５０
の状態でのコマ収差のバランス金良好な値にするために
は、第４レンズ＃　（Ｇ４　）中の第１０レンズ成分（
Ｌａｏ）及び第１ルンズ成分（Ｌｌ＋）　のシエイプフ
ァクターをそれぞれｑ、。、ｑｌ、とするとさ、０−５
　＜　ｑ＋ｏ＜　５　（５） −１＜　Ｑｌｌ　＜　Ｏ，Ｏ（６） （９） の条件を満足することが望ましい。

（５）　＋　（６）式の上限會越えると内コマの傾向と
なり、下限に満たないと外コマの傾向となる。そして、
特にｆ−３５の周辺の７割コマは、内コマになり易く、
ｆ−５０の周辺の７割コマは外コマになり易く、ｆ−１
３５の周辺の７割コマは内コマになり易い。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。本発明による３
個の実施例はいずれも３５問スチルカメラ用ズームレン
ズとして、焦点距離３５〜２００咽、ズーム比５．７、
Ｆナンバー３．５程度を有するものである。

第１実施例は第２図に示したごとく前述したとおりのレ
ンズ構成金有しており、第２実施例のレンズ構成は第２
図に示した第１実施例のレンズ構成とほぼ同一で、細部
のレンズ中心厚、曲率半径が異なる例である。また、第
仝実施例のレンズ構成は第３図に示したごとく、第４レ
ンズ群（Ｇ４）中の最前正レンズ成分（Ｌｏ）が色消し
のため貼り（１０） 合わせとなっている点が異なる。

以下の表１９表２２表３にそれぞれ第１〜第３実施例の
諸元を示す。６表において物体側から順上記第１実施例
及び第２実施例の諸収差図をそれぞれ第４図、第５図に
示し、第３実施例の諸収差図を第６図に示した。各収差
図において、（４）は広角端（ｆＷ）、（Ｂ）は中間（
、ｆＭＬ（Ｃ）は望遠端（ｆＴ）の各状態を表わし、そ
れぞれの状態における球面収差（Ｓｐｈ入非点収差（Ａ
　ｓ　ｔ　）　Ｔ歪曲収差（Ｄｉｓ）コマ収差（Ｃｏｍ
ａ）ｆ示し、球面収差図中には正弦条件違反葉音点線で
併記した。

また、第７図には、像高７割に相当する光軸から１５鴫
でのメリディオナル像面の変倍変動の様子（実線）と、
開口値７割における球面収差の変倍女動の様子（点線）
全示した。曲線１ａ及び１ｂは第１実施例のメリディオ
ナル像面及び球面の収差の変倍変動を弄し、曲線２ａ　
、　２ｂは第２実施例のもの金、曲線３ａ、３ｂは第３
実施例のもの全そ（１１） ８８− れぞれ表わす。図示のとおり、各実施例において、メリ
ディオナル像面は逆Ｓ字状に、また球面収差はＳ字状に
変化するが、両者は実用上十分良好にバランスされてい
る。

（発明の効果） 以上のごとく本発明によれば、最大画角６４゜という広
画角を含みつつズーム比５．７という高変倍率を有しつ
つも、全変倍域にわたって諸収差が良好に補正された小
型なズームレンズが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるズームレンズの変倍のだめの各レ
ンズ群の移動軌跡を示す図、第２図は第１実施例のレン
ズ構成図、第３図は第３実施例のレンズ構成図、第４図
、第５図、第６図はそれぞれ第１．第２．第３実施例の
諸収差図、第７図は各実施例のメリディオナル像面と球
面収差との変倍による変動の様子を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｇ、・・・第ルンズ群ｓ　Ｇ！・・・第２レンズ群（１
５） Ｇ、・・・第３レンズ群　Ｇ４・・・第４レンズ群出願
人　日本光学工業株式会社 代理人　渡辺隆男 （１６） 矛１区 矛、５図 ｎ δＰｈ　ＡＳｔＶ　Ｄｉ５　Ｃｏｙｙｔａ（Ｃ） 、５Ｐ／７ＡＳｔｙ　Ｄｒ：５　Ｃｏｙｙｔａ−θ５０
　θ５−θ５θ　θＳ−２０２％−ｕ、５００．８　−
０．５００．６−２０　２＊δＰｌｔ　Ａｓｔ　ｏノｓ
　ｃｏｙｙｔａ（Ｄ） δＰノ？　Ａｓｔｒ　ｏノｓ　ｃｏｙｙｔａＣＢ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側より順に正の屈折力の第ルンズ群、負屈折力の第
   ２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の
   第４レンズ群を有し、広角端から望遠端にズーミングす
   る際に、前記第ルンズ群及び前記第４レンズ群は物体側
   に向かって単調にほぼ同量移動し、同時に前記第３レン
   ズ群は該第１．第４レンズ群の移動量に対して０．４〜
   ０８倍の移動量で物体側に向って単調に移動するととも
   に、前記第２レンズ群は少なくとも広角端近傍において
   は物体側に向って移動する構成であり、前記第ルンズ群
   の焦点距離’ｅｆ＋、前記第２レンズ群の焦点距離ヲｆ
   ２とした時、 ４、５　＜　ｆｌ　／ｆｔ　＜　６．５の条件全満足す
   ること全特徴とする広画角金倉む高変倍率ズームレンズ
   。