JPS6343115A

JPS6343115A - コンパクトカメラ用高変倍ズームレンズ

Info

Publication number: JPS6343115A
Application number: JP18672786A
Authority: JP
Inventors: Takanori Yamanashi; 隆則山梨
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1986-08-11
Filing date: 1986-08-11
Publication date: 1988-02-24
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0830783B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、レンズシャッターカメラ等に適したコンパク
トな高変倍ズームレンズに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のズームレンズの代表的なタイプの一つと
して特開昭５６−１２８９’　１１号に記載されたズー
ムレンズがある。このズームレンズは、物体側より順に
正の屈折力を有するレンズ群と負の屈折力を有するレン
ズ群よりなりズーミングに際し第６図のように移動する
２群方式のものである。

この方式のズームレンズは、広角端で望遠タイプを構成
し主点位置が物体側に位置していてバックフォーカスが
短いのが特徴であシ基本的なタイプであると言うことが
できる。

一方、変倍率が１．５倍程度であれば構成枚数の少ない
コンパクトなズームレンズを得ることは可能である。し
かし変倍率が２倍程度であると変倍部である第２レンズ
群のズーミングの際の移動量が大きくなる。その結果、
広角側と望遠側でレンズ系における光線通過位置が変化
する。とりわけ第２レンズ群の最も像側に位置するレン
ズを通過する。ｉ、ｂ外光線が周縁部となりレンズ外径
が大きくならざるを得す、色収差と単色諸収差のバラン
スをとることが困難になり、高変倍率化には適していな
い。

又特開昭５８−１３７８１３号公報のズームレンズ等の
ように三つのレンズ群にて構成されているいわゆる３群
ズームが知られている。しかしこれらは基本が２群ズー
ム方式であって、収差補正上は有利であるが変倍率を高
くすることに寄与するものではない。

これに対して特開昭６０−５７８１４号のズームレンズ
は、レンズ系が物体側より順に正、負。

正、負の屈折力のレンズ群゛から構成されている４群構
成でズーミングに際し各レンズ群が第７図に示すように
移動するもので、−眼レフカメラ用のズームレンズにお
いては既に一般的になっているズーム方式を採用してい
る。このズームレンズは、バンクフォーカスを必要以上
に長くする必要がないので、コンパクト化のために望遠
タイプを構成しており、２群ズーム方式のものの第１レ
ンズ群を二つに分割したものと考えることができる。

しかしながら提案されているズームレンズは、変倍率が
１．６倍程度でレンズ構成枚数が多く、２群ズーム方式
でも達成し得る程度の変倍率にとどまっている。

レンズシャッター用のレンズ系としてハ、長イ間準広角
域の画角を包括する単焦点レンズが用いられ、その発展
形とリアコンバーターを用いた２焦点切換方式が提案さ
れている。更に連続変倍する２群ズーム方式、３群ズー
ム方式のズームレンズが提案され、又性能面での改善を
意図して４群ズーム方式のズームレンズも提案されてい
る。これらのズームレンズは何れもバックフォーカスの
制限条件を特に設けていないために全長のコンパクト化
が達成されている。しかしこれらのレンズシャッター用
のズームレンズの従来例は、前述のように変倍率が低く
画角変化の点で不満足なものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、バックフォーカスに特定の制限条件のないレ
ンズシャッターカメラ等への装着を意図したもので広角
端から望遠端（画角６３°〜５１°程度）までの変倍率
が少なくとも２倍以上のコンパクトな高変倍率ズームレ
ンズを提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明のズームレンズは、上記の目的を達成するために
物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折
力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、負
の屈折力の第４レンズ群とより構成し、広角端を基準に
して望遠端へズーミングする際に上記第１レンズ群乃至
第４レンズ群を各々光軸上を物体り１リヘ移動させるよ
うにしたものである。

従来のレンズシャッター用のズームレンズカ変倍率２以
下であるのに対して、少なくとも２以上の変倍率を確保
しレンズ系の全長を短くするために４群ズーム方式とし
、各レンズ群を各々移動することにより変倍率を各々の
レンズ群に分担し高倍率化を達成した。

又レンズ系の全長についてはバックフォーカスには特定
の制限がないことから、−眼レフカメラ用のレンズ系と
は異なり広角端で望遠タイプの屈折力配置にすることが
必要条件である。その結果前述のように第４レンズ群が
負の屈折力になっている。

一方各々のレンズ群で変倍率を分担する範囲には注目す
べき点があり、第２レンズ群の移動は、広角端を基準と
して望遠Ａ１，１ヘズーミングする際に物体側へ移動す
ることによって広角端での小型化が達成し得る。

本発明のズームレンズは、上記の基本構成にもとづいて
なされたもので更にレンズ群の変倍率を分担する範囲と
して次の条件を満足するようにしたものである。

（２）　　０．３＜β２Ｔ・β３Ｔ＜０．７ただしβ２
．は望遠端における第２レンズ群の横倍率、β３．は望
遠端における第３レンズ群の横倍率、β４Ｔは望遠端に
おける第４レンズ群の横倍率、β４ｗは広角端における
第４レンズ群の横倍率、ψ７は広角端における全系の屈
折力、ψ４は第４レンズ群の屈折力である。

条件（１）は、特に広角端でバックフォーカスの短いレ
ンズ系を構成する上で重要な屈折力配分を担う第４レン
ズ群の変倍範囲内の横倍率を規定したものでちる。この
条件（１）において上限を越えると第・ルンズ群の負担
する変倍範囲が広くなシ、第・ルンズ群自体のズーミン
グ移動量が大きくなるためし／ズ系の全長が長くなると
共に像面平坦性が補償できなくなることに加えてレンズ
系まわシの機構構造上の雛点が顕著になってくる。この
条件の下限を越えると必然的に第２レンズ群、第３レン
ズ群の倍率負担が犬になシ第２レンズ群、第３レンズ群
の移動量を大にするか、第１ンンズ群の移動量を犬にす
るかしなければならなくなり好ましくない。

条件（２）は、第２レンズ群と第３レンズ群の変倍率分
担を規定するものであり、この条件の上限を越えると第
２レンズ群、第３レンズ群のズーミング移動量が大きく
なシ望ましくない。又この条件（２）の下限を越えると
第・ルンズ群の負担倍率が犬になり、第４レンズ群の屈
折力をそのままにするとズーミング時の移動量が増大し
、屈折力を強くすると移動量は少なくてすむが、像面わ
ん曲を含む諸収差が劣化し良好な性能を得ることが困難
になる。

条件（３）は、第４レンズ群の屈折力と、広角端におけ
る第４レンズ群の倍率で決定される広角端のバックフォ
ーカスの範囲を規定したものである。

この条件（３）の上限を越えると全長が長くなり本発明
の目的から外れることになり望ましくない。まだ上限を
越える要因として第１レンズ群、第３レンズ群の各々の
屈折力が弱まる結果として第４レンズ群の屈折力が弱ま
ること、さらには第２レンズ群の屈折力が強まることに
より第４レンズ群の屈折力が弱まることがあげられる。

このように第４ルンズ群の屈折力が弱くなるとレンズ系
のバックフォーカスが犬になυ、その結果レンズ系の全
長も長くなるので好ましくない。条件（３）の下限を越
えると第４レンズ群の構成枚数を増やす必要が生じしか
も形状的にみて製造工数を要することになり望ましくな
い。

更に本発明のズームレンズは、各レンズ群を次のような
構成にすることが望ましい。即ち正の屈折力の第４ンズ
群は、少なくとも１枚の負レンズと正レンズより構成し
、負の屈折力の第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レ
ンズと負レンズの１妾合レンズにて構成し、正の屈折力
の第３レンズ群は少なくとも２枚の正レンズと負レンズ
で構成するようにし、負の屈折力の第４レンズ群は、少
なくとも１枚の正レンズと負レンズとで構成することが
望ましい。

〔実施例〕

本発明のズームレンズの各実施例は、いずれも第２図に
示すようなレンズ構成である。つまり、第１レンズ群Ｇ
＋のレンズ構成は、物体側より順に物体側に凸面を向け
た負のメニスカスレンズと正レンズの接合レンズと正し
ンズエりなる。このような構成にしたのは屈折力配分を
適切にして収差の発生量を小さく抑える必要があるため
である。

この第１レンズ群Ｇ１を２枚構成にすることも可能であ
るが、各々のレンズへの負担が犬になシ各面の曲率が強
くなって肉厚を犬にしなければならなくなるので好まし
くない。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側よシ順に負レンズと正レン
ズの接合レンズと負のメニスカスレンズとで構成するこ
とにより前側主点を物体側へ出すことを意図して全長の
短縮を狙っている。この第２レンズ群Ｇ２はコマ収差と
歪曲収差並びに非点収差の全系のバランスに大きく寄与
しており、最も物体側の面の作用が大きくこれら収差の
オーバー補正作用が強くなっている。これによって他の
レンズにて発生する収差をバランス良く補正し全系の収
差が良好になるようにしている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側よ９２枚の正レンズと負レ
ンズと正レンズとで構成されている。このレンズ群は、
軸上光線の入射高が高くなるところに位置しており、上
記の構成によって前側主点が物体側に位置しており球面
収差の補正に有効である。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側より正のメニスカスレンズ
と負のメニスカスレンズにて構成されており、像面の平
担性を保つのに寄与している。このレンズ群の両レンズ
に挾まれる空気レンズの作用で高次の収差を発生させ、
第１レンズ群から第３レンズ群で発生する収差を適切に
打消すようにしている。

次に各実施例のデーターを示す。

第１実施例ｆ＝３９．０３〜８４．０　　、　Ｆ４．５〜５．６ｒ
、＝１０００．０００ｄ、　＝１．５００　　　　ｎ、　＝１．８４６６６　
　１／、　＝２３．８８ｒ２　＝　５４．０３７ｄ２　＝３．５００　　　　　ｎ２＝１．６９６８０　
　１’２　＝５５．５２ｒ３＝６８５．９０１ｄ３＝０．１５０ｒ＋＝３０．１０９ｄ＋　＝３．６００　　　　　ｎ３＝１．５１７４１　
　　ν３＝４９．２１ｒａ：：　　７３５．７５５ｄｓ　＝　４ｒ、：　　４９．６６２ｄａ　”１．２１９　　　　　ｎ＋　＝１．７７２５０
　　　シ４＝４９．６６ｒ７＝１９．０１４ｄ？＝３．００Ｉ　　　　　ｎｓ　＝　１．８０５１８
　　　シ５＝２５．４３ｒＢ＝９４．０７８ｄ８＝１．２９２ｒｏ”　　２６．５９４ｄｏ　＝１．１８０　　　　　ｎ６　＝１．７２９１６
　　　νａ　＝　５４．６８ｒ、。＝−４６，０３１ｄｌｏ　”　Ａ２ｒｌｌ　”■（絞り）ｄｏ　＝　２．０００ｒ１□＝３９．１８１ｄ、□＝１．７０８　　　　ｎｔ　＝１．６７６０７　
　　ν、　＝４８．７１ｒ、３＝−４６，６８０（Ｌ３＝　０．１５０ｒＩ４　＝　２３．６６６ｄ＋＋　＝２．５２１　　　１ａ　＝１．５８１４４　
　　シ、＝４．０．７５ｒｌ！　＝−３０，７１２ｄｉｇ　＝　Ｃｌ３４１ｒ＋ａ＝２１゜７１９ｄｕ＋＝１．６０３　　　　ｎｖ＝１．８０５１８　　
１’＊＝２５．４３ｒｒ＋　＝　２４．１４３ｄＩ□＝　２．４８４ｒ＋８　＝　４５．１７６ｄｉｇ　＝３．２６６　　　１ｅｏ　＝１．５６７３２
　　　νｔｏ　＝　４２．８３ｒｌＱ　＝　　２１．．
８７４ａ４ｇ　””　Ａ３ｒ２０　”−２６，７９７ｄ、！ｏ　”２．７２０　　　　ｎＨ＝　１．６８８９
３　　　ν＋＋　”　３１０８ｒ２＋　＝　　１６．９
２８ｄ２．　＝　３．０００ｒ２□＝−１５，３０３ｄ２２　”１．２９５　　　　ｎ＋２＝１．７７２５０
　　シ＋２＝４９．６６ｒ２３＝　　５１０．０５６ｔ１ｔ２　　　　　Ａ３広角端　　　　１．５５　６．５６８１３．４４中間焦
点距離　　　６．８１７　５．２５２　　３．３０６望
遠端　　　　１５．０１８８．５５３　３．１１６第２
実施例ｆ＝４１．８〜１１５．２　　、名。〜へ、８ｒ、＝５
７６．７０３ｄ＋　＝１．２５Ｏｎ＋　＝１．８４６６６　　νＩ＝
２３．８８ｒ２＝５２．２９５ｄ２＝３．３３−１　　　ｎ２　＝１．６９６８０　　
ν２＝５５．５２ｒ＝−３１５，０８２ｄ３＝０．０４４ｒ４　＝　３４．１３６ｄ＋＝３．５０３　　　　　ｎ３＝１．５１７３３　　
　シ、＝４９．２１ｒｓ　＝−１４５，８２１ｄ５＝４ｒ６　＝−４６，７５０ｄａ　”１．１８Ｏｎ＋　＝１．７７２５０　　　シ４
＝４９．６６ｒｔ＝１５．６９６ｃｂ　＝２．９３１　　　　　ｎｓ　＝　１．８０５１
８　　　シ５＝２５．４３ｒｇ＝５７．３Ｑｌｄ８＝２．０００ｒ、＝−３８，５９４ｄｏ　＝１．１４１　　　　　ｎａ　＝１．７２９１６
　　　νａ　＝５４．６８ｒｌｏ”　　５４．３２０ｄ＋ｏ　”　Ｌ２ｒ、１＝ω（絞９）ｄ、、　＝　１．９５０ｒ＋ｚ＝１３３．１７６ｄ＋ｚ　＝２．６５０　　　　ｎｔ　−”１．６７６０
３　　　シフ＝３８．６３ｒ１３＝　−４１，２７４ｄ、、＝　０．１６５ｒｎ　＝　１６．４５５ｄｎ’＝３．５００　　　ｎ３＝１．５７８６３　１’
ａ＝５８．９３ｒ＋ｓ　＝−１２３，２７５ｄ＋ｓ　＝　０．９４０ｒ１６　＝　−４６，４８３ｄ＋ａ＝１．６４９　　　　ｎｏ＝１．８０５１８　　
１’ｏ＝２５．４３ｒ＋７　＝　１８．９７３ｄｏ７＝　２．４０９ｒ、８＝４２．７５１ｄ＋ａ　＝３．２９６　　　　ｎ＋ｏ　＝　１．５６７
３２　　νｔｏ　”　４２．８３ｒ１゜＝−２８，４２
６ｄ＋ｏ＝ｔ３ｒ２ｏ＝　　３２．３０６ｄｚｏ　＝４．ＯＯＯｎｕ　＝１．７８４７２　　ν＋
＋　＝　２５．６８ｒ２＋　＝−１９，５５６ｄ２重＝２．９９８ｒ２□＝−１７，３７３ｄ２２＝１．２８８　　　　ｎ１２　＝１．７７２５０
　　ν１２　＝　４９．６６ｒ２ｓ　＝　−４６５，８
５２ｔ、　　　　　ｔ２　　　　ｔ３広角端　　　　０．８７９９．４１１２２．５４５中間
焦点距離　　　　５．４２　　７．４７３　１０．９３
４望遠端　　　　１１．４９５５．２９３　２．２２１
第３実施例ｆ＝３９．５〜１００．８　、　”４．５〜Ｆ１５．８
ｒｌ　＝７０４．２１０ｄ＋　＝　１．０３４　　　ｎ＋　＝１．８４６６６　
　ν＋　＝　２３．８８ｒ２＝５５．０１０ｄｚ　＝２．９１４　　１２＝１．６９１００　　Ｗ２
＝５４．８４ｒｊ＝４８３．９６７ｄ３＝０．０４８ｒ、、＝３９．・１７１ｄ４　＝３．２７９　　　ｎ＋　＝　１．５３１７２　
　ν３＝４８．９Ｏｒ５””　　１４４．９５３ｄ５””ｔ＋ｒ、＝−３８，３５１ｄａ　”’　１．１４２　　　　　ｎ、ｓ　＝　１．７
８６５０　　　シ、＝５０．０Ｏｒ？　＝　１５．８２
１ｄ７＝２．８８２　　　　　ｎ５＝１．８０５１８　　
　ν５＝２５．４３ｒｓ　＝６０．５３６ｄｓ　＝）、９７０ｒ、＝　　４１．１６６ｄｏ　”１．１３９　　　　　ｎａ　＝１．７２６００
　　１’ａ　＝５３．５６ｒ、ｏ＝−４４，５４９ｄ＋ｏ＝ｔ２ｒ１１＝ω（絞シ）ｄｏ　＝　１．９３６ｒ＋２＝１１３．４９４ｄｕ　　＝２．６０１　　　　　　　　ｎフ　＝１．６
６９９８　　　　　シフ＝３９．２７ｒＩｓ　＝　−４
０，２７３ｄ＋＋　＝　０．０８０ｒｎ　＝　１５．（５５１ｄ＋＋　＝３．５００　　　　ｎａ　＝１．５７２５０
　　　シｇ＝５７．７６ｒ、５：　　８４．０３９ｄ＋５＝　０．９４０ｒｌｆｉ　””　　４３．７４８ｄｌａ　＝１．６６６　　　ｎ９　＝１．８０５１８　
１／、　＝２５．４３ｒ、フ　＝　　１７．７０３ｄ＋７＝　２．４１４ｒｌｇ　＝　４１．７８５ｄｌａ　＝３．３１Ｏｎｅｏ　＝１．５６７３２　　シ
、０＝４２．８３ｒｈｏ：　　２８．１０９（Ｌｏ　°ｔ３ｒ２ｏ＝　　３６．２６１ｃｈｏ＝３．９０７ｎｏ＝１．７６１８２ν＋＋＝２６
．５２ｒ２＋＝　　１９．２２７ｄ２．　＝　３．００３ｒ２２＝　　１６．５７０ｃｈ２＝１．１９６　　　　ｒｂ２＝１．７８６５０　
　１’１２＝５０．０゜ｒ２３＝　　７２０６．８６９石　　　　　　ｔ２　　　　ｔ３広角端　　　　０．６４９　６．４６１　１３．０８６
中間焦点距離　　　９．３９７　　　’１．（５４７５
，５３望遠端　　　１９．７１８１０．２２４．　２．
２２まただしｒｌ　＊　ｒ２　＋・・・、ｒ２３はレン
ズ各面の曲率半径、ｄｌ　＋　ｄ２　＋・・・、ｄ２２
は各レンズの肉厚および空気間隔。

ｎｌ　＋　ｎ２　＋・・・＋ｎｌ□は各レンズの屈折率
、シ１．シ２．・・・。

ν１□は各レンズのアツベ数である。

〔発明の効果〕

本発明のズームレンズは、従来のレンズシャッター用ズ
ームレンズにはない２〜３倍程度の変倍率を有し、小型
、軽量で全域にわたって安定した高性能なレンズ系であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のズームレンズの基本構成を示す図、第
２図は本発明のズームレンズの断面図、第３図は本発明
の実施例１の収差曲線図、第１１図は本発明の実施例２
の収差曲線図、第５図は本発明の実施例３の収差曲線図
、第６図、第７図・は夫々従来のズームレンズのズーミ
ングの際の各群の９勤状況を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折
力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、負
の屈折力の第４レンズ群とより構成され、広角端を基準
として望遠端へズーミングする際に前記第１レンズ群乃
至第４レンズ群の各々が光軸上を物体側へ移動するレン
ズ系で次の条件を満足するコンパクトな高変倍率ズーム
レンズ。（１）０．０３＜β＿４＿Ｔ／β＿４＿Ｗ・ψ＿Ｗ＜０
．０７（２）０．３＜β＿２＿Ｔ・β＿３＿Ｔ＜０．７
（３）５＜１−β＿４＿Ｗ／ψ＿４＜２０ただしβ＿２＿Ｔは望遠端における第２レンズ群の横倍
率、β＿３＿Ｔは望遠端における第３レンズ群の横倍率
、β＿４＿Ｔは望遠端における第４レンズ群の横倍率、
β＿４＿Ｗは広角端における第４レンズ群の横倍率、ψ
＿Ｗは広角端における全系の屈折力、ψ＿４は第４レン
ズ群の屈折力である。