JPH01284819A - ズームレンズ - 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】 本発明は一眼レフレックスカメラ用のズームレンズに間
するものであり、更に詳しくは、画角が約３０°〜６３
°程度の広角から準望遠までを包括するズーム比２．２
倍程度のコンパクトなズームレンズに関するものである
。

従来この領域のズームレンズは、物体側より負・正の２
成分で構成されるのが一般的であったが、近年具・正の
２成分の後方に比較的弱いパワーの正または負のレンズ
群を配して３成分構成としてコンパクト化を図ることが
考えられている。（例えば特開昭５８−１１０１３号公
報など参照）例えば、上記特開昭５８−１１０１３号公
報に記載されたズームレンズは、物体側から順に負・正
・負の３成分からなっているが、ズーム比は２倍程度で
ある。

本発明は、上記具・正・負の３成分構成を採用しつつ、
従来の３成分構成のズームレンズと比べてより大きなズ
ーム比を達成でき、かつ従来の３成分構成のズームレン
ズに比べてよりコンパクトなズームレンズを提供するこ
とを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、第１．
３．５．７．９図図示のように、物体側より順に、負の
屈折力を有する第１成分（Ｇ、）、正の屈折力を有する
第２成分（Ｇ２）、及び負の屈折力を有する第３成分（
Ｇ、）からなるズームレンズにおいて、第１成分（Ｇ＋
）は、物体側より順に、物体側に凸の負メニスカスレン
ズからなる第１レンズ（Ｌｌ）、両凹レンズからなる第
２レンズ（Ｌ２）、及び物体側に凸の正メニスカスレン
ズからなる第３レンズ（Ｌ、）で構成されるとともに、
第１成分（Ｇ１）及び第３成分（Ｇ、）にそれぞれ少な
くとも１面の非球面を有することを特徴とするものであ
る。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明において、第１成分（Ｇ１）に非球面を導入する
ことにより特に短焦点側での歪曲を補正することができ
、また、第３成分（Ｇ３）に非球面を導入することによ
って全焦点域に亘る非点収差の補正に特に効果的である
。更に、本発明においては、上記構成により第１成分（
Ｇ１）または第３成分（０３）の屈折力をより強めるこ
とができ、従来の負・正・負の３成分構成のズームレン
ズに比べてよりコンパクトにすることができる。

更に、本発明において、第２成分（Ｇ２）は、物体側よ
り順に、両凹レンズからなる第４レンズ（Ｌ、）、絞り
（Ｓ）、物体側に凸の正レンズからなる第５レンズ（Ｌ
、）、両凹レンズからなる第６レンズ（Ｌ６）、及び像
側に凸の正レンズからなる第７レンズ（Ｌ、）で構成さ
れ、短焦点側から長焦点側へのズーミングに際して、第
１成分（Ｇ、）は−旦像面側へ移動した後に物体側へ移
動し、第２成分（Ｇ２）は単調に物体側へ移動し、第３
成分（Ｇ、）は固定または物体側へ単調に移動すること
が望ましい。

第２成分（Ｇ２）をこのように構成することによって、
レンズ系の射出瞳位置と第２成分（Ｇ２）の物体側主点
位置とを、収差補正及びレンズ系のコンパクト化のため
に有利かつ最適な位置に配置することができる。

まな、特に第３成分（Ｇ、）に設ける非球面に関しては
以下の条件を満たすことが望ましい。

（１）　　０．２０＜（ｆＴ−ｆｗ）”’Ｉａ＜ｌ　＜
０．８５但し、ここで、ａ、は非球面の面頂点を原点と
して光軸方向をに軸としそれに垂直な方向をｙ軸とした
とき、該非球面を近軸曲率半径をｒとしてｘ＝ｒ［１ｆ
ｌ　−（ｙ／ｒ）２１”］＋ａ＊ｙ’＋ａｓｙ’＋・・
・と表現したときの非球面係数８４、ｆＴは長焦点端の
全系の合成焦点距離、ｒ−は短焦点端の全系の合成焦点
距離である。

条件（１）の下限を越えると第３成分（Ｇ、）による非
点収差の補正効果が小さくなって像面が補正過剰となり
、逆に条件（１）の上限を越えると特に長焦点側で補正
不足の像面性となり、いずれの場合も好丈しくない。

更に本発明においては、以下の条件を満足することが望
ましい。

（２）０．７５＜　ｌｆ’＋ｌ／（ｆＴ・ｈ）””＜０
．９５（３）　　　０．５５＜ｆｚ／　＜ｆＴ−ｆｗ）
””＜０．６３（４）３．００＜１ｆｓｌ／（ｆＴ−ｆ
ｗ）”’＜１２．０（５）　　　　　０　　、　５　５
　＜ｒＬ４／　（ｆＴ　−ｆｗ）ｆｌ２＜０　　、　６
　８但し、ここで、ｆｉは第ｉ成分の合成焦点距離、ｆ
ｌ４は第４レンズ（し、）の焦点距離である。

条件（２）は第１成分（Ｇ１）の屈折力を規定するもの
であり、条件（２）の下限を越えると短焦点側での負の
歪曲の補正が困難となり、逆に条ｆ’１／２（２）の上
限を越えると、短焦点側で全長が長くなるとともに、フ
ォーカシングによる繰出量が増大するので前玉径が大き
くなり、全体としてのコンパクト化も達成困難となる。

条件く３）は第２成分（Ｇ２）の屈折力を規定するもの
であり、条件（３）の下限を越えると第２成分（Ｇ、）
の屈折力が強くなりすぎて補正不足の球面収差が発生し
、またコマ収差の補正が困難となる。

丈な、条件（３）の上限を越えると、ズーミングにおけ
る第２成分（Ｇ２）の移動量が大きくなり過ぎてコンパ
クト化の達成に不利である。

条件（４）は第３成分（Ｇ、）の屈折力を規定するもの
であり、条件（４）の下限を越えると充分なバックフォ
ーカスがとれなくなり、逆に条件（４）の上限を越える
と非点収差の補正効果が小さくなる。

条件く５）は第２成分（Ｇ２）の第４レンズ（Ｌ４）の
屈折力を規定するものである１条件（５）の下限を越え
ると、第４レンズ（Ｌ４）の屈折力が強くなり過ぎて球
面収差の補正が困難となるのみならず、入射瞳位置が像
側へ遠ざかりすぎて第１成分（Ｇ１）での歪曲収差の補
正に不利な方向である。逆に、条件（５）の上限を越え
ると、第２成分（Ｇ２）の物体側主点が像側へ遠ざかり
結果としてコンパクト化が困難となる。

また、本発明において、第１成分（Ｇ１）は、上述の如
く、物体側に凸の負メニスカスレンズからなる第１レン
ズ（Ｌ　＋）、両凹レンズからなる第２レンズ（Ｌ２）
、及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる第３レ
ンズ（Ｌ、）の構成とするが、特に第３レンズ（Ｌ、）
に閃し、以下の条件を満足することが望ましい。

（６）　　　０　、４７　＜ｒ５／ｒ６＜０　、６０但
し、ここで、ｒｉは物体側がら数えて第１番目のレンズ
面の曲率半径である。

条件（６）は第３レンズ（Ｌ、）の形状を規定するもの
であり、条件（６）の下限を越えると長焦点側で補正不
足の球面収差が発生し、逆に条件（６）の上限を越える
と短焦点側での非点隔差が増大する。

ここで、第３成分（Ｇ、）の構成及びその移動形悪につ
いて検討する。第３成分（Ｇ３）は比較的弱い屈折力を
有する負レンズ成分であるが、その構成要素は負の単レ
ンズでも、正・負２枚等の複数枚構成であってもよい、
また、ズーミング中固定であってもよいが、増倍効果を
高めるためには短焦点側から長焦点側へのズーミングに
際して物体側に単調に動かすこともできる。その際、第
３成分（Ｇ３）が複数枚で構成される場合は、条件（４
）の範囲内で固定要素と可動要素を混在させたり、複数
の可動要素の移動比を変えるなどの方法で更に収差補正
効果を高めることも可能である。（この場合は、条件（
４）のパラメータらは全系の焦点距離の関数となる。） 以下本発明の実施例をそれぞれ表に示す０表１〜表５で
（＊）を付した面は非球面でありその形状は、 ｘ＝　ｒ［１ｆｌ　　　（ｙ／　ｒ）２１”コ＋ａ４ｙ
’＋ａｓｙ’＋ｍａｙ’＋ａ＋ｏｙ”＋−−・と表され
る。但し、ここで、非球面の面頂点を原点として、光軸
方向をＸ軸とし、それに垂直な方向をｙ軸とする。Ｃは
該非球面の近軸曲率半径である。各実施例において、「
は全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ｒｉ（ｉ−１
、２、３ｓ−・・）は物体側から第１番目の面の曲率半
径、ｄｉ（ｉ＝　１．２．３　。

・・・・・・）は物体側から第１番目の軸上面間隔、Ｎ
１（ｉ＝１．２，３．・・・・・・）は物体側から第１
番目のレンズの屈折率、ν１（ｉ＝　１．２．３　、・
・・・・・）は物体側から第１番目のレンズのアツベ数
である。各実施例と各条件との関係を表６に示す。

（以下余白） 非球面係数： ｒ４：　　　ａ４＝ｏ、６８１３１Ｘ１０づ　ａｓ＝ｏ
、３１２１２Ｘ１０−”ａｓ＝ｏ、８５３７６Ｘ１０利
０ ｒｌｓ：　　　ａｎ＝−０，３９１６７ＸｌＯ−’　　
ａ４＝−０，３２０３７Ｘ１０−’ａｓ＝０．２５４２
５．Ｘｌ０−１０ 表２（実施例２） ｆ＝３６．４〜５０．１〜７７、ＯＦＮＯ＝４．１〜５
．７曲率半径　　軸上面間隔　　屈折率（Ｎｃｌ）　　
アツベ数（νｄ）非球面係数： ｒｇ：　　　ａ４＝０．１４８６６Ｘ１０−’　　ａ６
＝−０，７２５０６Ｘ１０−’ａａ＝ｏ、１６６０３Ｘ
ｌＯ−’　　ａｌ。＝−０，４８３４２ｘ　１０伺２ｒ
Ｉ＠：　　　ａ４＝−０，４１１９６Ｘ１０−５ａｇ＝
−０．４５００７Ｘ１０−・ａｓ＝ｏ、９１４７４Ｘ１
０−１＋ ※ｒ６＊は光字的樹脂のｄ、′の上に形成されている。

非球面係数： ａｍ＝ｏ、２１８８７Ｘ１０−” 表４（実施例４） 非球面係数： ｒ４：　　　ａ４＝０．６９５８６ＸＩＯ−’　　ａ＠
＝−０，１４５９８Ｘ１０−”ａｇ＝０．７２６２０Ｘ
１０−’。

ｒｌａ：　　　ａ４＝−０，４０００７Ｘ１０−５ａｓ
＝−０，３５２１６Ｘ１０−”ａｍ＝ｏ、１６８１９Ｘ
１０−１０ 表５（実施ＰＡ５） ｆ＝３６．１〜５２．９〜７７．７５　　　　ＦＮＯ＝
４．１〜５．７曲率半径　　軸上面間隔　　屈折率（Ｎ
ｄ）　　アツベ数（νｄ）非球面係数； ｒ５：　　　　　　ａ４＝−０，１２８１５ＸＩＯ−’
　　　ａ、＝−０，２００２６ＸＩＯ−フａｓ＝０．５
１８２６Ｘ１０−〇 ｒ＋ｓ：　　　ａ４＝０．１６４５１Ｘ１０−’　　ａ
ｉ＝ｏ、８６９１６Ｘ１０−’ａｓ＝０．１６２０４Ｘ
１０−” 表６ （以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例１のズームレンズを示す断面図、
第２図はその収差図、第３図は本発明実施例２のズーム
レンズを示す断面図、第４図はその収差図、第５図は本
発明実施例３のズームレンズを示す断面図、第６図はそ
の収差図、第７図は本発明実施例４のズームレンズを示
す断面図、第８図はその収差図、第９図は本発明実施例
５のズームレンズを示す断面図、第１０図はその収差図
である。 ＧＩ：第１成分、 Ｇ２：第２成分、 Ｇ、：第３成分、 Ｌｌ：第１レンズ、 Ｌ２：第２レンズ、 Ｌ３＝第３レンズ。 以上 出願人　ミノルタカメラ株式会社 第２図 工１ε和りｊｌｌ＝ｆλＪシイ１１　　　非、を畦＜＆
　　　　　　ａ覧　鮨糸工Ｆ動収ｌ正曲士　　　　井ｊ
い情：、ｉ　　　　　　　、ｉ　　曲セ抹耐バく座圧ｊ
ｊＪ−４十　　　用ζ束、ＩＩ又見　　　　　　山　め
　ａ／第４図 工庫゛面Ｖ長　圧子ｔＪＨ＋　　　　非ｊ〕体Ｊ１　　
　　　　　走　曲声５Ｋｆｎｄ、：ｈｆＬｈ”ｆ、　　
　　　　］ｌ’Ｊ、収Ａ　　　　　　　　　　　ｉｂ　
　　１１１％！１１ｔｌｆｆｉｊｉｋ十　　ｇ？−＠、
り又（ヒ　　　　　４ｔｂ７ζ第６図 体■９長と体おｔ１１立セ灸　士曲％ ｇｔ７松！Ｌ正Ｊ去４ｄキ　　　井支、弔す１　　　　
　　正　曲各ｙ１ｂ弔句Ｅｔ１−ｊ支Ｊゴ千　　　］］
Ｙ−０７左　　　　　歪　曲％第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体側より順に、負の屈折力を有する第１成分、正
   の屈折力を有する第２成分、及び負の屈折力を有する第
   ３成分からなるズームレンズにおいて、 第１成分は、物体側より順に、物体側に凸の負メニスカ
   スレンズからなる第１レンズ、両凹レンズからなる第２
   レンズ、及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる
   第３レンズで構成されるとともに、 第１成分及び第３成分にそれぞれ少なくとも１面の非球
   面を有することを特徴とするズームレンズ。 ２、請求項１記載のズームレンズにおいて、第２成分は
   、物体側より順に、両凹レンズからなる第４レンズ、絞
   り、物体側に凸の正レンズからなる第５レンズ、両凹レ
   ンズからなる第６レンズ、及び像側に凸の正レンズから
   なる第７レンズで構成され、短焦点側から長焦点側への
   ズーミングに際して、第１成分は一旦像面側へ移動した
   後に物体側へ移動し、第２成分は単調に物体側へ移動し
   、第３成分は固定または物体側へ単調に移動することを
   特徴とするズームレンズ。 ３、請求項２記載のズームレンズにおいて、第３成分内
   に設けられた非球面が以下の条件を満足することを特徴
   とするズームレンズ： ０．２０＜（ｆＴ・ｆｗ）＾３＾／＾２｜ａ＿４｜＜０
   ．８５但し、ここで、 ａ＿４：非球面の面頂点を原点として光軸方向をｘ軸と
   しそれに垂直な方向をｙ軸としたとき、該非球面を近軸
   曲率半径をｒとして、 ｘ＝ｒ［１−（１−（ｙ／ｒ）＾２）＾１＾／＾２］＋
   ａ＿４ｙ＾４＋ａ＿５ｙ＾５＋…と表現したときの非球
   面係数ａ＿４、 ｆＴ：長焦点端の全系の合成焦点距離、 ｆｗ：短焦点端の全系の合成焦点距離、 である。 ４、請求項３記載のズームレンズにおいて、更に以下の
   条件を満足することを特徴とするズームレンズ： ０．７５＜｜ｆ＿１｜／（ｆＴ・ｆｗ）＾１＾／＾２＜
   ０．９５０．５５＜ｆ＿２／（ｆＴ・ｆｗ）＾１＾／＾
   ２＜０．６３３．００＜｜ｆ＿３｜／（ｆＴ・ｆｗ）＾
   １＾／＾２＜１２．００．５５＜ｆＬ＿４／（ｆＴ・ｆ
   ｗ）＾１＾／＾２＜０．６８ 但し、ここで、ｆ＿ｉ：第ｉ成分の合成焦点距離、 ｆＬ＿４：第４レンズの焦点距離、 である。 ５、請求項２記載のズームレンズにおいて、第３レンズ
   に関し以下の条件を満足するズームレンズ： ０．４７＜ｒ＿５／ｒ＿６＜０．６０ 但し、ここで、 ｒ＿ｉ：物体側から数えて第ｉ番目のレンズ面の曲率半
   径、 である。