JPH02158708A - 広角ズームレンズ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適な広角ズ
ームレンズに関し、特に負の屈折力のレンズ群が先行す
る全体として３つのレンズ群を有し、これら３つのレン
ズ群を移動させて変倍を行った大口径のレンズ全長の短
い良好なる光学性能を有した広角ズームレンズに関する
ものである。

（従来の技術） 従来より、物体側より順に負の屈折力の前群（第１　Ｉ
Ｔ　Ｊと正の屈折力の後群（ｔｊＳ２群）の２つのレン
ズＪＴを有し、双方のレンズ群を移動して変倍を行う、
比較的大口径でかつ広画角の所、７１２群ズームレンズ
が種々と提案されている。

又２群ズームレンズにおいて所定の画角、変倍比、そし
て口径比を維持しつつ、レンズ系全体の小型化を図る為
に１群を正の屈折力の第２群と負の屈折力の第３群の２
つのレンズ群に分割し、全体として３つのレンズ群より
構成し、これら３つのレンズ群を所定の条件のもとで移
動させて変倍を行った所謂３群ズームレンズが、例えば
特開昭５７−５０２３号公報や特開昭５８−７５１０８
号公報で提案されている。

これらの３群ズームレンズでは広角端から望遠端への変
倍に際して、第２群と第３群の空気間隔を増大させ、第
２群と第３群の合成焦点距離が広角端に比べて望遠端で
長くなり、合成系の主点位置が物体側へ移るようにし、
２群ズームレンズに比べて第１群と第２群の移動量を少
なくし、これによりレンズ全長の短縮化を図っている。

（発明が解決しようとしている問題点）しかしながらこ
れらの３群ズームレンズはＦナンバーが４程度であり、
必ずしも十分な明るさを有しているものではなかった。

すなわち、特開昭５７−５０２３号公報では第１群と第
３群の屈折力に比べ、第２群の屈折力が弱いため、第１
群と第３群の負の屈折力の作用が強く働き、軸上光線の
第２群への入射高が高くなり、望遠端において大口径比
を得ることが非常に難しく、Ｆ４．５程度であった。

又、（本出願人が先に開示した）特開昭５８７５１０８
号公報では高変倍化、小型化を目的としているため、各
レンズ群の屈折力が強く、大口径化を行なうのは非常に
困難であり、大口径化を行なうと所望の性能を得るのが
難しいという問題点があり、望遠端でＦ４程度であった
。

本発明は本出願人の先の特開昭５８− ７５１０８号公報で提案した所謂３群ズームレンズの屈
折力配置を利用し、各レンズ群の屈折力を適切に設定す
ることにより、広画角化を維持しつつレンズ全長の短縮
化及びＦナンバー２８程度と大口径比化を図ると共に全
変倍範囲にわたり高い光学性能を有した仏画ズームレン
ズの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２
群そして負の屈折力の第３群の３つのレンズ群を有し、
これら３つのレンズ群を移動させて変倍を行う際、広角
端から望遠端への変倍に際しては第２群と第３群を物体
側へ該第２群と第３群との空気間隔が増大するように移
動させて行い、広角端と望遠端における全系の焦点距離
を各々ｆｗ、ｆＴ、該第１群の焦点距離をｆｉとしたと
き ０．０８　＜　　＋ｆ２１’　／ＩｆＩ　　・ｆ３）　
＜　０．１６・・・・・（１）＜（ｆｉｌ”／ｆｆｗ−
ｆＴ］＜１．７５−・−−−（２１なる条件を満足する
ことである。

（実施例） 第１図から第３図は谷々本発明の数値実施例１〜３のレ
ンズ断面図である０図中１は負の屈折力の第１群、Ｉ■
は正の屈折力の第２群、■は負の屈折力の第３訃、矢印
は広角側から望遠側へ変倍を行う際の各レンズ群の移動
方向を示す。

本実施例に係るズームレンズは広角端から望遠端への変
倍を行う際、各図に示すように第１群を像面側に単調に
若しくは往復的に移動させると共に第２群と第３群を共
に物体側方向に第２群と第３群の間隔が増大するように
、即ち第３群に比べて第２群の方をより多く移動させて
いる。

そして各レンズ群の屈折力を前述の条件式（１１、（２
）を満足するように設定することにより、レンズ全長の
短縮化を図りっつ変倍比２゜Ｆナンバー２８と大口径比
の広角端での撮影画角が６４度程度の全変倍範囲にわた
り高い光学性能を得ている。

特に第２群の移動ｍを所謂２群ズームレンズの場合に比
べて少なくなるように各レンズ群の移動状態と屈折力を
適切に設定し、これにより望遠端の開放絞り径の縮少化
を図り、レンズ系全体の小型化を効果的に行っている。

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（１）は第１、第２、第３群の屈折力をバランス
良く保ちレンズ系全体の小型化を図りつつ、諸収差を良
好に補正する為のものである。

条件式（１）の上限値を越えて第２群の焦点距離の２乗
値が第１群と第３群の焦点距離との積に比べて長くなっ
てくると、即ち第２群の屈折力が弱くなりすぎると、変
倍に伴う第２群の移動量が増大し、レンズ全長が長くな
ってくる。

特に広角端から望遠端への変倍に際して第２群を物体側
に移動させている為望遠端において第２群と像而との距
離が長くなり、第２群のレンズ外径が増大し、レンズ系
全体が大型化してくるので良くない。

又、一般にズームレンズにおいて大口径比化を図るには
望遠側での球面収差を良好に補正するのが必要となって
くる。しかしながら正の屈折力の第２群のレンズ外径が
増大してくると球面収差がアンダ一方向に大きく発生し
、望遠端側においてこのときのアンダー傾向の球面収差
を良好に補正するのが難しくなってくる。

この為本発明では第２群の屈折力を条件式（１）の上限
値を越えないようにし、これによりＦ２，８程度の大口
径比化を図る際の球面収差の補正を良好に行っている。

逆に条件式（１）の下限値を越えて第１群と第３群の屈
折力が第２群の屈折力に比べて弱くなりすぎると、変倍
に伴う第１群と第３群の移動量が多くなり、それに伴い
第１群のレンズ外径が増大すると共に広角端で負の歪曲
収差が増大し、これを良好に補正するのが難しくなって
くる。

条件式（２）は第１群の焦点距離に対する全系の広角端
と望遠端における焦点距離の積との比に関するものであ
る。

条件式（２）の上限値を越えて第１群の焦点距離が長く
なりすぎると、即ち第１群の屈折力が弱くなりす酬ると
、所定の変倍比を得る為の第１群の移動量が増加し、レ
ンズ系全体が大型化してくるので良くない。

逆に条件式（２）の下限値を越えて第１群の屈折力が強
くなりすぎるとレンズ系全体は小型化されるが、広角側
において歪曲収差が負の方向に増大してくる。又、第２
群の屈折力も強くなる傾向となり、望遠側での球面収差
が補正不足傾向となり、大口径比化を図るのが難しくな
ってくる。

尚、本実施例においてレンズ全長の短縮化を図りつつ、
更に全変倍範囲にわたり高い光学性能を（与るには第１
群を物体側に凸面を向けたメニスカス状の単一若しくは
貼合わせの負レンズ、両レンズ面が凹面の負レンズそし
て少なくとも１つの物体側に凸面を向けたメニスカス上
の正レンズを有するようにし、第２群を２つの正レンズ
、正レンズと負レンズとを貼合わせた接合レンズ、負レ
ンズそして両レンズ面が凸面の正レンズを有するように
し、第３群を負レンズと正レンズとを貼合わせた負の接
合レンズを有するように構成するのが良い。

次に本発明の数値実施例を示す、数値実施例においてＲ
ｉは物体側より順に第１番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より第１番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉ
とνｉは各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。

数値実施例 Ｆ＝３５〜７０ Ｒｌ＝　　５５．０Ｓ Ｒ２＝　　２６．０８ １＋　３＝−２０７，６６ Ｒ４＝　　８１．２７ Ｒ５＝　　５５．２７ ＋１６＝　　７４．４９ Ｒ７＝　　５６．７３ Ｒ８＝　　１８７．９９ １（９＝　　１１８．０３ ＲＩＯ＝−３７７，２７ ＲＩｌ＝　　３９．５４ Ｒ１２＝　１２９．３５ 旧３＝　　３２．７２ ＲＩ４＝　　＋６５．４７ Ｒ１５＝　　４１．３Ｏ Ｒ＋６＝　７８５．８０ Ｒ１７＝　　２１．８９ Ｒ１８＝　　４７．３４ ＋１１９＝　−６４，０８ １１２０＝　−９３，２５ Ｒ２１＝　　２８．２７ １２２＝　−５８，９０ ＦＮＯ＝ｌ　：２．８ ＤＩ＝２．２５ ０２＝　　１０．００ ０３＝２．０Ｏ Ｄ４＝　　２．００ ０５＝　　２．２５ ０６＝　　１．００ ０７＝３．５０ Ｄ８・　可変 Ｄ９＝　　３．００ ０１Ｏ＝　　０．１０ Ｄ１１＝　　３．５０ ＤＩ２＝　　０．１０ ０１３＝　　７．００ ０１４＝　　３．００ ＤＩ５＝　　５．００ ＤＩ６＝　　１゜５０ ＤＩ７＝　　４．００ ０１８＝　　３．５０ ０１９＝　　可変 Ｄ２０＝　　１．５０ ０２１＝　　　７．００ ２ω＝６３．４’　〜３４．３″ Ｎ　　ｌ＝１．７７２５　　　　ν　ｌ＝　４９．６Ｏ
Ｎ　２＝１．８８３０　　　　ν　２＝　４０．８ＯＮ
　３＝１．７６＋８　　　　ν　３＝　２７．１ＯＮ　
４＝１．７８４７　　　　ν　４＝　２６．２ＯＮ　５
＝１．８３４８　　　　　ν　５＝　４２．７ＯＮ　６
＝１．８１６　　　　　ν　６＝　４６．６ＯＮ　７＝
１．６９６８　　　　　ν　７＝　５５．５０８８＝１
．８４６７　　　　　ν　８二　２３．９ＯＮ　９＝１
．８４６７ シ　９＝　２３．９Ｏ ＮＩＯ＝１．８３５ νｌｏ＝　４２．７Ｏ Ｎｌｌ＝１．７７２５ Ｎ１２＝１．６０３４ νｌｌ＝　　４９．６０ ν１２＝　　３８．００ 数値実施例 数値実施例 Ｆ；３５〜７０ Ｒｌ＝　　３８．７５ Ｒ２＝　　２２．６１ Ｒ３＝−１７６，８４ Ｒ４＝　　７２．５６ Ｒ５＝　　４５．４１ Ｒ６＝　　１６３．３９ Ｒ７＝　　１０７．７２ Ｒ８＝＝３７７、７０ Ｒ９＝　　４５．１５ Ｒ１Ｏ＝　　９２．１１ Ｒ１１＝　　３４．５７ Ｒ１２〒−１２９，８５ Ｒ１３＝−２８８，６５ Ｒ１４＝　　−６２，８１ Ｒ１５＝　　２４．３５ Ｒ１６は　９６．５１ Ｒ１７＝　−３８，３０ Ｒ１８＝　−３３，６７ Ｒ１９＝　　３１．８２ Ｒ２０＝　　−３０，０２ ２ω＝６３．４　’　〜３４．３” Ｎ　　ｌ＝１．７４４０　　　　　ν　ｌ＝　４４．７
９ＦＮＯ＝１・２８ ＤＩ＝２．２０ Ｄ　２＝　　１１．００ Ｄ３＝２．００ Ｄ４＝３．０Ｏ Ｄ５＝　　４．２５ Ｄ６・　可変 Ｄ　７＝　　２．５０　　８４＝１．７７２５０８＝０
．１５ Ｄ９＝３．４５ ＤｌＯ＝　　０．１５ Ｄｌｌ＝　　７．７０ Ｄ１２＝　　２．８８ ＤＩ３＝　　４．５０ Ｄ１４＝　　１．５０ Ｄ１５＝　　２．２０ ＤＩ６＝　　４．００ ＤＩ７＝　　可変 Ｄ１８＝　　１．５０ ＤＩ９＝　　６．３３ Ｎ　２＝１．８３４Ｏ Ｎ　９＝１．８８３Ｏ Ｎ　８＝１．８０５２ ＮｌＯ＝１．７７２５ Ｎｌｌ＝１．５６７３ Ｎ　６＝１．６９６８ Ｎ　？＝１．８４６７ Ｎ　５＝１．７７２５ Ｎ　３＝１．７８４７ ２＝　３７．２０ ３＝　　２６．２０ ４冨　４９．６０ ５＝　　４９．６０ ν　６＝　　５５．５０ ν　７＝　２３．９０ ８＝　２５．４０ ９＝　４０．８０ νｌＯ＝　　４９．６０ νｌ＋＝　４２．８０ Ｆ；３５〜７０ Ｒ＋＝４１．４０ Ｒ２＝　　７４．８８ Ｒ３＝　　２３．＋３ Ｒ４＝−１８４，４２ Ｒ５＝　　７１．４５ Ｒ６＝　　６０．４６ Ｒ７＝　　７６．６７ Ｒ８＝　　４８．００ Ｒ９＝　　１０９．７３ Ｒ１Ｏ＝　１１２．０６ 旧１＝−１９１，６７ ＲＩ２＝　　３８．７８ Ｒ１３＝　　　９０５０ Ｉｔ１４＝　　２８．７４ ＲＩ５＝　１２２．　＋４ Ｒ１６＝　　３８．５４ Ｒ１７＝　１３６．１９ Ｒ１８＝　　１９．６Ｏ Ｒ＋９＝　　３７．０１ １１２０＝　、−７７、０６ Ｒ２１＝　　−５５，７４ Ｒ２２＝　　２８．５７ Ｒ２３＝　　−３５，４４ ＦＮＯ＝１・２．８ １）　　ｌ＝　　６．２４ ０２＝２．０Ｏ Ｄ３＝８．２３ ０４＝２．００ ０５＝３．旧 Ｄ　６＝　　１．９６ Ｄ７＝０．５８ Ｄ８＝３．０６ ０９・　可変 ＤＩＯ＝　　３．３７ Ｄ１１＝　　０．１５ ＤＩ２＝　　３．６６ ＤＩ３＝　　０．１５ Ｄ１４＝　　６．４４ Ｄ１５＝　　１．８３ Ｄ１６＝　　５．２８ ＤＩ７＝　　１．５０ ＤＩ８＝３３９ ＤＩ９＝　　４．３１ Ｄ２０：　　可変 Ｄ２＋＝　　１．５０ ０２２＝　　５．４９ ２ω＝６３．４＠　　〜３４．３″ Ｎ　　ｌ＝１．５＋６３　　　　ν　ｌ＝　６４．１Ｏ
Ｎ　２＝１．７７２５　　　　ν　２＝　４９．６ＯＮ
　３＝１．８１１３０ ３＝　４０．８Ｏ Ｎ　４＝１．７８４７ ４＝　　２５．７１ Ｎ　５＝１．７６１８ ５＝　２６．６Ｏ Ｎ　　６＝１．８１６０ ６６Ｏ Ｎ　７＝１．７７２５ ？＝　４９．６Ｏ Ｎ　８＝１．７１３Ｏ Ｎ　９＝１．８０５２ ν　８＝　　５３．８０ ν　９＝　　２５．４Ｏ ＮｌＯ＝１．８０５２ ν１０ １．８３４８ ２７Ｏ ＮＩ２＝１．７７２５ Ｎ１３＝１．５３１８ ν１２＝　　４９　６０ ν１３＝　　４８．９０ ［ｆｉ・＋３１ （ｆｗ４Ｔ　） （発明の効果） 本発明によれば所定の屈折力の３つのレンズ群を１ｉｉ
述の如く特定して変倍を行うことによりレンズ全長の短
い変倍比２ 撮影画角６３ ４　″　〜 ３４、　３” ０径比２゜ ８程度の全変倍範囲にね たり高い光学性能を有した小型の広角ズームレンズを達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３（２１は本発明の数値実施例１〜３のレ
ンズ断面図 第４図から第６図は本発明の数 イ１実施例１〜３の諸収差図である。 て（Ａ） は広角端 （Ｂ）は中間、 収差図におい （Ｃ）は望遠 端の収差図である。 図中Ｉ １１　　、 ■は各々ｔＪ４１、 第２ 第３群、 矢 印は変倍の際の各群の移動方向を示す。 第

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力
   の第２群そして負の屈折力の第３群の３つのレンズ群を
   有し、これら３つのレンズ群を移動させて変倍を行う際
   、広角端から望遠端への変倍に際しては第２群と第３群
   を物体側へ該第２群と第３群との空気間隔が増大するよ
   うに移動させて行い広角端と望遠端における全系の焦点
   距離を各々ｆｗ、ｆＴ、該第ｉ群の焦点距離をｆｉとし
   たとき ０．０８＜（ｆ２）＾２／（ｆ１・ｆ３）＜０．１６１
   ＜（ｆ１）＾２／（ｆｗ・ｆＴ）＜１．７５なる条件を
   満足することを特徴とする広角ズームレンズ。