JPH0415612A - 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】 （Ｉ！１東上の利用分野） 本発明はズームレンズに関し、特に物体側のレンズ群以
外の比較的軽量小型のレンズ群てフォーカスを行うよう
にした所謂インナーフォーカス方式を用いた広角端ての
撮影画角か約１１３度と広画角の変倍比ｌ　５程度の一
眼レフレックスカメラ、ビデオカメラ、モしてスチルビ
デオカメラ等に好適なズームレンズに関するものである
。

（従来の技術） 従来より広画角のズームレンズとして物体側から順に負
の屈折力の！＠１群と正の屈折力の第２群の２つのレン
ズ群から成り、双方のレンズ群を移動させて変倍を行っ
た所謂２群ズームレンズがあり、例えば特開昭４９−２
５４８号公報や特公昭４９−２９１４６号公報等で種々
と提案されている。

又広画角の２群ズームレンズにおいて負の屈折力の第１
群を２つのレンズ群に分けて双方のレンズ群を興なる速
度で移動させてフォーカスを行う所謂フローティングを
利用した２群ズームレンズが、例えば特開昭５２−２６
２３８号公報や特開昭６１−１１６３１５号公報等で提
案されている。

この他物体側より順に正の屈折力の第１群、変倍用の負
の屈折力の第２群、変倍に伴う像面変動を補正する第３
１＃、そして固定の正の屈折力の第４群の４つのレンズ
群から成る所謂２群ズームレンズにおいて正の屈折力の
第１群を正と負の屈折力の２つのレンズ群に分け、この
うち像面側のレンズ群でフォーカスを行った望遠型のズ
ームレンズが例えば特開昭５９−１５２１４号公報で提
案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 一般に物体側の第１群以外のレンズ群でフォーカスを行
う、インナーフォーカス方式はフォーカス用のレンズ群
が小型計量となる為、例えば自動焦点検出装置を有した
カメラに適用したとき合焦操作が迅速に行なえるという
特長がある。

広画角用に設計された前述した２群ズームレンズにおい
て負の屈折力の第１群でフォーカスを行うと、特に非点
収差の変動が大きくなってくる。

この為前述の特開昭５２−２６２３６号公報等では負の
屈折力の第１群を２つのレンズ群に分割し、双方のレン
ズ群の移動速度を変えてフォーカスを行う、フローティ
ング方式を利用して非点収差の変動を補正している。

しかしながら撮影画角１００度以上の超広画角のズーム
レンズになると最も物体側のレンズ面に入射する軸外光
束の光軸からの高さが高くなりこのときの入射高さがフ
ォーカスに際して大きく変化する為フローティングを行
っても収差変動を良好に補正するのか難しいという問題
点か生してくる。又フローティング方式は２つのレンズ
群を異なる速度て移動させる為、レンズ鏡筒構造か複雑
となり、例えば自動焦点検出装置を用いたカメラに適用
した場合の負荷か大きくなるという問題点かあった。

この他超広画角になると物体側のレンズ有効径も大きく
なりレンズ重量も増大してくるという問題点かあった。

本発明は適切に設定した２３１９ズームレンズにおいて
、物体側のレンズ群以外の小型軽量のレンズ群を用いて
フォーカスを行うことにより、例えば自動焦点検出装置
を有したカメラに適用したとき合焦操作が迅速に行え、
しかもフォーカスの際の収差変動か少ない高い光学性能
を有した広角端ての撮影画角か１１３度、変倍比１．５
程度の超広画角の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） 本発明のズームレンズは物体側から順に負の屈折力の第
１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有し、双
方のレンズ群を光軸上＃動させて変倍を行うズームレン
ズにおいて、該第１群は負の屈折力の第１１群と負の屈
折力の第１２群とから成り、該第１２群を光軸上移動さ
せてフォーカスを行っていることを特徴としている。

この池水発明ではレンズ系全体の小型化を図りつつフォ
ーカスの際の収差変動を良好に補正する為に前記第１１
群と第１２群の焦点距離を各々ｆ１１．ｆ１２．広角端
における全系の焦点距離をｆｗ、広角端におけるバック
フォーカスをＢＦとしたとき Ｉｆ１２１＜１ｆｌｌｌ　　　　・・・・（１）１．５
＜１ｆ１２／ｆｗｌ＜３　−（２１２・ｆ　ｗ　＜　Ｂ
　Ｆ　　　　　　　　　＝・・（３１なる条件を満足す
るようにしている。

（実施例） 第１〜第３ｒＩ！Ｊは本発明の数値実施例１〜３のレン
ズ断面図である０図中（Ａ）は広角端、（Ｂ）は中間、
（Ｃ）は望遠端のズーム位置を示す。

■は負の屈折力の第１群て、負の屈折力の第１１群Ｉ−
１と負の屈折力の第１２群Ｉ−２の２つのレンズ群を有
している。■は正の屈折力の第２群、ＳＰは絞りであり
、第２群中に配置されている。

本実施例ては負の屈折力の第１群と正の屈折力の第２群
の双方のレンズ群を空気間隔を縮小させながら光軸上移
動させて広角端から望遠端への変倍を行っている。又第
１群中の像面側の負の屈折力のレンズ群１−２を光軸上
像面側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォ
ーカスを行っている。又このようなレンズ構成のもとて
軸外光束が光軸から最も高い位置に入射する第１１群を
フォーカスの際固定とし、第１群中の比較的レンズ外径
の小さい小型軽量の第１２レンズ群を用いてフォーカス
を行うことにより、フォーカスの際の収差変動１例えば
非点収差や歪曲収差等の変動を少なくし、かつ合焦操作
の迅速化を容易にしている。

そしてフォーカスの際の収差変動を更に良好に補正する
為に各レンズ群を条件式（１）〜（３）を満足するよう
にしている。

条件式（１）は第１群中の負の屈折力の第１１群と同じ
く負の屈折力の第１２群の焦点距離の長短関係に関し、
条件式（２）は第１２群の屈折力と広角端における全系
の屈折力との比に関するものである０条件式（１）は全
体として負の屈折力の第１群の屈折力の分担比を適切に
設定し、又条件式（２）は全系に対する第１２群の屈折
力を適切に設定することによりレンズ系全体の小型化を
図りつつ第１２群でフォーカスを行ったときの収差変動
をフローティングを利用したのと同程度に良好に補正す
る為のものである。

条件式（１）を外れてフォーカス用の第１２群の屈折力
がフォーカスの際に固定の第１１群に比べて弱くなると
フォーカスの際の非点収差や歪曲収差を良好に補正する
のが難しくなってくる。

条件式（２）の下限値を越えて第１２＃の屈折力が強く
なりすぎるとフォーカスの際の非点収差等の諸収差の発
生が多くなりフローティングと等価の光学性能を得るの
が１バなってくる。又条件式（２）の上限値を越えて第
１２群の屈折力が弱くなりすぎるとフォーカスの際の第
１２群の移動量が多くなりレンズ全長が増大するととも
に第１１群を絞りよりも遠くの位置に配置せねばならず
輸外光束を十分確保する為に第１１群のレンズ有効径が
増大してくるので良くない。

条件式（３）は広角端におけるバックフォーカスＢＦの
長さが広角端の焦点距離ｆｗに比べて２倍以上となるよ
うに各要素、例えば第１群の負の屈折力と第２群の正の
屈折力、そして主点間隔等の光学要素を適切に設定し、
レンズ系の後方にクイックリターンミラーや各種のプリ
ズムやフィルター等を配置することが出来るようにする
為のものである。

この池水発明において比較的単純なレンズ構成において
主に基準となる物体距離での非点収差と歪曲収差、特に
樽型の歪曲収差を良好に補正するには前記第１１群は物
体側から順に物体側に凸面を向けたメニスカス状の負レ
ンズと物体側に凸面を向けた正レンズを有し、該正レン
ズの物体側のレンズ面、又は／及び該負レンズの物体側
のレンズ面にレンズ周辺部にいくに従い正の屈折力か強
まる形状の非球面を施すのか良い。

次に本発明のａ値実施例を示す、数ｆ１１実施例におい
てＲｉは物体側より順に第１番目のレンズ面の曲率半径
、Ｄｉは物体側より第ｊ番目のレンズ厚及び空気間隔、
Ｎ１とｙｉ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。

非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、
光の進行方向を正とし胱を近軸曲率半径、Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄ、Ｅを各々非球面係数としたとき なる式で表わしている。

数値実施例 Ｆ＝１４．４〜１９．６４ ＲＩ＝　　　５３．３８ Ｒ２＝　　　２８．６６ Ｒ３＝　　１５９．０１ Ｒ４＝　　１２８．７８ Ｒ５＝　　　５６．１１ Ｒ６＝　　　１６．７Ｏ Ｒ？＝　　−４３，４１ Ｒ８＝　　　６６．５８ Ｒ９＝　−５１７，３６ ＲＩＯ＝　　　５２．６９ Ｒ１１−１３６，５７ Ｒ１２＝　　　２８．５５ Ｒ１３＝　　−４４，２６ Ｒ１４＝　　−３０，６８ ＲＩ５＝　　−３６，３５ Ｒ１６＝　　−１６，６２ ＲＩ７＝　　−３６，５７ ＲＩ８＝（絞り） Ｒ１９＝　　　３０．４３ Ｒ２０＝　　−１９，２６ Ｒ２１＝　　−１９，１０ Ｒ２２＝　−２４５，７７ Ｒ２３＝　　−８２，２２ Ｒ２４＝　　　２３．０２ Ｒ２５＝　　−２２，３２ Ｒ２６＝　　２０９．１７ Ｒ２７＝　　−４２，３１ ＦＮＯ＝ｌ　：３．５ ２ω＝１１２．７’　〜９５．５’ ＤＩ＝３．１Ｏ Ｄ　２＝　　１４．６５ ０３＝６．６６ Ｄ４＝　　１．８０ ０５＝　　１．３０ ０６＝　　１１．　ｌＩ Ｄ７二　２．０１ Ｄ８＝５．４８ ０９＝　　０．２０ ０１０＝　　２．６５ ０１１＝可変 ０１２−　５．６７ ０１３＝　　３．４０ Ｄ１４＝　　１．００ ０１５＝　　１．４０ Ｄ１６＝　　０．９０ ＤＩ？＝　　０．９０ ０１８＝　　０．９０ ＤＩ９＝　　５．８７ ０２０＝　　１．３６ Ｄ２１＝　　２．９１ Ｄ２２＝　　０．５３ Ｄ２３＝　　１．００ Ｄ２４＝　　３．５７ Ｄ２５＝　　０．１０ Ｄ２６＝　　１．９２ Ｎ　　ｌ＝１．６９６８Ｏ Ｎ　２＝１．６０３１１ Ｎ　３＝１．７１２９９ Ｎ　４＝１．６５１６Ｏ Ｎ　５＝１．６９８９５ Ｎ　６＝１．７７２５Ｏ Ｎ　７＝１．５４０７２ Ｎ　８＝１．８０４０Ｏ Ｎ　９＝１．８０４０Ｏ ＮＩＯ＝１．６２００４ ＮＩＩ＝１．６８６９Ｏ Ｎ１２＝１．８４６６６ Ｎ１３＝１．５１６３３ Ｎ１４＝１．７７２５０ ν　１＝５５．５ ν　２＝６０．７ ｖ　　３＝　５３．８ ν　４＝５８．５ ν　５＝３０．１ ν　６＝　４９．６ シ　７＝　４７．２ ν　ｇ＝４６．６ シ　９＝　４６．６ シｌｌ＝　３６．３ ν１１＝４４．５ ｖ　１２＝２３．９ ν１３＝　６４．１ ν１４＝　４９．６ ｆｌｌ＝　−８４，６６ ｆ１２＝　−３０，６２ ８Ｆ＝　　　３７．４７７ 非球面係数 Ｒ３：Ａ＝Ｏ１Ｂ＝１．０５Ｘ　１０−’、Ｃ＝−１，
０２Ｘ　１０−”、Ｄ＝−８，８４Ｘ　ＩＱ−”Ｅ＝　
１．２　ｘｌＯ−＋４ Ｒ２５：Ａ＝Ｏ１Ｂ＝１．６４ＸｌＯ−’、Ｃ＝　９．
３３ＸＩＯ−’、Ｄ＝　２．５１　Ｘｌ０−”Ｅ＝−４
，２１ｘ　１０−” 数値実施例 Ｆ＝１４．４〜１９５７ Ｒｌ＝　　　５４．１８ ＦＮＯ＝ｌ　：２．８ ２ω＝１１２．７’〜９５７゜ ＤＩ＝３．ＩＯ Ｎ　ｌ＝１．６９６８０ ν　１＝５５．５ Ｒ５＝　　　５８．０９ Ｒ６＝　　　１６．６７ Ｒ７＝　　−４４，９１ Ｒ８＝　　　６９．６０ Ｒ９＝　−５１１，１８ Ｒ１Ｏ＝　　　５４．８Ｏ Ｒ１１＝　　１５１．２９ Ｒ１２＝　　　２８．４９ Ｒ１３＝　　−４４，２８ Ｒ１４＝　　−３０，６２ Ｒ１５＝　　−３６，３９ ＲＩ６＝　　−１６，６４ ＲＩ７＝　　−３６，６７ Ｒ１８＝（絞り） Ｒ１９＝　　　３０．４３ Ｒ２０＝　　−１９，２６ Ｒ２１＝　　−１９，１０ Ｒ２２＝　−２５２，９２ Ｒ２３＝　　−７９，７９ Ｒ２＝　　　２３．３１ Ｒ２＝　　−２３，３３ Ｒ２６＝　　１８９．１１ Ｒ２７＝　　−３９，８６ Ｄ５＝　　１．３０ ０６＝　　１１．　ｌｌ ０７＝２．０３ ０８＝５．０８ ０９＝　　０．２０ ０ＩＯ＝　　２．２５ Ｄ１１＝可変 Ｄ１２＝　　５．２６ Ｄ１３＝　　３．８４ ＤＩ４＝　　１．００ ０１５＝　　１．７７ ＤＩ６＝　　０．９０ ０１７＝　　０．９０ Ｄ１８＝　　０．９０ Ｄ１９＝　　５．８４ ０２０＝　　１．３７ ０２１＝　　２．９１ ０２２＝　　０．４９ ０２３＝　　１．００ ０２４＝　　３．７６ ０２５＝　　０．１０ Ｄ２６＝　　２．２２ Ｎ　３＝１．７１２９９ ν　３＝５３．８ Ｎ　４＝１．６５１６０　　ν４＝５８．５Ｎ　５＝１
．６９８９５　　　ν　５＝３０．１ｆ１１＝　　−８
８，４３ ｆ１２＝　　−３０，６３ ８Ｆ＝　　　３７．３１ Ｎ　６＝１．７７２５Ｏ Ｎ　７＝１．５４０７２ Ｎ　８＝１．８０４０Ｏ Ｎ　９＝１．８０４０Ｏ ＮＩＯ＝１．６２００４ Ｎｌｌ＝１．６９４０６ Ｎ＋２＝１．８４６６６ Ｎ＋３＝１．５１６３３ Ｎ１４＝１．７７２６０ ν　６＝　４９．６ シ　７＝　４７．２ 非球面係数 Ｒ３：Ａ＝Ｏ１Ｂ＝１．０５ｘ　ｔｏ−’、Ｃ＝−１，
０２ｘ　Ｉ（ＩＥ＝　１．２　ｘｌＯ−１４ Ｒ２５：Ａ＝Ｏ１Ｂ＝１．５７Ｘ　１０−’、Ｃ＝　９
．４６Ｘ　１０Ｅ＝−２，０４ｘ　ｔｏ−” ν　８＝　４６．６ ’、Ｄ＝−８，８４ＸＩＯ ’、Ｄ＝　３．４１ ｘｌＯ ν　９冨４６．６ シｌｌ＝　３６．３ ν１ｌ＝４３．１ ν１２＝　２３．９ シ１３＝６４．１ ν１４＝　４９．６ 数値実施例　３ Ｆ＝１４．４〜１９．４１ ＦＮＯ＝ｌ　：３．５ Ｒ１＝　　１１０．１７ Ｒ２＝　　　３３．４１ Ｒ３＝　　１０８．７４ Ｒ４＝　　５２１．０１ Ｒ５＝　　　８５．８４ Ｒ６＝　　　１７．９０ Ｒ７＝　　−４７，７５ Ｒ８＝　　　６５．０１ Ｒ９＝　　７６７．５９ Ｒ１Ｏ＝　　　４４．６０ Ｒ１１＝　　１０８．７９ Ｒ１２＝　　　２４．０２ ＲＩ３＝　　−３６，１８ Ｒ１４＝　　−３１，８１ Ｒ１５＝　　−３３，２３ Ｒ１６＝　　−１７，９７ Ｒ１７＝　　−７１，８０ Ｒ１８・（絞り） Ｒ１９＝　　　３３．０４ Ｒ２０＝　　−１８，３５ Ｒ２１＝　　−１８，５９ Ｒ２２＝　　　■ Ｒ２３＝　　−５７，５８ Ｒ２４＝　　　２３．８４ Ｒ２５＝　　−２９，４４ Ｒ２６＝　　　８１．５６ Ｒ２７＝　　−３５，６４ ＤＩ＝３．１Ｏ Ｄ　２＝　　１９．５８ Ｄ３＝６．６７ ０４＝　　１．８０ ０５＝　　１．３０ ０６＝　　１２．００ ０７＝２．０１ ０８＝５．６５ ０９＝０．２０ ＤＩＯ＝　　２．９２ Ｄｌｌ・可変 Ｄ１２＝　　５．５４ ＤＩ３＝　　２．６２ ０１４＝　　１．００ ０１５＝　　１．３４ ＤＩ６＝　　０．９０ ＤＩ７＝　　０．９０ Ｄ１８＝　　０．９０ ０１９＝　　５．８９ ０２０＝　　１．１７ Ｄ２］＝　　３．２０ Ｄ２２＝　　０．５２ Ｄ２３＝　　１．００ ０２４＝　　４．５２ Ｄ２５＝　　０．１０ Ｄ２６＝　　２．９６ ２ω＝１１２．７’　〜９６．２’ Ｎ　　ｌ＝１．６０３１１　　　ν　１＝６０．７Ｎ　
２＝１．６０３１１　　　ν　２＝　６０．７Ｎ　３＝
１．７１２９９　　　ｖ　　３＝　５３．８Ｎ　４＝１
．６５１６０　　　ν　４＝５８．５Ｎ　Ｓ＝１．６９
８９５　　　ν　５＝３０．１Ｎ　６＝１．７７２５Ｏ Ｎ　７＝１．５４０７２ Ｎ　ｇ＝１．８０４０Ｏ Ｎ　９＝１．８０４０Ｏ ＮｌＯ＝］、６２００４ Ｎｌ＋＝］、６９４０６ Ｎ１２＝１．８４６６６ Ｎ］３＝１．５１６３３ Ｎ１４＝１．．７７２５０ ν　６＝４９．６ シ　７＝４７．２ ν　８＝４６．６ シ　９＝　４６．６ シ１１＝　３６．３ ν１１＝　４３．１ ν１２＝　２３．９ ν１３＝　６４．１ ν１４＝　４９．６ ｆ１１＝　−１４２，７３ ｆ１２＝　　−２９，１６ ８Ｆ＝　　　　３７．９２ 非球面係数 Ｒ３：Ａ＝０．８＝　２．９ｘ１０−’、Ｃ＝−２．０
３ｘｌＯ−１０．Ｄ＝−１，０８ｘｌＯ−”Ｅ＝　１．
３１Ｘ　１０−” Ｒ２５：Ａ＝０、Ｂ＝１．７７ＸｌＯ−’、Ｃ＝　７．
２４ＸＩＯ−”、Ｄ＝　３．６４　Ｘｌ０−ＩＯＥ＝−
６，７２Ｘ　１０−” （発明の効果） 本発明によれば負の屈折力の第１群と正の屈折力の第２
群より成り、双方のレンズ群を移動させて変倍を行う２
群ズームレンズにおいて第１群を負の屈折力の２つのレ
ンズ群に分け、このうち像面側の小型軽層の負の屈折力
の第１２群を光軸上移動させてフォーカスを行うことに
より、又必要に応じて各レンズ構成を前述の如く特定す
ることにより、フォーカスの際の収差変動が少なく、物
体距離全般にわたり高い光学性能を有した、又自動焦点
検出装置を有したカメラに適用したときは合焦操作の高
速化を容易にした広角端の撮影画角が約１１３度と広画
角な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〜第３図は各々本発明の数値実施例１〜３のレンズ
断面図、第４〜第６図は各々本発明の数値実施例１〜３
の諸収差図である。第１〜第６図において（Ａ）は広角
端、（Ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端のズーム位置でのレ
ンズ断面図及び収差図をボす。 図中■は第１群、Ｉ＋は第２群、Ｉ−１は第１１群、Ｉ
−２は第１２群、ｄはｄ線、ｇはｇ線、Ｓ　Ｃは正弦条
件、ΔＭはメリディオナル像面、ΔＳはサジタル像面で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側から順に負の屈折力の第１群と正の屈折力
   の第２群の２つのレンズ群を有し、双方のレンズ群を光
   軸上移動させて変倍を行うズームレンズにおいて、該第
   １群は負の屈折力の第１１群と負の屈折力の第１２群と
   から成り、該第１２群を光軸上移動させてフォーカスを
   行っていることを特徴とするズームレンズ。 （２）前記第１１群と第１２群の焦点距離を各々ｆ１１
   、ｆ１２、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、広角
   端におけるバックフォーカスをＢＦとしたとき ｜ｆ１２｜＜｜ｆ１１｜ １．５＜｜ｆ１２／ｆｗ｜＜３ ２・ｆｗ＜ＢＦ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載のズ
   ームレンズ。 （３）前記第１１群は物体側から順に物体側に凸面を向
   けたメニスカス状の負レンズと物体側に凸面を向けた正
   レンズを有し、該正レンズの物体側のレンズ面に又は／
   及び該負レンズの物体側のレンズ面にレンズ周辺部にい
   くに従い正の屈折力が強まる形状の非球面を施したこと
   を特徴とする請求項２記載のズームレンズ。