JPH0593858A - 小型のズームレンズ - Google Patents

小型のズームレンズ

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JPH0593858A
JPH0593858A JP10338291A JP10338291A JPH0593858A JP H0593858 A JPH0593858 A JP H0593858A JP 10338291 A JP10338291 A JP 10338291A JP 10338291 A JP10338291 A JP 10338291A JP H0593858 A JPH0593858 A JP H0593858A
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JP
Japan
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lens
group
zoom lens
zoom
wide
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Withdrawn
Application number
JP10338291A
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English (en)
Inventor
Satoru Ishizaka
哲 石坂
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2群ズーム方式という最も簡単な構成をとり
ながら、コンパクトで、半画角が32°以上の広角を含
み、3倍程度の高い変倍比を有し、各収差がバランスよ
く補正され、コンパクトなカメラに搭載するのに適した
ズームレンズを得る。 【構成】 負群先行の2群ズームにおいて、第2レンズ
群を物体側より順に正の屈折力の前側ユニットと負の屈
折力の後側ユニットにより構成し、その屈折力を適当に
選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズシャッターカメ
ラ等に用いられる小型のズームレンズ、特に変倍域が広
角を含む高変倍のズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レンズシャッターカメラ用のズー
ムレンズとしては、変倍比が2倍程度のものでは、物体
側より順に正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有す
る後群を配した2群ズーム方式が一般的である(例えば
特開昭56−128911号公報参照)。この方式の特
徴は、全系で望遠型の構成となり、バックフォーカス及
びレンズ全長が短いということである。
【0003】一方、近年のレンズシャッターカメラの動
向として、高変倍比と広角化の2つの方向が見られる。
このうち、高変倍ズームレンズとしては、3群ズーム方
式(例えば特開昭63−153511号公報参照)や4
群ズーム方式のもの(例えば特開昭63−43115号
公報参照)が数多く提案されている。また変倍比が2程
度の広角ズームレンズとしては正レンズ群先行の2群ズ
ーム方式を用いた特開平2−284109号公報が公知
である。高変倍化と広角化という2つの要求を満たすも
のとしても、特開平2−238417号公報や特開平2
−37317号公報が公知である。これらはいずれも3
群ズーム方式であり、コンパクト性の求められるレンズ
シャッターカメラ用としては、2群ズーム方式に比べて
不利である。
【0004】そこで、上記特開平2−284109号公
報のような正レンズ群先行の2群ズーム方式で高変倍化
と広角化を得ることが考えられるが、このタイプのズー
ムレンズで広角端のバックフォーカスを確保し、かつ望
遠側の焦点距離を伸ばそうとすると、各レンズ群の屈折
力が強くなり、単色収差及び色収差の補正が極めて困難
になる。これに対して、負レンズ群先行のレンズシャッ
ターカメラ用ズームレンズとして、特開昭62−507
18号公報が公知であるが、ここに示されているズーム
レンズはいずれも変倍比が2倍を下回り、焦点距離範囲
も標準域にとどまっており、変倍域が広角を含む高変倍
ズームレンズに応用できるものではなかった。しかもこ
れらのズームレンズはいずれもバックフォーカスがかな
り長く、レンズシャッターカメラ用という利点を十分に
生かしきっていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、2群
ズーム方式という最も簡単な構成をとりながら、高変倍
化と広角化という2つの要求を同時に満たした、レンズ
シャッターカメラ等に好適な小型のズームレンズを提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため本
発明のズームレンズにおいては、負の屈折力の第1レン
ズ群と正の屈折力の第2レンズ群を有し、両レンズ群の
間隔を変えて変倍を行うズームレンズであつて、上記第
2レンズ群を物体側より順に正の屈折力の前側ユニット
と負の屈折力の後側ユニットにより構成し、広角端での
バックフォーカスが画面対角長の58%よりも短くなる
ようにズームレンズを構成する。
【0007】また、このズームレンズは、以下の条件を
満足することが望ましい。 0.75<|φ2b|/φ2a<1.20 ・・・ ただし、φ2a:第2群中の正の前側ユニットの屈折力 φ2b:第2群中の負の後側ユニットの屈折力
【0008】
【作用】まず、2群ズーム方式を用いて高変倍の広角ズ
ームレンズを得るには、負群先行タイプが性能上有利で
あることを近軸的に説明する。第1、第2レンズ群の屈
折力をそれぞれφ1、φ2、広角端、望遠端での全系の屈
折力をそれぞれφw、φt、広角端での薄肉系としてのバ
ックフォーカスをfbwとすると、φ1、φ2は次式を用い
て得ることができる。 φ1=φw−fbw・φw・φ2 φ1=φt−φ2 ただし、簡単のため望遠端でのレンズ群間隔をゼロとし
た。すなわち、図1のように、横軸にφ2、縦軸にφ1
とったとき、式と式に対応する直線の交点の座標
が、このときのφ1、φ2の値を示している。最初にレン
ズ仕様としてφw、φtを与えると、式は直線のよう
に決定され、式は(0,φw)と(1/fbw,0)を
通る直線となり、fbw を与えることにより交点の座標
が決定される。1/fbw >φw のとき、式は直線−
aとなり、交点Paはφ1>0,φ2<0の領域に存在す
る。また1/fbw<φwのとき、式は直線−bとな
り、交点Pb はφ1<0,φ2>0の領域に存在する。1
/fbw<φt に対応するφ1>0,φ2>0という解も存
在するが、レンズ群の間隔変化に対する変倍率φ1・φ2
の値が小さくなるため、ここでは考えない。
【0009】直線−aにおいて、fbwを適当な値に保
ったままφw を大きくして広角化を、またφt を小さく
して高変倍化をしようとすると、交点Pa は左上方へ移
動し、φ1、|φ2|はともに大きな値となり、収差補正が
困難となる。逆にφ1、φ2を適当な大きさに保ったまま
で広角化と高変倍化をしようとすると、1/fbw が大き
く、すなわちfbwが小さくなりすぎ、実用上問題が出て
くる。
【0010】これに対し、1/fbw<φwの場合は、φw
を大きくまたはφt を小さくしたとしても、φt <1
/fbw<φw の範囲で交点を見つけることができ、
φ1、φ2の値も適当な範囲に保つことができる。
【0011】以上のように、2群ズーム方式では負群先
行タイプが性能上有利であるが、バックフォーカスが長
いためレンズ全長が大きくなるという問題がある。前述
のように、レンズシャッターカメラにおいては、極端に
短い場合を除いてバックフォーカスに対する制限がない
ため、正の第2群をテレフォトタイプにしてバックフォ
ーカスを短くし、小型化を図ることができる。すなわち
正の屈折力の第2群を、物体側から順に正の屈折力の前
側ユニットと負の屈折力の後側ユニットに分割し、広角
端でのバックフォーカスが画面対角長の58%よりも短
くなるようにズームレンズを構成する。
【0012】上記のように正の第2群をテレフォトタイ
プとする効果は、次のように説明することができる。屈
折力φ1(<0)、φ2(>0)の2つの薄肉レンズ群G
1 とG2 より成るレンズ系の全長Lは、レンズ群間隔を
t、合成屈折力をφとして L=(1/φ)+t{1−(φ1/φ)} により表される。これより、Lを小さくするにはtを小
さくするのが効果的であることがわかる。2群ズーム方
式において、変倍効率|φ1・φ2|は収差補正及び製作
上の制約から大きくすることができず、レンズ群間隔変
化△tを小さくすることは困難である。このため、全ズ
ーム領域において全長Lを小さくすることは、両レンズ
が最も接近する望遠端でのレンズ群間隔ttを、どれだ
け小さくできるかにかかっている。図1でパワー配置の
概略を求めた際にはtt =0としても問題なかったが、
実際はレンズ厚みのためtt は正の値をとることが多
い。本発明においては、第2群をテレフォトタイプとす
ることにより、tt を小さくする。すなわち、図2のよ
うに第2群G2 を正の屈折力の前側ユニットG2aと負の
屈折力の後側ユニットG2bに分割し、第2群の物体側主
点H2が、G2a より物体側にくるようにして、主点間間
隔tをレンズ間隔lより短くしている。望遠端ではtt
すなわち第1群の像側主点と第2群の物体側主点の間隔
が負の値をとることもありうる(符号は、第2群主点が
第1群主点より像側にある場合を正とする)。このよう
に第2群をテレフォトタイプとすることにより、間隔t
及び全長Lを小さくすることができ、広角端での実際の
バックフォーカスFbwも、画面対角長の58%以下とい
う短い値をとることが可能となっている。
【0013】本発明において、上記正の第2群をテレフ
ォトタイプとした効果は、条件を満足させることによ
り、より大きくなる。この条件は正の第2群中の前側
ユニットと後側ユニットの屈折力に関するものであり、
下限をこえて|φ2b|が小さくなるとテレフォト型の効
果が小さくなり、バックフォーカスを短くすることがで
きなくなる。また、上限をこえて|φ2b|が大きくなる
と、広角端での歪曲、倍率色収差の補正が困難になる。
この条件を満足させることにより、望遠端での主点間
間隔tt は、tt <−1.0という小さな値をとること
が可能となる。
【0014】また、前述のように本発明はズームレンズ
の広角化という点に関して威力を発揮するが、そのため
には次の条件を満足することが望ましい。 1.36<(1−φ1・tw)<1.70 ただし、tw :広角端での第1群の像側主点と第2群の
物体側主点の間隔ここで、式はtw を用いて φ1=φw−fbw・φw・φ2=φw−(1−φ1・tw)φ2 のように変形されるため、式中の(1−φ1・tw)
は、図1中の直線−bの傾きの大きさを表している。
式の下限をこえて傾きがゆるくなると、φw を大きく
して広角化を達成するには、|φ1|、φ2とも大きな値を
とらなければならず、収差補正が困難になる。また上限
をこえて傾きが大きくなると、fbwが増大し、コンパク
ト性が失われる。
【0015】本発明のようなズームレンズでは、フォー
カシングは第1群により行うのが通例であるが、機構上
の制約がなければ、第2群も同時に動かして行うことも
可能である。
【0016】以下、本発明のズームレンズの実施例を示
す。表中、fは焦点距離、FはFナンバー、ωは半画
角、rは近軸曲率半径、dは軸上面間隔、nd はd線に
対する屈折率、νdはアッベ数である。また、*印は非
球面を表し、その形状は面の頂点を原点として、光軸方
向をX軸とした直交座標系において、頂点曲率をc、円
錐係数をK、非球面係数をAi(i=4,6)として下
記の数式1で表わされる。
【0017】
【数1】
【0018】実施例1 f=28.77〜78.09 F4.0〜7.8 2ω=75.1〜30.4° 面番号 r d nd νd 1 66.031 1.20 1.77250 49.6 2 19.256 4.12 3 71.475 1.00 1.79952 42.2 4 27.180 2.94 5 24.724 3.50 1.80518 25.4 6 58.222 d6 7 * 17.339 5.75 1.48749 70.2 8 -17.979 1.00 1.80518 25.4 9 -39.009 0.50 10 ∞ 10.69 11 1302.0 3.80 1.70154 41.2 12 * -38.285 13.25 13 -16.855 1.20 1.71300 53.9 14 -131.44 f 28.77 49.79 78.09 d6 21.61 7.50 0.50 非球面係数 第7面 第12面 K =−0.27870 K =−0.46771 A4 =−0.87027×10-5 4 = 0.18572×10-4 6 = 0.25793×10-7 6 = 0.12651×10-6 Fbw=15.57 |φ2b|/φ2a=0.93 tt =−3.22 1−φ1・tw=1.45
【0019】実施例2 f=28.82〜87.80 F4.0〜8.7 2ω=75.5〜27.3° 面番号 r d nd νd 1 59.891 1.20 1.77250 49.6 2 19.222 4.12 3 67.142 1.00 1.79952 42.2 4 25.944 3.12 5 24.316 3.50 1.80518 25.4 6 53.980 d6 7 * 20.521 3.00 1.51633 64.1 8 402.53 0.30 9 50.203 3.50 1.48749 70.2 10 -23.085 1.00 1.80518 25.4 11 -95.898 0.50 12 ∞ 11.09 13 309.56 3.30 1.70154 41.2 14 * -39.667 14.13 15 -17.369 1.20 1.71300 53.9 16 -111.48 f 28.82 54.78 87.80 d6 23.59 7.30 0.50 非球面係数 第7面 第14面 K =−0.37499 K =−0.20230 A4 =−0.88645×10-6 4 = 0.16116×10-4 6 = 0.87785×10-8 6 = 0.84753×10-7 Fbw=15.85 |φ2b|/φ2a=0.91 tt =−3.25 1−φ1・tw=1.50
【0020】上記の2つの実施例では、いずれも第2群
中の正の前側ユニットを、さらに絞りを含む正のレンズ
群と、その像側に空気間隔をおいて配置された、非球面
を有する正のレンズ群の2つに分割している。この非球
面は、軸外で曲率が弱くなるようにその形状を選んであ
り、長焦点側のコマ収差の補正に有効である。また、第
2群中の負の後側ユニットは、いずれも1枚のレンズに
より構成されている。尚、本実施例では、画面対角長は
いずれも43.27である。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明のズームレンズ
は、その実施例及び各収差図に見るように、2群構成と
いう簡単な構成でありながら、コンパクトで、半画角が
32°以上の広角を含み、3倍程度の高い変倍比を有し
ており、しかも各収差がバランスよく補正され、コンパ
クトなカメラに搭載するのに適したものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における2群ズームレンズのパワー決定
法の説明図
【図2】第2レンズ群構成、作用の説明図
【図3】本発明の2群ズームレンズの実施例1の断面図
【図4】本発明の2群ズームレンズの実施例2の断面図
【図5】本発明の2群ズームレンズの実施例1の広角端
における収差図
【図6】本発明の2群ズームレンズの実施例1の中間部
における収差図
【図7】本発明の2群ズームレンズの実施例1の望遠端
における収差図
【図8】本発明の2群ズームレンズの実施例2の広角端
における収差図
【図9】本発明の2群ズームレンズの実施例2の中間部
における収差図
【図10】本発明の2群ズームレンズの実施例2の望遠
端における収差図
【符号の説明】
図中、「d」、「g」はそれぞれd線、g線に対する球
面収差、「△S」、「△M」はそれぞれサジタル像面、
メリディオナル像面を表している。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、負の屈折力の第1レン
    ズ群と正の屈折力の第2レンズ群を有し、両レンズ群の
    間隔を変えて変倍を行うズームレンズにおいて、上記第
    2レンズ群を物体側より順に正の屈折力の前側ユニット
    と負の屈折力の後側ユニットにより構成し、広角端での
    バックフォーカスが画面対角長の58%より短いことを
    特徴とする小型のズームレンズ
  2. 【請求項2】 以下の条件を満足することを特徴とする
    請求項1記載の小型のズームレンズ 0.75<|φ2b|/φ2a<1.20 ただし、φ2a:第2群中の正の前側ユニットの屈折力 φ2b:第2群中の負の後側ユニットの屈折力
JP10338291A 1991-04-09 1991-04-09 小型のズームレンズ Withdrawn JPH0593858A (ja)

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JP10338291A JPH0593858A (ja) 1991-04-09 1991-04-09 小型のズームレンズ

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0727976A (ja) * 1993-07-08 1995-01-31 Olympus Optical Co Ltd 小型の2群ズームレンズ
US5801887A (en) * 1996-01-31 1998-09-01 Nikon Corporation Wide-angle zoom lens system
JP2000193885A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Asahi Optical Co Ltd ズームレンズ系
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CN100451721C (zh) * 2006-03-01 2009-01-14 索尼株式会社 变焦透镜和摄像设备

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Effective date: 19980711