JPS5897016A

JPS5897016A - 広角ズ−ムレンズ

Info

Publication number: JPS5897016A
Application number: JP56195745A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nanjo; 南條　雄介
Original assignee: Mamiya Camera Co Ltd
Current assignee: Mamiya OP Co Ltd
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1983-06-09
Also published as: JPS6042451B2

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、物体側よシ順に、負の屈折力を持つ第１群と
正の屈折力を持つ第２群とから成る変倍系と、変倍系に
後続し、変倍系の焦点距離を拡大するリレーレンズ系と
しての第３群とにより構成し、第２群が光軸上を移動し
て変倍を行ない、第１群が第′２群に連動して焦点位置
を一定に保たせる広角ズームレンズに関する。

最短焦点距離の画角が６０°以上で、ズーム比が２倍前
後の広角ズームレンズは、負の屈折力を持つ前群と正の
屈折力を持つ後群とにより構成し、前後群の間の空気間
隔を変化させて、変倍と同時に焦点位置を一定に保つ、
所謂２群ズームレンズが、３５咽判−眼レフカメラ用を
中心に著しく発展している。

２群ズームレンズの全系の焦点距離ｆは、前群の焦点距
離ｆ１　と後群の横倍率（以下、単に倍率と呼ぶンβ２
　に′よシ、ｆ＝ｆｌβ２で表わされ、後群の倍率が変化することによシ変倍が行
なわれる。　前後群の間の空気間隔の変化量ΔＳ１は、
後群の焦点距離をｆ２、最短焦点距離と最長焦点距離に
おける後群の倍率をそれぞれβ２ω。

β２ｔとすると、〆となり、１β２ｔ１が大きくなるほど、ΔＳｌは小さく
なり、また１ｆ１１　も小さくなる。　　したがって、
絞りが後群と一体的に移動する場合、１β２ｔ１が大き
くなるほど入射瞳の位置が前玉に近づき、フィルター径
を小さくできる。　　しかし、後群は一般に縮小倍率で
使用した方が性能が良い。　また、後群の移動量ΔＳ２
は、 Δ５２−（β２ω−β２Ｅ）ｆ２となり、１β２ｔｌ　　が小さくなるほど、ΔＳ２は小
さくなり、収差の変化も小さくなると考えられる。

すなわち、２群ズームレンズではフィルター径を小さく
することと、収差補正とが矛盾するという欠点があった
。　　３５閣判カメラでは上記欠点はあまり問題になら
ず、実用上十分な性能と手頃な大きさに設計できるが、
ブローニーフィルムを使用する中判カメラ用として、３
５ｗｎ判用の２群ズームレンズをそのまま拡大して設計
すると、上記欠点が問題となシ、明るさを多少犠牲にし
たくらいでは、フィルター径を小さくすることと、性能
の向上が両立できない。

本発明は、フィルター径が小さく、しかも収差が良好に
補正できる、主にプローニーフィルムを使用するカメラ
に適する広角ズームレンズを提供することを目的とする
。

本発明の詳細な説明すると、物体側より順に、負の屈折
力を持つ第１群と正の屈折力を持つ第２群とから成る変
倍系と、変倍系に後続し、変倍系の焦点距離を拡大する
リレーレンズ系としての第３群とにより構成し、第２群
が光軸上を移動して変倍を行ない、第１群が第２群に連
動して焦点位置ヲ一定に保たせるズームレンズにおいて
、次の各条件を満足して成ることを特徴とする。

（１）　　０．８５＜ｌβｚｔｌ　＜　１．１５（２）
　　１．１　＜β３（１，３但し、β２ｔ：最長焦点距離における第２群の横倍率 β３　：第３群の横倍率本発明の理論的根拠を詳細に述べると、全系の焦点距離
ｆは、第１群の焦点距離ｆ１、第２群の倍率β２、第３
群の倍率β３により、ｆ＝ｆ１β２β３で表わされ、β２が変化することにより変倍が行なわれ
る。　第１群と第２群の間の空気間隔の変化量ΔＳ１は
、第２群の焦点距離をｆ２、最短焦点距離と最長焦点距
離における第２群の倍率をそれぞれβ２ω、β２ｔとす
ると、１ Δ５ｔ＝（石−ん）ｆ２となる。　また、後群の移動量ΔＳ２は、Δ５２−（β
２ω−β２ｔ）ｆ２となる。　　ΔＳｌ　　とΔＳ２に関しては２群ズーム
レンズと全く同じ結果となり、１β２ｔｌが大きいほど
ΔＳ１が小さくな！ｌｌ、１ｆｔｌ　も小さくなって、
フィルター径を小さくする効果が有り、逆に１βｚｌｌ
が小さくなるほどΔＳ２が小さくなり、収差補正は有利
となる。　本発明は収差補正を優先して１βｚｔｌを小
さくする。　　そしてフィルター径を小さくするために
、第３群に適当な拡大倍率を持たせることにより、変倍
系の焦点距離を短かくする。　変倍系の焦点距離が短か
くなれば、ｆ２が小さくなるためにΔＳｌが小さくなシ
、またＩｆｘｌ　も小さくなるから、入射瞳の位置が前
玉に近づいて、フィルター径を小さくすることが可能と
なる。

また、２群ズームレンズでは当然のことながら、前後群
のみにより、全変倍域における収差を同時に補正しなけ
ればならなかったが、本発明ではリレーレンズ系が加わ
ったことで、変倍系はそれ自体収差が残っていても、収
差の変動さえ補正できれば良いことになシ、変倍系で残
っている収差はリレーレンズ系で打消せば良く、収差補
正の自由度が増えたことになる。　これも本発明の大き
な特徴である。

第３群の焦点距離ｆ３は、変倍系の後側主点から第３群
の前側主点までの距離をｅ　（ｆ）とすると、ｆ−βａ
ｅ（ｆ）ｆ３；□ １−β３で表わされ、ｅ（ｆ）の値により正の値も負の値も取り
得る。

次に上記各条件について詳細に説明する。

（１）の条件は収差補正とフィルター径のバランスを取
るためのもので、上限を越えると２群ズームレンズと同
様に収差補正が困難となり、下限を越えると、フィルタ
ー径が大きくなって本発明の目的を達成できないか、ま
たはフィルター径を小さくするためにβ３を大きくする
と、後述するように明るさを犠牲にしなければならなく
なる。

（２ンの条件はフィルター径と明るさとのバランスを取
るためのものである。　全系のＦナンバーＦＮは、変倍
系のＦナンバーＦＮＺにより、ＦＮ　＝　ＦＮＺ・β３となる。　例えばβ３が１．４になると変倍系には一段
階明るいＦナンバーを要求することになり、収差補正が
困難となるため、１．３までに止めるのが適当である。

　またβ３が・１．１以下になると変倍系の屈折力配置
が２群ズームレンズに近くなシ、　□２群ズームレンズ
の欠点を解決する本発明の目的が達成できなくなる。

以下添付する図面を用いて本発明の実施例について説明
する。　第１図は本発明の実施例１の構成図であり、最
短焦点距離の画角６５°、ズーム比約１．９倍、明るさ
Ｆ４，５である。　第３群は物体側より順に、凹レンズ
と凸レンズとから成ることを特徴とする。

該凹レンズの像側の面の曲率半径をｒｌｌ、該凸レンズ
の物体側の面の曲率半径をｒｐとすると、０．６　ｒｐ
　＜　ｒｎ　（１，０５ｒｐなる条件を満足するのが適
当である。　変倍系で収差の変動を補正すると、歪曲収
差は変倍系のみで良好に補正されるが、非点収差が大き
く残ってしまう。　　これを打消すため、リレーレンズ
系では歪曲収差を発生させずに非点収差を補正する必要
がある。　上記条件の上限を越えると非点収差の補正が
困難となり、下限を越えると第３群から糸巻型の歪曲収
差が発生し、最長焦点距離において補正が困難となる。

次に実施例１の数値例を示す。

実施例１ｆ＝１．０００〜１．４２９〜１．９０５　　　Ｆ４．
５ｒ　　　　ｄ　　　　ｎｄ　　　νｄ２．２２９４０．０９８２　　１．６８８９３　　３１．１０．００
３６５．６４５４０．０４４６　　１．８０４００　　４６．６０．７２
０５０．１４６８］、５９７ｃｉＯ，０３５７１，８０４００４６，６０，８８１４０，１０５２０，８１４１０，０８９３１，６８８９３３１，１１，８７７６１，０８９７〜０．４６４９〜０．１００１０．９２５
９０．０８０４　　１．６９３５０　　５３２−１１．６
５１８０．００３６０．７６５７０．０７８７　　１．７７２５０　　４９．６２．２２
９３０．０５２０ −３．０８１５０．２１３８　　　１．７５５２０　　　２７．５０．
５６４９０．０５２０２．５８２００．０８０２　　　１．７１３００　　　５３．８−１
．０７３２０．０１５３〜０．２３０７〜０．４７０４−２．４２
６４０．０３５１　　　１．８０４００　　　４６．６ｒｎ
　　　　　１．１２８７０．０９８９ｒ　ｐ　　　　　１．５３０００．１０６６　　　１．６８２５０　　　４４．７−１
．５３００ｂｆ　＝　１．３０１　　　　　　　β２ω＝−０，４
９１ｆｌ＝−１，６９６βｚｔ＝−０．９３６ｆｓ＝１
．０２３　１　　７９ａ　　＝１．２ｆ３＝−２３，６
７５前玉有効径をφ、イメージサークルをＤとすると、φ＝
０．９３Ｄであり、フィルターねじ径は１．１Ｄ程度にできる。

第２図は本発明の実施例２の構成図であり、最短焦点距
離の画角６５°、ズーム比約１．９倍、明るさＦ４．５
である。　第３群は物体側よシ順に、凹レンズ成分と凸
レンズとから成り、該凹レンズ成分は凸レンズと凹レン
ズとの接合レンズであり、次の条件を満足して成ること
を特徴とする。

ｎａ＜ｎａ’ 但し、ｎａ：該接合レンズの凸し／ズの屈折率ｎａ′：
該接合レンズの凹レンズの屈折率上記条件は、球面収差
とペッツバール和の補正に関する。　変倍系で収差の変
動を補正した場合、第２群の構成によっては球面収差が
補正不足になジ、しかもペッツバール和が小さくなり過
ぎる場合があり、第３群が実施例１の構成では上記の収
差の補正が困難である。　非点収差と歪曲収差は実施例
１の構成で補正できるので、非点収差と歪曲収差にあま
り影響を与えずに、球面収差とペッツバール和を補正す
るには、上記条件により該凹レンズ成分中に負の屈折力
を持つ、絞りに向って凹面を向けた接合面を配置すると
良い。

実施例２ｆ＝１．ｏｏｏ〜１．４２９〜１．９０５　　　Ｆ４．
５ｒｄ　　　　　　　ｎｄ　　　　　νｄ２．６７８７０．０８７５　　　　１．６８８９３　　３１．３０．
００３６５．２３５９０．０４４６　　　　１．８０４００　　４６．６０．
７１７３０．１７５０２．２０４１０．０３５７　　　　１．８０４００　　４６．６０．
９５０１０．０９２１０．８５７５０．０９６４　　　　１．６８８９３　　３１．３２．
４３５７１．０９２９〜０．４６０５〜０．０９１２１．１４７
７０．０７１４　　　　１．６９６８０　　５５゜５−８
．０２９２０．００３６０．７５９４０．１８７５　　　　１．６９６８０　　５５．５−０
．７５９４０．０６２５　　　　　１．７４４００　　　４４．７
３．２１８７０．０９４８ −２．９２３９０．０３５７　　　　　　１．７５５２０　　　　２７
．５０．５９０６ｏ、ｏ　ｓ　ｉ　ｉ３．５２３７０．０５７１　　　　　　１．７４４００　　　　４４
．７−０．９９８３０．０２１４〜０．２３９５〜０．４８２０−６．７０
０３０．０７１４　　　ｎａ　　　１．５１７４２　　　　
５２．４−１．０７０００．０２６８　　　ｎａ／　　１．８０４００　　　　
４６．６１．１３８５ ’　　０．０９８２１．５６４８０．１０７１　　　　　　１．７０１５４　　　　４１
．２−１．５６４８ｂｆ　＝　１．１５９　　　　　　　　　　　β２ω＝
−０，４９１ｆｘ＝−１，６９６β２ｔ＝−０，９３６
ｆ２＝１．０３６　　　　　　　　　　　βａ＝１．２
ｆａ＝−２２，２６１φ　　＝０．９３Ｄ第６図は本発
明の実施例３の構成図であり、最短焦点距離の画角７６
°、ズーム比約１．７倍、明るさＦ４．６である。　第
３群は物体側より順に、凸レンズ、凹レンズ及び凸レン
ズの３枚接合レンズで構成し、次の各条件を満足して成
ることを特徴とする。

ｎｂ＜ｎｂ’ ｎｂ”＜ｎｂ’ 但し、ｎｂ：第３群の物体側の凸レンズの屈折率ｎｂ’
　　：第３群の凹レンズの屈折率ｎ　ｂＩ／　：第３群
の像側の凸レンズの屈折率上記各条件は、変倍系で残っ
ている球面収差。

非点収差及びペッツバール和の補正に関する。

画角が広くなると、各レンズの偏芯に対して敏感になる
ため、第３群は実施例１及び実施例２のように２つのレ
ンズ群で構成するより、１つのレンズ群で構成した方が
偏芯に対して一般に鈍感になって製造上都合が良い。　
変倍系で収差の変動を補正した場合、特に画角が広いズ
ームレンズでは、変倍系のみでは球面状、差は補正不足
になジ、像面彎曲はレンズ側に倒れ、ペッツバール和は
小さくなり過ぎる傾向がある。　　ｎｈ　＜　ｎｌ＞’
　　として、絞りに向って凹面を向けた負の屈折力を持
つ接合面を配置して球面収差とペッツバール和を補正し
、ｎｂ″＜　ｎｂ’　　として、絞りに向って凸面を向
けた負の屈折力を持つ接合面を配置して非点収差を補正
すれば、１つのレンズ群により変倍系の収差を打消すこ
とができる。

実施例３ｆ　＝　１．０００〜１１９２〜１．６９１　　　Ｆ４
．６ｒ　　　　　　ｄ　　　　　　　ｎｄ　　　　　ν
ｄ１０．３９２５０．０８６７　　　　１．７２１５１　　２９．２−１
０．３９２５０．００４３４．１７１７０．０５４２　　　　１８０４００　　４６．６０．６
９５５０．１６０１３７９８０．０４３４　　　　１．８０４００　　４６．６Ｑ、
８５４８０．１２７６０．７９７２０．０９３２　　　　　　１．７２１５１　　　２９２
１．５１２００．８１８６〜０．５４３８〜０．１２２２１．１１６
８０．０７５９　　　　　　１．７２０００　　　５０．
２−１０．４７９５０．００４３Ｑ、７０８８０．１８１７　　　　　　１．６９３５０　　　５３２
−〇、７０８８０．０５４２　　　　　　１．７４４００　　　４４．
７３．７８５８０．０６０８２．４０１７０．０４３４　　　　　　１．７５５２０　　　２７．
５０．５７９３０．０７７０２５．０８３６０．０５６４　　　　　　１．７７２５０　　　４９゜
６−０．８３２００．０１５６〜０．１３０３〜０．４２７７−２．１１
７０ ’　　　０．０８６７　　　ｎｂ　　　１．６２２３０
　　　５３２−０．６１７３０．０３２５　　　ｎｂ’　　　１．８０４００　　　
４６．６１．１８０６０．１３４４　　　ｎｂ”　　’１．７０１５４　　　
４１．２−１．１８０５ｂｆ　＝　１．２４１　　　　　　　　　　β２ｏ＝−
０，５９２ｆ１＝−１，４９゛６　　　　　　　　　β
２ｔ＝−１，０００ｆｚ＝１．００８　　　　　　　　
　　β３＝１．１３ｆ３＝−２４，９５８φ　　＝０．
８６Ｄ本発明は２群ズームレンズの欠点を解□決するた
めに、３群から成るズームレンズ系を提供したが、鏡体
の構造から考えると２群ズームレンズの後に固定レンズ
群を付加したたけであり、鏡体の構造は従来の技術がそ
のまま使える。　すなわち本発明は、２群ズームレンズ
に比べて鏡体の構造を複雑にすることなく、２群ズーム
レンズでは不可能であった小型化と性能の向上を同時に
実現したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第６図はそれぞれ実施例１゜実施例
２及び実施例３の構成図、第４図、第５図及び第６図は
それぞれ実施例１．実施例２及び実　　□論的３の各焦
点距離における球面収差、非点収差及び歪曲収差の各収
差曲線図である。特許出願人第１図第２図第３図ｋＪＡｌ　　尤￥　　　　　　　　　　　　　　　　　
）色２羞Ｙ　　第３尤羊第４図 −ｕ、ｕ＋　　　ｕ　　　ｏ、ｏ＋　　　　　　　　　
　　　　　−０，０１００，Ｏ＋−５０５％ −５０５％第５図 −０，０１００，０＋　　　　　　　　　　　−０，０
１００，０１−５０５％ −５０５％第６図 −０，（Ｎ　　Ｏ０，０１−０，０１００，０１−５０
５％

Claims

【特許請求の範囲】１　物体側よシ順に、負の屈折力を持つ第１群と正の屈
折力を持つ第２群とから成る変倍系と、変倍系に後続し
、変倍系の焦点距離を拡大するリレーレンズ系としての
第３群とによシ構成し、第２群が光軸上を移動して変倍
を行ない、第１群が第２群に連動して焦点位置を一定に
保たせるズームレンズにおいて、次の各条件を満足して
成ることを特徴とする広角ズームレンズ。（１）　　　０．８５＜ｌβ２ｔｌ（１，１５（２）　
　　　１．１　＜β３＜１．３但し、β２ｔ：最長焦点
距離における第２群の横倍率°゛ β３　：第３群の横倍率２、特許請求の範囲第１項記載のズームレンズにおいて
、第３群は物体側よフ順に、凹レンズ成分と凸レンズ成
分の２つのレンズ群により構成することを特徴とする広
角ズームレンズ。６　特許請求の範囲第２項記載のズームレンズにおいて
、凹レンズ成分は凸レンズと凹レンズとの接合レンズで
あり、次の条件を満足して成ることを特徴とする広角ズ
ームレンズ。ｎａ　（ｎａ’ 但し、ｎａ：接合レンズの凸レンズの屈折率ｎａ’　：
接合レンズの凹し／ズの屈折率４　特許請求の範囲第１
項記載のズームレンズにおいて、第３群は物体側よシ順
に、凸レンズ、凹しン、ズ及び凸レンズの３枚接合レン
ズで構成し、次の各条件を満足して成ることを特徴とす
る広角ズームレンズ。ｎｂ　（ｎｂ’ ｎｂ″＜　ｎｂ’ 但し、ｎｂ：第３群り物体側の凸レンズの屈折率ｎｂ’
　：第３群の凹レンズの屈折率ｎ　ｂＩｌ　：第３群の像側の凸レンズの屈折率