JPS6239812A

JPS6239812A - ズ−ムレンズ

Info

Publication number: JPS6239812A
Application number: JP17940285A
Authority: JP
Inventors: Michio Cho; 倫生長
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1987-02-20
Also published as: JPH0476087B2

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、例えばレンズシャッタ式カメラなどに好適な
、バックフォーカスが小さい、コンパクトなズームレン
ズに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のスチルカメラ用ズームレンズのほとんどは一眼レ
フカメラを対象としており、クイックリターンミラーの
作動に必要なスペースをとるために、ある程度のバンク
フォーカスを持つように設計されている。

例えば特開昭５１１１−１１１０１３号公報に記載され
たものでは、−眼レフカメラ用としては極めてコンパク
トなものではあるが、その全長は最短焦点距離のときで
も１００ｍｍを越えてしまい、レンズシャッタ式カメラ
に使用すると、レンズシャソタ式カメラの特長である携
帯性が著しく阻害されてしまう。

こうした観点から、例えば特開昭５７−２０１２１３号
や特開昭５８−１８４９１６号などに記載されているよ
うに、レンズシャッタ式カメラを対象としたズームレン
ズもいくつか提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前述した特開昭５７−２０１２１３号公報に
記載されたズームレンズは、焦点距離の可変範囲が４０
ｍｍ〜６０ｍｍで、物体側から順に正パワーの第１群レ
ンズと負パワーの第２群レンズを配してなり、前記２群
のレンズ間隔を変化させて変倍を行い、広角端での全長
が焦点距離と同程度と携帯性に優れている。しかしなが
ら、変倍比が１．５倍と小さく、また性能的にも不充分
な面がある。

また、特開昭５１３−１８４９１６号公報に示されたズ
ームレンズは、焦点距離の可変範囲が４０ｍｍ〜５８ｍ
ｍで、物体側から正パワーの第１群レンズ、正パワーの
第２群レンズ、そして負パワーの第３群レンズと順に配
列し、前記３群を相互に移動させなから変倍を行い、広
角端の全長が６Ｑ、４ｍｍとコンパクトであるとともに
、性能的にも満足し得るものである。ところが、第３群
レンズの外径がフィルムの対角線程度に達し、変倍中に
これが２６ｍｍも移動するので、カメラ側にこの移動の
ためのスペースが必要になる。さらに、広角端において
はバンクフォーカスが１，１６ｍｍと極端に短くなり、
フィルム面に非常に接近した状態になる。したがって、
フィルム給送用の部材を配置するためのスペースがとり
にくくなり１、レンズを矩形に加工する必要がでてくる
。また、レンズの最終面が結像面に非常に接近すること
から、その面に付着した塵などの影響も無視できなくな
る。

本発明は上述のような従来技術のもつ欠点に鑑みてなさ
れたもので、全長を短くして携帯性を向上させるととも
に、フィルム給送用の部材を配置できる程度のバンクフ
ォーカスを確保し、しかも２倍近い変倍比が得られるズ
ームレンズを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、基本的には第１図
に示したように、物体側から順に、正パワーの第１群レ
ンズ１、負パワーの第２群レンズ２、そして正パワーの
第３群レンズ３を配し、第１図（ａ）に示した広角側か
ら、同図（ｂ）に示した望遠側への変倍時には、前記第
１群レンズ１と第２群レンズ２との間隔を狭めながらこ
れらを物体側へと移動させるようにしたものである。な
お、第１図中の符号４は結像面（フィルム面）を示して
いる。

このように構成されたズームレンズでは、第３群レンズ
３に正の屈折力を与えているから、第１群レンズ１の屈
折力を過大にすることなく第２群レンズ２の屈折力を強
めることができ、したがって変倍比を大きくすることが
可能となる。また、第３群レンズ３の結像倍率を正の範
囲で使用することによって、変倍中ば常に望遠型の屈折
力配置になるから、全長を短縮化する上で有利になる。

さらに第３群レンズ３は、ズーム位置に応じて異なった
収差補正作用を行うようになっているので、特に非点収
差や歪曲収差が変倍の全域で良好に補正できるようにな
る。

本発明の望ましい実施例においては、前記第１群レンズ
１は、物体側から順に、負の屈折力の前群レンズ、正の
屈折力の後群レンズと配置して構成される。この構成に
より、第１群レンズ１の後側主点が像側寄りになるから
、変倍のための第２群レンズ２の移動範囲を大きくとる
ことができ、高変倍率化を図る上で有利になる。特に、
前記第１群レンズｌ全体の屈折力ψｂ、前群レンズの屈
折力ψ１、後群レンズの屈折力ψ、との間で、ψつ −０，５＜　−＜０　　　・・・ｆｌ）ψＯ ψｂ１　＜　−＜　１．　５　　・・（２）ψＯの関係が満たされるようにすると、変倍率を高める」二
で好都合である。なお、上記の条件式（１１の下限およ
び条件式（２）の上限を越えると、第１群レンズ１の後
側主点か像側に寄り過ぎて全長が長くなり、コンパクト
化がＩｌｌ害されるようになる。また、条件式（１）の
上限および条件式（２）の下限を越えると、第１群レン
ズ１の後側主点が物体側に寄り過ぎて第２群レンズ２の
移動スペースを大きくすることができＸ＜　＜なり、高
変倍率化のためには第２群レンズ２の屈折力を過度に強
めなくてはならず、変倍時の収差補正が困難になる。

以下、本発明の実施例について説明する。

〔実施例〕

第２図〜第１３図に、物体側に配された第ルンズ１を前
群１ａと後群１ｂとの２群構成とした実施例を、３つの
変倍位置における収差特性とともに示す。なお、球面収
差図において、実線はｄ線による収差、一点鎖線はｇ綿
による収差、さらに破線は正弦条件違反量を示し、非点
収差図における実線はサジタル面内での収差を、また破
線はメリディオナル面内での収差を示している。

これらの実施例では、いずれも焦点距離ｆの可変範囲が
３６．０ｍｍ〜６８．０ｍｍ、Ｆナンバーの変動範囲は
２．８８〜５．４４となっている。各実施例について、
物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径をＲ１、次の面
との軸−１−間隔をり、　、ｄ線の屈折率をＮ８、アソ
へ数をν８とすると、第２図、第４図および第６図に示
した第１〜第３実施例のデータは、次の通りである。

「第１実施例」ｔ　　　　ＲＩ　　　Ｄｉ　　　　Ｎｔ可変される面間
隔Ｄ１１およびり、７は、焦点距離ｒが３６．０ｍｍ、
５０．　０ｍｍ、　６８．　０ｍｍにおいて、次のよう
になる。

ｆ　−３６，０ｍｍ　　　５０．０　ｍｍ　　　６８．
０ｍｍまた、第１群レンズ１全体の屈折力ψｂに対する
前群レンズ１ａの屈折力ψ８および後群レンズ１ｂの屈
折力ψ、の比は、 ψ８一□　−一０．　０７７ ψｂ ψｂ一−−−−−１．０５ ψ０で、ハックフォーカスｆ、は７．０になる。

「第２実施例」ｉ　　　　Ｒｔ　　　　　Ｄ、　　　　　Ｎ、　　　　
　ν。

可変される面間隔Ｄ１゜およびＤＩ６は、焦点距離ｆが
３６．０ｍｍ、５０．　０ｍｍ、　６８．　０ｍｍにお
いて、次のようになる。

ｆ　＝３６．０ｍｍ　　　５０．０　ｍｍ　　　６８．
０ｍｍまた、第１群レンズＩ全体の屈折力ψｂに対する
前群レンズ１ａの屈折力ψ、および後群レンズ１ｂの屈
折力ψ、の比は、 ψｂ −−一０．　１２４ ψｂ ψｂ −□＝１．０９４ ψＯで、バンクフォーカスｆｂは７．０である。

「第３実施例」Ｉ　　　　Ｒｒ　　　　Ｄ　＝　　　　Ｎ　ｉ　　　　
ν。

可変される面間隔Ｄ１゜およびＤｔ６は、焦点距離ｆが
３６．　　Ｏｎ＋ｍ、　５０．　０１１１１％　６８．
　０１１１１１において、次のようになる。

ｆ　＝３６．０＋＋＋＋＋　　　５０．Ｏｏｈｍ　　　
６８．Ｏ＋ａｍまた、第１群レンズ１全体の屈折力ψｂ
に対する前群レンズ１ａの屈折力ψ、および後群レンズ
１ｂの屈折力ψ１の比は、 ψｂ −−−−０，２３ ψＯ ψｂ −＝１．１９６ ψＯで、バンクフォーカスｆｂは７．０となる。

上記した第１実施例では、第１群レンズｌに含まれる第
ルンズ５と第２レンズ６との間の、負のパワーをもつ空
気レンズによって、球面収差を良好に補正している。な
お、この第ルンズ５と第２レンズ６との間隔を可変でき
るようにして、他の収差に影響を与えることなく球面収
差のみを増大させ、軟焦点効果を得るようにすることも
可能である。

第２実施例は間隔誤差や偏心などの影響による像の悪化
を考慮し、第ルンズ７と第２レンズ８とを接合したもの
であり、第３実施例はローコスト化のために、第２実施
例における第ルンズ７と第２レンズ８とを１枚の単レン
ズ９として構成し、第１群レンズ１の最終レンズｌＯを
分離して球面収差を補正するようにしている。

第８図および第１０図に示した第４．第５実施例は、非
球面を導入した例を示すものである。これらの非球面形
状は、で表される。なお上式において、 ΔＺは非球面の頂点からの変移量Ｙは光軸からの高さＲ１は近軸曲率半径には円錐定数Ａ、、は１次の非球面係数を示している。

第４．第５実施例のデータは、次の通りである。

なお、曲率半径Ｒについて、「＊」が付されている面が
非球面となっている。

「第４実施例」ｔ　　　　ＲＬ　　　Ｄｔ　　　　Ｎ＋面番号ｉ＝６．
１３の非球面係数に、　Ａ、　、　Ａ６の値は次の通り
である。

ｋ　　　　　　　　　Ａ　ａ　　　　　　　　　　　Ａ
　ｂまた、可変される面間隔Ｄ１゜およびＤ１４は、焦
点距離ｆが３６．０ｍｍ、５０．０ｍｍ、６８．０ｍｍ
において、次のようになる。

ｆ　＝３６．０ｍｍ　　　５０．０　ｍｍ　　　６８．
０ｍｍまた、第１群レンズ１全体の屈折力ψｂに対する
前群レンズ１ａの屈折力ψ、および後群レンズ１ｂの屈
折力ψ、の比は、 ψｂ −−＝−０，２６８ ψｂ ψ５ □＝１．３００ ψｂで、パックフォーカスｆ、は７．３６となっている。

「第５実施例」ｉ　　　　ＲＩ　　　　Ｄム　　　Ｎ。

面番号ｉ＝６．１０．１１における非球面係数ｋ。

Ａ４　、Ａｈ　、Ａｓの値は以下の通りである。

ｉ’ｋ　　　　　　Ａａ　　　　　Ａｈ　　　　　Ａｓ
また、可変される面間隔Ｄ８およびＤＩ２は、焦点距離
ｆが３６．　０ｍｍ５５０．　０ｍｍ５６８．　　ＯＬ
Ｉｌｍにおいて、次のようになる。

ｆ　＝３６．０ｍｍ　　　　　５０．０　　ｍｍ　　　
　　６８．Ｏｎｍまた、第１群レンズ１全体の屈折力ψ
ｂに対する前群レンズ１ａの屈折力ψ８および後群レン
ズ１ｂの屈折力ψ、の比は、 ψｂ □　−０，３６１ ψｂ ψｂ一−＝１．３８５ ψｂで、ハックフォーカスｆ、は７．０である。

上記第４実施例においては、第１実施例で第ルンズと第
２レンズとの間の、負パワーの空気レンズによって球面
収差の補正を行っているのに代えて、第３レンズ１２の
後面を非球面にすることで球面収差を良好に補正してい
る。また、第２群レンズ２の凹レンズ１３を非球面化す
ることによって、凹レンズの使用枚数を減らして第２群
レンズ２の軸上厚を減少させ、第２群レンズ２の移動ス
ペースを大きくとれるようにしている。これにより、各
群のパワーを弱めながら、全長の短縮化が可能となって
いる。また、第５実施例においては、第２群レンズ２の
凸レンズ１４にも非球面を導入することによって、高性
能化を図っているものである。

これまでに述べてきた第１〜第５実施例では、第１群レ
ンズ１の内部に絞り２０が設置されているため、フォー
カシングに際しては絞り機構ごと移動させなければなら
ない。この点、後述する第６実施例においては、第１群
レンズ１と第２群レンズ２との間に絞りを設けることに
よって、その前側のレンズ群のみを移動させることでフ
ォーカシングができるようになる。このため、特にオー
トフォーカス機構によりフォーカシングを行うものでは
、その駆動力を軽減することができるというメリットが
ある。

「第６実施例」ｉ　　　　ＲＩ　　　Ｄ五　　　Ｎ。

１　　　２４．０８３　　２．６８　　１．５８１４４
　　４０．９可変される面間隔り、およびＤＩ’ｌは、
焦点距離ｆが３６．０ｍｍ、５０．０ｍｍ、６８．０ｍ
ｍにおいて、次のようになる。

ｆ　＝３６．０ｍｍ５０．０　ｍｍ　　　６８．０ｍ＋
ｎまた、第１群レンズ１全体の屈折力ψｂに対する前群
レンズ１ａの屈折力ψ、および後群レンズ１ｂの屈折力
ψ、の比は、 □　　＝−０，１６２ ψＯ ψゎ一□　　−１，１０９ ψｂで、バンクフォーカスｆ、は６．５である。

なお、上述してきた第１〜第６実施例では、第３群レン
ズ３が、フィルム面に対して固定されているが、これを
変倍に応じて、フィルム給送機構と干渉しない程度に移
動させることによって、変倍中の収差変動をさらに減少
させることも可能である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のズームレンズによれば
、３群構成のレンズ系で物体側から順に、正、負、正の
パワー配分を行い、第１群レンズと第２群レンズとの間
隔を狭めながらこれらを物体側に移動させることによっ
て、広角から望遠への変倍を行うようにしている。この
結果、レンズシャッタ式カメラ用として提案されている
従来のズ一ムレンズと比較して、全長が短くしかも変倍
率の高いものを得ることができる。また、バンクフォー
カスもある程度確保でき、極端にフィルム面に接近する
こともないので、カメラに組み込む上でも非常に好都合
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のズームレンズの基本構成を示す説明
図である。第２図は、本発明の第１実施例を示す断面図である。第３図は、第１実施例の収差図である。第４図は、本発明の第２実施例を示す断面図である。第５図は、第２実施例の収差図である。第６図は、本発明の第３実施例を示す断面図である。第７図は、第３実施例の収差図である。第８図は、本発明の第４実施例を示す断面図である。第９図は、第４実施例の収差図である。第１０図は、本発明の第５実施例を示す断面図である。第１１図は、第５実施例の収差図である。第１２図は、本発明の第６実施例を示す断面図である。第１３図は、第６実施例の収差図である。１・・・第１群レンズ　１ａ・・前群レンズ１ｂ・・後
群レンズ　　２・・・第２群レンズ３・・・第３群レン
ズ４・・・結像面（フィルム面）２０・　・絞り。（ｃ）ｆ：６８ｍｍ正５Ｅ％桑４千（ｃ）ｆ＝６８ｍｍ（Ｃ）ｆ　＝６８ｍｍ（ｃ）ｆ−”６８ｍｍＪ求面収差　　　１ｊ−急収差　　　　歪曲収正正ラメ
；七ダｉイｌト（Ｃ）ｆ”６８ｍｍ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体側から順に、正の屈折力を有する第１群レン
ズ、負の屈折力を有する第２群レンズ、正の屈折力を有
する第３群レンズを配し、前記第１群レンズと第２群レ
ンズとの相互間隔を狭めながらこれらを物体側に移動さ
せることによって、広角側から望遠側への変倍が行われ
るようにしたことを特徴とするズームレンズ。
（２）前記第３群レンズは、変倍中、常に正の結像倍率
で使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のズームレンズ。
（３）前記第１群レンズは、物体側から順に、負の屈折
力ψ＿ａを有する前群レンズと、正の屈折力ψ＿ｂを有
する後群レンズとからなり、第１群レンズ全体の屈折力
をψ＿０としたとき、 −０．５＜ψ＿ａ／ψ＿０＜０１＜ψ＿ｂ／ψ＿０＜１．５を満足することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のズームレンズ。