JPH0356607B2 - - Google Patents
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- JPH0356607B2 JPH0356607B2 JP58156684A JP15668483A JPH0356607B2 JP H0356607 B2 JPH0356607 B2 JP H0356607B2 JP 58156684 A JP58156684 A JP 58156684A JP 15668483 A JP15668483 A JP 15668483A JP H0356607 B2 JPH0356607 B2 JP H0356607B2
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- JP
- Japan
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- lens
- refractive power
- group
- rear group
- front group
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- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 22
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
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- G02B15/1421—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only the first group being positive
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は小型のズームレンズに関し、特にレン
ズシヤツターカメラなど小型のカメラに適する、
準広角から準望遠に至る変倍域を有する小型のズ
ームレンズに関するものである。 近年、カメラの小型化に伴つてレンズ全長の短
かいコンパクトなレンズが要求されるようになつ
ている。そしてレンズシヤツターカメラなどレン
ズ交換のできない小型のカメラにおいては単焦点
距離のレンズにかわり小型のズームレンズの装着
が望まれるようになつている。この場合、単焦点
距離のレンズの大きさに近い大きさのズームレン
ズが要求されてきている。 通常多用される標準画角（撮影画角を2ωとす
るとき2ω＝47°、35mmスチルカメラで焦点距離ｆ
＝50mm程度）を含む準広角から準望遠までの変倍
域をするズームレンズ（以下標準ズームレンズと
呼称する）として特公昭49−29146号公報などで
多数提案されている。この種のズームレンズは前
群の屈折力を負、後群の屈折力を正とし、前群と
後群の空気間隔をかえて変倍するものである。こ
のようなズームレンズでは負、正の順の屈折力配
置を採用している為に必然的にバツクフオーカス
が長くなり、一眼レフレツクスカメラには適する
がレンズシヤツター用としては大きすぎるという
欠点を有している。 一方、特開昭57−201213号公報で提案されてい
るズームレンズはこうした欠点を除去するため
に、前群を正の屈折力、後群を負の屈折力とし、
前群と後群の空気間隔をかえて変倍するズーム方
式を採用している。この屈折力配置であれば後に
詳述するようにバツクフオーカスを短かく、また
レンズ系全体の長さも短くしたズームレンズ系を
達成するのが比較的容易となる。しかしながら、
後群に正、負の屈折力の２枚のレンズを使用する
ことを必須条件としており、簡易なカメラ用とし
てはややレンズ枚数が多く、ズームレンズを全体
的にコンパクトにするのが困難となつている。 本発明はレンズ枚数が４〜５枚程度でしかも良
好に収差補正を達成した小型のズームレンズの提
供を目的とする。 後述する本発明の実施例では、レンズ枚数が４
枚で撮影画角2ω＝56.8度〜39.7度、Ｆナンバーが
5.6〜８の小型のズームレンズを達成している。 本発明の目的を達成する為のレンズ構成の特徴
は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ、
負の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レン
ズからなる全体として正の屈折力を有する前群
と、前記前群の後方に物体側へ凹面を向けた負の
屈折力のメニスカス状の第４レンズからなる後群
を配置し、前記前群と前記後群の間の空気間隔を
変えて変倍を行つていることである。 そして本発明の目的をより良く達成し、良好な
る収差補正を達成する為には、前群の屈折力を
φ1、後群の屈折力をφ2、広角端のズーム位置で
の全系の屈折力をφW、前群と後群の広角端のズ
ーム位置での主点間隔をeWとするとき、 (1) φW＜φ1＜1.5φW (2) −φW＜φ2＜−0.4φW (3) 0.4／φW＜eW＜１／φW なる条件を満足することである。 次に前述の本発明の小型のズームレンズの光学
的配置の技術的特徴について述べる。 第１図は本発明のズームレンズの光学系の屈折
力配置の概略図である。本発明の如き前群を正の
屈折力、後群を負の屈折力の光学配置において
は、広角端において最もレンズ全長（レンズの第
１面からフイルム面までの長さ）が短かくなり、
望遠端で最も全長が長くなる。携帯性を考慮した
場合には広角端でのレンズ全長をより短かくする
ことが有利である。ここで、広角端のレンズ全長
をLW、広角端のバツクフオーカスをSWとしたと
き以下の関係が成立つ。 IW＝eW＋SW＝eW＋１−eWφ1／φW ＝１／φW＋（１−φ1／φW）eW (A) ここでφWは一定の値であるので、φ1がより大
きく、eWがより小さいほどレンズ全長LWを小さ
くすることができるわけである。一方φ1とφ2の
間には望遠端のズーム位置での全系の屈折力を
φT、前群と後群の主点間隔をeTとするとき、 φW＝φ1＋φ2−eWφ1φ2 (B) φT＝φ1＋φ2−eTφ1φ2 (C) の関係がある。 ここでφW，φT及びeTは与件であり（望遠端の
間隔eTは前群、後群が接触しない程度に短かくす
ることが必要で一意的に定まる）、(B)、(C)式は
φ1，φ2，eW間の関係式となる。したがつてφ1を
仮に定めると(B)、(C)式はφ2，eWについての二元
方程式となり容易に解は求まる。 このようにして、前群の屈折力φ1をより大き
く、広角端での前群、後群の主点間隔eWをより
小さく設定した場合には、広角端のレンズ全長
LWはより小さくすることができる。しかしなが
ら、この場合後群の屈折力φ2も負の大きな値と
なり、ペツツバール和が大きな値となつて像面彎
曲が補正過剰となり収差補正が困難となる。また
コマ収差も大きく発生する。 本発明の特徴は上述のレンズ構成において、条
件式(1)〜(3)に示す各レンズ群の屈折力配置を適切
に設定してレンズ全長を短くし、かつより良好な
る収差補正を達成しているのである。 このように条件式(1)〜(3)は以上を考慮してレン
ズ全長を短かくしつつ、良好な収差補正を保つた
めのものである。 前群の屈折力φ1が条件式(1)の上限を越えるか、
後群の屈折力φ2が条件式(2)の下限を越えるなら
ば、レンズ全長は短かくなるものの、前述した通
り像面彎曲が補正過剰となりコマ収差も発生し、
後述する条件式を満足させても良好なる収差補正
が困難となる。 逆に屈折力φ1が条件式(1)の下限を越えるか、
屈折力φ2が条件式(2)の上限を越えるならば後群
とフイルム面が接触しやすくなるので好ましくな
い。 条件式(3)は前群と後群の間隔を適切に設定し、
ズームレンズのコンパクト化を図るものであり上
限を越えると後群とフイルム面が接触しやすくな
り、又下限を越えると所定の変倍比の確保のため
屈折力φ1，φ2の屈折力を増大しなければならず、
この結果像面彎曲の補正過剰コマ収差の発生を招
き、収差補正が困難となる。 本発明の実施例においては後群を１枚のレンズ
で構成している。従来は後群を２枚若しくは３枚
のレンズで構成したものが多いが、本発明におい
ては次の条件を与えることにより、後群を１枚の
レンズで構成している。 すなわち、第４レンズのガラスのアツべ数を
ν4、物体側のレンズ面の曲率半径をR7とすると
き、 (4) ν4＞40 (5) −0.8／φW＜R7＜−0.3／φW とすることである。 条件式(4)はズーミングによる軸上色収差の変動
を少なくする為のものである。条件式(4)を外れる
と色収差の変動が大きくなり好ましくない。条件
式(5)はズーミングによる像面彎曲の変動を少なく
する為のものであり、上限を越えると広角端から
望遠端に向かうにしたがつて像面彎曲は補正不足
の方向に変動し、下限を越えると逆に補正過剰の
方向に変動する。いずれも画面の平坦性がなくな
り描写性能が悪化するので好ましくない。 尚本発明において、ズーム領域全体にわたり色
収差をより良好に補正する為には第１レンズのガ
ラスのアツべ数をν1とするとき条件式(6)を満足さ
せ、又所定のズーム比を得ると共にズームレンズ
全体としてコンパクト化を図る為には条件式(7)を
満足させるのが好ましい。 すなわち (6) 20＜ν1＜40 (7) 0.2／φW＜eW−eT＜0.8／φW とすることである。 条件式(6)の上限を越えるならば広角端から望遠
端に向かうにしたがつて軸上色収差はより補正過
剰の方向に変動し、下限を越えるならば軸上色収
差は逆により補正不足の方向に変動する。いずれ
も軸上色収差の変動が大きく描写性能は劣化す
る。 条件式(7)の上限値を越えると所定の変倍比を確
保する為にレンズ全長を長くしなければならな
く、又下限値を越えると屈折力φ1，φ2を強くし
なければ所定の変倍比を確保することができな
く、良好なる収差補正が困難となる。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてRiは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面
の曲率半径、Diは物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、Niとνiは夫々物体側より
順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアツべ
数である。
ズシヤツターカメラなど小型のカメラに適する、
準広角から準望遠に至る変倍域を有する小型のズ
ームレンズに関するものである。 近年、カメラの小型化に伴つてレンズ全長の短
かいコンパクトなレンズが要求されるようになつ
ている。そしてレンズシヤツターカメラなどレン
ズ交換のできない小型のカメラにおいては単焦点
距離のレンズにかわり小型のズームレンズの装着
が望まれるようになつている。この場合、単焦点
距離のレンズの大きさに近い大きさのズームレン
ズが要求されてきている。 通常多用される標準画角（撮影画角を2ωとす
るとき2ω＝47°、35mmスチルカメラで焦点距離ｆ
＝50mm程度）を含む準広角から準望遠までの変倍
域をするズームレンズ（以下標準ズームレンズと
呼称する）として特公昭49−29146号公報などで
多数提案されている。この種のズームレンズは前
群の屈折力を負、後群の屈折力を正とし、前群と
後群の空気間隔をかえて変倍するものである。こ
のようなズームレンズでは負、正の順の屈折力配
置を採用している為に必然的にバツクフオーカス
が長くなり、一眼レフレツクスカメラには適する
がレンズシヤツター用としては大きすぎるという
欠点を有している。 一方、特開昭57−201213号公報で提案されてい
るズームレンズはこうした欠点を除去するため
に、前群を正の屈折力、後群を負の屈折力とし、
前群と後群の空気間隔をかえて変倍するズーム方
式を採用している。この屈折力配置であれば後に
詳述するようにバツクフオーカスを短かく、また
レンズ系全体の長さも短くしたズームレンズ系を
達成するのが比較的容易となる。しかしながら、
後群に正、負の屈折力の２枚のレンズを使用する
ことを必須条件としており、簡易なカメラ用とし
てはややレンズ枚数が多く、ズームレンズを全体
的にコンパクトにするのが困難となつている。 本発明はレンズ枚数が４〜５枚程度でしかも良
好に収差補正を達成した小型のズームレンズの提
供を目的とする。 後述する本発明の実施例では、レンズ枚数が４
枚で撮影画角2ω＝56.8度〜39.7度、Ｆナンバーが
5.6〜８の小型のズームレンズを達成している。 本発明の目的を達成する為のレンズ構成の特徴
は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ、
負の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レン
ズからなる全体として正の屈折力を有する前群
と、前記前群の後方に物体側へ凹面を向けた負の
屈折力のメニスカス状の第４レンズからなる後群
を配置し、前記前群と前記後群の間の空気間隔を
変えて変倍を行つていることである。 そして本発明の目的をより良く達成し、良好な
る収差補正を達成する為には、前群の屈折力を
φ1、後群の屈折力をφ2、広角端のズーム位置で
の全系の屈折力をφW、前群と後群の広角端のズ
ーム位置での主点間隔をeWとするとき、 (1) φW＜φ1＜1.5φW (2) −φW＜φ2＜−0.4φW (3) 0.4／φW＜eW＜１／φW なる条件を満足することである。 次に前述の本発明の小型のズームレンズの光学
的配置の技術的特徴について述べる。 第１図は本発明のズームレンズの光学系の屈折
力配置の概略図である。本発明の如き前群を正の
屈折力、後群を負の屈折力の光学配置において
は、広角端において最もレンズ全長（レンズの第
１面からフイルム面までの長さ）が短かくなり、
望遠端で最も全長が長くなる。携帯性を考慮した
場合には広角端でのレンズ全長をより短かくする
ことが有利である。ここで、広角端のレンズ全長
をLW、広角端のバツクフオーカスをSWとしたと
き以下の関係が成立つ。 IW＝eW＋SW＝eW＋１−eWφ1／φW ＝１／φW＋（１−φ1／φW）eW (A) ここでφWは一定の値であるので、φ1がより大
きく、eWがより小さいほどレンズ全長LWを小さ
くすることができるわけである。一方φ1とφ2の
間には望遠端のズーム位置での全系の屈折力を
φT、前群と後群の主点間隔をeTとするとき、 φW＝φ1＋φ2−eWφ1φ2 (B) φT＝φ1＋φ2−eTφ1φ2 (C) の関係がある。 ここでφW，φT及びeTは与件であり（望遠端の
間隔eTは前群、後群が接触しない程度に短かくす
ることが必要で一意的に定まる）、(B)、(C)式は
φ1，φ2，eW間の関係式となる。したがつてφ1を
仮に定めると(B)、(C)式はφ2，eWについての二元
方程式となり容易に解は求まる。 このようにして、前群の屈折力φ1をより大き
く、広角端での前群、後群の主点間隔eWをより
小さく設定した場合には、広角端のレンズ全長
LWはより小さくすることができる。しかしなが
ら、この場合後群の屈折力φ2も負の大きな値と
なり、ペツツバール和が大きな値となつて像面彎
曲が補正過剰となり収差補正が困難となる。また
コマ収差も大きく発生する。 本発明の特徴は上述のレンズ構成において、条
件式(1)〜(3)に示す各レンズ群の屈折力配置を適切
に設定してレンズ全長を短くし、かつより良好な
る収差補正を達成しているのである。 このように条件式(1)〜(3)は以上を考慮してレン
ズ全長を短かくしつつ、良好な収差補正を保つた
めのものである。 前群の屈折力φ1が条件式(1)の上限を越えるか、
後群の屈折力φ2が条件式(2)の下限を越えるなら
ば、レンズ全長は短かくなるものの、前述した通
り像面彎曲が補正過剰となりコマ収差も発生し、
後述する条件式を満足させても良好なる収差補正
が困難となる。 逆に屈折力φ1が条件式(1)の下限を越えるか、
屈折力φ2が条件式(2)の上限を越えるならば後群
とフイルム面が接触しやすくなるので好ましくな
い。 条件式(3)は前群と後群の間隔を適切に設定し、
ズームレンズのコンパクト化を図るものであり上
限を越えると後群とフイルム面が接触しやすくな
り、又下限を越えると所定の変倍比の確保のため
屈折力φ1，φ2の屈折力を増大しなければならず、
この結果像面彎曲の補正過剰コマ収差の発生を招
き、収差補正が困難となる。 本発明の実施例においては後群を１枚のレンズ
で構成している。従来は後群を２枚若しくは３枚
のレンズで構成したものが多いが、本発明におい
ては次の条件を与えることにより、後群を１枚の
レンズで構成している。 すなわち、第４レンズのガラスのアツべ数を
ν4、物体側のレンズ面の曲率半径をR7とすると
き、 (4) ν4＞40 (5) −0.8／φW＜R7＜−0.3／φW とすることである。 条件式(4)はズーミングによる軸上色収差の変動
を少なくする為のものである。条件式(4)を外れる
と色収差の変動が大きくなり好ましくない。条件
式(5)はズーミングによる像面彎曲の変動を少なく
する為のものであり、上限を越えると広角端から
望遠端に向かうにしたがつて像面彎曲は補正不足
の方向に変動し、下限を越えると逆に補正過剰の
方向に変動する。いずれも画面の平坦性がなくな
り描写性能が悪化するので好ましくない。 尚本発明において、ズーム領域全体にわたり色
収差をより良好に補正する為には第１レンズのガ
ラスのアツべ数をν1とするとき条件式(6)を満足さ
せ、又所定のズーム比を得ると共にズームレンズ
全体としてコンパクト化を図る為には条件式(7)を
満足させるのが好ましい。 すなわち (6) 20＜ν1＜40 (7) 0.2／φW＜eW−eT＜0.8／φW とすることである。 条件式(6)の上限を越えるならば広角端から望遠
端に向かうにしたがつて軸上色収差はより補正過
剰の方向に変動し、下限を越えるならば軸上色収
差は逆により補正不足の方向に変動する。いずれ
も軸上色収差の変動が大きく描写性能は劣化す
る。 条件式(7)の上限値を越えると所定の変倍比を確
保する為にレンズ全長を長くしなければならな
く、又下限値を越えると屈折力φ1，φ2を強くし
なければ所定の変倍比を確保することができな
く、良好なる収差補正が困難となる。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてRiは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面
の曲率半径、Diは物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、Niとνiは夫々物体側より
順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアツべ
数である。
【表】
【表】
【表】
尚本発明において焦点合わせ方法は、前群をく
りだす方法若しくは後群をくりこむ方法、あるい
はレンズ全体をくりだす方法いずれでもよい。 以上説明したように、本発明においては前群の
屈折力を正、後群の屈折力を負として、前群と後
群の空気間隔を変えて変倍を行う小型のズームレ
ンズにおいて、適宜な屈折力配置とレンズ形状、
ガラス材質を選択することによつて、レンズ枚数
が４枚の良好に収差補正を達成した簡易な小型の
ズームレンズを達成することができる。
りだす方法若しくは後群をくりこむ方法、あるい
はレンズ全体をくりだす方法いずれでもよい。 以上説明したように、本発明においては前群の
屈折力を正、後群の屈折力を負として、前群と後
群の空気間隔を変えて変倍を行う小型のズームレ
ンズにおいて、適宜な屈折力配置とレンズ形状、
ガラス材質を選択することによつて、レンズ枚数
が４枚の良好に収差補正を達成した簡易な小型の
ズームレンズを達成することができる。
第１図は本発明のズームタイプの屈折力の配置
の説明図、第２図は本発明の第１実施例のレンズ
形状の断面図、第３図，第４図，第５図は各々本
発明の第１，第２，第３実施例の収差図である。
Ａは広角端、Ｂは望遠端での収差図である。 図中、△Ｓ……サジチル像面、△Ｍ……トリデ
イオナル像面。
の説明図、第２図は本発明の第１実施例のレンズ
形状の断面図、第３図，第４図，第５図は各々本
発明の第１，第２，第３実施例の収差図である。
Ａは広角端、Ｂは望遠端での収差図である。 図中、△Ｓ……サジチル像面、△Ｍ……トリデ
イオナル像面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ、
負の屈折力の第２レンズ、正の第３レンズからな
り全体として正の屈折力を有する前群と、前記前
群の後方に位置し物体側へ凹面を向けた負の屈折
力のメニスカス状の第４レンズからなる後群で構
成され、前記前群と前記後群の間の空気間隔を変
えて変倍を行い、前記前群の屈折力をφ1、前記
後群の屈折力をφ2、広角端における全系の屈折
力をφW、前記第４レンズのガラスのアツべ数と
物体側の曲率半径を各々ν4、R7、前記前群と前
記後群の広角端と望遠端における主点間隔を各々
ew，eT、前記第１レンズのガラスのアツべ数を
ν1とする時、 φW＜φ1＜1.5φW −φW＜φ2＜−0.4φW 0.4／φW＜ew＜１／φW ν4＞40 −0.3／φW＜R7＜−0.8／φW 0.2／φW＜ew−eT＜0.8／φW 20＜ν1＜40 なる条件式を満足することを特徴とする小型のズ
ームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156684A JPS6048009A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 小型のズ−ムレンズ |
| US06/643,820 US4815830A (en) | 1983-08-26 | 1984-08-23 | Small sized zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156684A JPS6048009A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 小型のズ−ムレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6048009A JPS6048009A (ja) | 1985-03-15 |
| JPH0356607B2 true JPH0356607B2 (ja) | 1991-08-28 |
Family
ID=15633063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58156684A Granted JPS6048009A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 小型のズ−ムレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4815830A (ja) |
| JP (1) | JPS6048009A (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2569302B2 (ja) * | 1985-05-13 | 1997-01-08 | キヤノン株式会社 | コンパクトなズ−ムレンズ |
| JPS6239811A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-20 | Asahi Optical Co Ltd | 複写用変倍レンズ |
| JPS6292909A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | Olympus Optical Co Ltd | 可変焦点距離レンズ |
| JPH077147B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1995-01-30 | キヤノン株式会社 | 小型のズ−ムレンズ |
| JP2699977B2 (ja) * | 1987-05-08 | 1998-01-19 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトなズームレンズ |
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