JPH05303034A

JPH05303034A - ズームレンズ

Info

Publication number: JPH05303034A
Application number: JP4217764A
Authority: JP
Inventors: Shuji Yoneyama; 修二米山; Takayuki Sensui; 隆之泉水
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1991-10-21
Filing date: 1992-08-17
Publication date: 1993-11-16
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: GB2261525B; DE4235509B4; US5347399A; FR2682776A1; JP3330980B2; GB2261525A; FR2682776B1; GB9222075D0; DE4235509A1

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズ全長が一定でありながら比較的コンパ
クトで、しかも操作性に優れ、また第1レンズ群のフォ
ーカシング時の移動量を小さくしてオートフォーカス化
を容易とすることのできるズームレンズを提供すること
を目的としている。【構成】物体側より順に、正のパワーを有する第1レ
ンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパ
ワーを有する第3レンズ群とが配列され、前記第1レンズ
群はズーミングの間固定され、前記第2レンズ群及び第3
レンズ群はズーミングに伴って光軸上を移動され、かつ
以下の条件(a)、(b)を満たすことを特徴としている。
(a)0.8＜fW/f1＜1.25、(b)m2L＜-1＜m2S、ただし、fW：
広角端における全系の焦点距離、f1：第1レンズ群の焦
点距離、m2L：第2レンズ群の望遠端における倍率、m2
S：第2レンズ群の広角端における倍率、とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変倍比が3倍程度で、
特に一眼レフカメラに好適な望遠タイプのズームレンズ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、望遠タイプのズームレンズに
は、ズーミングの間固定される第1、第4レンズ群と、ズ
ーミングのために光軸上を移動される第2レンズ群と、
ズーミングに伴う焦点位置のズレを補正するために光軸
上を移動される第3レンズ群とから構成される4群タイプ
のものがある。このタイプのものでは、レンズ全長を一
定とすることができる。

【０００３】また、ズーミングの間、4つのレンズ群が
それぞれ光軸上を移動されるようになっているものもあ
る。このタイプのものでは、変倍等の働きを各レンズ群
に分担させることができる。

【０００４】

【発明考案が解決しようとする課題】しかしながら、ズ
ーミングの間第1、第4レンズ群が固定されるタイプのも
のにおいて、レンズ全長をさらに短くするためには各レ
ンズ群の屈折力を強くしなければならず、そのため諸収
差の補正が難しくなってしまい全系をコンパクトにする
ことは難しい。

【０００５】また、4つのレンズ群がそれぞれズーミン
グの間光軸上を移動されるタイプのものでは、いずれか
のレンズ群の屈折力を強くし過ぎることは避けることが
できるが、各レンズ群の移動量が大きくなりがちであ
る。このため、広角端におけるレンズ全長を短くするこ
とが可能である反面、望遠端におけるレンズ全長は長く
なってしまう。

【０００６】すなわち、各レンズ群の移動量が大きくな
りがちとなり、ズーミング時に、例えばレンズフード前
端部を障害物に衝突させてしまったり、カメラの重心位
置が変化して撮影に支障をきたす等操作性に問題があっ
た。

【０００７】さらに、どちらのタイプにおいても第1レ
ンズ群の移動量が大きいためにオートフォーカスを採用
することが機構的に難しかった。

【０００８】そこで、本発明は、レンズ全長が一定であ
りながら比較的コンパクトで、しかも操作性に優れ、ま
た第1レンズ群のフォーカシング時の移動量を小さくし
てオートフォーカスを採用することが容易なズームレン
ズを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るズームレン
ズは、上記の目的を達成するために、物体側より順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有す
る第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群とが
配列され、前記第1レンズ群はズーミングの間固定さ
れ、前記第2レンズ群及び第3レンズ群はズーミングに伴
って光軸上を移動され、かつ以下の条件(a)及び(b)を満
たすことを特徴としている。

【００１０】(a) 0.8 ＜ fW / f1 ＜ 1.25 (b) m2L ＜ -1 ＜ m2S ただし、 fW ：広角端における全系の焦点距離、 f1 ：第1レンズ群の焦点距離、 m2L：第2レンズ群の望遠端における倍率、 m2S：第2レンズ群の広角端における倍率、とする。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係るズームレンズの実施例
を図面を参照しつつ説明する。

【００１２】本実施例に係るズームレンズは、物体側よ
り順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワ
ーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レン
ズ群とが配列されて構成される3群の望遠タイプのズー
ムレンズである。

【００１３】第1レンズ群はズーミングの間固定され、
かつ第2レンズ群及び第3レンズ群はズーミングに伴って
光軸上を移動されるもので、以下の条件(a)及び(b)を満
たすことにより各レンズ群のパワーを適切に設定し、か
つ第2及び第3レンズ群の変倍比を適切に設定してレンズ
の全長の一定にすると共にコンパクトにしている。

【００１４】(a) 0.8 ＜ fW / f1 ＜ 1.25 (b) m2L ＜ -1 ＜ m2S ただし、 fW ：広角端における全系の焦点距離、 f1 ：第1レンズ群の焦点距離、 m2L：第2レンズ群の望遠端における倍率、 m2S：第2レンズ群の広角端における倍率、とする。

【００１５】条件(a)は、第1レンズ群のパワーに関する
ものである。

【００１６】一般に、ズームレンズをコンパクトにしよ
うとすると、各レンズ群のパワーが強くなる。望遠タイ
プのズームレンズにおいては、特に第1レンズ群のパワ
ーが強くなる。

【００１７】条件(a)の上限を越えることは、ズームレ
ンズをコンパクトにするために有利となるが、第1レン
ズ群内の諸収差、特に望遠端での近距離時の球面収差が
補正不足となる。一方、下限を下回ると、ズームレンズ
をコンパクトにすることが困難になると共に、第1レン
ズ群のフォーカシング時の移動量が大きくなる。

【００１８】条件(b)は、第2レンズ群の倍率に関するも
ので、第2レンズ群の望遠端及び広角端における倍率を
条件(b)の範囲内に設定することにより、第2レンズ群は
等倍を変倍域に含んで広角端から望遠端へ変倍すること
となる。

【００１９】すなわち、第2レンズ群が等倍を呈する位
置に位置したときをもって第3レンズ群の移動方向を逆
転させるので、第3レンズ群のズーミング時の移動を広
角端と望遠端との間で往復動させることができ、レンズ
全長を一定としたままでズームレンズをコンパクトにす
ることができる。

【００２０】また、第3レンズ群は以下の条件(c)を満た
す。

【００２１】(c) m3L ＜ m3S ＜ -1.0 ただし、 m3L：第3レンズ群の望遠端における倍率、 m3S：第3レンズ群の広角端における倍率、とする。

【００２２】条件(c)は、第3レンズ群の倍率に関するも
のである。

【００２３】変倍作用を主に第2レンズ群に負担させた
場合、第2レンズ群のパワーが大きくなり過ぎて第2レン
ズ群内の諸収差の補正が困難となる。一方、第2レンズ
群のパワーを大きくしないとすると、第2レンズ群のズ
ーミング時の移動量が大きくなり過ぎ、全長をコンパク
トにすることが困難となる。

【００２４】そこで、第3レンズ群の広角端から望遠端
への変倍を条件(c)の範囲内に設定することにより、換
言すればその変倍を等倍よりも大きい範囲で増倍させる
ことにより、第2レンズ群と第3レンズ群とに変倍作用を
分担させることができる。

【００２５】このように、第3レンズ群に変倍作用の一
部を分担させることにより、第2レンズ群のパワーを適
切に設定し、第2レンズ群の移動量を小さくして全長を
コンパクトにすることができる。

【００２６】さらに、本実施例に係るズームレンズにお
いては、以下の条件(d)を満たす。

【００２７】(d) 0.3 ＜ Z3 / Z2 ＜ 0.9 ただし、 Z2：第2レンズ群の変倍比、 Z3：第3レンズ群の変倍比、とする。

【００２８】条件(d)は、第2レンズ群の変倍比と第3レ
ンズ群の変倍比との比を規定するもので、第2レンズ群
及び第3レンズ群の変倍作用を適切な比率で分担させる
ものである。

【００２９】条件(d)の上限を越えると第3レンズ群の変
倍比が大きくなり過ぎ、第3レンズ群のズーミング時の
移動量を小さく保つことができなくなる。一方、下限を
下回ると第2レンズ群の変倍比が大きくなり過ぎ、これ
により第2レンズ群のパワーが強くなり過ぎることとな
り、第2レンズ群内の諸収差の補正が困難となる。

【００３０】他方、第2レンズ群のパワーを強めること
なく変倍比のみを大きくすると、第2レンズ群のズーミ
ング時の移動量が大きくなり過ぎ、レンズ全長をコンパ
クトにすることが困難となる。

【００３１】なお、本実施例に係るズームレンズにおい
ては、より一層好ましい効果を得るために、第1レンズ
群は、物体側より順に、正のパワーを有する第1-1レン
ズと、正のパワーを有する第1-2レンズと、負のパワー
を有する第1-3レンズとを配列して構成されている。

【００３２】また、第2レンズ群は、物体側より順に、
像面側に強い曲率の凸面を向けた正のパワーを有する第
2-1レンズと両凹の第2-2レンズとの貼り合わせレンズ
と、物体側に強い曲率の凹面を向けた負のパワーを有す
る第2-3レンズとを配列して構成されている。

【００３３】第3レンズ群は物体側より順に、正のパワ
ーを有する第3aレンズ群と、負のパワーを有する第3bレ
ンズ群とを配列して構成され、広角側から望遠側へのズ
ーミングに伴って第3aレンズ群と第3bレンズ群との間隔
が広くなるようになっている。

【００３４】このような構成とすることにより、ズーミ
ング時の非点収差の変動や中間焦点距離での球面収差を
一層良好に補正することができる。

【００３５】さらに、第3レンズ群の第3aレンズ群は、
物体側より順に、正のパワーを有する第3a-1レンズと、
正のパワーを有する第3a-2レンズと負のパワーを有する
第3a-3レンズとの貼り合わせレンズとを配列して構成さ
れている。

【００３６】そして、第3レンズ群の第3bレンズ群は、
物体側より順に、物体側に曲率の大きい凸面を向けた正
のパワーを有する第3b-1レンズと、両凹レンズの第3b-2
レンズと正のパワーを有する第3b-3レンズとの貼り合わ
せレンズとを配列して構成されている。

【００３７】なお、第3レンズ群中の物体側にパワーの
小さいレンズ群を配置するようにしてもよい。この場
合、パワーの小さい負のレンズ群を配置すれば、全系を
小型化することができる。一方、パワーの小さい正のレ
ンズ群を配置すれば、負のレンズ群を配置した場合と比
べて全長はやや長くなるが、諸収差を小さく抑えること
ができる。

【００３８】また、条件(e)は第1レンズ群の正レンズの
分散に関し、少なくとも1つの正レンズが条件(e)を満た
すことにより、色収差、特に望遠端での軸上色収差を良
好に補正することができる。

【００３９】実施例のズームレンズは、第3レンズ群
が、物体側から正、負の順に配列した第3aレンズ群と第
3bレンズ群とから構成され、さらに以下の条件(f)を満
たす。

【００４０】(f) 80 ＜ ν3p ただし、 ν3p：第3aレンズ群の正レンズのアッベ数、とする。

【００４１】なお、第1レンズ群にのみ低分散ガラスを
用いた場合、望遠端の軸上色収差を良好に補正すること
はできるが、広角端における色収差、特に倍率色収差を
補正することが困難となる。第3レンズ群にも条件(e)を
満たす低分散ガラスを用いることにより、広角端の色収
差を良好に補正することができる。

【００４２】次に、本実施例に係るズームレンズの数値
構成例1〜9を記載する。

【００４３】ここで、fは焦点距離、fBはバックフォー
カス、rはレンズ各面の曲率半径、dはレンズ厚もしくは
レンズ間隔（以上、単位はmm）、FNO.はFナンバー、ω
は半画角（単位はdegree）、nは各レンズのd線の屈折
率、νは各レンズのd線のアッベ数である。

【００４４】

【実施例1】図1は実施例1の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表1に示す通りである。ま
た、図2、図3、図4は、広角端、中間焦点距離、望遠端
における球面収差SA、正弦条件SC、d線、g線、c線にお
ける球面収差によって示される色収差、倍率色収差、非
点収差(S:サジタル、M:メリディオナル)、歪曲収差を示
している。

【００４５】

【表１】

【００４６】但し、変倍に伴ってFno.、f、fB、ω、d
5、d10の値は表2の通りに変化する。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【実施例2】図5は実施例2の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表3に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
6、図7、図8に示す通りである。

【００４９】

【表３】

【００５０】ただし、変倍に伴ってFNO.、f、fB、ω、d
5、d10の値は表4の通りに変化する。

【００５１】

【表４】

【００５２】

【実施例3】図9は実施例3の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表5に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
10、図11、図12に示す通りである。

【００５３】

【表５】

【００５４】ただし、変倍に伴ってFNO.、f、fB、ω、d
6、d11、d16の値は表6の通りに変化する。

【００５５】

【表６】

【００５６】

【実施例4】図13は実施例4の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表7に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
14、図15、図16に示す通りである。

【００５７】

【表７】

【００５８】ただし、変倍に伴ってFNO.、f、fB、ω、d
5、d10、d15の値は表8の通りに変化する。

【００５９】

【表８】

【００６０】

【実施例5】図17は実施例5の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表9に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
18、図19、図20に示す通りである。

【００６１】

【表９】

【００６２】ただし、変倍に伴ってFNO.、f、fB、ω、d
5、d10、d20の値は表10の通りに変化する。

【００６３】

【表１０】

【００６４】

【実施例6】図21は実施例6の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表11に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
22、図23、図24に示す通りである。

【００６５】

【表１１】

【００６６】ただし、変倍に伴ってFNO.、f、fB、ω、d
5、d10、d20の値は表12の通りに変化する。

【００６７】

【表１２】

【００６８】

【実施例7】図25は実施例7の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表13に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
26、図27、図28に示す通りである。

【００６９】

【表１３】

【００７０】但し、変倍に伴ってFno.、f、fB、ω、d
6、d11の値は表14の通りに変化する。

【００７１】

【表１４】

【００７２】

【実施例8】図29は実施例8の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表15に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
30、図31、図32に示す通りである。

【００７３】

【表１５】

【００７４】ただし、変倍に伴ってFNO.、f、fB、ω、d
6、d11の値は表16の通りに変化する。

【００７５】

【表１６】

【００７６】

【実施例9】図33は実施例9の広角端におけるレンズ系構
成図である。具体的構成は表17に示す通りである。ま
た、広角端、中間焦点距離、望遠端における諸収差は図
34、図35、図36に示す通りである。なお、この実施例9
は、ズーミングに伴って第3aレンズ群と第3bレンズ群と
の間隔が変化するよう構成されている。

【００７７】

【表１７】

【００７８】ただし、変倍に伴ってFNO.、f、fB、ω、d
6、d11、d16の値は表18の通りに変化する。

【００７９】

【表１８】

【００８０】上記各実施例の条件式に対応する値を表19
に示す。

【００８１】

【表１９】条件式実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6 fW / f1 1.07 1.12 1.06 1.13 1.02 1.24 m2L -1.77 -1.82 -1.75 -1.81 -1.82 -1.82 m2S -0.84 -0.86 -0.85 -0.89 -0.86 -0.86 m3L -1.69 -1.73 -1.70 -1.76 -1.73 -1.73 m3S -1.27 -1.30 -1.25 -1.27 -1.30 -1.30 Z3/Z2 0.63 0.63 0.65 0.68 0.63 0.63 ν1p 70.2 70.2 70.2 70.2 70.2 70.2 ν3p 70.2 70.2 70.2 70.2 70.2 70.2 条件式実施例7 実施例8 実施例9 fW / f1 1.07 1.06 1.05 m2L -1.77 -1.77 -1.74 m2S -0.83 -0.83 -0.83 m3L -1.70 -1.69 -1.71 m3S -1.29 -1.28 -1.28 Z3/Z2 0.63 0.62 0.63 ν1p 95.0 81.6 81.6 ν3p 81.6 81.6 81.6

【００８２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の構成に
よれば、3群タイプという簡単な構成で、レンズ全長が
一定でありながらコンパクト化を達成でき、しかも操作
性に優れ、また第1レンズ群のフォーカシング時の移動
量を小さくしてオートフォーカス化を容易とすると共
に、第1レンズ群をズーミング時には固定としてオート
フォーカス化を機構的にも容易とすることのできるズー
ムレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例1の広角端でのレンズ系構成図である。

【図２】実施例1の広角端での諸収差図である。

【図３】実施例1の中間焦点距離での諸収差図である。

【図４】実施例1の望遠端での諸収差図である。

【図５】実施例2の広角端でのレンズ系構成図である。

【図６】実施例2の広角端での諸収差図である。

【図７】実施例2の中間焦点距離での諸収差図である。

【図８】実施例2の望遠端での諸収差図である。

【図９】実施例3の広角端でのレンズ系構成図である。

【図１０】実施例3の広角端での諸収差図である。

【図１１】実施例3の中間焦点距離での諸収差図であ
る。

【図１２】実施例3の望遠端での諸収差図である。

【図１３】実施例4の広角端でのレンズ系構成図であ
る。

【図１４】実施例4の広角端での諸収差図である。

【図１５】実施例4の中間焦点距離での諸収差図であ
る。

【図１６】実施例4の望遠端での諸収差図である。

【図１７】実施例5の広角端でのレンズ系構成図であ
る。

【図１８】実施例5の広角端での諸収差図である。

【図１９】実施例5の中間焦点距離での諸収差図であ
る。

【図２０】実施例5の望遠端での諸収差図である。

【図２１】実施例6の広角端でのレンズ系構成図であ
る。

【図２２】実施例6の広角端での諸収差図である。

【図２３】実施例6の中間焦点距離での諸収差図であ
る。

【図２４】実施例6の望遠端での諸収差図である。

【図２５】実施例7の広角端でのレンズ系構成図であ
る。

【図２６】実施例7の広角端での諸収差図である。

【図２７】実施例7の中間焦点距離での諸収差図であ
る。

【図２８】実施例7の望遠端での諸収差図である。

【図２９】実施例8の広角端でのレンズ系構成図であ
る。

【図３０】実施例8の広角端での諸収差図である。

【図３１】実施例8の中間焦点距離での諸収差図であ
る。

【図３２】実施例8の望遠端での諸収差図である。

【図３３】実施例9の広角端でのレンズ系構成図であ
る。

【図３４】実施例9の広角端での諸収差図である。

【図３５】実施例9の中間焦点距離での諸収差図であ
る。

【図３６】実施例9の望遠端での諸収差図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、正のパワーを有する第
1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正の
パワーを有する第3レンズ群とが配列され、前記第1レン
ズ群はズーミングの間固定され、前記第2レンズ群及び
第3レンズ群はズーミングに伴って光軸上を移動され、
かつ以下の条件(a)及び(b)を満たすことを特徴とするズ
ームレンズ。 (a) 0.8 ＜ fW / f1 ＜ 1.25 (b) m2L ＜ -1 ＜ m2S ただし、 fW ：広角端における全系の焦点距離、 f1 ：第1レンズ群の焦点距離、 m2L：第2レンズ群の望遠端における倍率、 m2S：第2レンズ群の広角端における倍率、とする。
【請求項２】前記第3レンズ群は以下の条件(c)を満た
すことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 (c) m3L ＜ m3S ＜ -1.0 ただし、 m3L：第3レンズ群の望遠端における倍率、 m3S：第3レンズ群の広角端における倍率、とする。
【請求項３】以下の条件(d)を満たすことを特徴とす
る請求項1に記載のズームレンズ。 (d) 0.3 ＜ Z3 / Z2 ＜ 0.9 ただし、 Z2：第2レンズ群の変倍比、 Z3：第3レンズ群の変倍比、とする。
【請求項４】前記第1レンズ群は以下の条件(e)を満た
すことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 (e) 80 ＜ ν1p ただし、 ν1p ：第1レンズ群の正レンズのアッベ数の最大値、と
する。
【請求項５】前記第3レンズ群は、物体側から順に正
の第3aレンズ群と負の第3bレンズ群とが配列して構成さ
れ、以下の条件(f)を満たすことを特徴とする請求項1に
記載のズームレンズ。 (f) 80 ＜ ν3p ただし、 ν3p：第3aレンズ群の正レンズのアッベ数、とする。
【請求項６】前記第3レンズ群は物体側より順に、正
のパワーを有する第3aレンズ群と、負のパワーを有する
第3bレンズ群とが配列され、ズーミングに伴って前記第
3aレンズ群と前記第3bレンズ群との間隔が変化すること
を特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
【請求項７】前記第3レンズ群は、一方向に倍率を変更
する際に移動方向が途中で反転するよう移動することを
特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。