JP2000298236A

JP2000298236A - 可変焦点距離レンズ系

Info

Publication number: JP2000298236A
Application number: JP2000001968A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Otake; 基之大竹
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-02-10
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2000-10-24
Also published as: KR20010014478A; CN1165791C; CN1263272A; US6339509B1

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で高変倍化に好適な可変焦点距離レンズ系
を提供すること。【解決手段】物体側より順に、正第１レンズ群Ｇ１と、
正第２レンズ群Ｇ２と、負第３レンズ群Ｇ３とを有し、
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化す
る際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔
が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間
隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動し、開
口絞りＳが第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３との間
に配置され、第２レンズ群Ｇ２は、開口絞りＳに隣接し
て配置され両側のレンズ面が非球面である正レンズを有
し、所定の条件を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変焦点距離レン
ズ系、特に高変倍比に好適な可変焦点距離レンズ系に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型で軽量な携帯性が重視される
レンズシャッター式カメラでは、撮影レンズ系の小型化
や軽量化が図られてきている。そして、レンズシャッタ
ー式カメラでは、ズームレンズを備えたものが主流とな
っている。ズームレンズは焦点距離の変化により撮影者
の意図に合わせた撮影が行えるという長所がある反面、
焦点距離の変化に従ってレンズ全長が大きく変化するの
でカメラ本体の小型化が困難であるという短所を有して
いる。カメラ本体の小型化には撮影レンズ系の小型化が
必須であり、レンズ全長の短縮化とレンズ径の小型化が
重要である。

【０００３】レンズ全長を短縮するためには、光学系を
構成するレンズ群の屈折力を強めることが適切である。
しかし、各レンズ面の屈折力が強まるため、光学性能が
劣化してしまう。また、レンズ径を小型化するために
は、レンズ枚数を削減することが適切である。しかし、
この場合も各レンズ面の屈折力が強まるため、光学性能
が劣化してしまう。

【０００４】また、非球面レンズの加工技術が近年にな
って著しく向上しているので、撮影レンズ系に非球面レ
ンズを積極的に使用することで、より小型化することが
一般的になっている。非球面レンズは、開口絞り近傍に
配置される場合は球面収差を補正する役割を主として果
たし、また、開口絞りから離れて配置される場合は、軸
外収差を補正する役割を果たす。各レンズ面の屈折力が
強まることに起因して発生する光学性能の劣化を、非球
面レンズが有する収差補正機能により抑制することで、
撮影レンズ系の小型化を実現している。

【０００５】非球面レンズは、片側非球面レンズと両側
非球面レンズとに大別される。片側非球面レンズの方が
一般的であるが、両側非球面レンズを可変焦点距離レン
ズ系に導入した例として、例えば、特開平３−１２７０
１２号公報や特開平４−７８８１１号公報に開示された
光学系が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、小型を維持しながらより高性能化や高変倍化を図る
レンズシャッター式カメラ用ズームレンズを開発する場
合などの、高仕様化又はさらなる小型化を図る場合は、
さらにレンズ枚数を削減することや、レンズ屈折力をよ
り一層強くすることが必要となる。このため、非球面レ
ンズを多用することが必要になる。しかし、非球面レン
ズは主として量産性に適したモールド加工により製造さ
れるため、モールド用金型に残存する微小なうねり成分
により高い空間周波数に対しては線形性応答が悪い、即
ち入力に対して出力が変形してしまうという問題を有し
ている。このため、単に非球面レンズの枚数を増やした
のでは効果的に小型化できるとは限られない。従って、
なるべく少ない非球面レンズを効果的に活用することが
重要となる。

【０００７】特開平３−１２７０１２号公報や特開平４
−７８８１１号公報に開示された可変焦点距離レンズ系
は、各非球面レンズが有する収差補正機能が明確でな
く、非球面レンズを導入することによる小型化や高性能
化という効果が充分ではないという問題がある。また、
非球面レンズを多用することで、レンズ製造時に発生す
る偏心等により光学性能を劣化させるため、安定した品
質の製品（光学系）を消費者に提供することができない
という問題もある。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、小型で高変倍化に好適な可変焦点距離レンズ系
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明では、物体側より順に、正屈折
力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力を有する第２
レンズ群Ｇ２と、負屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と
の少なくとも３つのレンズ群を有し、広角端状態から望
遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１
レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大
し、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との
間隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動し、
開口絞りが前記第１レンズ群Ｇ１と前記第３レンズ群Ｇ
３との間に配置され、前記第２レンズ群Ｇ２は、開口絞
りに隣接して配置され両側のレンズ面が非球面である正
レンズを有し、前記開口絞りと前記正レンズとの光軸上
に沿った空気間隔をＤａ、可変焦点距離レンズ系の焦点
距離をｆ、前記開口絞りが存在する空間側の前記正レン
ズのレンズ面の曲率半径をＲａ、前記開口絞りが存在す
る空間とは反対の空間側の前記正レンズのレンズ面の曲
率半径をＲｂ（ただし、Ｒｂ＜０）としたとき、Ｄａ／ｆ＜０．０８（１）０．３＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜０．９５（２）の各条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レン
ズ系を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では、開口絞りと両側非球
面レンズとの配置関係が重要である。一般的に、軸外光
束は光軸に対して所定角度をなして入射するので、開口
絞りの近傍に配置されるレンズを通過する軸外光束は光
軸付近を通過する。逆に、開口絞りから離れて配置され
るレンズを通過する軸外光束は光軸から離れて通過す
る。

【００１１】本発明では、ある程度の厚みを有し、両側
のレンズ面が非球面である非球面レンズを開口絞りの近
傍に配置している。そして、開口絞りが存在する空間側
（開口絞りに近い側）のレンズ面（以下、「第１非球
面」という）は主として球面収差を補正する機能を有
し、開口絞りが存在する空間とは反対側の空間側（開口
絞りに遠い側）のレンズ面（以下、「第２非球面」とい
う）は主として軸外収差を補正する機能を有している。
このように、収差補正機能を２つのレンズ面で分離する
ことにより、少ないレンズ枚数で高変倍化と高性能化と
を両立することができる。

【００１２】また、同じ画角を有する光学系でも、開口
絞りに隣接して配置されるレンズが負レンズの場合と正
レンズの場合とでは、絞りを挟んだ前後の屈折力配置の
関係が変わるため、開口絞りの位置を通過する主光線と
光軸とのなす角度が異なる。この角度は、正レンズに比
較して負レンズの方が小さい。このため、両側非球面レ
ンズが負レンズである場合は、開口絞りから離れたレン
ズ面を通過する軸外光束が光軸から離れないので、収差
補正機能を十分に分離することができない。本発明で
は、両側非球面レンズが正屈折力を有するように構成す
ることで、収差補正機能を充分に分離して、大きな収差
補正効果を得ている。

【００１３】また、非球面レンズの２つのレンズ面がそ
れぞれ異なる収差補正の役割を有することで、片側非球
面レンズを有する光学系に比較して撮影レンズ系をさら
に小型化することができる。

【００１４】また、本発明では、両側非球面レンズの効
果を最大限引き出すために、以下のように構成すること
が望ましい。

【００１５】第１非球面が開口絞り側に対して強い凸面
を向ける場合、光束が強く収斂されるため、第２非球面
を通過する軸外光束が光軸から離れてしまい収差補正機
能の分離が不充分となるので望ましくない。従って、開
口絞りに近い側のレンズ面は屈折力が弱い方が望まし
い。

【００１６】さらに、開口絞りと両側非球面レンズとの
間隔を適切に設定することも重要であり、この間隔が広
がると収差補正機能を十分に分離できなくなってしま
う。広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変
化する際に、開口絞りと両側非球面レンズとの間隔を変
化させることで、レンズ位置状態の変化に伴う軸外収差
の変動をより良好に補正することも可能だが、広角端状
態や望遠端状態で両側非球面レンズが開口絞りから離れ
過ぎると、上述のように収差補正機能の分離が図れなく
なるため、焦点距離に応じて当該間隔を適切に設定する
ことが望ましい。

【００１７】次に、上記両側非球面レンズを導入するに
適した撮影レンズ系について説明する。従来から、レン
ズシャッター式カメラに好適なズームレンズ（可変焦点
距離レンズ系）として、物体側より順に、正レンズ群と
負レンズ群とで構成される正負２群ズームレンズ、又は
物体側より順に、第１正レンズ群と第２正レンズ群と負
レンズ群とで構成される正正負３群ズームレンズ等が知
られている。

【００１８】正負２群ズームレンズは変倍群が負レンズ
群だけであるために、高変倍化が困難である。従って、
本発明にかかる可変焦点距離レンズ系は、物体側から順
に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力を
有する第２レンズ群Ｇ２と、負屈折力を有する第３レン
ズ群Ｇ３とを有する正正負３群ズームレンズに適用する
ことが望ましい。

【００１９】変倍時に発生する軸外収差を良好に補正す
るには、光学系の中央付近に開口絞りを配置するのが最
適であるため、本発明では開口絞りを第１レンズ群Ｇ１
と第３レンズ群Ｇ３との間に配置すること、さらに好ま
しくは第２レンズ群Ｇ２の近傍に配置することが望まし
い。

【００２０】さらに、開口絞りが第２レンズ群Ｇ２の近
傍に配置されてるため、第２レンズ群Ｇ２中に上記両側
非球面レンズを配置することが望ましい。

【００２１】また、本発明においては、広角端状態から
望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レ
ンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が広がり、第２
レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が狭まるよう
にすべてのレンズ群を物体側へ移動させることで、第２
レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の横倍率が増大するよ
うに構成している。この結果、変倍を効率的に行うこと
ができ、より一層の小型化を図ることができる。

【００２２】ここで、第１レンズ群Ｇ１は収斂作用を有
し、広角端状態に比較して望遠端状態で第２レンズ群Ｇ
２との間隔を広げるように物体側へ移動させることで、
特に望遠端状態でのレンズ全長を短縮している。

【００２３】さらに、第２レンズ群Ｇ２は第１レンズ群
Ｇ１で収斂された光束をより収斂させる作用を有し、広
角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する
際に第１レンズ群Ｇ１との第２レンズ群Ｇ２との間隔を
変化させることでレンズ位置状態による軸外収差の変動
を補正している。

【００２４】加えて、第３レンズ群Ｇ３は第１レンズ群
Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とにより形成される被写体像を
拡大する作用を有し、広角端状態から望遠端状態までレ
ンズ位置状態が変化する際に物体側へ移動することで、
拡大率を増大させる変倍作用の役割を担っている。

【００２５】高変倍で高性能の光学系を達成するには、
光学系の中央付近に開口絞りを配置することが肝要であ
り、上述のように本発明では第２レンズ群Ｇ２付近に開
口絞りを配置している。レンズ位置状態が変化する際に
第１レンズ群Ｇ１が第２レンズ群Ｇ２との間隔を、第３
レンズ群Ｇ３が第２レンズ群Ｇ２との間隔を各々大きく
変化させることでレンズ位置状態の変化による軸外収差
の変動を良好に補正している。

【００２６】また、本発明では、上記構成の下で、以下
の条件式（１），（２）、Ｄａ／ｆ＜０．０８（１）０．３＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜０．９５（２）を満足することが望ましい。ここで、Ｄａは前記開口絞
りと前記正レンズとの光軸上に沿った空気間隔、ｆは可
変焦点距離レンズ系の焦点距離、開口絞りに隣接して配
置された両側非球面において、Ｒａは開口絞りに近い側
の第１非球面の曲率半径、Ｒｂは開口絞りから遠い側の
第２非球面の曲率半径（ただし、Ｒｂ＜０）をそれぞれ
表している。

【００２７】条件式（１）は、開口絞りと両側非球面レ
ンズとの光軸上の適切な間隔を規定する条件式である。
条件式（１）の上限値を上回った場合、開口絞りと両側
非球面レンズとの間隔が広がるため、両側非球面レンズ
の収差補正機能が両側のレンズ面で分離できず、両側非
球面レンズの効果を十分生かすことができない。

【００２８】また、条件式（２）は、両側非球面レンズ
の適切な形状を規定する条件式である。条件式（２）の
下限値を下回った場合、第２非球面を通過する軸外光束
が光軸に近づくので収差補正機能を十分に分離すること
ができない。逆に、条件式（２）の上限値を上回った場
合、第１非球面で光束が収斂されないので、第２非球面
による収斂作用が非常に強くなり、微小量だけ偏心して
も著しく光学性能が劣化してしまう。このため、光学系
製造時に安定した光学性能を保証することができず、ま
た、消費者に安価で高品質な製品（光学系）を提供でき
ないので好ましくない。

【００２９】また、本発明ではレンズ位置状態が変化す
る時に、常に条件式（１）を満足することが望ましい。

【００３０】また、本発明では、両側非球面レンズの両
レンズ面で収差補正機能を充分に分離して非球面の効果
をより引き出すには、以下の条件式（３）、０．０３＜Ｄｂ／ｆｗ＜０．１０（３）を満足することが望ましい。ここで、Ｄｂは両側非球面
レンズの光軸に沿った厚み、ｆｗは広角端状態の可変焦
点距離レンズ系の焦点距離をそれぞれ表している。

【００３１】条件式（３）の下限値を下回った場合、上
述の通り、両側非球面レンズの収差補正機能が充分に分
離できず、良好な結像性能が得られない。逆に、条件式
（３）の上限値を上回った場合、レンズ厚が厚くなるの
でレンズの成形・加工時間が長くなり、製造コストが高
くなってしまう。

【００３２】また、本発明においては、少ないレンズ枚
数で高性能化を図るために、第２レンズ群Ｇ２の焦点距
離を適切に設定することが肝要であり、以下の条件式
（４），０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＜０．７（４）を満足することが望ましい。ここで、ｆ２は第２レンズ
群Ｇ２の焦点距離、ｆｔは望遠端状態における可変焦点
距離レンズ系の焦点距離をそれぞれ表している。

【００３３】条件式（４）は第２レンズ群Ｇ２の適切な
焦点距離の範囲を規定する条件式でる。条件式（４）の
下限値を下回った場合、第２レンズ群Ｇ２を構成する負
部分群と正部分群との屈折力が互いに強まるので、レン
ズ製造時に発生する相互偏心によって光学性能が著しく
劣化してしまうため好ましくない。逆に、条件式（４）
の上限値を上回った場合、広角端状態で第３レンズ群Ｇ
３を通過する軸外光束が光軸から離れてしまうので、レ
ンズ系の小型化が充分に図れない。

【００３４】また、本発明においては、第２レンズ群Ｇ
２は物体側から順に負部分群と正部分群とを有し、開口
絞りが負部分群と正部分群との間に設けられ、両側非球
面レンズが正部分群中に配置されるていることが望まし
い。第２レンズ群Ｇ２を負部分群と正部分群とで構成す
ることで広角端状態で発生しやすい正の歪曲収差を良好
に補正することができ、また、充分なバックフォーカス
を確保してレンズ径の小型化を図ることができる。ここ
で、広角端状態でのバックフォーカスが短すぎると、も
っとも像面寄りのレンズ面上に付着したゴミの影がフィ
ルム上に記録されやすいため、画質が低下し、逆にバッ
クフォーカスが長すぎると画角による軸外収差の変動が
良好に補正できない。したがって、充分なバックフォー
カスとは、これら問題が発生しない程度の長さを意味す
る。

【００３５】また、本発明においては、第２レンズ群Ｇ
２を構成する負部分群と正部分群との屈折力を弱めて、
レンズ枚数を減らす事が好ましい。このため、負部分群
は物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた
正レンズとの接合レンズ、正部分群は両凸形状の両側非
球面レンズでそれぞれ構成することが望ましい。

【００３６】また、高性能を維持しながら変倍比を高め
るには、各レンズ群毎に発生する収差量を小さく抑える
ことが肝要であり、特に球面収差の発生を良好に補正す
ることが重要である。そして、本発明においては第１レ
ンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３をそれぞれ１枚の正レン
ズと１枚の負レンズの２枚で構成することが望ましい。

【００３７】さらに、望遠端状態でのレンズ全長を短縮
化するために、第１レンズ群Ｇ１は両凸形状の正レンズ
と物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとの
接合レンズで構成され、また、第３レンズ群Ｇ３は正レ
ンズとその像側に配置され、物体側に凹面を向けたメニ
スカス形状の負レンズとで構成されることが望ましい。

【００３８】加えて、本発明では上記両側非球面レンズ
以外に非球面レンズを配置して、より高性能化やより小
型化を図ることもできる。特に、第３レンズ群Ｇ３中に
配置される正レンズの両側のレンズ面を非球面で構成し
た場合、広角端状態における画角によるコマ収差の変動
を良好に補正できるだけでなく、広角端状態から望遠端
状態までレンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収
差の変動もより良好に補正することができる。本発明に
おいては上記非球面レンズにおいて以下の点に配慮する
ことにより、製造時にも安定した光学性能が得られるよ
うにしている。一般的に非球面は光軸からの高さによっ
て曲率が変化、すなわち屈折力が変化する。この時、非
球面レンズによる収差補正の効果を高めると屈折力の変
化が大きくなるため、レンズをレンズ室に組込む際に若
干でも製造誤差によって偏心が生じると、光学性能が大
きく劣化する傾向となる。このため、両側非球面レンズ
では成形時に両側の各面間で発生する偏心による性能劣
化が大きくなる傾向であった。本発明では、上述の通
り、軸外光束が開口絞り側のレンズ面では光軸付近を通
過し、それと反対側のレンズ面では光軸から離れた位置
を通過することを利用して、開口絞り側のレンズ面は主
として球面収差を補正している。この開口絞り側のレン
ズ面は、レンズ中央から周縁部に向かって緩く曲率変化
し、且つ変曲点を持たない形状、つまり、周縁部に向か
うに従って屈折力が徐々に変化する形状である。同時
に、当該レンズ面とは反対側のレンズ面は、レンズ中央
では曲率変化が少なく、軸上光束が通過する範囲より外
側の周縁部で曲率変化がより大きくなる形状、つまり周
縁部で屈折力がより大きく変化する形状により、軸外収
差を良好に補正した。上述のレンズ構成にすることで、
収差補正機能を２つの面で分離可能となり、それぞれの
面のレンズ中心付近と周縁付近とでの曲率変化（屈折力
変化）を滑らかに、且つなだらかにできる。この結果、
レンズをレンズ室に組込む際に発生する偏心による性能
劣化を抑え、且つ、それぞれの面同士の偏心による性能
劣化を抑えることができる。

【００３９】本発明においては、上述の通り、各レンズ
群で発生する球面収差をそれぞれ単独で補正することで
高変倍化を図っているが、レンズ製造時に各レンズ群毎
に偏心調整を行うことが望ましい。例えば、複数のレン
ズブロックから成るレンズ群の場合は、レンズ室の前後
からレンズを挿入し、該レンズ群によりレチクル像を結
像させる構成とする。かかる構成により、一部のレンズ
を偏心調整してレチクル像が鮮明になる位置で固定する
ことで、偏芯調整を行うことができる。したがって、安
定した光学品質の製品を市場に供給できる。

【００４０】また、本発明の別の観点に従えば、本可変
焦点レンズ系は、物体側より順に、正屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第１補助レンズ群
ＧＡと、正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折
力を有する第２補助レンズ群ＧＢと、負屈折力を有する
第３レンズ群Ｇ３とを有し、広角端状態から望遠端状態
までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１
と第１補助レンズ群ＧＡとの間隔が増大し、第１補助レ
ンズ群ＧＡと第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２
レンズ群Ｇ２と第２補助レンズ群ＧＢとの間隔が増大
し、第２補助レンズ群ＧＢと第３レンズ群Ｇ３との間隔
が減少するように、すべてのレンズ群が物体側へ移動す
る正負正正負５群タイプに適用するのが望ましい。さら
に好ましくは、第１補助レンズ群ＧＡと第２レンズ群Ｇ
２との間に開口絞りを配置して、第２レンズ群Ｇ２を１
枚の両側非球面レンズで構成することが望ましい。

【００４１】このような可動レンズ群が多い光学系はズ
ーム軌道の選択の自由度が増加するので、レンズ位置状
態の変化による軸外収差の変動が補正しやすく、高い変
倍比の光学系に適している。広角端状態では第１レンズ
群Ｇ１と第１補助レンズ群ＧＡとが隣接し、第２レンズ
群Ｇ２と第２補助レンズ群ＧＢとが隣接して、第１補助
レンズ群ＧＡと第２レンズ群Ｇ２、及び第２補助レンズ
群ＧＢと第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げて配置するこ
とにより、光学系全体の屈折力配置を対称型に近づけ
て、正の歪曲収差を良好に補正している。

【００４２】広角端状態から望遠端状態までレンズ位置
状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第１補助レン
ズ群ＧＡとの間隔を広げるように第１レンズ群Ｇ１を物
体側へ移動させることで第１レンズ群Ｇ１による収斂作
用を強めてレンズ全長を短縮している。同時に、第３レ
ンズ群Ｇ３を物体側へ移動させることで、第３レンズ群
Ｇ３を通過する軸外光束の高さが光軸に近づき、レンズ
位置状態の変化による軸外収差の変動を抑えている。

【００４３】また、本発明においては、レンズ位置状態
が変化する際に、第１補助レンズ群ＧＡと第２補助レン
ズ群ＧＢとを一体的に移動させることが望ましい。多群
構成のズームレンズでは移動群の数が増えるので、各レ
ンズ群の停止誤差による像面位置の変動が起こりやす
く、また鏡筒構造も複雑化してしまう。本発明では、複
数のレンズ群を一体的に移動させることで、鏡筒構造を
簡略化できる。

【００４４】また、本発明では、近距離合焦時に第２レ
ンズ群Ｇ２のみが像側へ移動し、以下の条件式（５）、１／｛（１／βT）−β2T｝²＜０．３（５）を満足することが望ましい。ここで、βＴは望遠端状態
における可変焦点距離レンズ系の横倍率、β２Ｔは望遠
端状態における第２レンズ群Ｇ２の横倍率をそれぞれ表
している。

【００４５】条件式（５）は第２レンズ群Ｇ２の適切な
横倍率の範囲を規定している。さらに、近距離合焦時に
第２レンズ群Ｇ２だけを移動させることで、広角端状態
から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第
２レンズ群Ｇ２がレンズ群ＧＡに近づくように移動し、
近距離合焦時に第２レンズ群Ｇ２がレンズ群ＧＢに近づ
くように移動するので、スペースの有効活用を図ること
ができる。

【００４６】また、本発明では、以下の条件式（６）、１．４＜（β2W／β2T）／Ｚ＜３．０（６）を満足することが望ましい。ここで、β2Wは広角端状態
における第２レンズ群Ｇ２の横倍率、Ｚはズーム比（ｆ
ｔ／ｆｗ）をそれぞれ表している。

【００４７】条件式（６）は第２レンズ群Ｇ２の広角端
状態と望遠端状態との横倍率の適切な比を規定してい
る。条件式（６）を満足することで、広角端状態に比べ
て望遠端状態で近距離合焦時の移動量が大きくなり、近
距離合焦状態で第２レンズ群Ｇ２とレンズ群ＧＢとの間
隔がほぼ一定となるため、さらに省スペース化を図るこ
とができる。

【００４８】また、本発明においては、レンズの材料と
してプラスチック材料を使用することにより、軽量化や
低コスト化を図ることもできる。プラスチック材料はガ
ラス材料に比べて低温での成型が可能で加工が行いやす
く、低コスト化に適している。また、ズームレンズを保
持する鏡筒がプラスチック材料で作られている場合に
は、温度の変化によって鏡筒の長さが変化するため、プ
ラスチック材料で成形されたレンズを用いることで、温
度の変化による鏡筒の長さの変化に伴う像面位置の変動
を緩和させることもできる。

【００４９】本発明では、第３レンズ群Ｇ３中に配置さ
れる正レンズをプラスチック材料とした場合に、低コス
ト化と高性能化が同時に達成できるので、もっとも好ま
しい。これは、ガラス非球面レンズに比べてプラスチッ
ク非球面レンズの方が軽量であり、且つ低コスト化が図
ることができ、望遠端状態において光束の通過する範囲
がレンズ径に比べて小さいため、面精度が極めて高い状
態でなくても、所定の光学性能を得ることができるから
である。

【００５０】以下に説明する本発明にかかる各数値実施
例では、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３に非球
面レンズをそれぞれ配置している。第２レンズ群Ｇ２に
非球面レンズを配置することにより、第２レンズ群Ｇ２
単独で発生する負の球面収差を極めて良好に補正し、レ
ンズ位置状態の変化に伴って発生する軸上収差の変動を
良好に補正できる。また、第３レンズ群Ｇ３に非球面レ
ンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態
までレンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の
変動を良好に補正できる。

【００５１】また、以下の各数値実施例は３つの可動レ
ンズ群で構成されるが、各レンズ群の間や隣接した像側
や物体側に他のレンズ群を付加することも容易である。

【００５２】また、本発明は、撮影を行う際に高変倍ズ
ームレンズで発生しがちな手ブレ等が原因の像ブレを防
ぐ防震光学系とすることもできる。このために、レンズ
系にブレを検出するブレ検出系と駆動手段とを組み合わ
せ、レンズ系を構成するレンズ群のうち、１つのレンズ
群の全体か、又はその一部を偏心レンズ群として偏心で
きるように構成する。そして、ブレ検出系によりブレを
検出し、駆動手段により該ブレを補正するように偏心レ
ンズ群を偏心させ像をシフトさせて、像ブレを補正す
る。かかる構成により、高変倍ズームレンズ（可変焦点
距離レンズ）において、像ブレを防止できる防振光学系
とすることができる。

【００５３】

【実施例】以下に、本発明による数値実施例について説
明する。（第１実施例）図１は、本発明の第１実施例にかかる可
変焦点距離レンズ系の屈折力配分を示す図である。図
中、ＷＩＤＥは広角端状、ＴＥＬＥは望遠端状態をそれ
ぞれ表している。物体側より順に、正屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と、正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２
と、負屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを有する３つのレン
ズ群で構成され、広角端状態より望遠端状態まで焦点距
離が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ
２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群
Ｇ３との間隔が減少するように、すべてのレンズ群が物
体側へ移動する。

【００５４】図２は、第１実施例にかかる可変焦点距離
レンズ系のレンズ構成を示す図である。第１レンズ群Ｇ
１は物体側から順に両凸レンズと物体側に凹面を向けた
メニスカス形状の負レンズとからなる接合レンズＬ１で
構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側より順に、負屈折
力の両凹レンズと両凸形状の正レンズとからなる接合レ
ンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２とで構成され、
第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に、両凸形状の正レン
ズＬ３１と物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レ
ンズＬ３２とで構成されている。開口絞りＳはレンズ成
分Ｌ２１とＬ２２との間に配置され、レンズ位置状態が
変化する際に、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
本実施例ではレンズ成分Ｌ２１が負部分群、レンズ成分
Ｌ２２が正部分群を形成する。

【００５５】以下の表１に、本実施例にかかる可変焦点
距離レンズ系の諸元の値を掲げる。表においてｆは焦点
距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角をそれぞれ表
し、屈折率はｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。長
さの単位はｍｍである。また、非球面は次式で表され
る。

【００５６】ｘ＝ｃｙ²／｛１＋（１−κｃ²ｙ²）^1/2｝
＋Ｃ４ｙ⁴＋Ｃ６ｙ⁶＋…ここで、ｙは光軸からの高さ、
ｘはサグ量、ｃは曲率、κは円錐定数、Ｃ４，Ｃ６，…
は非球面係数をそれぞれ表している。なお、以下全ての
実施例の諸元値、非球面式において、第１実施例と同様
の符号を用いる。

【００５７】

【表１】ｆ 39.90 〜 78.73 〜 142.50 ＦNO 5.90 〜 9.34 〜 12.01 ２ω 55.30 〜 29.99 〜 18.88゜面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 32.8698 3.10 1.49700 81.61 2 -40.0414 0.80 1.64769 33.84 3 -93.7341 (D3) 1.0 4 -17.0426 0.80 1.83481 42.72 5 92.8430 3.00 1.56732 42.85 6 -25.6159 5.00 1.0 7 0.0000 1.00 1.0 (開口絞り) 8 38.6993 2.15 1.51450 63.05 9 -18.4256 (D9) 1.0 10 1263.7879 2.50 1.68893 31.16 11 -38.0314 4.00 1.0 12 -11.8899 1.00 1.81550 44.54 13 -1902.7573 (Bf) 1.0 第８面、第９面、第１０面、第１１面は非球面であり、
各係数は以下の通りである。（第８面） κ＝ 2.5351 Ｃ4 ＝+3.3673×10^-5 Ｃ6 ＝+1.2901×10^-6 Ｃ8 ＝-4.2454×10^-8 Ｃ10＝+8.5829×10^-10 （第９面） κ＝-0.0338 Ｃ4 ＝+4.9416×10^-5 Ｃ6 ＝+1.8617×10^-6 Ｃ8 ＝-7.7015×10^-8 Ｃ10＝+1.5279×10^-9 （第１０面） κ＝11.0000 Ｃ4 ＝+1.9481×10^-5 Ｃ6 ＝+1.1381×10^-6 Ｃ8 ＝-2.1373×10^-8 Ｃ10＝+1.0299×10^-10 （第１１面） κ＝ 1.1282 Ｃ4 ＝-3.8424×10^-5 Ｃ6 ＝+1.2406×10^-6 Ｃ8 ＝-2.3479×10^-8 Ｃ10＝+8.1913×10^-11 （可変間隔表）ｆ 39.9000 78.7326 142.5033 D3 1.3000 6.5074 14.8317 D9 15.7443 6.9569 0.8000 Bf 10.2586 36.6780 71.0200 (条件式対応値) （１）Ｄａ／ｆ＝０．００７〜０．０２５（２）（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＝０．３５５（３）Ｄｂ／ｆｗ＝０．０５４（４）ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＝０．５０６

【００５８】図３乃至図５は本発明の第１実施例の無限
遠合焦状態での諸収差図を示し、図３は、広角端状態
（ｆ＝39.90）、図４は中間焦点距離状態（ｆ＝78.7
3）、図５は望遠端状態（ｆ＝142.50）における諸収差
をそれぞれ示す図である。球面収差図中の実線は球面収
差、点線はサイン・コンディション（正弦条件）、Ｙは
像高を表している。非点収差図中の実線はサジタル像
面、破線はメリディオナル像面、ｄはｄ線（λ＝５８
７．５６ｎｍ）に対する収差をそれぞれ表している。ま
た、コマ収差図は、像高Ｙ＝0，5.4，10.8，15.1，21.6
でのコマ収差を表し、Ａは画角を表している。なお、以
下全ての実施例の収差図において、第１実施例と同様の
符号を用いる。各収差図から明らかなように、本実施例
は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有してい
ることがわかる。

【００５９】（第２実施例）図６は、本発明の第２実施
例にかかる可変焦点距離レンズ系の屈折力配分を示す図
である。物体側より順に、正屈折力を有する第１レンズ
群Ｇ１と、正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負屈
折力を有する第３レンズ群Ｇ３との３つのレンズ群で構
成され、広角端状態（ＷＩＤＥ）より望遠端状態（ＴＥ
ＬＥ）まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１
と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ
２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少するように、すべ
てのレンズ群が物体側へ移動する。

【００６０】図７は、本発明の第２実施例にかかる可変
焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図である。第１レ
ンズ群Ｇ１は物体側から順に両凸レンズと物体側に凹面
を向けたメニスカス形状の負レンズとからなる接合レン
ズＬ１で構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側より順
に、負屈折力の両凹レンズと両凸形状の正レンズとから
なる接合レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と
で構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に、両凸
形状の正レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けたメニス
カス形状の負レンズＬ３２とで構成される。開口絞りＳ
はレンズ成分Ｌ２１とＬ２２との間に配置され、レンズ
位置状態が変化する際に、第２レンズ群Ｇ２と一体的に
移動する。本実施例ではレンズ成分Ｌ２１が負部分群、
レンズ成分Ｌ２２が正部分群を形成する。

【００６１】以下の表２に、第２実施例にかかる可変焦
点距離レンズ系の諸元の値を掲げる。

【００６２】

【表２】ｆ 39.90 〜 74.12 〜 129.00 ＦNO 5.23 〜 8.63 〜 12.00 ２ω 55.26 〜 31.47 〜 18.57゜面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 26.4241 3.20 1.49700 81.61 2 -41.4416 0.80 1.69895 30.05 3 -90.8209 (D3) 1.0 4 -16.1776 0.80 1.83481 42.72 5 37.1694 3.00 1.59551 39.23 6 -30.1045 3.25 1.0 7 0.0000 1.00 1.0 (開口絞り) 8 35.0282 2.10 1.51450 63.05 9 -16.2556 (D9) 1. 0 10 -202.7946 2.40 1.68893 31.16 11 -33.8494 3.85 1.0 12 -11.4234 1.00 1.80400 46.58 13 -187.8519 (Bf) 1.0 第８面、第９面、第１０面、第１１面は非球面であり、
各係数は以下の通りである。（第８面） κ＝+6.6429 Ｃ4 ＝+4.3684×10^-5 Ｃ6 ＝+3.8891×10^-6 Ｃ8 ＝-1.4583×10^-7 Ｃ10＝+5.0827×10^-9 （第９面） κ＝-1.2589 Ｃ4 ＝+3.5316×10^-5 Ｃ6 ＝+4.7201×10^-6 Ｃ8 ＝-1.9727×10^-7 Ｃ10＝+6.3548×10^-9 （第１０面） κ＝-9.0000 Ｃ4 ＝+3.2681×10^-5 Ｃ6 ＝+1.1056×10^-6 Ｃ8 ＝-2.2126×10^-8 Ｃ10＝+1.2038×10^-10 （第１１面） κ＝ 0.6596 Ｃ4 ＝-2.8972×10^-5 Ｃ6 ＝+1.2400×10^-6 Ｃ8 ＝-2.5194×10^-8 Ｃ10＝+9.8036×10^-11 （可変間隔表）ｆ 39.9000 74.1201 129.0071 D3 1.3000 5.5248 12.2785 D9 15.4437 7.2327 1.0000 Bf 10.4618 34.2273 65.33252 (条件式対応値) （１）Ｄａ／ｆ＝０．００８〜０．０２５（２）（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＝０．３６６（３）Ｄｂ／ｆｗ＝０．０５３（４）ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＝０．５７０

【００６３】図８乃至図１０は本発明の第２実施例の無
限遠合焦状態での諸収差図を示し、図８は、広角端状態
（ｆ＝39.90）、図９は中間焦点距離状態（ｆ＝74.1
2）、図１０は望遠端状態（ｆ＝129.00）における諸収
差をそれぞれ示す図である。各収差図から明らかなよう
に、本実施例は諸収差が良好に補正され、優れた結像性
能を有していることがわかる。

【００６４】（第３実施例）図１１は、本発明の第３実
施例にかかる可変焦点距離レンズ系の屈折力配分を示す
図である。物体側より順に、正屈折力を有する第１レン
ズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第１補助レンズ群ＧＡ
と、正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を
有する第２補助レンズ群ＧＢと、負屈折力を有する第３
レンズ群Ｇ３とにより構成され、広角端状態から望遠端
状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群
Ｇ１と第１補助レンズ群ＧＡとの間隔が増大し、第１補
助レンズ群ＧＡと第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、
第２レンズ群Ｇ２と第２補助レンズ群ＧＢとの間隔が増
大し、第２補助レンズ群ＧＢと第３レンズ群Ｇ３との間
隔が減少するように、すべてのレンズ群が物体側へ移動
する。また、第１補助レンズ群ＧＡと第２補助レンズ群
ＧＢとは一体的に移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２レン
ズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レ
ンズ群Ｇ３との間隔は減少する。

【００６５】図１２は、本発明の第３実施例にかかる可
変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図である。第１
レンズ群Ｇ１は物体側から順に両凸レンズと物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズとからなる接合正レンズ
Ｌ１で構成され、第１補助レンズ群ＧＡは物体側より順
に、両凹レンズＬＡ１と物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズＬＡ２とで構成され、第２レンズ群Ｇ２は像
側に凸面を向けた正レンズＬ２で構成され、第２補助レ
ンズ群ＧＢは両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとからなる接合正レンズＬＢで構成され、
第３レンズ群Ｇ３は像側に凸面を向けた正レンズＬ３１
と物体側に凹面を向けた負レンズＬ３２とで構成され、
第２レンズ群Ｇ２の物体側に開口絞りＳが配置されてい
る。

【００６６】以下の表３に、第３実施例にかかる可変焦
点距離レンズ系の諸元の値を掲げる。

【００６７】

【表３】ｆ 26.25 〜 55.00 〜 95.00 ＦNO 5.86 〜 9.05 〜 12.00 ２ω 67.14 〜 33.68 〜 20.03゜面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 26.0340 2.70 1.49700 81.61 2 -32.5241 0.80 1.64769 33.84 3 -56.2360 (D3) 1.0 4 -18.8687 0.80 1.83481 42.72 5 9.0909 0.90 1.0 6 10.3955 1.65 1.76182 26.55 7 91.9289 (D7) 1.0 8 0.0000 0.20 1.0 （開口絞り） 9 334.3465 1.40 1.58913 61.24 10 -19.2000 (D10) 1.0 11 39.8501 2.35 1.54072 47.18 12 -6.2520 0.80 1.84666 23.83 13 -10.7425 (D13) 1.0 14 -59.6482 2.20 1.68893 31.16 15 -21.2524 3.70 1.0 16 -8.7546 1.00 1.77250 49.61 17 -120.7717 (Bf) 1.0 第９面、第１０面、第１4面は非球面であり、各係数は
以下の通りである。 (第９面) κ＝-2.2024 Ｃ4 ＝-3.1770×10^-4 Ｃ6 ＝+2.8515×10^-5 Ｃ8 ＝-3.1754×10^-6 Ｃ10＝+9.0472×10^-8 (第１０面) κ＝+1.3792 Ｃ4 ＝-2.9190×10^-4 Ｃ6 ＝+2.7696×10^-5 Ｃ8 ＝-3.1132×10^-6 Ｃ10＝+8.9816×10^-8 (第１４面) κ＝-8.5254 Ｃ4 ＝+8.1870×10^-5 Ｃ6 ＝+3.7366×10^-7 Ｃ8 ＝-2.1827×10^-9 Ｃ10＝+2.1008×10^-10 （可変間隔表）ｆ 26.2500 55.0000 95.0000 D3 0.8000 7.3816 11.7074 D7 2.3248 1.6134 0.5000 D10 3.3752 4.0866 5.2000 D13 10.6592 3.9551 0.6000 Bf 7.8938 27.0626 48.4925 (条件式対応値) （１）Ｄａ／ｆ＝０．００２〜０．００８（２）（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＝０．８９１（３）Ｄｂ／ｆｗ＝０．０５３（５）１／｛（１／βT）−β2T｝²＝０．０３９（６）（β2W／β2T）／Ｚ＝２．４３９

【００６８】図１３乃至図１５は本発明の第３実施例の
無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１３は広角端状
態（ｆ＝26.25）、図１４は中間焦点距離状態（ｆ＝55.
00）、図１５は望遠端状態（ｆ＝95.00）における諸収
差をそれぞれ示す図である。各収差図から明らかなよう
に、本実施例は諸収差が良好に補正され、優れた結像性
能を有していることがわかる。

【００６９】表４乃至表７は本発明にかかる開口絞りに
隣接して配置された両側非球面の形状を示す数値表であ
る。表において、Ｈは光軸からの高さ（単位：mm）、Ｓ
ＡＧはサグ量（面頂点を通り光軸に垂直な面からレンズ
面迄の光軸に平行な方向の偏差）（単位：mm）、Ｄは基
準球面のサグ量に対する非球面のサグ量の偏差（単位：
mm）をそれぞれ表している。ここで、Ｄ＝ＳＡＧ（非球面）−ＳＡＧ（球面）の関係が成立する。表４は第１実施例の開口絞りに近い
側の面（Ｒｆ面という）の非球面形状を示し、表５は第
１実施例の開口絞りから遠い側の面（Ｒｒ面という）の
非球面形状を示している。また、表６は第２実施例の開
口絞りに近い側の面（Ｒｆ面という）の非球面形状を示
し、表７は第２実施例の開口絞りから遠い側の面（Ｒｒ
面という）の非球面形状を示している。

【００７０】

【表４】

【００７１】

【表５】

【００７２】

【表６】

【００７３】

【表７】

【００７４】さらに、図１６は開口絞りＳに隣接する両
側非球面の概略形状を示している。図において、ＯＡは
光軸、ＩＭは像側を示し、開口絞り側のＲｆ面と開口絞
りと反対側のＲｒ面とにおいて、破線は基準球面Ｒｆ
Ｓ、ＲｒＳを、実線は非球面ＲｆＡ、ＲｒＡをそれぞれ
示している。図１７は、表４及び表５に掲げた第１実施
例のＲｆ面、Ｒｒ面の前記Ｈ値とＤ値との関係を示した
図である。上述のように、Ｒｒ面の方が周縁部の方でよ
り多く屈折力が変化している。すなわち、周縁部の方
（Ｈ値が大きい方）でＤ値はＲｒ面の方がＲｆ面より大
きくなっていることがわかる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少ないレンズ構成枚数であり、小型で高変倍比の可変焦
点距離レンズ系を得ることができる。また、非球面を適
切に用いることで、レンズ径の小型化や望遠端状態での
レンズ全長の短縮化を同時に達成しているが、非球面を
さらに用いることで高変倍化や大口径化を図ったり、又
はレンズ系の小型化が図れることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる可変焦点距離レン
ズ系の屈折力配置を示す図である。

【図２】第１実施例にかかる可変焦点距離レンズ系の構
成を示す断面図である。

【図３】第１実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が無
限遠合焦状態にあるときの広角端状態の諸収差を示す図
である。

【図４】第１実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が無
限遠合焦状態にあるときの中間焦点距離状態の諸収差を
示す図である。

【図５】第１実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が無
限遠合焦状態にあるときの望遠端状態の諸収差を示す図
である。

【図６】本発明の第２実施例にかかる可変焦点距離レン
ズ系の屈折力配置を示す図である。

【図７】第２実施例にかかる可変焦点距離レンズ系の構
成を示す断面図である。

【図８】第２実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が無
限遠合焦状態にあるときの広角端状態の諸収差を示す図
である。

【図９】第２実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が無
限遠合焦状態にあるときの中間焦点距離状態の諸収差を
示す図である。

【図１０】第２実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が
無限遠合焦状態にあるときの望遠端状態の諸収差を示す
図である。

【図１１】本発明の第３実施例にかかる変可焦点距離レ
ンズ系の屈折力配置を示す図である。

【図１２】第３実施例にかかる可変焦点距離レンズ系の
構成を示す断面図である。

【図１３】第３実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が
無限遠合焦状態にあるときの広角端状態の諸収差を示す
図である。

【図１４】第３実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が
無限遠合焦状態にあるときの中間焦点距離状態の諸収差
を示す図である。

【図１５】第３実施例にかかる可変焦点距離レンズ系が
無限遠合焦状態にあるときの望遠端状態の諸収差を示す
図である。

【図１６】開口絞りに隣接する両側非球面の概略形状を
示す図である。

【図１７】第１実施例において開口絞りに隣接する両側
非球面の形状を基準球面からの差として示す図である。

【符号の説明】

Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群Ｇ３第３レンズ群ＧＡ第１補助レンズ群ＧＢ第２補助レンズ群Ｓ開口絞り

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月１０日（２０００．４．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、正屈折力を有する第１
レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群と、負屈折
力を有する第３レンズ群との少なくとも３つのレンズ群
を有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化す
る際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間
隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動し、開
口絞りが前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間に
配置され、前記第２レンズ群は、開口絞りに隣接して配置され両側
のレンズ面が非球面である正レンズを有し、前記開口絞りと前記正レンズとの光軸上に沿った空気間
隔をＤａ、可変焦点距離レンズ系の焦点距離をｆ、前記開口絞りが存在する空間側の前記正レンズのレンズ
面の曲率半径をＲａ、前記開口絞りが存在する空間とは反対の空間側の前記正
レンズのレンズ面の曲率半径をＲｂ（ただし、Ｒｂ＜
０）としたとき、Ｄａ／ｆ＜０．０８（１）０．３＜（Ｒａ＋Ｒｂ）／（Ｒａ−Ｒｂ）＜０．９５（２）の各条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レン
ズ系。
【請求項２】広角端状態から望遠端状態までレンズ位
置状態が変化する際に、常に上記条件式（１）を満足す
ることを特徴とする請求項１記載の可変焦点距離レンズ
系。
【請求項３】前記正レンズの光軸に沿った厚みをＤ
ｂ、広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距
離をｆｗとしたとき、０．０３＜Ｄｂ／ｆｗ＜０．１０（３）の条件を満足することを特徴とする請求項２記載の可変
焦点距離レンズ系。
【請求項４】前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距
離をｆｔとしたとき、０．４＜ｆ２／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＜０．７（４）の条件を満足することを特徴とする請求項３記載の可変
焦点距離レンズ系。
【請求項５】前記第２レンズ群は負部分群と正部分群
とを含み、前記開口絞りは該負部分群と該正部分群との間に設けら
れ、上記正レンズは前記正部分群中に配置され、前記負部分群は物体側に凹面を向けた負屈折力のレンズ
をもっとも物体側に有することを特徴とする請求項４記
載の可変焦点距離レンズ系。
【請求項６】前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と
の間に配置され負屈折力を有する第１補助レンズ群と、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置され
正屈折力を有する第２補助レンズ群とをさらに有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化す
る際に、前記第１レンズ群と前記第１補助レンズ群との
間隔が増大し、前記第１補助レンズ群と前記第２レンズ
群との間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第２補助
レンズ群との間隔が増大し、前記第２補助レンズ群と前
記第３レンズ群との間隔が減少するように各レンズ群が
物体側に移動し、前記開口絞りは前記第１補助レンズ群と第２レンズ群と
の間に設けられていることを特徴とする請求項３記載の
可変焦点距離レンズ系。
【請求項７】広角端状態から望遠端状態までレンズ位
置状態が変化する際に、前記第１補助レンズ群と前記第
２補助レンズ群とが一体的に移動することを特徴とする
請求項６記載の可変焦点距離レンズ系。
【請求項８】近距離合焦時に前記第２レンズ群のみが
像側へ移動し、望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の横倍率
をβT、望遠端状態における前記第２レンズ群の横倍率をβ2Tと
したとき、１／｛（１／βT）−β2T｝²＜０．３（５）の条件を満足することを特徴とする請求項７記載の可変
焦点距離レンズ系。
【請求項９】広角端状態における第２レンズ群の横倍
率をβ2W、ｆｔをｆｗで除したズーム比をＺとしたとき、１．４＜（β2W／β2T）／Ｚ＜３．０（６）の条件を満足することを特徴とする請求項８記載の可変
焦点距離レンズ系。
【請求項１０】物体側より順に、正屈折力を有する第
１レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群と、負屈
折力を有する第３レンズ群との少なくとも３つのレンズ
群を有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化す
る際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間
隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動し、開
口絞りが前記第１レンズ群と前記第３レンズ群との間に
配置され、前記第２レンズ群は、前記開口絞りに隣接して配置され
両側のレンズ面が非球面である正レンズを有し、前記正レンズは、前記開口絞りの像側に隣接して配置さ
れていることを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
【請求項１１】前記正レンズの、前記開口絞りが存在す
る空間側のレンズ面は、変曲点を持たず、レンズ中央か
ら周縁部に向かって徐々に屈折力が変化し、前記開口絞
りが存在する空間とは反対の空間側のレンズ面と反対側
のレンズ面は、軸上光束が通過する範囲より外側の周縁
部の方でより多く屈折力が変化するように構成されてい
ることを特徴とする請求項１０記載の可変焦点距離レン
ズ系。