JP2001166206A

JP2001166206A - ズームレンズ及び該レンズを備える撮影装置

Info

Publication number: JP2001166206A
Application number: JP34903899A
Authority: JP
Inventors: Haruo Sato; 治夫佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2001-06-22
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JP4505910B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は最大画角が１１０°を越える様な超広
角を含みＦナンバーがＦ２．８程度の大口径比を有する
高性能な超広角２群ズームレンズを提供すること。【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２
によって構成され、該第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群
Ｇ２との空気間隔を変化させることにより変倍するズー
ムレンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は物体側から
非球面を像側の面に設けた負レンズＬ１と、非球面を凹
面に設けた負レンズＬ２とを有し、更に少なくとも負レ
ンズを含む複数枚のレンズからなるレンズ群を有し、最
も像側に正のレンズ成分Ｌｅ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、負先行型ズームレ
ンズ、特に大画角を有する大口径広角ズームレンズに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、負・正群から始まる所謂広角
ズームレンズは、多数提案されているが、最大画角１１
０°を越える超広角の領域をカバーする超広角ズームレ
ンズの提案は数少ない。例えば、特開平４−２７５５１
５号公報には最大画角１１２．７°を有し、Ｆ２．８程
度の口径を有する負・負・正３群構成の超広角ズームレ
ンズが提案されている。また、本願発明と同一出願人に
よる特開平１０−３２５９２３号公報には、最大画角１
１８°を有し、Ｆ２．９程度の口径を有する負・正・負
・正の４群構成の超広角ズームレンズが開示されてい
る。

【０００３】また、本願発明と同一出願人による特開平
９−１７１１３９号公報、及び特開平９−１７１１４０
号公報には最大画角１０７°、最大口径がＦ４程度の負
・正２群構成の超広角ズームレンズが開示されている。

【０００４】しかしながら、最大画角１１０°を越える
超広角の領域をカバーし、大口径を有するズームレンズ
を、非常に単純な負・正２構成のズームレンズで実現し
た光学系は提案されていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−２７５５１
５号公報に開示されたズームレンズにおいては、負の第
１群中の凸レンズに非球面を１面設けて広角側の歪曲を
中心に収差補正を行なっている。一般に、特に最大画角
１００°を越える超広角レンズおよび超広角ズームレン
ズの場合、より物体側に存在する正レンズは歪曲収差の
絶対量は減少させても画角の差による歪曲収差の変化量
（傾きまたは微分値に相当）を増加させる傾向がある。
また、同様のことが、倍率色収差や非点収差についても
言える。したがって、収差補正的見地からも好ましくな
く、歪曲収差をはじめとする諸収差の補正状態も満足で
きるものではない。また、レンズを製造する見地からも
製造精度が厳しくなるので好ましくない。また、より物
体側に位置する凸レンズは同様に巨大化を招き、前玉径
が巨大化してしまいズームレンズ全系の小型化、小径化
に反するので好ましくない。

【０００６】また、該ズームレンズは負・負・正の３群
ズームレンズであり、高コストな上、大型であり、製造
上の難易度が高い。しかも性能的には今だ実用の域に達
していない。したがって、より大画角化、小型化、高性
能化が望まれていた。

【０００７】また、特開平１０−３２５９２３号公報に
は、最大画角１１８°を有し、第１レンズに非球面を設
けて収差補正を行なっている。しかし、負・正・負・正
４群ズームレンズで高コストな上、大型であり、製造上
の難易度が高かった。さらに、現在の非球面加工技術で
は、第１非球面レンズは、切削研磨方式及びガラスモー
ルド方式の何れの方式でも量産が困難であった。したが
って、より小型、高性能で製造可能であり、製造容易な
超広角大口径ズームレンズの実現が望まれていた。

【０００８】また、特開平９−１７１１３９号公報及び
特開平９−１７１１４０号公報に開示されているズーム
レンズにおいては、比較的小型で構成の簡単な２群構成
で超広角なズームレンズが提案されている。しかし、前
記公報同様に第１非球面凹レンズが切削研磨方式及びガ
ラスモールド方式の何れの方式でも量産が困難であっ
た。また、口径がＦ４程度と暗く、画角も１１０゜を越
えるものではなかった。したがって、更なる大口径化、
大画角化、小型化、高性能化した製造容易な超広角大口
径ズームレンズの実現が望まれていた。

【０００９】本発明は上記諸問題にかんがみてなされた
ものであり、最大画角が１１０°を越える様な超広角を
含み、ＦナンバーがＦ２．８程度の大口径比を有する高
性能な超広角２群ズームレンズ及び該レンズを備える撮
影装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、物体側から順に、負の屈折力を有する
第１レンズ群Ｇ１と正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
２とによって構成され、該第１レンズ群Ｇ１と第２レン
ズ群Ｇ２との空気間隔を変化させることにより変倍する
ズームレンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体
側から順に、非球面を像側の面に設けた負レンズＬ１
と、非球面を凹面に設けた負レンズＬ２と、少なくとも
負レンズを含む複数枚のレンズからなるレンズ群と、さ
らに最も像側に正のレンズ成分Ｌｅとを有し、前記第１
レンズ群Ｇ１の無限遠合焦時の焦点距離をｆ１、前記ズ
ームレンズ全系の広角端状態の焦点距離をｆｗ、前記ズ
ームレンズ全系の望遠端状態の焦点距離をｆｔとそれぞ
れしたとき、（１）０．８ ≦ ｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2
≦ ２の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供
する。

【００１１】また、本発明は、前記第２レンズ群Ｇ２
は、物体側から順に、正レンズ群Ｌ２１と、負レンズ群
Ｌ２２と、正レンズ群Ｌ２３とを有し、該正レンズ群Ｌ
２１は少なくとも２枚の正レンズ成分を有し、該負レン
ズ群Ｌ２２は少なくとも１枚の厚レンズを有し、前記第
２レンズ群Ｇ２の無限遠合焦時の焦点距離をｆ２、前記
ズームレンズ全系の広角端状態の焦点距離をｆｗとそれ
ぞれしたとき、（２）２．９ ≦ ｆ２／ｆｗ ≦ ５の条件を満足することが望ましい。

【００１２】また、本発明は、前記第１レンズ群Ｇ１中
の非球面を像側の面に設けた前記負レンズＬ１と、非球
面を凹面に設けた前記負レンズＬ２との合成の焦点距離
をｆｎ、前記ズームレンズ全系の広角端状態の焦点距離
をｆｗとそれぞれしたとき、（３）１．４ ≦ ｜ｆｎ｜／ｆｗ ≦ ２．５の条件を満足することが望ましい。

【００１３】また、本発明では、前記第１レンズ群Ｇ１
中の非球面を像側の面に設けた前記負レンズＬ１は樹脂
材料で形成される部分とガラス材料で形成される部分と
からなる複合型非球面であり、前記樹脂部分における前
記負レンズＬ１の最大有効径位置の樹脂厚をΔＳ₁₀、前
記負レンズＬ１の最大有効径を１００％としたときの５
０％位置における樹脂厚をΔＳ₅とそれぞれしたとき、（４）０．２＜ ΔＳ₁₀ ／ ΔＳ₅ ＜１０の条件を満足することが望ましい。

【００１４】また、本発明は、請求項１乃至５の何れか
一項に記載のズームレンズを備えることを特徴とする撮
影装置を提供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明にかかるズームレンズの基
本的な構成を説明する。本発明は、基本的に負・正２群
を有するズームレンズタイプの超広角化、高変倍化、小
型化を実現し、かつ高性能で比較的口径の大きいズーム
レンズを実現したことを最大の特徴としている。特に特
徴的なことは、このクラスとしては非常に画角が大き
く、かつ口径が比較的大きい光学系であること、諸収
差、特に歪曲収差、コマフレアー、望遠側の球面収差等
が非常に良好に補正されていること、さらに、光学系が
負と正との２群ズームレンズで実現されていることであ
る。

【００１６】負・正の２群構成ズームレンズの場合、負
・負・正３群や負・正・負・正４群ズームレンズに比較
して収差補正上不利な点が有るが、明らかに小型化、小
径化が可能である。まして、本発明のような他に例を見
ない無いほどの大画角を有し、かつ大口径化されたズー
ムレンズの場合、複雑な多群ズームタイプを採用すると
巨大化する事は必須であり、光学系中に導入された非球
面レンズも製造不可能になってしまう。本発明では、こ
の小型化と、可能な限りレンズを容易に製造するため
に、負の第１レンズ群の物体側に２枚の非球面レンズを
設置し、それぞれ凹面側の面に非球面を導入すること
で、歪曲収差、像面湾曲、下方コマ収差、望遠端状態の
球面収差の補正を行っている。

【００１７】非球面を凸面に導入する場合に比較して、
非球面を凹面に導入する場合、適切な収差補正、特に歪
曲、望遠側の球面収差の補正に有利である。また、該非
球面は奇数次項、高次項、κを使用した非球面であるこ
とが好ましい。さらに、非球面の収差補正効果と同様
に、第１レンズ群のパワー配置が高性能化と小型化、小
径化の重要な要素となる。本発明の様な今までに無いほ
どの大画角を有し、かつ大口径化されたズームレンズの
場合、特に軸外収差の補正と、第１レンズ群中の比較的
物体側のレンズの径の小径化、ひいては非球面レンズの
小径化を決めるための重要な条件である。

【００１８】以下に本発明の条件式について説明する。

【００１９】条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１のパワ
ーに関する条件である。この条件値が１の時に広角端状
態と望遠端状態との全長変化が等しくなり、丁度ズーム
域の中央の焦点距離で第２レンズ群Ｇ２全体の結像倍率
が−１（等倍）になる。

【００２０】条件式（１）の上限を上回る場合、広角端
状態でレンズの全長が最大になり、第１レンズ群のパワ
ーが弱くなる。このため、特に本発明の様な今までに無
いほどの大画角を有し、かつ大口径化されたズームレン
ズの場合、第１レンズ群中の比較的物体側のレンズ径が
巨大化し、ひいては非球面レンズが巨大化し製造困難に
なる。また、全系も巨大化するため重量も重くなり、携
帯性に不便な光学系になってしまうので好ましくない。
さらに、バックフォーカスも短くなりカメラ側のミラー
等に機械的な干渉を起こす可能性が増加してしまい好ま
しくない。

【００２１】なお、条件式（１）の上限値を１．５以下
に設定すると小型化、小径化のために有利である。さら
に好ましくは、条件式（１）の上限値を１．４以下に設
定すると本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００２２】逆に、条件式（１）の下限を下回る場合、
望遠端状態で全長が最大になり、第１レンズ群のパワー
が強くなるため、本発明の様な今までに無いほどの大画
角を有し、かつ大口径化されたズームレンズの場合、軸
外収差の補正、特に広角側では歪曲収差とコマ収差の補
正が悪化し好ましくない。また、望遠側では球面収差、
下方コマ収差も困難になり大口径化が困難になり、好ま
しくない。

【００２３】なお、条件式（１）の下限値を０．９以上
に設定するとより収差補正が容易になるので望ましい。
さらに好ましくは、条件式（１）の下限値を１．０以上
に設定すると本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００２４】また、本発明における第２レンズ群Ｇ２
は、基本的に正・負・正のトリプレット、エルノスター
タイプを基本としたマスターレンズである事が望まし
い。特に、第２レンズ群Ｇ２中の最も物体側の正レンズ
群は、２枚以上の正レンズ成分を含んでいる事が、大口
径化に望ましく、更には屈折率の低い凸レンズと屈折率
の高い凹レンズの接合によりなる接合正レンズを１つ以
上含む事が望ましい。また、中間部の負レンズ群中には
最大有効径の３割の値よりも大きい中心厚を有するの厚
肉レンズを有している事が収差補正上望ましい。さら
に、該第２レンズ群中最も像側の正レンズ群は、少なく
とも１つのアッベ数が６０より大きい凸レンズと、該凸
レンズより屈折率が高く、かつアッベ数の小さい凹レン
ズとの接合正レンズを有する事が望ましい。

【００２５】次に、条件式（２）の説明をする。条件式
（２）は、第２レンズ群Ｇ２の適切なパワーバランスを
設定した条件である。上述したとおり、本発明は超広角
・大口径２群ズームレンズの最適な設計解を提案するも
のであり、負の第１レンズ群と同様に、正の第２レンズ
群の適切なパワーの設定は、全体の良好な収差バランス
と実用的な大きさとを実現するために必要な条件であ
る。

【００２６】条件式（２）の上限を上回る場合、第２レ
ンズ群Ｇ２が弱いパワーで構成されることになる。した
がって、第２レンズ群Ｇ２の変倍時の移動量が増し大型
化を招く。また、第１レンズ群Ｇ１との空気間隔を確保
できなくなり、十分な変倍比を得ることができなくなり
好ましくない。さらに、実質的に負の第１レンズ群Ｇ１
のパワーが増すためにペッツバールサムの適切な設定に
支障をきたし好ましくない。

【００２７】なお、条件式（２）の上限値を４．８以下
に設定すると実用的な大きさの解を得ることが可能であ
る。さらに好ましくは、条件式（２）の上限値を４．５
以下に設定すると本発明の効果を最大限に発揮できるの
で望ましい。

【００２８】逆に、条件式（２）の下限を下回る場合、
第２レンズ群Ｇ２が強いパワーで構成されることにな
る。したがって、本発明のような大画角・大口径を有す
るズームレンズの場合、特に望遠側の球面収差、上方コ
マ収差、非点収差等の補正が悪化し好ましくない。その
結果、大口径化が困難になり好ましくない。

【００２９】なお、条件式（２）の下限値を３以上に設
定するとより良好な収差補正が実現でき、本発明の効果
を最大限に発揮できる。

【００３０】次に条件式（３）について説明する。条件
式（３）は前記第１レンズ群Ｇ１中の非球面を像側の面
に設けた負レンズＬ１と、非球面を凹面に設けた負レン
ズＬ２との合成焦点距離の適切な大小関係に関する条件
である。

【００３１】条件式（３）の上限を上回る場合、物体側
の２枚の非球面レンズ全体のパワーが弱くなる。したが
って、該各非球面レンズが大型化し加工困難になる。ま
たひいてはズームレンズ全系も大型化する事になり好ま
しくない。さらに、第２レンズ群との可変空気間隔の確
保が困難になるので好ましくない。

【００３２】なお、条件式（３）の上限値を２．３以下
に設定すると実用的な大きさの解を得ることが可能であ
る。さらに好ましくは、条件式（３）の上限値を２以下
に設定すると本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００３３】逆に、条件式（３）の下限を下回る場合、
該２枚の非球面レンズ全体のパワーが著しく強くなる事
を意味し、非球面のパワーも強くなり曲率も強くなる。
したがって、成形技術上の問題から非球面製造が困難に
なる。また、収差補正上の問題として、特に広角側の歪
曲収差、非点収差、下方コマ収差の補正が困難になり好
ましくない。

【００３４】なお、条件式（３）の下限値を１．４８以
上または１．６９以上に設定するとより良好な収差補正
が実現でき、本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００３５】また、本発明における前記最も物体側に位
置する非球面負レンズＬ１は樹脂材料で形成される部分
とガラス材料で形成される部分との複合材料からなる、
所謂複合型非球面で製造されている事が望ましい。非球
面の製造方法には大きく区分して、切削研磨方式、ガラ
スモールド方式、及び複合型方式の３タイプに代表され
る。しかしながら、それぞれに制約条件が有り、現実的
に製造できる設計解はかなりの制約を受ける。

【００３６】本発明では、通常の射影方式では限界に近
いほどの大画角化を実現しているため、非球面の加工上
の難易度も大きい。したがって、より現実的な設計解に
するためには凹レンズの凹面側に非球面を設定し、かつ
所謂複合型非球面で製造するのが最良の方法である。ま
た、その樹脂層の厚さの分布は収差補正上の問題と量産
性の問題から条件式（４）を満足する事が望ましい。

【００３７】条件式（４）の上限を上回る場合、樹脂層
の中心部分から中間部分までの厚さに比較して最周辺部
分の樹脂厚が著しく大きいことを示している。本発明の
様な大型の非球面レンズの場合、著しく樹脂量が増すの
で、温度変化による形状変化、吸水による形状変化を考
慮すると好ましくない。また、材料費も増加しコスト的
にも好ましくない。

【００３８】逆に、条件式（４）の下限を下回る場合、
樹脂層の中心部分から中間部分までの厚さに比較して最
周辺部分の樹脂厚が著しく小さいことを示している。こ
の場合、本発明の様な大型の非球面レンズの場合、非球
面部分成形時に十分な精度が出せなくなるので好ましく
ない。

【００３９】また、本発明においては、無限遠物点に対
する性能向上のみならず、さらに無限遠方物点から近距
離物点の合焦点時に至るまで諸収差の変動が少ない合焦
方式を実現した。本発明の以下に示す実施例の通り第１
レンズ群Ｇ１または第２レンズ群Ｇ２の中を分割し、そ
の一部によって合焦するインナーフォーカス方式及びリ
アフォーカス方式によって合焦する事が望ましく、合焦
群Ｌ_Fの焦点距離をｆ_F、該合焦群L_Fが含まれているレン
ズ群L_Gの焦点距離をｆ_Gとした時、以下の条件式を満足
する事が望ましい。（５）１＜ｆ_F ／ｆ_G ＜
５上記条件式（５）は合焦群のパワーを設定した条件
である。条件式（５）の上限を上回る場合、合焦群の
パワーが弱くなり、結果的に合焦のための移動量が増し
大型化を招き好ましくない。

【００４０】なお、条件式（５）の上限値を４以下に設
定すると実用的な大きさの解を得ることが可能である。
また、条件式（５）の上限値を３以下に設定すると本発
明の効果を最大限に発揮できる。

【００４１】逆に、条件式（５）の下限を下回る場合、
合焦群のパワーが強くなるために、収差補正上の問題と
して、特に像面湾曲及び非点収差、コマ収差の合焦によ
る変動が増し、補正が困難になり好ましくない。

【００４２】なお、条件式（２）の下限値を１．２以上
または１．３以上に設定するとより良好な収差補正が実
現でき、本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００４３】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明にかかるズ
ームレンズの数値実施例を説明する。

【００４４】（第１実施例）図１（ａ），（ｂ），
（ｃ）は、第１実施例にかかるズームレンズの構成及び
その移動軌跡を示している。図１（ａ）は広角端状態、
同図（ｂ）は中間焦点距離状態、同図（ｃ）は望遠端状
態をそれぞれ示している。

【００４５】物体側から順に、負の屈折力を有する第１
レンズ群Ｇ１と正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と
の負・正２つの群から構成されている。第１レンズ群Ｇ
１は、物体側から、物体側に凸面を向け、像側の面に非
球面を有する樹脂材料で形成される部分とガラス材料で
形成される部分との複合からなる複合型負メニスカス非
球面レンズL1と、物体側に凸面を向け、像側の面に非球
面を有する樹脂材料とガラス材料の複合からなる複合型
負メニスカス非球面レンズL2と、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズと、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズの接合よりなる接合負レンズと、両凸レ
ンズLeとより構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物
体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの接合によりなる接合正レンズと開口
絞りＳと両凸レンズとよりなる正レンズ群L21と、厚肉
両凹レンズと両凹レンズと両凸レンズとの接合によりな
る接合正レンズよりなる負レンズ群L22と、非球面を有
する両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズとの接合によりなる接合正レンズよりなる正レンズ
群L23とにより構成されている。

【００４６】また、変倍は広角端状態から望遠端状態に
向かって、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間
の空気間隔が縮小するように第１，２レンズ群を移動す
ることによって行なう。また、近距離合焦は第１レンズ
群Ｇ１を分割し、前記複合型負メニスカス非球面レンズ
L1以外のレンズを合焦群L_Fとし、この合焦群L_Fを物体方
向に移動して行なう。したがって、本実施例において
は、レンズ群L_Gは第１レンズ群Ｇ１に相当する。

【００４７】以下の表１に第１実施例の諸元値を掲げ
る。表において、ｆは焦点距離、ＦnoはＦナンバー、２
ωは画角を示す。また、左端の数字は物体側から数えた
レンズ面の順番、ｒiはレンズ面Ｒiの曲率半径、ｄi+1
はレンズ面Ｒiとレンズ面Ｒi+1との光軸上の面間隔、ｎ
iはレンズ面Ｒiとレンズ面Ｒi+1との間のｄ線（λ＝５
８７．５６ｎｍ）の屈折率、νiはレンズ面Ｒiとレンズ
面Ｒi+1との間のアッベ数をそれぞれ示している。

【００４８】また、非球面は、光軸から垂直方向の高さ
ｙにおける各非球面の頂点の接平面から光軸方向に沿っ
た距離（サグ量）をＳ（ｙ）、基準の曲率半径をＲ、円
錐係数をκ、ｎ次の非球面係数をＣｎとそれぞれすると
き、

【数１】Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／〔１＋（１−κ・ｙ²
／Ｒ²）^1/2〕＋Ｃ3・｜ｙ｜³＋Ｃ4・ｙ⁴＋Ｃ５・｜ｙ｜
⁵＋Ｃ6・ｙ⁶＋Ｃ8・ｙ⁸＋Ｃ10・ｙ¹⁰＋Ｃ12・ｙ¹²＋Ｃ1
4・ｙ¹⁴＋Ｃ16・ｙ¹⁶ の非球面式で表現するものとする。非球面のｒ欄には近
軸曲率半径を掲げ、非球面係数欄にκ、各非球面係数を
記載する。なお、表中の非球面には星印を付してある。
また、焦点距離、曲率半径等の単位はｍｍである。

【００４９】

【表１】（全体諸元）ｆ＝１３．４〜１９．４ｍｍ２ω＝１１８．７〜９５．７゜Ｆｎｏ＝２．９（レンズデータ） r d ν n 1) 62.6880 3.0000 45.37 1.796681 2) 29.1500 0.1000 38.70 1.552230 3) 21.5825 d3 1.000000 ★（最大有効径φ＝54mm） 4) 39.6881 2.0000 45.37 1.796681 5) 24.2000 0.1000 38.70 1.552230 6) 20.6589 10.0000 1.000000 ★ 7) 50.8225 6.0000 55.60 1.696800 8) 379.7745 0.5000 1.000000 9) 238.2749 2.0000 45.37 1.796681 10) 34.4017 4.5000 1.000000 11) -316.9341 2.0000 43.35 1.840421 12) 20.1352 6.0000 33.75 1.648311 13) 57.3922 1.0500 1.000000 14) 35.6349 5.5000 31.08 1.688930 15) -127.9379 d15 1.000000 16) 49.8349 1.3000 49.45 1.772789 17) 18.4206 7.0000 48.97 1.531721 18) -108.6139 1.5000 1.000000 19> 開口絞りＳ 1.0000 1.000000 20) 27.4354 5.5000 54.55 1.514540 21) -52.8554 5.5500 1.000000 22) -45.9470 10.0000 45.37 1.796681 23) 117.7293 1.1000 1.000000 24) -80.1633 1.3000 40.90 1.796310 25) 29.8922 7.6000 82.52 1.497820 26) -23.0568 0.1000 1.000000 27) 89.8078 9.0000 82.52 1.497820 ★ 28) -19.0156 1.5000 28.56 1.795040 29) -29.7093 ＢＦ 1.000000 （非球面係数）面 κ C 4 C 6 C 8 3 0.5070 -7.07610×10^-6 3.70680×10^-10 1.59490×10^-13 C10 Ｃ3 Ｃ5 -2.54290×10^-15 -0.64635×10^-4 0.0000 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 0.11634×10^-17 -0.22715×10^-20 0.12367×10^-22 面 κ C 4 C 6 C 8 6 0.2897 8.79800×10^-6 -1.17260×10^-8 6.13920×10^-12 C10 Ｃ3 Ｃ5 8.04790×10^-14 0.99080×10^-4 0.0000 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.21684×10^-15 -0.11241×10^-17 0.21989×10^-20 面 κ C 4 C 6 C 8 27 -3.2902 -1.11500×10^-6 1.00320×10^-9 3.22930×10^-11 C10 Ｃ3 Ｃ5 9.86370×10^-14 -0.14562×10^-5 -0.26271×10^-6 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.91361×10^-15 0.16384×10^-17 0.000 （可変間隔データ） 1-POS 2-POS 3-POS F: 13.40000 16.00000 19.40000 D0: ∞ ∞ ∞ ｄ3: 12.00806 12.00806 12.00806 ｄ15: 21.70521 10.84066 1.02724 BF: 39.00685 43.81958 50.11315 4-POS 5-POS 6-POS β: -0.02500 -0.02500 -0.02500 D0: 510.8578 614.8024 750.7527 ｄ3: 10.85898 11.04772 11.21752 ｄ15: 22.85429 11.80100 1.81778 BF: 39.00685 43.81958 50.11315 7-POS 8-POS 9-POS β: -0.08527 -0.10181 -0.12345 D0: 132.8892 132.8892 132.8892 ｄ3: 7.95806 7.95806 7.95806 ｄ15: 25.75521 14.89066 5.07724 BF: 39.00685 43.81958 50.11315 (条件式対応値）（１） |f1|/（fw・ft）^1/2＝１．３６４（２）ｆ２／ｆｗ＝３．０４（３）｜ｆ_n｜／ｆｗ＝１．８２４（４） ΔＳ₁₀／ΔＳ₅＝０．８３１６（φ＝５４時）（５）ｆ_F／ｆ_G＝２．３４８

【００５０】図２は本実施例の広角端状態における無限
遠合焦時の諸収差図、図３は中間焦点距離状態における
無限遠合焦時の諸収差図、図４は望遠端状態における無
限遠合焦時の諸収差図である。各収差図において、ＦＮ
ＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄ，ｇはそれぞれｄ線，ｇ
線の収差曲線であることを示している。また、非点収差
において、実線はサジタル像面、点線はメリジオナル像
面を示している。広角端状態、中間焦点距離状態、望遠
端状態の何れの状態においても良好に収差補正が成され
ていることがわかる。なお、以下全ての実施例の諸収差
図において、本実施例の収差図と同様の符号を用いる。

【００５１】（第２実施例）図５（ａ），（ｂ），
（ｃ）は、第２実施例にかかるズームレンズの構成及び
その移動軌跡を示している。図５（ａ）は広角端状態、
同図（ｂ）は中間焦点距離状態、同図（ｃ）は望遠端状
態をそれぞれ示している。

【００５２】物体側から順に、負の屈折力を有する第１
レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２
との負・正２つの群から構成されている。

【００５３】第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物
体側に凸面を向け、像側の面に非球面を有する樹脂材料
で形成される部分とガラス材料で形成される部分との複
合からなる複合型負メニスカス非球面レンズL1と、物体
側に凸面を向け、像側の面に非球面を有する負メニスカ
ス非球面レンズL２と、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
との接合よりなる接合負レンズと、両凹レンズと物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合よりなる接合
負レンズと、両凸レンズLeとより構成されている。ま
た、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合に
よりなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと接合によりなる接合正レンズよりな
るレンズ群L21と、厚肉凸メニスカスレンズと、両凹レ
ンズと両凸レンズとの接合によりなる接合負レンズより
なる負レンズ群L22と、非球面を有する両凸レンズと物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合による
接合正レンズよりなる正レンズ群L23とにより構成され
ている。

【００５４】また、変倍は広角端状態から望遠端状態に
向かって、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間
の空気間隔が縮小するように第１，２レンズ群を移動す
ることによって行なう。また、近距離合焦は第２レンズ
群を分割し、前記レンズ群Ｌ21中の物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合によりなる
接合正レンズのみを合焦群Ｌ_Fとし、この合焦群Ｌ_Fを像
側方向に移動して行なう。したがって、本実施例におい
ては、レンズ群L_Gは第２レンズ群Ｇ２に相当する。

【００５５】表２に実施例２の諸元値を示す。

【００５６】

【表２】（全体諸元）ｆ＝１３．４〜１９．４ｍｍ２ω＝１１９．４〜９５．９５゜Ｆｎｏ＝２．９（レンズデータ） r d ν ｎ 1) 67.7847 3.0000 40.90 1.796310 2) 29.4000 0.1000 38.70 1.552230 3) 20.3020 8.0000 1.000000 ★（最大有効径φ＝51mm） 4) 34.1557 2.0000 45.37 1.796681 5) 20.4567 10.0000 1.000000 ★ 6) 47.0495 5.5000 82.52 1.497820 7) 235.9315 1.7000 45.37 1.796681 8) 39.0249 4.8000 1.000000 9) -455.5960 2.0000 45.37 1.796681 10) 19.7855 8.0000 40.76 1.581440 11) 50.7806 0.3500 1.000000 12) 34.8793 5.5000 27.61 1.755200 13) -183.1285 d13 1.000000 14) 43.5607 1.3000 40.90 1.796310 15) 19.9947 5.3000 45.87 1.548139 16) -56.6271 d16 1.000000 17> 開口絞りＳ 0.8000 1.000000 18) 19.3194 1.2000 52.30 1.748099 19) 13.5322 4.0000 48.97 1.531721 20) 29.1434 4.0000 1.000000 21) -152.3137 10.8000 64.10 1.516800 22) -76.7863 1.0000 1.000000 23) -31.9575 1.3000 37.35 1.834000 24) 41.3735 6.5000 82.52 1.497820 25) -20.2155 0.1000 1.000000 26) 85.0014 10.0000 64.10 1.516800 ★ 27) -18.2934 1.6000 28.56 1.795040 28) -30.6487 ＢＦ 1.000000 （非球面係数）面 κ C 4 C 6 C 8 3 0.5153 -1.15250×10^-5 1.46110×10^-9 2.81420×10^-12 C10 Ｃ3 Ｃ5 -1.84760×10^-15 -0.18025×10^-3 0.0000 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.39897×10^-17 -0.79786×10^-20 0.16408×10^-22 面 κ C 4 C 6 C 8 5 0.3548 1.07150×10^-5 -6.49490×10^-9 7.29410×10^-12 C10 Ｃ3 Ｃ5 7.21190×10^-14 0.14722×10^-3 0.0000 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.23405×10^-15 -0.11452×10^-17 0.22141×10^-20 面 κ C 4 C 6 C 8 26 -6.5803 -1.62020×10^-6 8.11780×10^-9 5.42430×10^-11 C10 Ｃ3 Ｃ5 3.82650×10^-14 0.27357×10^-5 -0.15879×10^-6 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.25525×10^-14 0.58924×10^-17 0.0000 （可変間隔データ） 1-POS 2-POS 3-POS F: 13.40000 16.00000 19.40000 D0: ∞ ∞ ∞ ｄ13: 22.10405 11.02421 1.01632 ｄ16: 3.78436 3.78436 3.78436 BF: 38.75223 43.66033 50.07861 4-POS 5-POS 6-POS β: -0.02500 -0.02500 -0.02500 D0: 505.3733 610.7996 747.9551 ｄ13: 23.08156 11.78872 1.64164 ｄ16: 2.80685 3.01985 3.15904 BF: 38.75224 43.66034 50.07862 7-POS 8-POS 9-POS β: -0.08115 -0.09420 -0.11261 D0: 134.4691 140.6407 144.2303 ｄ13: 25.30917 13.91441 3.82772 ｄ16: 0.57924 0.89416 0.97296 BF: 38.75233 43.66047 50.07881 (条件式対応値）（１） |f1|/（fw・ft）^1/2＝１．３６４（２）ｆ２／ｆｗ＝３．１０（３）｜ｆ_n｜／ｆｗ＝１．８１７（４） ΔＳ₁₀／ΔＳ₅＝０．４６５６（φ＝５１時）（５）ｆ_F／ｆ_G＝１．５６５

【００５７】図６は本実施例の広角端状態における無限
遠合焦時の諸収差図、図７は中間焦点距離状態における
無限遠合焦時の諸収差図、図８は望遠端状態における無
限遠合焦時の諸収差図である。広角端状態、中間焦点距
離状態、望遠端状態の何れの状態においても良好に収差
補正が成されていることがわかる。

【００５８】（第３実施例）図９（ａ），（ｂ），
（ｃ）は、第３実施例にかかるズームレンズの構成及び
その移動軌跡を示している。図９（ａ）は広角端状態、
同図（ｂ）は中間焦点距離状態、同図（ｃ）は望遠端状
態をそれぞれ示している。

【００５９】物体側から順に、負の屈折力を有する第１
レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２
との負・正２つの群から構成されている。

【００６０】第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、物体側
に凸面を向け、像側の面に非球面を有する樹脂材料で形
成される部分とガラス材料で形成される部分との複合か
らなる複合型負メニスカス非球面レンズL1と、物体側に
凸面を向け、像側の面に非球面を有する負メニスカス非
球面レンズL２と、物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの
接合よりなる接合負レンズと、両凹レンズと物体側に凸
面を向けた正メニスカスレンズの接合よりなる接合負レ
ンズと、両凸レンズLeとより構成されている。

【００６１】また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズとの接合によりなる接合正レンズと、物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと接合によりなる接合正レンズよりな
るレンズ群L21と、開口絞りSと、厚肉凸メニスカスレン
ズと両凹レンズと両凸レンズとの接合によりなる接合負
レンズよりなる負レンズ群L22と、非球面を有する両凸
レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの
接合による接合正レンズよりなる正レンズ群L23とによ
り構成されている。

【００６２】変倍は広角端状態から望遠端状態に向かっ
て、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気
間隔が縮小するように第１，２レンズ群を移動すること
によって行なう。また、近距離合焦は第２レンズ群を分
割し、前記レンズ群Ｌ22及びレンズ群Ｌ23を合焦群Ｌ_F
とし、合焦群Ｌ_Fを物体方向に移動して行なう。したが
って本実施例においては、レンズ群L_Gは第２レンズ群Ｇ
２に相当する。

【００６３】表３に本実施例の諸元値を掲げる。

【００６４】

【表３】（全体諸元）ｆ＝１３．４〜１９．４ｍｍ２ω＝１１９．６〜９６゜Ｆｎｏ＝２．９（レンズデータ） r d ν n 1) 64.3634 3.0000 40.90 1.796310 2) 29.4000 0.1000 38.70 1.552230 3) 20.3326 8.5298 1.000000 ★（最大有効径φ＝51mm） 4) 33.8196 2.0000 45.37 1.796681 5) 20.2503 10.7755 1.000000 ★ 6) 44.8046 5.5000 82.52 1.497820 7) 234.1833 1.7000 45.37 1.796681 8) 40.1270 5.1632 1.000000 9) -424.6668 2.0000 45.37 1.796681 10) 19.8695 8.0000 40.76 1.581440 11) 52.6325 0.3756 1.000000 12) 34.5376 6.0000 28.19 1.740000 13) -231.0236 ｄ13 1.000000 14) 42.8632 1.3000 40.90 1.796310 15) 20.2262 5.5000 45.87 1.548139 16) -55.4071 0.1000 1.000000 17) 20.3391 1.2000 49.45 1.772789 18) 13.5841 3.7000 45.87 1.548139 19) 31.9712 3.0000 1.000000 20> 開口絞りＳｄ20 1.000000 21) -136.6531 12.1541 52.30 1.748099 22) -94.3437 1.0000 1.000000 23) -31.9524 1.3000 37.35 1.834000 24) 40.6348 6.3789 82.52 1.497820 25) -20.1051 0.1000 1.000000 26) 85.5368 9.8511 64.10 1.516800 ★ 27) -18.1624 1.6000 28.56 1.795040 28) -30.0860 ＢＦ 1.000000 （非球面係数）面 κ C 4 C 6 C 8 3 0.5148 -1.14410×10^-5 1.42680×10^-9 2.72720×10^-12 C10 Ｃ3 Ｃ5 -1.92120×10^-15 -0.15790×10^-3 0.0000 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.37234×10^-17 -0.65142×10^-20 0.18947×10^-22 面 κ C 4 C 6 C 8 5 0.3645 1.10210×10^-5 -6.05380×10^-9 7.99780×10^-12 C10 Ｃ3 Ｃ5 7.30970×10^-14 0.15023×10^-3 0.0000 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.23423×10^-15 -0.11500×10^-17 0.21970×10^-20 面 κ C 4 C 6 C 8 26 -6.5311 -1.59310×10^-6 9.06390×10^-9 6.59690×10^-11 C10 Ｃ3 Ｃ5 1.15920×10^-13 0.12462×10^-4 -0.12521×10^-6 Ｃ12 Ｃ14 Ｃ16 -0.12415×10^-14 -0.33382×10^-17 0.0000 （可変間隔データ） 1-POS 2-POS 3-POS F: 13.40000 16.00000 19.40000 D0: ∞ ∞ ∞ ｄ13: 21.89149 10.81165 0.80376 ｄ20: 4.50316 4.50316 4.50316 BF: 38.82742 43.73552 50.15380 4-POS 5-POS 6-POS β: -0.02500 -0.02500 -0.02500 D0: 512.6080 617.8286 755.6564 ｄ13: 21.89149 10.81165 0.80376 ｄ20: 4.04787 4.01251 3.96294 BF: 39.28226 44.22572 50.69357 7-POS 8-POS 9-POS β: -0.08394 -0.09725 -0.11674 D0: 136.3381 142.5098 146.0994 ｄ13: 21.89149 10.81165 0.80376 ｄ20: 2.99356 2.61847 2.01057 BF: 40.33196 45.61342 52.63660 (条件式対応値）（２）ｆ２／ｆｗ＝３．１０（３）｜ｆ_n｜／ｆｗ＝１．８３９（４） ΔＳ₁₀／ΔＳ₅＝１．０１４４（φ＝５１時）（５）ｆ_F／ｆ_G＝１．４０９

【００６５】図１０は本実施例の広角端状態における無
限遠合焦時の諸収差図、図１１は中間焦点距離状態にお
ける無限遠合焦時の諸収差図、図１２は望遠端状態にお
ける無限遠合焦時の諸収差図である。広角端状態、中間
焦点距離状態、望遠端状態の何れの状態においても良好
に収差補正が成されていることがわかる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２ω＝約１１９〜９６°という通常の射影方式では限界
に近いほどの大画角を有する超広角領域までカバーし、
約１．４５倍の変倍比を有し、各焦点距離においてＦナ
ンバーがＦ２．９という従来にない明るさを有し、構成
が単純で製造が容易にでき、小型でダウンサイジングさ
れた超広角・大口径のズームレンズ及び該レンズを備え
る撮影装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施例のレンズ構成及
び移動軌跡を示した図である。

【図２】第１実施例の広角端状態における無限遠合焦時
の収差図である。

【図３】第１実施例の中間焦点距離における無限遠合焦
時の収差図である。

【図４】第１実施例の望遠端状態における無限遠合焦時
の収差図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第２実施例のレンズ構成及
び移動軌跡を示した図である。

【図６】第２実施例の広角端状態における無限遠合焦時
の収差図である。

【図７】第２実施例の中間焦点距離における無限遠合焦
時の収差図である。

【図８】第２実施例の望遠端状態における無限遠合焦時
の収差図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は、第３実施例のレンズ構成及
び移動軌跡を示した図である。

【図１０】第３実施例の広角端状態における無限遠合焦
時の収差図である。

【図１１】第３実施例の中間焦点距離における無限遠合
焦時の収差図である。

【図１２】第３実施例の望遠端状態における無限遠合焦
時の収差図である。

【符号の説明】

Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群 L_F 合焦群 L_G 合焦群を含むレンズ群Ｌ１第１レンズ群内第1負レンズ成分Ｌ２第１レンズ群内第2負レンズ成分Ｌ_e 第１レンズ群内最も像側に位置する正レンズ
成分Ｌ２１第２レンズ群内正レンズ成分Ｌ２２第２レンズ群内負レンズ成分Ｌ２３第２レンズ群内正レンズ成分Ｓ開口絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２
とによって構成され、該第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ
群Ｇ２との空気間隔を変化させることにより変倍するズ
ームレンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、非球面を像
側の面に設けた負レンズＬ１と、非球面を凹面に設けた
負レンズＬ２と、少なくとも負レンズを含む複数枚のレ
ンズからなるレンズ群と、さらに最も像側に正のレンズ
成分Ｌｅとを有し、前記第１レンズ群Ｇ１の無限遠合焦時の焦点距離をｆ
１、前記ズームレンズ全系の広角端状態の焦点距離をｆｗ、前記ズームレンズ全系の望遠端状態の焦点距離をｆｔと
それぞれしたとき、（１）０．８ ≦ ｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2
≦ ２の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順
に、正レンズ群Ｌ２１と、負レンズ群Ｌ２２と、正レン
ズ群Ｌ２３とを有し、該正レンズ群Ｌ２１は少なくとも
２枚の正レンズ成分を有し、該負レンズ群Ｌ２２は少な
くとも１枚の厚レンズを有し、前記第２レンズ群Ｇ２の無限遠合焦時の焦点距離をｆ
２、前記ズームレンズ全系の広角端状態の焦点距離をｆｗと
それぞれしたとき、（２）２．９ ≦ ｆ２／ｆｗ ≦ ５の条件を満足することを特徴とする請求項１記載のズー
ムレンズ。
【請求項３】前記第１レンズ群Ｇ１中の非球面を像側
の面に設けた前記負レンズＬ１と、非球面を凹面に設け
た前記負レンズＬ２との合成の焦点距離をｆｎ、前記ズームレンズ全系の広角端状態の焦点距離をｆｗと
それぞれしたとき、（３）１．４ ≦ ｜ｆｎ｜／ｆｗ ≦ ２．５の条件を満足することを特徴とする請求項１または２記
載のズームレンズ。
【請求項４】前記第１レンズ群Ｇ１中の非球面を像側
の面に設けた前記負レンズＬ１は樹脂材料で形成される
部分とガラス材料で形成される部分とからなる複合型非
球面であり、該樹脂部分における該負レンズＬ１の最大有効径位置の
樹脂厚をΔＳ₁₀、前記負レンズＬ１の最大有効径を１００％としたときの
５０％位置における樹脂厚をΔＳ₅とそれぞれしたと
き、（４）０．２＜ ΔＳ₁₀ ／ ΔＳ₅ ＜１０の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何
れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】請求項１乃至５の何れか一項に記載のズ
ームレンズを備えることを特徴とする撮影装置。