JP3147492B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP3147492B2 JP3147492B2 JP14474692A JP14474692A JP3147492B2 JP 3147492 B2 JP3147492 B2 JP 3147492B2 JP 14474692 A JP14474692 A JP 14474692A JP 14474692 A JP14474692 A JP 14474692A JP 3147492 B2 JP3147492 B2 JP 3147492B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は３５ｍｍフィルム用の写
真用カメラや電子記録用のビデオカメラそしてＳＶカメ
ラ等に好適なズームレンズに関し、特に負の屈折力のレ
ンズ群が先行する全体として５つのレンズ群を有し、こ
れら５つのレンズ群の変倍に伴う移動条件や各レンズ群
の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することにより全
変倍範囲にわたり高い光学性能を有した広画角域を含む
ズームレンズに関するものである。
真用カメラや電子記録用のビデオカメラそしてＳＶカメ
ラ等に好適なズームレンズに関し、特に負の屈折力のレ
ンズ群が先行する全体として５つのレンズ群を有し、こ
れら５つのレンズ群の変倍に伴う移動条件や各レンズ群
の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することにより全
変倍範囲にわたり高い光学性能を有した広画角域を含む
ズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より負の屈折力のレンズ群が先行す
る所謂ネガティブリード型のズームレンズは広画角化が
比較的容易である為、広画角用のズームレンズに多く用
いられている。例えば特公昭４９−２３９１２号公報や
特開昭５７−１６３２１３号公報等では物体側より順に
負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、負の屈折力
の第３群そして正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を
有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第１群を像
面側へ移動させ、第２群と第４群を物体側へ移動させ、
第３群を固定若しくは移動させたズームレンズが提案さ
れている。
る所謂ネガティブリード型のズームレンズは広画角化が
比較的容易である為、広画角用のズームレンズに多く用
いられている。例えば特公昭４９−２３９１２号公報や
特開昭５７−１６３２１３号公報等では物体側より順に
負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、負の屈折力
の第３群そして正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を
有し、広角端から望遠端への変倍に際して、第１群を像
面側へ移動させ、第２群と第４群を物体側へ移動させ、
第３群を固定若しくは移動させたズームレンズが提案さ
れている。
【０００３】このような負の屈折力のレンズ群が先行す
るネガティブリード型のズームレンズは比較的広画角化
が容易で、かつ近接撮影距離が短くなる等の特徴を有し
ている。
るネガティブリード型のズームレンズは比較的広画角化
が容易で、かつ近接撮影距離が短くなる等の特徴を有し
ている。
【０００４】しかしながら高変倍化を図りつつ、レンズ
系全体の小型化を図る為に各レンズ群の屈折力を強める
と諸収差の発生が多くなり光学性能が大きく劣化してく
る。又大口径化を図ろうとすると絞り径が増大し、レン
ズ系全体が大型化してくるという問題点が生じてくる。
系全体の小型化を図る為に各レンズ群の屈折力を強める
と諸収差の発生が多くなり光学性能が大きく劣化してく
る。又大口径化を図ろうとすると絞り径が増大し、レン
ズ系全体が大型化してくるという問題点が生じてくる。
【０００５】これらの欠点を改善し、レンズ系全体の小
型化及び高変倍化を図ったズームレンズが例えば特公昭
５５−１４４０３号公報、特開昭６３−２４１５１１号
公報特開平１−１９３７０９号公報等で提案されてい
る。
型化及び高変倍化を図ったズームレンズが例えば特公昭
５５−１４４０３号公報、特開昭６３−２４１５１１号
公報特開平１−１９３７０９号公報等で提案されてい
る。
【０００６】これらの各公報ではズームレンズを物体側
より順に負、正、負、そして正の屈折力のレンズ群の全
体として４つのレンズ群より構成し、このうち所定のレ
ンズ群を適切に移動させて変倍を行っている。
より順に負、正、負、そして正の屈折力のレンズ群の全
体として４つのレンズ群より構成し、このうち所定のレ
ンズ群を適切に移動させて変倍を行っている。
【０００７】この他、特開平２−２０１３１０号公報で
は同様の構成のズームレンズにおいて第１群中の比較的
軽量の一部のレンズ群を光軸上移動させてフォーカスを
行い、例えばオートフォーカスを行う際のフォーカス操
作を容易にしたズームレンズを提案している。
は同様の構成のズームレンズにおいて第１群中の比較的
軽量の一部のレンズ群を光軸上移動させてフォーカスを
行い、例えばオートフォーカスを行う際のフォーカス操
作を容易にしたズームレンズを提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年一眼レフカメラや
ビデオカメラ等に用いる標準用のズームレンズとしては
広画角を含み、かつ高変倍比のものが要望されている。
例えば既に３５ｍｍフィルム用の一眼レフカメラでは焦
点距離３５ｍｍ〜７０ｍｍ程度の広画角のズームレンズ
が標準用のズームレンズとして用いられている。
ビデオカメラ等に用いる標準用のズームレンズとしては
広画角を含み、かつ高変倍比のものが要望されている。
例えば既に３５ｍｍフィルム用の一眼レフカメラでは焦
点距離３５ｍｍ〜７０ｍｍ程度の広画角のズームレンズ
が標準用のズームレンズとして用いられている。
【０００９】一般にこの程度の撮影画角でしかもＦナン
バー２．８程度の口径比を確保しようとするとレンズ構
成が複雑になり全変倍範囲にわたり光学性能を良好に補
正するのが難しくなってくる。又、一般にこのようなズ
ームレンズでは物体側の第１群のレンズ外径が大きく又
高重量である場合が多い。
バー２．８程度の口径比を確保しようとするとレンズ構
成が複雑になり全変倍範囲にわたり光学性能を良好に補
正するのが難しくなってくる。又、一般にこのようなズ
ームレンズでは物体側の第１群のレンズ外径が大きく又
高重量である場合が多い。
【００１０】この為、例えばオートフォーカス等の電動
でフォーカスを行うパワーフォーカス方式のカメラでは
高重量の第１群をフォーカスに際して移動させると大型
のモーター等の駆動手段を必要とし、又消費電力及びス
ペース等の点でカメラ全体が大型化してくるという問題
点がある。
でフォーカスを行うパワーフォーカス方式のカメラでは
高重量の第１群をフォーカスに際して移動させると大型
のモーター等の駆動手段を必要とし、又消費電力及びス
ペース等の点でカメラ全体が大型化してくるという問題
点がある。
【００１１】本発明はズームレンズを全体として５つの
レンズ群より構成し、各レンズ群の屈折力や変倍に伴う
各レンズ群の移動条件等を適切に設定することにより、
レンズ全長を短縮し、大口径比でしかも比較的広画角で
全変倍範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ
の提供を目的とする。
レンズ群より構成し、各レンズ群の屈折力や変倍に伴う
各レンズ群の移動条件等を適切に設定することにより、
レンズ全長を短縮し、大口径比でしかも比較的広画角で
全変倍範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ
の提供を目的とする。
【００１２】この他、本発明では第１群以外のレンズ群
でフォーカスを行うインナーフォーカス方式を採用し、
フォーカス操作がしやすい例えばオートフォーカスカメ
ラ等に好適な広画角のズームレンズの提供を目的とす
る。
でフォーカスを行うインナーフォーカス方式を採用し、
フォーカス操作がしやすい例えばオートフォーカスカメ
ラ等に好適な広画角のズームレンズの提供を目的とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のズーム
レンズは物体側より順に負の屈折力の第１群、負の屈折
力の第２群、正の屈折力の第３群、負の屈折力の第４群
そして正の屈折力の第５群を有し、広角端から望遠端へ
の変倍に際して該第２群と第３群との間隔を減少させ、
該第３群と第４群との間隔を増大させ、該第４群と第５
群との間隔を減少させるように少なくとも該第１，第
２，第３，第５群を移動させると共に該第１群と第２群
とを異った軌跡で移動させており、該第３群は少なくと
も１枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズを有して
おり、該第３群の焦点距離をｆ３、望遠端における全系
の焦点距離をｆＴとしたとき ０．２８＜ｆ３／ｆＴ＜０．８５ …………（４） なる条件を満足することを特徴としている。請求項２の
発明は請求項１の発明において前記第１群は変倍に際し
て一方向に移動していることを特徴としている。請求項
３の発明は請求項１の発明において前記第２群を移動さ
せてフォーカスを行なっていることを特徴としている。
請求項４の発明は請求項１の発明において前記第２群は
像面側に凹面を向けた負の第２１レンズと物体側に凸面
を向けた正の第２２レンズとを有しており、該第２１レ
ンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲ２ａ、該第２２
レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２ｂ、前記第
ｉ群の焦点距離をｆｉ、広角端における前記第１群と第
２群の合成の焦点距離をｆ１，２、望遠端における全系
の焦点距離をｆＴとしたとき ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９ ………（１） ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ……………（２） ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ ……………（３） なる条件を満足することを特徴としている。
レンズは物体側より順に負の屈折力の第１群、負の屈折
力の第２群、正の屈折力の第３群、負の屈折力の第４群
そして正の屈折力の第５群を有し、広角端から望遠端へ
の変倍に際して該第２群と第３群との間隔を減少させ、
該第３群と第４群との間隔を増大させ、該第４群と第５
群との間隔を減少させるように少なくとも該第１，第
２，第３，第５群を移動させると共に該第１群と第２群
とを異った軌跡で移動させており、該第３群は少なくと
も１枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズを有して
おり、該第３群の焦点距離をｆ３、望遠端における全系
の焦点距離をｆＴとしたとき ０．２８＜ｆ３／ｆＴ＜０．８５ …………（４） なる条件を満足することを特徴としている。請求項２の
発明は請求項１の発明において前記第１群は変倍に際し
て一方向に移動していることを特徴としている。請求項
３の発明は請求項１の発明において前記第２群を移動さ
せてフォーカスを行なっていることを特徴としている。
請求項４の発明は請求項１の発明において前記第２群は
像面側に凹面を向けた負の第２１レンズと物体側に凸面
を向けた正の第２２レンズとを有しており、該第２１レ
ンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲ２ａ、該第２２
レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２ｂ、前記第
ｉ群の焦点距離をｆｉ、広角端における前記第１群と第
２群の合成の焦点距離をｆ１，２、望遠端における全系
の焦点距離をｆＴとしたとき ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９ ………（１） ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ……………（２） ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ ……………（３） なる条件を満足することを特徴としている。
【００１４】請求項５の発明のズームレンズは物体側よ
り順に負の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の
屈折力の第３群、負の屈折力の第４群そして正の屈折力
の第５群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して該
第２群と第３群との間隔を減少させ、該第３群と第４群
との間隔を増大させ、該第４群と第５群との間隔を減少
させるように少なくとも該第１，第２，第３，第５群を
移動させると共に該第１群と第２群とを異った軌跡で移
動させており、該第２群は像面側に凹面を向けた負の第
２１レンズと物体側に凸面を向けた正の第２２レンズと
を有しており、該第２１レンズの像面側のレンズ面の曲
率半径をＲ２ａ、該第２２レンズの物体側のレンズ面の
曲率半径をＲ２ｂ、該第ｉ群の焦点距離をｆｉ、広角端
における前記第１群と第２群の合成の焦点距離をｆ１，
２、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとしたとき ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９…………（１） ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ……………（２） ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ ……………（３） なる条件を満足することを特徴としている。
り順に負の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の
屈折力の第３群、負の屈折力の第４群そして正の屈折力
の第５群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して該
第２群と第３群との間隔を減少させ、該第３群と第４群
との間隔を増大させ、該第４群と第５群との間隔を減少
させるように少なくとも該第１，第２，第３，第５群を
移動させると共に該第１群と第２群とを異った軌跡で移
動させており、該第２群は像面側に凹面を向けた負の第
２１レンズと物体側に凸面を向けた正の第２２レンズと
を有しており、該第２１レンズの像面側のレンズ面の曲
率半径をＲ２ａ、該第２２レンズの物体側のレンズ面の
曲率半径をＲ２ｂ、該第ｉ群の焦点距離をｆｉ、広角端
における前記第１群と第２群の合成の焦点距離をｆ１，
２、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとしたとき ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９…………（１） ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ……………（２） ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ ……………（３） なる条件を満足することを特徴としている。
【００１５】
【実施例】図１〜図３は本発明の数値実施例１〜３の広
角端におけるレンズ断面図である。
角端におけるレンズ断面図である。
【００１６】図中Ｌ１は負の屈折力の第１群、Ｌ２は負
の屈折力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は
負の屈折力の第４群、Ｌ５は正の屈折力の第５群であ
る。ＳＰは絞りである。矢印は広角端から望遠端への変
倍を行う際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
の屈折力の第２群、Ｌ３は正の屈折力の第３群、Ｌ４は
負の屈折力の第４群、Ｌ５は正の屈折力の第５群であ
る。ＳＰは絞りである。矢印は広角端から望遠端への変
倍を行う際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００１７】本実施例では図に示すように広角端から望
遠端への変倍に際しては第２群と第３群との間隔を減少
させ、第３群と第４群との間隔を増大させ、第４群と第
５群との間隔を減少させるように所定のレンズ群を移動
させると共に第１群と第２群とを互いに異なった軌跡で
移動させている。
遠端への変倍に際しては第２群と第３群との間隔を減少
させ、第３群と第４群との間隔を増大させ、第４群と第
５群との間隔を減少させるように所定のレンズ群を移動
させると共に第１群と第２群とを互いに異なった軌跡で
移動させている。
【００１８】このうち図１の数値実施例１では５つのレ
ンズ群全てを移動させている。図２，図３の数値実施例
２，３では第１，第２，第３，第５群を移動させて第４
群を固定としている。又図１〜図３の各実施例におい
て、フォーカスは第２群を移動させて行っている。
ンズ群全てを移動させている。図２，図３の数値実施例
２，３では第１，第２，第３，第５群を移動させて第４
群を固定としている。又図１〜図３の各実施例におい
て、フォーカスは第２群を移動させて行っている。
【００１９】本発明のズームレンズは広角端において共
に負の屈折力の第１群と第２群に対して正の屈折力の第
３群を光軸上隔てて（遠く離して）配置し、又第３群に
対して負の屈折力の第４群を接近して配置し更に第４群
に対して正の屈折力の第５群を隔てて配置している。こ
れによりレンズ系全体がレトロ型のレンズ構成となるよ
うにして広画角化を図りつつ所定のバックフォーカスが
容易に得られるようにしている。
に負の屈折力の第１群と第２群に対して正の屈折力の第
３群を光軸上隔てて（遠く離して）配置し、又第３群に
対して負の屈折力の第４群を接近して配置し更に第４群
に対して正の屈折力の第５群を隔てて配置している。こ
れによりレンズ系全体がレトロ型のレンズ構成となるよ
うにして広画角化を図りつつ所定のバックフォーカスが
容易に得られるようにしている。
【００２０】そして広角端から望遠端への変倍に際して
は望遠端において共に負の屈折力の第１群と第２群に対
して正の屈折力の第３群が接近するようにし、第３群と
負の屈折力の第４群との間隔が広くなるようにし、第４
群に対して正の屈折力の第５群が接近するように所定の
レンズ群を移動させて変倍を行ってレンズ系全体が望遠
型（テレタイプ）のレンズ構成となるようにしている。
は望遠端において共に負の屈折力の第１群と第２群に対
して正の屈折力の第３群が接近するようにし、第３群と
負の屈折力の第４群との間隔が広くなるようにし、第４
群に対して正の屈折力の第５群が接近するように所定の
レンズ群を移動させて変倍を行ってレンズ系全体が望遠
型（テレタイプ）のレンズ構成となるようにしている。
【００２１】これにより各レンズ群に変倍を効果的に分
担させ、変倍の際の各レンズ群の移動量を減少させて、
所定の変倍比を確保しつつレンズ系全体の小型化を図っ
ている。
担させ、変倍の際の各レンズ群の移動量を減少させて、
所定の変倍比を確保しつつレンズ系全体の小型化を図っ
ている。
【００２２】図１の数値実施例１では広角端から望遠端
への変倍に際し、第１群と第４群とを直線的に像面側へ
移動させ、第３群を直線的に物体側へ移動させ、第５群
を物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させ、第２群
を像面側へ凸状の軌跡を有するように移動している。尚
図２，図３の数値実施例２，３では第４群は固定であ
り、第５群は物体側へ直線的に移動し、他のレンズ群は
数値実施例１と同じである。
への変倍に際し、第１群と第４群とを直線的に像面側へ
移動させ、第３群を直線的に物体側へ移動させ、第５群
を物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させ、第２群
を像面側へ凸状の軌跡を有するように移動している。尚
図２，図３の数値実施例２，３では第４群は固定であ
り、第５群は物体側へ直線的に移動し、他のレンズ群は
数値実施例１と同じである。
【００２３】本発明ではこのとき第１群が変倍に際して
急激に移動速度が変化したり、変倍の途中で移動方向が
逆転しないようにして、例えばカメラの光軸方向への衝
撃に対して強いレンズ鏡筒の構成を可能としている。
急激に移動速度が変化したり、変倍の途中で移動方向が
逆転しないようにして、例えばカメラの光軸方向への衝
撃に対して強いレンズ鏡筒の構成を可能としている。
【００２４】特に第１群を直線的に移動させて、カメラ
への衝撃に対して強化すると共にレンズ鏡筒構造上もカ
ム溝を不要とし、レンズ鏡筒構造の簡素化を図ってい
る。又フォーカスを比較的レンズ重量の軽い第２群を光
軸上移動させて行なう、所謂インナーフォーカス方式を
用いることにより、例えばオートフフォーカスカメラに
適用したときのフォーカス操作を容易にし高速のフォー
カス操作を可能としている。
への衝撃に対して強化すると共にレンズ鏡筒構造上もカ
ム溝を不要とし、レンズ鏡筒構造の簡素化を図ってい
る。又フォーカスを比較的レンズ重量の軽い第２群を光
軸上移動させて行なう、所謂インナーフォーカス方式を
用いることにより、例えばオートフフォーカスカメラに
適用したときのフォーカス操作を容易にし高速のフォー
カス操作を可能としている。
【００２５】更にこのようなインナーフォーカス方式を
採用することにより変倍及びフォーカスの際に第１群が
回転しないレンズ鏡筒の構造を可能とし、かつ構成上の
簡素化を容易にしている。
採用することにより変倍及びフォーカスの際に第１群が
回転しないレンズ鏡筒の構造を可能とし、かつ構成上の
簡素化を容易にしている。
【００２６】本発明のズームレンズでは第１群に像面側
に強い屈折力の凹面を向けたメニスカス状の負レンズを
有するように構成している。これにより軸外光束を徐々
に屈折させて広角端においてレンズ系全体のレトロ型化
を容易にし、広画角化を図ったときに発生する広角側で
の負の歪曲収差を良好に補正している。
に強い屈折力の凹面を向けたメニスカス状の負レンズを
有するように構成している。これにより軸外光束を徐々
に屈折させて広角端においてレンズ系全体のレトロ型化
を容易にし、広画角化を図ったときに発生する広角側で
の負の歪曲収差を良好に補正している。
【００２７】尚、本発明においてレンズ全長の短縮化及
び広画角化を図りつつ全変倍範囲にわたり収差変動が少
なく高い光学性能を得るには次の諸条件を満足させるの
が良い。
び広画角化を図りつつ全変倍範囲にわたり収差変動が少
なく高い光学性能を得るには次の諸条件を満足させるの
が良い。
【００２８】前記第２群は像面側に凹面を向けた負の第
２１レンズと物体側に凸面を向けた正の第２２レンズと
を有しており、該第２１レンズの像面側のレンズ面の曲
率半径をＲ２ａ、該第２２レンズの物体側のレンズ面の
曲率半径をＲ２ｂ、前記第ｉ群の焦点距離をｆｉ、広角
端における前記第１群と第２群の合成の焦点距離をｆ
１，２、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとしたと
き ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９ ‥‥‥‥（１） ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ‥‥‥‥（２） ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ ‥‥‥‥（３） なる条件を満足することである。
２１レンズと物体側に凸面を向けた正の第２２レンズと
を有しており、該第２１レンズの像面側のレンズ面の曲
率半径をＲ２ａ、該第２２レンズの物体側のレンズ面の
曲率半径をＲ２ｂ、前記第ｉ群の焦点距離をｆｉ、広角
端における前記第１群と第２群の合成の焦点距離をｆ
１，２、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとしたと
き ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９ ‥‥‥‥（１） ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ‥‥‥‥（２） ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ ‥‥‥‥（３） なる条件を満足することである。
【００２９】条件式（１）は広角端における第１群と第
２群の合成の屈折力を適切に設定し、主にレンズ外径の
縮小化を図りつつ、諸収差をバランスク良く補正する為
のものである。
２群の合成の屈折力を適切に設定し、主にレンズ外径の
縮小化を図りつつ、諸収差をバランスク良く補正する為
のものである。
【００３０】条件式（１）の上限値を越えて第１群と第
２群の合成の屈折力が弱くなりすぎると広角側において
軸外光束の屈折作用が弱くなり、所定量の軸外光束を確
保する為に第１群と第２群のレンズ外径を大きくしなけ
ればならなくなってくる。又下限値を越えて第１群と第
２群の合成の屈折力が強くなりすぎると第１群と第２群
のレンズ外径は小さくなるが第１群と第２群で発生する
歪曲収差や非点収差等の軸外収差が大きくなり、これら
の諸収差を他のレンズ群で補正するのが難しくなってく
る。
２群の合成の屈折力が弱くなりすぎると広角側において
軸外光束の屈折作用が弱くなり、所定量の軸外光束を確
保する為に第１群と第２群のレンズ外径を大きくしなけ
ればならなくなってくる。又下限値を越えて第１群と第
２群の合成の屈折力が強くなりすぎると第１群と第２群
のレンズ外径は小さくなるが第１群と第２群で発生する
歪曲収差や非点収差等の軸外収差が大きくなり、これら
の諸収差を他のレンズ群で補正するのが難しくなってく
る。
【００３１】条件式（２）は条件式（１）の基で第１群
と第２群の屈折力の比を適切に設定し、主にレンズ全長
の短縮化を図りつつ、第２群でフォーカスする際の収差
変動を少なくする為のものである。
と第２群の屈折力の比を適切に設定し、主にレンズ全長
の短縮化を図りつつ、第２群でフォーカスする際の収差
変動を少なくする為のものである。
【００３２】条件式（２）の上限値を越えて第２群の屈
折力が強くなりすぎると第２群でフォーカスするときの
移動量は小さくなり、レンズ全長の短縮化には有利であ
るが、フォーカスの際の収差変動量が大きくなり、物体
距離全般にわたり光学性能を良好に保つのが難しくなっ
てくる。又下限値を越えて第２群の屈折力が弱くなりす
ぎるとフォーカスの際の移動量が増大し、レンズ全長が
長くなると共に第１群と絞りとの間隔が長くなり、軸外
光束を確保する為の第１群のレンズ外径が増大してくる
ので良くない。
折力が強くなりすぎると第２群でフォーカスするときの
移動量は小さくなり、レンズ全長の短縮化には有利であ
るが、フォーカスの際の収差変動量が大きくなり、物体
距離全般にわたり光学性能を良好に保つのが難しくなっ
てくる。又下限値を越えて第２群の屈折力が弱くなりす
ぎるとフォーカスの際の移動量が増大し、レンズ全長が
長くなると共に第１群と絞りとの間隔が長くなり、軸外
光束を確保する為の第１群のレンズ外径が増大してくる
ので良くない。
【００３３】条件式（３）は第２群を構成する負の第２
１レンズの像面側のレンズ面の曲率半径Ｒａと正の第２
２レンズの物体側のレンズ面の曲率半径Ｒｂとの比を適
切に設定し、主に第１群で発生する球面収差を良好に補
正する為のものである。
１レンズの像面側のレンズ面の曲率半径Ｒａと正の第２
２レンズの物体側のレンズ面の曲率半径Ｒｂとの比を適
切に設定し、主に第１群で発生する球面収差を良好に補
正する為のものである。
【００３４】条件式（３）の上限値を越えて曲率半径Ｒ
２ａが曲率半径Ｒ２ｂに比べて大きくなりすぎると球面
収差は良好に補正されるが第２群全体の負の屈折力が弱
まり、これを他のレンズ面で負担すると該レンズ面より
コマ収差等の諸収差の発生量が多くなってくる。
２ａが曲率半径Ｒ２ｂに比べて大きくなりすぎると球面
収差は良好に補正されるが第２群全体の負の屈折力が弱
まり、これを他のレンズ面で負担すると該レンズ面より
コマ収差等の諸収差の発生量が多くなってくる。
【００３５】又、下限値を越えて曲率半径Ｒ２ａが曲率
半径Ｒ２ｂに比べて小さくなりすぎると正の球面収差の
発生量が多くなり、これを他のレンズ面で例えば第２２
レンズの物体側のレンズ面で補正するのが難しくなって
くる。
半径Ｒ２ｂに比べて小さくなりすぎると正の球面収差の
発生量が多くなり、これを他のレンズ面で例えば第２２
レンズの物体側のレンズ面で補正するのが難しくなって
くる。
【００３６】この他、本発明において所定の変倍比を確
保しつつ全変倍範囲にわたり諸収差をバランス良く補正
するには次の条件を満足させるのが良い。
保しつつ全変倍範囲にわたり諸収差をバランス良く補正
するには次の条件を満足させるのが良い。
【００３７】前記第３群は少なくとも１枚の負レンズと
少なくとも２枚の正レンズを有しており、該第３群の焦
点距離をｆ３、望遠端における全系の焦点距離をｆＴと
したとき ０．２８＜ｆ３／ｆＴ＜０．８５ ‥‥‥‥（４） なる条件を満足することである。
少なくとも２枚の正レンズを有しており、該第３群の焦
点距離をｆ３、望遠端における全系の焦点距離をｆＴと
したとき ０．２８＜ｆ３／ｆＴ＜０．８５ ‥‥‥‥（４） なる条件を満足することである。
【００３８】条件式（４）は望遠端における全系の焦点
距離に対する第３群の焦点距離の比に関するものであ
る。
距離に対する第３群の焦点距離の比に関するものであ
る。
【００３９】条件式（４）の上限値を越えて第３群の屈
折力が弱くなりすぎると所定の変倍比を確保する為の変
倍に伴なう各レンズ群の移動量が増大し、レンズ全長が
長くなると共にレンズ外径も増大してくるので良くな
い。又下限値を越えて第３群の屈折力が強くなりすぎる
とレンズ系全体は小型になるが第３群から球面収差等の
諸収差の発生が多くなり、これを他のレンズ群で補正す
るのが難しくなってくる。
折力が弱くなりすぎると所定の変倍比を確保する為の変
倍に伴なう各レンズ群の移動量が増大し、レンズ全長が
長くなると共にレンズ外径も増大してくるので良くな
い。又下限値を越えて第３群の屈折力が強くなりすぎる
とレンズ系全体は小型になるが第３群から球面収差等の
諸収差の発生が多くなり、これを他のレンズ群で補正す
るのが難しくなってくる。
【００４０】本発明では条件式（４）を満足すると共に
第３群を少なくとも１枚の負レンズと少なくとも２枚の
正レンズを有するように構成し、これにより色収差を良
好に補正すると共に球面収差の発生量を少なくしてい
る。
第３群を少なくとも１枚の負レンズと少なくとも２枚の
正レンズを有するように構成し、これにより色収差を良
好に補正すると共に球面収差の発生量を少なくしてい
る。
【００４１】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は物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各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ッベ数である。
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は物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各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ッベ数である。
【００４２】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき
【００４３】
【数１】 なる式で表わしている。又前述の各条件式と数値実施例
における諸数値との関係を表−１に示す。 数値実施例 １ F=36.5 〜77.4 FNO=1:2.9 2ω= 62.2°〜31.1° R 1= 69.33 D 1= 2.20 N 1=1.77250 ν 1= 49.6 (非球面) R 2= 38.49 D 2= 可変 R 3= -79.11 D 3= 1.80 N 2=1.88300 ν 2= 40.8 R 4= 54.47 D 4= 0.50 R 5= 56.11 D 5= 4.50 N 3=1.84666 ν 3= 23.8 R 6= 5045.30 D 6= 可変 R 7= 89.26 D 7= 1.50 N 4=1.84666 ν 4= 23.8 R 8= 37.81 D 8= 8.00 N 5=1.65160 ν 5= 58.5 R 9= -103.33 D 9= 0.15 R10= 74.97 D10= 4.00 N 6=1.69680 ν 6= 55.5 R11= 1307.60 D11= 0.15 R12= 51.67 D12= 5.00 N 7=1.69680 ν 7= 55.5 R13= 3317.12 D13= 可変 R14= (絞り) D14= 2.00 R15= -93.73 D15= 3.30 N 8=1.80518 ν 8= 25.4 R16= -31.23 D16= 1.30 N 9=1.63930 ν 9= 44.9 R17= 77.19 D17= 1.40 R18= -162.57 D18= 1.30 N10=1.60323 ν10= 42.3 R19=-7621.93 D19= 可変 R20= 245.95 D20= 1.30 N11=1.84666 ν11= 23.8 R21= 35.85 D21= 2.70 R22= 871.81 D22= 3.00 N12=1.69680 ν12= 55.5 R23= -46.11 D23= 0.15 R24= 41.75 D24= 2.80 N13=1.77250 ν13= 49.6 R25= 81.22 非球面系数 Ｂ＝２．０１７３４×１０-7 Ｃ＝ １．４５６５７×１０-10 Ｄ＝６．７６４２９×１０-14 Ｅ＝−３．０１４２４×１０-16
における諸数値との関係を表−１に示す。 数値実施例 １ F=36.5 〜77.4 FNO=1:2.9 2ω= 62.2°〜31.1° R 1= 69.33 D 1= 2.20 N 1=1.77250 ν 1= 49.6 (非球面) R 2= 38.49 D 2= 可変 R 3= -79.11 D 3= 1.80 N 2=1.88300 ν 2= 40.8 R 4= 54.47 D 4= 0.50 R 5= 56.11 D 5= 4.50 N 3=1.84666 ν 3= 23.8 R 6= 5045.30 D 6= 可変 R 7= 89.26 D 7= 1.50 N 4=1.84666 ν 4= 23.8 R 8= 37.81 D 8= 8.00 N 5=1.65160 ν 5= 58.5 R 9= -103.33 D 9= 0.15 R10= 74.97 D10= 4.00 N 6=1.69680 ν 6= 55.5 R11= 1307.60 D11= 0.15 R12= 51.67 D12= 5.00 N 7=1.69680 ν 7= 55.5 R13= 3317.12 D13= 可変 R14= (絞り) D14= 2.00 R15= -93.73 D15= 3.30 N 8=1.80518 ν 8= 25.4 R16= -31.23 D16= 1.30 N 9=1.63930 ν 9= 44.9 R17= 77.19 D17= 1.40 R18= -162.57 D18= 1.30 N10=1.60323 ν10= 42.3 R19=-7621.93 D19= 可変 R20= 245.95 D20= 1.30 N11=1.84666 ν11= 23.8 R21= 35.85 D21= 2.70 R22= 871.81 D22= 3.00 N12=1.69680 ν12= 55.5 R23= -46.11 D23= 0.15 R24= 41.75 D24= 2.80 N13=1.77250 ν13= 49.6 R25= 81.22 非球面系数 Ｂ＝２．０１７３４×１０-7 Ｃ＝ １．４５６５７×１０-10 Ｄ＝６．７６４２９×１０-14 Ｅ＝−３．０１４２４×１０-16
【００４４】
【表１】 数値実施例 ２ F=35.9 〜77.8 FNO=1:2.9 2ω= 62.2°〜31.1° R 1= 684.66 D 1= 2.62 N 1=1.80518 ν 1= 25.4 R 2=-1055.76 D 2= 0.20 R 3= 149.76 D 3= 2.10 N 2=1.71300 ν 2= 53.8 R 4= 53.30 D 4= 可変 R 5= -488.25 D 5= 2.00 N 3=1.77250 ν 3= 49.6 R 6= 44.81 D 6= 0.53 R 7= 43.27 D 7= 3.50 N 4=1.84666 ν 4= 23.9 R 8= 78.34 D 8= 可変 R 9= 84.43 D 9= 1.20 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R10= 30.98 D10= 7.20 N 6=1.55963 ν 6= 61.2 R11=-1529.08 D11= 0.15 R12= 50.67 D12= 6.00 N 7=1.65160 ν 7= 58.5 R13= -110.42 D13= 0.15 R14= 40.57 D14= 3.30 N 8=1.65160 ν 8= 58.5 R15= 71.98 D15= 可変 R16= (絞り) D16= 1.50 R17= -145.10 D17= 3.00 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R18= -34.13 D18= 1.20 N10=1.60311 ν10= 60.7 R19= 112.83 D19= 2.00 R20= -42.83 D20= 1.40 N11=1.60311 ν11= 60.7 R21= 66.44 D21= 可変 R22= 347.07 D22= 5.00 N12=1.55963 ν12= 61.2 R23= -26.27 D23= 1.50 N13=1.80518 ν13= 25.4 R24= -35.22 D24= 0.15 R25= 104.39 D25= 5.00 N14=1.71300 ν14= 53.8 R26= -51.25 D26= 5.44 R27= -30.94 D27= 1.35 N15=1.84666 ν15= 23.8 R28= -84.63
【表２】 数値実施例 ３ F=35.8 〜77.6 FNO=1:2.9 2ω= 62.3°〜31.2° R 1= 791.76 D 1= 2.62 N 1=1.80518 ν 1= 25.4 R 2 -1937.16 D 2= 0.20 R 3= 112.86 D 3= 2.10 N 2=1.71300 ν 2= 53.8 R 4= 51.40 D 4= 可変 R 5= -317.21 D 5= 2.00 N 3=1.77250 ν 3= 49.6 R 6= 44.52 D 6= 0.60 R 7= 43.29 D 7= 3.50 N 4=1.84666 ν 4= 23.9 R 8= 75.72 D 8= 可変 R 9= 78.89 D 9= 1.20 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R10= 31.34 D10= 7.20 N 6=1.55963 ν 6= 61.2 R11=-78204.10 D11= 0.15 R12= 52.30 D12= 6.00 N 7=1.65160 ν 7= 58.5 R13= -104.66 D13= 0.15 R14= 43.06 D14= 3.30 N 8=1.65160 ν 8= 58.5 R15= 95.40 D15= 可変 R16= (絞り) D16= 1.50 R17= -134.01 D17= 3.00 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R18= -33.45 D18= 1.20 N10=1.60311 ν10= 60.7 R19= 102.01 D19= 2.00 R20= -44.08 D20= 1.40 N11=1.60311 ν11= 60.7 R21= 63.77 D21= 可変 R22= 723.38 D22= 5.30 N12=1.55963 ν12= 61.2 R23= -26.94 D23= 1.50 N13=1.80518 ν13= 25.4 R24= -31.98 D24= 0.15 R25= 97.49 D25= 5.00 N14=1.71300 ν14= 53.8 R26= -48.30 D26= 2.50 R27= -32.10 D27= 1.35 N15=1.84666 ν15= 23.8 R28= -125.97
【表３】
【００４５】
【表４】
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く５つのレンズ
群の屈折力や変倍に伴う各レンズ群の移動条件等を特定
することにより、レンズ全長を短縮し、かつレンズ鏡筒
構造を簡素にしつつ、比較的広画角でしかも高変倍比の
全変倍範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ
を達成することができる。
群の屈折力や変倍に伴う各レンズ群の移動条件等を特定
することにより、レンズ全長を短縮し、かつレンズ鏡筒
構造を簡素にしつつ、比較的広画角でしかも高変倍比の
全変倍範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ
を達成することができる。
【図１】 本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】 本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図３】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図４】 本発明の数値実施例１の広角端のズーム位置
における諸収差図
における諸収差図
【図５】 本発明の数値実施例１の中間のズーム位置に
おける諸収差図
おける諸収差図
【図６】 本発明の数値実施例１の望遠端のズーム位置
における諸収差図
における諸収差図
【図７】 本発明の数値実施例２の広角端のズーム位置
における諸収差図
における諸収差図
【図８】 本発明の数値実施例２の中間のズーム位置に
おける諸収差図
おける諸収差図
【図９】 本発明の数値実施例２の望遠端のズーム位置
における諸収差図
における諸収差図
【図１０】 本発明の数値実施例３の広角端のズーム位
置における諸収差図
置における諸収差図
【図１１】 本発明の数値実施例３の中間のズーム位置
における諸収差図
における諸収差図
【図１２】 本発明の数値実施例３の望遠端のズーム位
置における諸収差図
置における諸収差図
Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 Ｌ５ 第５群 ＳＰ 絞り Ｓ サジタル像面 Ｍ メリディオナル像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00
Claims (5)
- 【請求項１】 物体側より順に負の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、負の屈折力の
第４群そして正の屈折力の第５群を有し、広角端から望
遠端への変倍に際して該第２群と第３群との間隔を減少
させ、該第３群と第４群との間隔を増大させ、該第４群
と第５群との間隔を減少させるように少なくとも該第
１，第２，第３，第５群を移動させると共に該第１群と
第２群とを異った軌跡で移動させており、該第３群は少
なくとも１枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズを
有しており、該第３群の焦点距離をｆ３、望遠端におけ
る全系の焦点距離をｆＴとしたとき ０．２８＜ｆ３／ｆＴ＜０．８５ なる条件を満足する ことを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 前記第１群は変倍に際して一方向に移動
していることを特徴とする請求項１のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記第２群を移動させてフォーカスを行
なっていることを特徴とする請求項１のズームレンズ。 - 【請求項４】 前記第２群は像面側に凹面を向けた負の
第２１レンズと物体側に凸面を向けた正の第２２レンズ
とを有しており、該第２１レンズの像面側のレンズ面の
曲率半径をＲ２ａ、該第２２レンズの物体側のレンズ面
の曲率半径をＲ２ｂ、前記第ｉ群の焦点距離をｆｉ、広
角端における前記第１群と第２群の合成の焦点距離をｆ
１，２、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとしたと
き ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９ ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ なる条件を満足することを特徴とする請求項１のズーム
レンズ。 - 【請求項５】 物体側より順に負の屈折力の第１群、負
の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、負の屈折力の
第４群そして正の屈折力の第５群を有し、広角端から望
遠端への変倍に際して該第２群と第３群との間隔を減少
させ、該第３群と第４群との間隔を増大させ、該第４群
と第５群との間隔を減少させるように少なくとも該第
１，第２，第３，第５群を移動させると共に該第１群と
第２群と を異った軌跡で移動させており、該第２群は像
面側に凹面を向けた負の第２１レンズと物体側に凸面を
向けた正の第２２レンズとを有しており、該第２１レン
ズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲ２ａ、該第２２レ
ンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２ｂ、該第ｉ群
の焦点距離をｆｉ、広角端における前記第１群と第２群
の合成の焦点距離をｆ１，２、望遠端における全系の焦
点距離をｆＴとしたとき ０．３５＜｜ｆ１，２｜／ｆＴ＜０．９ ０．７５＜ｆ１／ｆ２＜３．０ ０．７ ＜Ｒ２ａ／Ｒ２ｂ＜１．２ なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
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