JP3368611B2 - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JP3368611B2 JP3368611B2 JP06800693A JP6800693A JP3368611B2 JP 3368611 B2 JP3368611 B2 JP 3368611B2 JP 06800693 A JP06800693 A JP 06800693A JP 6800693 A JP6800693 A JP 6800693A JP 3368611 B2 JP3368611 B2 JP 3368611B2
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- 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
- G02B15/143—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 three groups only
- G02B15/1431—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 three groups only the first group being positive
- G02B15/143103—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 three groups only the first group being positive arranged ++-
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラのズームレンズ
に関し、特に、スチルカメラのズームレンズのフォーカ
シング方式に関する。
に関し、特に、スチルカメラのズームレンズのフォーカ
シング方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】ズームレンズのフォーカシング方式に
は、従来より、ズームレンズ群の１つを移動させるフロ
ントフォーカス方式及びインナーフォーカス方式が知ら
れているが、これらのフォーカス方式では、近距離にお
ける収差と無限遠における収差の差が著しく大きく、今
日カメラレンズに求められている近接撮影（マクロ撮
影）に利用した場合、良好な画質を得るのは非常に困難
である。
は、従来より、ズームレンズ群の１つを移動させるフロ
ントフォーカス方式及びインナーフォーカス方式が知ら
れているが、これらのフォーカス方式では、近距離にお
ける収差と無限遠における収差の差が著しく大きく、今
日カメラレンズに求められている近接撮影（マクロ撮
影）に利用した場合、良好な画質を得るのは非常に困難
である。
【０００３】また、上記の欠点を補うために、ズームレ
ンズ群中の２つ以上の群を独立に動かして近距離での収
差変動を補う方式や、ズームレンズ群中の一部のレンズ
又は複数のレンズを独立に移動させる方式、いわゆる、
フローティングが知られている。フローティングには、
例えば、特開平１−２０４０１３号、特開平２−１０３
０７号、特開平４−３３８９１０号、特開平４−４０６
号、特開平４−１１８６１３号、特開平２−７３２１１
号等のものがある。
ンズ群中の２つ以上の群を独立に動かして近距離での収
差変動を補う方式や、ズームレンズ群中の一部のレンズ
又は複数のレンズを独立に移動させる方式、いわゆる、
フローティングが知られている。フローティングには、
例えば、特開平１−２０４０１３号、特開平２−１０３
０７号、特開平４−３３８９１０号、特開平４−４０６
号、特開平４−１１８６１３号、特開平２−７３２１１
号等のものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この
中、特開平１−２０４０１３号及び特開平４−３３８９
１０号のものにおいては、ある程度まで近距離での収差
変動は抑えられているが、まだ不足している。
中、特開平１−２０４０１３号及び特開平４−３３８９
１０号のものにおいては、ある程度まで近距離での収差
変動は抑えられているが、まだ不足している。
【０００５】また、特開平２−１０３０７号のもので
は、像面の変動は良好に補正されているが、望遠端での
球面収差は、物体側の最初の群をフローティングさせて
いるため、変動が大きい。
は、像面の変動は良好に補正されているが、望遠端での
球面収差は、物体側の最初の群をフローティングさせて
いるため、変動が大きい。
【０００６】特開平４−４０６号及び特開平４−１１８
６１３号のものにおいては、物体側の最初のレンズ群又
は像側最後のレンズ群をフローティングに利用している
ため、移動させるレンズが大きく、それを動かす機械的
機構に負担がかかり、カメラ全体が大きくなってしま
う。
６１３号のものにおいては、物体側の最初のレンズ群又
は像側最後のレンズ群をフローティングに利用している
ため、移動させるレンズが大きく、それを動かす機械的
機構に負担がかかり、カメラ全体が大きくなってしま
う。
【０００７】特開平２−７３２１１号のものにおいて
は、後記する本発明とズームレンズタイプは似ている
が、明るさ絞りが第２群と第３群の間にあり、後に述べ
るが、軸外光線の高さをフローティングで調節すること
により収差変動を抑えるのであるが、その軸外光線のフ
ローティングによる変化が小さく、十分に収差変動を抑
えていない。特に、焦点深度の浅い広角端において効果
が弱いという欠点がある。
は、後記する本発明とズームレンズタイプは似ている
が、明るさ絞りが第２群と第３群の間にあり、後に述べ
るが、軸外光線の高さをフローティングで調節すること
により収差変動を抑えるのであるが、その軸外光線のフ
ローティングによる変化が小さく、十分に収差変動を抑
えていない。特に、焦点深度の浅い広角端において効果
が弱いという欠点がある。
【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、従来技術の上記のような欠
点を解決して、近距離の物体にフォーカスしても良好な
画質が得られるズームレンズを提供することにある。
たものであり、その目的は、従来技術の上記のような欠
点を解決して、近距離の物体にフォーカスしても良好な
画質が得られるズームレンズを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、上記目的を達成するために、物体側より順に、正の
第１群、正の第２群、負の第３群よりなり、広角端より
望遠端に向かって、第１群と第２群の間隔を増加させる
と共に、第２群と第３群の間隔を減少させることにより
変倍を行い、また、正の第２群は、物体側より順に、負
の副群と正の副群により構成され、明るさ絞りは、第１
群と第２群の間に配置されるか、又は、第２群の負の副
群と正の副群の間に配置され、さらに、少なくとも広角
端において、第２群の負の副群と正の副群との間隔を広
げながら物体側へ第２群の負の副群と正の副群とを同時
に光軸と平行に移動させ近距離の物体にフォーカシング
を行い、かつ、フォーカシングの際に明るさ絞りが移動
し、さらに、下記の条件式（１）、（２）を満足するこ
とを特徴とする。 −（１＋４φ1 ／φ2 ）＜φ2N／φ2 ×φ2P／φ2 ・・・（１） ０．８＜｜φ3 ／φW ｜＜１．６ ・・・（２） ただし、φ1 ：第１群のパワー、 φ2 ：第２群のパワー、 φ3 ：第３群のパワー、 φ2N：第２群の負の副群のパワー、 φ2P：第２群の正の副群のパワー、 φW ：広角端での全系の焦点距離の逆数、 である。
は、上記目的を達成するために、物体側より順に、正の
第１群、正の第２群、負の第３群よりなり、広角端より
望遠端に向かって、第１群と第２群の間隔を増加させる
と共に、第２群と第３群の間隔を減少させることにより
変倍を行い、また、正の第２群は、物体側より順に、負
の副群と正の副群により構成され、明るさ絞りは、第１
群と第２群の間に配置されるか、又は、第２群の負の副
群と正の副群の間に配置され、さらに、少なくとも広角
端において、第２群の負の副群と正の副群との間隔を広
げながら物体側へ第２群の負の副群と正の副群とを同時
に光軸と平行に移動させ近距離の物体にフォーカシング
を行い、かつ、フォーカシングの際に明るさ絞りが移動
し、さらに、下記の条件式（１）、（２）を満足するこ
とを特徴とする。 −（１＋４φ1 ／φ2 ）＜φ2N／φ2 ×φ2P／φ2 ・・・（１） ０．８＜｜φ3 ／φW ｜＜１．６ ・・・（２） ただし、φ1 ：第１群のパワー、 φ2 ：第２群のパワー、 φ3 ：第３群のパワー、 φ2N：第２群の負の副群のパワー、 φ2P：第２群の正の副群のパワー、 φW ：広角端での全系の焦点距離の逆数、 である。
【００１０】
−（１＋４φ1 ／φ2 ）＜φ2N／φ2 ×φ2P／φ2 ・・・（１）
０．８＜｜φ3 ／φW ｜＜２．０ ・・・（２）
ただし、φ1 ：第１群のパワー、
φ2 ：第２群のパワー、
φ3 ：第３群のパワー、
φ2N：第２群の負の副群のパワー、
φ2P：第２群の正の副群のパワー、
φW ：広角端での全系の焦点距離の逆数、
である。
【００１１】この場合、フォーカシングの際に明るさ絞
りが第２群の負の副群とは独立に移動し、さらに下記の
条件式（３）を満足するようにしてもよい。
りが第２群の負の副群とは独立に移動し、さらに下記の
条件式（３）を満足するようにしてもよい。
【００１２】
０．８＜ｆW ΣG2N i （Ｎi ’−Ｎi ）／｜ｒi ｜＜２．０ ・・（３）
ただし、ΣG2N i ：第２群の負の副群中での和をとるこ
とを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒi ：第２群の負の副群中の物体側よりｉ番目のレンズ
面の曲率半径、 Ｎi ：第２群の負の副群中の物体側よりｉ番目のレンズ
面の物体側の屈折率、 Ｎi ’：第２群の負の副群中の物体側よりｉ番目のレン
ズ面の像側の屈折率、 である。
とを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒi ：第２群の負の副群中の物体側よりｉ番目のレンズ
面の曲率半径、 Ｎi ：第２群の負の副群中の物体側よりｉ番目のレンズ
面の物体側の屈折率、 Ｎi ’：第２群の負の副群中の物体側よりｉ番目のレン
ズ面の像側の屈折率、 である。
【００１３】また、フォーカシングの際に明るさ絞りが
第２群の負の副群と一体に移動し、さらに下記の条件式
（４）を満足するようにしてもよい。
第２群の負の副群と一体に移動し、さらに下記の条件式
（４）を満足するようにしてもよい。
【００１４】
−３．０＜ｆW ΣG2P j （Ｎj ’−Ｎj ）／｜ｒj ｜＜−０．３ （４）
ただし、ΣG2P j ：第２群の正の副群中での和をとるこ
とを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒj ：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレンズ
面の曲率半径、 Ｎj ：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレンズ
面の物体側の屈折率、 Ｎj ’：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレン
ズ面の像側の屈折率、 である。
とを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒj ：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレンズ
面の曲率半径、 Ｎj ：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレンズ
面の物体側の屈折率、 Ｎj ’：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレン
ズ面の像側の屈折率、 である。
【００１５】また、第２群中に少なくとも１つの非球面
を使用することが望ましく、さらに、第２群の正の副群
中に少なくとも１つの非球面を使用することが望まし
い。その場合、以下の条件式（５）を満足する非球面を
少なくとも１つ使用することが望ましい。
を使用することが望ましく、さらに、第２群の正の副群
中に少なくとも１つの非球面を使用することが望まし
い。その場合、以下の条件式（５）を満足する非球面を
少なくとも１つ使用することが望ましい。
【００１６】
−３．０＜（Ｎ’−Ｎ）ＥｆW 3 ＜−０．７ ・・・（５）
ただし、Ｎ ：第２群の正の副群中の非球面の物体側の
屈折率、 Ｎ’：第２群の正の副群中の非球面の像側の屈折率、 Ｅ ：非球面を以下の式（Ｉ）で表したときの４次の項
の係数、 Ｚ＝ｈ2 ／｛Ｒ0 ＋Ｒ0 〔１−Ｐ（ｈ／Ｒ0 ）2 〕1/2 ｝ ＋Ｅｈ4 ＋Ｆｈ6 ＋Ｇｈ8 ＋Ｈｈ10 ・・・（Ｉ） （ただし、Ｚは光軸から距離ｈの点での曲率半径Ｒ0 の
面頂を有する非球面の形状を表す。）、である。
屈折率、 Ｎ’：第２群の正の副群中の非球面の像側の屈折率、 Ｅ ：非球面を以下の式（Ｉ）で表したときの４次の項
の係数、 Ｚ＝ｈ2 ／｛Ｒ0 ＋Ｒ0 〔１−Ｐ（ｈ／Ｒ0 ）2 〕1/2 ｝ ＋Ｅｈ4 ＋Ｆｈ6 ＋Ｇｈ8 ＋Ｈｈ10 ・・・（Ｉ） （ただし、Ｚは光軸から距離ｈの点での曲率半径Ｒ0 の
面頂を有する非球面の形状を表す。）、である。
【００１７】
【作用】本発明において、上記の構成を採用する理由と
作用を以下に説明する。図１に示すように、本発明にお
いては、物体側より順に、正の第１群Ｇ１、正の第２群
Ｇ２、負の第３群Ｇ３よりなり、ズーミングは広角端よ
り望遠端に向かうに従って、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の
間隔が増加すると共に、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔
が減少することにより行われる。
作用を以下に説明する。図１に示すように、本発明にお
いては、物体側より順に、正の第１群Ｇ１、正の第２群
Ｇ２、負の第３群Ｇ３よりなり、ズーミングは広角端よ
り望遠端に向かうに従って、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の
間隔が増加すると共に、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔
が減少することにより行われる。
【００１８】また、正の第２群Ｇ２は、物体側より順
に、負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐにより構成し、明
るさ絞りを第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間隔に配置するか
（Ｓ’）、又は、負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐの間
に配置する（Ｓ）。さらに、少なくとも広角端におい
て、近距離の物体にフォーカシングするときには、負の
副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐとの間隔を広げながら物体
側へ負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐとを同時に光軸と
平行に移動させフォーカスを行う。
に、負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐにより構成し、明
るさ絞りを第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間隔に配置するか
（Ｓ’）、又は、負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐの間
に配置する（Ｓ）。さらに、少なくとも広角端におい
て、近距離の物体にフォーカシングするときには、負の
副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐとの間隔を広げながら物体
側へ負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐとを同時に光軸と
平行に移動させフォーカスを行う。
【００１９】さらに、下記の条件式（１）、（２）を満
足する。
足する。
【００２０】
−（１＋４φ1 ／φ2 ）＜φ2N／φ2 ×φ2P／φ2 ・・・（１）
０．８＜｜φ3 ／φW ｜＜１．６ ・・・（２）
ただし、φ1 ：第１群Ｇ１のパワー、
φ2 ：第２群Ｇ２のパワー、
φ3 ：第３群Ｇ３のパワー、
φ2N：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎのパワー、
φ2P：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐのパワー、
φW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離の逆数、
である。
【００２１】また、本発明のズームレンズは、フォーカ
シングの際に、明るさ絞り（Ｓ又はＳ’）が第２群Ｇ２
の負の副群Ｇ２Ｎと独立に移動するときには、下記の条
件式（３）を満足する。
シングの際に、明るさ絞り（Ｓ又はＳ’）が第２群Ｇ２
の負の副群Ｇ２Ｎと独立に移動するときには、下記の条
件式（３）を満足する。
【００２２】
０．８＜ｆW ΣG2N i （Ｎi ’−Ｎi ）／｜ｒi ｜＜２．０ ・・（３）
ただし、ΣG2N i ：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎ中での
和をとることを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒi ：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎ中の物体側よりｉ番
目のレンズ面の曲率半径、 Ｎi ：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎ中の物体側よりｉ番
目のレンズ面の物体側の屈折率、 Ｎi ’：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎ中の物体側よりｉ
番目のレンズ面の像側の屈折率、 である。
和をとることを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒi ：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎ中の物体側よりｉ番
目のレンズ面の曲率半径、 Ｎi ：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎ中の物体側よりｉ番
目のレンズ面の物体側の屈折率、 Ｎi ’：第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎ中の物体側よりｉ
番目のレンズ面の像側の屈折率、 である。
【００２３】また、本発明のズームレンズは、フォーカ
シングの際に、明るさ絞り（Ｓ又はＳ’）が第２群Ｇ２
の負の副群Ｇ２Ｎと一体に移動するときには、下記の条
件式（４）を満足する。
シングの際に、明るさ絞り（Ｓ又はＳ’）が第２群Ｇ２
の負の副群Ｇ２Ｎと一体に移動するときには、下記の条
件式（４）を満足する。
【００２４】
−３．０＜ｆW ΣG2P j （Ｎj ’−Ｎj ）／｜ｒj ｜＜−０．３ （４）
ただし、ΣG2P j ：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中での
和をとることを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒj ：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の物体側よりｊ番
目のレンズ面の曲率半径、 Ｎj ：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の物体側よりｊ番
目のレンズ面の物体側の屈折率、 Ｎj ’：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の物体側よりｊ
番目のレンズ面の像側の屈折率、 である。
和をとることを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒj ：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の物体側よりｊ番
目のレンズ面の曲率半径、 Ｎj ：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の物体側よりｊ番
目のレンズ面の物体側の屈折率、 Ｎj ’：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の物体側よりｊ
番目のレンズ面の像側の屈折率、 である。
【００２５】また、本発明のズームレンズは、第２群Ｇ
２中に、少なくとも１つの非球面を使用している。
２中に、少なくとも１つの非球面を使用している。
【００２６】また、本発明のズームレンズは、第２群Ｇ
２の正の副群Ｇ２Ｐ中に少なくとも１つの非球面を使用
している。
２の正の副群Ｇ２Ｐ中に少なくとも１つの非球面を使用
している。
【００２７】また、本発明のズームレンズは、第２群Ｇ
２の正の副群Ｇ２Ｐ中に少なくとも１つの非球面を使用
し、その非球面を（Ｉ）式で表したとき、条件式（５）
を満足する。
２の正の副群Ｇ２Ｐ中に少なくとも１つの非球面を使用
し、その非球面を（Ｉ）式で表したとき、条件式（５）
を満足する。
【００２８】
−３．０＜（Ｎ’−Ｎ）ＥｆW 3 ＜−０．７ ・・・（５）
ただし、Ｎ ：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の非球面
の物体側の屈折率、 Ｎ’：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の非球面の像側の
屈折率、 Ｅ ：非球面を以下の式（Ｉ）で表したときの４次の項
の係数、 Ｚ＝ｈ2 ／｛Ｒ0 ＋Ｒ0 〔１−Ｐ（ｈ／Ｒ0 ）2 〕1/2 ｝ ＋Ｅｈ4 ＋Ｆｈ6 ＋Ｇｈ8 ＋Ｈｈ10 ・・・（Ｉ） （ただし、Ｚは光軸から距離ｈの点での曲率半径Ｒ0 の
面頂を有する非球面の形状を表す。）、である。
の物体側の屈折率、 Ｎ’：第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ中の非球面の像側の
屈折率、 Ｅ ：非球面を以下の式（Ｉ）で表したときの４次の項
の係数、 Ｚ＝ｈ2 ／｛Ｒ0 ＋Ｒ0 〔１−Ｐ（ｈ／Ｒ0 ）2 〕1/2 ｝ ＋Ｅｈ4 ＋Ｆｈ6 ＋Ｇｈ8 ＋Ｈｈ10 ・・・（Ｉ） （ただし、Ｚは光軸から距離ｈの点での曲率半径Ｒ0 の
面頂を有する非球面の形状を表す。）、である。
【００２９】図２に示すように、本発明の正の第２群Ｇ
２でフォーカシングをする場合、第２群Ｇ２は、近距離
物体にフォーカシングするために、破線で示すように物
体側へ移動する。なお、図２において、Ｉはフィルム面
を表す。このとき、第２群Ｇ２に入射する近距離の軸外
光線Ｒｃは、無限遠時の軸外光線Ｒ∞よりも、第２群Ｇ
２に入射する角度αが｜αｃ｜＜｜α∞｜となり、小さ
くなる。ここで、３次収差係数で非点収差を表すIII
は、以下の式（ａ）となることは知られている（３次収
差係数の式、記号は、「収差論」…松井吉哉氏著に準ず
る。ただし、本出願においては、近軸量を表すために
α、ｈ等の上部に引かれる線をアンダーラインで代用し
ている。）。
２でフォーカシングをする場合、第２群Ｇ２は、近距離
物体にフォーカシングするために、破線で示すように物
体側へ移動する。なお、図２において、Ｉはフィルム面
を表す。このとき、第２群Ｇ２に入射する近距離の軸外
光線Ｒｃは、無限遠時の軸外光線Ｒ∞よりも、第２群Ｇ
２に入射する角度αが｜αｃ｜＜｜α∞｜となり、小さ
くなる。ここで、３次収差係数で非点収差を表すIII
は、以下の式（ａ）となることは知られている（３次収
差係数の式、記号は、「収差論」…松井吉哉氏著に準ず
る。ただし、本出願においては、近軸量を表すために
α、ｈ等の上部に引かれる線をアンダーラインで代用し
ている。）。
【００３０】
III ＝Σ（ｈＮ／ｒ−α）2 ｈ（α’／Ｎ’2 −α／Ｎ2 ）・・・（ａ）
また、本発明のズームレンズでは、第２群Ｇ２の全体の
III が負となり、第１群Ｇ１及び第３群Ｇ３のものとバ
ランスして、像面を補正している。また、αはα≒−１
である。したがって、近距離にフォーカシングすると、
｜α｜が小さくなり、その結果、式（ａ）により分かる
ように、第２群Ｇ２全体の｜III ｜は小さくなり、その
結果、像面は無限遠時に比較して、アンダーに倒れるこ
とになる。
III が負となり、第１群Ｇ１及び第３群Ｇ３のものとバ
ランスして、像面を補正している。また、αはα≒−１
である。したがって、近距離にフォーカシングすると、
｜α｜が小さくなり、その結果、式（ａ）により分かる
ように、第２群Ｇ２全体の｜III ｜は小さくなり、その
結果、像面は無限遠時に比較して、アンダーに倒れるこ
とになる。
【００３１】そこで、本発明においては、図３に示すよ
うに、正の第２群Ｇ２を物体側より負の副群Ｇ２Ｎと正
の副群Ｇ２Ｐとに分け、明るさ絞りＳを第１群Ｇ１と第
２群Ｇ２の間（図（ｂ））又は負の副群Ｇ２Ｎと正の副
群Ｇ２Ｐとの間（図（ａ））に配置し、少なくとも広角
端において、フォーカスするときに負の副群Ｇ２Ｎと正
の副群Ｇ２Ｐとの間隔を広げながら、負の副群Ｇ２Ｎと
正の副群Ｇ２Ｐとを物体側へ移動させる方式をとること
によって、上記式（ａ）の中の軸外光線の面への入射高
ｈをコントロールすることで、第２群Ｇ２の｜III ｜が
小さくなることを防止し、像面がアンダーに倒れるのを
防いでいる。
うに、正の第２群Ｇ２を物体側より負の副群Ｇ２Ｎと正
の副群Ｇ２Ｐとに分け、明るさ絞りＳを第１群Ｇ１と第
２群Ｇ２の間（図（ｂ））又は負の副群Ｇ２Ｎと正の副
群Ｇ２Ｐとの間（図（ａ））に配置し、少なくとも広角
端において、フォーカスするときに負の副群Ｇ２Ｎと正
の副群Ｇ２Ｐとの間隔を広げながら、負の副群Ｇ２Ｎと
正の副群Ｇ２Ｐとを物体側へ移動させる方式をとること
によって、上記式（ａ）の中の軸外光線の面への入射高
ｈをコントロールすることで、第２群Ｇ２の｜III ｜が
小さくなることを防止し、像面がアンダーに倒れるのを
防いでいる。
【００３２】また、本発明のズームレンズは、第１群Ｇ
１が正、第２群Ｇ２が正、第３群Ｇ３が負で、広角端よ
り望遠端に向かうに従って、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２間
隔が増加しつつ、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３間隔が減少す
るというズームレンズ群構成をとることで、軸上光束が
第２群Ｇ２近傍で光軸と平行に近い角度をなしているの
で、負の副群Ｇ２Ｎ及び正の副群Ｇ２Ｐを移動しても球
面収差への影響は小さく、フォーカシングによる球面収
差の収差変動は非常に小さくなる。
１が正、第２群Ｇ２が正、第３群Ｇ３が負で、広角端よ
り望遠端に向かうに従って、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２間
隔が増加しつつ、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３間隔が減少す
るというズームレンズ群構成をとることで、軸上光束が
第２群Ｇ２近傍で光軸と平行に近い角度をなしているの
で、負の副群Ｇ２Ｎ及び正の副群Ｇ２Ｐを移動しても球
面収差への影響は小さく、フォーカシングによる球面収
差の収差変動は非常に小さくなる。
【００３３】また、上記ことを達成するためには、図４
に示すように、負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐのパワ
ー関係が重要であるため、以下にこれを説明する。負の
副群Ｇ２Ｎのパワーをφ2N、正の副群Ｇ２Ｐのパワーを
φ2P、第２群Ｇ２のパワーをφ2 、第２群Ｇ２の焦点距
離をｆ2 、第１群Ｇ１のパワーをφ1 とし、第１群Ｇ１
が作る像の正の副群Ｇ２Ｐからの位置をｓとし、負の副
群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐとの間隔をｄ、第２群Ｇ２一
体でフォーカシングを行う通常フォーカシング時（図
（ａ））と、本発明のフォーカシング時（図（ｂ））と
のｆ2、ｓ、ｄの差をそれぞれΔｆ2 、Δｓ、Δｄとす
ると、 Δｓ＝φ2 ／（φ2 ＋２／ｓ）×Δｆ2 ・・・（ｂ） Δｆ2 ＝（φ2Nφ2P）／φ2 2 ×Δｄ ・・・（ｃ） ここで、ｓ≒０．５／φ1 とすると、式（ｂ）は
（ｂ’）となる。
に示すように、負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐのパワ
ー関係が重要であるため、以下にこれを説明する。負の
副群Ｇ２Ｎのパワーをφ2N、正の副群Ｇ２Ｐのパワーを
φ2P、第２群Ｇ２のパワーをφ2 、第２群Ｇ２の焦点距
離をｆ2 、第１群Ｇ１のパワーをφ1 とし、第１群Ｇ１
が作る像の正の副群Ｇ２Ｐからの位置をｓとし、負の副
群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐとの間隔をｄ、第２群Ｇ２一
体でフォーカシングを行う通常フォーカシング時（図
（ａ））と、本発明のフォーカシング時（図（ｂ））と
のｆ2、ｓ、ｄの差をそれぞれΔｆ2 、Δｓ、Δｄとす
ると、 Δｓ＝φ2 ／（φ2 ＋２／ｓ）×Δｆ2 ・・・（ｂ） Δｆ2 ＝（φ2Nφ2P）／φ2 2 ×Δｄ ・・・（ｃ） ここで、ｓ≒０．５／φ1 とすると、式（ｂ）は
（ｂ’）となる。
【００３４】
Δｓ＝φ2 ／（φ2 ＋４φ1 ）×Δｆ2 ・・（ｂ’）
式（ｂ’）と（ｃ）より、
Δｓ＝φ2 ／（φ2 ＋４φ1 ) ×（φ2Nφ2P）／φ2 2 ×Δｄ ・（ｄ）
したがって、本発明が達成されるためには、以下の式
（ｅ）が成立しなければいけないので、 Δｄ＋Δｓ＞０ ・・・（ｅ） これに式（ｄ）を代入して、 Δｄ〔１＋φ2 ／（φ2 ＋４φ1 ) ×（φ2Nφ2P）／φ
2 2 〕＞０ したがって、 −（１＋４φ1 ／φ2 ）＜φ2N／φ2 ×φ2P／φ2 ・・・（１） 以上から、本発明においては、式（１）が満たされるこ
とが必要となる。
（ｅ）が成立しなければいけないので、 Δｄ＋Δｓ＞０ ・・・（ｅ） これに式（ｄ）を代入して、 Δｄ〔１＋φ2 ／（φ2 ＋４φ1 ) ×（φ2Nφ2P）／φ
2 2 〕＞０ したがって、 −（１＋４φ1 ／φ2 ）＜φ2N／φ2 ×φ2P／φ2 ・・・（１） 以上から、本発明においては、式（１）が満たされるこ
とが必要となる。
【００３５】さらに，本発明では、第３群Ｇ３のパワー
φ3 を条件式（２） ０．８＜｜φ3 ／φW ｜＜１．６ ・・・（２） を満たすことで、収差変動の抑制とズームレンズのコン
パクト性の確保をバランスさせている。式（２）の上限
の１．６を越えると、第３群Ｇ３での近距離時の収差変
動が大きくなり過ぎ、上述のフォーカシング方式をもっ
てしてもこの変動を抑えきれなくなる。また、その下限
の０．８を過ぎると、所望のズーム比を得るのに第３群
Ｇ３の移動量が大きくなり過ぎ、ズームレンズが大型化
してしまう。
φ3 を条件式（２） ０．８＜｜φ3 ／φW ｜＜１．６ ・・・（２） を満たすことで、収差変動の抑制とズームレンズのコン
パクト性の確保をバランスさせている。式（２）の上限
の１．６を越えると、第３群Ｇ３での近距離時の収差変
動が大きくなり過ぎ、上述のフォーカシング方式をもっ
てしてもこの変動を抑えきれなくなる。また、その下限
の０．８を過ぎると、所望のズーム比を得るのに第３群
Ｇ３の移動量が大きくなり過ぎ、ズームレンズが大型化
してしまう。
【００３６】望ましくは、本発明のフォーカシングによ
る収差変動を抑える効果をさらに発揮するのと、本発明
のズームレンズがさらにコンパクトになるためには、条
件式（２）において、さらに条件式（２）’の範囲にあ
るのがよい。
る収差変動を抑える効果をさらに発揮するのと、本発明
のズームレンズがさらにコンパクトになるためには、条
件式（２）において、さらに条件式（２）’の範囲にあ
るのがよい。
【００３７】
１．０＜｜φ3 ／φW ｜＜１．６ ・・・（２）’
さらに、本発明での像面変動を抑える効果を有効に引き
出すためには、以下に説明することを満足するのがよ
い。
出すためには、以下に説明することを満足するのがよ
い。
【００３８】本発明は、明るさ絞りＳのフォーカシング
時の移動の形態によって２通りに分けられる。まず、第
１は、図３（ａ）に示すように、フォーカシング時には
明るさ絞りＳが負の副群Ｇ２Ｎとは独立に動く場合で、
この時像面変動の抑制に寄与するレンズ群は、ｈの変化
が大きい負の副群Ｇ２Ｎである。ここで、式（ａ）に示
す非点隔差の３次収差係数III を考える時、その因子ｈ
（α’／Ｎ’2 −α／Ｎ2 ）は、軸上光線の性質によっ
て第２群Ｇ２中ではα’、αは光軸と平行に近いため、
その符号は正パワーの面では正で、負パワーの面では負
であり、大きさは第２群Ｇ２中でほぼ一定であると考え
られる。また、因子ｈＮ／ｒ−α中のαはほぼ−１と考
えられるから、負の副群Ｇ２Ｎ中でのｈの変化に対して
像面変動を抑える効果は、負パワーの面の時は、１／ｒ
は負に大きい方がよく、また、正パワーの面の時は、１
／ｒは正に大きい方がよい（ｒはその面の曲率半径）。
このことを式に表したのが条件式（３）である。
時の移動の形態によって２通りに分けられる。まず、第
１は、図３（ａ）に示すように、フォーカシング時には
明るさ絞りＳが負の副群Ｇ２Ｎとは独立に動く場合で、
この時像面変動の抑制に寄与するレンズ群は、ｈの変化
が大きい負の副群Ｇ２Ｎである。ここで、式（ａ）に示
す非点隔差の３次収差係数III を考える時、その因子ｈ
（α’／Ｎ’2 −α／Ｎ2 ）は、軸上光線の性質によっ
て第２群Ｇ２中ではα’、αは光軸と平行に近いため、
その符号は正パワーの面では正で、負パワーの面では負
であり、大きさは第２群Ｇ２中でほぼ一定であると考え
られる。また、因子ｈＮ／ｒ−α中のαはほぼ−１と考
えられるから、負の副群Ｇ２Ｎ中でのｈの変化に対して
像面変動を抑える効果は、負パワーの面の時は、１／ｒ
は負に大きい方がよく、また、正パワーの面の時は、１
／ｒは正に大きい方がよい（ｒはその面の曲率半径）。
このことを式に表したのが条件式（３）である。
【００３９】
０．８＜ｆW ΣG2N i （Ｎi ’−Ｎi ）／｜ｒi ｜＜２．０ ・・（３）
式（３）の上限の２．０を越えると、像面の変動を抑え
る作用は増すが、球面収差の変動が許容できなくなる。
また、下限の０．８を越えると、像面の変動を抑える作
用が弱くなり過ぎる。
る作用は増すが、球面収差の変動が許容できなくなる。
また、下限の０．８を越えると、像面の変動を抑える作
用が弱くなり過ぎる。
【００４０】また、第２の場合は、図３（ｂ）に示すよ
うに、明るさ絞りＳが負の副群Ｇ２Ｎと一体で動く場合
で、前述の３次収差係数III を考える時、像面変動の抑
制に寄与するレンズ群は正の副群Ｇ２Ｐであり、ｈの変
化は正であるため、正パワーの面では１／ｒは負に大き
い方がよく、負パワーの面では１／ｒは正に大きい方が
よい。このことを式に表したのが条件式（４）である。
うに、明るさ絞りＳが負の副群Ｇ２Ｎと一体で動く場合
で、前述の３次収差係数III を考える時、像面変動の抑
制に寄与するレンズ群は正の副群Ｇ２Ｐであり、ｈの変
化は正であるため、正パワーの面では１／ｒは負に大き
い方がよく、負パワーの面では１／ｒは正に大きい方が
よい。このことを式に表したのが条件式（４）である。
【００４１】
−３．０＜ｆW ΣG2P j （Ｎj ’−Ｎj ）／｜ｒj ｜＜−０．３ （４）
式（４）の下限の−３．０を越えると、像面変動を抑制
する作用は増すが、球面収差の変動が大きくなり過ぎ
る。また、その上限の−０．３を越えると、像面変動を
抑制する作用が弱くなり過ぎる。
する作用は増すが、球面収差の変動が大きくなり過ぎ
る。また、その上限の−０．３を越えると、像面変動を
抑制する作用が弱くなり過ぎる。
【００４２】さらに、本発明での像面変動を抑える効果
を有効に引き出すためには、第２群Ｇ２中に少なくとも
１つの非球面を有するのがよい。それは、式（ａ）にお
いて、非球面を使用した場合、付加項として、ｈ 2 ｈ 2
Ψ（ただし、Ψ＝（Ｎ’−Ｎ）ｂ）が付き、ｈの変化に
より３次収差係数が調整できるからである。
を有効に引き出すためには、第２群Ｇ２中に少なくとも
１つの非球面を有するのがよい。それは、式（ａ）にお
いて、非球面を使用した場合、付加項として、ｈ 2 ｈ 2
Ψ（ただし、Ψ＝（Ｎ’−Ｎ）ｂ）が付き、ｈの変化に
より３次収差係数が調整できるからである。
【００４３】さらに、上記非球面は、正の副群Ｇ２Ｐに
使用するのがよい。それは、本発明のズームレンズで
は、軸上光束と軸外光束とが負の副群Ｇ２Ｎよりも正の
副群Ｇ２Ｐの方がより分離していて、非球面の球面収差
への影響が小さくなるためである。
使用するのがよい。それは、本発明のズームレンズで
は、軸上光束と軸外光束とが負の副群Ｇ２Ｎよりも正の
副群Ｇ２Ｐの方がより分離していて、非球面の球面収差
への影響が小さくなるためである。
【００４４】さらに、上記正の副群Ｇ２Ｐ中の少なくと
も１つの非球面は、条件式（５）を満足するのが望まし
い。
も１つの非球面は、条件式（５）を満足するのが望まし
い。
【００４５】
−３．０＜（Ｎ’−Ｎ）ＥｆW 3 ＜−０．７ ・・・（５）
これは、上述のｂがｂ＝ＥｆW 3 となり、ｈが正で増加
するため、３次収差係数III が負方向に補正されるため
にである。式（５）の下限の−３．０を越えると、像面
変動の抑制には作用を増すが、望遠端での歪曲収差を補
正する効果が弱くなり過ぎる。また、上限の−０．７を
越えると、像面変動を抑制する作用が弱くなり過ぎる。
するため、３次収差係数III が負方向に補正されるため
にである。式（５）の下限の−３．０を越えると、像面
変動の抑制には作用を増すが、望遠端での歪曲収差を補
正する効果が弱くなり過ぎる。また、上限の−０．７を
越えると、像面変動を抑制する作用が弱くなり過ぎる。
【００４６】
【実施例】以下に、本発明のズームレンズの実施例１〜
２について説明する。各実施例のレンズデータ及びフォ
カシングに関するデータは後記するが、実施例１〜２の
ズームレンズの広角端における断面図をそれぞれ図５〜
図６に示す。
２について説明する。各実施例のレンズデータ及びフォ
カシングに関するデータは後記するが、実施例１〜２の
ズームレンズの広角端における断面図をそれぞれ図５〜
図６に示す。
【００４７】
【００４８】
【００４９】実施例１のレンズは、図５に示すように、
正の第１群Ｇ１、正の第２群Ｇ２、負の第３群Ｇ３より
なり、広角端より望遠端に向かって、第１群Ｇ１と第２
群Ｇ２の間隔を増加させると共に、第２群Ｇ２と第３群
Ｇ３の間隔を減少させることにより変倍を行っている。
正の第２群Ｇ２は、明るさ絞りＳと一体にその像側に配
置された負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐにより構成さ
れている。レンズ構成は、第１群Ｇ１は、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
メニスカスレンズの２枚からなり、第２群Ｇ２の負の副
群Ｇ２Ｎは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１
枚からなり、第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐは、２枚の像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第３群
Ｇ３は、両凹レンズ１枚からなっている。非球面は、正
の副群Ｇ２Ｐの最終面、及び、第３群Ｇ３の第１面の２
面に用いている。また、フォーカシング時、明るさ絞り
Ｓは負の副群Ｇ２Ｎと一体で移動する。
正の第１群Ｇ１、正の第２群Ｇ２、負の第３群Ｇ３より
なり、広角端より望遠端に向かって、第１群Ｇ１と第２
群Ｇ２の間隔を増加させると共に、第２群Ｇ２と第３群
Ｇ３の間隔を減少させることにより変倍を行っている。
正の第２群Ｇ２は、明るさ絞りＳと一体にその像側に配
置された負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐにより構成さ
れている。レンズ構成は、第１群Ｇ１は、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
メニスカスレンズの２枚からなり、第２群Ｇ２の負の副
群Ｇ２Ｎは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１
枚からなり、第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐは、２枚の像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第３群
Ｇ３は、両凹レンズ１枚からなっている。非球面は、正
の副群Ｇ２Ｐの最終面、及び、第３群Ｇ３の第１面の２
面に用いている。また、フォーカシング時、明るさ絞り
Ｓは負の副群Ｇ２Ｎと一体で移動する。
【００５０】この実施例の無限遠フォーカス時の広角端
（ａ）、標準状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収
差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を表す収差図を図
７に示す。また、撮影距離０．６ｍに第１群Ｇ１、第２
群Ｇ２一体移動によってフォーカスした時の同様の収差
図を図８に示し、これと対照して、本発明によるフォー
カスを行った時の同様の収差図を図９に示す。これら収
差図から明らかなように、本実施例では、広角端から望
遠端まで本発明のフォーカシング方式を利用することに
より、近距離時の各収差のフォーカシング変動をほとん
どなくすことができる。
（ａ）、標準状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収
差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を表す収差図を図
７に示す。また、撮影距離０．６ｍに第１群Ｇ１、第２
群Ｇ２一体移動によってフォーカスした時の同様の収差
図を図８に示し、これと対照して、本発明によるフォー
カスを行った時の同様の収差図を図９に示す。これら収
差図から明らかなように、本実施例では、広角端から望
遠端まで本発明のフォーカシング方式を利用することに
より、近距離時の各収差のフォーカシング変動をほとん
どなくすことができる。
【００５１】実施例２のレンズは、図６に示すように、
正の第１群Ｇ１、正の第２群Ｇ２、負の第３群Ｇ３より
なり、広角端より望遠端に向かって、第１群Ｇ１と第２
群Ｇ２の間隔を増加させると共に、第２群Ｇ２と第３群
Ｇ３の間隔を減少させることにより変倍を行っている。
正の第２群Ｇ２は、明るさ絞りＳと一体にその像側に配
置された負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐにより構成さ
れている。レンズ構成は、第１群Ｇ１は、平凹レンズと
両凸レンズの接合レンズと両凸レンズの３枚からなり、
第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎは、両凹レンズ２枚と両凸
レンズの３枚からなり、第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ
は、両凸レンズ、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズ
の３枚からなり、第３群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと像側に凸面を向けた２枚の負メニス
カスレンズの３枚からなっている。非球面は、正の副群
Ｇ２Ｐの物体側の両凸レンズの像側の面１面に用いてい
る。また、フォーカシング時、明るさ絞りＳは負の副群
Ｇ２Ｎと一体で移動する。
正の第１群Ｇ１、正の第２群Ｇ２、負の第３群Ｇ３より
なり、広角端より望遠端に向かって、第１群Ｇ１と第２
群Ｇ２の間隔を増加させると共に、第２群Ｇ２と第３群
Ｇ３の間隔を減少させることにより変倍を行っている。
正の第２群Ｇ２は、明るさ絞りＳと一体にその像側に配
置された負の副群Ｇ２Ｎと正の副群Ｇ２Ｐにより構成さ
れている。レンズ構成は、第１群Ｇ１は、平凹レンズと
両凸レンズの接合レンズと両凸レンズの３枚からなり、
第２群Ｇ２の負の副群Ｇ２Ｎは、両凹レンズ２枚と両凸
レンズの３枚からなり、第２群Ｇ２の正の副群Ｇ２Ｐ
は、両凸レンズ、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズ
の３枚からなり、第３群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと像側に凸面を向けた２枚の負メニス
カスレンズの３枚からなっている。非球面は、正の副群
Ｇ２Ｐの物体側の両凸レンズの像側の面１面に用いてい
る。また、フォーカシング時、明るさ絞りＳは負の副群
Ｇ２Ｎと一体で移動する。
【００５２】この実施例の無限遠フォーカス時の広角端
における球面収差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を
表す収差図を図１０に示す。また、撮影距離０．６ｍに
第１群Ｇ１、第２群Ｇ２一体移動によってフォーカスし
た時の同様の収差図を図１１に示し、これと対照して、
本発明によるフォーカスを行った時の同様の収差図を図
１２に示す。この実施例は、本発明によるフォーカシン
グの効果は広角端付近でしか現れないが、広角端付近で
の近距離時の各収差のフォーカス変動はよく補正されて
いる。
における球面収差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を
表す収差図を図１０に示す。また、撮影距離０．６ｍに
第１群Ｇ１、第２群Ｇ２一体移動によってフォーカスし
た時の同様の収差図を図１１に示し、これと対照して、
本発明によるフォーカスを行った時の同様の収差図を図
１２に示す。この実施例は、本発明によるフォーカシン
グの効果は広角端付近でしか現れないが、広角端付近で
の近距離時の各収差のフォーカス変動はよく補正されて
いる。
【００５３】以下に各実施例のレンズデータを示すが、
記号は、上記の外、ｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、
ωは半画角、ｆB はバックフォーカス、ｒ1 、ｒ2 …は
各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の
間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、
νd2…は各レンズのアッベ数である。また、非球面形状
は、前記（Ｉ）式で示すように、Ｚを光軸から距離ｈの
点での曲率半径Ｒ0 の面頂を有する非球面の形状を表す
ものとすると、 Ｚ＝ｈ2 ／｛Ｒ0 ＋Ｒ0 〔１−Ｐ（ｈ／Ｒ0 ）2 〕1/2 ｝ ＋Ｅｈ4 ＋Ｆｈ6 ＋Ｇｈ8 ＋Ｈｈ10 ・・・（Ｉ） で表される。ただし、Ｐは円錐係数、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは
非球面係数である。
記号は、上記の外、ｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、
ωは半画角、ｆB はバックフォーカス、ｒ1 、ｒ2 …は
各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の
間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、
νd2…は各レンズのアッベ数である。また、非球面形状
は、前記（Ｉ）式で示すように、Ｚを光軸から距離ｈの
点での曲率半径Ｒ0 の面頂を有する非球面の形状を表す
ものとすると、 Ｚ＝ｈ2 ／｛Ｒ0 ＋Ｒ0 〔１−Ｐ（ｈ／Ｒ0 ）2 〕1/2 ｝ ＋Ｅｈ4 ＋Ｆｈ6 ＋Ｇｈ8 ＋Ｈｈ10 ・・・（Ｉ） で表される。ただし、Ｐは円錐係数、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは
非球面係数である。
【００５４】実施例１
ｆ ＝ 36.0 〜 49.5 〜 68.0
ＦNO＝ 4.1 〜 4.8 〜 5.7
ω ＝ 31.0 〜 23.6 〜 17.6°
ｆB ＝ 9.546〜 22.832〜 40.598
ｒ1 = 31.2168 ｄ1 = 1.4000 ｎd1 =1.72342 νd1 =37.95
ｒ2 = 22.7668 ｄ2 = 0.4000
ｒ3 = 18.8228 ｄ3 = 3.5000 ｎd2 =1.49700 νd2 =81.61
ｒ4 = 53.5197 ｄ4 = (可変)
ｒ5 = -23.9579 ｄ5 = 1.0000 ｎd3 =1.71300 νd3 =53.84
ｒ6 = 32.6283 ｄ6 = 2.1289 ｎd4 =1.80518 νd4 =25.43
ｒ7 = -9717.8768 ｄ7 = (可変)
ｒ8 = ∞（絞り） ｄ8 = 1.0000
ｒ9 = 52.3806 ｄ9 = 2.4000 ｎd5 =1.79952 νd5 =42.24
ｒ10= -19.8623（非球面） ｄ10= 1.4198
ｒ11= -12.6935 ｄ11= 1.0000 ｎd6 =1.76182 νd6 =26.55
ｒ12= 174.4327 ｄ12= 0.7543
ｒ13= 131.1831 ｄ13= 3.6899 ｎd7 =1.61800 νd7 =63.38
ｒ14= -11.5615（非球面） ｄ14= (可変)
ｒ15= -34.5181 ｄ15= 3.0689 ｎd8 =1.84666 νd8 =23.78
ｒ16= -21.9036 ｄ16= 2.7527
ｒ17= -17.8345（非球面） ｄ17= 1.8000 ｎd9 =1.71300 νd9 =53.84
ｒ18= 169.4993
ズーム間隔
フォーカシング時の間隔（撮影距離：０．６ｍ）
非球面係数
第１０面
Ｐ = 1
Ｅ = 0.46754×10-4
Ｆ = 0.36325×10-6
Ｇ =-0.23252×10-8
Ｈ = 0.95961×10-10
第１４面
Ｐ = 1
Ｅ = 0.25407×10-4
Ｆ =-0.94908×10-7
Ｇ = 0.49774×10-8
Ｈ =-0.35720×10-10
第１７面
Ｐ = 1
Ｅ = 0.13893×10-4
Ｆ = 0.42734×10-7
Ｇ =-0.57248×10-9
Ｈ = 0.18097×10-11 。
【００５５】実施例１
ｆ ＝ 36.2 〜 49.5 〜 67.5
ＦNO＝ 4.7 〜 5.8 〜 7.2
ω ＝ 30.8 〜 23.6 〜 17.7°
ｆB ＝ 9.869〜 19.397〜 32.016
ｒ1 = 13.4380 ｄ1 = 1.2000 ｎd1 =1.80518 νd1 =25.43
ｒ2 = 10.7890 ｄ2 = 0.5000
ｒ3 = 10.8170 ｄ3 = 3.6200 ｎd2 =1.48749 νd2 =70.20
ｒ4 = 29.7510 ｄ4 = (可変)
ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 = 2.1000
ｒ6 = -8.3810 ｄ6 = 1.0000 ｎd3 =1.83400 νd3 =37.16
ｒ7 =- -13.7200 ｄ7 = (可変)
ｒ8 = -30.8720 ｄ8 = 1.8000 ｎd4 =1.51118 νd4 =51.02
ｒ9 = -11.1460 ｄ9 = 0.2000
ｒ10= -88.0740 ｄ10= 2.3000 ｎd5 =1.51823 νd5 =58.96
ｒ11= -14.0840（非球面） ｄ11= (可変)
ｒ12= -14.1910（非球面） ｄ12= 1.7000 ｎd6 =1.56873 νd6 =63.16
ｒ13= 209.2770
ズーム間隔
フォーカシング時の間隔（撮影距離：０．６ｍ）
非球面係数
第１１面
Ｐ = 1
Ｅ = 0.85604×10-4
Ｆ =-0.40008×10-6
Ｇ = 0.12902×10-7
Ｈ = 0
第１２面
Ｐ = 1
Ｅ = 0.84765×10-4
Ｆ = 0.20580×10-7
Ｇ = 0.95184×10-9
Ｈ = 0
【００５６】実施例２
ｆ ＝ 36.2 〜 60.5 〜 101.3
ＦNO＝ 4.7 〜 5.6 〜 6.8
ω ＝ 30.8 〜 19.6 〜 12.0°
ｆB ＝ 7.075〜 24.681〜 50.868
ｒ1 = ∞ ｄ1 = 1.5800 ｎd1 =1.83400 νd1 =37.16
ｒ2 = 23.4900 ｄ2 = 4.5000 ｎd2 =1.53172 νd2 =48.90
ｒ3 = -319.9980 ｄ3 = 0.2000
ｒ4 = 25.9750 ｄ4 = 4.4000 ｎd3 =1.51112 νd3 =60.48
ｒ5 = -109.4650 ｄ5 = (可変)
ｒ6 = ∞（絞り） ｄ6 = 1.2000
ｒ7 = -20.9170 ｄ7 = 1.1000 ｎd4 =1.72916 νd4 =54.68
ｒ8 = 46.8120 ｄ8 = 0.8600
ｒ9 = -36.3410 ｄ9 = 1.0400 ｎd5 =1.72916 νd5 =54.68
ｒ10= 67.5920 ｄ10= 0.2300
ｒ11= 28.8270 ｄ11= 3.0000 ｎd6 =1.78472 νd6 =25.68
ｒ12= -24.2870 ｄ12= (可変)
ｒ13= 40.4940 ｄ13= 3.2000 ｎd7 =1.56384 νd7 =60.69
ｒ14= -22.2260（非球面） ｄ14= 0.8300
ｒ15= -16.0090 ｄ15= 1.2000 ｎd8 =1.80518 νd8 =25.43
ｒ16= 30.4620 ｄ16= 5.8800 ｎd9 =1.69680 νd9 =56.49
ｒ17= -14.5440 ｄ17= (可変)
ｒ18= -57.5720 ｄ18= 3.3800 ｎd10=1.78472 νd10=25.68
ｒ19= -23.5280 ｄ19= 0.4000
ｒ20= -34.8020 ｄ20= 1.6000 ｎd11=1.77250 νd11=49.66
ｒ21= -711.3170 ｄ21= 4.8000
ｒ22= -18.1840 ｄ22= 2.0000 ｎd12=1.77250 νd12=49.66
ｒ23= -127.2820
ズーム間隔
フォーカシング時の間隔（撮影距離：０．６ｍ）
非球面係数第１４面
Ｐ = 1
Ｅ = 0.82474×10-4
Ｆ = 0.29562×10-6
Ｇ =-0.46595×10-9
Ｈ = 0.49196×10-10
【００５７】以上の実施例１〜２の前記条件式（１）〜
（５）に関する量を以下の表に示す。
（５）に関する量を以下の表に示す。
【００５８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、近距離撮影においても良好な画質が得られる
コンパクトなズームレンズが構成可能となる。
によると、近距離撮影においても良好な画質が得られる
コンパクトなズームレンズが構成可能となる。
【図１】本発明によるズームレンズの基本構成とズーミ
イング及びフォーカシングのための移動方式を説明する
ための図である。
イング及びフォーカシングのための移動方式を説明する
ための図である。
【図２】第２群の移動でフォーカシングする場合の光線
の振る舞いを説明するための図である。
の振る舞いを説明するための図である。
【図３】本発明に基づいてフォーカシングする場合の光
線の振る舞いを説明するための図である。
線の振る舞いを説明するための図である。
【図４】第２群の一体移動によるフォーカシングと本発
明に基づいて第２群を副群に分割してフォーカシングす
る場合を対比して説明するための図である。
明に基づいて第２群を副群に分割してフォーカシングす
る場合を対比して説明するための図である。
【図５】実施例１のズームレンズの広角端における断面
図である。
図である。
【図６】実施例２のズームレンズの広角端における断面
図である。
図である。
【図７】実施例１の無限遠フォーカス時の広角端
（ａ）、標準状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収
差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を表す収差図であ
る。
（ａ）、標準状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収
差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を表す収差図であ
る。
【図８】実施例１を撮影距離０．６ｍに第１群、第２群
一体移動によってフォーカスした時の図８と同様の収差
図である。
一体移動によってフォーカスした時の図８と同様の収差
図である。
【図９】実施例１を撮影距離０．６ｍに本発明によって
フォーカスした時の図８と同様の収差図である。
フォーカスした時の図８と同様の収差図である。
【図１０】実施例２の無限遠フォーカス時の広角端にお
ける球面収差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を表す
収差図である。
ける球面収差、非点収差、倍率色収差、歪曲収差を表す
収差図である。
【図１１】実施例２を撮影距離０．６ｍに第１群、第２
群一体移動によってフォーカスした時の図１０と同様の
収差図である。
群一体移動によってフォーカスした時の図１０と同様の
収差図である。
【図１２】実施例２を撮影距離０．６ｍに本発明によっ
てフォーカスした時の図１０と同様の収差図である。
てフォーカスした時の図１０と同様の収差図である。
Ｇ１…第１群
Ｇ２…第２群
Ｇ３…第３群
Ｇ２Ｎ…第２群の負の副群
Ｇ２Ｐ…第２群の正の副群
Ｓ…明るさ絞り
─────────────────────────────────────────────────────
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 15/20
Claims (5)
- 【請求項１】 物体側より順に、正の第１群、正の第２
群、負の第３群よりなり、広角端より望遠端に向かっ
て、第１群と第２群の間隔を増加させると共に、第２群
と第３群の間隔を減少させることにより変倍を行い、ま
た、正の第２群は、物体側より順に、負の副群と正の副
群により構成され、明るさ絞りは、第１群と第２群の間
に配置されるか、又は、第２群の負の副群と正の副群の
間に配置され、さらに、少なくとも広角端において、第
２群の負の副群と正の副群との間隔を広げながら物体側
へ第２群の負の副群と正の副群とを同時に光軸と平行に
移動させ近距離の物体にフォーカシングを行い、かつ、
フォーカシングの際に明るさ絞りが移動し、さらに、下
記の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする
ズームレンズ： −（１＋４φ1 ／φ2 ）＜φ2N／φ2 ×φ2P／φ2 ・・・（１） ０．８＜｜φ3 ／φW ｜＜１．６ ・・・（２） ただし、φ1 ：第１群のパワー、 φ2 ：第２群のパワー、 φ3 ：第３群のパワー、 φ2N：第２群の負の副群のパワー、 φ2P：第２群の正の副群のパワー、 φW ：広角端での全系の焦点距離の逆数、 である。 - 【請求項２】 フォーカシングの際に明るさ絞りが第２
群の負の副群と一体に移動し、さらに下記の条件式
（４）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： −３．０＜ｆW ΣG2P j （Ｎj ’−Ｎj ）／｜ｒj ｜＜−０．３ （４） ただし、ΣG2P j ：第２群の正の副群中での和をとるこ
とを示し、 ｆW ：広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、 ｒj ：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレンズ
面の曲率半径、 Ｎj ：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレンズ
面の物体側の屈折率、 Ｎj ’：第２群の正の副群中の物体側よりｊ番目のレン
ズ面の像側の屈折率、 である。 - 【請求項３】 第２群中に少なくとも１つの非球面を使
用してい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４】 第２群の正の副群中に少なくとも１つの
非球面を使用してい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５】 第２群の正の副群中に以下の条件式
（５）を満足する非球面を少なくとも１つ使用している
ことを特徴とする請求項４記載のズームレンズ： −３．０＜（Ｎ’−Ｎ）ＥｆW 3 ＜−０．７ ・・・（５） ただし、Ｎ ：第２群の正の副群中の非球面の物体側の
屈折率、 Ｎ’：第２群の正の副群中の非球面の像側の屈折率、 Ｅ ：非球面を以下の式（Ｉ）で表したときの４次の項
の係数、 Ｚ＝ｈ2 ／｛Ｒ0 ＋Ｒ0 〔１−Ｐ（ｈ／Ｒ0 ）2 〕1/2 ｝ ＋Ｅｈ4 ＋Ｆｈ6 ＋Ｇｈ8 ＋Ｈｈ10 ・・・（Ｉ） （ただし、Ｚは光軸から距離ｈの点での曲率半径Ｒ0 の
面頂を有する非球面の形状を表す。）、 である。
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|---|---|---|---|
| JP06800693A JP3368611B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | ズームレンズ |
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Family Applications (1)
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1994
- 1994-03-25 US US08/217,658 patent/US5592334A/en not_active Expired - Fee Related
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