JP3455299B2

JP3455299B2 - ズームレンズ系

Info

Publication number: JP3455299B2
Application number: JP21346294A
Authority: JP
Inventors: 幸生蓮下; 孝之伊藤
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1994-09-07
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 2003-10-14
Anticipated expiration: 2018-10-14
Also published as: US5663838A; JPH0876014A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、バックフォーカスに対する制約
条件が一眼レフカメラより小さいコンパクトカメラ用に
適したズームレンズの低コスト化に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】コンパクトカメラ用のズー
ムレンズとして、ズーム比が２倍程度の２群ズームの場
合、構成枚数が６〜８枚と多いものと、非球面を多用し
た４枚構成程度の少ないものがある。構成枚数が多い前
者は、低コスト化ができず、構成枚数が少ない後者も、
非球面の数や場所およびプラスチックの利用についての
検討が不十分であり、低コスト化については、まだ改良
の余地があった。また、構成枚数が２〜３枚という２群
ズームレンズもあるが、望遠端のＦナンバーが１０より
大きいという問題があった。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、プラスチック及び非球面を有
効に利用して、望遠端のＦナンバーがＦ８〜９程度のコ
ンパクトカメラ用に適したズームレンズ系を、低コスト
で得ること、及びプラスチックレンズの温湿度の変化に
よる影響を小さく押さえながら、非球面化を利用して性
能良好なズームレンズ系を得ることを目的とする。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、全系として５群５枚構成のズ
ームレンズ系であって、物体側より順に、正の第１レン
ズ群と負の第２レンズ群とから構成され、この第１、第
２レンズ群の間隔を変化させて、変倍を行うズームレン
ズ系において、正の第１レンズ群は、物体側より順に、
負の第１ｎ群と正の第１ｐ群よりなり、この第１ｎ群
は、負の第１レンズと負の第２レンズの２枚で構成さ
れ、第１ｐ群は、正の第３レンズ１枚からなっていて、
正の第１レンズ群全体として３群３枚から構成され、か
つ、これらの負の第１レンズはガラス、負の第２レンズ
はプラスチック、正の第３レンズはガラスからなり、負
の第２レンズ群は、物体側より順に、正の第４レンズと
負の第５レンズの２群２枚から構成され、かつ正の第４
レンズはプラスチック、負の第５レンズはガラスからな
り、かつ下記条件式（１）、（２）及び（５）を満足す
ることを特徴としている。（１）ＳＦ１＝（ｒ _１−１＋ｒ _１−２）／（ｒ _１−１
−ｒ _１−２）≦０（２）ＳＦ２＝（ｒ _２−１＋ｒ _２−２）／（ｒ _２−１
−ｒ _２−２）＞０（５）０．０＜△Ｐ _Ｌ２＋△Ｐ _Ｌ４＜０．６但し、ＳＦ１：第１負レンズのシェーピングファクタ、ＳＦ２：第２負レンズのシェーピングファクタ、ｒ _ｉ−ｊ：第ｉレンズの第ｊ面の曲率半径、 △Ｐ _Ｌ２＝ｆ _Ｌ２・（ｍ _{Ｌ３−Ｌ５} −ｍ _{Ｌ２−Ｌ５} ) ^２
／１００ △Ｐ _Ｌ２：第２レンズの焦点距離が望遠端において＋１
％変化したときのピント変化量（単位；ｍｍ）、ｆ _Ｌ２：プラスチックの第２レンズの焦点距離、ｍ _{Ｌ３−Ｌ５} ：望遠端における第３〜第５レンズの横
倍率、ｍ _{Ｌ２−Ｌ５} ：望遠端における第２〜第５レンズの横
倍率、 △Ｐ _Ｌ４＝ｆ _Ｌ４・（ｍ _Ｌ５ −ｍ _{Ｌ４−Ｌ５} ) ^２／１０
０ △Ｐ _Ｌ４：第４レンズの焦点距離が望遠端において＋１
％変化したときのピント変化量（単位；ｍｍ）、ｆ _Ｌ４：プラスチックの第４レンズの焦点距離、ｍ _Ｌ５：望遠端における第５レンズの横倍率、ｍ _{Ｌ４−Ｌ５} ：望遠端における第４〜第５レンズの横
倍率、である。

【０００５】このズームレンズ系はさらに、そのプラス
チックの負の第２レンズが、近軸形状が物体側に凸面を
向けた負メニカスレンズからなり、かつ、この物体側凸
面が次の条件式（３）を満足する発散性の非球面である
ことが好ましい。（３）△Ｘ_L2-I＜０但し、 △Ｘ_L2-I：第２レンズの物体側面の最大有効径における
非球面量、である。

【０００６】また、プラスチックの正の第４レンズは、
近軸形状が物体側に凹面を向けた正メニカスレンズから
なり、かつ、この物体側凹面が次の条件式（４）を満足
する収束性の非球面であることが好ましい。（４）０＜△Ｘ_Ｌ４−Ｉ但し、 △Ｘ_Ｌ４−Ｉ：第４レンズの物体側面の最大有効径にお
ける非球面量、である。

【０００７】

【０００８】本発明のズームレンズ系は、さらに次の条
件式（６）、（７）を満足することが好ましい。（６）−０．７＜△Ｐ_L2＜−０．１（７）０．３＜△Ｐ_L4＜１．０

【０００９】本発明のズームレンズ系は、別の態様によ
ると、物体側より順に、正の第１レンズ群と負の第２レ
ンズ群とから構成され、この第１、第２レンズ群の間隔
を変化させて変倍を行うズームレンズにおいて、正の第
１レンズ群は、物体側より順に、負の第１ｎ群と正の第
１ｐ群からなり、第１ｎ群は負の第１レンズと負の第２
レンズの２枚からなり、第１ｐ群は正の１枚のレンズか
らなっていて、正の第１レンズ群としては３群３枚より
なること；及び、次の条件式（１）、（２）、（８）、
（９）、（１０）を満足することを特徴としている。（１）ＳＦ１＝（ｒ_1-1 ＋ｒ_1-2 ）／（ｒ_1-1 −ｒ
_1-2 ）≦０（２）ＳＦ２＝（ｒ_2-1 ＋ｒ_2-2 ）／（ｒ_2-1 −ｒ
_2-2 ）＞０（８）１．３＜ｆ_W ／ｆ_1G＜１．７（９）−０．９＜ｆ_1G／ｆ_L1-L2 ＜−０．４（１０）０．３＜ｆ_L1-L2 ／ｆ_L1＜１．０但し、ｆ_W ：広角端の全系の焦点距離、ｆ_1G：第１レンズ群の焦点距離、ｆ_L1-L2 ：第１ｎ群の焦点距離、ｆ_L1：第１ｎ群の負の第１レンズの焦点距離、ＳＦ１：負の第１レンズのシェーピングファクタ、ＳＦ２：負の第２レンズのシェーピングファクタ、ｒ_i-j ：第ｉレンズの第ｊ面の曲率半径、である。

【００１０】このズームレンズ系においては、第１レン
ズ群の負の第１レンズはガラス、負の第２レンズはプラ
スチック、正の第３レンズはガラスから構成することが
望ましい。またプラスチックの負の第２レンズは、少な
くとも１面が発散性の非球面とすることが好ましい。負
の第２レンズ群は、プラスチックの正の第４レンズと、
ガラスの負の第５レンズの２群２枚から構成することが
できる。

【００１１】

【発明の実施例】本発明のズームレンズ系は、構成枚数
を少なくしながら、プラスチックレンズを有効に利用し
て低コスト化を実現したものである。本発明は、２枚の
プラスチックレンズを、正の第１レンズ群中の１枚の負
レンズと、負の第２レンズ群中の１枚の正レンズとして
使用することに一つの特徴がある。この２枚のプラスチ
ックレンズはそれぞれ、これを含むレンズ群のパワーと
は異なる符号のパワーを有するので、比較的パワーを小
さくすることが容易であり、また異なる符号の組み合わ
せなので、プラスチックレンズを２枚使用しても、温
度、湿度の変化に対する影響を小さくすることができ、
同時に低コスト化も達成できる。プラスチックレンズ
は、ガラスに比べて、キズ等がつきやすく耐久性は劣る
ので、最初のレンズあるいは最終レンズには、使用しな
い方がよい。このため、正の第１レンズ群中のプラスチ
ックの負レンズは物体側から２枚目のレンズとし、負の
第２レンズ群中のプラスチックレンズは、像側から２枚
目のレンズとしている。

【００１２】本発明のズームレンズ系は、全体として
は、第１レンズ群が正、第２レンズ群が負の望遠タイプ
であるので、小型化すると、プラスの歪曲収差が大きく
なる傾向がある。本発明は、この歪曲収差を補正するた
めに、第１レンズ群を、第１ｎ群（第１、第２レンズ）
が負、第１ｐ群（第３レンズ）が正のいわゆるレトロフ
ォーカスタイプとしている。また、第１レンズ群がレト
ロフォーカスタイプであると、バックフォーカスが小さ
くなり過ぎないためにも良い。バックフォーカスが小さ
くなりすぎると、第２レンズ群の径が増大する。

【００１３】このズームレンズ系は、構成枚数を低減し
ながら小型化しているため、プラスの歪曲収差が増大
し、また球面収差が補正不足となりやすい。そこで、本
発明は、条件式（１）のように、第１負レンズのシェー
ピングファクタＳＦ１≦０、第２負レンズのシェーピン
グファクタＳＦ２＞０としている。ＳＦ１≦０である
と、第１負レンズの凹の第１面の曲率が大となり、プラ
スの歪曲収差を小さく補正することができ、ＳＦ２＞０
であると、第２負レンズの凹の第２面の曲率が大とな
り、球面収差、及びコマ収差を小さく補正することがで
きる。つまり、条件式（１）を越えると、プラスの歪曲
収差の補正が困難になり、条件式（２）を越えると、球
面収差とコマ収差の補正が困難になる。

【００１４】第１ｎ群を２枚の負レンズに分割し、最初
の第１負レンズをガラス、第２負レンズをプラスチック
レンズにすると、プラスチックの負のパワーを小さくで
き、かつ、製品となった後は、プラスチックレンズには
直接手で触ったり、物にぶつけたりすることもできない
ので、キズ等の問題も起こらない。また、第２レンズ群
も、物体側より正のプラスチックレンズと負のガラスレ
ンズの順で構成すれば、同様にプラスチックレンズはキ
ズ等の問題が起こりにくい構成にできる。プラスチック
レンズは、ガラスと比べて、温度や湿度に対して、形状
や屈折率の変化が大きいので、プラスチックのパワーは
小さくした方が、温度や湿度の変化によるピント変化や
性能劣化を小さくできる。

【００１５】正の第１レンズ群の構成枚数を少なくする
と、特に球面収差の補正が大きく不足するので、第１レ
ンズ群中に少なくとも１枚の発散性の非球面を設けるこ
とが好ましい。ここで発散性とは、凸面の場合には、周
辺になるに従い、正の面パワーが小さくなる形状をい
い、凹面の場合には、周辺になるに従い、負の面のパワ
ーがさらに大きくなる形状をいう。なお、発散性の非球
面を第１ｎ群に使うと、プラスの歪曲収差を小さく補正
することにも有効である。

【００１６】本発明は又、低コスト化を主たる目的とし
ているが、プラスチックレンズは非球面化しても、コス
トはあまり大きく変わらないので、ガラスの第一レンズ
ではなく、プラスチックの負の第２レンズに非球面を使
うのが良い。このとき、負の第２レンズは、物体側に凸
面を向けた負メニカスレンズとし、この物体側凸面（つ
まり０＜Ｒ_L2-I）の方に、発散性（つまり△Ｘ_L2-I＜
０）の非球面を設けるのが、反対の凹面を非球面とする
場合と比べると、非球面の製作誤差や偏心による収差へ
の影響が小さいので良い（条件式（３））。なお、第１
レンズの第１面は、物体側に凹面（Ｒ_L1-I＜０、Ｒ_Li-I
は第ｉレンズの物体側の面の曲率半径、Ｒ_Li-II は第ｉ
レンズの像側の面の曲率半径）とするのが、プラスの歪
曲収差を補正するのに良い。

【００１７】負の第２レンズ群の構成枚数を少なくする
と、第２レンズ群内で、球面収差、非点収差、歪曲収差
がそれぞれ補正過剰となりやすいので、第２レンズ群に
は、第１レンズ群とは逆に収束性の非球面を設けること
が好ましい。ここでいう収束性とは、凸面の場合には、
周辺になるにしたがって正のパワーが大きくなる形状で
あり、凹面の場合には、周辺になるにしたがって負のパ
ワーがさらに小さくなる形状である。

【００１８】低コスト化のためには、プラスチックレン
ズを最終レンズではない正の第４レンズに使うのが良
い。このとき、第４レンズは、絞りに対して、凹面を向
けたいわゆるコンセントリックな形状とするのが、非点
収差の補正に有効であり、また、物体側凹面（Ｒ_L4-I＜
０）に収束性（０＜△Ｘ_L4-I）の非球面を設けるのが、
非球面の製作誤差による影響が少ないので良い（条件式
（４））。

【００１９】図２５は、非球面量を定義する図である。
非球面は、近軸球面（ベース球面）上に非球面を付加し
て構成されている面であるが、非球面量は、同図に示す
ように、非球面量＝非球面のサグ量−ベース球面のサグ量（サグ量は、光軸と直交するレンズとの接平面からレン
ズ面迄の距離）で定義される量である。また、『発散性
の非球面』とは、ベース球面の面屈折力に発散性を付与
する非球面の意であり、同様に『収束性の非球面』と
は、ベース球面の面屈折力に収束性を付与する非球面の
意である。

【００２０】条件式（５）、（６）、（７）は、２つの
プラスチックレンズの温度、湿度変化に関する条件であ
る。プラスチックレンズは、温度が約＋３０℃変化する
と焦点距離が約＋１％変化する。したがって、温度が＋
３０℃変化する時、プラスチックレンズの負の第２レン
ズによる望遠端におけるピント移動は、△Ｐ_L2＝ｆ
_L2（ｍ_L3-L5 −ｍ_L2-L5 ）² ／１００、ｆ_L2＜０とな
り、マイナスになる。また、正の第４レンズによるピン
ト移動は、△Ｐ_L4＝ｆ_L4（ｍ_L5−ｍ_L4-L5 ）² ／１０
０、ｆ_L4＜０となり、プラスになる。なお、温度がプラ
スに変化すると、鏡枠の影響で、マイナスのピント移動
が生じるので、条件式（５）の下限に示すように、△Ｐ
_L2＋△Ｐ_L4はプラスにするのが良いが、上限を越えると
正のプラスチックレンズのパワーが大きくなり過ぎて、
温度及び湿度に対するピント変化が大きくなり、好まし
くない。

【００２１】条件式（６）、（７）は、負及び正のプラ
スチックレンズのそれぞれの条件である。プラスチック
レンズは、あまり大きなパワーを持たないほうが良い
が、条件式（６）の上限、あるいは条件式（７）の下限
を越えると、パワーが小さくなり過ぎて、各レンズ群内
で色収差や球面収差等の収差が補正不足となり、反対
に、条件式（６）の下限、あるいは条件式（７）の上限
を越えると、温度及び湿度に対しての個々のプラスチッ
クレンズの形状や屈折率の変化によるパワー変化が大き
くなるため、性能劣化への影響が大となり好ましくな
い。

【００２２】条件式（８）、（９）、（１０）は、パワ
ー配置に関する。条件式（８）は、第１レンズ群のパワ
ーに関するもので、上限を越えると、パワーが大きくな
り、小型化には有利であるが、第１レンズ群の構成枚数
が少ない本願発明では、第１レンズ群内での収差補正が
困難となる。下限を越えると、レンズ移動量が増大し、
レンズ全長が大型化する。

【００２３】条件式（９）は、第１レンズ群の第１ｎ群
のパワーに関するもので、２枚の負レンズの合成焦点距
離に関する。上限を越えると、負のパワーが小さく、第
１レンズ群内の収差が補正不足となり、下限を越える
と、第１ｎ群の負のパワーだけでなく、第１ｐ群の正の
パワーも大となり、高次の収差が発生して好ましくな
い。

【００２４】条件式（１０）は、第１ｎ群内の２枚の負
レンズ（ガラスとプラスチック）のパワーの配分に関す
るものである。下限を越えると、プラスチックレンズの
負の第２レンズのパワーが大きくなり、温度及び湿度に
対するプラスチックレンズの収差への影響が大となる。
なお、この下限値は、プラスチックレンズよりガラスレ
ンズのパワーを大きくした方がプラスチックレンズの影
響を小さくできるので、０．５以上とするのがより好ま
しい。上限を越えると、プラスチックの第２レンズは、
プラスのパワーを有することになり、１枚のガラスの負
レンズだけでは、収差補正が困難となり、また、第２レ
ンズ群内の正のプラスチックレンズのピント変化の影響
を小さくすることにも不利である。

【００２５】次に、具体的な数値実施例を説明する。図
１、図５、図９、図１３、図１７、図２１はそれぞれ、
本発明のズームレンズ系の実施例１、２、３、４、５、
６を示すレンズ構成図で、いずれも、物体側より順に、
負の第１レンズ（ガラス）、負の第２レンズ（プラスチ
ック）、正の第３レンズ（ガラス）、正の第４レンズ
（プラスチック）及び負の第５レンズ（ガラス）の５群
５枚からなっている。

【００２６】［実施例１］実施例１のレンズ系の具体的
数値データを表１に示し、広角端、中間焦点距離、及び
望遠端における諸収差をそれぞれ図２、図３、及び図４
に示す。諸収差図中、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条
件、ｄ線、ｇ線、Ｃ線は、それぞれの波長における、球
面収差によって示される色収差、Ｓはサジタル、Ｍはメ
リディオナルを示している。

【００２７】表および図面中、F_NO はＦナンバー、f は
焦点距離、W は半画角、f_Bはバックフォーカスを表す。
Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ間隔、Ｎ_d はｄ線の屈折率、
ν_dはｄ線のアッベ数を示す。

【００２８】

【表１】F_NO=1:5.0-6.4-8.7 f=39.0-50.0-68.0 W=28.6-23.3-17.7 f_B=13.62-26.20-46.72 d6=14.64-9.85-5.37 絞は、第３レンズの第２面より後方に0.9 の位置にあ
る。面 No. R d N_d ν_d 1 -74.114 1.49 1.62004 36.3 2 74.114 0.83 - - 3 ＊ 33.790 1.59 1.58547 29.9 4 23.944 3.16 - - 5 36.069 5.98 1.48749 70.2 6 -12.034 d₆ - - 7 ＊ -50.676 3.49 1.58547 29.9 8 -18.613 3.36 - - 9 -10.575 1.69 1.62588 35.7 10 -167.473 - - - ＊は非球面 NO.3: K=0.0、 A4=-0.14549×10^-3、A6=-0.13584 ×10^-5、A8= 0.0 、A10= 0.0 NO.7: K=0.0、 A4= 0.45059×10^-4、A6= 0.14838 ×10^-6、A8=0.29408×10^-8 A10=0.0

【００２９】但し、非球面（回転対称）は次式で定義さ
れる。 x=Ch²/{1+[1-(1+K)C²h²]^1/2}+A4h⁴+A6h⁶+A8h⁸+A10h¹⁰ （Ｃは曲率(1/r)、ｈは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数)

【００３０】実施例１の各条件式についての数値は次の
通りである。ＳＦ１＝０．００ＳＦ２＝５．８６ △Ｘ_L2-I＝−０．１１２（ｈ＝５．０のとき） △Ｘ_L4-I＝０．１９８４（ｈ＝７．５のとき） △Ｐ_L2＋△Ｐ_L4＝０．２７（△Ｐ_L2＝−０．３６、△Ｐ
_L4＝０．６３）ｆ_L2＝−１４９．３、ｍ_L3-L5 ＝−１．６３６、ｍ
_L2-L5 ＝−１．１４２より △Ｐ_L2＝−０．３６ｆ_L4＝４８．３、ｍ_L5＝３．６４１、ｍ_L4-L5 ＝２．４
９６より △Ｐ_L4＝０．６３ｆ_W ／ｆ_1G＝１．４３、ｆ_1G／ｆ_L1-L2 ＝−０．６６、
ｆ_L1-L2 ／ｆ_L1＝０．７０

【００３１】［実施例２］実施例２のレンズ系の具体的
数値データを表２に示し、レンズ構成図を図５に示し、
広角端、中間焦点距離、及び望遠端における諸収差をそ
れぞれ図６、図７、及び図８に示す。

【００３２】

【表２】F_NO=1:5.0-6.4-8.7 f=39.0-50.0-68.0 W=28.7-23.3-17.7 f_B=14.33-27.03-47.81 d₆=13.77-8.88-4.29 絞は、第３レンズの第２面より後方に0.9 の位置にあ
る。面 No. R d N_d ν_d 1 -63.572 1.49 1.74950 35.3 2 200.610 0.79 - - 3 ＊ 34.116 1.59 1.58547 29.9 4 22.828 3.39 - - 5 37.067 5.98 1.48749 70.2 6 -12.051 d₆ - - 7 ＊ -99.292 3.19 1.58547 29.9 8 -23.207 3.79 - - 9 -11.510 1.69 1.62004 36.3 10 837.198 - - - ＊は非球面 NO.3: K=0.0、 A4=-0.14899×10^-3、A6=-0.10903 ×10^-5、A8= 0.0 、A10= 0.0 NO.7: K=0.0、 A4= 0.37025×10^-4、A6= 0.41668 ×10^-7、A8=0.19195×10^-8 A10=0.0

【００３３】実施例２の各条件式についての数値は次の
通りである。ＳＦ１＝−０．５２ＳＦ２＝５．０４ △Ｘ_L2-I＝−０．０７０２（ｈ＝４．５のとき） △Ｘ_L4-I＝０．１４３８（ｈ＝７．５のとき） △Ｐ_L2＋△Ｐ_L4＝０．２９（△Ｐ_L2＝−０．４３、△Ｐ
_L4＝０．７２）ｆ_L2＝−１２４．３、ｍ_L3-L5 ＝−１．６４５、ｍ
_L2-L5 ＝−１．０５８より △Ｐ_L2＝−０．４３ｆ_L4＝５０．９４、ｍ_L5＝３．６６９、ｍ_L4-L5 ＝２．
４８０より △Ｐ_L4＝０．７２ｆ_W ／ｆ_1G＝１．４２、ｆ_1G／ｆ_L1-L2 ＝−０．６６、
ｆ_L1-L2 ／ｆ_L1＝０．６４

【００３４】［実施例３］実施例３のレンズ系の具体的
数値データを表３に示し、レンズ構成図を図９に示し、
広角端、中間焦点距離、及び望遠端における諸収差をそ
れぞれ図１０、図１１、及び図１２に示す。

【００３５】

【表３】F_NO=1:5.0-6.4-8.7 f=39.0-50.0-68.0 W=28.6-23.4-17.7 f_B=14.48-27.23-48.08 d₆=13.63-8.77-4.21 絞は、第３レンズの第２面より後方に0.9 の位置にあ
る。面 No. R d N_d ν_d 1 -36.320 1.39 1.64769 33.8 2 -813.580 0.50 - - 3 ＊ 36.868 1.59 1.58547 29.9 4 26.024 2.73 - - 5 34.746 5.98 1.48749 70.2 6 -12.118 d₆ - - 7 ＊ -67.637 2.89 1.58547 29.9 8 -20.526 3.63 - - 9 -11.010 1.49 1.61293 37.0 10 -1239.189 - - - ＊は非球面 NO.3: K=0.0、 A4=-0.14465×10^-3、A6=-0.11097 ×10^-5、A8= 0.0 、A10=0.0 NO.7: K=0.0、 A4= 0.40857×10^-4、A6= 0.65157 ×10^-7、A8=0.23830×10^-8 A10=0.0

【００３６】実施例３の各条件式についての数値は次の
通りである。ＳＦ１＝−１．０９ＳＦ２＝５．８０ △Ｘ_L2-I＝−０．００６８５（ｈ＝４．５のとき） △Ｘ_L4-I＝０．１６４７（ｈ＝７．５のとき） △Ｐ_L2＋△Ｐ_L4＝０．３８（△Ｐ_L2＝−０．３４、△Ｐ
_L4＝０．７２）ｆ_L2＝−１５９．８、ｍ_L3-L5 ＝−１．６２０、ｍ
_L2-L5 ＝−１．１５８より △Ｐ_L2＝−０．３４ｆ_L4＝４９．２、ｍ_L5＝３．７０３、ｍ_L4-L5 ＝２．４
９４より △Ｐ_L4＝０．７２ｆ_W ／ｆ_1G＝１．４３、ｆ_1G／ｆ_L1-L2 ＝−０．６５、
ｆ_L1-L2 ／ｆ_L1＝０．７１

【００３７】［実施例４］実施例４のレンズ系の具体的
数値データを表４に示し、レンズ構成図を図１３に示
し、広角端、中間焦点距離、及び望遠端における諸収差
をそれぞれ図１４、図１５、及び図１６に示す。

【００３８】

【表４】F_NO=1:5.0-6.4-8.7 f=39.0-50.0-68.0 W=28.5-23.2-17.7 f_B=14.05-25.71-44.80 d₆=13.53-9.28-5.29 絞は、第３レンズの第２面より後方に0.9 の位置にあ
る。面 No. R d N_d ν_d 1 -27.618 1.40 1.69895 30.1 2 -64.225 0.50 - - 3 ＊ 32.434 1.60 1.58547 29.9 4 22.037 2.79 - - 5 33.677 6.00 1.48749 70.2 6 -12.198 d₆ - - 7 ＊ -98.359 2.76 1.58547 29.9 8 -21.043 3.45 - - 9 -11.050 1.40 1.72342 38.0 10 -163.647 - - - ＊は非球面 NO.3: K=0.0、 A4=-0.13492×10^-3、A6=-0.98748 ×10^-6、A8= 0.0 、A10=0.0 NO.7: K=0.0、 A4= 0.45866×10^-4、A6= 0.11091 ×10^-6、A8=0.24238×10^-8 A10=0.0

【００３９】実施例４の各条件式についての数値は次の
通りである。ＳＦ１＝−２．５１ＳＦ２＝５．２４ △Ｘ_L2-I＝−０．０６３５（ｈ＝４．５のとき） △Ｘ_L4-I＝０．１６６６（ｈ＝７．３のとき） △Ｐ_L2＋△Ｐ_L4＝０．２９（△Ｐ_L2＝−０．４３、△Ｐ
_L4＝０．７２）ｆ_L2＝−１２４．５、ｍ_L3-L5 ＝−１．５５３、ｍ
_L2-L5 ＝−０．９６６より △Ｐ_L2＝−０．４３ｆ_L4＝４５．１、ｍ_L5＝３．８１０、ｍ_L4-L5 ＝２．５
５０より △Ｐ_L4＝０．７２ｆ_W ／ｆ_1G＝１．４６、ｆ_1G／ｆ_L1-L2 ＝−０．６１、
ｆ_L1-L2 ／ｆ_L1＝０．６２

【００４０】［実施例５］実施例５のレンズ系の具体的
数値データを表５に示し、レンズ構成図を図１７に示
し、広角端、中間焦点距離、及び望遠端における諸収差
をそれぞれ図１８、図１９、及び図２０に示す。

【００４１】

【表５】F_NO=1:5.0-6.4-8.7 f=39.0-50.0-68.0 W=28.5-23.2-17.6 f_B=13.86-25.17-43.69 d₆=13.14-9.12-5.35 絞は、第３レンズの第２面より後方に0.9 の位置にあ
る。面 No. R d N_d ν_d 1 -23.601 1.40 1.75520 27.5 2 -40.492 0.50 - - 3 97.196 1.60 1.58547 29.9 4 ＊ 51.567 3.32 - - 5 41.024 6.00 1.48749 70.2 6 -12.606 d₆ - - 7 ＊ -102.979 3.23 1.58547 29.9 8 -22.558 3.63 - - 9 -11.050 1.40 1.72342 38.0 10 -183.134 - - - ＊は非球面 NO.4: K=0.0、 A4= 0.13073×10^-3、A6= 0.79584 ×10^-6、 A8= 0.58632 ×10^-8 A10=0.0 NO.7: K=0.0、 A4= 0.46900×10^-4、A6= 0.12022 ×10^-6、A8=0.24993×10^-8 A10=0.0

【００４２】実施例５の各条件式についての数値は次の
通りである。ＳＦ１＝−３．７９ＳＦ２＝３．２６ △Ｘ_L2-Iは該当非球面なし。 △Ｘ_L4-I＝０．１７１５（ｈ＝７．３のとき） △Ｐ_L2＋△Ｐ_L4＝０．３７（△Ｐ_L2＝−０．２７、△Ｐ
_L4＝０．６４）ｆ_L2＝−１９０．１、ｍ_L3-L5 ＝−１．２５５、ｍ
_L2-L5 ＝−０．８７５より △Ｐ_L2＝−０．２７ｆ_L4＝４８．６０、ｍ_L5＝３．７３０、ｍ_L4-L5 ＝２．
５８０より △Ｐ_L4＝０．６４ｆ_W ／ｆ_1G＝１．４８、ｆ_1G／ｆ_L1-L2 ＝−０．４９、
ｆ_L1-L2 ／ｆ_L1＝０．７０

【００４３】［実施例６］実施例６のレンズ系の具体的
数値データを表６に示し、レンズ構成図を図２１に示
し、広角端、中間焦点距離、及び望遠端における諸収差
をそれぞれ図２２、図２３、及び図２４に示す。

【００４４】

【表６】F_NO=1:5.0-6.4-8.7 f=39.0-50.0-68.0 W=28.4-23.2-17.6 f_B=13.74-25.10-43.68 d₆=13.31-9.20-5.35 絞は、第３レンズの第２面より後方に0.9 の位置にあ
る。面 No. R d N_d ν_d 1 -25.650 1.40 1.75084 27.7 2 -45.704 0.50 - - 3 ＊ 59.493 1.60 1.58547 29.9 4 ＊ 34.428 3.04 - - 5 38.376 6.00 1.48749 70.2 6 -12.468 d₆ - - 7 ＊ -115.816 3.23 1.58547 29.9 8 -22.549 3.55 - - 9 -11.050 1.40 1.72342 38.0 10 -166.344 - - - ＊は非球面 NO.3: K=0.0、 A4=-0.74507×10^-4、A6=-0.27887 ×10^-6、A8= 0.0 、A10=0.0 NO.4: K=0.0、 A4= 0.59537×10^-4、A6= 0.61616 ×10^-6、A8= 0.0 、A10=0.0 NO.7: K=0.0、 A4= 0.47415×10^-4、A6= 0.12268 ×10^-6、A8=0.24582×10^-8 A10=0.0

【００４５】実施例６の各条件式についての数値は次の
通りである。ＳＦ１＝−３．５６ＳＦ２＝３．７５ △Ｘ_L2-I＝−０．０３２９（ｈ＝４．５のとき） △Ｘ_L4-I＝０．１７３０（ｈ＝７．３のとき） △Ｐ_L2＋△Ｐ_L4＝０．２９（△Ｐ_L2＝−０．３６、△Ｐ
_L4＝０．６６）ｆ_L2＝−１４３．０、ｍ_L3-L5 ＝−１．３５２、ｍ
_L2-L5 ＝−０．８４７より △Ｐ_L2＝−０．３６ｆ_L4＝４７．２０、ｍ_L5＝３．７４０、ｍ_L4-L5 ＝２．
５６０より △Ｐ_L4＝０．６６ｆ_W ／ｆ_1G＝１．４７、ｆ_1G／ｆ_L1-L2 ＝−０．５３、
ｆ_L1-L2 ／ｆ_L1＝０．６３

【００４６】次に、実施例１ないし６の各条件式に対す
る値の一覧を表７に示す。

【表７】実施例１２３４５６条件式(1) 0.00 -0.52 -1.09 -2.51 -3.79 -3.56 条件式(2) 5.86 5.04 5.80 5.24 3.26 3.75 条件式(3) -0.1122 -0.0702 -0.0685 -0.0635 - -0.0329 条件式(4) 0.1984 0.1438 0.1647 0.1666 0.1715 0.1730 条件式(5) 0.27 0.29 0.38 0.29 0.37 0.29 条件式(6) -0.36 -0.43 -0.34 -0.43 -0.27 -0.36 条件式(7) 0.63 0.72 0.72 0.72 0.64 0.66 条件式(8) 1.43 1.42 1.43 1.46 1.48 1.47 条件式(9) -0.66 -0.66 -0.65 -0.61 -0.49 -0.53 条件式(10) 0.70 0.64 0.72 0.62 0.70 0.63

【００４７】表７から明かなように、実施例１ないし実
施例６の数値は、条件式（１）ないし（１０）を満足し
ている。本発明のズームレンズ系は、プラスチック及び
非球面を有効に利用し、少ない構成枚数で、各収差図中
の諸収差も比較的よく補正されている。

【００４８】

【発明の効果】本発明のズームレンズ系は、プラスチッ
クレンズ及び非球面を有効に利用し、構成枚数が少ない
ため低コストとなり、プラスチックの温度及び湿度の変
化による影響を小さくおさえながら、非球面化による性
能良好なズームレンズ系を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるズームレンズ系の第１の実施例を
示すレンズ構成図である。

【図２】図１のレンズ系の広角端における諸収差図であ
る。

【図３】図１のレンズ系の中間焦点距離における諸収差
図である。

【図４】図１のレンズ系の望遠端における諸収差図であ
る。

【図５】本発明によるズームレンズ系の第２の実施例を
示すレンズ構成図である。

【図６】図５のレンズ系の広角端における諸収差図であ
る。

【図７】図５のレンズ系の中間焦点距離における諸収差
図である。

【図８】図５のレンズ系の望遠端における諸収差図であ
る。

【図９】本発明によるズームレンズ系の第３の実施例を
示すレンズ構成図である。

【図１０】図９のレンズ系の広角端における諸収差図で
ある。

【図１１】図９のレンズ系の中間焦点距離における諸収
差図である。

【図１２】図９のレンズ系の望遠端における諸収差図で
ある。

【図１３】本発明によるズームレンズ系の第４の実施例
を示すレンズ構成図である。

【図１４】図１３のレンズ系の広角端における諸収差図
である。

【図１５】図１３のレンズ系の中間焦点距離における諸
収差図である。

【図１６】図１３のレンズ系の望遠端における諸収差図
である。

【図１７】本発明によるズームレンズ系の第５の実施例
を示すレンズ構成図である。

【図１８】図１７のレンズ系の広角端における諸収差図
である。

【図１９】図１７のレンズ系の中間焦点距離における諸
収差図である。

【図２０】図１７のレンズ系の望遠端における諸収差図
である。

【図２１】本発明によるズームレンズ系の第６の実施例
を示すレンズ構成図である。

【図２２】図２１のレンズ系の広角端における諸収差図
である。

【図２３】図２１のレンズ系の中間焦点距離における諸
収差図である。

【図２４】図２１のレンズ系の望遠端における諸収差図
である。

【図２５】非球面量を定義する図である。

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−130298（ＪＰ，Ａ) 特開平５−257063（ＪＰ，Ａ) 特開平５−188292（ＪＰ，Ａ) 特開平５−113537（ＪＰ，Ａ) 特開平５−224122（ＪＰ，Ａ) 特開平７−261078（ＪＰ，Ａ) 特開平７−181382（ＪＰ，Ａ) 特開平６−347696（ＪＰ，Ａ) 特開平６−281860（ＪＰ，Ａ) 特開平７−253540（ＪＰ，Ａ) 特開平７−225339（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、正の第１レンズ群と負
の第２レンズ群とから構成され、この第１、第２レンズ
群の間隔を変化させて、変倍を行うズームレンズ系にお
いて、上記正の第１レンズ群は、物体側より順に、負の第１ｎ
群と正の第１ｐ群よりなり、この第１ｎ群は、負の第１
レンズと負の第２レンズの２枚で構成され、第１ｐ群
は、正の第３レンズ１枚からなっていて、正の第１レン
ズ群全体として３群３枚から構成され、かつ、これらの
負の第１レンズはガラス、負の第２レンズはプラスチッ
ク、正の第３レンズはガラスからなり、上記負の第２レンズ群は、物体側より順に、正の第４レ
ンズと負の第５レンズの２群２枚から構成され、かつ正
の第４レンズはプラスチック、負の第５レンズはガラス
からなり、かつ下記条件式（１）、（２）及び（５）を満足する、
全系として５群５枚構成のズームレンズ系。（１）ＳＦ１＝（ｒ_１−１＋ｒ_１−２）／（ｒ_１−１
−ｒ_１−２）≦０（２）ＳＦ２＝（ｒ_２−１＋ｒ_２−２）／（ｒ_２−１
−ｒ_２−２）＞０（５）０．０＜△Ｐ _Ｌ２＋△Ｐ _Ｌ４＜０．６但し、ＳＦ１：第１負レンズのシェーピングファクタ、ＳＦ２：第２負レンズのシェーピングファクタ、ｒ_ｉ−ｊ：第ｉレンズの第ｊ面の曲率半径、△Ｐ _Ｌ２＝ｆ _Ｌ２・（ｍ _{Ｌ３−Ｌ５} −ｍ _{Ｌ２−Ｌ５} ) ^２
／１００ △Ｐ _Ｌ２：第２レンズの焦点距離が望遠端において＋１
％変化したときのピント変化量（単位；ｍｍ）、ｆ _Ｌ２：プラスチックの第２レンズの焦点距離、ｍ _{Ｌ３−Ｌ５} ：望遠端における第３〜第５レンズの横
倍率、ｍ _{Ｌ２−Ｌ５} ：望遠端における第２〜第５レンズの横
倍率、 △Ｐ _Ｌ４＝ｆ _Ｌ４・（ｍ _Ｌ５ −ｍ _Ｌ４ − _Ｌ５ ) ^２／１０
０ △Ｐ _Ｌ４：第４レンズの焦点距離が望遠端において＋１
％変化したときのピント変化量（単位；ｍｍ）、ｆ _Ｌ４：プラスチックの第４レンズの焦点距離、ｍ _Ｌ５：望遠端における第５レンズの横倍率、ｍ _{Ｌ４−Ｌ５} ：望遠端における第４〜第５レンズの横
倍率。
【請求項２】請求項１記載のズームレンズ系におい
て、プラスチックの負の第２レンズは、近軸形状が物体
側に凸面を向けた負メニカスレンズであり、この物体側
凸面が下記の条件式（３）を満足する発散性の非球面で
あるズームレンズ系。（３）△Ｘ_Ｌ２−Ｉ＜０但し、 △Ｘ_Ｌ２−Ｉ：第２レンズの物体側面の最大有効径にお
ける非球面量。
【請求項３】請求項１または２記載のズームレンズ系
において、プラスチックの正の第４レンズは、近軸形状
が物体側に凹面を向けた正メニカスレンズであり、この
物体側凹面が下記の条件式（４）を満足する収束性の非
球面であるズームレンズ系。（４）０＜△Ｘ_Ｌ４−Ｉ但し、 △Ｘ_Ｌ４−Ｉ：第４レンズの物体側面の最大有効径にお
ける非球面量。
【請求項４】請求項１記載のズームレンズ系におい
て、下記の条件式（６）、（７）を満足するズームレン
ズ系。（６）−０．７＜△Ｐ_Ｌ２＜−０．１（７）０．３＜△Ｐ_Ｌ４＜１．０
【請求項５】物体側より順に、正の第１レンズ群と負
の第２レンズ群とから構成され、この第１、第２レンズ
群の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズにおい
て、正の第１レンズ群は、物体側より順に、負の第１ｎ群と
正の第１ｐ群からなり、第１ｎ群は負の第１レンズと負
の第２レンズの２枚からなり、第１ｐ群は正の１枚のレ
ンズからなっていて、正の第１レンズ群としては３群３
枚よりなり、かつ下記の条件式（１）、（２）、（８）、（９）、
（１０）を満足するズームレンズ系。（１）ＳＦ１＝（ｒ_１−１＋ｒ_１−２）／（ｒ_１−１
−ｒ_１−２）≦０（２）ＳＦ２＝（ｒ_２−１＋ｒ_２−２）／（ｒ_２−１
−ｒ_２−２）＞０（８）１．３＜ｆ_Ｗ／ｆ_１Ｇ＜１．７（９）−０．９＜ｆ_１Ｇ／ｆ_{Ｌ１−Ｌ２} ＜−０．４（１０）０．３＜ｆ_{Ｌ１−Ｌ２} ／ｆ_Ｌ１＜１．０但し、ｆ_Ｗ：広角端の全系の焦点距離、ｆ_１Ｇ：第１レンズ群の焦点距離、ｆ_{Ｌ１−Ｌ２} ：第１ｎ群の焦点距離、ｆ_Ｌ１：第１ｎ群の負の第１レンズの焦点距離、ＳＦ１：第１負レンズのシェーピングファクタ、ＳＦ２：第２負レンズのシェーピングファクタ、ｒ_ｉ−ｊ：第ｉレンズの第ｊ面の曲率半径。
【請求項６】請求項５記載のズームレンズ系におい
て、負の第２レンズはプラスチックからなる、近軸形状
が物体側に凸面を向けた負メニカスレンズであり、この
物体側凸面が下記の条件式（３）を満足する発散性の非
球面であるズームレンズ系。（３）△Ｘ_Ｌ２−Ｉ＜０但し、 △Ｘ_Ｌ２−Ｉ：第２レンズの物体側面の最大有効径にお
ける非球面量。
【請求項７】請求項５または６記載のズームレンズ系
において、第２レンズ群は、正の第４レンズと負の第５
レンズからなり、この正の第４レンズは、プラスチック
からなる、近軸形状が物体側に凹面を向けた正メニカス
レンズであり、この物体側凹面が下記の条件式（４）を
満足する収束性の非球面であるズームレンズ系。（４）０＜△Ｘ_Ｌ４−Ｉ但し、 △Ｘ_Ｌ４−Ｉ：第４レンズの物体側面の最大有効径にお
ける非球面量。