JPH0337610A - 有限距離用ズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り栗圭立笠里光互 本発明は有限距離用ズームレンズに関するものであり、
更に詳しくは、ＣＲＴのフェースプレートを通して螢光
体の像を結像させるような測定器用光学系等として用い
うる有限距離用ズームレンズに関するものである。

藍来凶狡貨 有限の共役長で使用するズームレンズとしては、例えば
コピア用ズームレンズがあげられるが、その殆どは、被
写体面と結像面とを固定して、その距離が一定の状態で
可動レンズ群の移動と従属関係を有する移動をレンズ系
全体に与えることにより変倍を行うものである。また、
なかには共役長を変えて使用するものもあるが、この場
合、倍率によって共役長は決まってくる。

また一方、アフォーカル光学系を有する一眼レフ用ズー
ムレンズにおいては、共役長の変化に従ってフォーカシ
ングを行うと倍率がそれに応して変化してくるのが普通
である（特公昭５５−４１４０２号公報、特公昭５３〜
９０９４号公報、特開昭５９−２２９５１８号公報、特
開昭４９−５３８５２号公報等）。

ｔＩ＜シよ゛と　る量 しかしながら、特に倍率を重要視するような光学系を必
要とする、例えば測定器用のレンズには、上述のような
フォーカシングに応じて倍率が変化するフォーカシング
形式は適当ではない０例えば、ＣＲＴのフェースプレー
トを通して螢光体の像を結像させるような測定器用光学
系においては、その使用方法として測定器の外筒をＣＲ
Ｔのフェースプレートに当てて測定する方法が用いられ
るが、このとき被写体に応じて倍率を一定に保つ必要が
ある。ところが、ＣＲＴの機種や画面の位置によってフ
ェースプレートの厚さが異なるため、その度にフォーカ
シングのやり直しを行わなければならない、そこで、フ
ォーカシングのやり直しを行っても倍率の変化しない光
学系が必要になる。

一方、２つのレンズ群の間をアフォーカル系に構成して
、両者を相対的に移動させることにより共役長を変え得
る光学系（特開昭５８−１５０９２４号公報等）が知ら
れているが、この光学系は変倍系を構成していないので
、ズームレンズとして用いることはできない。

また、アフォーカル光学系の前後に対物レンズ及び結像
レンズを取り付けることによって顕微鏡の光学系等に使
用されるアフォーカルズームレンズ（特開昭６０−１２
０３１２号公報参照）が提案されているが、この光学系
は変倍がアフォーカル系内で行われると共にＩＩ終的に
５群構成として使用されるので、その全系をコンパクト
なサイズにするのが難しいという問題がある。

また、光学系を構成する変倍レンズ群及び補正レンズ群
を動かすことによって、フォーカシングを行っても倍率
が変化しない光学系（特開昭５４−３９１４４号公報等
）も提案されているが、この光学系は、倍率がある値の
ときにはフォーカシングしても倍率は変化しないが、倍
率がある値からはずれるとフォーカシングによって倍率
か変化するという問題がある。

そこで本発明の目的は、被写体の移動等の共役長の変化
に従って、フォーカシングのやり直しを行っても、倍率
は変化することがないコンパクトな有限距離用ズームレ
ンズを提供することにある。

ｊ　　　゛　るための 上記目的を達成するため、本発明では物体側から順に、
いずれも正のパワーを有する前群と後群とに分けること
ができる３群以上のレンズ群から戒り、前記前群の前側
焦点位置に物体が来るように前群と後群との間隔を変化
させることによって前記前群より出た軸上光束が光軸と
略平行になるようにフォーカシングを行う構成となって
おり、２群以上から構成された前記前群または後群によ
って像点移動のないように変倍が行われる構成となって
いる。このような構成によれば、被写体の移動等の共役
長の変化に従ってフォーカシングのやり直しを行っても
、倍率は変化することがないコンパクトな有限距離用ズ
ームレンズを実現することができる。

第１図（ａ）（ｂ）は、本発明の基本的なパワー配置を
示している。第１図（ａ）において、物点（Ｐ）は前群
（Ｌ、）の前側焦点位置（Ｆ）にあり、そのため前群（
ＬＦ　）を出た軸上光束は光軸と略平行になっている。

この軸上光軸は後群（Ｌｌ）によって、フィルム面（Ａ
）上の像点（Ｐｏ）に結像する。このとき、全系の倍率
（β）は前群（Ｌ、）の焦点距離をｆ１後群（Ｌｌ　）
の焦点距離をｒｌとすると、弐〇：β−−ｆｌ　　　　
　　　　、　　−・−・−・・・−■ｒ で与えられる。このようにフォーカシングされている状
態において、例えば物点（Ｐ）がΔＸだけレンズ側に近
づいたとすると、第１図（ｂ）に示すように前群（ＬＦ
　）をΔＸだけ像点（Ｐｏ）側に移動させる（矢印（２
０））ことによってフォーカシングのやり直しが行われ
る。従って、フォーカシングのやり直し前の前群（Ｌ、
）と後群（Ｌｌｌ）との間隔をＴＩ（第１図（ａ））と
すると、フォーカシングのやり直し後の前群（Ｌ、）と
後群（Ｌｍ　）との間隔（Ｔ２）は、Ｔ２＝Ｔ、−ΔＸ
で表わされる。尚、第１図（ｂ）中、第１図（ａ）にお
ける前群（Ｌｒ　）の配置を点線で示し、前群（ＬＦ　
）が物点（Ｐ）と同じ距離（ΔＸ）移動した様子を矢印
（２１）で示す。

前群（Ｌ、）の前側焦点位置（Ｆ）に物点（Ｐ）が来る
ように、前群（ＬＰ　）を移動させることによってフォ
ーカシングを行っているので、フォーカシング後の倍率
は第１図（ａ）及び（１））のいずれの状態においても
式■で表わされ、フォーカシングのやり直し前後におけ
る倍率（β）は一定となっている。

変倍は前記前群（ｔ、ｒ　）及び前記後群（Ｌ、〉のう
ちいずれか一方の群を変倍群として用いることによって
行われる。この変倍群は前記したように少なくとも２つ
以上のレンズ群によって構成されていなければならない
。

以下、後群（しっ）によって変倍を行う場合を説明する
。後群（ｔ、ａ　）を変倍群とする有限距離用ズームレ
ンズとしては、例えば前記前群（シ、）が正のパワーを
有する第１レンズ群から戒り、前記後群（Ｌえ）が互い
に異なる符号のパワーを有する第２レンズ群及び第３レ
ンズ群から成るものが挙げられる。

なかでも、物体側から順に、前記第１レンズ群（Ｌｌ）
が正レンズ群がメニスカスの正レンズ群（Ｌｘ）が負レ
ンズ群、前記第３レンズ群（Ｌ、）が正レンズ群から成
る場合の有限距離用ズームレンズのパワー配置を第２図
に示す。

第２図に示されているように、前群（焦点距Ａｍ：　ｆ
ｙ　）　（ＬＦ　）である第１レンズ群（焦点距離：　
ｆ＋）　（Ｌ＋）の前側焦点位置（Ｆ）に物点（Ｐ）が
来るように第１レンズ群（Ｌｌ）と第２レンズ群（Ｌ２
）との間隔（Ｔ１）を変化させることによって、フォー
カシングが行われる。そのため第１レンズ群（Ｌ、）よ
り出た軸上光束は、光軸と略平行になっている。

また第２レンズ群（Ｌ２）と第３レンズ群（し、）との
間隔を変化させることによって、変倍が行われる。

従って、フォーカシングのやり直しを行っても倍率は変
化しない。

また、第２レンズ群（Ｌ２）及び第３レンズ群（Ｌ、）
が後群（Ｌ、）となっているので、第２レンズ群（Ｌ２
）と第３レンズ群（Ｌ３）との間隔を変えると後群（Ｌ
、）の焦点距離（ｆ□）の値が変わる。従って、式［株
］により全系の倍率が変わってくる。また、第２レンズ
群（Ｌオ）と第３レンズ群（Ｌ、）とが移動しても、像
点移動が起こらないようにカム溝を作る必要がある。

本実施例の光学系では更に次の各条件を満たすときに、
各レンズ群の干渉やズーミングによる収差の変動を防ぐ
ことができ、コンパクトで良好な性能を得ることができ
る。

２．５≦β≦−０，６−・・−・−・−・−■「。

但し、 β：全系の倍率 ｆ２：第２レンズ群（Ｌｔ）の焦点距離ｆｚｚＨ：　ｆ
ｆ！ｆｔ率での第２レンズ群（Ｌ２）と第３レンズ群（
し、）との合成焦点距 離 「２３Ｌ＝最低倍率での第２レンズ群（Ｌ２）と第３レ
ンズ群（Ｌ、）との合成焦点距 離 である。

第２レンズ群（し−と第３レンズ群（Ｌ、）との合成焦
点距離をｆｔ３とすると、本実施例の光学系の倍率（β
）は、式［相］よりβ＝　　、　　ｆｔ３−で与えられ
る一 ため、条件式のにおいて倍率（β）が下限値を越えると
、第１レンズ群（Ｌｌ）の焦点距離（ｒ＋）に対して前
記合成焦点路ｊｍ（ｆｚｉ）が大きくなる。第２レンズ
群（Ｌ３）と第３レンズ群（Ｌ、）との換算面間隔をｅ
とすると、ｅとｆｌ　ｆｓ及びｂｚ（但し、ｆ３は第３
レンズ群（Ｌ、）の焦点距離）との間には式＠）：ｆ山
　　　　−−−−−（８１ ｅ＝ｒ・＋ｒ・″′ｆ、３ （但し、ｆｔ＜０．１１＞０．ｆｔ３＞Ｏ）の関係があ
るため、合戒焦点距［（ｆｉｚ）が大きくなると、換算
面間隔（ｅ）が小さくなる。従って、高倍率側で第２レ
ンズ群（ｔ、ｚ）と第３レンズ群（Ｌ、）とが干渉しや
すくなる。また、倍率（β）が上限値を越えると第１レ
ンズ群（Ｌｌ）の焦点距離（「Ｉ）に対して前記合成焦
点距離ｒｉｘが小さくなる。その結果式〇より換算面間
隔（ｅ）が大きくなり、つまり低倍率側で第１レンズ群
（Ｌｌ）と第２レンズ群（Ｌ８〉とが、干渉しやすくな
る。これらの干渉を防ぐ手段としては干渉が起こりそう
な間隔を干渉が起こらない程度に大きくとってやればよ
いが、そうすると全系をコンパクトなサイズにすること
ができなくなる。

また、第１レンズ群（Ｌ、）と第２レンズ群（Ｌりとの
間隔（Ｔ、）を変化させることによって、フォーカシン
グが行われるため、第１レンズ群（Ｌｌ）と第２レンズ
群（Ｌ２）との間隔（Ｔ、）が小さくなるとフォーカシ
ングの余裕量がとれなくなり、機能面での障害がでてく
る。従って、本実施例の光学系では、倍率（β）は−２
，５〜−０，６倍と設定されるのが好ましい。

条件式■は変倍のための第２レンズ群（Ｌ２）と第３レ
ンズ群（Ｌ３）の移動の仕方を規定したものであｆ富 ６・９１・１４”００°゛７ア酊璽冨 が下限値を越えると第１レンズ群（Ｌ、）と第２レンズ
群（Ｌ２）とが低倍率側で干渉しやすくなる。またｒ宜 が上限値を越えると第２レンズ ７ｆｔｓｇ　ＨｆｔｓＬ 群（Ｌ８）と第３レンズ群（Ｌ、〉とが高倍率側で干渉
しやすくなる。またここで、式＠： が成り立てば、最高倍率のときにある元の位置にあった
第２レンズ群（Ｌりがズー果ング後の最低倍率のときに
元の位置に戻ってくる。すなわち、最もコンパクトでフ
ォーカシング余裕量も大きくとれるレンズ系を作ること
ができる。また、収差補正上、群移動量はできるだけ小
さくする必要かあｚ が条件式■の範囲を外れると ′ｆ畜ａ冨 群移動量が大きくなり、収差補正が困難になってく　る
。

本実施例の光学系が更に次の各条件を満足するものであ
る場合、より良い性能を有する有限距離用ズームレンズ
を実現することができる。すなわち、前記光学系におい
て、物体側から順に、前記第１レンズ群（Ｌ＋）が負レ
ンズを少なくとも１枚含んだ３枚構成の正レンズ群がメ
ニスカスの正レンズ群（Ｌ８）が両凹の負レンズ群、前
記第２レンズ群が両凹の負レンズ群、第３レンズ群（Ｌ
、）がメニスカスの負レンズを１枚含んだ４枚構成の正
レンズ群から戒ると共に、 次の各条件を満足する構成である。

０．２５≦ｒｔ／ｒ＋≦０．３５ ２０≦−肛仁旦と≦４．０ ｒＩＳ−ｒＩｈ ・−・・−・−・−■ ・−−−ｍ−・■ １旦し、 ｒＩ：第１レンズ群（Ｌ、）に含まれている負レンズの
物体側のレンズ面の曲率半径 ｒド第１レンズ群（Ｌ、〉に含まれている負レンズの像
側のレンズ面の曲率半径 ［８］但し、ｒ１：第３レンズ群（Ｌ、〉に含まれてい
るメニスカスの負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径 ｒＩｈ：第３レンズ群（し、）に含まれているメニスカ
スの負レンズの像側のレンズ面の 曲率半径 である。

本実施例のズームレンズを例えば倍率を重視する計測機
器用の光学系として使用する場合、収差の中でも歪曲収
差や倍率色収差が問題になってくる。歪曲収差が存在す
れば、像高による倍率の誤差が生し、倍率色収差が存在
すれば、波長による倍率の誤差が生じてくる。そのため
歪曲収差や倍率色収差は極力小さく押さえ込まなくては
ならない０条件式■は歪曲収差に関する条件式であり、
条件式■は倍率色収差及び球面収差に関する条件式であ
る０条件式■において□が下限値を越１ えると歪曲収差以前に横収差に悪影響が出て、全体的な
光学性能が劣化してくる。また□が上ｒＩ 限値を越えるとプラスの歪曲収差が大きくなってくる０
条件式■において、ｒ　＋　ｓ　＋　ｒ　＋　ｈが下限
値をｒＩＳ　　　ｒｌ＆ 越えると、倍率色収差と球面収差がプラス方向に大きく
なり、また上限値を越えると倍率色収差と球面収差がマ
イナス方向に大きくなり、収差の良好な補正が困難にな
ってくる。

次に、後群（Ｌ、）によって変倍を行う場合であって、
物体側から順に、前記第１レンズ群（Ｌ、）が正レンズ
群がメニスカスの正レンズ群（Ｌ２）が正レンズ群、前
記第３レンズ群が負レンズ群から戒る場合の有限距離用
ズームレンズのパワー配置を第３図に示す。

第３図に示されているように、第１レンズ群（Ｌｌ）の
前側焦点位置（Ｐ）に物点（Ｐ）が来るように第１レン
ズ群（１＋）と第２レンズ群（Ｌ、）との間隔を変化さ
せることによってフォーカシングが行われる。

そのため第１レンズ群（Ｌｌ）より出た軸上光束は光軸
と略平行になっている。また第２レンズ群（Ｌ２）と第
３レンズ群（Ｌ、）との間隔を変化させることによって
変倍が行われる。従って、フォーカシングのやり直しを
行っても倍率は変化しない。

また、第２レンズ群（Ｌ２）及び第３レンズ群（Ｌ、）
が後群（Ｌｌｌ　）となっているので、第２レンズ群（
Ｌ、）と第３レンズ群（Ｌ、）との間隔を変えると、後
群（Ｌヨ）の焦点距離（ｆｘ　）の値が変わるため、式
■により全系の倍率が変わってくる。また第２レンズ群
（ｔ、ｇ）と第３レンズ群（Ｌ、）とが移動しても、像
点移動が起こらないようにカム溝を作る必要がある。

本実施例の光学系では、更に次の各条件を満たすときに
各レンズ群の干渉やズーミングによる収差の変動を防ぐ
ことができ、良好な性能を得ることができる。

１．２≦ユ旦Ｌ≦１．６　　　　−−−一・−■ｆ！ ＝１．９　　≦β≦−０，８−・−・−−一一■条件式
■は下限値についてはレンズバック、上限値については
第２レンズ群（Ｌ２）及び第３レンズ群（Ｌ、〉のパワ
ーについて規定したものである。レンズバックをり、Ｂ
、とすると式■： （但し、ｆｚ＞　Ｏ、ｆｘ　＜　Ｏ） が戒り立つ０倍率が低倍に進む（合成焦点距離ｆ２、が
小さくなる）に従って、レンズバック（Ｌ、Ｂ、）は線
形的に小さくなるため、Ｌ、Ｂ、　＞　Ｏとなる条件を
規定すると、式［相］： となる、しかしながら、レンズバック（Ｌ、Ｂ、）は負
にならなければ良いというわけでもなく、ある程度の余
裕が見られなければならない、そこから条件式■の下限
値１．２が決まってくる。また、条件倍率におけるレン
ズバック（Ｌ、Ｂ、）は十分とることができる。しかし
ながら、前記合成焦点距離（ｒｚ、）に対する焦点路Ｍ
（ｒｔ）及び（ｆ、）の値は小さくなる。つまり第２レ
ンズ群（Ｌｌ）及び第３レンズ群（Ｌ、）のパワーが大
きくなり、収差補正が困難になってくる。

また、条件式■において、倍率（β）が下限値を越える
と、レンズバック（Ｌ、Ｂ、）は長くなるが、第２レン
ズ群（Ｌｌ）と第３レンズ群（Ｌ、）との間隔が小さく
なり、第２レンズ群（Ｌ’ｚ）と第３レンズ群（Ｌ、）
との間で干渉が起こりやすくなる。これを防ぐには、第
２レンズ群（Ｌりと第３レンズ群（Ｌ、）との間隔を高
倍率のところで大きくとってやれば良いが、反面、低倍
率側のレンズバックが小さくなってしまい、その結果十
分な倍率比をとることができなくなる。また、一方倍率
（β）が上限値を越えるとレンズバック（Ｌ；Ｂ、）が
小さくなるが、レンズバック（Ｌ、Ｂ、）については条
件式■で規定しており、これから取り得る最低倍率０．
８が決まってくる。

本実施例の光学系が更に次の各条件を満足するものであ
る場合、より良い性能を有する有限距離用ズームレンズ
を実現することができる。すなわち、前記光学系におい
て第１レンズ群（Ｌｌ）が負レンズを少なくとも１枚含
んだ３枚１１戒の正レンズ群、第２レンズ群（し、）が
４枚構成の正レンズ群、前記第３レンズ群（Ｌ、〉がメ
ニスカスの正レンズ（１１）前記第１レンズ群から戒る
と共に次の各条件を満足する構成である。

０．２５≦　ｒ、　　≦０．３５−−−−■「吐 ｒ１５＋ｒ目 ２．５　　≦□≦４　、５　　　　　　−−−−　■ｒ
ｌＳ　　　ｒＩｂ 条件式■は歪曲収差に関する条件式である。ｒ２ｌ が下限値を越えると、歪曲収差以前に横収差に悪影響が
出て、全体的な光学性能が劣化してくる。

また□が上限値を越えると、プラスの歪曲収Ｉ 差が大きくなってくる２倍率を重視する光学系において
は、条件式■が戒り立っている必要がある。

また、条件式■は球面収差に関する条件式であマイナス
方向に大きくなり、また上限値を越えると球面収差がプ
ラス方向に大きくなるので、収差の良好な補正が困難に
なってくる。

以上に説明した実施例の光学系は、前群（ＬＦ　）が正
のパワーを有する一つのレンズ群（し、）から戒り、後
群（Ｌｍ　）が互いに異なるパワーを有する二つのレン
ズ群（Ｌ、）　（Ｌｌ）から戒る光学系である。そして
、なかでも変倍を行う後群（ｔａ）が、物体側から順に
、負レンズ群（Ｌり群、前記第２レンズ群（Ｌｌ）群が
両凹のもの、及び正レンズ群（Ｌｌ）と負レンズ群（し
、）とから戒るものの２種類について説明したが、ここ
でこれらの全長や収差補正の違いについて、次に説明す
る。

後群（Ｌ５〉が物体側から順に、正レンズ群（Ｌｌ）と
負レンズ群（Ｌ、）群が両凹のものは、レンズバック（
Ｌ、Ｂ、）が全体的に短くて済むため、コンパクトなサ
イズにまとめやすいという利点がある。ところが、低倍
率側ではレンズバックが極端に短くなるため、倍率の低
いところで使用することが困難になってくる。すなわち
、変倍比を大きくとることができない、また、後群が負
レンズ群群、前記第２レンズ群群が両凹のものに比べて
第２レンズ群（Ｌｌ〉を通る光線高が大きくなりがちで
あり、その結果、収差補正が難しくなる。

一方、後群（Ｌ、〉が物体側から順に、負レンズ群（Ｌ
ｌ〉群、前記第２レンズ群（Ｌｌ）とから戒るものは、
レンズバック（Ｌ、Ｂ、）が全体的に長くなるため、コ
ンパクトに作ることはできないが、レンズバックの制約
さえ受けなければ変倍比を大きくとることができ、また
ズーミングに伴う収差補正も行いやすいという利点があ
る。

以上の実施例においては、前群（Ｌ、）は正のパワーを
有する第１レンズ群（Ｌｌ）から威り、後群（Ｌ、）は
互いに異なる符号のパワーを有する第２レンズ群（Ｌｔ
）及び第３レンズ群（し、）から戊っているが、この光
学系を全く反転させた構成、つまり前群（Ｌ、）が互い
に異なる符号のパワーを有する第１レンズ群（Ｌ、）及
び第２レンズ群（Ｌｌ）から戒り、後群（Ｌ、）が正の
パワーを有する第３レンズ群（Ｌ、）から戒る構成とし
てもよい、この場合、変倍は前群によって行われる。

このような構成を有する光学系のなかでも、物体側から
順に、前記第１レンズ群（Ｌ、）が正レンズ群がメニス
カスの正レンズ群（し、）が負レンズ群、前記第３レン
ズ群（し３）が正レンズ群から成る場合の有限距離用ズ
ームレンズのパワー配置を第４図に示す。

この場合、第４図に示されているように、前群（Ｌｌ）
である第１レンズ群（Ｌｌ）と第２レンズ群（Ｌｌ）と
の合成前側焦点位置（Ｆ）に物点（Ｐ）が来るように、
第２レンズ群（Ｌ！〉と第３レンズ群（ｔ、ｊ）との間
隔を変化させることによって、フォーカシングが行われ
る。また、第１レンズ群（Ｌｌ）と第２レンズ群（Ｌｌ
）との間隔を変化させることによって、変倍が行われる
。従って、フォーカシングのやり直しを行っても倍率は
変化しない、第４図に示されているパワー配置かられか
るように、本実施例の光学系は、前述の第２図に示され
ている光学系において、フィルム面（Ａ）上の像点（Ｐ
゛）と物体上の物点（Ｐ）とを入れかえたものとなって
いる。

また、第１レンズ群（Ｌｌ）及び第２レンズ群（Ｌｌ）
が前群（ＬＦ　）となっているので、第１レンズ群（し
、）と第２レンズ群（Ｌｌ）との間隔を変えると、前群
（Ｌ、）の焦点距離（ｆＦ）の値が変わる。従って、弐
〇により全系の倍率が変わってくる。また、第１レンズ
群（Ｌｌ）と第２レンズ群（ｔｚ）とが移動しても像点
移動が起こらないように、カム溝を作る必要がある。

本実施例の光学系では、更に、次の各条件を満たすとき
に、各レンズ群の干渉や、ズーミングによる収差の変動
を防ぐことができ、良好な性能を得ることができる。

−１，６７≦β≦−０，４−−−−■ 但し、ｒｌｌＮ： Ｌれ： 最高倍率での第１レンズ群（Ｌｌ）と 第２レンズ群（Ｌｌ）との合成焦点距 離 最低倍率での第１レンズ群（Ｌｌ）と 第２レンズ群（Ｌりとの合戒焦点距 である。

本実施例の光学系は、前述したように第２図に示されて
いる光学系においてフィルム面（Ａ）上の像点（Ｐ゛）
の位置と物体上の物点（Ｐ）の位置とを入れ換えたもの
である。従って、条件式■、［相］は条件式■、■によ
り決まってくる。

条件式■において、倍率（β）が下限値を越えると、低
倍率側で第１レンズ群（Ｌｌ）と第２レンズ群（Ｌｌ）
とが干渉しやすくなり、倍率（β）が上限値を越えると
高倍率側で第２レンズ群（Ｌｌ）と第３レンズ群（し、
）とが干渉しやすくなる。これらの干渉を防ぐ手段とし
ては干渉が起こりそうな間隔を干渉が起こらない程度に
大きくとってやればよいが、そうすると全系をコンパク
トなサイズにすることができなくなる。

また、第２レンズ群（Ｌりと第３レンズ群（し、）との
間隔を変化させることによって、フォーカシングが行わ
れるため、第２レンズ群（し□）と第３レンズ群（Ｌｌ
）との間隔が小さくなると、フォーカシングの余裕量が
とれなくなり、機能面での障害が出てくる。従って、本
実施例の光学系では、倍率（β）は−１．６７〜−０．
４倍と設定されるのが好ましい。

条件式［相］は変倍のための第１レンズ群（Ｌｌ）と第
２レンズ群（Ｌｘ）の移動の仕方を規定したものであ２ ！、”）ｉＱ条件式”””　　、７’　Ｌｚｏ−ｆｒｔ
ｔが 下限値を越えると、第２レンズ群（Ｌ８）と第３レンズ
群（Ｌ３）とが高倍率側で干渉しやすくなる。また、「
。

群（Ｌ、）と第２レンズ群（Ｌ□）とが、低倍率側で干
渉しやすくなる。またここで、式＠： が戒り立てば、最高倍率のときにある元の位置にあった
第２レンズ群（Ｌ８）がズーミング後の最低倍率のとき
に、元の位置に戻ってくる。すなわち、最もコンパクト
でフォーカシング余裕量も最も大きくとれるレンズ系を
作ることができる。また、収差補正上、群移動量はでき
るだけ小さくする必れると群移動量が大きくなり、収差
補正が困難になってくる。

本実施例の光学系が更に次の各条件を満足するものであ
る場合、より良い性能を有する有限距離用ズームレンズ
を実現することができる。すなわち、前記光学系におい
て、物体側から順に、第１レンズ群（Ｌ、）がメニスカ
スの負レンズを１枚含んだ４枚構成の正レンズ群がメニ
スカスの正レンズ群（Ｌ！〉が正レンズ群がメニスカス
の負レンズとの２枚から戒る負レンズ群、前記第３レン
ズ群（Ｌ、）が３枚槽底の正レンズ群がメニスカスの条
件を満足する構成である。

但し、前記第３レンズ群に含まれているメニスカスの負
レンズの物体側のレンズ面 の曲率半径 ｒ４：第１レンズ群に含まれているメニスカスの負レン
ズの像側のレンズ面の 曲率半径 である。

条件式〇は倍率色収差１球面収差に関する条件式である
０条件式〇において、　ｒ３　＋　ｒ４−が下限ｒ＊　
−ｒ４ 値を越えると、球面収差がマイナス方向１倍率色収差が
プラス方向へ大きくなり、また上限値を越えると球面収
差がプラス方向へ大きくなり、収差の良好な補正が困難
になってくる。

次に、前群（Ｌ、）によって変倍を行う場合であって、
物体側から順に、前記第１レンズ群（Ｌｌ）が負レンズ
群がメニスカスの正レンズ群（Ｌ２）が正レンズ群、前
記第３レンズ群（Ｌ、）が正レンズ群から威る場合の有
限距離用ズームレンズのパワー配置を第５図に示す。

第４図の光学系において、第１レンズ群（Ｌ、）と第２
レンズ群（Ｌ２）のパワーの符号を逆にしたものが第５
図の光学系であり、第５図に示されているように、第１
レンズ群（Ｌ、）と第２レンズ群（Ｌ２）の合成前側焦
点位置（Ｆ）に物点（Ｐ）が来るように第２レンズ群（
Ｌ、）と第３レンズ群（Ｌ、）との間隔を変化させるこ
とによって、フォーカシングが行われる。そのため、第
２レンズ群（Ｌよ）より出た軸上光束は光軸と略平行に
なっている。更に第１レンズ群（１，、）と第２レンズ
群（Ｌ２）との間隔を変化させることによって、変倍が
行われる。従って、フォーカシングのやり直しを行って
も倍率は変化しない。

第１レンズ群（Ｌｌ）及び第２レンズ群（Ｌ２）が前群
（ＬＰ　）となっているので、第１レンズ群（Ｌ、）と
第２レンズ群（Ｌ３）との間隔を変えると前群（Ｌｒ　
）の焦点距ｊｉＩ（ｆＦ）の値が変わるため、弐〇によ
り全系の倍率が変わってくる。また、第１レンズ群（Ｌ
ｌ）と第２レンズ群（Ｌ２）とが移動しても、像点移動
が起こらないようにカム溝を作る必要がある。

本実施例の光学系では更に次の各条件を満たすときに、
各レンズ群の干渉やズーミングによる収差の変動を防ぐ
ことができ、良好な性能を得ることができる。

１．２≦４１１≦１．６　　　　　−・・−・−〇ｚ −１，２５≦β≦−０，５３−・・−０と、第１レンズ
群（Ｌｌ）のレンズ最前面から物体までの距離がとれな
くなる。また上限値を越えると、第１レンズ群（Ｌｌ）
と第２レンズ群（Ｌ２）との合成焦点距離（ｆ　Ｉ　り
に対する第１レンズ群（し、）の焦点距離（ｒｌ）及び
第２レンズ群（Ｌｘ）の焦点距離（ｒ２）の値が小さく
なる。つまり、第２レンズ群（１ｇ）及び第３レンズ群
（Ｌ、）のパワーが大きくなり収差補正が困難になって
くる。

また、本実施例の光学系は第３図に示されている光学系
を反転させたもの、すなわちフィルム面（Ａ）上の像点
（Ｐｏ）の位置と物体上の物点（Ｐ）の位置とを入れ換
えたものであり、各レンズ群の間の干渉など、機能的な
条件から倍率は条件式〇で与えられる。

本実施例の光学系が更に次の条件を満足するものである
場合、更に良好な性能を有する有限距離用ズームレンズ
を得ることができる。すなわち、前記光学系において、
物体側から順に、前記第１レンズ群（Ｌｌ）がメニスカ
スの正レンズを１枚含んだ３枚槽底の負レンズ群がメニ
スカスの正レンズ群（し８）が４枚構成の正レンズ群、
前記第３レンズ群（Ｌ、）が３枚構成の正レンズ群がメ
ニスカスの条件式を満足する構成である。

但し、 ｒｓ：第１レンズ群に含まれているメニスカスの正レン
ズの物体側のレンズ面 の曲率半径 「ｈ＝第１レンズ群に含まれているメニスカスの正レン
ズの像側のレンズ面の 曲率半径 である。

条件式［相］において、　ｒ％　＋　ｒ、　　が下限値
を越えｒｓ　−ｒ。

ると、球面収差がプラス方向に大きくなり、また上ＦＦ
Ｍ値を越えると、球面収差がマイナス方向に大きくなり
、収差の良好な補正が困難になってくる。

犬」Ｌ透 以下、本発明の実施例１〜４を示し、簡単な構成図と共
に説明する。

各実施例において、ｒ１〜ｒ□。は曲率半径、ｄ、〜ｄ
０は軸上面間隔（各レンズの心厚及び空気間隔）を示し
、Ｎ１〜Ｎ１゜、シ１〜シ１゜はｄ線に対する屈折率、
アツベ数を示す。

また、各実施例の可変間隔（ｄ＆、ｄｌ。、　Ｌ、Ｂ、
）については、別の表に併せて示す。

実施例中における非球面は、その非球面上の任意の点を
（ｘ、ｙ、ｚ）としたとき、全て次式にて定義するもの
とする。

但し、Ｘ：非球面の光軸に平行な方向における非球面頂
点からの変位 Φ：非球面の光軸に垂直な方向における非球面頂点から
の距離（−ＦＦ石Ｊ−）Ｃ０：非球面頂点における曲率 ε：２次曲面パラメータ ＾ｉ：１次の非球面曲率 である。

尚、本実施例において用いている非球面は全て＾ｌ＝０
でεのみからなるが、周知の如くεは係数＾１に展開、
置換可能であり、本発明の一般性を損なわない。

〈実施例１〉 β＝−２，１〜−０，６ ｆ＝３０．２ ＦＮＯ＝　　７．０ Σｄ＝４２゜２２０ が２し二ｌ≧二え ｆ、−３６，０ ｆｔ””　　４１．６６７ ｈｉＨ−７５，６ ｈ３ｔ−２１，６ 旦変皿員 ｄ。

ｄ、。

Ｌ」Ｌ β＝−２，１ １８，０００ ２，５００ ６９，０９２ 〈実施例２〉 β＝−１，９〜−０，８ β＝−１，２ ２８，０９９ １３，９６１ ４７，５３３ ｆ　＝２０．５ β＝−０，６ １５，７３１ ４０，７０２ ３３，１６０ Ｆ、、＝−７，０ ｒ＠ １３２１９２ Σｄ　＝４４．６９８ 連１飢む潰敗 ｒｚ：　　Ａｓ　　＝　　０．２０９１９Ｘ１０−３Ａ
、＝−０，２０８００Ｘ１０−’ ＾、　　＝−０，２００００Ｘ１０−’＾、　、　＝　
−０，５７３００ｘ　１０−　”＾＋ｔ＝　　０．６２
８０１Ｘ１０−”バ３し二Σ≧二え ｆ、＝３６．０ ｒ、＝　−２０，４１９ ｆｚｉＨ−６８，４ ｆｚ１ｔ＝２８．８ １」」４五 ｄ。

１４ Ｌ、Ｂ。

β＝−１，９ １０，０００ ２，５５８ ３６，８５６ 〈実施例３〉 β＝−１，６７〜−０，４ β＝−１，４ ２２，６２５ ４，２９５ ２２，４９３ ｆ＝１９８．１ β＝−０，８ ３４，９１０ ９，２４６ ５，２５８ ＦＮＯ＝　　７．０ Σｄ　＝９２．４０７ パワーデータ ｆ、＝　−４４，０９１ −３６ ｆｔ１．Ｉ＝２１．６ ｆｔ３Ｌ＝９０．０ ｍ棗隔 ｄ＠ （１＋ｚ β＝−１，６７β＝　　０．６７　　　β＝−０，４５
２，１８？　　　　　１２．２９２　　　　　１．６５
３１８．０００　　　　３２９５８　　　　１８．００
０〈実施例４〉 β＝　　１．２５〜０．６　　ｆ−２５，６ＦＮＯ＝　
　７．０典主主益　　監上里皿員　　凪捉皇　　ヱＬヱ
敗Σｄ　−７６，５５１ 去Ｉ４む遣敗 ｒａｔｓ： Ａ４　冨０．２０９１９Ｘ１０−’ ＾、　　＝０．２０８００Ｘ１０−’ Ａ１台０．２００００　ｘ　１０−　’Ａ　＋　ｏ　−
０，５７３００Ｘ　１０−　’＾＋ｘ−０．６２８０１
Ｘ１０−” バ２し＝ヱ二二ｔ ｒ、＝−２０，４１９ ｆ！−３６，０ ｆｔｚＨ＝２８．８ ｒ、！ｔ＝６０．０ Ａ」１土隔 β＝−１，２５β＝−１，０β＝−０，６ｄ、　　　　
　　９．４００　　　　　６．６９３　　　　２．３６
１ｄ、、　　　　３１５０００　　　　３０．９７５　
　　　１２．８６７上記実施例１〜４について、各実施
例に対応する各条件式の値を第１表に示す、同表中、実
施例１においては、条件式〇、■、■及び■の値、実施
例２に゛おいては、条件式■、■、■及び■の値、実施
例３においては、条件式■、［相］及び■の値、実施例
４においては、条件式＠、■及びＯの値を示している。

また、実施例１〜４は、それぞれ第２図〜第５図に示さ
れているパワー配置と対応している。

第１表（各条件式の（り 次に、第６図〜第９図はそれぞれ実施例１〜４のレンズ
＋ｉ戒、ズーミング時の変倍群のテレ端（Ｔ）からワイ
ド端（Ｗ）にかけての移動及びフォーカシング時の前群
（Ｌ、）の移動を模式的に示している。尚、変倍群の移
動は、第６図中、矢印（１）（２〉、第７図中、矢印（
３）　（４）　、第８図中、矢印（５）　（６）　、第
９図中、矢印（７）　（８）で示す、また、フォーカシ
ング時の前群（ＬＦ　）の移動は、第６図中、矢印（９
）、第７図中、矢印（１０）　、第８図中、矢印（１１
）、第９図中、矢印（１２）で示す。

第１０図〜第１３図は、それぞれ実施例１〜４に対応す
る収差図である。また、実線（ｄ）はｄ線に対する収差
、点ｌ　（ＳＣ）は正弦条件を表わす、更に点線（ＤＭ
）と実線（Ｏ５）はそれぞれメリジオナル面とサジタル
面での非点収差を表わす。

発曵生塾来 以上説明したように本発明によれば、被写体の移動等の
共役長の変化に従って、フォーカシングのやり直しを行
っても、倍率は変化することがないコンパクトな有限距
離用ズームレンズを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本的なパワー配置を示す図、第２
図、第３図、第４図及び第５図は、それぞれ異なる実施
例のパワー配置を示す図であり、第６図、第７図、第８
図及び第９図はそれぞれ実施例１〜４に対応するレンズ
構成を示す図、第１Ｏ図、第１１図、第１２図及び第１
３図はそれぞれ実施例１〜４に対応する収差図である。 （ＬＦ　）　−一・前群、　（Ｌｍ　）　−後群。 （Ｌ＋）’−・第１レンズ群、　ＣＬｔ）・第２レンズ
群。 （Ｌ３）−一第３レンズ群。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側から順に、いずれも正のパワーを有する前
   群と後群とに分けることができる３群以上のレンズ群か
   ら成り、前記前群の前側焦点位置に物体が来るように前
   群と後群との間隔を変化させることによって前記前群よ
   り出た軸上光束が光軸と略平行になるようにフォーカシ
   ングを行う構成となっており、２群以上から構成された
   前記前群または後群によって変倍が行われる有限距離用
   ズームレンズ。 （２）前記前群が正のパワーを有する第１レンズ群から
   成り、前記後群が互いに異なる符号のパワーを有する第
   ２レンズ群及び第３レンズ群から成る第１請求項に記載
   の有限距離用ズームレンズ。 （３）前記第１レンズ群が正レンズ群、前記第２レンズ
   群が負レンズ群、前記第３レンズ群が正レンズ群から成
   ると共に次の各条件式を満足する第２請求項に記載の有
   限距離用ズームレンズ；−２．５≦β≦−０．６・・・
   ・・・［１］−１．２≦ｆ＿２／（√ｆ＿２＿３＿Ｍ・
   ｆ＿２＿３＿Ｌ）≦−０．８・・・・・・［２］但し、
   β：全系の倍率 ｆ＿２：第２レンズ群の焦点距離 ｆ＿２＿３＿Ｍ：最高倍率での第２レンズ群と第３レン
   ズ群との合成焦点距離 ｆ＿２＿３＿Ｌ：最低倍率での第２レンズ群と第３レン
   ズ群との合成焦点距離 である。 （４）前記第１レンズ群が負レンズを少なくとも１枚含
   んだ３枚構成の正レンズ群、前記第２レンズ群が両凹の
   負レンズと正レンズとから成る負レンズ群、前記第３レ
   ンズ群がメニスカスの負レンズを１枚含んだ４枚構成の
   正レンズ群から成ると共に次の各条件を満足する第３請
   求項に記載の有限距離用ズームレンズ； ０．２５≦ｒ＿２／ｒ＿１≦０．３５・・・・・・［３
   ］３．０≦（ｒ＿１＿５＋ｒ＿１＿６）／（ｒ＿１＿５
   −ｒ＿１＿６）≦４．０・・・・・・［４］但し、ｒ＿
   １：第１レンズ群に含まれている負レンズの物体側のレ
   ンズ面の曲率半径 ｒ＿２：第１レンズ群に含まれている負レンズの像側の
   レンズ面の曲率半径 ｒ＿１＿５：第３レンズ群に含まれているメニスカスの
   負レンズの物体側のレン ズ面の曲率半径 ｒ＿１＿６：第３レンズ群に含まれているメニスカスの
   負レンズの像側のレンズ 面の曲率半径 である。 （５）前記第１レンズ群が正レンズ群、前記第２レンズ
   群が正レンズ群、前記第３レンズ群が負レンズ群から成
   ると共に次の各条件式を満足する第２請求項に記載の有
   限距離用ズームレンズ；１．２≦Ｆ＿２＿３＿Ｌ／ｆ＿
   ２≦１．６・・・・・・［５］−１．９≦β≦−０．８
   ・・・・・・［６］但し、β：全系の倍率 ｆ＿２＿３＿Ｌ：最低倍率での第２レンズ群と第３レン
   ズ群との合成焦点距離 ｆ＿２：第２レンズ群の焦点距離 である。 （６）前記第１レンズ群が負レンズを少なくとも１枚含
   んだ３枚構成の正レンズ群、前記第２レンズ群が４枚構
   成の正レンズ群、前記第３レンズ群がメニスカスの正レ
   ンズを１枚含んだ３枚構成の負レンズ群から成ると共に
   次の各条件式を満足する第５請求項に記載の有限距離用
   ズームレンズ；０．２５≦ｒ＿２／ｒ＿１≦０．３５・
   ・・・・・［７］２．５≦（ｒ＿１＿５＋ｒ＿１＿６）
   ／（ｒ＿１＿５−ｒ＿１＿６）≦４．５・・・・・・［
   ８］但し、ｒ＿１：第１レンズ群に含まれている負レン
   ズの物体側のレンズ面の曲率半径 ｒ＿２：第１レンズ群に含まれている負レンズの像側の
   レンズ面の曲率半径 ｒ＿１＿５：第３レンズ群に含まれているメニスカスの
   負レンズの物体側のレン ズ面の曲率半径 ｒ＿１＿６：第３レンズ群に含まれているメニスカスの
   負レンズの像側のレンズ 面の曲率半径 である。 （７）前記前群が互いに異なる符号のパワーを有する第
   １レンズ群及び第２レンズ群から成り、前記後群が正の
   パワーを有する第３レンズ群から成る第１請求項に記載
   の有限距離用ズームレンズ。 （８）前記第１レンズ群が正レンズ群、前記第２レンズ
   群が負レンズ群、前記第３レンズ群が正レンズ群から成
   ると共に次の各条件式を満足する第７請求項に記載の有
   限距離用ズームレンズ；−１．６７≦β≦−０．４・・
   ・・・［９］−１．２０≦ｆ＿２／（ｆ＿１＿２＿Ｍ・
   ｆ＿１＿２＿Ｌ）≦−０．８３・・・・・・［１０］但
   し、 β：全系の倍率 ｆ＿２：第２レンズ群の焦点距離 ｆ＿１＿２＿Ｍ：最高倍率での第１レンズ群と第２レン
   ズ群との合成焦点距離 Ｆ＿１＿２＿Ｌ：最低倍率での第１レンズ群と第２レン
   ズ群との合成焦点距離 である。 （９）前記第１レンズ群がメニスカスの負レンズを１枚
   含んだ４枚構成の正レンズ群、前記第２レンズ群が正レ
   ンズと両凹の負レンズとの２枚から成る負レンズ群、第
   ３レンズ群が３枚構成の正レンズ群から成ると共に次の
   条件を満足する第８請求項に記載の有限距離用ズームレ
   ンズ； −４．０≦（ｒ＿３＋ｒ＿４）／（ｒ＿３−ｒ＿４）≦
   −３．０・・・・・・［１１］但し、ｒ＿３：第１レン
   ズ群に含まれているメニスカスの負レンズの物体側のレ
   ンズ面 の曲率半径 ｒ＿４：第１レンズ群に含まれているメニスカスの負レ
   ンズの像側のレンズ面の 曲率半径 である。 （１０）前記第１レンズ群が負レンズ群、前記第２レン
   ズ群が正レンズ群、前記第３レンズ群が正レンズ群から
   成ると共に次の各条件式を満足する第７請求項に記載の
   有限距離用ズームレンズ：１．２≦Ｆ＿１＿２＿Ｍ／ｆ
   ＿２≦１．６・・・・・・［１２］−１．２５≦β≦−
   ０．５３・・・・・・［１３］但し、ｆ＿２：第２レン
   ズ群の焦点距離 ｆ＿１＿２＿Ｍ：最高倍率での第１レンズ群と第２レン
   ズ群との合成焦点距離 β：全系の倍率 である。 （１１）前記第１レンズ群がメニスカスの正レンズを１
   枚含んだ３枚構成の負レンズ群、前記第２レンズ群が４
   枚構成の正レンズ群、前記第３レンズ群が３枚構成の正
   レンズ群から成ると共に次の条件式を満足する第１０請
   求項に記載の有限距離用ズームレンズ； −４．５≦（ｒ＿５＋ｒ＿６）／（ｒ＿５−ｒ＿６）≦
   −２．５・・・・・・［１４］但し、ｒ＿５：第１レン
   ズ群に含まれているメニスカスの正レンズの物体側のレ
   ンズ面 の曲率半径 ｒ＿６：第１レンズ群に含まれているメニスカスの正レ
   ンズの像側のレンズ面の 曲率半径 である。