JPH07253539A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易構成化および小型化を図りながらも、結
像性能の優れた高変倍ズームレンズを提供すること。 【構成】 本発明のズームレンズは、物体側より順に、
正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ
群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の
第４レンズ群Ｇ４と、負屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを
備え、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レ
ンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大
し、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との
空気間隔は減少し、前記第３レンズ群Ｇ３と前記第４レ
ンズ群Ｇ４との空気間隔は増大し、前記第４レンズ群Ｇ
４と前記第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は減少するよう
に、少なくとも前記第１レンズ群Ｇ１および前記第５レ
ンズ群Ｇ５が物体側に移動するズームレンズにおいて、 ０．０５＜（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＜０．６ ０．１８＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５ の条件を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はズームレンズに関し、特
にレンズシャッター式のカメラ等に適したズームレンズ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズシャッター式のカメラ等に適し
た、バックフォーカスに制限のないズームレンズとし
て、近年の鏡筒技術の進歩等に伴い、３つ以上の可動レ
ンズ群により構成されるいわゆる多群ズームレンズを用
いて高変倍化・高性能化を図ったズームレンズが、種々
提案されている。そして、近年、カメラ本体の小型化に
伴い、レンズ系の小型化を図ったズームタイプが種々提
案されている。具体的には、正正負３群ズームレンズや
正負正負４群ズームレンズなどのズームレンズに関して
種々の提案がなされている。

【０００３】一般的に、多群ズームレンズでは、変倍に
際する各レンズ群の軌道に選択の自由度が増えるため、
収差補正上の自由度が増加する。また、変倍を担うレン
ズ群が増えるため、各レンズ群の変倍の負担を軽減する
ことができ、高変倍化・高性能化を図ることができる。
さらに、近年の鏡筒技術の進歩等により、可動部分の増
加に伴う鏡筒構造の複雑化等の問題も、ある程度克服さ
れてきている。

【０００４】従来より、バックフォーカスに制約のない
ズームレンズでは、レンズ系の最も像側に負レンズ群を
配置し、最も物体側に正レンズ群を配置して、広角端か
ら望遠端への変倍に際するレンズ全長の変化およびバッ
クフォーカスの変化を大きくすることにより、変倍を効
果的に行い、レンズ系の小型化を図っていた。正正負３
群ズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第１レ
ンズ群と、正屈折力の第２レンズ群と、負屈折力の第３
レンズ群とから構成され、広角端から望遠端への変倍に
際して、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔が増
大し、第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔が減少
するように、各レンズ群が物体側に移動する（たとえ
ば、特開平２−２５６０１５号公報）。

【０００５】一方、正負正負４群ズームレンズは、物体
側より順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第
２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の
第４レンズ群とから構成され、広角端から望遠端への変
倍に際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空
気間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群
との空気間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レ
ンズ群との空気間隔は減少するように構成されている
（たとえば特開昭６０−５７８１４号公報）。

【０００６】また、ズームレンズを備えたレンズシャッ
ター式のカメラでは、隣接するレンズ群同士の空気間隔
が変倍中最も小さくなる状態で、レンズ系がカメラ本体
内に収納（沈胴）される。したがって、カメラ本体の薄
肉化を図るには、沈胴時のレンズ厚（沈胴レンズ厚）の
薄肉化が必要である。なお、沈胴レンズ厚の薄肉化に
は、各レンズ群の薄肉化が有効であり直接結びつく。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−２５６０１５号公報に開示されているような正正負
３群ズームレンズでは、レンズ系全体での変倍に対して
第３レンズ群が負担する割合が大きい。このため、高変
倍化を図ろうとする場合、変倍に際して第３レンズ群で
発生する軸外収差の変動が大きくなってしまうという不
都合があった。

【０００８】また、特開昭６０−５７８１４号公報に開
示されているような正負正負４群ズームレンズでは、広
角端において第１レンズ群と第２レンズ群との合成屈折
力が０に近い。このため、広角化を図ろうとする場合、
十分なバックフォーカスを得ることができず、第４レン
ズ群を通過する軸外光束が光軸から離れるため後玉有効
径が大型化してしまうという不都合があった。さらに、
正正負３群ズームレンズに比べてレンズ系を構成する可
動レンズ群が増えるため、高変倍化に有利であるが、変
倍に際して第２レンズ群を通過する軸外光束の高さがあ
まり変化せず、入射する角度が大きく変化する。このた
め、変倍比が２．５倍を越えると、第２レンズ群で発生
する軸外収差の変動が増大してしまい、高性能化を図る
ことができないという不都合があった。

【０００９】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、簡易構成化および小型化を図りながらも、結
像性能の優れた高変倍ズームレンズを提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側より順に、正の屈折力を
有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レ
ンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３
と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折
力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備え、広角端から望遠
端への変倍に際して、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２
レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大し、前記第２レンズ群
Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、前
記第３レンズ群Ｇ３と前記第４レンズ群Ｇ４との空気間
隔は増大し、前記第４レンズ群Ｇ４と前記第５レンズ群
Ｇ５との空気間隔は減少するように、少なくとも前記第
１レンズ群Ｇ１および前記第５レンズ群Ｇ５が物体側に
移動するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１
の焦点距離をｆ１とし、前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距
離をｆ３とし、広角端におけるレンズ全系の焦点距離を
ｆｗとし、広角端におけるバックフォーカスをＢｆｗと
するとき、 ０．０５＜（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＜０．６ ０．１８＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５ 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】本発明の好ましい態様によれば、前記第３
レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群
Ｇ４の焦点距離をｆ４とし、広角端における前記第５レ
ンズ群Ｇ５の使用倍率をβ5wとし、望遠端における前記
第５レンズ群Ｇ５の使用倍率をβ5tとし、広角端におけ
るレンズ全系の焦点距離をｆｗとし、望遠端におけるレ
ンズ系全体の焦点距離をｆｔとするとき、 −０．４＜（ｆ３−ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４）＜０．３ ０．６＜（β5t／β5w）・（ｆｗ／ｆｔ）＜０．９ の条件を満足する。

【００１２】

【作用】本発明によるズームレンズでは、物体側より順
に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レ
ンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折
力の第４レンズ群Ｇ４と、負屈折力の第５レンズ群Ｇ５
とから構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大
し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減
少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は
増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔
は減少するように、少なくとも第１レンズ群Ｇ１と第５
レンズ群Ｇ５を物体側に移動させる基本構成を有する。
この基本構成に基づいて、小型化、簡易構成化および高
変倍化を同時に図ったズームレンズを達成することが可
能になる。

【００１３】本発明によるズームレンズの構成について
説明する。本発明のズームレンズにおいては、従来のバ
ックフォーカスに制限のないズームレンズと同様に、最
も像側に負レンズ群を配置している。また、広角化を図
るため、広角端におけるバックフォーカスをある程度短
くして、第５レンズ群Ｇ５を通過する軸外光束の高さを
光軸から離すことによって、画角によるコマ収差の変動
を抑えている。そして、変倍時におけるバックフォーカ
スの変化を大きくして、第５レンズ群Ｇ５を通過する軸
外光束の高さを変倍に伴って変化させることによって、
変倍によるコマ収差の変動を抑えている。また、望遠端
に比べ広角端でのレンズ全長を短くすることで変倍時に
おけるレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面まで
の距離）の変化を大きくして、広角端において第１レン
ズ群Ｇ１を通過する軸外光束の高さを光軸に近づけるこ
とによって、前玉有効径の小型化を図っている。

【００１４】本発明のズームレンズにおいては、簡易構
成化と高変倍化との両立化を図るために、最も像面寄り
に配置される第５レンズ群Ｇ５が担う変倍作用の割合を
軽減し、第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４におい
て変倍作用を担っている。特に、広角端から望遠端への
変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２の使用倍率の変化を大
きくさせることにより、第２レンズ群Ｇ２に変倍作用を
担わせている。

【００１５】広角端においては、第１レンズ群Ｇ１と第
２レンズ群Ｇ２とをできるだけ近づけて、第１レンズ群
Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成屈折力が強い負屈折力
になるようにし、且つ第１レンズ群Ｇ１および第２レン
ズ群Ｇ２を像面から離れた位置に配置することによっ
て、十分なバックフォーカスを確保している。また、正
屈折力の第３レンズ群Ｇ３と正屈折力の第４レンズ群Ｇ
４とを近づけることによって、合成屈折力として強い正
屈折力を得ている。逆に、望遠端においては、正屈折力
の第１レンズ群Ｇ１を物体側に移動させて、第１レンズ
群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げることによ
り、収斂作用を強めてレンズ全長の短縮化を図ってい
る。また、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動
させて、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔
を狭めることにより、さらにレンズ全長の短縮化につな
げている。

【００１６】本発明においては、第１レンズ群Ｇ１と第
２レンズ群Ｇ２との合成屈折力が変倍中常に負であり、
広角端から望遠端への変倍に際して第１レンズ群Ｇ１と
第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大する。このよう
に、第２レンズ群Ｇ２が増倍に用いられているので、第
１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成屈折力は、
広角端に比べて望遠端の方が負に小さくなる。また、広
角端における第２レンズ群Ｇ２の使用倍率β2wを−１＜
β2w＜０とすることにより、広角端において十分なバッ
クフォーカスを得るとともに、第１レンズ群Ｇ１を通過
する軸外光束の高さを光軸により近づけて前玉有効径の
小型化につなげている。

【００１７】以下、本発明の各条件式について説明す
る。本発明のズームレンズは、次の条件式（１）および
（２）を満足する。 ０．０５＜（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＜０．６ （１） ０．１８＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５ （２） ここで、 ｆ１ ：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離 ｆ３ ：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離 ｆｗ ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離 Ｂｆｗ：広角端におけるバックフォーカス

【００１８】条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１と第３
レンズ群Ｇ３との焦点距離の比を規定するもので、望遠
端におけるレンズ全長の短縮化と前玉有効径の小型化と
のバランスを図るための条件である。条件式（１）の上
限値を上回った場合、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離に対
して第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が大きくなりすぎて、
第１レンズ群Ｇ１による収斂作用が弱まる。このため、
望遠端におけるレンズ全長の短縮化を図ることが困難と
なってしまう。逆に、条件式（１）の下限値を下回った
場合、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対して第３レンズ
群Ｇ３の焦点距離が大きくなりすぎて、第１レンズ群Ｇ
１による収斂作用が強まる。このため、望遠端における
レンズ全長の短縮化を図るには有利であるが、第１レン
ズ群Ｇ１を通過する軸外光束の高さが光軸から離れるた
め、前玉有効径が大型化してしまう。

【００１９】条件式（２）は、広角端におけるバックフ
ォーカスについて適切な範囲を規定するものである。条
件式（２）の上限値を上回った場合、広角端において十
分なバックフォーカスを得ることができるので、後玉有
効径の小型化を図ることができる。しかしながら、広角
端において第５レンズ群Ｇ５を通過する軸外光束の高さ
と軸上光束との高さの差が小さくなりすぎて、軸上収差
と軸外収差とを独立に補正することが難しくなってしま
う。逆に、条件式（２）の下限値を下回った場合、広角
端において充分なバックフォーカスを得ることができな
い。さらに、広角端において第５レンズ群Ｇ５を通過す
る軸外光束の高さが光軸から離れてしまうので、後玉有
効径が大型化するとともに、正の歪曲収差を良好に抑え
ることができなくなってしまう。

【００２０】本発明においては、高変倍化・簡易構成化
を図りながら、変倍に際して発生する諸収差の変動をさ
らに良好に抑えるために、条件式（１）および（２）を
同時に満足した上で、さらに次の条件式（３）および
（４）を満足することが望ましい。 −０．４＜（ｆ３−ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４）＜０．３ （３） ０．６＜（β5t／β5w）・（ｆｗ／ｆｔ）＜０．９ （４） ここで、 ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離 ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離 β5w：広角端における第５レンズ群Ｇ５の使用倍率 β5t：望遠端における第５レンズ群Ｇ５の使用倍率

【００２１】条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ３と第４
レンズ群Ｇ４との焦点距離のバランス化を図るものであ
る。条件式（３）の上限値を上回った場合、第４レンズ
群Ｇ４の焦点距離が第３レンズ群Ｇ３の焦点距離に対し
て正に大きくなる。その結果、望遠端における第３レン
ズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との合成の主点位置が物体
側に移動して収斂作用が強まるので、望遠端におけるレ
ンズ全長の短縮化につながる。しかしながら、高変倍化
を図ろうとする場合、広角端から望遠端への変倍に際し
ての第３レンズ群Ｇ３において発生する軸外収差の変動
を抑えることが難しくなってしまう。

【００２２】逆に、条件式（３）の下限値を下回った場
合、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離が第４レンズ群Ｇ４の
焦点距離に対して正に大きくなる。その結果、望遠端に
おける第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との合成の
主点位置が像面寄りに移動するため、望遠端におけるで
のレンズ全長の短縮化が図れなくなってしまう。また、
第４レンズ群Ｇ４において単独で発生する負の球面収差
を補正することができず、簡易構成化を図ることができ
なくなってしまう。なお、さらに良好な結像性能を得る
には、条件式（３）の上限値を０．２とし、下限値を−
０．３とすることが好ましい。

【００２３】条件式（４）は、レンズ系全体での変倍に
対して第５レンズ群Ｇ５が担う変倍の割合について適切
な範囲を規定するものである。条件式（４）の上限値を
上回った場合、第５レンズ群Ｇ５が担う変倍の割合が大
きくなりすぎて、変倍に際して第５レンズ群Ｇ５におい
て発生する軸外収差の変動を良好に補正することができ
なくなってしまう。

【００２４】逆に、条件式（４）の下限値を下回った場
合、第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４で担う変倍
の割合が大きくなり、特に、変倍に際して第２レンズ群
２および第３レンズ群Ｇ３において発生する軸外収差の
変動が大きくなる。この軸外収差の変動を抑えるには、
各レンズ群を構成するレンズ枚数を増やす必要があり、
本発明の目的の１つである簡易構成化に反してしまう。
なお、さらに良好な結像性能を得るには、条件式（４）
の上限値を０．８５とし、下限値を０．６５とすること
が好ましい。

【００２５】本発明においてさらに高性能化を図るため
には、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が広角端におけ
るレンズ系全体の焦点距離ｆｗより大きくなるように構
成した上で、次の条件式（５）を満足することが望まし
い。 ０．１＜（ｆｔ−ｆ１）／（ｆ１−ｆｗ）＜１．２ （５）

【００２６】条件式（５）は、広角端における焦点距離
および望遠端における焦点距離に対して適切な第１レン
ズ群Ｇ１の焦点距離を規定するもので、望遠端における
レンズ全長の小型化と各レンズ径の小型化とのバランス
化を図るものである。条件式（５）の条件値を上回る場
合、望遠端での屈折力配分が望遠型となるため、レンズ
全長の短縮化には有利である。しかしながら、第１レン
ズ群Ｇ１を通過する軸外光束の高さが光軸から離れ、一
定の周辺光量を確保しようとすると第１レンズ群Ｇ１の
レンズ径が大型化してしまい、正の歪曲収差を良好に補
正することができなくなってしまう。

【００２７】逆に、条件式（５）の下限値を下回る場
合、広角端において十分なバックフォーカスが得られ、
第５レンズ群Ｇ５を通過する軸外光束の高さが光軸に近
づき、後玉有効径の小型化を図ることができる。しかし
ながら、望遠端におけるレンズ全長が大型化してしまう
ので、好ましくない。なお、さらに良好な結像性能を得
るには、条件式（５）の上限値を１．０とし、下限値を
０．１５とすることが好ましい。

【００２８】本発明においてさらに小型化・高変倍化を
図るには、以上の条件式（１）乃至（５）の一部または
全部を満足した上で、広角端から望遠端への変倍に際し
てすべてのレンズ群を物体側に移動させることが望まし
い。また、本発明においては、鏡筒構造の簡略化のため
に、変倍に際して第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５
とを一体的に移動させることや、第２レンズ群Ｇ２と第
４レンズ群Ｇ４とを一体的に移動させることも可能であ
る。さらに、第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群とを一体
的に移動させるとともに、第２レンズ群Ｇ２と第４レン
ズ群Ｇ４とを同時に一体的に移動させることも可能であ
る。

【００２９】また、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ
３とを、第３レンズ群３と第５レンズ群５とを、第２レ
ンズ群２と第５レンズ群５とを、あるいは第１レンズ群
１と第３レンズ群３と第５レンズ群５とを、それぞれ一
体的に移動させることも可能である。また、変倍中にお
いて、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３または第４
レンズ群Ｇ４を固定にしたり、あるいは第２レンズ群Ｇ
２と第４レンズ群Ｇ４とを固定にすることにより、鏡筒
構造の簡略化につなげることも可能である。

【００３０】さらに、本発明によれば、遠距離物体から
近距離物体に対するフォーカシング（合焦）に際して、
第２レンズ群Ｇ２乃至第５レンズ群Ｇ５のうちの１つの
レンズ群を用いて、近距離合焦時に発生する諸収差の変
動を抑え、良好な結像性能を得ることが可能である。ま
た、複数のレンズ群をそれぞれ独立に、あるいは一体的
に移動させて近距離合焦を行うことにより、１つのレン
ズ群を移動させて近距離合焦を行うよりも、近距離合焦
時に発生する諸収差の変動をより良く補正することも可
能である。

【００３１】また、本発明によれば、第２レンズ群Ｇ２
を複数のレンズ群に分割し、広角端から望遠端への変倍
に際して、各分割レンズ群をそれぞれ移動させることに
より、変倍に際して発生する諸収差の変動を良好に抑え
たり、高変倍化につなげることも可能である。さらに、
本発明によれば、レンズ系の簡易構成化を図るために、
第３レンズ群Ｇ３を１枚の正レンズ成分で構成させるこ
とが好ましい。さらに、遠距離物体から近距離物体に対
していわゆる近距離合焦を行う際に、少なくとも第３レ
ンズ群Ｇ３を移動させることにより、フォーカシング群
の軽量化を図ることができる。また、本発明によれば、
広角端において十分なバックフォーカスを得て、正の歪
曲収差を良好に補正をするために、第２レンズ群Ｇ２
は、物体側から順に少なくとも、物体側に凹面を向けた
接合負レンズ成分と、物体側に凹面を向けた負レンズ成
分とを備えているのが好ましい。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明の各実施例にかかるズー
ムレンズの屈折力配分および広角端から望遠端への変倍
時における各レンズ群の移動の様子を示す図である。図
１に示すように、本発明の各実施例にかかるズームレン
ズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ
群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正
の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有
する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レン
ズ群Ｇ５とを備え、広角端から望遠端への変倍に際し
て、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との
空気間隔は増大し、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レ
ンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、前記第３レンズ群Ｇ
３と前記第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は増大し、前記
第４レンズ群Ｇ４と前記第５レンズ群Ｇ５との空気間隔
は減少するように、各レンズ群が物体側に移動する。

【００３３】〔実施例１〕図２は、本発明の第１実施例
にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。図
２のズームレンズは、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正レンズＬ１からなる第
１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ２１、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズＬ２２および物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズＬ２３からなる第２レンズ群
Ｇ２と、両凸レンズＬ３からなる第３レンズ群Ｇ３と、
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
との接合正レンズＬ４からなる第４レンズ群Ｇ４と、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１、物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２および物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズ５３からなる第５レ
ンズ群Ｇ５とから構成されている。

【００３４】また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と
第４レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動す
る。図２は、広角端における各レンズ群の位置関係を示
しており、望遠端への変倍時には図１に矢印で示すズー
ム軌道に沿って光軸上を移動する。ただし、広角端から
望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第４レン
ズ群Ｇ４とが一体的に移動する。次の表（１）に、本発
明の実施例１の諸元の値を掲げる。表（１）において、
ｆは焦点距離を、ＦNOはＦナンバーを、２ωは画角を、
Ｂｆはバックフォーカスを表す。さらに、面番号は光線
の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序
を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８
７．６ｎｍ）に対する値を示している。

【００３５】非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、
高さｙにおける光軸方向の変位量をＳ（ｙ）、基準の曲
率半径をＲ、円錐係数をｋ、ｎ次の非球面係数をＣn と
したとき、以下の数式（ａ）で表される。

【数１】 Ｓ（ｙ）＝（ｙ² ／Ｒ）／〔１＋（１−ｋ・ｙ² ／Ｒ² ）^1/2 〕 ＋Ｃ₂ ・ｙ² ＋Ｃ₄ ・ｙ⁴ ＋Ｃ₆ ・ｙ⁶ ＋Ｃ₈ ・ｙ⁸ ＋Ｃ₁₀・ｙ¹⁰＋・・・ （ａ） また、非球面の近軸曲率半径ｒは、次の数式（ｂ）で定
義される。 ｒ＝１／（２・Ｃ₂ ＋１／Ｒ） （ｂ） 各実施例の諸元表中の非球面には、面番号の左に＊印を
付している

【００３６】

【表１】ｆ＝38.8〜74.8〜110.5mm ＦNO＝ 4.0〜 6.2〜 8.1 ２ω＝57.4〜31.2〜21.6° （変倍における可変間隔） ｆ 38.8342 74.8480 110.5144 d3 2.1349 12.3653 17.5814 d9 3.5163 1.9043 1.0046 d11 2.7628 4.3748 5.2744 d15 13.3197 5.3470 1.6326 Ｂｆ 9.3860 30.8407 49.9960 （条件対応値） （１）（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＝０．４１１ （２）Ｂｆｗ／ｆｗ ＝０．２４２ （３）（ｆ３−ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４）＝−０．０５７ （４）（β5t／β5w）・（ｆｗ／ｆｔ）＝０．７４５ （５）（ｆｔ−ｆ１）／（ｆ１−ｆｗ）＝０．７７７

【００３７】図３乃至図５は実施例１の諸収差図であ
る。図３は広角端（最短焦点距離状態）における諸収差
図であり、図４は中間焦点距離状態における諸収差図で
あり、図５は望遠端（最長焦点距離状態）における諸収
差図である。各収差図において、ＦＮはＦナンバーを、
Ｈは入射光の高さを、Ｙは像高を、Ａは主光線の入射角
をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図に
おいて実線はサジタル像面Ｓを示し、破線はメリディオ
ナル像面Ｍを示している。各収差図から明らかなよう
に、本実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良
好に補正されていることがわかる。

【００３８】〔実施例２〕図６は、本発明の第２実施例
にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。図
６のズームレンズは、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正レンズＬ１からなる第
１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズと両凸レンズとの接合負
レンズＬ２１および物体側に凹面を向けた負メニスカス
レンズＬ２２からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズ
Ｌ３からなる第３レンズ群Ｇ３と、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正レンズＬ
４からなる第４レンズ群Ｇ４と、物体側に凹面を向けた
正メニスカスレンズＬ５１、物体側に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズＬ５２および物体側に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズ５３からなる第５レンズ群Ｇ５とから構
成されている。

【００３９】また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と
第４レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動す
る。図６は、広角端における各レンズ群の位置関係を示
しており、望遠端への変倍時には図１に矢印で示すズー
ム軌道に沿って光軸上を移動する。ただし、広角端から
望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第４レン
ズ群Ｇ４とが一体的に移動する。次の表（２）に、本発
明の実施例２の諸元の値を掲げる。表（２）において、
ｆは焦点距離を、ＦNOはＦナンバーを、２ωは画角を、
Ｂｆはバックフォーカスを表す。さらに、面番号は光線
の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序
を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８
７．６ｎｍ）に対する値を示している。

【００４０】

【表２】ｆ＝38.8〜75.3〜110.6mm ＦNO＝ 4.0〜 6.3〜 8.0 ２ω＝57.8〜31.2〜21.6° （変倍における可変間隔） ｆ 38.8217 75.3325 110.5581 d3 2.0093 11.3819 17.2253 d8 3.5163 1.9748 1.0047 d10 2.7628 4.3044 5.2745 d14 13.8392 5.4268 1.6326 Ｂｆ 9.2758 31.8273 49.9987 （非球面データ） ｋ Ｃ₂ Ｃ₄ ７面 1.0000 0.0000 0.15320×10^-4 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ 0.56450×10^-7 -0.26640×10^-8 0.20890×10^-10 （条件対応値） （１）（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＝０．３９１ （２）Ｂｆｗ／ｆｗ ＝０．２３９ （３）（ｆ３−ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４）＝−０．０８２ （４）（β5t／β5w）・（ｆｗ／ｆｔ）＝０．７４５ （５）（ｆｔ−ｆ１）／（ｆ１−ｆｗ）＝０．９５４

【００４１】図７乃至図９は実施例２の諸収差図であ
る。図７は広角端（最短焦点距離状態）における諸収差
図であり、図８は中間焦点距離状態における諸収差図で
あり、図９は望遠端（最長焦点距離状態）における諸収
差図である。各収差図において、ＦＮはＦナンバーを、
Ｈは入射光の高さを、Ｙは像高を、Ａは主光線の入射角
をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図に
おいて実線はサジタル像面Ｓを示し、破線はメリディオ
ナル像面Ｍを示している。各収差図から明らかなよう
に、本実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良
好に補正されていることがわかる。

【００４２】〔実施例３〕図１０は、本発明の第３実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図１０のズームレンズは、物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズＬ１１および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹
レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズＬ２２および両凹レンズＬ２３からなる第２レンズ群
Ｇ２と、両凸レンズＬ３からなる第３レンズ群Ｇ３と、
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
との接合正レンズＬ４からなる第４レンズ群Ｇ４と、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１、物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２および物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズ５３からなる第５レ
ンズ群Ｇ５とから構成されている。

【００４３】また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と
第４レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動す
る。図１０は、広角端における各レンズ群の位置関係を
示しており、望遠端への変倍時には図１に矢印で示すズ
ーム軌道に沿って光軸上を移動する。ただし、広角端か
ら望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第４レ
ンズ群Ｇ４とが一体的に移動する。次の表（３）に、本
発明の実施例３の諸元の値を掲げる。表（３）におい
て、ｆは焦点距離を、ＦNOはＦナンバーを、２ωは画角
を、Ｂｆはバックフォーカスを表す。さらに、面番号は
光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順
序を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８
７．６ｎｍ）に対する値を示している。

【００４４】

【表３】ｆ＝28.3〜50.2〜85.4mm ＦNO＝ 3.3〜 5.2〜 7.9 ２ω＝75.8〜45.8〜27.8° （変倍における可変間隔） ｆ 28.2704 50.1532 85.3776 d4 1.8838 6.3577 8.6719 d10 3.1102 2.5346 1.2558 d12 1.2558 1.8314 3.1102 d16 6.7029 3.0019 1.2558 Ｂｆ 7.7417 22.7359 43.6537 （非球面データ） ｋ Ｃ₂ Ｃ₄ 11面 0.0000 0.0000 -0.12500×10^-3 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ -0.51280×10^-6 0.37640×10^-8 -0.18560×10^-9 （条件対応値） （１）（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＝０．５０５ （２）Ｂｆｗ／ｆｗ ＝０．２７４ （３）（ｆ３−ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４）＝０．０３４ （４）（β5t／β5w）・（ｆｗ／ｆｔ）＝０．８０４ （５）（ｆｔ−ｆ１）／（ｆ１−ｆｗ）＝０．４１２

【００４５】図１１乃至図１３は実施例３の諸収差図で
ある。図１１は広角端（最短焦点距離状態）における諸
収差図であり、図１２は中間焦点距離状態における諸収
差図であり、図１３は望遠端（最長焦点距離状態）にお
ける諸収差図である。各収差図において、ＦＮはＦナン
バーを、Ｈは入射光の高さを、Ｙは像高を、Ａは主光線
の入射角をそれぞれ示している。また、非点収差を示す
収差図において実線はサジタル像面Ｓを示し、破線はメ
リディオナル像面Ｍを示している。各収差図から明らか
なように、本実施例では、各焦点距離状態において諸収
差が良好に補正されていることがわかる。

【００４６】〔実施例４〕図１４は、本発明の第４実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図１４のズームレンズは、物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズＬ１１および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群Ｇ１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との
接合負レンズＬ２１および両凹レンズＬ２２からなる第
２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ３からなる第３レンズ
群Ｇ３と、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正レンズＬ４からなる第４レンズ群
Ｇ４と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５
１、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２お
よび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ５３から
なる第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。

【００４７】また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と
第４レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端
への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動す
る。図１４は、広角端における各レンズ群の位置関係を
示しており、望遠端への変倍時には図１に矢印で示すズ
ーム軌道に沿って光軸上を移動する。ただし、広角端か
ら望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と第４レ
ンズ群Ｇ４とが一体的に移動する。次の表（４）に、本
発明の実施例４の諸元の値を掲げる。表（４）におい
て、ｆは焦点距離を、ＦNOはＦナンバーを、２ωは画角
を、Ｂｆはバックフォーカスを表す。さらに、面番号は
光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順
序を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８
７．６ｎｍ）に対する値を示している。

【００４８】

【表４】 ｆ＝28.3〜49.8〜85.4mm ＦNO＝ 3.3〜 5.1〜 8.0 ２ω＝56.2〜46.0〜27.8° （変倍における可変間隔） ｆ 28.2951 49.8197 85.4017 d4 1.8837 6.3575 8.6717 d9 3.1101 2.5346 1.2558 d11 1.2558 1.8314 3.1101 d15 6.7027 3.0018 1.2558 Ｂｆ 7.5972 22.5827 43.9649 （非球面データ） ｋ Ｃ₂ Ｃ₄ 10面 0.0000 0.0000 -0.14130×10^-3 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ 0.43180×10^-7 -0.34090×10^-7 0.58020×10^-9 （条件対応値） （１）（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＝０．５５３ （２）Ｂｆｗ／ｆｗ ＝０．２６８ （３）（ｆ３−ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４）＝−０．００４ （４）（β5t／β5w）・（ｆｗ／ｆｔ）＝０．８０７ （５）（ｆｔ−ｆ１）／（ｆ１−ｆｗ）＝０．２３９

【００４９】図１５乃至図１７は実施例４の諸収差図で
ある。図１５は広角端（最短焦点距離状態）における諸
収差図であり、図１６は中間焦点距離状態における諸収
差図であり、図１７は望遠端（最長焦点距離状態）にお
ける諸収差図である。各収差図において、ＦＮはＦナン
バーを、Ｈは入射光の高さを、Ｙは像高を、Ａは主光線
の入射角をそれぞれ示している。また、非点収差を示す
収差図において実線はサジタル像面Ｓを示し、破線はメ
リディオナル像面Ｍを示している。各収差図から明らか
なように、本実施例では、各焦点距離状態において諸収
差が良好に補正されていることがわかる。

【００５０】また、本発明においては、いずれかのレン
ズ面に非球面を導入することにより、より高性能な結像
性能を得ることや簡易構成化を図ることが可能である。
さらに、１つのレンズ群あるいは複数のレンズ群を光軸
とほぼ直交する方向に適宜移動（偏心）させることによ
り、手振れ等に起因する像位置の変動の補正をして、い
わゆる防振効果を得ることも可能である。

【００５１】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、構成レ
ンズ枚数の少ない簡易構成を有し、高変倍化が可能で、
結像性能の優れた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】

【図１】本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折
力配分および広角端から望遠端への変倍時における各レ
ンズ群の移動の様子を示す図である。

【図２】本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。

【図３】実施例１の広角端における諸収差図である。

【図４】実施例１の中間焦点距離における諸収差図であ
る。

【図５】実施例１の望遠端における諸収差図である。

【図６】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。

【図７】実施例２の広角端における諸収差図である。

【図８】実施例２の中間焦点距離における諸収差図であ
る。

【図９】実施例２の望遠端における諸収差図である。

【図１０】本発明の第３実施例にかかるズームレンズの
レンズ構成を示す図である。

【図１１】実施例３の広角端における諸収差図である。

【図１２】実施例３の中間焦点距離における諸収差図で
ある。

【図１３】実施例３の望遠端における諸収差図である。

【図１４】本発明の第４実施例にかかるズームレンズの
レンズ構成を示す図である。

【図１５】実施例４の広角端における諸収差図である。

【図１６】実施例４の中間焦点距離における諸収差図で
ある。

【図１７】実施例４の望遠端における諸収差図である。

【符号の説明】

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群 Ｇ５ 第５レンズ群 Ｓ 開口絞り

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に、正の屈折力を有する第
   １レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正
   の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する
   第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを
   備え、 広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群
   と前記第２レンズ群との空気間隔は増大し、前記第２レ
   ンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔は減少し、前記
   第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔は増大
   し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との空気間隔
   は減少するように、少なくとも前記第１レンズ群および
   前記第５レンズ群が物体側に移動するズームレンズにお
   いて、 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第３レン
   ズ群の焦点距離をｆ３とし、広角端におけるレンズ全系
   の焦点距離をｆｗとし、広角端におけるバックフォーカ
   スをＢｆｗとするとき、 ０．０５＜（ｆ１−ｆ３）／（ｆ１＋ｆ３）＜０．６ ０．１８＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜０．３５ の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 【請求項２】 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３と
   し、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、広角端に
   おける前記第５レンズ群の使用倍率をβ5wとし、望遠端
   における前記第５レンズ群の使用倍率をβ5tとし、広角
   端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとし、望遠端に
   おけるレンズ系全体の焦点距離をｆｔとするとき、 −０．４＜（ｆ３−ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４）＜０．３ ０．６＜（β5t／β5w）・（ｆｗ／ｆｔ）＜０．９ の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズ
   ームレンズ。
3. 【請求項３】 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１と
   し、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとし、
   望遠端におけるレンズ系全体の焦点距離をｆｔとすると
   き、 前記第１レンズ群の焦点距離ｆ１が広角端におけるレン
   ズ系全体の焦点距離ｆｗより大きく、 ０．１＜（ｆｔ−ｆ１）／（ｆ１−ｆｗ）＜１．２ の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に
   記載のズームレンズ。
4. 【請求項４】 広角端から望遠端への変倍に際して、前
   記第１レンズ群乃至前記第５レンズ群のすべてのレンズ
   群が物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 【請求項５】 広角端から望遠端への変倍に際して、前
   記第２レンズ群と前記第４レンズ群とが一体的に移動す
   ることを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
6. 【請求項６】 広角端から望遠端への変倍に際して、前
   記第１レンズ群と前記第５レンズ群とが一体的に移動す
   ることを特徴とする請求項４または５に記載のズームレ
   ンズ。
7. 【請求項７】 前記第３レンズ群は、１枚の正レンズか
   らなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項
   に記載のズームレンズ。
8. 【請求項８】 遠距離物体から近距離物体に対して合焦
   する際に、少なくとも前記第３レンズ群を移動させるこ
   とを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
9. 【請求項９】 前記第２レンズ群は、物体側から順に少
   なくとも、物体側に凹面を向けた接合負レンズ成分と、
   物体側に凹面を向けた負レンズ成分とを備えていること
   を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズ
   ームレンズ。