JPH0735979A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】少ないレンズ構成枚数で且つ結像性能に優れた
小型で高変倍なズームレンズの提供。 【構成】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レンズ群とを有する
ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際
し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔
及び前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔
は各々増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群と
の空気間隔は減少し、その変倍範囲に有効画面の対角線
の長さに等しい焦点距離を含み、前記第３レンズ群を像
側に移動させて遠距離物体から近距離物体へのフォーカ
シングを行ない、かつ諸条件を満足する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズシャッター式の
カメラ等の撮影レンズに適したズームレンズに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、レンズシャッター式カメラ用の撮
影レンズとして、ズームレンズが主流になりつつある。
そしてズームレンズの高性能化に伴い、種々のズームタ
イプが提案されており、近年においては鏡筒技術の進歩
等により、３群以上の可動群により構成された、いわゆ
る多群ズームレンズを用いた高変倍ズームレンズが種々
提案されている。そして、これに伴い多群ズームレンズ
のフォーカシング方法に関する種々の方法が提案されて
いる。

【０００３】一般的に、３群以上の可動群を有する、い
わゆる多群構成のズームレンズは、広角端から望遠端へ
の変倍に際し、可動レンズ群のズーミング軌道の自由度
が増加する。従って、収差補正を行う場合においても自
由度が増し、変倍を担う群も増加するため、各レンズ群
の変倍における負担が軽減する。更に、可動部分の増加
に伴って鏡筒構造が複雑化する等の問題に関しても、近
年の鏡筒技術の進歩によりある程度克服されており、光
学設計における自由度が増加している。その結果、高変
倍でありながら、高性能なズームレンズの設計が可能に
なった。

【０００４】ところで、従来よりバックフォーカスに制
約のないズームレンズにおいては、レンズ系の全長の短
縮化及び各レンズ径の小型化を図るために、最も像側に
負レンズ群を配置しており、広角端から望遠端への変倍
に際し、バックフォーカスを大きく変化させることによ
り変倍を効果的に行っていた。また、レンズ系の最も物
体側に正レンズ群を配置し、望遠端での正レンズ群の位
置を広角端での位置よりも物体側に移動させることによ
って、望遠端におけるレンズ系全長の短縮化を図ってい
る。

【０００５】この様に高変倍化が可能で且つ小型化に適
した多群ズームレンズとして具体的には、正・正・負の
３群ズームレンズや正・負・正・負の４群ズームレンズ
などが挙げられ、従来、それらに関して種々の提案がさ
れている。正・正・負の３群ズームレンズとして、例え
ば、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群、正屈折
力の第２レンズ群、負屈折力の第３レンズ群により構成
され、広角端より望遠端への変倍に際して、第１レンズ
群と前記第２レンズ群との空気間隔及び第２レンズ群と
前記第３レンズ群との空気間隔が夫々増大して変倍を行
なうものがある。この構成においては、変倍の大部分を
第３レンズ群が担っていることから、高変倍を図る場
合、変倍に際し第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。

【０００６】正・負・正・負の４群ズームレンズとして
は、例えば、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ
群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ
群、負屈折力の第４レンズ群より構成され、広角端より
望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群
との間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間
隔及び第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は減少して
変倍を行なうものがある。そして、この構成において、
望遠端でのレンズ全長の小型化を図る場合、第１レンズ
群の屈折力が望遠端におけるレンズ系全体での屈折力よ
りも正に大きくし、望遠端における第２レンズ群から第
４レンズ群の合成屈折力を負にすることにより可能にし
たものがある。しかしながら、広角端での第２レンズ群
の使用倍率をβ２とすると、１／β２≒０となってお
り、第１レンズ群と第２レンズ群との合成屈折力が０に
近いため、広角化を図った場合、十分なバックフォーカ
スが得られず、後玉有効径が大型化してしまう。また、
この構成は、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レ
ンズ群と第３レンズ群との空気間隔を大きく変化させて
第１レンズ群から第３レンズ群に変倍を担わせており、
正正負の３群ズームレンズに比べて高変倍化を可能にし
ている。しかしながら、高変倍化と同時に小型化を図る
場合、変倍に際して軸外光束が第２レンズ群を通過する
時の高さが殆ど変化せず、入射する角度のみが大きく変
化するため、第２レンズ群で発生する軸外収差の変動を
良好に補正することが困難になってしまう。

【０００７】以上のように、従来の正正負３群ズームレ
ンズや正負正負４群ズームレンズでは、小型化と高変倍
化を図りながら、高性能化を図ることは難しく、特に少
ないレンズ構成枚数でより高変倍化を図る場合は、変倍
時の各レンズ群の負担が増加するため、広角端から望遠
端への変倍における諸収差の変動を良好に補正すること
が難しかった。

【０００８】このような多群ズームレンズのフォーカシ
ング群において、一般的に要求されるのは、移動量が少
ないこと、及びフォーカシング群の重量が小さいこと等
である。移動量が少ないほどレンズ系の小型化につなが
り、レンズ群の重量が小さいほどレンズ群を駆動させる
機構の簡略化が可能になるためである。従来より、多群
ズームレンズにおける近距離物体への合焦方式として、
以下の３通りが挙げられる。 （Ｉ）１群繰り出し方式 （II）内焦方式（インナー・フォーカス） （III）リア・フォーカス 前述した様に、従来の正正負３群ズームレンズや正負正
負４群ズームレンズで、バックフォーカスに制約のない
多群ズームレンズは、レンズ系の最も物体側に正レンズ
群が配置され、広角端において発生する正の歪曲収差を
良好に補正するために、正レンズ群の屈折力を正に弱く
している。従って、上記（Ｉ）の方式を用いてフォーカ
シングを行う場合、フォーカシング群の移動量が大きく
なってしまう。また、最も像側に負レンズ群が配置され
ているが、広角端におけるバックフォーカスが小さいた
め、負レンズ群のレンズ径は、他のレンズ群のレンズ径
に比べて大きく、かつ負レンズ群の変倍を担う割合が大
きいため、レンズ枚数を２枚以上必要である。従って、
上記（III）の方式を用いてフォーカシングを行う場
合、フォーカシング群の重量が大きくなってしまう。

【０００９】そこで、上記（II）の方式を見れば、正正
負３群ズームレンズに用いた例として、特開平４−３３
８９１０号公報が知られており、また正負正負４群ズー
ムレンズに用いた例として、特開平３−３９９２０号公
報が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（II）の方式を用いた特開平４−３３８９１０号公報に
おいては、第２レンズ群を分割し、その物体側に配置さ
れたレンズ群を物体側に移動させて、フォーカシングを
行う構成であり、このフォーカシング群を構成するレン
ズ枚数が多いため、フォーカシング群が重くなり好まし
くなかった。

【００１１】また、特開平３−３９９２０号公報に記載
のズームレンズは、フォーカシング群としての第２レン
ズ群の変倍時における使用倍率が、大きく変化するの
で、変倍時に発生する収差の変動を抑えながら、フォー
カシング時の収差変動も抑えるには、レンズ構成枚数を
多くしなければならなく、フォーカシング群が重くな
り、好ましくなかった。

【００１２】上述したように、従来の多群ズームレンズ
では、広角化、高変倍化、小型化を図りながら、少ない
レンズ構成枚数で優れた結像性能を得ることが極めて困
難であり、また、フォーカシング時の仕事量（＝重量×
移動量）を小さくすると言う点においても十分ではなか
った。本発明は、以上の問題点を解決し、フォーカシン
グ時におけるフォーカシング群の移動量を小さく抑えな
がらも無限遠から近距離にわたり優れた結像性能を維持
し、且つ少ないレンズ構成枚数で高変倍化可能なズーム
レンズを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
技術的背景に基づいてなされたものであり、上記目的を
達成するために本発明は、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
ンズ群とを有するズームレンズにおいて、広角端から望
遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レン
ズ群との空気間隔及び前記第３レンズ群と前記第４レン
ズ群との空気間隔は各々増大し、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し、その変倍範囲に
有効画面の対角線の長さに等しい焦点距離を含み、前記
第３レンズ群を像側に移動させて遠距離物体から近距離
物体へのフォーカシングを行ない、前記第１レンズ群の
焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、 （１） ０．２＜｜ｆ２｜／ｆ１＜０．７ ；ｆ２＜
０ （２） ０．３＜｜ｆ２｜／ｆ３＜０．８ の諸条件を満足する構成にである。若しくは、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レンズ群とを有するズームレンズにお
いて、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レン
ズ群と前記第２レンズ群との空気間隔及び前記第３レン
ズ群と前記第４レンズ群との空気間隔は各々増大し、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
し、その変倍範囲に有効画面の対角線の長さに等しい焦
点距離を含み、前記第３レンズ群を像側に移動させて遠
距離物体から近距離物体へのフォーカシングを行ない、
広角端における第２レンズ群の結像倍率をβ2w、望遠端
における第３レンズ群の結像倍率をβ3tとするとき、 （３） −１＜β2w＜−０．３ （４） −０．５＜１／β3t＜０．２ の諸条件を満足する構成である。

【００１４】そして、この様な構成において、広角端で
のレンズ系全体の焦点距離をｆｗ、望遠端でのレンズ系
全体の焦点距離をｆｔ、広角端でのバックフォーカスを
Ｂｆｗ、望遠端でのバックフォーカスをＢｆｔとすると
き、 （５） ０．４＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）
＜０．８ の条件を満足することが好ましい。そして、前記第３レ
ンズ群の最も物体側の面の曲率半径をｒｏ、最も像側の
面の曲率半径をｒｉとするとき、 （６） −０．４＜ｒｉ／ｒｏ＜０．５ ；ｒｉ＜０ の条件を満足することが好ましい。

【００１５】更に、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レンズ群とを一体的に
移動させるか、若しくは前記第２レンズ群と前記第４レ
ンズ群とを一体的に移動させて変倍を行なう構成が好ま
しい。

【００１６】

【作用】本発明のズームレンズにおける屈折力配分を図
１に示す。物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ
１，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２，正屈折力の第３レン
ズ群Ｇ３，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４，負屈折力の第
５レンズ群Ｇ５により構成され、広角端より望遠端への
変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と
の群間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ
３との空気間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レン
ズ群Ｇ４との群間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５
レンズ群Ｇ５との空気間隔は減少するように移動してい
る。そして、第３レンズ群にてフォーカシングを行なっ
ている。この場合、被写体の位置が遠距離から近距離に
移動するとき、第４レンズ群に対する第１レンズ群によ
る物点の位置よりも第３レンズ群による物点の位置が一
定となるように、第３レンズ群を移動させることが好ま
しく、且つ第３レンズ群の移動量Δが小さいことが望ま
しい。

【００１７】以下に、第３レンズ群の移動量Δを小さく
するための条件について、薄肉レンズ系を用いて説明す
る。図３は、第４レンズ群Ｇ４に対する物点の位置を一
定にする場合の第３レンズ群Ｇ３の移動量の関係を示す
ものである。図３に示すように、第３レンズ群Ｇ３に対
する物点の位置がδだけ移動する時、第４レンズ群Ｇ４
に対する物点の位置を一定にするために第３レンズ群Ｇ
３をΔだけ移動させると、第３レンズ群Ｇ３の結像倍率
をβ３として、Δは、 Δ＝β３² ／（β３² −１）・δ （ｄ） と表せる。

【００１８】（ｄ）式において、ｋ＝β３²／（β３²−
１）とすると １≦ｋ （β３² ＞１） ０＞ｋ （β３² ＜１） となるので、できるだけΔを小さくするには、β３² ＞
１の場合、ｋをできるだけ１に近づけることが必要であ
り、言い換えれば１／β３を０に近づけなければならな
い。あるいは、β３² ＜１の場合、ｋをできるだけ０に
近づけることが必要であり、言い換えれば第３レンズ群
Ｇ３の結像倍率β３を０に近づけなければならない。

【００１９】従って、本発明においては、第３レンズ群
Ｇ３の結像倍率β３の逆数である１／β３を０に近づけ
るようにしている。次に、無限遠から近距離に物体位置
が移動する時の第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と
による像点位置の移動量の関係を図２を参照しながら説
明する。図２に示すように、物体距離Ｄ０が無限遠の
時、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とによる像点
の位置をｘ、物体距離Ｄ０が有限距離の場合、第１レン
ズ群Ｇ1 と第２レンズ群Ｇ2 とによる像点の位置がｘ’
に移動する。これを式に表せば、ｆ（０）＝ｘ，ｆ（−
１／Ｄ０）＝ｘ’であり、また、第１レンズ群Ｇ１の屈
折力をφ１、第２レンズ群Ｇ２の屈折力をφ２、第１レ
ンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔をｄ12として、
ｍ＝−１／Ｄ０と表すと、第１レンズ群Ｇ１と第２レン
ズ群Ｇ２とによる像点の位置ｆ（ｍ）は、 ｆ（ｍ）＝［１−（ｍ＋φ１）・ｄ12］／ ［ｍ＋φ１＋φ２｛１−（ｍ＋φ１）・d12 ｝］ （ａ） で表される。

【００２０】（ａ）式をｍについて微分すると、 ｄｆ／ｄｍ＝−［（ｍ＋φ１）＋φ２｛１−（ｍ＋φ１）・ｄ12｝］^-2 （ｂ） と表せ、物体位置が無限遠より近距離に移動するときの
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とによる像点の位
置ｆ（ｍ）の移動量に関係する式になる。

【００２１】特に、ｍ＝０において（ｂ）式は、 ［ｄｆ／ｄｍ］m=0 ＝−｛φ１＋φ２（１−φ１・ｄ12）｝^-2 （ｃ） と表せ、（ｃ）式のφ１＋φ２−φ１・φ２・ｄ12＝
０、つまり第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合
成屈折力が０となる時、［ｄｆ／ｄｍ］m=0 は、無限大
となってしまう。

【００２２】したがって、（ｂ）式及び（ｃ）式より、
物体位置が無限遠から近距離に移動したときの第１レン
ズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とによる像点の移動量をδ
（＝ｆ（ｍ）−ｆ（０））とすると、δを小さくするに
は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成屈折
力が大きい、つまり第２レンズ群Ｇ２の使用倍率が０に
近いことが望ましい。

【００２３】以上のように、第３レンズ群Ｇ３でフォー
カシングを行う場合、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ
群Ｇ３の結像倍率を所定の値とすることが要求される。
具体的に本発明においては、広角端より望遠端への変倍
に際して第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気
間隔が増大し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と
の合成屈折力は変倍中において常に負であるため、第２
レンズ群Ｇ２の使用倍率は増倍に用いられている。従っ
て、広角端での第２レンズ群Ｇ２の使用倍率をできるだ
け０に近づけることによって、フォーカシング時の第３
レンズ群Ｇ３の移動量を減らしており、また、第３レン
ズ群Ｇ３の結像倍率β３については、１／β３を０に近
づけるようにしている。

【００２４】以下に、本発明における各条件式について
説明する。条件式（１）及び（２）は、それぞれ第１レ
ンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距
離ｆ２との比、及び第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２と
第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３との比を規定するもの
で、いづれも第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング時の移
動量に関するものである。

【００２５】条件式（１）の上限値を上回った場合、第
２レンズ群Ｇ２の焦点距離が長くなり、発散作用が弱く
なるので、レンズ全長の小型化につながるが、バックフ
ォーカスが短くなるため、第５レンズ群Ｇ５を通過する
軸外光束が光軸から離れ、レンズ径の大型化を招く。ま
た、フォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が大
きくなるため、本発明の主旨に反してしまう。

【００２６】逆に条件式（１）の下限値を下回った場
合、フォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量は小
さくなるが、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との
合成屈折力が負に大きくなり、発散作用が強くなるた
め、レンズ系が大型化して好ましくない。次に、条件式
（２）の上限値を上回った場合、レンズ全長の短縮化に
はつながるが、フォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の
移動量が大きくなってしまうので、好ましくない。

【００２７】逆に、条件式（２）の下限値を下回った場
合、フォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量は小
さくなるが、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が負に大きくな
り、望遠端におけるレンズ全長が大型化してしまい好ま
しくない。条件式（３）及び（４）は、前述の通り、第
３レンズ群Ｇ３によりフォーカシングを行う時の第３レ
ンズ群Ｇ３の移動量を減らし、無限遠より至近まで良好
な結像性能を得るための条件である。

【００２８】条件式（３）の上限値を上回った場合、フ
ォーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が小さくな
るが、広角端における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群
Ｇ２との合成屈折力が負に大きくなり、発散作用が強ま
るので、望遠端におけるレンズ全長が大型化してしま
う。逆に、条件式（３）の下限値を下回った場合、フォ
ーカシング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きくな
り、また、フォーカシング時に発生する負の非点収差が
大きくなるので、したがって、軸外収差の変動が増大し
てしまう。

【００２９】条件式（４）の上限値を上回った場合、望
遠端における第１レンズ群Ｇ１より第３レンズ群Ｇ３ま
での合成屈折力が負に大きくなるので、望遠端における
レンズ全長が大型化してしまう。逆に、条件式（４）の
下限値を下回った場合、望遠端における第１レンズ群Ｇ
１より第３レンズ群Ｇ３までの合成屈折力が正に強くな
るので、レンズ全長の小型化につながるが、フォーカシ
ング時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きくなるので、
好ましくない。

【００３０】以上の条件式（１）及び（２）を満足する
か、あるいは条件式（３）及び（４）を満足し、さらに
良好な結像性能を得るためには、以下の条件式（５）を
満足することが望ましい。 （５）０．４＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）＜
０．８ 条件式（５）は、広角端より望遠端への変倍に際するバ
ックフォーカスの変化量とレンズ系全体での焦点距離の
変化量との比を規定するものであり、レンズ系全体での
焦点距離の変化量に対する第５レンズ群Ｇ５の担う割合
に関するものである。

【００３１】本発明においては、第５レンズ群Ｇ５は最
も像側に配置された負レンズ群であり、広角端より望遠
端への変倍に際して増倍となるように用いられているた
め、レンズ系全体での焦点距離の変化量に対してバック
フォーカスの変化量が大きくなるほど、第５レンズ群Ｇ
５の結像倍率の変化量が大きくなる、つまり、条件式
（５）はレンズ系全体での変倍比に対する第５レンズ群
Ｇ５の寄与する割合を規定するものである。

【００３２】条件式（５）の上限値を上回る場合、変倍
に際しての第５レンズ群Ｇ５の担う割合が大きくなりす
ぎるため、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抑えることが難しくなる。
逆に、条件式（５）の下限値を下回った場合、変倍に際
しての第５レンズ群Ｇ５の担う割合が小さくなるため、
変倍に際して第５レンズ群Ｇ５で発生する軸外収差の変
動を良好に抑えることができるが、第１レンズ群Ｇ１よ
り第４レンズ群Ｇ４において変倍を担う割合が大きくな
り、特に変倍に際して第２レンズ群Ｇ２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
化するようになるため、第２レンズ群Ｇ２において発生
する軸外収差の変動を良好に抑えることが困難になって
しまう。

【００３３】以上の諸条件を満足し、さらに良好な結像
性能を得るために、条件式（６）を満足することが望ま
しい。条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ３の最も像側の
面の曲率半径ｒｉと最も物体側の面の曲率半径ｒｏとの
比を規定するもので、フォーカシングを行う際の収差変
動を良好に抑えるための条件である。

【００３４】条件式（６）の上限値を上回った場合、フ
ォーカシング時に発生する像面湾曲の変動が増大してし
まう。逆に、条件式（６）の下限値を下回った場合、第
３レンズ群Ｇ３において発生する負の球面収差が大きく
なり、広角端より望遠端への変倍に際して発生する球面
収差の変動が増大し、さらに、フォーカシング時に発生
する球面収差の変動も増大してしまい好ましくない。

【００３５】本発明においては、以上の条件式を満足
し、さらに、第１レンズ群Ｇ１及び第５レンズ群Ｇ５と
を広角端より望遠端への変倍に際して連動させて移動さ
せるか、あるいは、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群
Ｇ４とを広角端より望遠端への変倍に際して連動させて
移動させることにより、鏡筒構造の簡略化を図ることが
可能である。また、広角端より望遠端への変倍に際し
て、第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５、及び第２レ
ンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４をそれぞれ連動させて移
動させて、さらなる鏡筒構造の簡略化を図ることもでき
る。

【００３６】また、絞りＳはレンズ系（最も物体側の面
より最も像側の面まで）の中央付近に配置することが望
ましく、特に第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との
間、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間、ある
いは第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に配置
することが好ましい。さらに、本発明においては、少な
くとも１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も有効で
あり、また、１つのレンズ群あるいは複数のレンズ群を
偏心させることにより、防振効果を得ることも可能であ
る。加えて、フォーカシングに際して第３レンズ群Ｇ３
と他のレンズ群とを異なる移動量で移動させることによ
り被写体が遠距離から近距離の場合において、さらに良
好な結像性能を得ることも可能である。

【００３７】

【実施例】以下に、本発明による第１実施例〜第５実施
例について説明する。各実施例共に、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レンズ群とを有するズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群と
前記第２レンズ群との空気間隔及び前記第３レンズ群と
前記第４レンズ群との空気間隔は各々増大し、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し、そ
の変倍範囲に有効画面の対角線の長さに等しい焦点距離
を含み、前記第３レンズ群を像側に移動させて遠距離物
体から近距離物体へのフォーカシングを行なうものであ
る。

【００３８】そして、各実施例の諸元表中のｆは焦点距
離、ＦNOはＦナンバー、 2ωは画角を表す。そして、左
端の数字は物体側からの順序を表し、ｒはレンズ面の曲
率半径、屈折率及びアッベ数はｄ線（λ=587.6nm）に対
する値である。なお、有効画面の対角長は各実施例共
に、４３．２である。 〔第１実施例〕図４は、本発明の第１実施例におけるレ
ンズ構成図を示しており、物体側より順に、第１レンズ
群Ｇ１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ成分
Ｌ１１と凸レンズ成分Ｌ１２により構成され、第２レン
ズ群Ｇ２は両凹レンズ成分Ｌ２１と物体側に対して凸面
を向けた正レンズ成分Ｌ２２により構成され、第３レン
ズ群Ｇ３は正レンズ成分Ｌ３により構成され、第４レン
ズ群Ｇ４は両凸レンズ成分Ｌ41と像側に凸面を向けた負
メニスカスレンズ成分Ｌ42との貼り合せにより構成さ
れ、第５レンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズ成分Ｌ５１と物体側に対して凹面を向けた負レ
ンズ成分Ｌ５２と物体側に対して凹面を向けた負レンズ
成分Ｌ５３により構成される。そして、第３レンズ群Ｇ
３が像側に移動してフォーカシングを行なう。また、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、広角端より望遠端への変倍に際して第４レンズ
群Ｇ４と一体的に移動している。

【００３９】

【表１】第１実施例の諸元値 ｆ＝38.6〜110.0mm ＦNO＝ 3.8〜 8.2 ２ω＝59.2〜21.6゜ 以下に、変倍における間隔の変化を示す。 ｆ 38.6251 110.0014 ｄ４ 2.1250 16.6571 ｄ８ 3.8750 1.3750 ｄ１０ 2.5001 5.0001 ｄ１４ 16.0323 1.5000 Ｂｆ 9.7235 51.2989 撮影倍率1/40倍時の第３レンズ群のフォーカシング移動
量を以下に示す。 ｆ 38.6251 110.0014 移動量 1.0000 1.1250 但し、光線の進行方向を＋とする 以下に、条件対応値を示す。 （１）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．３４４ （２）｜ｆ２｜／ｆ３＝０．６２９ （３）β2w＝−０．６０１ （４）１／β3t＝−０．４１３ （５）（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）＝０．５８
２ （６）ｒｉ／ｒｏ＝０．１７９ 〔第２実施例〕図６は、本発明の第２実施例におけるレ
ンズ構成図を示しており、物体側より順に、第１レンズ
群Ｇ１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ成分
Ｌ１１と両凸レンズ成分Ｌ１２により構成され、第２レ
ンズ群Ｇ２は両凹レンズ成分Ｌ２１と両凸レンズ成分Ｌ
２２との接合レンズにより構成され、第３レンズ群Ｇ３
は正レンズ成分Ｌ３により構成され、第４レンズ群Ｇ４
は両凸レンズ成分Ｌ41と像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズ成分Ｌ42との貼り合せにより構成され、第５レ
ンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ成
分Ｌ５１と物体側に対して凹面を向けた負レンズ成分Ｌ
５２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ成分Ｌ５
３により構成される。そして、第３レンズ群Ｇ３が像側
に移動してフォーカシングを行なう。また、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、
広角端より望遠端への変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と
一体的に移動している。

【００４０】

【表２】第２実施例の諸元値 ｆ＝38.8〜110.9mm ＦNO＝ 3.8〜 8.2 ２ω＝60.0〜21.8゜ 以下に、変倍における間隔の変化を示す。 ｆ 38.7576 110.8765 ｄ４ 2.7116 13.8183 ｄ７ 5.3867 1.6367 ｄ９ 3.9091 7.6591 ｄ１３ 12.9295 1.8229 Ｂｆ 9.6082 54.5535 撮影倍率1/40倍時の第３レンズ群のフォーカシング移動
量を以下に示す。 ｆ 38.7576 110.8765 移動量 1.9410 1.2898 但し、光線の進行方向を＋とする 以下に、条件対応値を示す。 （１）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．３８５ （２）｜ｆ２｜／ｆ３＝０．５５６ （３）β2w＝−０．７０７ （４）１／β3t＝−０．１９９ （５）（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）＝０．６２
３ （６）ｒｉ／ｒｏ＝０．２３８ 〔第３実施例〕第８図は、本発明の第３実施例における
レンズ構成図を示しており、物体側より順に、第１レン
ズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けた正レンズ成分Ｌ１１と
負レンズ成分Ｌ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２
は両凹レンズ成分Ｌ２１と物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズ成分Ｌ２２により構成され、第３レンズ群
Ｇ３は正レンズ成分Ｌ３により構成され、第４レンズ群
Ｇ４は両凸レンズ成分Ｌ41と像側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ成分Ｌ42との貼り合せにより構成され、第
５レンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ成分Ｌ５１と物体側に対して凹面を向けた負レンズ成
分Ｌ５２により構成される。そして、第３レンズ群Ｇ３
が像側に移動してフォーカシングを行なう。また、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、広角端より望遠端への変倍に際して第４レンズ群
Ｇ４と一体的に移動している。

【００４１】

【表３】第３実施例の諸元値 ｆ ＝38.6〜110.0mm ＦNO＝ 4.3〜 8.2 ２ω＝57.8〜21.4゜ 以下に、変倍における間隔の変化を示す。 ｆ 38.5666 109.9816 ｄ３ 2.2306 16.3481 ｄ７ 3.9630 1.4630 ｄ９ 2.8092 5.3092 ｄ１３ 15.8838 1.7662 Ｂｆ 9.7695 52.0053 撮影倍率1/40倍時の第３レンズ群のフォーカシング移動
量を以下に示す。 ｆ 38.5666 109.9816 移動量 1.0566 1.1256 但し、光線の進行方向を＋とする 以下に、条件対応値を示す。 （１）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．３７１ （２）｜ｆ２｜／ｆ３＝０．５２０ （３）β2w＝−０．６５８ （４）１／β3t＝−０．２３２ （５）（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）＝０．５９
１ （６）ｒｉ／ｒｏ＝０．０４３ 〔第４実施例〕第１０図は、本発明の第４実施例におけ
るレンズ構成図を示しており、物体側より順に、第１レ
ンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けた正レンズ成分Ｌ１１
と負レンズ成分Ｌ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ
２は両凹レンズ成分Ｌ２１と物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズ成分Ｌ２２により構成され、第３レンズ
群Ｇ３は正レンズ成分Ｌ３により構成され、第４レンズ
群Ｇ４は両凸レンズ成分Ｌ41と像側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズ成分Ｌ42との貼り合せにより構成され、
第５レンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズ成分Ｌ５１と物体側に対して凹面を向けた負レンズ
成分Ｌ５２と物体側に対して凹面を向けた負レンズ成分
Ｌ５３により構成される。そして、第３レンズ群Ｇ３が
像側に移動してフォーカシングを行なう。また、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、広角端より望遠端への変倍に際して第４レンズ群Ｇ
４と一体的に移動している。

【００４２】

【表４】第４実施例の諸元値 ｆ ＝38.8〜110.5mm ＦNO＝ 4.3〜 8.2 ２ω＝57.8〜21.4゜ 以下に、変倍における間隔の変化を示す。 ｆ 38.8047 110.5120 ｄ３ 2.1349 16.3181 ｄ７ 3.8931 1.3814 ｄ９ 2.7628 5.2744 ｄ１３ 15.6901 1.5069 Ｂｆ 9.7703 52.3283 撮影倍率1/40倍時の第３レンズ群のフォーカシング移動
量を以下に示す。 ｆ 38.8047 110.5120 移動量 1.1302 1.1303 但し、光線の進行方向を＋とする 以下に、条件対応値を示す。 （１）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．３７０ （２）｜ｆ２｜／ｆ３＝０．５４５ （３）β2w＝−０．６４９ （４）１／β3t＝−０．２５５ （５）（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）＝０．５９
３ （６）ｒｉ／ｒｏ＝０．００８ 〔第５実施例〕第１２図は、本発明の第５実施例におけ
るレンズ構成図を示しており、物体側より順に、第１レ
ンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けた正レンズ成分Ｌ１１
と負レンズ成分Ｌ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ
２は両凹レンズ成分Ｌ２１と物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズ成分Ｌ２２により構成され、第３レンズ
群Ｇ３は正レンズ成分Ｌ３により構成され、第４レンズ
群Ｇ４は両凸レンズ成分Ｌ41と像側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズ成分Ｌ42との貼り合せにより構成され、
第５レンズ群Ｇ５は像側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズ成分Ｌ５１と物体側に対して凹面を向けた負レンズ
成分Ｌ５２と物体側に対して凹面を向けた負レンズ成分
Ｌ５３により構成される。そして、第３レンズ群Ｇ３が
像側に移動してフォーカシングを行なう。また、絞りＳ
は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置さ
れ、広角端より望遠端への変倍に際して第２レンズ群Ｇ
２と一体的に移動している。

【００４３】

【表５】第５実施例の諸元値 ｆ＝38.6〜109.9mm ＦNO＝ 4.0〜 8.2 ２ω＝58.8〜21.6゜ 以下に、変倍における間隔の変化を示す。 ｆ 38.6190 109.9455 ｄ３ 2.1250 16.5725 ｄ８ 4.3750 1.8750 ｄ１０ 4.1434 6.6434 ｄ１３ 15.9476 1.5000 Ｂｆ 9.9470 54.4660 撮影倍率1/40倍時の第３レンズ群のフォーカシング移動
量を以下に示す。 ｆ 38.6190 109.9455 移動量 1.0740 1.2470 但し、光線の進行方向を＋とする 以下に、条件対応値を示す。 （１）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．３６３ （２）｜ｆ２｜／ｆ３＝０．６１７ （３）β2w＝−０．６３０ （４）１／β3t＝−０．４４２ （５）（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）＝０．６２
４ （６）ｒｉ／ｒｏ＝−０．２６４ 図５，図７，図９，図１１，図１３は、それぞれ第１実
施例より第５実施例における収差図であり、各収差図共
に上から順に、広角端（最短焦点距離状態）での諸収差
図、望遠端（最長焦点距離状態）での諸収差図、広角端
での近距離合焦状態（撮影倍率×−０．０２５）におけ
る諸収差図、望遠端での近距離合焦状態（撮影倍率×−
０．０２５）における諸収差図を示している。そして、
各収差図において、Ｈは入射高、ＦNOはＦナンバー、Ｙ
は像高、ｄはｄ線（λ=587.6nm）及びｇはｇ線（λ=43
5.6nm）を示し、Ｍはメリジオナル像面、Ｓはサジタル
像面を示している。

【００４４】各収差図から、各実施例共に諸収差が良好
に補正され優れた結像性能を有していることが、明らか
である。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、フォーカシング時にお
けるフォーカシング群の移動量を小さく抑えながらも無
限遠から近距離にわたり優れた結像性能を維持し、且つ
少ないレンズ枚数で構成された高変倍化が可能なズーム
レンズを実現することができる。

【００４６】また、レンズ系の少なくとも１面に非球面
を配置することにより、高性能化や簡易構成化及びさら
なる高変倍化を図ることが可能である。さらに、いずれ
か１つあるいは複数のレンズ群を偏心させることによ
り、防振効果を得ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における屈折力配分を示す図である。

【図２】無限遠から近距離に物体位置が移動する時の第
１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とによる像点位置の
移動量の関係を示すものである。

【図３】第４レンズ群Ｇ４に対する物点の位置を一定に
する場合の第３レンズ群Ｇ３の移動量の関係を示すもの
である。

【図４】本発明のそれぞれ第１実施例のレンズ構成図を
示している。

【図５】上から順に第１実施例における広角端（最短焦
点距離状態）での諸収差図、望遠端（最長焦点距離状
態）での諸収差図、広角端での近距離合焦状態（撮影倍
率×−０．０２５）における諸収差図、望遠端での近距
離合焦状態（撮影倍率×−０．０２５）における諸収差
図である。

【図６】本発明のそれぞれ第２実施例のレンズ構成図を
示している。

【図７】上から順に第２実施例における広角端（最短焦
点距離状態）での諸収差図、望遠端（最長焦点距離状
態）での諸収差図、広角端での近距離合焦状態（撮影倍
率×−０．０２５）における諸収差図、望遠端での近距
離合焦状態（撮影倍率×−０．０２５）における諸収差
図である。

【図８】本発明のそれぞれ第３実施例のレンズ構成図を
示している。

【図９】上から順に第３実施例における広角端（最短焦
点距離状態）での諸収差図、望遠端（最長焦点距離状
態）での諸収差図、広角端での近距離合焦状態（撮影倍
率×−０．０２５）における諸収差図、望遠端での近距
離合焦状態（撮影倍率×−０．０２５）における諸収差
図である。

【図１０】本発明のそれぞれ第４実施例のレンズ構成図
を示している。

【図１１】上から順に第４実施例における広角端（最短
焦点距離状態）での諸収差図、望遠端（最長焦点距離状
態）での諸収差図、広角端での近距離合焦状態（撮影倍
率×−０．０２５）における諸収差図、望遠端での近距
離合焦状態（撮影倍率×−０．０２５）における諸収差
図である。

【図１２】本発明のそれぞれ第５実施例のレンズ構成図
を示している。

【図１３】上から順に第５実施例における広角端（最短
焦点距離状態）での諸収差図、望遠端（最長焦点距離状
態）での諸収差図、広角端での近距離合焦状態（撮影倍
率×−０．０２５）における諸収差図、望遠端での近距
離合焦状態（撮影倍率×−０．０２５）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

Claims (6)

【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
   有するズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変
   倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空
   気間隔及び前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空
   気間隔は各々増大し、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し、その変倍範囲に有効画面の
   対角線の長さに等しい焦点距離を含み、前記第３レンズ
   群を像側に移動させて遠距離物体から近距離物体へのフ
   ォーカシングを行ない、 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群
   の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３
   とするとき、 ０．２＜｜ｆ２｜／ｆ１＜０．７ ；ｆ２＜０ ０．３＜｜ｆ２｜／ｆ３＜０．８ の諸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】 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
   有するズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変
   倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空
   気間隔及び前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空
   気間隔は各々増大し、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し、その変倍範囲に有効画面の
   対角線の長さに等しい焦点距離を含み、前記第３レンズ
   群を像側に移動させて遠距離物体から近距離物体へのフ
   ォーカシングを行ない、 広角端における第２レンズ群の結像倍率をβ2w、望遠端
   における第３レンズ群の結像倍率をβ3tとするとき、 −１＜β2w＜−０．３ −０．５＜１／β3t＜０．２ の諸条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２記載のズーム
   レンズにおいて、広角端でのレンズ系全体の焦点距離を
   ｆｗ、望遠端でのレンズ系全体の焦点距離をｆｔ、広角
   端でのバックフォーカスをＢｆｗ、望遠端でのバックフ
   ォーカスをＢｆｔとするとき、 ０．４＜（Ｂｆｔ−Ｂｆｗ）／（ｆｔ−ｆｗ）＜０．８ の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のズームレンズにおいて、
   前記第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径をｒｏ、
   最も像側の面の曲率半径をｒｉとするとき、 −０．４＜ｒｉ／ｒｏ＜０．５ ；ｒｉ＜０ の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のズームレンズにおいて、
   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レンズ群とを一体的に移動させることを特徴
   とするズームレンズ。
6. 【請求項６】 請求項４記載のズームレンズにおいて、
   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レンズ群とを一体的に移動させることを特徴
   とするズームレンズ。