JPH095627A

JPH095627A - 小型の変倍光学系

Info

Publication number: JPH095627A
Application number: JP7175530A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Otake; 基之大竹
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-10
Also published as: TW308646B; CN1093642C; CN1165307A; KR970002427A; KR100398985B1; US5796527A

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易構成で且つ高性能な、小型の変倍光学系
を提供すること。【構成】正の屈折力を有する正レンズ群Ｇｐと、該正
レンズ群Ｇｐの像側に配置された負の屈折力を有する負
レンズ群Ｇｎとを備え、前記正レンズ群Ｇｐは、物体側
より順に、負屈折力の第１レンズ成分Ｌ１と、負屈折力
の第２レンズ成分Ｌ２と、正屈折力の第３レンズ成分Ｌ
３とを有し、前記第１レンズ成分Ｌ１は、物体側に凹面
を向けたメニスカス形状を有し、前記正レンズ群Ｇｐと
前記負レンズ群Ｇｎとの空気間隔を変化させることによ
って変倍を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型の変倍光学系に関
し、特にレンズシャッター式のカメラに適した小型の変
倍光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のレンズシャッター式のカメラ用の
撮影レンズにおいては、ズームレンズが主流となりつつ
あり、レンズ系の構成が簡単な正負２群ズームレンズに
関して種々の提案がなされている。正負２群ズームレン
ズは、正レンズ群とその像側に配置される負レンズ群と
で構成され、正レンズ群と負レンズ群との間隔を変化さ
せることによってレンズ系全体の焦点距離を変化（変
倍）させる。このような正負２群ズームレンズは、例え
ば、特開平２−７３３２２号公報が開示されている。

【０００３】ズームレンズが一般的になるにつれて、小
型化および低コスト化を図ったズームレンズに関する提
案が種々なされている。例えば、特開平３−１２７００
９号公報や特開平５−２５７０６３号公報には、所定の
変倍比を確保しながらコストの低減化を図ったレンズ系
が開示されている。これらの公報に開示のレンズ系で
は、レンズ構成枚数を減らすことやプラスチック材料を
用いることによって、コストの低減化を図っている。一
般に、プラスチック材料はガラス材料に比べて融点が低
いので、モールド成型が容易であり、製造コストの低減
化が可能である。

【０００４】特開平３−１２７００９号公報に開示のレ
ンズ系では、正レンズ群が負レンズと正レンズとの２枚
で構成されている。そして、負レンズの物体側の面が収
斂作用を像側の面が発散作用をそれぞれ奏し、負レンズ
の両面を非球面状に形成することによって軸上収差と軸
外収差とを補正している。また、負部分群を１枚のレン
ズで構成することによって、レンズ構成枚数を減らして
いる。一方、特開平５−２５７０６３号公報に開示のレ
ンズ系では、正レンズ群と負レンズ群とにそれぞれ１枚
のプラスチックレンズを用いて、低コスト化を図ってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１２７００９号公報によるレンズ系では、正レンズ
群中の負レンズの物体側の面が強い正屈折力を有し、像
側の面が強い負屈折力を有し、双方の面がいずれも非球
面であった。非球面では、光軸からの高さにより曲率が
変化するので、製造時に発生する偏心に起因する性能劣
化が著しかった。特開平５−２５７０６３号公報による
レンズ系では、プラスチックレンズの導入により低コス
ト化を図っている。しかしながら、正レンズ群が４枚の
レンズで構成されているため、レンズ構成枚数の低減の
点で充分ではなかった。また、最も物体側に配置される
レンズが物体側に凸面を向けているので、広角端におけ
る正の歪曲収差の補正が充分ではなかった。

【０００６】さらに、本願出願人の出願による特開平６
−１３０２９８号公報に開示のレンズ系では、正レンズ
群を３枚のレンズで構成し、且つ正レンズ群と負レンズ
群とにそれぞれ１枚のプラスチックレンズを用いること
によって、低コスト化とレンズ構成枚数の低減とを図っ
ている。しかしながら、上述の特開平３−１２７００９
号公報のレンズ系と同様に、両側の面が非球面状の負レ
ンズを正レンズ群中に配置しているため、製造時に発生
する偏心に起因する性能劣化が著しかった。

【０００７】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、簡易構成で且つ高性能な、小型の変倍光学系
を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、正の屈折力を有する正レンズ群
Ｇｐと、該正レンズ群Ｇｐの像側に配置された負の屈折
力を有する負レンズ群Ｇｎとを備え、前記正レンズ群Ｇ
ｐは、物体側より順に、負屈折力の第１レンズ成分Ｌ１
と、負屈折力の第２レンズ成分Ｌ２と、正屈折力の第３
レンズ成分Ｌ３とを有し、前記第１レンズ成分Ｌ１は、
物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有し、前記正レ
ンズ群Ｇｐと前記負レンズ群Ｇｎとの空気間隔を変化さ
せることによって変倍を行うことを特徴とする小型の変
倍光学系を提供する。

【０００９】本発明の好ましい態様によれば、前記第１
レンズ成分Ｌ１の物体側の面の曲率半径をｒ１とし、前
記第１レンズ成分Ｌ１の像側の面の曲率半径をｒ２とし
たとき、 −０．７＜（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＜−０．１の条件を満足する。

【００１０】

【作用】本発明では、正の屈折力を有する正レンズ群Ｇ
ｐと、該正レンズ群Ｇｐの像側に配置された負の屈折力
を有する負レンズ群Ｇｎとを備えている。そして、正レ
ンズ群Ｇｐは、物体側より順に、負屈折力の第１レンズ
成分Ｌ１と、負屈折力の第２レンズ成分Ｌ２と、正屈折
力の第３レンズ成分Ｌ３とを有し、第１レンズ成分Ｌ１
は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有し、正レ
ンズ群Ｇｐと負レンズ群Ｇｎとの空気間隔を変化させる
ことによって変倍を行うことにより、小型化と低コスト
化とを図った高性能の変倍光学系を実現している。

【００１１】一般的に正負２群ズームレンズにおいて
は、広角端から望遠端への変倍時に、正レンズ群と負レ
ンズ群との間隔を減少させている。なお、正レンズ群と
負レンズ群との間には開口絞りを配置し、変倍時には正
レンズ群と一体的に、あるいは正レンズ群とは独立に開
口絞りを移動させている。

【００１２】しかしながら、正負２群ズームレンズにお
いて広角化を図る場合、広角端では開口絞りを挟む屈折
力配分が極端に非対象になる。このため、正の歪曲収差
が増大しがちになるので、正レンズ群および負レンズ群
で発生する正の歪曲収差をそれぞれ抑える必要がある。
また、広角端では充分なバックフォーカスを確保しにく
いとともに、開口絞りから離れたレンズ成分を通過する
軸外光束が光軸から離れるのでレンズ系が大型化しがち
である。

【００１３】したがって、本発明では、物体側に配置さ
れる負部分群と像側に配置される正部分群とで正レンズ
群Ｇｐを構成して、正レンズ群Ｇｐで負の歪曲収差を発
生させるとともに、充分なバックフォーカスが得られる
ようにしている。レンズシャッターカメラに適した従来
の正負２群ズームレンズでも、物体側に配置される負部
分群と像側に配置される正部分群とで正レンズ群を構成
している例がある。しかしながら、例えば特開平２−７
３３２２号公報によるズームレンズでは、負部分群を正
レンズ成分と接合負レンズ成分とで構成しているので、
レンズ構成枚数が多いという不都合があった。

【００１４】また、前述のように、特開平３−１２７０
０９号公報によるズームレンズでは、負部分群を１枚の
負レンズで構成し、この負レンズの両側の面を非球面状
に形成している。この場合、製造における偏心時の性能
劣化が著しいという不都合があった。そこで、本発明に
おいては、負部分群を２枚のレンズ成分で構成すること
によって、偏心時の性能劣化を極力抑えるようにしてい
る。特に、負部分群中に非球面を配置することにより、
正の歪曲収差を良好に補正することができる。

【００１５】また、従来技術のように、負部分群を正レ
ンズと負レンズとで構成した場合、負部分群の主点位置
が像面寄りに位置する。このため、正レンズ群の屈折力
を所定の屈折力とすると、負部分群と正部分群との主点
間隔が短かくなる。その結果、２つの部分群の屈折力が
互いに強くなってしまい、相互偏心による性能劣化が大
きくなってしまう。また、負レンズの物体側の面が負部
分群の屈折力を実質的に担っており、開口絞りに対して
強い曲率の凸面を向けているので、軸外収差が大きく発
生する。

【００１６】そこで、本発明では、負部分群を２枚の負
レンズで構成することにより、負部分群の主点位置を物
体寄りに移動させ、負部分群および正部分群の屈折力を
弱めて、相互偏心による性能劣化を抑えている。さら
に、本発明においては、正レンズ群Ｇｐ中の第１レンズ
成分Ｌ１を物体側に凹面を向けたメニスカス形状にする
ことによって、負の歪曲収差を良好に発生させて、広角
端においてもより良好な結像性能が得られるようにして
いる。

【００１７】また、本発明においては、広角端から望遠
端への変倍に際して正レンズ群Ｇｐと負レンズ群Ｇｎと
の間隔が短くなるので、望遠端に近づくにつれて負レン
ズ群Ｇｎを通過する軸上光束が光軸から離れて正の球面
収差が増大する傾向にある。したがって、物体側に配置
される正レンズ成分Ｌ2P（第４レンズ成分Ｌ４）と像側
に配置される負レンズ成分Ｌ2N（第５レンズ成分Ｌ５）
とで負レンズ群Ｇｎを構成するのが好ましい。こうし
て、正レンズ成分Ｌ2Pにおいて発生する負の球面収差と
負レンズ成分Ｌ2Nにおいて発生する正の球面収差とを相
殺させることによって、広角端から望遠端への変倍に際
する球面収差の変動を抑えることができる。

【００１８】また、広角端から望遠端への変倍に伴い、
負レンズ群Ｇｎを通過する軸外光束の高さが光軸に近づ
くので、正レンズ成分Ｌ2Pの物体側の面を非球面状に形
成して、広角端から望遠端への変倍に際するコマ収差の
変動を良好に抑えるようにするのが好ましい。

【００１９】ところで、撮影レンズにプラスチック材料
を用いる場合、プラスチックレンズは次の〜のよう
な問題点を有する。温度変化に対する屈折率変化がガラスよりも大きいた
め、温度変化に伴って像面位置が変化し易いこと温度変化に対する形状変化がガラスよりも大きいた
め、温度変化に伴って屈折力や収差が変動し易いこと紫外線を吸収して黄変すること

【００２０】本発明においては、屈折力の比較的弱い２
枚のプラスチックレンズを導入するのが好ましい。すな
わち、正レンズ群Ｇｐ中には負プラスチックレンズ（第
２レンズ成分Ｌ２）を、負レンズ群Ｇｎ中には正プラス
チックレンズ（第４レンズ成分Ｌ４）を配置して、の
温度変化に伴う像面位置の変動を極力抑えることができ
る。

【００２１】ところで、プラスチックレンズが両凸レン
ズ形状や両凹レンズ形状を有する場合、温度上昇時に体
積が膨張して両側の面の曲率が強まる。逆に、温度下降
時には体積が収縮して、両側の面の曲率が弱まる。その
結果、温度変化に伴う屈折力の変動や収差の変動が大き
くなってしまう。一方、プラスチックレンズがメニスカ
ス形状を有する場合、温度変化時に一方の面の曲率が正
に大きくなると、他方の面の曲率は負に大きくなる。そ
の結果、温度変化に伴う屈折力の変動や収差の変動を抑
えることができる。

【００２２】そこで、本発明においては、プラスチック
レンズをメニスカス形状とすることによって、の温度
変化に伴う屈折力の変動や収差の変動を抑えるのが好ま
しい。また、本発明においては、第１レンズ成分Ｌ１を
ガラスレンズとすることにより、第１レンズ成分Ｌ１よ
りも像側へ紫外線が透過しないようにして、の紫外線
の吸収による黄変を回避することができる。

【００２３】前述の通り、負部分群中に非球面を配置す
ることにより、正の歪曲収差を良好に補正することがで
きるが、特にガラス材料に比べてプラスチック材料の方
が低温で成型することができるため、低コスト化に有利
である。したがって、本発明においては、第２レンズ成
分Ｌ２に非球面を導入することが好ましく、物体側の面
の方が絞りから離れているので、物体側の面に非球面を
導入した方がより良好に正の歪曲収差を補正することが
できる。

【００２４】前述の特開平５−２５７０６３号公報にお
いても、本発明と同様の方法で、〜の問題点を解決
している。しかしながら、第１レンズ成分Ｌ１が物体側
に凸面を向けており、正の歪曲収差の補正に寄与してい
ない。さらに、第１レンズ成分Ｌ１の屈折力が弱いの
で、第１レンズ成分Ｌ１はの紫外線の吸収による黄変
を回避するためにのみ配置され、収差補正に何ら積極的
に活用されてはいなかった。本発明においては、第１レ
ンズ成分Ｌ１を積極的に収差補正に活用することによ
り、高性能化とレンズ構成枚数の低減とを図っている。

【００２５】以下、本発明の各条件式について説明す
る。本発明の変倍光学系は、次の条件式（１）を満足す
る。 −０．７＜（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＜−０．１ここで、ｒ１：第１レンズ成分Ｌ１の物体側の面の曲率半径ｒ２：第１レンズ成分Ｌ１の像側の面の曲率半径

【００２６】条件式（１）は、第１レンズ成分Ｌ１のベ
ンディング形状を規定する条件式であって、広角端にお
ける正の歪曲収差と画角によるコマ収差の変動とのバラ
ンスを図る条件式である。条件式（１）の上限値を上回
った場合、第１レンズ成分Ｌ１による発散作用が弱まる
ので、広角端において正レンズ群Ｇｐで発生する正の歪
曲収差を抑えることができない。さらに、バックフォー
カスも短くなってしまうので、負レンス群Ｇｎを通過す
る軸外光束が光軸から離れて、レンズ系全体での正の歪
曲収差を補正することができなくなってしまう。

【００２７】逆に、条件式（１）の下限値を下回った場
合、第１レンズ成分Ｌ１による発散作用が強まるので、
正の歪曲収差を良好に補正することができる。しかしな
がら、第１レンズ成分Ｌ１の物体側の面が物体側に極端
に強い曲率の凹面を向けるので、広角端において画角に
よるコマ収差の変動を良好に抑えることができなくなっ
てしまう。

【００２８】また、さらに高い結像性能を得るために
は、負レンズ群Ｇｎ中に非球面を導入することが望まし
い。特に、負レンズ群Ｇｎの最も物体寄りの面を非球面
状に形成することが望ましい。負レンズ群Ｇｎでは、通
過する軸上光束と軸外光束との高さの差が大きい。この
ため、負レンズ群Ｇｎに非球面を導入することにより、
広角化および小型化を図りつつ、さらに高い結像性能を
得ることができる。

【００２９】また、前述の通り、負レンズ群Ｇｎにおい
て発生する正の球面収差を良好に補正するために、負レ
ンズ群Ｇｎを物体側に配置される正レンズ成分Ｌ2P（第
４レンズ成分Ｌ４）と像側に配置される負レンズ成分Ｌ
2N（第５レンズ成分Ｌ５）とで構成することが望まし
い。

【００３０】また、前述のように、プラスチック材料は
温度変化に伴う屈折率変化が大きい。このため、レンズ
系中にプラスチックレンズを１枚だけ配置する場合、こ
のプラスチックレンズの屈折力をほとんど０にしなけれ
ばならないので、高変倍化や高性能化を図ることが難し
い。したがって、温度変化に伴う像面位置の変動を抑え
ながら高性能化およびコスト低減を図るためには、レン
ズ成分Ｌ2Pをプラスチックレンズとすることが望まし
い。

【００３１】また、本発明においては、以下の条件式
（２）および（３）を満足することが望ましい。０．６＜ｆ３／ｆｐ＜０．９５（２）０．１２＜ｄ４／ｆｐ＜０．２５（３）ここで、ｆ３：第３レンズ成分Ｌ３の焦点距離ｆｐ：正レンズ群Ｇｐの焦点距離ｄ４：第２レンズ成分Ｌ２と第３レンズ成分Ｌ３との軸
上空気間隔

【００３２】条件式（２）は、第３レンズ成分Ｌ３の焦
点距離を規定する条件式である。条件式（２）の上限値
を上回った場合、第３レンズ成分Ｌ３の焦点距離が正に
大きくなり、第１レンズ成分Ｌ１と第２レンズ成分Ｌ２
との合成焦点距離が負に大きくなる。その結果、正レン
ズ群Ｇｐで負の歪曲収差を充分発生させることができ
ず、広角端において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。

【００３３】逆に、条件式（２）の下限値を下回った場
合、第３レンズ成分Ｌ３の焦点距離が正に小さくなりす
ぎて、第３レンズ成分Ｌ３において発生する負の球面収
差を補正することができなくなってしまう。

【００３４】条件式（３）は、第２レンズ成分Ｌ２と第
３レンズ成分Ｌ３との軸上空気間隔を規定する条件式で
ある。条件式（３）の上限値を上回った場合、第２レン
ズ成分Ｌ２と第３レンズ成分Ｌ３との軸上空気間隔が増
大し、第１レンズ成分Ｌ１および第２レンズ成分Ｌ２を
通過する軸外光束の高さが光軸から離れるので、軸上収
差と軸外収差とを独立に補正することができる。しかし
ながら、第３レンズ成分Ｌ３を通過する軸上光束が光軸
から離れて通過するようになるので、第３レンズ成分Ｌ
３において発生する負の球面収差を補正することができ
なくなってしまう。

【００３５】逆に、条件式（３）の下限値を下回った場
合、第１レンズ成分１および第２レンズ成分Ｌ２を通過
する軸外光束の高さが光軸に近づくので、軸上収差と軸
外収差とを独立に補正することができず、画角によるコ
マ収差の変動を抑えることができなくなってしまう。

【００３６】レンズ系中にさらに多くの非球面を導入す
ることによって、各レンズ群において発生する球面収差
を良好に補正して、レンズ系の大口径化を可能にするこ
とができる。また、いづれかのレンズ群の全体または一
部を光軸に対して偏心させることにより、像をシフトさ
せることも可能である。この場合、たとえばレンズ系の
揺れを検出するための角速度センサーと、レンズ系の揺
れに応じてレンズ群の全体または一部を偏心駆動するた
めの駆動部材とを組み合わせることによって、レンズ系
の揺れ等に起因する像位置の変動を補正する防振効果が
得られることは明らかである。

【００３７】

【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変倍
光学系の屈折力配分および広角端（Ｗ）から望遠端
（Ｔ）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
かる変倍光学系は、正の屈折力を有する正レンズ群Ｇｐ
と、該正レンズ群Ｇｐの像側に配置された負の屈折力を
有する負レンズ群Ｇｎとを備えている。そして、広角端
から望遠端への変倍に際して、正レンズ群Ｇｐと負レン
ズ群Ｇｎとの空気間隔が減少するように各レンズ群が物
体側に移動している。

【００３８】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κ、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−κ・ｙ²／Ｒ²）^1/2〕＋Ｃ₄・ｙ⁴＋Ｃ₆・ｙ⁶＋Ｃ₈・ｙ⁸ ＋Ｃ₁₀・ｙ¹⁰＋・・・（ａ）各実施例において、非球面には面番号の右側に＊印を付
している。

【００３９】〔実施例１〕図２は、本発明の第１実施例
にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図２
の変倍光学系は、物体側から順に、凹面を向けた負メニ
スカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズＬ２、および両凸レンズＬ３からなる正レンズ群
Ｇｐと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ
４、および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ
５からなる負レンズ群Ｇｎとから構成されている。

【００４０】また、開口絞りＳは、正レンズ群Ｇｐと負
レンズ群Ｇｎとの間に配置され、広角端から望遠端への
変倍に際して正レンズ群Ｇｐ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。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それぞれ表している。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
＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。

【００４１】

【表１】ｆ＝31.9〜45.0〜60.6mm ＦNO＝ 4.7〜 6.7〜 9.0 ２ω＝67.8〜51.2〜39.3 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 -31.5999 1.25 1.75520 27.6 2 -52.0091 0.13 3* 24.7192 2.50 1.58518 30.2 （ポリカーボネイト） 4 21.1132 3.75 5 71.6442 3.75 1.51680 64.1 6 -11.5045 0.50 7 ∞ (d7= 可変) （開口絞りＳ） 8* -23.9283 2.50 1.58518 30.2 （ポリカーボネイト） 9 -19.0291 5.00 10 -11.5227 1.50 1.72000 50.2 11 -50.8983 （Ｂｆ）（非球面データ）Ｒ κ Ｃ₄ ３面 24.7192 1.0000 -0.15067×10^-3 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ -0.66572×10^-6 -0.35153×10^-7 0.20483×10^-9 Ｒ κ Ｃ₄ ８面 -23.9283 1.0000 0.47425×10^-4 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ -0.70025×10^-6 0.20154×10^-7 -0.12378×10^-9 （変倍における可変間隔）ｆ 31.8852 45.0084 60.6260 d7 12.0230 6.6477 3.2833 Ｂｆ 7.4323 21.2242 37.6376 （条件対応値）ｆｐ＝２３．６５０ｆ３＝１９．４８０（１）（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＝−０．２４４（２）ｆ３／ｆｐ＝０．８２３（３）ｄ４／ｆｐ＝０．１５９

【００４２】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、ＦNOはＦナンバーを、
Ｙは像高を、Ａは各像高に対する画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
ジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示して
いる。さらに、球面収差を示す収差図において、破線は
サインコンディション（正弦条件）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。

【００４３】〔実施例２〕図６は、本発明の第２実施例
にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図６
の変倍光学系は、物体側から順に、凹面を向けた負メニ
スカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズＬ２、および両凸レンズＬ３からなる正レンズ群
Ｇｐと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ
４、および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ
５からなる負レンズ群Ｇｎとから構成されている。

【００４４】また、開口絞りＳは、正レンズ群Ｇｐと負
レンズ群Ｇｎとの間に配置され、広角端から望遠端への
変倍に際して正レンズ群Ｇｐ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。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それぞれ表している。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
＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。

【００４５】

【表２】ｆ＝38.6〜56.3〜73.1mm ＦNO＝ 4.8〜 6.9〜 9.0 ２ω＝55.9〜41.6〜32.9 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 -39.3500 1.50 1.75520 27.6 2 -101.3413 0.15 3* 26.4436 3.00 1.58518 30.2 （ポリカーボネイト） 4 21.3298 4.50 5 37.7573 4.50 1.51680 64.1 6 -14.7141 0.50 7 ∞ (d7= 可変) （開口絞りＳ） 8 -23.9406 3.00 1.58518 30.2 （ポリカーボネイト） 9 -16.8925 6.00 10 -13.6127 1.80 1.79631 40.9 11 -79.7495 （Ｂｆ）（非球面データ）Ｒ κ Ｃ₄ ３面 26.4436 1.0000 -0.82867×10^-4 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ -0.46629×10^-6 -0.58074×10^-8 0.23495×10^-10 （変倍における可変間隔）ｆ 38.6311 56.2521 73.1193 d7 13.2383 6.8214 3.5762 Ｂｆ 10.5872 28.6943 46.0268 （条件対応値）ｆｐ＝２７．７５１ｆ３＝２１．１０４（１）（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＝−０．４４１（２）ｆ３／ｆｐ＝０．７６０（３）ｄ４／ｆｐ＝０．１６２

【００４６】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は望遠端に
おける諸収差図である。各収差図において、ＦNOはＦナ
ンバーを、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する画角をそれ
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を示し、破線はメリディオナル
像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図にお
いて、破線はサインコンディション（正弦条件）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。

【００４７】〔実施例３〕図１０は、本発明の第３実施
例にかかる変倍光学系のレンズ構成を示す図である。図
１０の変倍光学系は、物体側から順に、凹面を向けた負
メニスカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズＬ２、および両凸レンズＬ３からなる正レン
ズ群Ｇｐと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ４、および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ５からなる負レンズ群Ｇｎとから構成されている。

【００４８】また、開口絞りＳは、正レンズ群Ｇｐと負
レンズ群Ｇｎとの間に配置され、広角端から望遠端への
変倍に際して正レンズ群Ｇｐと一体的に移動する。図１
０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。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それぞれ表している。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
＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。

【００４９】

【表３】ｆ＝38.8〜62.8〜98.0mm ＦNO＝ 4.0〜 6.4〜10.0 ２ω＝58.9〜38.2〜25.0 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 -20.1829 1.88 1.86074 23.0 2 -22.4096 0.13 3* 29.9601 2.26 1.58518 30.2 （ポリカーボネイト） 4 20.3638 4.40 5 90.0185 5.03 1.48749 70.4 6 -12.5711 0.50 7 ∞ (d7= 可変) （開口絞りＳ） 8* -36.6064 3.02 1.58518 30.2 （ポリカーボネイト） 9 -29.0312 5.78 10 -11.4707 1.81 1.78797 47.5 11 -30.6941 （Ｂｆ）（非球面データ）Ｒ κ Ｃ₄ ３面 29.9601 1.0000 -9.79345×10^-5 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ -4.46452×10^-7 -1.05520×10^-8 4.99894×10^-11 Ｒ κ Ｃ₄ ８面 -36.6064 1.0000 4.80795×10^-5 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ 2.12523×10^-7 1.62692×10^-9 -1.53185×10^-12 （変倍における可変間隔）ｆ 38.8186 62.8123 97.9851 d7 14.6093 7.2634 2.9973 Ｂｆ 9.5284 33.4025 68.3999 （条件対応値）ｆｐ＝２７．３９０ｆ３＝２２．９９７（１）（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＝−０．５２３（２）ｆ３／ｆｐ＝０．８４０（３）ｄ４／ｆｐ＝０．１６１

【００５０】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
望遠端における諸収差図である。各収差図において、Ｆ
NOはＦナンバーを、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する画
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を示し、破線はメリディ
オナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差
図において、破線はサインコンディション（正弦条件）
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。

【００５１】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、２倍を
越える変倍比（ズーム比）を有し、簡易構成で且つ高性
能な、小型の変倍光学系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変倍光学系の屈折力
配分および広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）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実施例にかかる変倍光学系のレン
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実施例にかかる変倍光学系のレン
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実施例にかかる変倍光学系のレ
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。

【符号の説明】

Ｇｐ正レンズ群Ｇｎ負レンズ群Ｌｉ各レンズ成分Ｓ開口絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正の屈折力を有する正レンズ群Ｇｐと、
該正レンズ群Ｇｐの像側に配置された負の屈折力を有す
る負レンズ群Ｇｎとを備え、前記正レンズ群Ｇｐは、物体側より順に、負屈折力の第
１レンズ成分Ｌ１と、負屈折力の第２レンズ成分Ｌ２
と、正屈折力の第３レンズ成分Ｌ３とを有し、前記第１レンズ成分Ｌ１は、物体側に凹面を向けたメニ
スカス形状を有し、前記正レンズ群Ｇｐと前記負レンズ群Ｇｎとの空気間隔
を変化させることによって変倍を行うことを特徴とする
小型の変倍光学系。
【請求項２】前記第１レンズ成分Ｌ１の物体側の面の
曲率半径をｒ１とし、前記第１レンズ成分Ｌ１の像側の
面の曲率半径をｒ２としたとき、 −０．７＜（ｒ１−ｒ２）／（ｒ１＋ｒ２）＜−０．１の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の小
型の変倍光学系。
【請求項３】前記第２レンズ成分Ｌ２は、少なくとも
物体側の面が非球面状に形成されていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の小型の変倍光学系。
【請求項４】前記負レンズ群Ｇｎは、物体側より順
に、正屈折力の第４レンズ成分Ｌ４と、負屈折力の第５
レンズ成分Ｌ５とを有し、前記第２レンズ成分Ｌ２および前記第４レンズ成分Ｌ４
は、プラスチックレンズであることを特徴とする請求項
３に記載の小型の変倍光学系。
【請求項５】前記第３レンズ成分Ｌ３の焦点距離をｆ
３とし、前記正レンズ群Ｇｐの焦点距離をｆｐとし、前
記第２レンズ成分Ｌ２と前記第３レンズ成分Ｌ３との軸
上空気間隔をｄ４としたとき、０．６＜ｆ３／ｆｐ＜０．９５０．１２＜ｄ４／ｆｐ＜０．２５の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の小型の変倍光学系。
【請求項６】前記正レンズ群Ｇｐは、３枚のレンズで
構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れか１項に記載の小型の変倍光学系。