JPH1048524A

JPH1048524A - 変倍光学系

Info

Publication number: JPH1048524A
Application number: JP8219485A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Otake; 基之大竹
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で且つ射出瞳位置が像面から離れた変倍
光学系。【解決手段】物体側から順に、負屈折力の第１レンズ
群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負屈折力の
第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを
備えている。そして、最短焦点距離状態から最長焦点距
離状態へ焦点距離が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と
第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は減少し、第２レンズ群
Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は増大し、第３レ
ンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は増大する
ように、第１レンズ群Ｇ１は光軸に沿って固定で、第２
レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は光軸に沿って物
体側へ移動し、条件式（１）を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変倍光学系に関し、
特に射出瞳がレンズ全長に対して遠くに位置する小型の
変倍光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レンズシャッター式カメラや電子
スチルカメラ等では、ズームレンズ付きのカメラが主流
であり、特に変倍比が３倍を超える、いわゆる高変倍ズ
ームレンズを備えたカメラが主流となりつつある。

【０００３】これら高変倍ズームレンズには、変倍に際
して３つ以上のレンズ群が移動するように構成された、
いわゆる多群ズームレンズが主に用いられており、多群
ズームレンズに関して種々の提案がなされている。この
種のカメラでは、レンズ交換式の一眼レフレックス式の
カメラとは異なり、レンズ系とカメラ本体とが一体的に
構成されているので、レンズ系の小型化がカメラ本体の
小型化につながる。このため、特に小型化に適したズー
ムレンズに関して種々の提案がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電子スチルカメラで
は、撮像素子としてＣＣＤが用いられている。ＣＣＤで
は、集光作用を強めるために、受光素子の直前にマイク
ロレンズアレイが設けられている。したがって、レンズ
系の射出瞳がＣＣＤから近い位置にある場合、画面周辺
部に到達すべき光束がマイクロレンズアレイの影響によ
り受光素子上に達することなく、光量不足が生じてしま
う。その結果、電子スチルカメラなどの撮影レンズ系で
は、光学設計上、レンズ系の射出瞳位置が像面から離れ
ていなければならないという制約がある。

【０００５】例えば、射出瞳位置を無限遠にした像側テ
レセントリック光学系では、開口絞りよりも像側に置か
れた部分レンズ系ＧＲによる開口絞りＳの像位置（すな
わち射出瞳位置）が無限遠にある。したがって、開口絞
りＳからＣＣＤまでの距離を短くするには、部分レンズ
系ＧＲによる収斂作用を強め且つ部分レンズ系ＧＲの軸
上厚を小さくする必要があり、レンズ全長の短縮化に適
していなかった。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、小型で且つ射出瞳位置が像面から離れた変倍
光学系を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、物体側から順に、負の屈折力を
有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レ
ンズ群Ｇ２と、負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とを備え、最
短焦点距離状態から最長焦点距離状態へ焦点距離が変化
する際に、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ
２との空気間隔は減少し、前記第２レンズ群Ｇ２と前記
第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は増大し、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す
るように、前記第１レンズ群Ｇ１は光軸に沿って固定
で、前記第２レンズ群Ｇ２および前記第３レンズ群Ｇ３
は光軸に沿って物体側へ移動し、最短焦点距離状態にお
ける前記第２レンズ群Ｇ２の横倍率をβ2Wとし、最長焦
点距離状態における前記第２レンズ群Ｇ２の横倍率をβ
2Tとし、最短焦点距離状態におけるレンズ系全体の焦点
距離をｆｗとし、最長焦点距離状態におけるレンズ系全
体の焦点距離をｆｔとしたとき、０．６＜（β2T／β2W）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．９５の条件を満足することを特徴とする変倍光学系を提供す
る。

【０００８】本発明の好ましい態様によれば、前記第３
レンズ群Ｇ３は、物体側に配置された負屈折力の負部分
群Ｇ3Nと、像側に配置された正屈折力の正部分群Ｇ3Pと
を有し、前記負部分群Ｇ3Nの焦点距離をｆ3Nとし、前記
第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３としたとき、０．３＜ｆ3N／ｆ３＜０．６の条件を満足する。また、前記第２レンズ群Ｇ２は、少
なくとも２枚の正レンズを有し、前記第２レンズ群Ｇ２
中の正レンズのうち物体側に配置された正レンズＬp1の
基準線に対する屈折率をｎp1とし、前記第２レンズ群Ｇ
２中の正レンズのうち像側に配置された正レンズＬp2の
基準線に対する屈折率をｎp2としたとき、０＜ｎp1−ｎ
p2の条件を満足することが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】一般的に、ズームレンズは、最も
像側に配置されるレンズ群が正屈折力を有するズームレ
ンズと、負屈折力を有するズームレンズとに大別され
る。但し、変倍作用にほとんど寄与しないレンズ群がレ
ンズ系の最も像側に付加的に配置されている場合には、
そのレンズ群の物体側に隣接して配置されるレンズ群が
正屈折力を有するか負屈折力を有するかで判別する。こ
れら２つのタイプのうち、最も像側に配置されるレンズ
群が正屈折力を有するズームレンズでは射出瞳位置が像
面から離れているのに対して、最も像側に配置されるレ
ンズ群が負屈折力を有するズームレンズでは射出瞳位置
が像面に近い。最も像側に配置されるレンズ群が負屈折
力を有するズームレンズの典型的な例として、たとえば
正負２群タイプのズームレンズや正正負３群タイプのズ
ームレンズなどのように、レンズシャッター式カメラ等
に適切なズームレンズが知られている。

【００１０】正負２群タイプや正正負３群タイプでは、
レンズ径の小型化やレンズ全長の短縮化を図るために、
レンズ系の最も像側に負レンズ群を配置している。しか
しながら、広角端状態におけるバックフォーカスが短い
ので、射出瞳位置が像面位置に近い。その結果、マイク
ロレンズアレイを備えた撮像素子で像を記録する場合に
は、像高が高くなるにつれて撮像素子上に到達すること
のできる光束が減少し、光量不足が生じてしまう。さら
に、最も像側に配置された負レンズ群の変倍のための移
動量が大きいので、射出瞳位置の移動量も大きい。その
結果、変倍範囲の全体に亘って射出瞳位置をマイクロレ
ンズアレイによるケラレの影響を受けない適切な位置範
囲に維持することが困難であった。

【００１１】なお、最も像側に配置されるレンズ群が正
屈折力を有するズームレンズは、最も物体側に正屈折力
のレンズ群が配置される正先行型と、最も物体側に負屈
折力のレンズ群が配置される負先行型とにさらに分けら
れる。正先行型のズームレンズでは、例えば正負正正４
群タイプのズームレンズや正負負正４群タイプのズーム
レンズなどが知られている。また、負先行型では、例え
ば負正負正４群タイプのズームレンズなどが知られてい
る。

【００１２】正先行型のズームレンズのうち、最も像側
の正レンズ群が変倍中固定で且つその正レンズ群中に開
口絞りを含むズームレンズの場合、変倍に際して射出瞳
位置は変動しない。このため、この種のズームレンズ
は、射出瞳位置をほぼ無限遠とし且つレンズ系の後方に
三色分解用プリズムを配置するＴＶカメラに特に適して
いる。このように、射出瞳位置がほぼ無限遠となるレン
ズ系は、一般に像側テレセントリック光学系と呼ばれ
る。ところが、像側テレセントリック光学系では、光学
設計上、射出瞳位置が過度に拘束される。その結果、光
学設計上の自由度が奪われ、レンズ構成枚数が多く必要
とされたり、あるいはレンズ系の大型化を招いてしま
う。

【００１３】また、正先行型のズームレンズの場合、第
１レンズ群により一旦収斂された光束が第２レンズ群に
より強い発散作用を受ける。このため、レンズ全長の短
縮化を図るには、第１レンズ群による収斂作用を強める
か、あるいは第２レンズ群による発散作用を弱める必要
がある。しかしながら、第１レンズ群による収斂作用を
強める場合、広角端状態において第１レンズ群を通過す
る軸外光束が光軸から離れてしまうので、レンズ径の小
型化が難しい。

【００１４】一方、第２レンズ群による発散作用を弱め
る場合、第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離
れてしまう。その結果、軸外収差の変動を良好に補正す
ることができなくなり、少ないレンズ構成枚数で良好な
結像性能を得ることが難しくなる。このように、正先行
型のズームレンズでは、レンズ径の小型化に限界があっ
た。また、例えば特開昭６３−２８１１１３号公報に開
示されているように、負正負正４群タイプのような負先
行型のズームレンズの場合、レンズ構成枚数が多くな
る。その結果、焦点距離に比べてレンズ全長が非常に大
きく、小型化が不可能であった。

【００１５】そこで、本発明においては、物体側から順
に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折
力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負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Ｇ
４とを備えている。そして、最短焦点距離状態（広角端
状態）から最長焦点距離状態（望遠端状態）へ焦点距離
が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２
との空気間隔は減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ
群Ｇ３との空気間隔は増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４
レンズ群Ｇ４との空気間隔は増大するように、第２レン
ズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って物体側
へ移動させている。さらに、以下の３つの条件〜を
満足するように各レンズ群を機能させることにより、小
型で且つ射出瞳位置が像面から離れた変倍光学系を達成
している。

【００１６】第１レンズ群Ｇ１は変倍に際して固定と
する。最短焦点距離状態から最長焦点距離状態への変倍時に
第２レンズ群Ｇ２を物体側へ移動させる。第３レンズ群Ｇ３中か、あるいは第３レンズ群Ｇ３よ
りも物体側に開口絞りを配置する。また、本発明では、
第１レンズ群Ｇ１の屈折力を負とすることにより、レン
ズ系の焦点距離が最も短い広角端状態においても十分な
バックフォーカスを得ることができる。さらに、第１レ
ンズ群Ｇ１を通過する軸外光束が光軸に近づくため、レ
ンズ径を小型化することができる。

【００１７】本発明において、第１レンズ群Ｇ１は像面
から最も離れた位置に配置されているため、第１レンズ
群Ｇ１を通過する軸外光束が光軸から離れがちであり、
第１レンズ群Ｇ１のレンズ径は大きい。特に、従来の負
正負正４群タイプのズームレンズでは、広角端状態から
望遠端状態への変倍時に第１レンズ群を像側へ移動させ
ており、広角端状態では軸外光束が第１レンズ群を通過
する際に光軸から離れて通過する。これに対して、本発
明においては、第１レンズ群Ｇ１を変倍中固定とするこ
とにより、レンズ径の小型化をひいてはレンズ鏡筒の小
型化を達成しているので、の条件が必要となる。

【００１８】また、本発明においては、レンズ系の最も
物体側に負レンズ群である第１レンズ群Ｇ１を配置して
いるが、レンズ全長の短縮化を達成するには望遠端状態
におけるレンズ全長の短縮化が必要である。したがっ
て、望遠端状態において強い収斂作用の第２レンズ群Ｇ
２を第１レンズ群Ｇ１に近づけることによって、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正
屈折力となるように構成している。逆に、広角端状態で
は充分なバックフォーカスを得るために、第１レンズ群
Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を充分に広げている。
このように、本発明では、広角端状態から望遠端状態へ
の変倍時に第２レンズ群Ｇ２を物体側へ移動させること
が望ましく、の条件が必要となる。

【００１９】ところで、像側テレセントリック光学系で
は、開口絞りの中心を通過した光束が開口絞りよりも像
側に配置された部分レンズ系ＧＲにより平行光となるよ
うに射出される。すなわち、開口絞りよりも像側に配置
された部分レンズ系ＧＲを逆向きに配置した時の物体側
焦点位置に、開口絞りが配置されている。したがって、
開口絞りの位置を像面に近づけながらも射出瞳位置を像
面から遠ざけるには、開口絞りよりも像側に配置された
部分レンズ系ＧＲの焦点距離を短くするか、あるいは正
負構成の望遠型レンズを逆向きにしたレンズ配置で部分
レンズ系ＧＲを構成することが考えられる。

【００２０】開口絞りよりも像側に配置された部分レン
ズ系ＧＲの焦点距離を短くする場合、部分レンズ系ＧＲ
を大口径化しなければならない。その結果、収差補正が
難しくなるので、レンズ構成枚数が極端に多くなり小型
化が難しくなる。したがって、本発明においては、望遠
型レンズを逆向きにしたレンズ配置で部分レンズ系ＧＲ
を構成している。すなわち、本発明においては、開口絞
りよりも像側に負屈折力の第３レンズ群Ｇ３および正屈
折力の第４レンズ群Ｇ４を配置することにより、射出瞳
位置を像面位置から遠ざけている。

【００２１】このように、本発明においては、第３レン
ズ群Ｇ３中か、あるいは第３レンズ群Ｇ３よりも物体側
に開口絞りを配置することにより、射出瞳位置を像面位
置から遠ざけており、条件が必要となる。さらに、本
発明においては、次の条件を満足することにより、被
写体位置が無限遠から近距離へ変化する際にも、良好な
結像性能を得ることが可能となる。第３レンズ群Ｇ３の使用倍率を適切な値に設定する。

【００２２】従来より、ズームレンズの合焦方式に関し
て様々な提案がなされているが、インナー・フォーカス
（ＩＦ）方式やリア・フォーカス（ＲＦ）方式を用いた
場合、フォーカシング群（合焦に際して移動するレンズ
群）として、レンズ径の小さいレンズ群や、移動量の小
さいレンズ群や、あるいは変倍時に光軸方向に固定のレ
ンズ群を選択することができる。すなわち、フォーカシ
ングによる光学性能の変動の少ないレンズ群をフォーカ
シング群とすることにより、光学設計上の自由度を高め
ることができる。

【００２３】本発明においては、フォーカシング群の駆
動機構の小型化を図ることが可能なインナー・フォーカ
ス方式やリア・フォーカス方式を採用することが好まし
い。これにより、本発明の変倍光学系をカメラ本体に組
み込む場合にも、カメラ本体の小型化を実現することが
できる。さらに、フォーカシング群となるレンズ群の変
倍による使用倍率の変化を適切な値とすることにより、
フォーカシング群のレンズ群位置精度の変倍による変化
を少なくし、変倍の効率化を図ることができる。なお、
本発明においては、広角端状態から望遠端状態までの変
倍範囲に亘って、フォーカシング群の使用倍率βが｜β
｜＝１となる位置を含まず、且つフォーカシング群の使
用倍率βが焦点距離に対して極値を有することなく変化
することが望ましい。

【００２４】ところで、近年、オートフォーカス機能を
備えたカメラが主流となりつつある。この種のカメラで
は、モーター等の駆動機構によりフォーカシング群を電
気的に制御するため、フォーカシング群の移動量が少な
いこと、およびフォーカシング群が軽量であることが重
要である。そこで、フォーカシング群の移動量を小さく
抑えるための条件について説明する。

【００２５】一般的に、フォーカシング群の移動量Δ
は、フォーカシング群よりも物体側に配置されたレンズ
群による被写体像の移動量をδとし、フォーカシング群
の使用倍率をβとするとき、次の式（ａ）で表される。 Δ＝｛β²／（β²−１）｝・δ （ａ）したがって、ｋ＝β²／（β²−１）とすると、次の式
（ｂ）および（ｃ）に示す関係が成立する。１≦ｋ（β²＞１）（ｂ）０＞ｋ（β²＜１）（ｃ）こうして、フォーカシング群の移動量を小さく抑えるに
は、｜β｜＞１の場合に１／βを０に近づけ、｜β｜＜
１の場合にβを０に近づけることが肝要となる。

【００２６】以下、本発明の各条件式について説明す
る。本発明においては、次の条件式（１）を満足する。０．６＜（β2T／β2W）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．９５（１）ここで、 β2W：最短焦点距離状態における第２レンズ群Ｇ２の横
倍率 β2T：最長焦点距離状態における第２レンズ群Ｇ２の横
倍率ｆｗ：最短焦点距離状態におけるレンズ系全体の焦点距
離ｆｔ：最長焦点距離状態におけるレンズ系全体の焦点距
離なお、ｆｔ／ｆｗは、変倍光学系の変倍比に他ならな
い。

【００２７】条件式（１）は、変倍に伴う第２レンズ群
Ｇ２の横倍率の変化量を規定している。条件式（１）の
上限値を上回った場合、変倍による軸上収差の変動が大
きくなり、良好な結像性能を得ることができない。逆
に、条件式（１）の下限値を下回った場合、第３レンズ
群Ｇ３の横倍率の変化量が大きくなり、第３レンズ群Ｇ
３において変倍時に発生する軸外収差の変動が大きくな
るので、良好な結像性能を得ることができない。

【００２８】また、本発明においては、第３レンズ群Ｇ
３において発生する正の球面収差を補正するために、少
なくとも１枚のレンズからなる正屈折力の正部分群Ｇ3P
と少なくとも１枚のレンズからなる負屈折力の負部分群
Ｇ3Nとで第３レンズ群Ｇ３を構成することが望ましい。
この場合、前述の条件を満足するために、正部分群Ｇ
3Pは負部分群Ｇ3Nの像側に配置されることが好ましく、
以下の条件式（２）を満足することが望ましい。０．３＜ｆ3N／ｆ３＜０．６（２）ここで、ｆ3N：負部分群Ｇ3Nの焦点距離ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離

【００２９】条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ３を構成
する負部分群Ｇ3Nの焦点距離ｆ3Nについて適切な範囲を
規定している。条件式（２）の上限値を上回った場合、
射出瞳位置を所定の位置範囲内に維持しながら開口絞り
の位置を像面に近づけることが難しく、レンズ系の大型
化を招いてしまうので好ましくない。一方、条件式
（２）の下限値を下回った場合、負部分群Ｇ3Nによる発
散作用が強まり、正部分群Ｇ3Pの焦点距離も短くなる。
その結果、負部分群Ｇ3Nと正部分群Ｇ3Pとの相互偏心に
よる性能劣化が著しくなってしまうので好ましくない。

【００３０】また、本発明においては、第１レンズ群Ｇ
１により発散された光束を第２レンズ群Ｇ２が収れんさ
せている。このため、レンズ全長の短縮化を図るには、
第２レンズ群Ｇ２の正屈折力を強める必要がある。この
場合、変倍による第２レンズ群Ｇ２の横倍率の変化が大
きいので、第２レンズ群Ｇ２単独で発生する負の球面収
差を良好に補正し且つ変倍による諸収差の変動を抑える
ために、第２レンズ群Ｇ２中に少なくとも２枚の正レン
ズを配置し、次の条件式（３）を満足することが望まし
い。０＜ｎp1−ｎp2 （３）

【００３１】ここで、ｎp1：第２レンズ群Ｇ２中の正レンズのうち物体側に配
置された正レンズＬp1の基準線に対する屈折率ｎp2：第２レンズ群Ｇ２中の正レンズのうち像側に配置
された正レンズＬp2の基準線に対する屈折率条件式（３）の下限値を下回った場合、負の球面収差を
良好に補正することが困難となってしまうので好ましく
ない。

【００３２】さらに、本発明においては、広角端状態に
おいて充分なバックフォーカスを確保しながら望遠端状
態におけるレンズ全長の短縮化を図るために、以下の条
件式（４）を満足することが望ましい。０．２＜ｆ２／ｆ４＜０．５（４）ここで、ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離

【００３３】条件式（４）の上限値を上回った場合、第
２レンズ群Ｇ２の正屈折力が強まると、負の球面収差を
良好に補正することができなくなってしまう。逆に、第
４レンズ群Ｇ４の正屈折力が弱まると、広角端状態にお
ける射出瞳位置が像面位置に近づいてしまうので、マイ
クロレンズアレイによる光束のケラレが生じてしまう。
一方、条件式（４）の下限値を下回った場合、所定の変
倍比を得るのに必要な第２レンズ群Ｇ２の移動量が大き
くなり、第１レンズ群Ｇ１を変倍中固定とすることが困
難になってしまう。

【００３４】また、本発明においては、被写体の位置が
無限遠から近距離へ変化する際に、第３レンズ群Ｇ３ま
たは第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることに
より合焦を行い、第３レンズ群Ｇ３の使用倍率が次の条
件式（５）を満足することが望ましい。１／（β3T・β3W）＜０．２（５）ここで、 β3W：最短焦点距離状態における第３レンズ群Ｇ３の横
倍率 β3T：最長焦点距離状態における第３レンズ群Ｇ３の横
倍率

【００３５】条件式（５）の上限値を上回った場合、第
３レンズ群Ｇ３をフォーカシング群にしても、第４レン
ズ群Ｇ４をフォーカシング群にしても、合焦時に必要な
フォーカシング駆動量が大きくなる。その結果、レンズ
系の小型化を図ることができず、フォーカシング群の駆
動機構の複雑化を招いてしまう。

【００３６】ところで、本発明においては、屈折力の強
い第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３をそれぞれ
少なくとも２枚のレンズで構成することにより、球面収
差の補正を良好に行うことができる。また、第２レンズ
群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３に比べて屈折力の大きさ
の小さい第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４をそ
れぞれ１枚のレンズで構成することにより、少ないレン
ズ構成枚数でありながら小型化と高性能化とを達成する
ことができる。さらに高性能化を図るには、第１レンズ
群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４をそれぞれ２枚のレンズ
で構成することが望ましい。

【００３７】本発明においては、各レンズ群を少ないレ
ンズ構成枚数で構成しているが、レンズ枚数を増やすこ
とにより、高変倍化や高性能化を図ることは容易であ
る。あるいは、いづれかのレンズ面に非球面を導入する
ことにより、高変倍化および高性能化を図ることができ
ることはいうまでもない。特に、開口絞りから離れて配
置される第１レンズ群Ｇ１や第４レンズ群Ｇ４に非球面
を導入することにより、画角によるコマ収差の変動や変
倍による軸外収差の変動をさらに良好に補正することが
可能となる。あるいは、開口絞りに近い位置に配置され
る第２レンズ群Ｇ２や第３レンズ群Ｇ３に非球面を導入
することにより、大口径化を図ることも可能である。ま
た、プラスチック素材を用いたレンズを用いることによ
り、軽量化やさらなる低コスト化を達成することができ
ることはいうまでもない。

【００３８】ところで、レンズ系のうち１つのレンズ群
を光軸方向に駆動した場合、像面位置が光軸方向に移動
し、焦点距離もそれにしたがって変化する。一般的に、
１つのレンズ群の移動に伴う像面位置の変動を少なくと
も１つの別のレンズ群を光軸方向に移動させることによ
り抑えるように構成されたレンズ系は、ズームレンズと
呼ばれる。本発明はズームレンズに限定されることな
く、変倍に際して像面位置が光軸方向に若干変動する変
倍光学系（バリフォーカルズームレンズと呼ばれる）に
も適用される。本発明の変倍光学系がバリフォーカルズ
ームレンズである場合、例えば撮像素子であるＣＣＤを
光軸方向に駆動するか、あるいはフォーカシング群を光
軸方向に駆動することにより、レンズ系の像面位置を撮
像素子と合わせることも可能である。

【００３９】別の観点によれば、本発明においては、高
変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像
ブレによる撮影の失敗を防ぐために、光学系のブレを検
出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ
ることができる。そして、光学系を構成するレンズ群の
うち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群
として偏心させることにより像をシフトさせて、ブレ検
出系により検出された光学系のブレに起因する像ブレ
（像位置の変動）を補正することにより、本発明の変倍
光学系をいわゆる防振光学系とすることが可能である。

【００４０】

【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状態（Ｗ）から望遠端
状態（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、物体側から順に、負の屈折力を
有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レ
ンズ群Ｇ２と、負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とを備えてい
る。そして、最短焦点距離状態（広角端状態）から最長
焦点距離状態（望遠端状態）へ焦点距離が変化する際
に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔
は減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空
気間隔は増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４
との空気間隔は増大するように、第１レンズ群Ｇ１は光
軸に沿って固定で、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ
群Ｇ３は光軸に沿って物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ
４は光軸に沿って移動する。

【００４１】〔第１実施例〕図２は、本発明の第１実施
例にかかる変倍光学系の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、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズＬ１からなる第１レンズ群Ｇ１と、両
凸レンズＬ21および両凸レンズＬ22からなる第２レンズ
群Ｇ２と、両凹レンズＬ31および物体側に凹面を向けた
正メニスカスレンズＬ32からなる第３レンズ群Ｇ３と、
物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４からなる
第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。

【００４２】また、開口絞り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、広角端状態から望
遠端状態への変倍に際して第２レンズ群Ｇ２と一体的に
移動する。図２は、広角端状態における各レンズ群の位
置関係を示しており、望遠端状態への変倍時には図１に
矢印で示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。ま
た、第１実施例では、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って
移動させることにより、フォーカシング（合焦）を行っ
ている。なお、第１実施例では、第４レンズ群Ｇ４と像
面との間に白板ガラス（保護ガラス）が挿入されてお
り、この白板ガラスは変倍中固定である。

【００４３】次の表（１）に、本発明の第１実施例の諸
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、Ｙ０は最大像高
を、Ｄ0 は物体と最も物体側の面との光軸に沿った距離
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。なお、表（１）のレンズ諸元
において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表して
いる。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞となっ
ているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面は存在しな
い。

【００４４】

【表１】ｆ＝ 5.65 〜11.00 〜 16.05 ＦNO＝ 4.04 〜 5.65 〜 6.60 ２ω＝57.82 〜31.28 〜 21.92° Ｙ０＝ 3.00 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 31.2774 0.800 1.80420 46.51 2 5.2675 (D2= 可変) 3 13.6074 1.100 1.80450 39.63 4 -15.1669 0.100 5 3.4066 1.200 1.51680 64.20 6 -149.6958 0.300 7 ∞ (D7= 可変) （開口絞りＳ） 8 -6.6540 0.800 1.84666 23.83 9 2.8770 1.800 10 -54.0995 1.498 1.51823 58.96 11 -4.0460 (D11=可変) 12 -158.8832 2.114 1.62041 60.35 13 -7.8881 (D13=可変) 14 ∞ 3.050 1.51680 64.20 （保護ガラス） 15 ∞ 1.000 （変倍における可変間隔）ｆ 5.6500 11.0000 16.0500 D2 10.2765 4.3006 1.3500 D7 1.0000 1.2945 1.9619 D11 2.3615 7.0096 7.8695 D13 0.5000 1.2562 2.2356 （撮影倍率−０．０１倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量）焦点距離ｆ 5.6500 11.0000 16.0500 Ｄ0 560.5619 1098.2280 1606.4108 移動量 0.0084 0.0117 0.0177 ただし、移動量の符号は物体側から像側への移動を正とする（条件対応値） β2T＝−０．６５６３ β2W＝−０．２６１７ｆ3N＝−２．２８４４ｆ３＝−６．１８０８ｆ２＝３．８８５７ｆ４＝１３．３０７２ β3T＝５．５０１３ β3W＝３．６４６９（１）（β2T／β2W）／（ｆｔ／ｆｗ）＝０．８８３（２）ｆ3N／ｆ３＝０．３７０（３）ｎp1−ｎp2 ＝０．２８８（４）ｆ２／ｆ４＝０．２９２（５）１／（β3T・β3W）＝０．０５０

【００４５】図３乃至図８は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎ
ｍ）に対する第１実施例の諸収差図である。図３は広角
端状態（最短焦点距離状態）における無限遠合焦状態で
の諸収差図であり、図４は中間焦点距離状態における無
限遠合焦状態での諸収差図であり、図５は望遠端状態
（最長焦点距離状態）における無限遠合焦状態での諸収
差図である。また、図６は広角端状態における撮影倍率
−０．０１倍での諸収差図であり、図７は中間焦点距離
状態における撮影倍率−０．０１倍での諸収差図であ
り、図８は望遠端状態における撮影倍率−０．０１倍で
の諸収差図である。

【００４６】各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、
ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画
角を、Ｈは各像高に対する物体高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、各撮影距離状態
および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】〔第２実施例〕図９は、本発明の第２実施
例にかかる変倍光学系の構成を示す図である。図９の変
倍光学系は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズＬ１からなる第１レンズ群Ｇ１と、両
凸レンズＬ21および物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズＬ22からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凹レンズＬ
31および物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ32
からなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズＬ４からなる第４レンズ群Ｇ４とから
構成されている。

【００４８】また、開口絞り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、広角端状態から望
遠端状態への変倍に際して第２レンズ群Ｇ２と一体的に
移動する。図９は、広角端状態における各レンズ群の位
置関係を示しており、望遠端状態への変倍時には図１に
矢印で示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。ま
た、第２実施例では、第１実施例と同様に、第３レンズ
群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、フォーカ
シング（合焦）を行っている。なお、第２実施例におい
ても、第４レンズ群Ｇ４と像面との間に白板ガラス（保
護ガラス）が挿入されており、この白板ガラスは変倍中
固定である。

【００４９】次の表（２）に、本発明の第２実施例の諸
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、Ｙ０は最大像高
を、Ｄ0 は物体と最も物体側の面との光軸に沿った距離
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。なお、表（２）のレンズ諸元
において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表して
いる。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞となっ
ているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面は存在しな
い。

【００５０】

【表２】ｆ＝ 5.65 〜11.00 〜 16.05 ＦNO＝ 4.04 〜 5.65 〜 6.60 ２ω＝57.82 〜31.28 〜 21.92° Ｙ０＝ 3.00 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 75.9886 0.800 1.71300 53.93 2 5.7141 (D2= 可変) 3 14.8119 1.200 1.62280 56.93 4 -8.1694 0.100 5 3.2454 1.200 1.51823 58.96 6 12.6058 0.300 7 ∞ (D7= 可変) （開口絞りＳ） 8 -8.4919 0.800 1.79504 28.56 9 2.9679 1.600 10 -173.2507 1.400 1.48749 70.45 11 -4.3661 (D11=可変) 12 -211.7320 1.700 1.62041 60.35 13 -7.8881 (D13=可変) 14 ∞ 3.050 1.51680 64.20 （保護ガラス） 15 ∞ 1.000 （変倍における可変間隔）ｆ 6.1500 12.0000 17.5000 D2 9.9330 4.4441 1.3500 D7 1.0000 1.3281 2.0390 D11 3.4040 8.5778 9.5658 D13 0.5131 0.5000 1.8955 （撮影倍率−０．０１倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量）焦点距離ｆ 6.1500 12.0000 17.5000 Ｄ0 610.5627 1198.2178 1751.5828 移動量 0.0107 0.0132 0.0197 ただし、移動量の符号は物体側から像側への移動を正とする（条件対応値） β2T＝−０．６６０１ β2W＝−０．２８１０ｆ3N＝−２．６８３２ｆ３＝−６．４６１９ｆ２＝４．１９８９ｆ４＝１３．１２８８ β3T＝４．８３８０ β3W＝３．４２１８（１）（β2T／β2W）／（ｆｔ／ｆｗ）＝０．８２６（２）ｆ3N／ｆ３＝０．４１５（３）ｎp1−ｎp2 ＝０．１０５（４）ｆ２／ｆ４＝０．３２０（５）１／（β3T・β3W）＝０．０６０

【００５１】図１０乃至図１５は、ｄ線（λ＝５８７．
６ｎｍ）に対する第２実施例の諸収差図である。図１０
は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であ
り、図１１は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態
での諸収差図であり、図１２は望遠端状態における無限
遠合焦状態での諸収差図である。また、図１３は広角端
状態における撮影倍率−０．０１倍での諸収差図であ
り、図１４は中間焦点距離状態における撮影倍率−０．
０１倍での諸収差図であり、図１５は望遠端状態におけ
る撮影倍率−０．０１倍での諸収差図である。

【００５２】各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、
ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画
角を、Ｈは各像高に対する物体高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、各撮影距離状態
および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。

【００５３】〔第３実施例〕図１６は、本発明の第３実
施例にかかる変倍光学系の構成を示す図である。図１６
の変倍光学系は、物体側から順に、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ１からなる第１レンズ群Ｇ１
と、両凸レンズＬ21および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ22からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凹レ
ンズＬ31および両凸レンズＬ32からなる第３レンズ群Ｇ
３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４か
らなる第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。

【００５４】また、開口絞り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、広角端状態から望
遠端状態への変倍に際して第２レンズ群Ｇ２と一体的に
移動する。図１６は、広角端状態における各レンズ群の
位置関係を示しており、望遠端状態への変倍時には図１
に矢印で示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。ま
た、第３実施例では、第１実施例と同様に、第３レンズ
群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、フォーカ
シング（合焦）を行っている。なお、第３実施例におい
ても、第４レンズ群Ｇ４と像面との間に白板ガラス（保
護ガラス）が挿入されており、この白板ガラスは変倍中
固定である。

【００５５】次の表（３）に、本発明の第３実施例の諸
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、Ｙ０は最大像高
を、Ｄ0 は物体と最も物体側の面との光軸に沿った距離
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ｅ線（λ＝５４６．１ｎｍ）
に対する値を示している。なお、表（３）のレンズ諸元
において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表して
いる。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞となっ
ているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面は存在しな
い。

【００５６】

【表３】ｆ＝ 6.67 〜13.00 〜 18.95 ＦNO＝ 4.12 〜 5.70 〜 7.05 ２ω＝50.14 〜26.76 〜 18.72° Ｙ０＝ 3.00 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 218.5428 0.800 1.77621 49.61 2 6.3192 (D2= 可変) 3 9.3877 1.100 1.83962 42.97 4 -18.8141 0.100 5 3.8661 1.300 1.48914 70.45 6 23.8602 0.300 7 ∞ (D7= 可変) （開口絞りＳ） 8 -11.6608 0.800 1.85504 23.83 9 3.0676 1.500 10 69.9035 1.300 1.52033 58.96 11 -5.9270 (D11=可変) 12 -75.2361 2.200 1.77621 49.61 13 -8.4665 (D13=可変) 14 ∞ 3.050 1.51872 64.20 （保護ガラス） 15 ∞ 1.000 （変倍における可変間隔）ｆ 6.6723 12.9992 18.9499 D2 9.5600 3.5244 1.3500 D7 1.0000 1.5257 2.3298 D11 3.4900 7.0904 8.6233 D13 0.4847 2.4085 2.2340 （撮影倍率−０．０１倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量）焦点距離ｆ 6.6723 12.9992 18.9499 Ｄ0 610.5627 1198.2178 1751.5828 移動量 0.0107 0.0132 0.0197 ただし、移動量の符号は物体側から像側への移動を正とする（条件対応値） β2T＝−０．７２８３ β2W＝−０．３０２７ｆ3N＝−２．７７１１ｆ３＝−５．４０９４ｆ２＝４．２５３５ｆ４＝１２．１１６１ β3T＝８．６２３３ β3W＝３．６２２８（１）（β2T／β2W）／（ｆｔ／ｆｗ）＝０．８４７（２）ｆ3N／ｆ３＝０．５１２（３）ｎp1−ｎp2 ＝０．３５０（４）ｆ２／ｆ４＝０．３５１（５）１／（β3T・β3W）＝０．０３２

【００５７】図１７乃至図２２は、ｅ線（λ＝５４６．
１ｎｍ）に対する第３実施例の諸収差図である。図１７
は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であ
り、図１８は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態
での諸収差図であり、図１９は望遠端状態における無限
遠合焦状態での諸収差図である。また、図２０は広角端
状態における撮影倍率−０．０１倍での諸収差図であ
り、図２１は中間焦点距離状態における撮影倍率−０．
０１倍での諸収差図であり、図２２は望遠端状態におけ
る撮影倍率−０．０１倍での諸収差図である。

【００５８】各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、
ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画
角を、Ｈは各像高に対する物体高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、各撮影距離状態
および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。

【００５９】〔第４実施例〕図２３は、本発明の第４実
施例にかかる変倍光学系の構成を示す図である。図２３
の変倍光学系は、物体側から順に、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ１からなる第１レンズ群Ｇ１
と、両凸レンズＬ21および物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ22からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凹レ
ンズＬ31および両凸レンズＬ32からなる第３レンズ群Ｇ
３と、両凸レンズＬ４からなる第４レンズ群Ｇ４とから
構成されている。

【００６０】また、開口絞り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、広角端状態から望
遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に
移動する。図２３は、広角端状態における各レンズ群の
位置関係を示しており、望遠端状態への変倍時には図１
に矢印で示すズーム軌道に沿って光軸上を移動する。ま
た、第４実施例では、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って
移動させることにより、フォーカシング（合焦）を行っ
ている。なお、第４実施例では、第４レンズ群Ｇ４と像
面との間にローパスフィルターおよび保護ガラスが挿入
されており、ローパスフィルターおよび保護ガラスは変
倍中固定である。

【００６１】次の表（４）に、本発明の第４実施例の諸
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、Ｙ０は最大像高
を、Ｄ0 は物体と最も物体側の面との光軸に沿った距離
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ｅ線（λ＝５４６．１ｎｍ）
に対する値を示している。なお、表（４）のレンズ諸元
において、曲率半径が∞（無限大）の面は平面を表して
いる。また、開口絞りＳを表す面の曲率半径が∞となっ
ているが、開口絞りＳを表す面にはレンズ面は存在しな
い。

【００６２】

【表４】ｆ＝ 6.15 〜12.00 〜 17.50 ＦNO＝ 4.12 〜 5.59 〜 6.12 ２ω＝53.72 〜28.68 〜 19.93° Ｙ０＝ 3.00 面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数 1 98.1077 0.800 1.77621 49.61 2 7.4737 (D2= 可変) 3 11.2405 1.100 1.83962 42.97 4 -16.2504 0.100 5 3.8018 1.300 1.48914 70.45 6 11.4220 (D6= 可変) 7 ∞ 1.000 （開口絞りＳ） 8 -40.5951 0.800 1.85504 23.83 9 3.1598 2.650 10 19.5338 1.300 1.59142 61.24 11 -11.4717 (D11=可変) 12 79.5441 1.800 1.77621 49.61 13 -8.4665 0.500 14 ∞ 3.050 1.46007 67.72 （ローパスフィルター） 15 ∞ 0.350 16 ∞ 0.800 1.51872 64.20 （保護ガラス） 17 ∞ 0.950 （変倍における可変間隔）ｆ 6.1500 12.0000 17.5000 D2 9.6920 3.9233 1.2717 D6 1.0000 1.5257 2.3298 D11 0.4080 5.8095 7.7859 （撮影距離０．８ｍの時の第４レンズ群Ｇ４のフォーカシング移動量）焦点距離ｆ 6.1500 12.0000 17.5000 Ｄ0 773.0999 773.0999 773.0999 移動量 0.0790 0.2920 0.5939 ただし、移動量の符号は像側から物体側への移動を正とする（条件対応値） β2T＝−０．６３９９ β2W＝−０．２９７１ｆ3N＝−３．４０００ｆ３＝−７．２６４４ｆ２＝４．６６９３ｆ４＝１２．１１２４ β3T＝４．１７８８ β3W＝３．１６３０（１）（β2T／β2W）／（ｆｔ／ｆｗ）＝０．７５７（２）ｆ3N／ｆ３＝０．４６８（３）ｎp1−ｎp2 ＝０．３５０（４）ｆ２／ｆ４＝０．３８５（５）１／（β3T・β3W）＝０．０７６

【００６３】図２４乃至図２９は、ｅ線（λ＝５４６．
１ｎｍ）に対する第４実施例の諸収差図である。図２４
は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であ
り、図２５は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態
での諸収差図であり、図２６は望遠端状態における無限
遠合焦状態での諸収差図である。また、図２７は広角端
状態における撮影距離０．８ｍでの諸収差図であり、図
２８は中間焦点距離状態における撮影距離０．８ｍでの
諸収差図であり、図２９は望遠端状態における撮影距離
０．８ｍでの諸収差図である。

【００６４】各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、
ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画
角を、Ｈは各像高に対する物体高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、各撮影距離状態
および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。

【００６５】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、小型で
且つ射出瞳位置が像面から離れた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
配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（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構成
を示す図である。

【図３】第１実施例の広角端状態における無限遠合焦状
態での諸収差図である。

【図４】第１実施例の中間焦点距離状態における無限遠
合焦状態での諸収差図である。

【図５】第１実施例の望遠端状態における無限遠合焦状
態での諸収差図である。

【図６】第１実施例の広角端状態における撮影倍率−
０．０１倍での諸収差図である。

【図７】第１実施例の中間焦点距離状態における撮影倍
率−０．０１倍での諸収差図である。

【図８】第１実施例の望遠端状態における撮影倍率−
０．０１倍での諸収差図である。

【図９】本発明の第２実施例にかかる変倍光学系の構成
を示す図である。

【図１０】第２実施例の広角端状態における無限遠合焦
状態での諸収差図である。

【図１１】第２実施例の中間焦点距離状態における無限
遠合焦状態での諸収差図である。

【図１２】第２実施例の望遠端状態における無限遠合焦
状態での諸収差図である。

【図１３】第２実施例の広角端状態における撮影倍率−
０．０１倍での諸収差図である。

【図１４】第２実施例の中間焦点距離状態における撮影
倍率−０．０１倍での諸収差図である。

【図１５】第２実施例の望遠端状態における撮影倍率−
０．０１倍での諸収差図である。

【図１６】本発明の第３実施例にかかる変倍光学系の構
成を示す図である。

【図１７】第３実施例の広角端状態における無限遠合焦
状態での諸収差図である。

【図１８】第３実施例の中間焦点距離状態における無限
遠合焦状態での諸収差図である。

【図１９】第３実施例の望遠端状態における無限遠合焦
状態での諸収差図である。

【図２０】第３実施例の広角端状態における撮影倍率−
０．０１倍での諸収差図である。

【図２１】第３実施例の中間焦点距離状態における撮影
倍率−０．０１倍での諸収差図である。

【図２２】第３実施例の望遠端状態における撮影倍率−
０．０１倍での諸収差図である。

【図２３】本発明の第４実施例にかかる変倍光学系の構
成を示す図である。

【図２４】第４実施例の広角端状態における無限遠合焦
状態での諸収差図である。

【図２５】第４実施例の中間焦点距離状態における無限
遠合焦状態での諸収差図である。

【図２６】第４実施例の望遠端状態における無限遠合焦
状態での諸収差図である。

【図２７】第４実施例の広角端状態における撮影距離
０．８ｍでの諸収差図である。

【図２８】第４実施例の中間焦点距離状態における撮影
距離０．８ｍでの諸収差図である。

【図２９】第４実施例の望遠端状態における撮影距離
０．８ｍでの諸収差図である。

【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Ｌｉ各レンズ成分Ｓ開口絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
２と、負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とを備え、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態へ焦点距離が変
化する際に、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群
Ｇ２との空気間隔は減少し、前記第２レンズ群Ｇ２と前
記第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は増大し、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
するように、前記第１レンズ群Ｇ１は光軸に沿って固定
で、前記第２レンズ群Ｇ２および前記第３レンズ群Ｇ３
は光軸に沿って物体側へ移動し、最短焦点距離状態における前記第２レンズ群Ｇ２の横倍
率をβ2Wとし、最長焦点距離状態における前記第２レン
ズ群Ｇ２の横倍率をβ2Tとし、最短焦点距離状態におけ
るレンズ系全体の焦点距離をｆｗとし、最長焦点距離状
態におけるレンズ系全体の焦点距離をｆｔとしたとき、０．６＜（β2T／β2W）／（ｆｔ／ｆｗ）＜０．９５の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
【請求項２】前記第３レンズ群Ｇ３は、物体側に配置
された負屈折力の負部分群Ｇ3Nと、像側に配置された正
屈折力の正部分群Ｇ3Pとを有し、前記負部分群Ｇ3Nの焦点距離をｆ3Nとし、前記第３レン
ズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３としたとき、０．３＜ｆ3N／ｆ３＜０．６の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の変
倍光学系。
【請求項３】前記第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも２
枚の正レンズを有し、前記第２レンズ群Ｇ２中の正レンズのうち物体側に配置
された正レンズＬp1の基準線に対する屈折率をｎp1と
し、前記第２レンズ群Ｇ２中の正レンズのうち像側に配
置された正レンズＬp2の基準線に対する屈折率をｎp2と
したとき、０＜ｎp1−ｎp2 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
記載の変倍光学系。
【請求項４】前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２
とし、前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４としたと
き、０．２＜ｆ２／ｆ４＜０．５の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載の変倍光学系。
【請求項５】被写体の位置が無限遠から近距離へ変化
する際に、前記第３レンズ群Ｇ３または前記第４レンズ
群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより前記被写体
に対する合焦を行い、最短焦点距離状態における前記第３レンズ群Ｇ３の横倍
率をβ3Wとし、最長焦点距離状態における前記第３レン
ズ群Ｇ３の横倍率をβ3Tとしたとき、１／（β3T・β3W）＜０．２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項に記載の変倍光学系。