JP3077200B2

JP3077200B2 - 大口径比ズームレンズ

Info

Publication number: JP3077200B2
Application number: JP02400203A
Authority: JP
Inventors: 治夫佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-12-03
Filing date: 1990-12-03
Publication date: 2000-08-14
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JPH04208911A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は最大画角が60°を越える
広画角を含む、所謂広角から準望遠までの比較的広い変
倍領域を有し、かつＦ2.8 程度の口径を有するズームレ
ンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ズーム変倍比が３倍程度で広角側
に変倍域の一端を有するレンズでＦナンバーがＦ3.5 よ
り暗いレンズは種々提案されている。例えば、特開昭57
−168209号公報、特開昭59−57214 号公報等が知られて
いる。又、この種のズームレンズにおいて、大口径化を
実現したものとして、特公昭46−43019 号公報が知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭57−168209
号公報及び特開昭59−57214 号公報で提案されているズ
ームレンズは、いずれも正負正正の４群構成のズームレ
ンズであり、基本的には、特徴のある屈折力配置等によ
り、コンパクト化と低コスト化が達成されている。しか
しながら、開放Ｆナンバーは比較的暗く、そのまま大口
径化を図ると、収差補正上の自由度が不足するばかり
か、各レンズが相互に機械的干渉してしまう。

【０００４】また、特公昭46−43019 号公報で提案され
ているズームレンズは、この種のズームレンズでは唯
一、開放ＦナンバーがＦ2.8 と大口径比を有している。
しかしながら、収差補正が不十分で特にコマ収差の補正
及び変倍による収差変動が大きく、結像性能の点では不
十分であった。本発明は、上記の問題点を解決し、広角
を含みズーム変倍比が３倍程度でＦナンバーがＦ2.8 程
度の高性能な大口径ズームレンズを提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、例えば図１に示す如く、物体側から順
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Ｇ
４とを有し、前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順
に、負の屈折力を持つ第１レンズ成分Ｇ21と、正の屈折
力を持つ第２レンズ成分Ｇ22と、負の屈折力を持つ第３
レンズ成分Ｇ23と、正の屈折力を持つ第４レンズ成分Ｇ
24とを有し、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、前記第３レンズ群Ｇ３及び前記第４
レンズ群Ｇ４はそれぞれ物体側へ移動し、以下の条件を
満足するようにしたものである。（１） −３mm≦ｆ_G2・ｈ_G2R／ｆ_T≦−１．７６mm 但し、ｆ_G2：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離（単位mm）、ｆ_T ：望遠端における全系の焦点距離（単位mm）、ｈ_G2R:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第２
レンズ群Ｇ２の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、そして、上記の基本構成に基づいて、以下の条件を満足
することが好ましい。（２）４．９mm≦ｆ_G3・ｈ_G2F／ｆ_T≦１１mm （３）１０．４mm≦ｆ_G4・ｈ_G4F／ｆ_T≦１６．５mm （４）２≦ｆ_G1／ｆ_W≦３但し、ｆ_G3：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離（単位mm）、ｆ_G4：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離（単位mm）、ｈ_G3F:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第３
レンズ群Ｇ３の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、ｈ_G4F:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第４
レンズ群Ｇ４の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、ｆ_G1：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（単位mm）、ｆ_W ：広角端における全系の焦点距離（単位mm）、である。

【０００６】

【作用】一般に正・負・正・正の４群構成を有するズー
ムレンズにおいて、特にズーム変倍比が３倍程度の標準
ズームレンズでは、開放ＦナンバーはＦ3.5 〜Ｆ5.6 ク
ラスのズームレンズが主流であり、本発明の如き開放Ｆ
ナンバーが変倍域全域Ｆ2.8 程度のレンズは、殆ど提案
されていない。

【０００７】一般に、この種のタイプのズームレンズの
第２レンズ群Ｇ２は、主に広角端での軸外収差の補正に
対して大きな役割を果たしていた。しかし、このズーム
レンズをそのまま大口径比化にするには、第２レンズ群
Ｇ２において、広角側での軸外収差ばかりか、望遠側で
の軸上収差に対する負担が大きくなる。特に、望遠側で
の球面収差及び下方コマ収差の補正は更に困難になり、
第２レンズ群の負担は増大する。したがって、第２レン
ズ群Ｇ２の収差補正上の自由度の中で、球面収差及び下
方コマ収差に対する寄与率を増せば、広角側での歪曲収
差、像面弯曲及び非点収差等の収差の補正が不十分にな
る。

【０００８】そこで、本発明は、この様な収差補正上の
問題を克服するために、最適な第２レンズ群の構成と、
これの最適な屈折力配置を見出した。すなわち、本発明
では、最適な屈折力配置のもとで、第２レンズ群Ｇ２
は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ成分
Ｇ21と、正の屈折力を持つ第２レンズ成分Ｇ22と、負の
屈折力を持つ第３レンズ成分Ｇ23と、正の屈折力を持つ
第４レンズ成分Ｇ24とを有する構成とした。

【０００９】これにより、まず広角端での球面収差を最
も像側に位置する正の第４レンズ成分Ｇ24で良好に補正
し、下方コマ収差及び歪曲収差は、第２レンズ群Ｇ２内
部の正の第２レンズ成分Ｇ22で大きく軸外光線をはね上
げることにより良好に補正している。また、望遠側での
球面収差の負担を、最も像側に位置する正の第４レンズ
成分Ｇ24と、第２レンズ群Ｇ２内部の正の第２レンズ成
分Ｇ22及び負の第３レンズＧ23と、さらに第２レンズ成
分Ｇ22と負の第３レンズ成分Ｇ23との間に形成される空
気レンズによってバランス良く分担さて、望遠側での球
面収差を良好に補正している。

【００１０】従って、本発明による第２レンズ群Ｇ２の
適切な屈折力配置と、特徴的な構成によって、大口径比
化を図っても、広角端での非点収差、像面弯曲、下方コ
マ収差、歪曲等の軸外収差をバランス良く補正し、望遠
端での球面収差と下方コマ収差を良好に補正することが
可能となった。以上の如く、本発明による大口径比ズー
ムレンズは、第２レンズ群Ｇ２の構成に特徴を有してお
り、この第２レンズ群Ｇ２を構成している負・正・負・
正の各レンズ成分が収差補正上重要な役割をしている。
このため、第２レンズ群Ｇ２の屈折力配分が極めて重要
となる。

【００１１】そこで、条件式（１）は、開放Ｆナンバー
の明るいレンズ系における第２レンズ群Ｇ２の全系に対
する最適な屈折力の関係を規定した条件である。条件式
（１）の下限を越えると、ある一定の口径比を有するレ
ンズにおいて第２レンズ群Ｇ２の負の焦点距離が全系の
焦点距離に比べ著しく大きくなる。このため、変倍によ
る第２レンズ群Ｇ２の移動量が著しく大きくなり、所望
の変倍比を得るには、レンズ群間の機械的な干渉を招
き、また第２レンズ群の厚肉化を招くので、結果的に全
系の大型化を招くことになる。反対に条件式（１）の上
限を越えると、ある一定の口径比を有するレンズ系にお
いて、第２レンズ群の負の焦点距離が全系の焦点距離に
対して、著しく小さくなる。このため、特に、開放Ｆナ
ンバーの明るいレンズの場合、収差補正上の自由度の不
足によって、望遠側の球面収差が十分補正できなくな
り、変倍による収差移動も大きくなる。そこで、この球
面収差を良好に補正しようとすると、その他の収差補正
上の自由度が不足するため、結果的に下方コマ収差や非
点収差及び像面弯曲の補正が困難になる。また、第２レ
ンズ群Ｇ２の負の屈折力が強くなるため、ペッツバール
和の値が負の方向に移動し、これにより、非点収差及び
像面弯曲が悪化する。その結果、各レンズ群のレンズ枚
数増加、複雑化を招きレンズ系の大型化が避けられな
い。

【００１２】また、レンズ系全体として少ないレンズ枚
数で固定しながら優れた結像性能を得るには、第２レン
ズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４での
最適な屈折率配置をすることが望ましい。このとき、以
下の条件を満足することがより好ましい。（２）４．９mm≦ｆ_G3・ｈ_G2F／ｆ_T≦１１mm （３）１０．４mm≦ｆ_G4・ｈ_G4F／ｆ_T≦１６．５mm （４）２≦ｆ_G1／ｆ_W≦３但し、ｆ_G3：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離（単位mm）、ｆ_G4：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離（単位mm）、ｈ_G3F:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第３
レンズ群Ｇ３の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、ｈ_G4F:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第４
レンズ群Ｇ４の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、ｆ_G1：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（単位mm）、ｆ_W ：広角端における全系の焦点距離（単位mm）、である。

【００１３】以下において条件式（２）〜（３）につい
て説明する。条件式（２）も上記条件式（１）と同様に
開放Ｆナンバーの明るいレンズ系における第３レンズ群
の全系に対する適切な屈折力の関係を規定する条件式で
ある。条件式（２）の下限を越えると、第３レンズ群Ｇ
３の屈折力が著しく強くなり、特に望遠側の球面収差の
補正が困難となる。また、変倍による球面収差の変動を
補正するのが困難となる。そこで、これらの収差を良好
に補正しようとすれば、他の収差の補正に対して悪影響
を及ぼすばかりか、第３レンズ群Ｇ３の複雑化及び厚肉
化を招くため好ましくない。反対に条件式（２）の上限
を著しく上まわる場合他のレンズ群に比して著しく第３
レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなるため、第３レンズ群Ｇ
３が大型化し、また変倍による第３レンズ群Ｇ３の移動
量が大きくなるため、全系の大型化を招き好ましくな
い。

【００１４】条件式（３）も上記条件式（１）及び
（２）と同様に、開放Ｆナンバーの明るいレンズ系にお
ける第４レンズ群の全系に対する適切な屈折力の関係を
規定する条件式である。条件（３）の下限を越えると、
第４レンズ群Ｇ４の屈折力が全系に比して著しく強くな
り、各収差を補正する自由度が著しく低下する。特に、
広角側の上方コマ収差の補正が困難になり、上方コマ収
差の変倍による収差変動も甚大となる。また、望遠側の
球面収差の補正も困難となり、変倍による収差変動も甚
大となる。反対に条件式（３）の上限を越えると、第４
レンズ群Ｇ４の屈折力が他の群と比して著しく弱くなる
ため、第４レンズ群Ｇ４の大型化を招き、更には、変倍
のための第４レンズ群Ｇ４の移動量が大きくなる。その
結果、全系の大型化を招くので好ましくない。

【００１５】条件式（４）は、全系の焦点距離に対する
第１レンズ群Ｇ１の最適な焦点距離を規定するものであ
る。条件式（４）の下限を越えると、第１レンズ群Ｇ１
の屈折力が他のレンズ群に対して強くなるため、各収差
の補正上の自由度が著しく低下し、特に望遠側の球面収
差の補正と変倍による球面収差の変動との補正が困難と
なる。また、変倍による下方コマ収差の変動の補正が困
難となる。反対に条件式（４）の上限を越えると、第１
レンズ群に入射する主光線が各レンズの光軸からより離
れた位置を通過するため、第１レンズの有効径が大きく
なるのみならずフィルターサイズも著しく大きくなる。
その結果、レンズ径を構成する各レンズの径の大型化を
招き好ましくない。

【００１６】なお、本発明では、第２レンズ群Ｇ２の構
成を物体側から順に負・正・負・正の４つのレンズ成分
を有しているが、各レンズ成分の中で最も像側に位置す
る正レンズ成分Ｇ24は、球面収差及び色収差の補正と、
ペッツバール和の適切な設定のために接合又は分離され
た正・負の２枚以上のレンズによって構成することが望
ましい。

【００１７】また、レンズ構成枚数を極力少なくしてコ
ストの低減とレンズ系のコンパクトとを図りながら、よ
り十分なる収差補正を果たすには、少なくとも１つのレ
ンズ面に非球面を設けることが望ましく、特に第２レン
ズ群Ｇ２のレンズに非球面を設けるのがより好ましい。
これにより、変倍に際する第２レンズ群Ｇ２の移動に伴
って発生する下方コマ収差の変動及び像面弯曲の変動を
減少させることができる。また、広角端の下方コマ収差
や負の歪曲収差を効果的に補正する作用を持たせること
ができる。その結果、第２レンズ群Ｇ２の薄肉化が達成
できるので、大口径ズームレンズのコンパクトが図れ
る。この時の非球面は、以下の条件を満足することがよ
り好ましい。（５） 0.0005≦｜AS−Ｓ｜／ｆ_W ≦0.05 但し、 AS−Ｓ：有効径の最周縁における前記非球面と所定の頂
点曲率半径を有する基準球面との光軸方向における差。である。

【００１８】条件式（５）は有効径の最周縁における非
球面から基準球面までの光軸方向に沿った適切な変位量
を規定するものである。条件式（５）の下限を越える
と、負の歪曲収差や下方コマ収差に対する補正効果が極
端に減少し、非球面の効果が無くなる。反応に条件式
（５）の上限を越えると、高次の収差の発生により画角
の変動によるコマ収差の変動が極端に大きくなり、また
非球面の製造が困難となる。

【００１９】また、前述した如く、大口径比化すること
により第２レンズ群での担う収差補正の効果を十分に得
るには、以下の条件を満足することがより望ましい。（６）０＜ｎ_G23−ｎ_G22 ＜0.4 ｎ_G23 ：第２レンズ群中の負の屈折力を持つ第３レンズ
成分Ｇ23のｄ線(587.6nm) に対する屈折率、ｎ_G22 ：第２レンズ群中の正の屈折力を持つ第２レンズ
成分Ｇ22のｄ線(587.6nm) に対する屈折率、条件式（６）の下限を越えると、ペッツバール和の値が
著しく負の方向へ移動し、非点収差、像面弯曲の補正が
困難となる。反対に条件式（６）の上限を越えると、第
２レンズ群中の正の第２レンズ成分Ｇ22の曲率半径が著
しく小さくなり、高次の収差の発生によって、特に下方
コマ収差の画角による変動が甚大となりので好ましくな
い。

【００２０】尚、軸外光束がレンズの有効径の高い位置
を通過するようなレンズ面に、即ち第４レンズ群の比較
的像側のレンズにもう一面非球面を設けることが望まし
い。これによって、主に上方コマ収差や像面弯曲を効果
的に補正でき、より高性能な大口径比ズームレンズが実
現できる。このとき、第４レンズ群Ｇ４中に設けるべき
非球面は上述の条件式（５）を満足することがより好ま
しい。

【００２１】また、合焦（フォーカシング）については
第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４をそれぞれある一
定の比によって物体方向に移動させる、所謂リアフォー
カス方式や、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３をそ
れぞれある一定の比によって物体方向に移動させるイン
ナーフォーカス方式により、無限遠から至近距離まで優
れた結像性能を有する高性能なズームレンズを達成する
ことができる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明による各実施例について説明す
る。本発明による各実施例とも、焦点距離ｆが３６〜１
０２まで可変で、Ｆナンバーが２．９にも達する広い画
角を含む高倍率ズームレンズである。各実施例とも、基
本的には図１に示す如く、物体側から順に、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とを有してい
る。そして、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との空気間隔が増加
し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔
が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空
気間隔が減少するように各レンズ群の空気間隔を変化さ
せている。

【００２３】すなわち、実施例１，２，４では、図１に
示す如く、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レ
ンズ群Ｇ１が物体側に直線状（線型状）に、第２レンズ
群Ｇ２が像側に非直線状（非線型状）に、第３レンズ群
Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が物体側に非直線状（非線型
状）に移動する。また、実施例３では、図１３に示す如
く、広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群
Ｇ２が固定された状態で、第１レンズ群Ｇ１が物体側に
直線状（線型状）に、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ
群Ｇ４が物体側に非直線状（非線型状）に移動する。

【００２４】次に、各実施例毎に説明する。実施例１の
ズームレンズでは、図１から分かる如く、正の第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
と，これに接合されて物体側により強い曲率の面を向け
た正レンズＧ11と、物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズＧ12とから成り、負の第２レンズ群Ｇ２は、像側
により強い曲率の凹面を向けた負レンズ（第１レンズ成
分）Ｇ21と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
（第２レンズ成分）Ｇ22と、物体側により強い曲率の面
を向けた負レンズ（第３レンズ成分）Ｇ23と、両凸形状
の正レンズと，これに分離されて像側に凸面を向けた負
メニスカスレンズとから成る正レンズ成分（第４レンズ
成分）Ｇ24とで構成されている。そして、正の第３レン
ズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＧ31と、同じく両凸形
状の正レンズと，これに接合されて像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズとからなる接合正レンズＧ32とから
成り、正の第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＧ
41と、同じく両凸形状の正レンズＧ42と、両凹形状の負
レンズＧ43とで構成されている。

【００２５】本実施例での非球面は、第２レンズ群Ｇ２
の最も物体側に位置する負レンズＧ21の物体面に設けら
れており、また第４レンズ群Ｇ４の最も像側に位置する
負レンズＧ43の物体側面に設けられている。なお、開口
絞りＳは、不図示であるが、第３レンズ群Ｇ３の物体側
に配置されている。実施例２のズームレンズは、図５に
示す如く、第１レンズ群及び第３レンズ群に関しては実
施例１のズームレンズと同様な構成を有しているが、第
２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４との構成が異なる。
すなわち、第２レンズ群Ｇ２では、この第２レンズ群Ｇ
２中の物体側から２番目の正レンズ（第２レンズ成分）
Ｇ22が物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成
され、第２レンズ群中の最も像側に位置する正レンズ成
分（第４レンズ成分）Ｇ24が両凸形状の正レンズと負レ
ンズとの接合より構成されている。また、第４レンズ群
Ｇ４では、両凸形状の正レンズＧ41と、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズＧ42と、両凹形状の負レンズ
Ｇ43と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ44と
の４枚より構成されている。

【００２６】本実施例での非球面は、第２レンズ群Ｇ２
の物体側から２番目の正メニスカスレンズ（第２レンズ
成分）Ｇ22の像側面に設けられており、また第４レンズ
群Ｇ４の最も像側に位置する正メニスカスレンズＧ44の
物体側面に設けられている。なお、開口絞りＳは、不図
示であるが、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されてい
る。

【００２７】実施例３及び実施例４のズームレンズで
は、図１０と図１４とに示す如く、基本的には実施例１
のズームレンズと同様な構成を有していが、両実施例と
も、第２レンズ群中の最も像側に位置する正レンズ成分
（第４レンズ成分）Ｇ24が両凸形状の正レンズと負レン
ズとの接合より構成されており、第２レンズ群内部の負
レンズ（第３レンズ成分）Ｇ23が像側に凸面を向けたメ
ニスカスレンズとなっている。

【００２８】実施例３，４での非球面は、第２レンズ群
Ｇ２の最も物体側に位置する負レンズＧ21の物体面に設
けられており、また第４レンズ群Ｇ４の最も像側に位置
する負レンズＧ43の物体側面に設けられている。なお、
開口絞りＳは、不図示であるが、第３レンズ群Ｇ３の物
体側に配置されている。さて、以下においてそれぞれ順
に本発明における各実施例の諸元の値及び条件対応数値
を掲げる。

【００２９】但し、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、ｄはレンズ面間隔、νは
アッベ数（νd)、ｎはｄ線（λ＝587.6nm ）における屈
折率、ｆは全系の焦点距離、FNはＦナンバー、φは非球
面レンズの有効径を表している。また、諸元の値に示す
非球面は、光軸から垂直方向の高さｙにおける各非球面
の頂点の接平面からの光軸方向に沿った距離をＸ（ｈ）
とし、基準の近軸曲率半径をｒ、円錐係数をｋ、ｎ次の
非球面係数をＣ_n とするとき、Ｘ（ｈ）＝（ｈ² ／ｒ）／〔１＋（１−Kh² ／ｒ² ）^1/2 〕＋Ｃ2 ｈ² ＋Ｃ4 ｈ⁴ ＋Ｃ6 ｈ⁶ ＋Ｃ8 ｈ⁸ ＋Ｃ10ｈ¹⁰ で表現している。また、円錐係数ｋ及びｎ次の非球面係
数をＣ_n 中の左端のＥ^-nは10^-nを示している。

【００３０】

【実施例１】ｆ＝３６〜１０２ｍｍＦ_NO＝２．９（一定）２ω＝６３．４８〜２３．２４° r d ν n 1 78.455 2.50 23.0 1.86074 2 50.684 10.40 64.1 1.51680 3 274.933 .10 4 48.154 8.60 60.1 1.62041 5 236.584 （可変） 6 -373.729 2.00 55.6 1.69680 7 18.407 6.50 8 -60.903 3.00 32.2 1.67270 9 -32.675 2.30 10 -22.150 1.50 45.4 1.79668 11 218.114 .10 12 63.247 6.00 27.8 1.69911 13 -23.317 1.00 14 -22.268 1.50 43.3 1.84042 15 -62.995 （可変） 16 83.773 4.50 64.1 1.51680 17 -78.375 .20 18 40.598 11.00 58.9 1.51823 19 -29.038 2.00 23.0 1.86074 20 -106.992 （可変） 21 65.783 5.00 40.9 1.79631 22 -79.123 .10 23 65.913 4.00 58.9 1.51823 24 -71.555 3.50 25 -38.601 2.00 35.7 1.90265 26 90.587 （Ｂｆ）ｆ 35.9976 59.9994 102.0004 d 5 3.1834 14.9955 26.3132 d15 17.2968 9.2013 1.7712 d20 19.5385 17.1105 17.1911 Ｂf 39.4377 48.8877 55.2087 第６面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝-373.729 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 = 0.8906E-05，Ｃ6 =-0.8437E-08，Ｃ8 = 0.4965E-11 Ｃ10= 0.1173E-14 第２５面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝-38.601 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 =-0.4476E-05，Ｃ6 = 0.3836E-08，Ｃ8 =-0.8606E-11 Ｃ10= 0.4804E-13 ｆ_G2・ｈ_G2R／ｆ_T ＝-2.30 ｆ_G3・ｈ_G3F／ｆ_T ＝ 6.37 ｆ_G4・ｈ_G4F／ｆ_T ＝12.93 ｆ_G1／ｆ_W ＝ 2.22 ｜AS−Ｓ｜／ｆ_W ＝ 0.01780……第６面（φ＝35.0）ｎ_G23 −ｎ_G22 ＝ 0.124

【００３１】ｆ＝３６〜１０２ｍｍＦNO＝２．９（一定）２ω＝６３．２６〜２３．０２°

【実施例２】 r d ν n 1 155.449 2.50 23.0 1.86074 2 74.499 10.00 64.1 1.51680 3 -259.546 .10 4 46.543 8.50 60.7 1.56384 5 145.855 （可変） 6 325.539 2.00 55.6 1.69680 7 21.769 4.70 8 86.499 3.30 32.2 1.67270 9 159.011 1.80 10 -55.728 1.80 43.3 1.84042 11 42.756 1.00 12 34.832 8.00 25.5 1.73038 13 -17.010 1.80 35.7 1.90265 14 1289.022 （可変） 15 150.079 4.00 65.8 1.46450 16 -121.431 .20 17 45.180 12.00 58.9 1.51823 18 -26.375 2.00 23.0 1.86074 19 -62.148 （可変） 20 44.264 7.50 40.9 1.79631 21 -82.574 .10 22 35.948 3.80 60.7 1.56384 23 94.333 3.30 24 -53.118 2.00 33.9 1.80384 25 28.578 4.00 26 -202.206 4.50 58.9 1.51823 27 -42.134 （Ｂｆ）ｆ 35.9992 59.9998 101.9999 d 5 2.3114 17.3500 30.7561 d14 19.3842 12.8622 6.7919 d19 14.2317 8.3758 5.3811 Ｂf 42.9632 51.8707 57.8420 第９面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝159.011 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 =-0.4224E-05，Ｃ6 =-0.3200E-08，Ｃ8 =-0.7919E-10 Ｃ10=-0.1090E-14 第２６面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝-202.206 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 =-0.6862E-05，Ｃ6 = 0.1044E-07，Ｃ8 =-0.3762E-10 Ｃ10= 0.1420E-12 ｆ_G2・ｈ_G2R／ｆ_T ＝-2.03 ｆ_G3・ｈ_G3F／ｆ_T ＝ 8.44 ｆ_G4・ｈ_G4F／ｆ_T ＝12.44 ｆ_G1／ｆ_W ＝ 2.44 ｜AS−Ｓ｜／ｆ_W ＝ 0.00254……第９面（φ＝23.4）ｎ_G23 −ｎ_G22 ＝ 0.168

【００３２】ｆ＝３６〜１０２ｍｍＦNO＝２．９（一定）２ω＝６３．１２〜２３．２２°

【実施例３】 r d ν n 1 97.026 2.50 23.0 1.86074 2 56.167 8.00 64.1 1.51680 3 856.519 .10 4 47.298 6.80 60.6 1.60311 5 256.673 （可変） 6 -493.392 2.00 55.6 1.69680 7 19.765 6.50 8 -73.976 3.50 27.8 1.69911 9 -32.755 2.00 10 -22.259 1.80 45.4 1.79668 11 -117.348 .10 12 51.581 8.00 27.8 1.69911 13 -25.391 1.80 43.3 1.84042 14 270.537 （可変） 15 96.752 5.80 65.8 1.46450 16 -56.649 .20 17 35.498 12.00 58.9 1.51823 18 -31.779 2.00 23.0 1.86074 19 -205.042 （可変） 20 46.604 6.50 40.9 1.79631 21 -64.806 .10 22 54.365 3.80 58.9 1.51823 23 -458.484 2.60 24 -39.139 2.00 35.7 1.90265 25 60.351 （Ｂｆ）ｆ 36.0279 59.9999 102.0000 d 5 .9353 12.7490 24.5800 d14 17.6849 9.5974 2.3965 d19 21.8480 18.9487 17.9842 Ｂf 38.9564 49.9431 58.1086 第６面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝-493.392 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 = 0.8786E-05，Ｃ6 =-0.8848E-08，Ｃ8 = 0.1576E-10 Ｃ10=-0.5695E-14 第２４面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝-39.139 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 =-0.4387E-05，Ｃ6 = 0.1674E-07，Ｃ8 =-0.6617E-10 Ｃ10= 0.1724E-12 ｆ_G2・ｈ_G2R／ｆ_T ＝-2.58 ｆ_G3・ｈ_G3F／ｆ_T ＝ 6.80 ｆ_G4・ｈ_G4F／ｆ_T ＝13.96 ｆ_G1／ｆ_W ＝ 2.22 ｜AS−Ｓ｜／ｆ_W ＝ 0.01719……第６面（φ＝24.3）ｎ_G23 −ｎ_G22 ＝ 0.0976

【００３３】

【実施例４】ｆ＝３６〜１０２ｍｍＦ_NO＝２．９（一定）２ω＝６３．１６〜２３．１４° r d ν n 1 83.330 2.50 23.0 1.86074 2 52.865 9.50 64.1 1.51680 3 330.123 .10 4 48.840 8.30 60.1 1.62041 5 259.399 （可変） 6 -391.079 2.00 55.6 1.69680 7 19.684 7.50 8 -99.210 3.30 27.6 1.75520 9 -40.125 2.30 10 -23.108 1.80 45.4 1.79668 11 -180.652 .10 12 58.321 7.50 28.3 1.72825 13 -23.773 1.80 43.3 1.84042 14 546.477 （可変） 15 107.760 5.00 64.1 1.51680 16 -71.767 .20 17 37.536 11.50 58.9 1.51823 18 -28.551 2.00 23.0 1.86074 19 -109.923 （可変） 20 69.668 6.30 40.9 1.79631 21 -53.656 .10 22 57.527 3.50 58.9 1.51823 23 -216.487 2.80 24 -40.485 2.00 35.7 1.90265 25 80.698 （Ｂｆ）ｆ 36.0265 60.0000 101.9999 d 5 1.2462 13.7753 25.4376 d14 17.3928 9.6906 2.4544 d19 17.5468 14.8270 14.9520 Ｂf 42.0195 51.3025 57.5552 第６面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝-391.079 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 = 0.8906E-05，Ｃ6 =-0.8111E-08，Ｃ8 = 0.6722E-11 Ｃ10= 0.9364E-14 第２４面（非球面）基準の近軸曲率半径：ｒ＝-40.485 円錐係数：ｋ＝１非球面係数Ｃ2 = ０，Ｃ4 =-0.4402E-05，Ｃ6 = 0.1305E-07，Ｃ8 =-0.8806E-10 Ｃ10= 0.2411E-12 ｆ_G2・ｈ_G2R／ｆ_T ＝-2.36 ｆ_G3・ｈ_G3F／ｆ_T ＝ 6.40 ｆ_G4・ｈ_G4F／ｆ_T ＝13.40 ｆ_G1／ｆ_W ＝ 2.22 ｜AS−Ｓ｜／ｆ_W ＝ 0.01705……第６面（φ＝34.0）ｎ_G23 −ｎ_G22 ＝ 0.0415 以上の如く、各実施例の諸元の値から分かるように、各
レンズ群とも極力少ないレンズ構成枚数でコンパクトに
構成されながら、Ｆナンバーが２．８程度と明るく、し
かもズーム比が２．８３にも達する広い画角を含む高倍
率ズームレンズが達成されていることが理解できる。

【００３４】図２、図３、図４にはそれぞれ本発明の実
施例１のズームレンズの広角端（最短焦点距離状態），
中間焦点距離状態，望遠端（最長焦点距離状態）での諸
収差図を示している。図６、図７、図８にはそれぞれ本
発明の実施例２のズームレンズの広角端（最短焦点距離
状態），中間焦点距離状態，望遠端（最長焦点距離状
態）での諸収差図を示している。

【００３５】図１０、図１１、図１２にはそれぞれ本発
明の実施例３のズームレンズの広角端（最短焦点距離状
態），中間焦点距離状態，望遠端（最長焦点距離状態）
での諸収差図を示している。図１４、図１５、図１６に
はそれぞれ本発明の実施例４のズームレンズの広角端
（最短焦点距離状態），中間焦点距離状態，望遠端（最
長焦点距離状態）での諸収差図を示している。

【００３６】ここで、各収差図において、ｄはｄ線（λ
＝587.6nm)、ｇはｇ（435.8nm)による収差曲線を示して
おり、また各収差図中の非点収差において、点線は子午
的像面（メリディオナル像面）、実線は球欠的像面（サ
ジッタル像面）を示している。なお、諸収差図中のＦN
はＦナンバー、Ｙは像高を示している。各収差図の比較
より、各実施例とも、広角端から望遠端にわたり諸収差
が極めて良好に補正されており、優れた結像性能を有し
ていることが分かる。

【００３７】なお、開口絞りＳは、第２レンズ群より像
側から、第４レンズ群よりも物体側に設定するのが望ま
しく、変倍に対して各群と別の動きをさせても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、各レンズ
群とも極力少ないレンズ構成枚数でコンパクトに構成さ
れながら、Ｆナンバーが２．８程度と明るく、しかもズ
ーム比が３倍程度にも達し、広角端から望遠端にわたり
優れた結像性能を有する大口径比ズームレンズが達成さ
れていることが理解できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における広角端（最短焦点距
離状態），中間焦点距離状態及び望遠端（最短焦点距離
状態）でのレンズ構成図である。

【図２】本発明の実施例１における広角端（最短焦点距
離状態）の諸収差図である。

【図３】本発明の実施例１における中間焦点距離状態の
諸収差図である。

【図４】本発明の実施例１における望遠端（最長焦点距
離状態）の諸収差図である。

【図５】本発明の実施例２における広角端（最短焦点距
離状態），中間焦点距離状態及び望遠端（最短焦点距離
状態）でのレンズ構成図である。

【図６】本発明の実施例２における広角端（最短焦点距
離状態）の諸収差図である。

【図７】本発明の実施例２における中間焦点距離状態の
諸収差図である。

【図８】本発明の実施例２における望遠端（最長焦点距
離状態）の諸収差図である。

【図９】本発明の実施例３における広角端（最短焦点距
離状態），中間焦点距離状態及び望遠端（最短焦点距離
状態）でのレンズ構成図である。

【図１０】本発明の実施例３における広角端（最短焦点
距離状態）の諸収差図である

【図１１】本発明の実施例３における中間焦点距離状態
の諸収差図である。

【図１２】本発明の実施例３における望遠端（最長焦点
距離状態）の諸収差図である。

【図１３】本発明の実施例４における広角端（最短焦点
距離状態），中間焦点距離状態及び望遠端（最短焦点距
離状態）でのレンズ構成図である。

【図１４】本発明の実施例４における広角端（最短焦点
距離状態）の諸収差図である。

【図１５】本発明の実施例４における中間焦点距離状態
の諸収差図である。

【図１６】本発明の実施例４における望遠端（最長焦点
距離状態）の諸収差図である。

【主要部分の符号の説明】

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

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、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とを有し、前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、負の屈折力
を持つ第１レンズ成分Ｇ21と、正の屈折力を持つ第２レ
ンズ成分Ｇ22と、負の屈折力を持つ第３レンズ成分Ｇ23
と、正の屈折力を持つ第４レンズ成分Ｇ24とを有し、前記第２レンズ群Ｇ２中のレンズには、非球面が設けら
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
Ｇ１、前記第３レンズ群Ｇ３及び前記第４レンズ群Ｇ４
はそれぞれ物体側へ移動し、以下の条件を満足すること
を特徴とする大口径比ズームレンズ。（１） −３≦ｆ_G2・ｈ_G2F／ｆ_T≦−１．７６（２）４．９≦ｆ_G3・ｈ_G2F／ｆ_T≦１１（３）１０．４≦ｆ_G4・ｈ_G4F／ｆ_T≦１６．５（４）２≦ｆ_G1／ｆ_W≦３（５） 0.0005≦｜AS−Ｓ｜／ｆ_W≦0.05 但し、ｆ_G1：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（単位mm）、ｆ_G2：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離（単位mm）、ｆ_G3：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離（単位mm）、ｆ_G4：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離（単位mm）、ｈ_G3F:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第３
レンズ群Ｇ３の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、ｈ_G4F:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第４
レンズ群Ｇ４の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、ｆ_W ：広角端における全系の焦点距離（単位mm）、ｆ_T ：望遠端における全系の焦点距離（単位mm）、ｈ_G2R:望遠端において軸上無限遠物点からの光線が第２
レンズ群Ｇ２の最も像側面の最周縁を通過した位置から
光軸までの高さ（単位mm）、 AS−Ｓ：有効径の最周縁における前記非球面と所定の頂
点曲率半径を有する基準球面との光軸方向における差
（単位mm）、である。
【請求項２】請求項１記載の大口径比ズームレンズにお
いて、前記第２レンズ群Ｇ２中の第１レンズ成分Ｇ21、
第２レンズ成分Ｇ22、第３レンズ成分Ｇ23及び第４レン
ズ成分Ｇ24は、単レンズよりなることを特徴とする大口
径比ズームレンズ。
【請求項３】請求項１記載の大口径比ズームレンズにお
いて、前記第２レンズ群Ｇ２中の第１レンズ成分Ｇ21、
第２レンズ成分Ｇ22及び第３レンズ成分Ｇ23は単レンズ
よりなる、前記第２レンズ群Ｇ２中の第４レンズ成分Ｇ
24は、正レンズとこれと接合された負レンズ、あるいは
正レンズとこれと分離した負レンズとからなることを特
徴とする大口径比ズームレンズ。
【請求項４】請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の
大口径比ズームレンズにおいて、以下の条件を満足する
ことを特徴とする大口径比ズームレンズ。（６） 0＜ｎ_G23−ｎ_G22＜0.4 但し、ｎ_G23：前記第２レンズ群中の負の屈折力を持つ前記第
３レンズ成分Ｇ23のｄ線(587.6nm)に対する屈折率、ｎ_G22：前記第２レンズ群中の負の屈折力を持つ前記第
３レンズ成分Ｇ22のｄ線(587.6nm)に対する屈折率、である。
【請求項５】請求項１乃至請求項４の何れか一項記載の
大口径比ズームレンズにおいて、前記第４レンズ群Ｇ４
中のレンズには、非球面が設けられることを特徴とする
大口径比ズームレンズ。