JPH0368909A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトな高倍率のズームレンズに関し、
特にビデオカメラ等に用いて好適な全長の短かい小型ズ
ームレンズに関するものである。

〔従来の技術〕

ビデオカメラ等に用いられるズームレンズとして、従来
よりコンパクトなズームレンズが数多く提案されている
。例えば、特開昭５９−２８１２１号公報、特開昭６１
−１４０９１３号公報、特開昭６１−１８２０１１号公
報、特開昭６３−３４５０５号公報に記載されている様
に、非球面をズームレンズに適用することにより。

あるいは、ズームレンズを構成しているレンズの焦点距
離を工夫することにより構成枚数も少なくコンパクトで
、かつ、性能も良好なものとなっている。

しかし、従来の例では、１７２インチイメージサイズ用
のズーム比が約６倍程度のズームレンズで、全長の広角
端焦点距離に対する比が１１〜１２程度であり、近年の
様に全体として益々小型化されているビデオカメラ等に
用いるには物足らない。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、全長をさらに短かくし、小型なズームレンズを
得ようとすると、ズーム比を低倍率のものにしたり、Ｆ
ナンバーを大きくしたりする必要があった。また、高倍
率を保ちつつ全長を短かくするために、ズームレンズ全
系を相似的に小さくする方法を取ると、各レンズ群の焦
点距離が短かくなり、各レンズの曲率半径が小さくなる
ため、レンズ口径が大型化したり、諸収差の補正が難し
くなり、レンズ枚数の増加、さらにはレンズの製造公差
の悪化等が生じることになった。

本発明の目的は、ズーム比が６倍程度の高倍率で、広角
端のＦナンバーが１．４〜１．８付近と明るく、全長の
広角端焦点距離に対する比が７〜９程度の短かいもので
、しかもレンズ枚数が少なく、かつ収差が良好に補正さ
れたズームレンズを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のズームレンズは、上記の問題点を解決し、目的
とするズームレンズを得るため、次に説明するような構
成とした。すなわち、物体側より順に、正の屈折力を有
する第１群（１）と、それぞれが負の屈折力を有し、光
軸に沿って移動することによりズーミングを行なう作用
を持つ第■群（２）及び第■群（３）と、正の屈折力を
有し、常に固定であり、少なくとも１面が非球面である
レンズを設けた第■群（４）と、正の屈折力を有し、物
体側より順に正の屈折力を有する第Ｖ群第エレンズ（９
）と、負の屈折力を有する第Ｖ群第２レンズ（１０）と
、正の屈折力を有する第７群第３レンズ（１１）と、か
らなる構成である第Ｖ群（５）とを備えた構成としたも
のである。

また、上記構成において、全長を短くし性能の良好なレ
ンズを得るためには、さらに、以下の条件（ｉ）〜（ｉ
ｎ）を満足する構成とすることが望ましい。

２．７＜Ｉｆ□／　ｆｆＩ　＜３．６　　　（ｉ）１、
０＜　ｌ　ｆｚ　　／　ｆＩ　　ｌ　＜１．９　　　（
ｉｉ）３．０＜ｆＩ　／ｆイ　＜４．９　　　（市）但
し、ｆ、　は前記第１群（１）の焦点距離、　ｆＩは前
記第■群（２）の焦点距離、ｆ□　は前記第■群（３）
の焦点距Ｈ，ｆｗ　はズームレンズの広角端における全
系の焦点距離である。

〔作　　用〕

次に、本発明のズームレンズを構成する各部の作用につ
いて説明する。

本発明によるズームレンズにおいて、ズーミングは、第
■群（２）及び第■群（３）が、像面を一定位置に保ち
つつ光軸に沿って同時に移動することにより行なわれる
。また、フォーカシングは、第１群（５）の全体若しく
は１部が光軸に沿って移動することによって行なわれる
。

また、絞りは第■群（４）の物体側あるいは像面側で第
■群（４）に近接して配置し、これにより像面の中央に
達する光線が第■群（４）のレンズの比較的高い位置を
通過する。このため、第■群（４）に設けた非球面は、
特に、像面の中央に達する光線の収差を補正する作用を
持つ。

さらに、上記第Ｖ群（５）は、物体側より順に正の屈折
力を有する第Ｖ群第１レンズ（９）、負の屈折力を有す
る第Ｖ群第２レンズ（１０）、正の屈折力を有する第Ｖ
群第３レンズ（１１）からなるトリプレットの構成であ
り、前述の第■群（４）に設けた非球面と相まって、全
長を短くしたズームレンズにおいて、少ないレンズ枚数
で、諸収差を良好に補正する作用に効果を発揮している
。この作用について、以下詳細に説明する。

前述の様に、ズームレンズの全長を短縮すると、諸収差
が悪化し、目標とする性能が得られず、また、悪化した
諸収差を補正するためにレンズ枚数を増やす必要がある
とともに、枚数の増えたレンズのズペースを確保するた
めに全長が長くなる結果も生じる。このため、全長を短
縮した際にいかに少ないレンズ枚数で諸収差を良好に補
正するかが大きな課題となる。

以上の様な課題を解決するためには、上記で述べた本発
明による構成とすることが最も適している。

まず、後述の様に全長を短縮するためには各レンズの光
軸上の間隔もできる限り短くし、またレンズ自体の光軸
に沿った厚さを薄くするのが有利である。しかし、一般
にレンズ間隔あるいは厚さは、収差補正の重要な自由度
であり、こうした間隔あるいは厚さを小さくすることは
諸収差の補正には不利となる。従って、従来は上記した
第■群（４）及び第Ｖ群（５）に相当するレンズ群中の
各レンズ厚さを厚くしたり、あるいは第■群（４）と第
Ｖ群（５）に相当する各レンズ群の光軸上の間隔を比較
的大きく取ったり、またあるいは第Ｖ群（５）に相当す
るレンズ群を比較的光軸上の間隔を大きく離した２つの
レンズ群で構成することにより収差を補正しており、こ
れにより全長は比較的長いものとなっていた。これに対
し、本発明によるところの構成は、光軸上のレンズ間隔
あるいはレンズ厚さを小さくしても、良好に収差補正の
行なえるものである。上述の様に、上記第■群（４）中
に設けた非球面は、主に球面収差を補正する働きを有し
、また、トリプレットの構成である第Ｖ群（５）は、コ
マ、非点等の周辺の収差を主に補正している。しかし、
該第Ｖ群（５）は全長を短くするためにできる限り光軸
上の長さを小さくしている為、球面収差等の残留収差が
補正しきれない。このため、該第Ｖ群（５）では特にコ
マ収差、非点収差等に対応した固有収差を主に補正し、
そのために該第Ｖ群（５）のみでは補正できない球面収
差を第■群（４）中に設けた非球面とバランスして補正
し、全体での収差補正を良好に行なっている。

以上の様に、全長の短いズームレンズにおいて、少ない
レンズ枚数で良好に収差補正することは、該第■群（４
）中に設けた非球面と第Ｖ群（５）トリプレットの補正
効果が相まってはじめて可能となるものであることを発
見した。

次に、以上述べた構成に加えて、全長を短くするのに望
ましい条件（ｉ）〜（ｎｉ）による作用について、詳細
に説明する。

ズームレンズの全長を短縮する１つの方法として、上記
第■群（１）、第■群（２）及び第■群（３）の焦点距
離を一様に小さくすること等が考えられるが、各群の焦
点距離を小さくすることによって、各群内におけるレン
ズの曲率半径も小さくなり、収差の発生量が多くなると
共に、各群の位置決めの精度が厳しくなり、製造上好ま
しくない。また、上記第■群（１）、第■群（２）及び
第■群（３）の焦点距離を従来のものから一様に小さく
した場合には、上記第■群（４）及び第Ｖ群（５）で、
像面の中央に達する光線の通過する高さが高くなり、該
第■群（４）及び第Ｖ群（５）のレンズ外径が大型化し
たり、収差発生量が増加する。レンズの外径が大きくな
れば、レンズの縁由を確保するためにレンズの光軸上の
肉厚も増え、レンズ全体として大型化することになる。

また、全長を短縮する他の方法として、ズームレンズを
構成する各レンズの光軸上の間隔を小さくすること、あ
るいは、レンズ枚数を低減することが考えられる。しか
し、これらにより、収差を補正する自由度が少なくなり
性能が悪化する要因となる。

本発明におけるズームレンズは、上記構成とさらに条件
（ｉ）〜（市）を設けることにより、以上の問題点を含
む、全長を短縮した際の問題を解決している。

条件の（ｉ）は、上記第１群（１）と第１１群（２）と
の焦点距離の比に関するものである。本発明ではズーム
レンズにおいて、特に正の屈折力を有する第１群（１）
の焦点距離を小さくすることで全長の短縮を行なってい
る。第１群（１）の焦点距離を小さくし屈折力を強くす
ると、同じズーム比であっても、ズーミングの際に上記
第ｎ群（２）の移動する範囲が小さくて済み、その分光
軸上の間隔を小さくして全長を短かくすることができる
。また、第１群（１）の焦点距離を小さくすると、第■
群（４）を通過する像面の中央に達する光線の高さが低
くなり、第■群（４）及び該第■群（４）と像面の間に
位置する第Ｖ群（５）を小型化することができる。しか
し、第１群（１）の焦点距離を第ｎ群（２）の焦点距離
に対して小さくし過ぎると、ズーミングの際に移動する
第■群（３）の移動する範囲が大きくなり全長が長くな
るとともに、第ｎ群（２）の光軸上の位置決め精度が厳
しくなる。さらに、絞りの中央を通過し像面の最周辺に
到達する光線の第１群（１）での光線高さが高くなり、
該第１群（１）の口径が大型化するとともに、光軸上の
厚さが増え、好ましくない。条件（ｉ）における上限は
、これを越えると、上述の様に第ｎ群（２）に対する第
１群（１）の焦点距離が大きくなり、このため全長が長
く、さらに、今度は第■群（３）の光軸上の位置決め精
度が厳しくなる。また１条件（ｉ）における下限は５従
来に対して特に小さく設定し全長を短縮化しているが、
これを越えて第ｎ群（２）に対する第１群（１）の焦点
距離を小さくすると、第ｎ群（２）の光軸上の位置決め
精度が厳しくなり、さらに、第■群（４）を通過する像
面の中央に達する光線の高さが逆に高くなってしまう場
合が生じる。

条件の（ｉｉ）は、第１群（１）と第１ＴＩ群（３）の
焦点ｙｋ離の比に関するものである６全長を短かくする
ためには、第■群（３）の焦点距離を小さくし屈折力を
強くすることによりズーミングの際の該第■群（３）の
移動範囲を小さくすることがよい。しかし、条件（ｉｉ
）の上限を越えて小さくすると、第■群（３）を出て第
■群（４）に入射する光線の高さが高くなり好ましくな
く、さらに、該第■群（３）自体の光軸上の位置決め精
度が厳しくなることとなる。また、条件（ｉｌ）の下限
を越えると、第■群（３）のズーミングの際の移動範囲
が大きくなりすぎてしまう。また、上記条件（ｉ）及び
（ｉｉ）の範囲を越えると、第１群（１）、第ｎ群（２
）及び第■群（３）で発生する諸収差のバランスが取れ
なくなり、ズーミングによる諸収差の変動が大きくなる
問題が生じる。

条件（ｉｉｉ）は、上記条件（ｉ）及び（ｉｉ）の絶対
的な量を規定するものであり１条件（ｉｉｉ）の上限を
越えると第１群（１）の焦点距離が、ズームレンズ全系
の焦点距離に対して大きくなり過ぎ、全長が長くなると
共にレンズ全体が大型化して好ましくなく、また、下限
を越えると、第１群（１）の焦点距離が小さくなり過ぎ
、上述の様にズーミングによる諸収差の変動及びレンズ
の光軸上の位置決め精度等が悪化する問題が生じる。

次に、以上の条件による作用について、具体的な数値例
を用いて説明する。

第２図は、本発明によるズームレンズを構成する各群の
配置を示した図である。この図における、各レンズ群の
焦点距離を変更した場合の諸量の変化を第３図〜第７図
に示す。尚、各回に示したものはズーム比、全系の焦点
距離、及び上記各レンズ群同士がズーミングの際に最も
近づく光軸」二の間隔は、各レンズ群の焦点距離を変更
した場合にも一定であるものとした。

第３図は、前記第１群（１）及び第ｎ群（２）の焦点距
離を変化させた場合の該第ｎ群（２）のズーミングによ
る移動ＮＬの変化を示している。

第３図の横軸が第ｎ群（２）の焦点距離、縦軸が第ｎ群
（２）の移動ｆｉｔ　Ｌを示す。また、図のａは第１群
（１）の焦点距離ｆＩ　　が４３．７ｍｍの場合、ｂは
ｆ、　　が３９．４ｍｍ、モしてＣはｆＩ　　が３５．
０ｍｍそれぞれの場合を示す。この図から前記第１群（
１）の焦点距離を小さくすることによって第ｎ群（２）
の移動量が大きく減っていることがわかる。また、特に
前記第１群（１）の焦点距離を前記第ｎ群（２）の焦点
距離に対し小さくすることが移動量を小さくするのに有
効であることがわかる。

第４図は、前記第１群（１）及び第ｎ群（２）の焦点距
離の比を変えた場合の像面の中央に達する光線の第■群
（４）を通過する高さを示したものである。図の横軸は
、第ｎ群（２）に対する第１群（１）の焦点距離の比の
絶対値、縦軸は、広角端における像面の中央に達する光
線の第■群（４）を通過する高さを示している。尚、光
線の高さは第１群（１）の焦点面層ｆ、　　が４３．７
ｍｍ、第ｎ群（２）の焦点距離ｆＩ　　が−１２，５ｍ
ｍの場合をｌとした時の比で示しである。また、図のａ
は第１群（１〉の焦点距離ｆＩ　が４３．７ｎ＋ｍの場
合であり。

ｂはｆ、　　が３９．４ｍｍ、モしてＣはｆｘ　　が３
５．００１１１１それぞれの場合を示す。この図から、
前記第１群（１）の焦点距離を同じとすると、第ｎ群（
２）の焦点距離を小さくすると光線高さは高くなり、ま
た、第１群（１）の焦点距離を小さくすると光線高さは
低くなるが焦点距離を小さくし過ぎると逆に高くなるこ
とがわかる。

第５図は同様に、前記第１群（１）及び第ｎ群（２）の
焦点距離の比を変えた場合の、絞りの中央を通過し像面
の最周辺に達する光線（主光線）の第１群（１）を通過
する高さを示したものである。図の横軸は、第ｎ群（２
）に対する第１群（１）の焦点距離の比、縦軸は、絞り
の中央を通過し像面の最周辺に達する光線の第１群（１
）を通過する高さを示している。尚、光線の高さは第１
群（１）の焦点距ｍｆｘ　　が４３．７ｍｍ、第ｎ群（
２）の焦点距離ｆＩ　　が−１２、５ｍｍの場合を１と
した時の比で示しである。また、図のａは第１群（１）
の焦点距１１＆　ｆｘ　　が４３．７ｎ＋ｎ＋の場合、
ｂはｆ、　　が３９．４ｍｍ。

モしてＣはｆＸ　　が３５．０ｍｍそれぞれの場合を示
す。

この図から、前記第１群（１）の焦点距離と第ｎ群（２
）の焦点距離の比を一定にして第１群（１）の焦点距離
を小さくした場合には相対的に光線高さが低くなってい
るが、第ｎ群（２）の焦点距離に対して小さくし過ぎた
場合、すなわち第１群（１）の焦点距離と第ｎ群（２）
の焦点距離の比を小さくした場合には光線高さが高くな
ることがわかる。

一方、第６図に前記第１群（１）と第ｎ群（２）の焦点
距離の比を変えた場合の、該第ｎ群（２）のズームレン
ズの望遠端における光軸上の位置決め精度の変化を示す
。図の横軸は第ｎ群（２）に対する第１群（１）の焦点
距離の比、縦軸は、光軸上の位置決め精度を等価的に表
わす量として、各レンズ群が光軸に沿って単位量（１ｍ
ｍ）移動した時の像面の光軸上の移動量（以後、感度と
称す）を示しである。また、同様に第７図には前記第１
群（１）及び第ｎ群（２）の焦点距離の比を変えた場合
の該第■群（３）のズームレンズの望遠端における感度
変化を示す。第７図の横軸は第ｎ群（２）に対する第１
群（１）の焦点距離の比、縦軸は該第■群（３）の感度
である。第６図及び第７図から、第ｎ群（２）に対する
第１群（１）の焦点距離の比を一定として該第１群（１
）の焦点距離を小さくすると、該第ｎ群（２）の感度が
大きくなること、また、第１群（１）の焦点距離を一定
として、第１群（１）焦点距離の第ｎ群（２）の焦点距
離に対する比を小さくした場合には、該第ｎ群（２）の
感度は変化が少なく、第■群（３）の感度が大幅に小さ
くなることがわかる。

従って、これらの感度を実用上充分な値に保ちながら、
かつ、第１群（１）及び第■群（４）の光線高さを低く
し、第ｎ群（２）及び第■群（３）の移動量を小さくす
る。！＆適な焦点距離を各レンズ群に設定することが重
要である。

以上各条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）の範囲であれば、射出瞳
距離及びレンズ群の光軸上の位置決め精度を実用上充分
な値に保ち、かつ、第１群（１）及び第■群（４）の光
線高さを低くしてコンパクトなものとし、ズームレンズ
の全長を短かくすることができると共に、ズーミングに
よる諸収差の変動を抑えることができる。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明による一実施例であるズームレンズの
構成を示す断面図である。同図に示したズームレンズは
、物体側より１須に、正の屈折力を有す第１群（１）、
それぞれが負の屈折力を有し相対的に光軸に沿って移動
することにより、常に像面（８）を一定位置に保ちつつ
ズーミングを行なう第ｎ群（２）及び第■群（３）、正
の屈折力を有しズーミングの際もフォーカシングの際し
こも常に固定であり、かつ、少なくとも１面が非球面で
ある第■群（４）、正の屈折力を有し、絞り（７）と像
面（８）の間にあり、像を所定の明るさと大きさで像面
（８）上に結像させる作用を持つ第Ｖ群（５）、レンズ
としての効果は持たず。

低周波光学フィルタの役目を有す水晶板（６）。

にて構成される。

本実施例におけるズームレンズは、第■群（４）と第Ｖ
群（５）との光軸上の間隔を、射出瞳位置を像面（８）
に対し充分離れた位ｉｔこ確保でき、かつ、できる限り
小さい値とすること番こより、全長を短縮している。

また、第１群（１）、第ｎ群（２）及び第■群（３）の
焦点距離を条件（ｊ）〜（ｉｉｉ　）範囲に設定するこ
とにより、ズーミング時の該第ｎ群（２）及び該第■群
（３）の光軸上の移！ｉｔを小さくし、かつ、第１群（
１）及び第■群（４）を通過する光線の高さをできるだ
け小さくすることにより、全長の短縮及びレンズの小型
化さらに収差発生量の低減を図っている。

また、上記第１群（１）を物体側より順に、負の屈折率
を有すレンズと正の屈折率を有すレンズとの接合レンズ
と、正の屈折力を有しメニスカス状の曲率のきつい面を
像面側に向けたレンズとで構成し、第ｎ群（２）を物体
側より順に、負の屈折率を有すレンズと、負の屈折率を
有すレンズ及び正の屈折率を有すレンズの接合レンズと
力＼らモ彎成することにより、前記条件（ｉ）〜（ｉｉ
ｉ　）で全長を短かくする様に決めた焦点距離を有する
各レンズ群において、諸収差を良好に補正してし）る。

第１群（１）中の接合レンズは、該接合を無くすと、第
１群（１）の焦点距離を従来しこ対し／ＪＸさくしたこ
とにより、該第１群（１）を構成するレンズの公差を悪
化させることになるし、また、接合を離すと、収差補正
の自由度は増えるが例えば非点収差の発生が接合を離し
た前後の面で大きくなったり高次の収差を発生させたり
するため好ましくない。第１群（１）中の接合レンズに
おける接合面の曲率は、特にズームレンズ望遠端におけ
る球面収差及び色収差のズーミングによる変動をバラン
ス良く補正する様に設定している。また、第１群（１）
における最も像面側のレンズは、特に球面収差及びコマ
収差の発生量を抑え、ズーミングによる変動を小さくし
ている。また、第ｎ群（２）中の接合レンズは、該接合
を無くすと、該第ｎ群（２）を構成するレンズの公差を
厳しくすることになり好ましくない。さらに、第ｎ群（
２）中の接合レンズにおける接合面の曲率は、上記第１
群（１）中の接合レンズにおける接合面と相まって特に
ズーミングにおける色収差変動を小さくする様に曲率を
設定している。これにより、特に第１群（１）の焦点距
離を小さくしてズームレンズ全系をコンパクトにした際
のズームレンズ全系での収差をバランス良く補正してい
る。また、第ｎ群（２）の最も物体側のレンズ１ま、特
に歪曲収差のズーミングによる変動を補正する様に形状
を決定している。

さらに、本発明によるところのズームレンズは、以下の
条件を満足していることが望まい）。

２００　　　＜　　　ｌｖ、　　　ｌ　　　　　　　　
　　　（ｉＶ）ここで、ｙユ　　は以下の式で表わされ
るものである。

１／　１　＝ｆ１Ｂ　（１／　（ｆｔ−＋−ヤ、−１）
＋ｉ／（ｆｉ−ｚ・ヤ、−、）＋　１／　（ｆｘ−ｉ・
ヤ、−，））ただし、ｂ−＋　＋　ｆＩ−、ｌ　ｆｆ−
３’はそれぞれ物体側より順に見た第ｎ群（２）の第１
レンズ、第２レンズ及び第３レンズの焦点距離を表わし
、ｖｌ！−１！Ｖ、−よ、Ｖ□−３はそれぞれ物体側よ
り順に見た第ｎ群（２）の第エレンズ、第２レンズ及び
第３レンズのアツベ数を示している。

条件（ｉｖ　）は、本発明によるところのズームレンズ
において設定した各レンズ群の焦点距離しこおいて、ズ
ームレンズ全系における色収差の補正を良好に行なう為
のものである。

さらに、本実施例において第Ｖ群（５）は物体側より順
に、正の屈折率を有す第１レンズ（９）。

負の屈折力を有す第２レンズ（１０）、正の屈折力を有
す第３レンズ（１１）で構成し、上記第■群（４）に設
けた非球面と伴ってズームレンズ全系での諸収差を補正
している。該第Ｖ群（５）の構成は、いわゆるトリプレ
ットの構成であり、この構成により第Ｖ群（５）中の第
２レンズ（１０）における光線の高さを正の屈折率を有
す第１レンズ（９）及び第３レンズ（１１）に比較して
低くすることにより、像面の湾曲を小さくしていると共
に、諸収差を補正する自由度を多くしている。

一般に、トリプレット構成のレンズでは、トリプレット
中の各レンズ間隔は収差の補正に重要な役割を持ち、ま
た、大口径にした場合にはトリプレットレンズ系全体の
厚さを厚くするかあるいはレンズ枚数を増やさないと球
面収差等の残存収差が大きくなってしまうことが知られ
ており、レンズ間隔を小さくしかつ各レンズの厚さを薄
くすると収差補正が困難となる。本発明のズームレンズ
においては、前述の様に、該第Ｖ群（５）に入射する像
面の中央に達する光線の高さをできる限り低くなる様に
各レンズ群の焦点距離を定め、さらに該第■群（４）中
に少なくとも１面の非球面を設けることにより、光軸上
の厚さをできる限り薄くしたトリプレット構成である該
第Ｖ群（５）でズームレンズ全系の収差補正を良好に行
なっている。

該第Ｖ群（５）の第２レンズ（１０）では、メニスカス
の曲率のきつい面を像面側に向けた形状とし、該第Ｖ群
（５）の第１レンズ（９）で発生した球面収差、コマ収
差、非点収差を逆の方向に発生させてバランスをとると
共に、像面の湾曲を少なくし、かつ、該第２レンズ（工
０）の形状によりズームレンズ広角端と望遠端の歪曲収
差をバランスさせている。以上の第■群（４）及び第Ｖ
群（５）の作用により、ズームレンズ全系及び該第■群
（１）を移動してフォーカシングを行なった際の収差の
変動を抑えている。

また、前記第Ｖ群（５）中の第１レンズ（９）はある程
度焦点距離を小さく設定し、これにより、第１レンズ（
９）と第２レンズ（１ｏ）の間隔を小さくしても第１レ
ンズ（９）と第２レンズ（１０）の光線高さの差を比較
的大きくでき収差補正に有効となり、かつ、該第Ｖ群（
５）における物体側主点位置を絞り側に近づけ全長の短
縮化を図っている。

以上本発明のズームレンズ構成により、ズームレンズ全
長を短くし、かつ少ないレンズ枚数で収差を良好に補正
することができた。

次に、第１図に示したレンズ系の具体的な数値例を示す
、これらは、ｆ＝９．０〜４９．６．Ｆ＝１．４のズー
ムレンズの場合である。

ｒ１＝　５３．６０．ｄ、　”０．９０．ｎ、　＝１．
８４６７、ｖ、　”２３．９ｒ、　＝　２８．９２．ｄ
、　＝６．５０．ｎ２＝１．５８９１．ｖ２：６１．３
ｒ　、　＝−９７，３９，ｄ　、　＝０．２０ｒ４＝　
２４．９１．ｄ４　＝３．２０．ｎ、　＝１．５８９１
．ｖ、　：６１．３ｒ、　”　５４−７４ｐｄｓ　”可
変 ｒ’、　＝　２３．４０．ｄＧ＝０．８５．ｎ４＝１．
７４３２．ｖ、　＝４９．３ｒ　７”　９．９１０−　
ｄ　ｔ　”３−４１ｒ、　＝−１５，２８，ｄ、　＝０
．８５．ｎ、　＝１．７４３２．ｖ、　”４９．３ｒ、
＝　　１０．７９．ｄ、＝２．７２．ｎ、＝１．８４６
７、ｖ、：２３．９ｒ　１０：３５３−０．ｄ　ｘａ”
可変ｒ　１□＝−１６，０６，ｄ　、□：０．８５．　
ｎ　、　　：１．７２３４．　ｖ　７＝３８．Ｏｒ　、
２＝−７ｔ、５４＋　ｄ　ｘｚ＝可変ｒ　＊１．＝１５
．４３．　ｄ　、、＝３．７ｏ、　ｎ　、　　：１．５
８９１．　ｖ　８”６１．３ｒ　１４ニー７８．１１．
　ｄ　ｉ、＝０．８４ｒ□、：Ｃｏ（絞りＬ　ｄ　　１
．＝３．２０ｒ　、、＝　　１６．３１．　ｄ　１Ｇ＝
４．００．　ｎ　ｇ：１．７１３０．　ｖ　、　　：５
３．９ｒ　、、＝−７１，８４，ｄ　ｉ、＝０．３０゜
ｒ、、＝　３５．６０．　ｄ　１．＝０．８５．　ｎ　
１ｏ＝１．８０５２．　ｖ１ｏ＝２５，４ｒ　１ｓ＝９
．２８９．　ｄ　、、＝１．３０ｒ　ｚｌｌ”　　１２
．５３．　ｄ　ｚｇ＝：３．４０．　ｎ　１．＝１．５
８９１．　ｙ　、１：６１．３ｒ　＊、□＝−５５，８
３，ｄ　２１＝１１．Ｏｒ２．＝　　００　　、ｄＢ：
５．７８．ｎｔ□＝１．５２３１．ｙ、２：５Ｂ、５ｒ
２３＝　　　００ 上記において、ｒｉは物体側からｉ番目のレンズ面の曲
率半径であり、曲率中心がそのレンズ面から見て、像面
側にある時を正、物体側にある時を負としている。ｄ、
はｉ番目のレンズ面と、これに隣わる（ｉ＋１）番目の
レンズ面との間の光軸上での距離を表わしている。また
、”ｊ　　Ｔ　ｖｊは、それぞれ物体側からｊ番目のレ
ンズの屈折率。

アツベ数を示している。

なお、ｒ１〜ｒｓは第０群（１）、　　ｒｇ〜ｒ１１１
１は第■群（２）、ｒ工、Ｊｒｉ２は第■群（３）、ｒ
□、。

ｒ１４は第■群（４）、ｒｚｓ〜ｒｚｘは第７群（５）
、ｒ　２２　Ｔ　ｒ　＝３は水晶板（６）に関するもの
である。

上記おいて、ｄ、、ｄ工。、ｄ□２は焦点距ｆｉｆに応
じて異なる。その例を表工に示す。

表１゜ また、曲率半径ｒに木印を付したレンズ面は非球面であ
り、形状は非球面係数により次式の様に示される。

Ｚ＝ＣＹ”／（１＋ｆコー５）＋Ａ、Ｙ’＋Ａ、Ｙ’＋
Ａｌ１Ｙ”＋Ａ、。Ｙｌｏただし、Ｚは光軸からの高さ
Ｙにおける非球面上の点の非球面頂点の接平面からの距
離、Ｃは基準球面の曲率（１，／ｒ）、には円錐定数、
Ｙは光軸からの高さ、Ａ４−Ａ１゜はそれぞれ４次〜１
０次の非球面係数、を示している。

上記実施例における非球面係数を以下に示す。

１３面：　Ｋ　　＝−１，２４３９゜ Ａ４＝−６，６９９０Ｘ１０　”、ＡＧ＝　１．５０４
１Ｘ１０−”Ａ、＝　１．９３２６ｘｌＯ’、Ａ工。＝
−１，８５３７Ｘ　１０″″１２１面：　Ｋ　　＝−７
９，７４７゜ Ａ４＝　２．９７２３ＸＩＯ−！′、Ａ、　＝−６，０
８８９Ｘ１０　＝Ａ、　＝−１，７２６３Ｘ１０−’、
Ａ、。＝　１．１１７７Ｘ１０−１ｃ′第８図〜第１０
図は、上記実施例１の撮影距離ので、焦点距離９．０［
ｍｍｌ、３２．６［ｇ＋ｍ］、４９．６［：ｍｍ］それ
ぞれの場合における収差を示す特性図、第１１図〜第１
３図は、撮影距離４ｍの各焦点距離における収差を示す
特性図、第１４図〜第１６図は、撮影距離２ｍの各焦点
距離における収差を示す特性図である。

尚、上記特性図中に示した（ａ）は光線の結像面の中央
、（ｂ）は各焦点距離における最大画角の０．６倍に相
当する結像面での光線高さ、（Ｃ）は各焦点距離に対す
る最大画角の０．９倍に相当する結像面での光線高さ、
にそれぞれ対応した図である。

上記数値実施例１において、前記条件（ｉ）。

（ｉｉ）　、及び（ｉｉｉ）に相当する値を以下に示す
。

ｆｘ　　／　ｆｘ　　ｌ　＝３．４２ １　ｆ、　　／ｆ、　　ｌ　＝１．３４ｆア　／　ｆｗ
　　　＝４．２８ また、上記数値実施例１における全長の広角端焦点距離
に対する比は、　８．３４となる。

次に、本発明による第２の実施例である第１７図に示す
レンズ系の、具体的な数値例を示す。これらは、ｆ＝９
．７〜５３．４．Ｆ＝１．８のズームレンズの場合であ
る。

ｒ□＝５１．０３．ｄ、　＝０．９０．ｎ、　＝１．８
４６７、ｖ、　＝２３．９ｒ、　＝　２７．４７．ｄ２
＝４．７８．ｎ２＝１．５８９１．ｖ、　＝６１．３ｒ
　、　＝−９］、、ＯＯ，ｄ　、　＝０．２０ｒ４＝２
１．９６．ｄ４＝２．７７、ｎ、　＝１．５８９１．ｖ
、　＝６１．３ｒ、　＝　４９．９２．ｄｓ＝可変 ｒＧ＝　２０．９８．ｄ、、＝０．８５．ｎ４＝１．７
４３２．ｖ４＝４９．３ｒ　７＝　９，００７．　ｄ　
、　＝２．７８ｒ　ｓ　”−１３−９６、ｄ　ｅ　＝Ｏ
−８５、ｎ　ｓ　”　１−７４３２．！、＝４９．３ｒ
、　＝　１０．３４．ｄ、　＝２．３２．ｎ、　＝１．
８４６７、ｖ、　＝２３．９ｒ　１０＝３０５−Ｌ　ｄ
　ｘａ”可変ｒ　１１＝−１６，０４，ｄ　、□＝０．
８５．ｎ　、　　＝１．７２１５．ｖ　、＝２９．２ｒ
　ｘｚ”−７５−４６＋　ｄ　１ｍ＝可変ｒ　＊１３：
１３．７９．　ｄ　、、：３．０３．　ｎ　、　＝１．
５８９１．　ｖ、　＝６１．３ｒ　ｉ、＝−７９，０６
，ｄ　１４＝０．８０ｒ　１．：ω（絞り）、　　ｄ　
ｔｓ＝ｔ、８０ｒ　１．＝　１３．４７．　ｄ　１．＝
３．６８．　ｎ　ｇ＝１．５８９１．　Ｖ　、　：６１
．３ｒ　□７＝−３４．５６．　ｄ　１□＝０．２０ｔ
ｒ　１ｓ”　１１．６７、　ｄ　１．”０．８５．　ｎ
　、。＝１．８４６７、　ｖ　１ｏ：２３．９？　、、
＝　６．５３０．　ｄ　、、＝１．．００ｒ　、、＝　
１１．５４．　ｄ　２．”２．５０．　ｎ　、、”１．
５４０７．　ｖ　１１＝４７．２ｒ　２１＝　２８．４
６．　ｄ　２１＝８．ＯＯｒ　、□＝　　Ｃｏ　　、　
ｄ　２．＝５．５０．　ｎ　、□＝１．５１６３．　ｖ
１□＝６４．２ｒ２３＝　　の 上記おいて、ｄ　５　Ｐ　ｄｌＯＮ　ｄｔｚは焦点距離
ｆに応じて異なる。その例を表２に示す。

表２゜ また、上記における非球面係数を示す。

１３面：　Ｋ　　＝−１，１５９０゜ Ａ４＝−１，２７６０Ｘ１０−’、Ａ、　＝　６．３１
２０Ｘ１０−’Ａ、　＝−１，８１７０Ｘ１０　＝、Ａ
、、＝　１．１４７０Ｘ１０−１０上記数値実施例２に
おいて、前記条件（ｉ）。

（ｈ）、及び（ｉｉｉ）に相当する値を以下に示す。

Ｉ　ｆｘ　　／　ｆ、　　ｌ　＝３．３６Ｉ　ｆ、　　
／ｆＩ　　＋　＝１．２２ｆ、　　／ｆ、　　　＝３．
５７ また、上記数値実施例２における全長の広角端焦点距離
に対する比は、６．７５となる。

なお、上記実施例中の非球面レンズは、ガラスレンズ上
に、例えばＰＭＭＡ　（ポリメチルメタクリレート）等
のプラスチック材等をコーティングすることにより非球
面を形成しても同様の性能を得られることは言うまでも
ない。

例えば、第２実施例の第■レンズ群のレンズ玉を第２７
図に示すように、 ｒ本、：ｌ：１３．８０．　ｄ　１．＝０．１０．　ｎ
　、　＝１．４９２０．　ｖ　、　＝５７．９ｒ′２．
　＝１３．８７．　ｄ’１３＝３．１５．　ｎ’、　＝
１．５８９１．　ｖ　、　＝６１，３ｒ　□、＝−７９
．０２．　ｄ　ｉ、＝＝ｏ、ａ。

と置換し、１３面における非球面係数を：に　＝−１，
１６７８゜ Ａ、　＝−１，６２１２Ｘ１０−’、ＡＧ＝　７．８２
５３ＸＩＯ−’Ａ、　＝−２，２６７１Ｘ１０　””、
Ａ１゜＝　１．２６１５Ｘ１０−”とすることによって
、同様の性能が得られる。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、ズーム比が６倍程度で、Ｆナン
バー１．４〜１．８程度と明るく、かつ全長の広角端焦
点距離に対する比が７〜９程度であり、さらに、少ない
レンズ枚数で収差も良好に補正されたズームレンズが実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のズームレンズ構成を表し第１の実施
例を示す断面図、第２図は本発明のズームレンズにおけ
るレンズ群の配置を表わす図、第３図〜第７図は各レン
ズ群の焦点距離を変更した場合の諸量の変化を示す図、
第８図〜第１６図は本発明の第１の数値実施例における
収差を示す特性図、第１７図は本発明の第２の実施例に
おけるズームレンズ構成を示す断面図、第１８図〜第２
藷図本発明の第２の数値実施例における収差を示す特性
図である。 図面の浄書（内容に変更なし） 集　ｌ　面 １・・・第１群　、２・・・第■群 ３・・・第■群　、４・・・第■群 ５・・・第Ｖ群　、６・・・水晶板 ７・・・絞り　　、　　・・・像面 一５！ 図面の浄書（内容に変更なし） 為 図 に４図 尊ｌ詫劇繍１禿圭綜た／ｈ／、／ 稟３起 第７図 （Ｑ） （Ｑ） （Ｇ） （ｂ） （Ｃ） （ｂ） （ｃ） （ｂ） （ｃ） 図面の浄書（内容に変更なし） （α） 纂ｌＯ図 （１）） （Ｃ） 図面の浄書（内容に変更なし） 稟 ３ 隋 （α） ＣＧ） 図面の浄書（内容に変更なし） 嵩 ／４ 図 （ｂ） （Ｃ） （ｂ） （ｃ） （Ｑ） （ｂ） （ｃ） 図面の浄書（内容に変更なし） 嵩 ／７ 図 Ｋ、＝”＋　トマにト＞４ｑｆ ト：へＲ〉１りε ６３ ＼〕゛１１−マ１＼１へ）」くＥ ト；ｈ◆）４りε Ｋ、：゛１ドマにト）ｌｃｓ↓ｉ ト；ｈｓさ１Ｃ：、ε （ａ） （ｂ） （ｃ） 図面の浄書（内容に変更なし） 集 ２″７ 図 （α）球頭レンズ。 （ｂ）末社脂コートレソズ゛ 手 続 補 正 書 （方式） 補正をする者 １１件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）物体側より順に、正の屈折力を有する第 I 群（１
   ）と、 それぞれが負の屈折力を有し、光軸に沿って移動するこ
   とによりズーミングを行なう作用を持つ第II群（２）及
   び第III群（３）と、 正の屈折力を有し、常に固定である第IV群（４）と、 正の屈折力を有し、結像作用を持つ第Ｖ群（５）とから
   なるズームレンズにおいて、 正の屈折力を有し少なくとも１面が非球面であるレンズ
   を含む第IV群（４）と、 全体若しくは１部が光軸に沿って移動することによりフ
   ォーカシングを行なう作用を持つ第 I 群（１）と、 を備えたことを特徴とするズームレンズ。 ２）上記第Ｖ群（５）は、物体側より順に、正の屈折力
   を有する第Ｖ群第１レンズ（９）と、負の屈折力を有す
   る第Ｖ群第２レンズ（１０）と、正の屈折力を有する第
   Ｖ群第３レンズ（１１）と、からなる構成である請求項
   １に記載のズームレンズ。 ３）上記第 I 群（１）、第II群（２）及び第III群（３
   ）は、以下の条件を満足する構成である請求項１または
   請求項２に記載のズームレンズ。 ２．７＜｜ｆ＿ I ／ｆ＿II｜＜３．６ １．０＜｜ｆ＿ I ／ｆ＿III｜＜１．９ ３．０＜ｆ＿ I ／ｆ＿ｗ＜４．９ 但し、ｆ＿ I は前記第 I 群（１）の焦点距離、ｆ＿I
   Iは前記第II群（２）の焦点距離、ｆ＿IIIは前記第III
   群（３）の焦点距離、ｆ＿ｗはズームレンズの広角端に
   おける全系の焦点距離である。 ４）上記上記第Ｖ群第２レンズ（１０）は、メニスカス
   状で曲率のきつい面を像面側に向けたことを特徴とする
   請求項１、２または請求項３に記載のズームレンズ。