JPH10133111A

JPH10133111A - 内焦式ズームレンズ

Info

Publication number: JPH10133111A
Application number: JP8301087A
Authority: JP
Inventors: Haruo Sato; 治夫佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】大きな画角を有し、３．５倍を越える高い変
倍比を有し、Ｆナンバーが２．８から３．５程度の大き
い口径を有する、高性能な内焦方式のズームレンズ。【解決手段】正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折
力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３
とを少なくとも備えている。第２レンズ群Ｇ２は、少な
くとも１つの面が非球面状に形成された負レンズ成分Ｌ
2Aと、物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの接
合正レンズ成分Ｌ2Bと、物体側に凹面を向けた負レンズ
成分Ｌ2Cとを有する。少なくとも第３レンズ群Ｇ３を光
軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から近距
離物体への合焦を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内焦式ズームレンズ
に関し、特に比較的大きい画角および比較的大きい口径
を有し、いわゆる内焦方式で合焦を行う大口径高倍率ズ
ームレンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、物体側から順に正レンズ群と
負レンズ群と正レンズ群とから始まる、いわゆる標準ズ
ームレンズが多数提案されている。特に、特開昭５８−
３０７０９号公報および特開昭５８−１７９８１０号公
報には、６２°の最大画角を有し、約３倍の変倍比を有
する小型の標準ズームレンズが提案されている。

【０００３】また、本出願人の出願にかかる特開平４−
２０８９１１号公報および特開平４−２０８９１２号公
報には、大口径化された高倍率ズームレンズが提案され
ている。この高倍率ズームレンズは、６２°の最大画角
を有し、約３倍の変倍比を有し、変倍域の全体に亘って
Ｆナンバーが２．８で標準ズームレンズとしては大きな
口径を有する。なお、この高倍率ズームレンズでは、第
２レンズ群および第３レンズ群を移動させて合焦を行っ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５８−３０７０９号公報および特開昭５８−１７９８１
０号公報に開示されたズームレンズは、Ｆナンバーが
３．５と比較的大きな口径を有する（比較的明るい）
が、変倍比が３倍程度であり、最大画角も６２°程度し
かない。また、収差的な観点から見ても、球面収差や変
倍に伴う非点収差の変動が良好に補正されていないし、
コマ収差の変動も残留している。したがって、このズー
ムレンズの構成および屈折力配置に基づいて、画角が７
５°を越える大口径高倍率ズームレンズを実現すること
は困難である。なお、上述の公報には、合焦の方法につ
いて詳述されていない。

【０００５】また、特開平４−２０８９１１号公報およ
び特開平４−２０８９１２号公報に開示された大口径ズ
ームレンズでは、収差補正が良好に行われ、Ｆナンバー
が２．８と明るいが、変倍比が３倍程度であり、最大画
角も６２°程度しかない。このように、従来のズームレ
ンズでは、さらなる高倍率化および大画角化が望まれて
おり、合焦方式についても収差の変動や焦点距離の変動
が少なく且つ合焦機構の簡単な方式が望まれている。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、大きな画角を有し、３．５倍を越える高い変
倍比を有し、Ｆナンバーが２．８から３．５程度の大き
い口径を有する、高性能な内焦方式のズームレンズを提
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、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
を少なくとも備え、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レ
ンズ群Ｇ２との間の空気間隔および前記第２レンズ群Ｇ
２と前記第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔をそれぞれ
変化させることによって変倍を行なうズームレンズにお
いて、前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、少な
くとも１つの面が非球面状に形成された負レンズ成分Ｌ
2Aと、物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼
り合わせからなる接合正レンズ成分Ｌ2Bと、物体側に凹
面を向けた負レンズ成分Ｌ2Cとを有し、少なくとも前記
第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることによ
り、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うことを特
徴とする内焦式ズームレンズを提供する。

【０００８】本発明の好ましい態様によれば、前記負レ
ンズ成分Ｌ2Aの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲafと
し、前記負レンズ成分Ｌ2Aの最も像側の面の近軸曲率半
径をＲarとしたとき、（Ｒar＋Ｒaf）／（Ｒar−Ｒaf）≦−１（１）の条件を満足する。また、前記負レンズ成分Ｌ2Aと前記
接合正レンズ成分Ｌ2Bとの間の軸上空気間隔をｄABと
し、前記第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像
側の面までの軸上総厚をｄ２としたとき、０．２８≦ｄAB／ｄ２≦０．８（２）の条件を満足することが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】まず、本発明の基本的な構成につ
いて説明する。本発明は、最も物体側に正レンズ群が配
置された凸先行型のズームレンズにおいて、大画角、大
口径および高倍率の３つの仕様を同時に満足することが
可能な第２レンズ群Ｇ２の構成を見出したものである。

【００１０】上述のように、第２レンズ群Ｇ２は基本的
には、物体側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分と
負レンズ成分との３レンズ成分からなり、屈折力配置に
おいて対称構造を有する。中間の正レンズ成分は、物体
側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせか
らなる接合正レンズ成分Ｌ2Bで構成されている。そし
て、接合正レンズ成分Ｌ2Bとその物体側に配置された負
レンズ成分Ｌ2Aとの間の空気間隔が十分大きく確保され
ている。この空気間隔を十分大きく確保することによ
り、広角端近傍における大画角の主光線を光軸方向に押
し上げることができ、フィルターサイズの小型化が可能
になる。また、この空気間隔を適度な大きさに保つこと
によって、高倍率ズームレンズの小型化を進める上で問
題になる第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とのデッ
ドスペース（可変空気間隔）の確保が可能になる。

【００１１】しかしながら、従来の凸先行型ズームレン
ズに用いられる第２レンズ群Ｇ２のパワー配置の負・負
・負タイプや負・負・正タイプや負・負・正・負タイプ
においては、本発明の上述の効果と同様の効果を実現し
ようとすると、構成レンズ枚数が多いため第２レンズ群
の軸上総厚が大きくなり過ぎる。また、第２レンズ群Ｇ
２以降のレンズ群とのデッドスペースが減少し、結果的
に厚肉化による全長の大型化およびフィルターサイズの
大型化を招いてしまう。

【００１２】また、本発明において、物体側に凸面を向
けた正レンズと負レンズとの貼り合わせからなる接合正
レンズ成分Ｌ2Bにより中間の正レンズ成分を構成するこ
とは、重要な意味を有する。まず、比較的強い屈折力を
有する負レンズ成分Ｌ2Aの像側の曲率の強い凹面と接合
正レンズ成分Ｌ2Bの物体側の凸面とは、主に広角側の下
方コマ収差の補正に効果的に寄与している。また、望遠
側では、下方コマ収差の補正以外に、接合正レンズ成分
Ｌ2Bの接合面と同様に、球面収差の補正に効果的に寄与
している。この効果をさらに高めるには、負レンズ成分
Ｌ2Aが適切な屈折力を有し、像側に向けて曲率の強い凹
面を有することが有効である。

【００１３】また、負レンズ成分Ｌ2Aを１つの単レンズ
で構成するには、負レンズ成分Ｌ2Aに非球面を導入する
ことが基本的に必要である。非球面の導入により、広角
側の歪曲収差および全域の下方コマ収差を良好に補正す
ることができ、負レンズ成分Ｌ2Aと接合正レンズ成分Ｌ
2Bとの空気間隔を十分確保しても著しい厚肉化を招くこ
となく、前述したように小型化および小径化により有利
になる。

【００１４】なお、負レンズ成分Ｌ2Aに非球面を導入す
る場合、負レンズ成分Ｌ2Aの像側の曲率の強い凹面に非
球面を導入することが好ましい。負レンズ成分Ｌ2Aの像
側の面への非球面の導入により、負レンズ成分Ｌ2Aの構
成枚数の軽減と薄肉化とを達成することができ収差補正
面においては歪曲収差および全域の下方コマ収差の補正
に対する自由度がさらに増す。また、負レンズ成分Ｌ2A
の像側の面では望遠側のRand光線（光軸に平行な光線）
に対する偏角が大きく、非球面の導入によって望遠側の
球面収差の補正自由度が増すので、さらに好ましい。さ
らに、非球面の形状の規定に際して円錐係数κを導入す
ることにより、非球面係数の低次係数項から高次係数項
まで非球面変位量をよりきめ細かくコントロールするこ
とが可能となるので望ましい。

【００１５】また、負レンズ成分Ｌ2Aの物体側の面は、
物体側に凸面を向けていることが望ましい。負レンズ成
分Ｌ2Aが物体側に凹面を向けている場合、主に広角側の
非点収差や下方コマ収差の補正が悪化し、大画角化を実
現することができない。また、接合正レンズ成分Ｌ2Bに
おいて、正レンズの屈折率よりも負レンズの屈折率の方
を大きく設定することが大口径化に有利である。また、
負レンズ成分Ｌ2Cの最も物体側の面が物体側に凹面を向
け、負レンズ成分Ｌ2Cと接合正レンズ成分Ｌ2Bとの間に
凸形状の空気レンズを形成することが好ましい。この場
合、この凸形状の空気レンズにより、主に望遠側の球面
収差やコマ収差等の補正を良好に行うことができ、さら
に大口径化に有利になる。

【００１６】また、第２レンズ群Ｇ２を全体的に見た場
合、負レンズ成分Ｌ2Aと負レンズ成分Ｌ2Cとによって中
間の接合正レンズ成分Ｌ2Bが挟まれた形になっている。
このように、第２レンズ群Ｇ２が全体的に対称構造に近
いので、第２レンズ群Ｇ２が小型で比較的強い屈折力配
置を有する場合でも、第２レンズ群Ｇ２内で発生する諸
収差を最小限に抑えることが可能になる。この第２レン
ズ群Ｇ２の構成は、特に大口径化と大画角化とを同時に
満たす必要があるズームレンズに適している。さらに、
負レンズ成分Ｌ2Aと負レンズ成分Ｌ2Cとの双方に非球面
を導入することにより、さらに小型で比較的強い屈折力
配置に耐え得る第２レンズ群Ｇ２を実現することが可能
になる。

【００１７】上述のような第２レンズ群Ｇ２の構成を採
用することによって、内焦方式（インナーフォーカス方
式）にしたがって合焦を行う際にも、合焦に伴う収差変
動を良好に抑えることが可能になる。すなわち、変倍時
の収差変動に最も影響力を有する第２レンズ群Ｇ２を本
発明にしたがって構成することにより第２レンズ群Ｇ２
内の残存収差を極力抑えることができるため、特に第３
レンズ群Ｇ３の収差補正の自由度を近距離変動（近距離
物体への合焦に伴って発生する収差変動）の補正に利用
することが可能になる。また、第３レンズ群Ｇ３は開口
絞りに最も近く、第３レンズ群Ｇ３が移動しても像面湾
曲、非点収差の変動が少ないので、合焦レンズ群として
好ましい。

【００１８】以下、本発明の条件式について説明する。
本発明においては、以下の条件式（１）を満足すること
が好ましい。（Ｒar＋Ｒaf）／（Ｒar−Ｒaf）≦−１（１）ここで、Ｒaf：負レンズ成分Ｌ2Aの最も物体側の面の近軸曲率半
径Ｒar：負レンズ成分Ｌ2Aの最も像側の面の近軸曲率半径

【００１９】条件式（１）は、負レンズ成分Ｌ2Aの形状
因子（シェイプファクター）について規定している。条
件式（１）の上限値を上回ることは、負レンズ成分Ｌ2A
の形状が両凹形状になることを意味する。負レンズ成分
Ｌ2Aの形状が両凹形状になると、前述のように、主に広
角側の非点収差や下方コマ収差等の軸外単色収差の補正
が困難になるばかりでなく、倍率色収差の補正も困難に
なる。その結果、大画角を有するズームレンズを実現す
ることができなくなる。なお、負レンズ成分Ｌ2Aに非球
面を導入する場合、条件式（１）を非球面の近軸曲率半
径に基づいて計算するものとする。また、負レンズ成分
Ｌ2Aが接合レンズで構成される場合、最も物体側の面の
曲率半径をＲafとし最も像側の面の曲率半径をＲarとし
て、条件式（１）を計算するものとする。

【００２０】また、本発明においては、以下の条件式
（２）を満足することが好ましい。０．２８≦ｄAB／ｄ２≦０．８（２）ここで、ｄAB：負レンズ成分Ｌ2Aと接合正レンズ成分Ｌ2Bとの間
の軸上空気間隔ｄ２：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側
の面までの軸上総厚

【００２１】条件式（２）は、負レンズ成分Ｌ2Aと接合
正レンズ成分Ｌ2Bとの間の軸上空気間隔ｄABについて適
切な範囲を規定している。前述のように、負レンズ成分
Ｌ2Aと接合正レンズ成分Ｌ2Bとの間の軸上空気間隔ｄAB
を十分大きく確保することにより、広角端近傍における
大画角の主光線を光軸方向に押し上げることができ、フ
ィルターサイズの小型化が可能になる。また、高倍率ズ
ームレンズの小型化を進める上で問題になる第１レンズ
群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とのデッドスペース（可変空
気間隔）の確保が可能になる。

【００２２】条件式（２）の下限値を下回ると、軸上空
気間隔ｄABが小さくなりすぎて、広角端近傍における大
画角の主光線を光軸方向に押し上げる効果が著しく減少
する。その結果、フィルターサイズの大型化や周辺光量
の不足を招き、大画角化を達成することができなくな
る。なお、条件式（２）の下限値を０．３２に設定する
と、小型化および小径化に対してさらに有利となる。さ
らに、条件式（２）の下限値を０．３４に設定すると、
本発明の効果を最大限に発揮することができる。

【００２３】一方、条件式（２）の上限値を上回ると、
軸上空気間隔ｄABが大きくなりすぎて、第２レンズ群Ｇ
２とその像側に続くレンズ群とのデッドスペース（可変
空気間隔）の確保が困難になる。その結果、ズームレン
ズが大型化するとともに、高倍率化を達成することがで
きなくなる。また、他のレンズ成分が薄肉化しすぎて、
肝心の諸収差の補正が困難になる。特に、本発明のよう
な大画角を有する大口径ズームレンズの場合、望遠側の
球面収差の補正が困難になり、大口径化を達成すること
ができなくなる。なお、条件式（２）の上限値を０．６
に設定すると、さらなる大口径化を期待することができ
る。また、条件式（２）の上限値を０．５に設定する
と、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

【００２４】また、本発明においては、以下の条件式
（３）を満足することが好ましい。ｎ2p−ｎ2n＜０（３）ここで、ｎ2p：接合正レンズ成分Ｌ2B中の正レンズのｄ線に対す
る屈折率ｎ2n：接合正レンズ成分Ｌ2B中の負レンズのｄ線に対す
る屈折率

【００２５】条件式（３）は、接合正レンズ成分Ｌ2Bに
おける正レンズの屈折率と負レンズの屈折率との大小関
係について規定している。前述のように、接合正レンズ
成分Ｌ2Bにおいて正レンズの屈折率よりも負レンズの屈
折率の方を大きく設定することにより、特に望遠側の球
面収差を良好に補正することが可能になり、大口径化に
有利になる。ところで、接合正レンズ成分Ｌ2Bは、負の
屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２における正レンズ成分
である。したがって、ペッツバール和を適切な値にする
ためにも、正レンズの屈折率よりも負レンズの屈折率の
方が大きいことが必要である。このように、条件式
（３）を満足することによって、ペッツバール和の適切
な設定が可能になり、像面湾曲および非点収差の良好な
補正も可能になる。なお、条件式（３）の上限値を−
０．０１５に設定すると、本発明の効果を最大限に発揮
することができる。

【００２６】また、本発明においては、以下の条件式
（４）を満足することが好ましい。０．３＜ｆ３／ｆＴ＜１（４）ここで、ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離

【００２７】条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点
距離ｆ３について適切な範囲を規定している。条件式
（４）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力
が大きくなりすぎて、大口径化しようとすると特に望遠
側の球面収差が悪化するので好ましくない。また、良好
な収差補正を行うためには、構成レンズ枚数の増大を回
避することができず、大型化を招くので好ましくない。
なお、条件式（４）の下限値を０．３５に設定すると、
本発明の効果を最大限に発揮することができる。一方、
条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の
屈折力が小さくなりすぎて、レンズ外径が大型化し、レ
ンズ全系の小型化および小径化に不利になるので好まし
くない。なお、条件式（４）の上限値を０．８に設定す
ると、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

【００２８】また、本発明においては、第３レンズ群Ｇ
３は、正レンズと負レンズとの貼り合わせからなる接合
正レンズＬc を少なくとも１つ有し、以下の条件式
（５）を満足することが好ましい。ｎ3p−ｎ3n＜０（５）ここで、ｎ3p：接合正レンズＬc 中の正レンズのｄ線に対する屈
折率ｎ3n：接合正レンズＬc 中の負レンズのｄ線に対する屈
折率

【００２９】条件式（５）は、第３レンズ群Ｇ３の接合
正レンズＬc 中の正レンズの屈折率と負レンズの屈折率
との大小関係について規定している。接合正レンズＬc
において正レンズの屈折率よりも負レンズの屈折率の方
を大きく設定することにより、特に望遠側の球面収差を
良好に補正することが可能になり、大口径化に有利にな
る。また、ペッツバール和を適切な値に設定するために
も、正レンズの屈折率よりも負レンズの屈折率の方が大
きいことが必要である。このように、条件式（５）を満
足することによって、ペッツバール和の適切な設定が可
能になり、像面湾曲および非点収差の良好な補正も可能
になる。なお、条件式（５）の上限値を−０．１に設定
すると、本発明の効果を最大限に発揮することができ
る。

【００３０】以上のように、本発明では、第２レンズ群
Ｇ２に非球面を導入している。しかしながら、第３レン
ズ群Ｇ３や第４レンズ群Ｇ４にも非球面を導入すること
によって、球面収差や上方コマ収差などの補正を非球面
に負担させ、大口径化、高倍率化および大画角化をさら
に進めることが可能である。

【００３１】

【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。本発明の各実施例にかかるズームレンズ
は、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とから構成されている。なお、第２
レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、少なくとも１つの面
が非球面状に形成された負レンズ成分Ｌ2Aと、物体側に
凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わせからな
る接合正レンズ成分Ｌ2Bと、物体側に凹面を向けた負レ
ンズ成分Ｌ2Cとから構成されている。

【００３２】各実施例において、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
（各非球面の頂点の接平面からの光軸に沿った距離：サ
グ量）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｝＋Ｃ₂・ｙ²＋Ｃ₄・ｙ⁴＋Ｃ₆・ｙ⁶＋Ｃ₈・ｙ⁸ ＋Ｃ₁₀・ｙ¹⁰＋・・・（ａ）また、非球面の近軸曲率半径ｒは、以下の数式（ｂ）で
表される。ｒ＝１／（２・Ｃ₂＋１／Ｒ）（ｂ）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。

【００３３】〔第１実施例〕図１は、本発明の第１実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図１のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１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
ズと両凸レンズとの接合正レンズＬ11、および物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズＬ12から構成されてい
る。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側の面が
非球面状に形成され物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズＬ2A、両凸レンズと両凹レンズとの接合正レンズ
Ｌ2B、および物体側の面が非球面状に形成され物体側に
凹面を向けた負メニスカスレンズＬ2Cから構成されてい
る。

【００３４】第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ31、および両
凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと
の接合正レンズＬ32から構成されている。第４レンズ群
Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ41、両凸レンズと両凹レンズとの接合負
レンズＬ42、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と両凸レンズとの接合正レンズＬ43、両凸レンズＬ44、
および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ45か
ら構成されている。

【００３５】なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ
３との間には開口絞りＡが配置され、変倍に際して開口
絞りＡは第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。図１
は、広角端におけるレンズ配置を示している。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
との間の空気間隔が増大し且つ第２レンズ群Ｇ２と第３
レンズ群Ｇ３との間の空気間隔が減少するように、すべ
てのレンズ群が物体側へ移動する。また、無限遠物体か
ら近距離物体への合焦に際して、第３レンズ群Ｇ３と開
口絞りＡとが一体的に光軸に沿って像側へ移動する。

【００３６】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、Ｂｆはバックフォ
ーカスを、βは撮影倍率を、Ｄ0 は物点距離（最も物体
側の面と物体との間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、ｄは各レンズ面間隔
を、ｒは曲率半径（非球面の場合は近軸曲率半径）を、
ｎはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、ν
はアッベ数をそれぞれ示している。

【００３７】

【表１】ｆ＝２９〜１０２ＦNO＝３．６２ω＝７６．２〜２３．２° 面番号ｒｄ ν ｎ 1 209.1994 2.0000 25.50 1.804581 2 123.3916 8.0000 82.52 1.497820 3 -344.5143 0.1000 4 56.5074 5.4000 82.52 1.497820 5 93.2641 (d5= 可変) 6 109.1250 1.7000 49.45 1.772789 7* 15.6692 10.6649 8 60.4809 7.0000 28.19 1.740000 9 -25.6142 1.4000 49.45 1.772789 10 115.3664 4.5000 11* -26.1284 2.0000 49.45 1.772789 12 -37.3890 (d12=可変) 13 開口絞り 2.5000 14 -1254.9023 4.5000 58.90 1.518230 15 -47.1898 0.1000 16 62.0105 10.0000 61.09 1.589130 17 -30.8950 2.0000 28.56 1.795040 18 -89.4354 (d18=可変) 19 47.1402 5.0000 58.90 1.518230 20 716.9156 1.0000 21 132.5979 4.5000 64.10 1.516800 22 -106.3722 1.6000 45.37 1.796681 23 59.7794 10.0000 24 443.3049 1.7000 37.20 1.834000 25 39.5548 9.0000 48.97 1.531721 26 -38.1373 0.1000 27 74.7573 5.0000 64.10 1.516800 28 -164.5801 3.2000 29 -37.2162 2.0000 49.45 1.772789 30 -82.4474 （Ｂｆ）（非球面データ） κ Ｃ₂ Ｃ₄ ７面 0.9234 0.0000 -6.92030×10^-6 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ -7.94420×10^-9 -8.61250×10^-11 5.54370×10^-15 κ Ｃ₂ Ｃ₄ 11面 0.2639 0.0000 1.59190×10^-6 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ 1.20720×10^-8 4.25920×10^-11 7.42530×10^-14 （変倍における可変間隔）ｆ 29.00000 50.00000 102.00000 D0 ∞ ∞ ∞ d5 1.15591 21.97167 52.32140 d12 21.87071 9.69582 0.86248 d18 11.97487 3.33400 4.98721 Ｂｆ 37.99217 61.34587 88.37687 （合焦動作における可変間隔） β -0.03333 -0.03333 -0.03333 -0.06115 -0.10262 -0.18993 D0 811.7554 1405.3091 2865.2578 415.8415 392.4877 342.2873 d5 1.15591 21.97167 52.32140 1.15591 21.97167 52.32140 d12 22.86712 10.36319 1.49373 23.72175 11.76692 4.47978 d18 10.97846 2.66663 4.35597 10.12383 1.26290 1.36991 Ｂｆ 37.99796 61.35165 88.38261 38.01177 61.40104 88.56586 （条件対応値）（１）（Ｒar＋Ｒaf）／（Ｒar−Ｒaf）＝−１．３４（２）ｄAB／ｄ２＝０．３９１（３）ｎ2p−ｎ2n ＝−０．０３２８（４）ｆ３／ｆＴ＝０．４４８（５）ｎ3p−ｎ3n ＝−０．２０５９

【００３８】図２〜図７は、第１実施例の諸収差図であ
る。すなわち、図２は広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図を、図３は中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図を、図４は望遠端での無限遠合焦
状態における諸収差図をそれぞれ示している。また、図
５は広角端での撮影倍率１／３０倍の状態における諸収
差図を、図６は中間焦点距離状態での撮影倍率１／３０
倍の状態における諸収差図を、図７は望遠端での撮影倍
率１／３０倍の状態における諸収差図をそれぞれ示して
いる。各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、Ａは半
画角を、Ｈ0 は物体高を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎ
ｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）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
線は正弦条件（サインコンディション）を示している。

【００３９】図２の収差図を参照すると、広角端におい
て十分大きな画角までカバーし、諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。また、図３および図４の収差図
を参照すると、広角端と同様に、諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。一方、図５の収差図を参照する
と、広角端において十分大きな画角までカバーし、近距
離変動が少なく、諸収差が良好に補正されていることが
わかる。また、図６および図７の収差図を参照すると、
広角端と同様に、近距離変動が少なく、諸収差が良好に
補正されていることがわかる。このように、第１実施例
では、各焦点距離状態および各撮影距離状態において諸
収差が良好に補正されている。

【００４０】〔第２実施例〕図８は、本発明の第２実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図８のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１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
ズと両凸レンズとの接合正レンズＬ11、および物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズＬ12から構成されてい
る。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側の面が
非球面状に形成され物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズＬ2A、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとの接合正レンズＬ2B、および物体側の面
が非球面状に形成された両凹レンズと両凸レンズとの接
合負レンズＬ2Cから構成されている。

【００４１】第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両
凸レンズＬ31、および両凸レンズと物体側に凹面を向け
た負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ32から構成さ
れている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ41、両凸レンズ
と両凹レンズとの接合負レンズＬ42、物体側に凸面を向
けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合正レンズ
Ｌ43、両凸レンズＬ44、および物体側に凹面を向けた負
メニスカスレンズＬ45から構成されている。

【００４２】なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ
３との間には開口絞りＡが配置され、変倍に際して開口
絞りＡは第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。図８
は、広角端におけるレンズ配置を示している。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
との間の空気間隔が増大し且つ第２レンズ群Ｇ２と第３
レンズ群Ｇ３との間の空気間隔が減少するように、すべ
てのレンズ群が物体側へ移動する。また、無限遠物体か
ら近距離物体への合焦に際して、第３レンズ群Ｇ３と開
口絞りＡとが一体的に光軸に沿って像側へ移動する。

【００４３】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、Ｂｆはバックフォ
ーカスを、βは撮影倍率を、Ｄ0 は物点距離（最も物体
側の面と物体との間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、ｄは各レンズ面間隔
を、ｒは曲率半径（非球面の場合は近軸曲率半径）を、
ｎはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、ν
はアッベ数をそれぞれ示している。

【００４４】

【表２】ｆ＝２９〜１０２ＦNO＝２．９〜３．６２ω＝７６．２〜２３．２° 面番号ｒｄ ν ｎ 1 227.5952 2.0000 25.50 1.804581 2 128.3164 7.5000 82.52 1.497820 3 -327.5485 0.1000 4 57.1487 5.6000 82.52 1.497820 5 97.6515 (d5= 可変) 6 116.5721 1.7000 49.45 1.772789 7* 15.3058 9.5846 8 66.3316 7.0000 28.19 1.740000 9 -21.6039 1.4000 49.45 1.772789 10 -306.6468 2.8000 11* -28.1291 1.4000 49.45 1.772789 12 2082.5010 3.0000 64.10 1.516800 13 -44.8556 (d13=可変) 14 開口絞り 2.5000 15 260.8368 5.5000 58.90 1.518230 16 -49.6218 0.1000 17 62.8903 10.0000 61.09 1.589130 18 -32.3570 2.0000 28.56 1.795040 19 -117.0664 (d19 可変) 20 57.3096 3.8000 58.90 1.518230 21 118.3217 2.0000 22 92.3253 5.0000 64.10 1.516800 23 -98.6964 1.6000 45.37 1.796681 24 92.8815 9.0151 25 260.8967 1.7000 43.35 1.840421 26 42.1391 10.0000 54.55 1.514540 27 -36.8490 0.1000 28 81.0309 5.0000 64.10 1.516800 29 -149.2401 4.0000 30 -34.9712 2.0000 49.45 1.772789 31 -84.5986 （Ｂｆ）（非球面データ） κ Ｃ₂ Ｃ₄ ７面 0.9470 0.0000 -8.82590×10^-6 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ -2.90580×10^-8 2.48060×10^-12 -5.62310×10^-13 κ Ｃ₂ Ｃ₄ 11面 0.1111 0.0000 3.98310×10^-6 Ｃ₆ Ｃ₈ Ｃ₁₀ 1.66440×10^-8 2.65860×10^-11 5.51280×10^-14 （変倍における可変間隔）ｆ 29.00000 50.00000 102.00000 D0 ∞ ∞ ∞ d5 1.83627 22.72541 53.09288 d13 22.32971 10.19405 1.34451 d19 11.31896 3.03864 4.67401 Ｂｆ 37.98123 61.16613 88.18752 （合焦動作における可変間隔） β -0.03333 -0.03333 -0.03333 -0.06102 -0.10242 -0.18948 D0 811.7788 1405.1221 2864.7992 416.9342 393.2761 343.1016 d5 1.83627 22.72541 53.09288 1.83627 22.72541 53.09288 d13 23.32611 10.86273 1.97746 24.17644 12.26510 4.96317 d19 10.32256 2.36996 4.04106 9.47223 0.96759 1.05535 Ｂｆ 37.98702 61.17190 88.19330 38.00074 61.22108 88.37564 （条件対応値）（１）（Ｒar＋Ｒaf）／（Ｒar−Ｒaf）＝−１．３０（２）ｄAB／ｄ２＝０．３５７（３）ｎ2p−ｎ2n ＝−０．０３２８（４）ｆ３／ｆＴ＝０．４４８（５）ｎ3p−ｎ3n ＝−０．２０５９

【００４５】図９〜図１４は、第２実施例の諸収差図で
ある。すなわち、図９は広角端での無限遠合焦状態にお
ける諸収差図を、図１０は中間焦点距離状態での無限遠
合焦状態における諸収差図を、図１１は望遠端での無限
遠合焦状態における諸収差図をそれぞれ示している。ま
た、図１２は広角端での撮影倍率１／３０倍の状態にお
ける諸収差図を、図１３は中間焦点距離状態での撮影倍
率１／３０倍の状態における諸収差図を、図１４は望遠
端での撮影倍率１／３０倍の状態における諸収差図をそ
れぞれ示している。各収差図において、ＦNOはＦナンバ
ーを、Ａは半画角を、Ｈ0 は物体高を、ｄはｄ線（λ＝
５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）
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、破線は正弦条件（サインコンディション）を
示している。

【００４６】図９の収差図を参照すると、広角端におい
て十分大きな画角までカバーし、諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。また、図１０および図１１の収
差図を参照すると、広角端と同様に、諸収差が良好に補
正されていることがわかる。一方、図１２の収差図を参
照すると、広角端において十分大きな画角までカバー
し、近距離変動が少なく、諸収差が良好に補正されてい
ることがわかる。また、図１３および図１４の収差図を
参照すると、広角端と同様に、近距離変動が少なく、諸
収差が良好に補正されていることがわかる。このよう
に、第２実施例においても、各焦点距離状態および各撮
影距離状態において諸収差が良好に補正されている。

【００４７】なお、上述の各実施例において、第３レン
ズ群Ｇ３と開口絞りとを一体的に移動させることによっ
て合焦を行っている。しかしながら、第３レンズ群Ｇ３
と開口絞りとを独立に移動させることによって、あるい
は開口絞りを移動させることなく第３レンズ群Ｇ３だけ
を移動させることによって合焦を行うことも可能であ
る。この場合、合焦機構が複雑になるが、合焦に伴う開
口絞りの移動によって大画角の主光線が遮られることが
少なくなり、最短撮影距離をさらに短くすることが可能
になる。

【００４８】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、７６．
２°程度の大きな画角を有し、Ｆナンバーが２．８程度
の大きな口径を有し、３．５倍を越える高い変倍比を有
する、比較的小型で高性能な内焦式ズームレンズを達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。

【図２】第１実施例の広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図である。

【図３】第１実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図である。

【図４】第１実施例の望遠端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図である。

【図５】第１実施例の広角端での撮影倍率１／３０倍の
状態における諸収差図である。

【図６】第１実施例の中間焦点距離状態での撮影倍率１
／３０倍の状態における諸収差図である。

【図７】第１実施例の望遠端での撮影倍率１／３０倍の
状態における諸収差図である。

【図８】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。

【図９】第２実施例の広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図である。

【図１０】第２実施例の中間焦点距離状態での無限遠合
焦状態における諸収差図である。

【図１１】第２実施例の望遠端での無限遠合焦状態にお
ける諸収差図である。

【図１２】第２実施例の広角端での撮影倍率１／３０倍
の状態における諸収差図である。

【図１３】第２実施例の中間焦点距離状態での撮影倍率
１／３０倍の状態における諸収差図である。

【図１４】第２実施例の望遠端での撮影倍率１／３０倍
の状態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Ｌ各レンズ成分Ａ開口絞り

Claims

【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Ｇ
２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを少なく
とも備え、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ
２との間の空気間隔および前記第２レンズ群Ｇ２と前記
第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔をそれぞれ変化させ
ることによって変倍を行なうズームレンズにおいて、前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、少なくとも
１つの面が非球面状に形成された負レンズ成分Ｌ2Aと、
物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズとの貼り合わ
せからなる接合正レンズ成分Ｌ2Bと、物体側に凹面を向
けた負レンズ成分Ｌ2Cとを有し、少なくとも前記第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動さ
せることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を
行うことを特徴とする内焦式ズームレンズ。
【請求項２】前記負レンズ成分Ｌ2Aの最も物体側の面
の近軸曲率半径をＲafとし、前記負レンズ成分Ｌ2Aの最
も像側の面の近軸曲率半径をＲarとしたとき、（Ｒar＋Ｒaf）／（Ｒar−Ｒaf）≦−１（１）の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の内
焦式ズームレンズ。
【請求項３】前記負レンズ成分Ｌ2Aと前記接合正レン
ズ成分Ｌ2Bとの間の軸上空気間隔をｄABとし、前記第２
レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの
軸上総厚をｄ２としたとき、０．２８≦ｄAB／ｄ２≦０．８（２）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
記載の内焦式ズームレンズ。
【請求項４】前記接合正レンズ成分Ｌ2B中の前記正レ
ンズのｄ線に対する屈折率をｎ2pとし、前記接合正レン
ズ成分Ｌ2B中の前記負レンズのｄ線に対する屈折率をｎ
2nとしたとき、ｎ2p−ｎ2n＜０（３）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項に記載の内焦式ズームレンズ。
【請求項５】前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３
とし、望遠端における全系の焦点距離をｆＴとしたと
き、０．３＜ｆ３／ｆＴ＜１（４）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項に記載の内焦式ズームレンズ。
【請求項６】前記第３レンズ群Ｇ３は、正レンズと負
レンズとの貼り合わせからなる接合正レンズＬc を少な
くとも１つ有し、前記接合正レンズＬc 中の前記正レン
ズのｄ線に対する屈折率をｎ3pとし、前記接合正レンズ
Ｌc 中の前記負レンズのｄ線に対する屈折率をｎ3nとし
たとき、ｎ3p−ｎ3n＜０（５）の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれか１項に記載の内焦式ズームレンズ。