JPH11109232A

JPH11109232A - ズームレンズ系

Info

Publication number: JPH11109232A
Application number: JP26539297A
Authority: JP
Inventors: Kenji Konno; 賢治金野; Mamoru Terada; 守寺田; Tetsuya Arimoto; 哲也有本; Naoshi Okada; 尚士岡田; Tetsuo Kono; 哲生河野; Kazuhiko Ishimaru; 和彦石丸
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高変倍率で高画質を満足するにも拘わらず、
コンパクトなズームレンズ系を提供する。【解決手段】物体側から順に、正のパワーを有する第
１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、負
のパワーを有する第３レンズ群と、さらに後続群を有
し、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態へのズーミ
ングに際して、前記第１レンズ群と第２レンズ群の軸上
間隔と、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間の軸上
間隔とが共に増大するように、少なくとも第１レンズ群
及び第３レンズ群が物体側へ移動することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、小型の撮影光学系
に使用されるズームレンズ系に関し、さらに詳しくは、
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジ
タル入出力機器の撮影光学系に好適なコンパクトで高変
倍率を有するズームレンズ系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等の普及
にともない、手軽に画像情報をデジタル機器に取り込む
ことができるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカ
メラ等（以下、単にデジタルカメラという）が個人ユー
ザレベルで普及しつつある。このようなデジタルカメラ
は、今後も画像情報の入力機器として益々普及すること
が予想される。

【０００３】ところで、一般にデジタルカメラの画質
は、ＣＣＤ（charge coupled device）等の固体撮像素
子の画素数で決定される。現在、一般向けのデジタルカ
メラで主流となっているのは、３３万画素程度の画素数
を有する、いわゆるＶＧＡクラスの固体撮像素子であ
る。しかしながら、このＶＧＡクラスのカメラの画質
は、従来の銀塩フィルムを用いたカメラの画質と比較し
た場合、大幅に見劣りすることは否めない。このため、
最近では一般向けのデジタルカメラにおいても１００万
画素を超えるような高画質のカメラが望まれており、こ
れらのデジタルカメラの撮影光学系にも高画質を満足す
ることが要求されている。

【０００４】また、これらの一般向けデジタルカメラに
おいても画像の変倍、特に画像劣化が少ない光学変倍を
行うことも望まれているため、近年では高変倍率で高画
質を満足するデジタルカメラ用ズームレンズ系が要求さ
れるようになってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されているデジタルカメラ用のズームレンズ系で、10
0万画素を超えるような高画質を満足するものは、一眼
レフレックスカメラ用交換レンズを流用したもの、もし
くは業務用途の非常に大型のデジタルカメラが大半であ
った。したがって、このようなズームレンズ系は、非常
に大型で高コストであり、一般向けデジタルカメラに好
適であるとはいえなかった。

【０００６】一方、このようなデジタルカメラの撮影光
学系に対して、近年コンパクト化，高変倍率化が顕著に
進行している銀塩フィルム用のレンズシャッターカメラ
の撮影光学系を流用することも考えられる。

【０００７】しかしながら、レンズシャッターカメラの
撮影光学系をデジタルカメラにそのまま流用した場合、
デジタルカメラに備えられた固体撮像素子の前面に設け
られたマイクロレンズの集光性能を十分に満足させるこ
とができず、画像中央部と画像周辺部での画像の明るさ
が極端に変化してしまうという問題が発生する。これ
は、レンズシャッターカメラの撮影光学系の射出瞳は像
面近くに位置しているため、撮影光学系から射出された
軸外光束は像面に対して斜めに入射するため発生する問
題である。この問題を解決するために、従来のレンズシ
ャッターカメラの撮影光学系の射出瞳位置を像面から離
そうとすると、どうしても撮影光学系全体が大型化して
しまうことが避けられない。

【０００８】以上の問題に鑑み、本発明は、高変倍率で
高画質を満足する全く新規な、コンパクトなズームレン
ズ系を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に係るズームレンズ系は、物体側から順
に、正のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを
有する第２レンズ群と、負のパワーを有する第３レンズ
群と、さらに後続群を有し、最短焦点距離状態から最長
焦点距離状態へのズーミングに際して、前記第１レンズ
群と第２レンズ群の軸上間隔と、前記第２レンズ群と第
３レンズ群との間の軸上間隔とが共に増大するように、
少なくとも第１レンズ群及び第２レンズ群が物体側へ移
動することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
好適な実施の形態について説明する。なお、本明細書に
おいて「パワー」とは、焦点距離の逆数で定義される量
を表し、その偏向作用が異なる屈折率を有する媒質同士
の面での偏向によるものだけでなく、回折による偏向や
媒質内の屈折率分布による偏向等も含むものとする。

【００１１】図１〜３は、本発明に係るズームレンズ系
の第１実施形態〜第３実施形態のズームレンズ系の最短
焦点距離状態でのレンズ配置を表す断面図である。各実
施形態のズームレンズ系は、物体側より順に、正の屈折
力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、正の屈折力を有する
第２レンズ群Ｇｒ２と、負の屈折力を有する第３レンズ
群Ｇｒ３と、絞りＳと、後続群と、ローパスフィルタＬ
Ｆとから構成され、最短焦点距離端から最長焦点距離端
へのズーミングに際して、前記第１レンズ群Ｇｒ１と前
記第２レンズ群Ｇｒ２との間隔が増大し、前記第２レン
ズ群Ｇｒ２と前記第３レンズ群Ｇｒ３との間隔が減少す
るように、前記第１レンズ群Ｇｒ１及び第３レンズ群Ｇ
ｒ３が移動するズームレンズ系である。なお、各図中矢
印は、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態へのズー
ミングの際の、各レンズ群、絞り、ローパスフィルタの
移動軌跡を模式的に表したものである。

【００１２】第１実施形態のズームレンズ系は、物体側
から順に、物体側に凸の負のメニスカスレンズＬ１と両
凸の正レンズＬ２との接合レンズＤＬ１とから成る第１
レンズ群Ｇｒ１、物体側に凸の負のメニスカスレンズＬ
３と、物体側に凸の正のメニスカスレンズＬ４（像側が
非球面）とから成る第２レンズ群Ｇｒ２、物体側に凸の
負のメニスカスレンズ（両面非球面）Ｌ５と、両凹の負
レンズＬ６と両凸の正レンズＬ７の接合レンズＤＬ２と
から成る第３レンズ群Ｇｒ３、絞りＳ、物体側に凸の正
のメニスカスレンズ（両面非球面）Ｌ８と、物体側に凸
の負のメニスカスレンズＬ９と両凸の正レンズＬ１０と
の接合レンズＤＬ３と、物体側に凹の正のメニスカスレ
ンズ（両面非球面）Ｌ１１とから成る第４レンズ群Ｇｒ
４、ローパスフィルタＬＦ、とから構成されている。最
短焦点距離状態から最長焦点距離状態へのズーミングに
際して、第１レンズ群Ｇｒ１、第２レンズ群Ｇｒ２、第
４レンズ群Ｇｒ４を物体側に移動させ、第３レンズ群Ｇ
ｒ３を像側に移動させる。絞りＳとローパスフィルタＬ
Ｆは、ズーミング中固定されている。

【００１３】第２実施形態のズームレンズ系は、物体側
から順に、物体側に凸の負のメニスカスレンズＬ１と両
凸の正レンズＬ２との接合レンズＤＬ１とから成る第１
レンズ群Ｇｒ１、物体側に凸の負のメニスカスレンズＬ
３とから成る第２レンズ群Ｇｒ２、物体側に凸の負のメ
ニスカスレンズ（両面非球面）Ｌ４と、両凹の負レンズ
Ｌ５と両凸の正レンズＬ６の接合レンズＤＬ２とから成
る第３レンズ群Ｇｒ３、絞りＳ、両凸の正レンズ（両面
非球面）Ｌ７から成る第４レンズ群Ｇｒ４、物体側に凸
の負のメニスカスレンズＬ８と両凸の正レンズＬ９の接
合レンズＤＬ３と、両凹の負レンズ（両面非球面）Ｌ１
０とから成る第５レンズ群Ｇｒ５、ローパスフィルタＬ
Ｆとから構成されている。最短焦点距離状態から最長焦
点距離状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇｒ
１、第２レンズ群Ｇｒ２、第４レンズ群Ｇｒ４、第５レ
ンズ群Ｇｒ５を物体側に移動させ、第３レンズ群Ｇｒ３
を像側に移動させる。絞りＳはズーミング中第４レンズ
群Ｇｒ４と一体で移動し、ローパスフィルタＬＦはズー
ミング中固定されている。

【００１４】第３実施形態のズームレンズ系は、物体側
から順に、物体側に凸の負のメニスカスレンズ（物体側
が非球面）Ｌ１と両凸の正レンズＬ２との接合レンズＤ
Ｌ１と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ３とから成
る第１レンズ群Ｇｒ１、物体側に凸の負のメニスカスレ
ンズＬ４と、物体側に凸の正のメニスカスレンズ（像側
が非球面）Ｌ５とから成る第２レンズ群Ｇｒ２、物体側
に凸の正のメニスカスレンズ（像側が非球面）Ｌ６と、
物体側に凸の正のメニスカスレンズＬ７と、両凹の負レ
ンズＬ８と両凸の正レンズＬ９の接合レンズＤＬ２とか
ら成る第３レンズ群Ｇｒ３、絞りＳ、両凸の正レンズ
（像側が非球面）Ｌ１０と、物体側に凸の負メニスカス
レンズＬ１１と、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１
２と、両凸の正レンズＬ１３と、両凹の負レンズ（像側
が非球面）Ｌ１４とから成る第４レンズ群Ｇｒ４、ロー
パスフィルタＬＦとから構成されている。最短焦点距離
状態から最長焦点距離状態へのズーミングに際して、第
１レンズ群Ｇｒ１、第４レンズ群Ｇｒ４を物体側に移動
させ、第２レンズ群Ｇｒ２、第３レンズ群Ｇｒ３を像側
に移動させる。絞りＳとローパスフィルタＬＦは、ズー
ミング中固定されている。

【００１５】このように、各実施形態のズームレンズ系
は、物体側から順に正のパワーを有する第１レンズ群
と、正のパワーを有する第２レンズ群と、負のパワーを
有する第３レンズ群と、さらに後続群を有し、最短焦点
距離状態から最長焦点距離状態へのズーミングに際し、
第１レンズ群と第２レンズ群の間隔及び第２レンズ群と
第３レンズ群の間隔が増大するように、少なくとも第１
レンズ群と第２レンズ群が物体側に移動する。

【００１６】この構成を採用することで、各実施形態の
ズームレンズ系は、最長焦点距離状態ではテレフォトタ
イプに近くなるためにレンズ全長を小さくすることがで
き、逆に最短焦点距離状態ではレトロタイプに近くなる
ために十分なバックフォーカスを得ることができる。ま
た、正のパワーの第１レンズ群と第２レンズ群が、第１
レンズ群と第２レンズ群の間隔が広がるように共に物体
側に移動するので、主として第２レンズ群で変倍作用を
負担させることができる。このため、第１レンズ群の移
動量の負担を軽減することができ、最長焦点距離状態で
のレンズ全長を小さくすることができる。

【００１７】以下、各実施形態のズームレンズ系が満足
すべき条件を記す。なお、以下に述べる条件を同時にす
べて満足する必要はない。各実施形態のズームレンズ系
は、以下の条件式範囲（１）で規定される条件を満足す
ることが好ましい。 0.3＜(Dt-Dw)/fw＜4.5 （１）ただし、 Dt：最長焦点距離状態での第１レンズ群と第２レンズ群
の軸上間隔、 Dw：最短焦点距離状態での第１レンズ群と第２レンズ群
の軸上間隔、 fw：最短焦点距離状態での焦点距離、である。

【００１８】上記条件は、第１レンズ群と第２レンズ群
の軸上間隔の変動量を示している。条件式範囲（１）の
上限値を越えると、第１レンズ群と第２レンズ群の軸上
間隔が長焦点距離側で大きくなり過ぎ、最長焦点距離状
態のレンズ全長が大きくなるので好ましくない。逆に、
条件式範囲（１）の下限値を越えると、第１レンズ群と
第２レンズ群との間の軸上間隔があまり変化しないた
め、いわゆるズームフローティングに近くなる。そのた
めに、第２レンズ群に変倍作用を十分負担させられなく
なり、結果として第１レンズ群の移動量を減らすことが
できないず、ズームレンズ系の小型化が達成できない。

【００１９】各実施形態のズームレンズ系は、以下の条
件式範囲（２）で規定される条件を満足することが好ま
しい。 1.03＜βt2/βw2＜1.5 （２）ただし、 βt2 ：最長焦点距離状態での第２レンズ群の横倍
率、 βw2 ：最短焦点距離状態での第２レンズ群の横倍
率、である。

【００２０】上記条件は、第２レンズ群の変倍の負担量
を示している。条件式範囲（２）の上限値を越えると、
第２レンズ群の変倍負担が大きくなり、第２レンズ群の
収差変動が大きくなり過ぎるため、収差補正を行なうた
めに第２レンズ群に多くのレンズまたは非球面を必要と
するので好ましくない。逆に、条件式範囲（２）の下限
値を越えると、第２レンズ群に十分な変倍作用を負担さ
せられないので、第１レンズ群の移動量を減らすことが
できない。

【００２１】各実施形態のズームレンズ系では、前記第
１乃至第３レンズ群に続く後続群は、少なくとも１つの
正のパワーを有するレンズ群が存在することが好まし
い。最短焦点距離状態で十分なバックフォーカスを持た
せるためには、全系の構成がレトロタイプに近づくこと
が好ましいが、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態
へのズーミングに際し、負パワーを有する第３レンズ群
と、後続群中の正のパワーを有するレンズ群の間隔が減
少するようにズーミングを行なうことで、短焦点距離側
ではレトロタイプに近くなるので、バックフォーカスを
十分に取ることができる。また逆に、長焦点距離側では
テレフォトタイプに近くなるので、レンズ全長を小さく
することができる。

【００２２】また、後続群は正のパワーを有するただ１
つのレンズ群、或いは正のパワーを有する２つのレンズ
群から構成されていることが好ましい。後続群に負のレ
ンズ群を配置すると、短焦点距離側のバックフォーカス
を確保するのが困難になり、後続群のレンズ径が増大す
るので好ましくない。また、後続群にレンズ群が３つ以
上あると、全体として、６つ以上のレンズ群を有するこ
とになり、鏡筒等、レンズ群を保持する手段が非常に複
雑になるためにコスト高になるので好ましくない。

【００２３】各実施形態のズームレンズ系は、以下の条
件式範囲（３）で規定される条件を満足することが望ま
しい。 1.0<img×R<15.0 （３）ただし、 img：最大像高(単位はmm)、 R：ズームレンズ系を構成するレンズ面のうち、フィル
ター等を除き最も像側に位置するレンズ面の有効径(単
位はmm)、である。

【００２４】上記条件は、ズームレンズ径としての大き
さ及び諸収差の補正に対する条件と、デジタルカメラ用
撮影光学系に特有の条件とのバランスを図るための条件
である。一般に、固体撮像素子を用いたデジタルカメラ
に使用される撮影光学系においては、固体撮像素子の前
面に設けられたマイクロレンズの集光性能を十分に満足
させるために、入射光束をマイクロレンズの光束に対し
て略垂直に入射させる必要がある。そのため、デジタル
カメラ用の撮影光学系においては、通常の銀塩フィルム
用カメラの撮影光学系と同様に諸収差の補正を行うこと
と併せて、像側に略テレセントリックであることが要求
される。条件式範囲（３）の上限値を超えると、ズーム
レンズ系が像側に略テレセントリックであることが必要
以上となり、諸収差、特に短焦点距離側での負の歪曲収
差が大きくなりすぎてその補正が困難になるとともに、
像面のアンダー側への倒れが著しくなり望ましくない。
逆に、条件式範囲（３）の下限値を超えると、略テレセ
ントリックであることを満足することが困難となり望ま
しくない。特に、下限値を超えた状態でテレセントリッ
ク性を向上しようとすると、ズームレンズ系のバックフ
ォーカスが必要以上となり、光学系の大型化を招き望ま
しくない。

【００２５】なお、上記条件に関しては、条件式範囲
（３）のうち、以下の条件式範囲（３ａ）を満足するこ
とがより望ましい。 6.5<img×R<9.5 （３ａ）各実施形態のズームレンズ系のように、物体側から順
に、正のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを
有する第２レンズ群と、負のパワーを有する第３レンズ
群と、正のパワーを有する第４レンズ群と、から構成さ
れるズームレンズ系においては、第３レンズ群を、物体
側から順に、像側に強い曲率の凹面を向けたレンズを含
む第３レンズ群第１サブ群と、物体側に少なくとも１枚
の正レンズと、１枚の負レンズとから構成される第３レ
ンズ群第２サブ群と、から構成することが望ましい。こ
のように第３レンズ群を構成することにより、光線が前
記第３レンズ群第１サブ群中の強い曲率の凹面から射出
される際、特に短焦点距離側で、軸外光線の射出角度と
軸上光線の射出角度が小さくなるので、第３レンズ群第
２サブ群以降の収差補正を容易にすることが可能とな
る。

【００２６】また、上記第３レンズ群第１サブ群の凹面
に関しては、以下の条件式範囲（４）で規定される条件
を満足することが望ましい。 -1.2<f3/rn<-0.8 （４）ただし、 rn：第３レンズ群第１サブ群の凹面の曲率半径、 f3：第３レンズ群の焦点距離、である。

【００２７】上記条件は、第３レンズ群第１サブ群の強
い曲率の凹面の曲率半径と、第３レンズ群の焦点距離と
の比を規定したものであり、前記凹面の収差補正能に関
する条件である。条件式範囲（４）の下限値を超える
と、該凹面の曲率が弱くなり過ぎ、前述の作用、すなわ
ち、該凹面に入射する光線が凹面から射出される際の軸
外光線の射出角度と軸上光線の射出角度を小さくする作
用を十分達成させることができなくなる。この結果、条
件式範囲（４）の下限値を超えた場合、第３レンズ群第
１サブ群から射出される光線は、軸外光線と軸上光線と
の角度が大きいまま後続群に射出され、像面での収差、
特に像面湾曲とコマ収差を、後続群で補正することがで
きなくなり望ましくない。逆に、条件式範囲（４）の上
限値を超えると、該凹面の曲率が強くなり過ぎて該凹面
において単独で発生する非常に大きな収差が発生するた
め、他の面でこの収差を補正することが不可能となり、
望ましくない。また、条件式範囲（４）の上限値を超え
ると、該凹面の曲率半径が小さくなり過ぎ、製造上も困
難となり望ましくない。

【００２８】各実施形態のズームレンズ系では、第１レ
ンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を有する負レ
ンズ、両凸形状の正レンズ、物体側に凸面を有する正レ
ンズを有している。第１レンズ群で色収差補正を行なう
ためには、第１レンズ群に、少なくとも１枚の正レンズ
と少なくとも１枚の負レンズを設ける必要がある。しか
しながら、全体として正のパワーを有する第１レンズ群
を、１枚の正レンズと１枚の負レンズだけを用いて構成
すると、長焦点距離側での収差、特に球面収差を補正す
ることが困難になる。また、長焦点距離側での高次の球
面収差を補正するためには、軸上光線が高い光線高さで
通過する第１レンズ群に、さらなる収差補正に対する設
計の自由度（レンズ枚数）を与えることが好ましい。さ
らに、第１レンズ群を１枚の正レンズと１枚の負レンズ
だけを用いて構成すると、既存のガラスやプラスチック
の光学定数の範囲で色収差補正を行なうことが困難にな
る。

【００２９】各実施形態のズームレンズ系は、以下の条
件式範囲（５）で規定される条件を満足することが望ま
しい。 1.0<m1/Z<3.0 （５）ただし、 m1：第１レンズ群の最短焦点距離状態から最長焦点距離
状態へのズーミングの際の移動量(mm)、 Z：ズーム比（Z=ft/fw：最短焦点距離状態と最長焦点距
離状態の焦点距離比) 上記条件は、第１レンズ群の最短焦点距離状態から最長
焦点距離状態へのズーミングの際の移動量とズーム比と
の関係を表している。一般に、ズーム比が大きくなると
移動量は大きくなる。条件式範囲（５）で規定された条
件は、第１レンズ群の移動量を適切に規定することによ
って、コンパクトでかつ良好な光学性能を有するズーム
レンズを提供するための条件である。条件式範囲（５）
の上限値を越えると、ズーム比に比べて第１レンズ群の
移動量が大き過ぎ、最長焦点距離状態での全長が増大し
過ぎて、コンパクトなズームレンズを得ることができな
い。逆に、上記条件式範囲（５）の下限値を越えると、
第１レンズ群の移動量が小さくなり過ぎる。第１レンズ
群の移動量が小さくなると、第１レンズ群のパワーを大
きくしなければ、ズーム比を達成できなくなる。この結
果、第１レンズ群のパワーが大きくなり過ぎて、第１レ
ンズ群で発生する収差量が大きくなり、全体として良好
な光学性能を得ることができなくなる。

【００３０】各実施形態のズームレンズ系は、以下の条
件式範囲（６）で規定される条件を満足することが望ま
しい。 -1.2<f3/fw<-0.7 （６）ただし、 f3：第３レンズ群の焦点距離、である。

【００３１】上記条件は、第３レンズ群の焦点距離を規
定する条件である。条件式範囲（６）の上限値を超える
と、最長焦点距離状態での全長が大きくなり過ぎ、コン
パクトなズームレンズ系を得ることが困難となる。逆
に、条件式範囲（６）の下限を超えると、第３レンズ群
のパワーが大きくなり過ぎることを意味し、第３レンズ
群で発生する収差、特にペッツバール和が負に大きくな
るため、全系で性能良好なズームレンズ系を達成するこ
とができない。

【００３２】各実施形態のズームレンズ系は、以下の条
件式範囲（７）で規定される条件を満足することが望ま
しい。 1<max(T1,T2,T3,T4)/fw<4 （７）ただし、 Ti:第i群の光軸上厚みであって、max(T1,T2,T3,T4)はそ
の最大値、である。

【００３３】上記条件は、小型で高倍率なズームレンズ
系を達成するための条件である。条件式範囲（７）の下
限値を超えると、各レンズ群の光軸上厚みが小さくなり
過ぎ、各レンズ群を構成しているレンズに要求される加
工要件（心厚・コバ厚など）を確保することが困難にな
るだけでなく、収差補正のために必要な設計自由度を確
保できない。逆に、条件式範囲（７）の上限値を越える
場合は、各レンズ群の光軸上厚みが大きくなりすぎ、コ
ンパクトなズームレンズ系を達成できない。

【００３４】各実施形態のズームレンズ系は、以下の条
件式範囲（８）で規定される条件を満足することが望ま
しい。 6<Lw/fw<10 （８）ただし、 Lw:最短焦点距離状態での光学系全長（レンズ先端から
像面まで）である。

【００３５】上記条件は、最短焦点距離状態の望遠比を
表している。条件式範囲（８）の下限値を超えると、光
学系全長が小さくなりすぎて収差補正が困難になる。ま
た、デジタルカメラ用の撮影光学系に要求される略テレ
セントリックの条件を満足することが難しくなる。逆
に、条件式範囲（８）の上限値を越えると、、コンパク
ト化が達成できない。さらに、全長が大きくなることに
伴い、像面での照度が確保できなるため前玉径の大型化
が必要になり、やはりコンパクトなズームレンズ系を達
成できない。

【００３６】なお、各実施形態においては、ズーミング
に際して絞りが固定されていることが望ましい。絞りを
移動させると、絞り移動用のカム装置や鏡筒及びカム駆
動装置等のスペースを確保しなければならなくなり、こ
のズームレンズ系を組み込んだ光学機器を大型化してい
まう。

【００３７】また、各実施形態においては、絞りを第３
レンズ群と第４レンズ群との間に配置することが望まし
い。絞りを第３レンズ群と第４レンズ群との間に配置す
ることにより、最短焦点距離状態から中間焦点距離状態
へのズーミングに際して、周辺光量の低下をバランスよ
く防止することが可能となる。

【００３８】さらに、ズーミングに際して開放絞り径は
一定にすることが望ましい。通常、絞りは、開放ＦＮＯ
に相当する円形開口に対して、絞り羽根を開閉すること
により絞り込みを行なっている。また、画像に対する影
響を考慮すると、開放絞りの口径形状は、円であること
が望ましい。従って、画像に対する影響を考慮した場
合、ズーミングに際して各焦点距離状態で開放絞り径が
異なると、この円形開口を絞り羽根で行なうか、あるい
は複数の円形開口を配置するかのいずれかによって、絞
りをコントロールする必要が生じる。しかしながら、前
者の絞り羽根で行なう場合、少ない絞り羽根では歪んだ
形状の開口形状となり円に近づけるためにはどうしても
５、６枚と多数の羽根が必要となり、コストアップが避
けられない。また、後者のように複数の円形開口を持つ
場合、コストアップになるだけでなく光軸方向に円形開
口を挿入するためのスペースが必要となるため光学系の
大型化を招く。

【００３９】

【実施例】以下、本発明に係る実施例に関し、コンスト
ラクションデータ、収差図等を挙げて、更に具体例を示
す。

【００４０】以下に挙げる実施例１〜３は、前述した実
施形態にそれぞれ対応しており、実施形態を表すレンズ
配置図は、対応する実施例１〜３のレンズ構成を、それ
ぞれ示している。

【００４１】各実施例において、ri（ｉ=１，２，３・
・)は物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径、di（ｉ=
１，２，３・・)は物体側から数えてｉ番目の軸上面間
隔を示し、Ni(ｉ=１，２，３・・)、νi(ｉ=１，２，３
・・)は、物体側から数えてｉ番目のレンズのｄ線に対
する屈折率、アッベ数を示す。また、ｆは全系の焦点距
離、ＦＮＯはＦナンバーを表す。なお、各実施例におい
て、全系の焦点距離ｆ、及びＦナンバーＦＮＯ、各レン
ズ群間の空気間隔(軸上面間隔)は、左から順に、最短焦
点距離端（広角端）(Ｗ)、中間焦点距離(Ｍ)、最長焦点
距離端（望遠端）(Ｔ)でのそれぞれの値に対応してい
る。

【００４２】さらに、各実施例中、曲率半径ｒｉに*印
を付した面は非球面形状の屈折光学面であることを示
し、非球面の面形状を表す以下の式で定義するものとす
る。

【００４３】 X(H)=CH²/｛1+(1-ε・C²・H²)^1/2｝＋ΣAi・Hi （ＡＳ）ただし、 H：光軸に対して垂直な方向の高さ、 X(H)：高さHの位置での光軸方向の変位量(面頂点基
準)、 C：近軸曲率、 ε：２次曲面パラメータ、 Ai：ｉ次の非球面係数、 Hi：Hのi乗を表す記号、である。

【００４４】《実施例１》 f = 5.13〜15.50〜48.75 Fno= 2.66〜 3.56〜 4.10 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 23.669 d1= 0.80 N1= 1.849388 ν1= 35.61 r2= 15.029 d2= 3.98 N2= 1.588644 ν2= 59.81 r3= -147.036 d3= 0.30〜 5.64〜 11.11 r4= 42.197 d4= 0.60 N3= 1.847159 ν3= 25.36 r5= 23.400 d5= 0.10 r6= 10.023 d6= 1.44 N4= 1.503654 ν4= 68.18 r7*= 22.987 d7= 0.30〜 5.10〜 9.44 r8*= 14.424 d8= 0.60 N5= 1.782539 ν5= 47.23 r9*= 4.482 d9= 3.24 r10= -5.223 d10= 0.60 N6= 1.604389 ν6= 58.70 r11= 9.483 d11= 0.96 N7= 1.846660 ν7= 23.82 r12= -46.927 d12= 6.09〜 2.29〜 0.10 r13= ∞ d13= 4.00〜 2.10〜 0.10 r14*= 5.783 d14= 2.33 N8= 1.540252 ν8= 63.98 r15*= 15.691 d15= 0.10 r16= 5.798 d16= 1.26 N9= 1.807872 ν9= 22.84 r17= 3.458 d17= 2.35 N10=1.487490 ν10=70.44 r18= -18.251 d18= 1.67 r19*= 20.653 d19= 0.64 N11=1.812273 ν11=43.62 r20*= 16.906 d20= 0.97〜 4.94〜 5.92 r21= ∞ d21= 3.70 N12=1.516800 ν12=64.20 r22= ∞ ［非球面係数］ r7 ε = 1.0000 A4 = 0.38500×10^-4 A6 =-0.10549×10^-5 A8 = 0.80390×10^-7 A10=-0.31137×10^-8 A12= 0.42844×10^-10 r8 ε = 1.0000 A4 = 0.30610×10^-3 A6 =-0.14630×10^-4 A8 = 0.10850×10^-5 A10= 0.22479×10^-7 A12=-0.99872×10^-9 r9 ε = 1.0000 A4 =-0.31241×10^-4 A6 =-0.76166×10^-5 A8 = 0.63520×10^-5 A10=-0.11683×10^-5 A12= 0.10450×10^-6 r14 ε =-1.2300 A4 = 0.34248×10^-3 A6 =-0.54773×10^-4 A8 =-0.20516×10^-5 A10= 0.77299×10^-7 A12=-0.24094×10^-7 r15 ε =-23.9935 A4 =-0.39361×10^-3 A6 =-0.10203×10^-3 A8 =-0.13249×10^-6 A10=-0.31746×10^-6 A12=-0.93381×10^-8 r19 ε =-262.8239 A4 =-0.97943×10^-2 A6 =-0.48211×10^-3 A8 =-0.39839×10^-4 A10= 0.18777×10^-5 A12= 0.43083×10^-6 r20 ε =-219.7065 A4 =-0.74424×10^-2 A6 =-0.59951×10^-3 A8 = 0.49871×10^-4 A10=-0.44076×10^-7 A12=-0.26050×10^-7 《実施例２》 f = 5.13〜15.53〜48.75 Fno= 2.66〜 3.56〜 4.10 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1= 42.497 d1= 0.80 N1= 1.847039 ν1= 24.97 r2= 22.419 d2= 3.11 N2= 1.711368 ν2= 53.15 r3= 174.766 d3= 0.30〜 5.15〜 8.70 r4= 17.562 d4= 1.45 N3= 1.710091 ν3= 53.20 r5= 28.856 d5= 0.10〜 9.37〜 18.65 r6*= 15.020 d6= 0.60 N4= 1.604151 ν4= 58.72 r7*= 5.591 d7= 4.59 r8= -6.044 d8= 0.60 N5= 1.707455 ν5= 50.48 r9= 7.823 d9= 0.97 N6= 1.846660 ν6= 23.82 r10=-528.494 d10= 8.95〜 3.95〜 0.10 r11= ∞ d11= 0.10 r12*= 11.489 d12= 0.77 N7= 1.743632 ν7= 51.94 r13*=-765.019 d13= 0.52〜 0.10〜 0.05 r14= 6.888 d14= 0.95 N8= 1.846660 ν8= 23.82 r15= 4.261 d15= 5.30 N9= 1.487490 ν9= 70.44 r16= -9.005 d16= 3.03 r17*=-181.264 d17= 2.64 N10=1.846660 ν10=23.82 r18*= 28.221 d18= 0.50〜 4.68〜 7.30 r19= ∞ d19= 3.70 N11=1.516800 ν11=64.20 r20= ∞ ［非球面係数］ r6 ε = 1.0000 A4 = 0.79545×10^-3 A6 = 0.10681×10^-4 A8 = 0.14973×10^-6 A10=-0.14948×10^-7 A12= 0.37412×10^-9 r7 ε = 1.0000 A4 = 0.93137×10^-4 A6 = 0.32332×10^-4 A8 =-0.32740×10^-6 A10= 0.23254×10^-7 A12= 0.18805×10^-8 r12 ε =-2.0209 A4 = 0.79594×10^-4 A6 =-0.55679×10^-4 A8 =-0.36047×10^-5 A10=-0.48183×10^-6 A12= 0.68433×10^-8 r13 ε = 51835.4939 A4 = 0.12155×10^-3 A6 =-0.66671×10^-4 A8 =-0.19190×10^-5 A10=-0.54460×10^-6 A12= 0.65257×10^-8 r17 ε =-8963.6309 A4 =-0.24694×10^-2 A6 =-0.97831×10^-5 A8 = 0.76162×10^-6 A10= 0.18169×10^-6 A12=-0.28538×10^-8 r18 ε =-230.0027 A4 =-0.85140×10^-3 A6 =-0.10417×10^-3 A8 = 0.99233×10^-5 A10=-0.11358×10^-6 A12=-0.50470×10^-8 《実施例３》 f = 5.13〜15.53〜48.75 Fno= 2.66〜 3.56〜 4.10 [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] r1*= 35.208 d1= 0.80 N1= 1.847058 ν1= 25.03 r2= 22.017 d2= 2.83 N2= 1.646732 ν2= 56.15 r3= 131.810 d3= -0.09 r4= 23.598 d4= 1.69 N3= 1.551261 ν3= 62.91 r5= 62.089 d5= 0.30〜 9.61〜 19.63 r6= 45.313 d6= 0.60 N4= 1.847851 ν4= 27.85 r7= 23.101 d7= 0.10 r8= 12.011 d8= 1.99 N5= 1.516706 ν5= 66.55 r9*= 142.466 d9= 0.30〜 2.08〜 2.88 r10= 22.155 d10= 0.60 N6= 1.755731 ν6= 51.36 r11*= 4.375 d11= 1.37 r12= 45.481 d12= 0.60 N7= 1.580806 ν7= 60.27 r13= 44.894 d13= 1.40 r14= -5.149 d14= 0.60 N8= 1.581668 ν8= 60.34 r15= 9.295 d15= 0.89 N9= 1.846865 ν9= 24.43 r16= -48.451 d16= 5.61〜 1.67〜 0.10 r17= ∞ d17= 4.19〜 2.78〜 0.10 r18= 6.404 d18= 2.41 N10=1.754785 ν10=51.52 r19*=-56.050 d19= 0.19 r20= 508.618 d20= 0.60 N11=1.831428 ν11=23.44 r21= 9.812 d21= 0.10 r22= 6.068 d22= 0.76 N12=1.798500 ν12=22.60 r23= 5.681 d23= 0.10 r24= 4.615 d24= 2.14 N13=1.487974 ν13=70.37 r25= -9.907 d25= 0.19 r26= -10.899 d26= 0.69 N14=1.785707 ν14=35.49 r27*=-121.957 d27= 2.22〜 5.47〜 4.90 r28= ∞ d28= 3.70 N15=1.516800 ν15=64.20 r29= ∞ ［非球面係数］ r1 ε = 1.0000 A4 =-0.28052×10^-6 A6 =-0.51899×10^-8 A8 = 0.11505×10^-9 A10=-0.12632×10^-11 A12= 0.48961×10^-14 r9 ε = 1.0000 A4 = 0.13610×10^-4 A6 =-0.37279×10^-5 A8 = 0.37951×10^-7 A10= 0.11805×10^-8 A12=-0.17702×10^-10 r11 ε = 1.0000 A4 =-0.41292×10^-3 A6 = 0.55282×10^-5 A8 = 0.12007×10^-4 A10=-0.19595×10^-5 A12= 0.10450×１０^−６ｒ１９ ε ＝１．００００Ａ４＝０．４３６５６×10^-3 A6 =-0.27060×10^-4 A8 = 0.25790×10^-5 A10=-0.18154×10^-6 A12= 0.62168×10^-8 r27 ε =-8963.6309 A4 =-0.24694×10^-2 A6 =-0.97831×10^-5 A8 = 0.76162×10^-6 A10= 0.18169×10^-6 A12=-0.28538×10^-8 r27 ε = 1.0000 A4 = 0.23012×10^-2 A6 = 0.16634×10^-3 A8 =-0.93127×10^-5 A10= 0.13468×10^-5 A12=-0.26050×10^-7 図４乃至６は、実施例１乃至３に対応する収差図であ
る。各収差図は、左側から順に、球面収差図、非点収差
図、歪曲収差図を表している。また、各収差図は、上か
ら順に、前述した最短焦点距離状態(広角端)、中間焦点
距離状態、最長焦点距離状態(望遠端)に相当する光学系
の収差を示している。

【００４５】各球面収差図おいて、実線ｄはd線に対す
る球面収差量、ＳＣは正弦条件不満足量を表す。また、
各非点収差図において、実線ＤＳはサジタル面、点線Ｄ
Ｍはメリディオナル面をそれぞれ表す。また、球面収差
図の縦軸は光線のＦナンバーを表し、非点収差図及び歪
曲収差図の縦軸は、最大像高Ｙ’を表す。

【００４６】また、各実施例の条件式対応値を以下に示
す。

【００４７】《実施例１》（１）(Dt-Dw)/fw： 1.78 （２）βt2/βw2 ： 1.10 （３）img×R ： 8.89 （４）f3/rn ：-1.07 （５）m1/Z ： 1.58 （６）f3/fw<-0.7：-0.93 （７）max(T1,T2,T3,T4)/fw： 1.63（第４レンズ群）（８）Lw/fw ：7.80 《実施例２》（１）(Dt-Dw)/fw： 3.62 （２）βt2/βw2 ： 1.06 （３）img×R ： 8.00 （４）f3/rn ：-0.94 （５）m1/Z ： 2.57 （６）f3/fw<-0.7：-1.02 （７）max(T1,T2,T3,T4)/fw： 2.32（第５レンズ群）（８）Lw/fw ：7.80 《実施例３》（１）(Dt-Dw)/fw： 0.50 （２）βt2/βw2 ： 1.30 （３）img×R ： 8.15 （４）f3/rn ：-1.02 （５）m1/Z ： 1.58 （６）f3/fw<-0.7：-0.87 （７）max(T1,T2,T3,T4)/fw： 1.35（第４レンズ群）（８）Lw/fw ：7.82

【００４８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
ズームレンズ系によれば、高変倍率で高画質を満足する
にも拘わらず、コンパクトなズームレンズ系を提供する
ことが可能である。

【００４９】したがって、本発明に係るズームレンズ系
を、デジタルカメラの撮影光学系に適用した場合、当該
カメラの高機能化とコンパクト化に寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のズームレンズ系のレンズ構成
図。

【図２】第２実施形態のズームレンズ系のレンズ構成
図。

【図３】第３実施形態のズームレンズ系のレンズ構成
図。

【図４】第１実施形態のズームレンズ系の収差図。

【図５】第２実施形態のズームレンズ系の収差図。

【図６】第３実施形態のズームレンズ系の収差図。

【符号の説明】

Ｇｒ１：第１レンズ群Ｇｒ２：第２レンズ群Ｇｒ３：第３レンズ群Ｇｒ４：第４レンズ群Ｇｒ５：第５レンズ群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田尚士大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者河野哲生大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者石丸和彦大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、正のパワーを有する第
１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、負
のパワーを有する第３レンズ群と、さらに後続群を有
し、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態へのズーミ
ングに際して、前記第１レンズ群と第２レンズ群の軸上
間隔と、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間の軸上
間隔とが共に増大するように、少なくとも第１レンズ群
及び第３レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする
ズームレンズ系。
【請求項２】前記ズームレンズ系は、物体側から順
に、正のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを
有する第２レンズ群と、負のパワーを有する第３レンズ
群と、正のパワーを有する第４レンズ群とから構成され
ていることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ
系。
【請求項３】前記ズームレンズ系は、物体側から順
に、正のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを
有する第２レンズ群と、負のパワーを有する第３レンズ
群と、正のパワーを有する第４レンズ群と、正のパワー
を有する第５レンズ群Ｇｒ５とから構成されていること
を特徴とする請求項１記載のズームレンズ系。