JP2002236255A - 高変倍率ズームレンズ - Google Patents
高変倍率ズームレンズInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正，負，正，正の４群ズーム方式であって、
広角端での撮影画角が約７５度、広角端Ｆナンバーが約
３〜４、望遠端Ｆナンバーが約５〜６、変倍比が約６〜
７、かつ小型軽量の高倍率ズームレンズを提供すること 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群，負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
ズ群、正の屈折力の第４レンズ群とを有し、第２レンズ
群のみを移動してフォーカシングを行い、 （１）０．０６５＜φＴ／｜φ２｜＜０．０８５ （２）０．３５＜φＴ／φ１＜０．５５ （３）０．２５＜φＴ／φ４＜０．３５ （４）０．７５＜｜β２Ｔ｜＜０．９５ の高変倍率ズームレンズ。
広角端での撮影画角が約７５度、広角端Ｆナンバーが約
３〜４、望遠端Ｆナンバーが約５〜６、変倍比が約６〜
７、かつ小型軽量の高倍率ズームレンズを提供すること 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群，負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
ズ群、正の屈折力の第４レンズ群とを有し、第２レンズ
群のみを移動してフォーカシングを行い、 （１）０．０６５＜φＴ／｜φ２｜＜０．０８５ （２）０．３５＜φＴ／φ１＜０．５５ （３）０．２５＜φＴ／φ４＜０．３５ （４）０．７５＜｜β２Ｔ｜＜０．９５ の高変倍率ズームレンズ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高倍率ズームレンズに
関し，特に広角端での撮影画角が約７５度、広角端Ｆナ
ンバーが約３〜４，望遠端Ｆナンバーが約５〜６，変倍
比が約６〜７である１眼レフレックスカメラ，ビデオカ
メラ，電子スチルカメラ等に適した小型軽量のズームレ
ンズに関するものである。
関し，特に広角端での撮影画角が約７５度、広角端Ｆナ
ンバーが約３〜４，望遠端Ｆナンバーが約５〜６，変倍
比が約６〜７である１眼レフレックスカメラ，ビデオカ
メラ，電子スチルカメラ等に適した小型軽量のズームレ
ンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、４群ズームや５群ズーム，更には
６群ズームタイプの高倍率ズームレンズが数多く提案さ
れている。しかしながら、レンズ群が多いと収差補正に
関しては有利となるが，反対にカム筒などの部品点数が
増加するためコストアップとなる。また、レンズ全体も
大型化するなどの問題が生じる。反対に、２群ズームで
は特性上高変倍率と小型化を両立するのは難しい。その
ため高倍率ズームレンズにおいて特に小型軽量化を図っ
たものでは，物体側より順に、正、負、正、正の屈折力
を有する４群ズームレンズが有利といえ、例えば特開平
８−２１１２９０号公報や特開平９−５６２９号公報等
で提案されており、更には株式会社タムロン製のズーム
レンズ７１Ｄ（焦点距離２８−２００／Ｆナンバー３．
８−５．６）等でも実用化されている。
６群ズームタイプの高倍率ズームレンズが数多く提案さ
れている。しかしながら、レンズ群が多いと収差補正に
関しては有利となるが，反対にカム筒などの部品点数が
増加するためコストアップとなる。また、レンズ全体も
大型化するなどの問題が生じる。反対に、２群ズームで
は特性上高変倍率と小型化を両立するのは難しい。その
ため高倍率ズームレンズにおいて特に小型軽量化を図っ
たものでは，物体側より順に、正、負、正、正の屈折力
を有する４群ズームレンズが有利といえ、例えば特開平
８−２１１２９０号公報や特開平９−５６２９号公報等
で提案されており、更には株式会社タムロン製のズーム
レンズ７１Ｄ（焦点距離２８−２００／Ｆナンバー３．
８−５．６）等でも実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、高倍率ズームレ
ンズの小型化が進んでいるが、焦点距離約２８−１０５
／Ｆナンバー約３．５−４．５の一般的な標準ズームレ
ンズと比較するとまだまだ大きく重いのが実状である。
更に、一眼レフレックスカメラボディの小型軽量化も進
み、従来の高倍率ズームレンズの大きさではカメラボデ
ィとのバランスが悪く携帯性も好ましくない。高倍率ズ
ームレンズが標準ズームレンズよりも大型化する要因と
しては、高変倍率により各レンズ群の移動量が増加し、
それに伴う収差変動も増大するため、全焦点域での収差
補正が困難になることである。これを解決するには、各
レンズ群の屈折力（パワー）を弱くして収差補正をする
方法，各レンズ群の屈折力は弱めずにレンズ枚数を増や
して収差補正をする方法，若しくは非球面を導入して収
差補正をする方法がある。
ンズの小型化が進んでいるが、焦点距離約２８−１０５
／Ｆナンバー約３．５−４．５の一般的な標準ズームレ
ンズと比較するとまだまだ大きく重いのが実状である。
更に、一眼レフレックスカメラボディの小型軽量化も進
み、従来の高倍率ズームレンズの大きさではカメラボデ
ィとのバランスが悪く携帯性も好ましくない。高倍率ズ
ームレンズが標準ズームレンズよりも大型化する要因と
しては、高変倍率により各レンズ群の移動量が増加し、
それに伴う収差変動も増大するため、全焦点域での収差
補正が困難になることである。これを解決するには、各
レンズ群の屈折力（パワー）を弱くして収差補正をする
方法，各レンズ群の屈折力は弱めずにレンズ枚数を増や
して収差補正をする方法，若しくは非球面を導入して収
差補正をする方法がある。
【０００４】しかし、非球面以外の方法ではレンズ全体
の大型化は避けられない。非球面の方法においても、単
に面数を増やしただけでは、面精度不良による性能低下
や金型費用のコストアップという問題が生じる。例え
ば、前記ズームレンズ７１Ｄは、レンズ枚数が１６枚、
非球面が２面で構成されているが、広角端におけるレン
ズ全長が８１．５ｍｍ、フィルター径はφ７２ｍｍであ
り、前記標準ズームレンズと比較すると全長で６ｍｍ以
上長く、フィルター径では１０ｍｍ以上大きいことにな
る。特開平８−２１１２９０号公報や特開平９−５６２
９号公報も開示されたズームレンズにおいても、７１Ｄ
と比較した場合、広角端におけるレンズ全長の長短の差
はあるが、前玉有効径はほぼ同じ大きさなので、７１Ｄ
と同様に標準ズームレンズと呼ぶには大き過ぎる。
の大型化は避けられない。非球面の方法においても、単
に面数を増やしただけでは、面精度不良による性能低下
や金型費用のコストアップという問題が生じる。例え
ば、前記ズームレンズ７１Ｄは、レンズ枚数が１６枚、
非球面が２面で構成されているが、広角端におけるレン
ズ全長が８１．５ｍｍ、フィルター径はφ７２ｍｍであ
り、前記標準ズームレンズと比較すると全長で６ｍｍ以
上長く、フィルター径では１０ｍｍ以上大きいことにな
る。特開平８−２１１２９０号公報や特開平９−５６２
９号公報も開示されたズームレンズにおいても、７１Ｄ
と比較した場合、広角端におけるレンズ全長の長短の差
はあるが、前玉有効径はほぼ同じ大きさなので、７１Ｄ
と同様に標準ズームレンズと呼ぶには大き過ぎる。
【０００５】
【発明の目的】本発明は従来の高倍率ズームレンズに関
する上述した問題点に鑑みてなされたものであって、
正，負，正，正の４群ズーム方式であって、広角端での
撮影画角が約７５度、広角端Ｆナンバーが約３〜４、望
遠端Ｆナンバーが約５〜６、変倍比が約６〜７の高変倍
率を実現し，尚且つ標準ズームレンズ（焦点距離２８−
１０５／Ｆナンバー３．５−４．５クラス）程度の大き
さとなるような小型軽量の高倍率ズームレンズを提供す
ることを目的とする。
する上述した問題点に鑑みてなされたものであって、
正，負，正，正の４群ズーム方式であって、広角端での
撮影画角が約７５度、広角端Ｆナンバーが約３〜４、望
遠端Ｆナンバーが約５〜６、変倍比が約６〜７の高変倍
率を実現し，尚且つ標準ズームレンズ（焦点距離２８−
１０５／Ｆナンバー３．５−４．５クラス）程度の大き
さとなるような小型軽量の高倍率ズームレンズを提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する手段】本発明は、物体側より順に正の
屈折力の第１レンズ群，負の屈折力の第２レンズ群、正
の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群と
を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ
群と第２レンズ群との空気間隔が広がり、第２レンズ群
と第３レンズ群との空気間隔が狭まり、第３レンズ群と
第４レンズ群との空気間隔が狭まり、且つ第１レンズ群
と第３レンズ群および第４レンズ群は物体方向へ移動
し、第２レンズ群は光軸に沿って往復移動するズームレ
ンズにおいて、第２レンズ群のみを移動してフォーカシ
ングを行い、 （１）０．０６５＜φＴ／｜φ２｜＜０．０８５ （２）０．３５＜φＴ／φ１＜０．５５ （３）０．２５＜φＴ／φ４＜０．３５ （４）０．７５＜｜β２Ｔ｜＜０．９５ 但し、φＴ：望遠端における全系の屈折力 φ２：第２レンズ群の屈折力 φ１：第１レンズ群の屈折力 φ４：第4レンズ群の屈折力 β２Ｔ：望遠端における第２レンズ群の結像倍率（β２
Ｔ＜０）である 上記の条件を満足することを特徴とする高変倍率ズーム
レンズである。
屈折力の第１レンズ群，負の屈折力の第２レンズ群、正
の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群と
を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ
群と第２レンズ群との空気間隔が広がり、第２レンズ群
と第３レンズ群との空気間隔が狭まり、第３レンズ群と
第４レンズ群との空気間隔が狭まり、且つ第１レンズ群
と第３レンズ群および第４レンズ群は物体方向へ移動
し、第２レンズ群は光軸に沿って往復移動するズームレ
ンズにおいて、第２レンズ群のみを移動してフォーカシ
ングを行い、 （１）０．０６５＜φＴ／｜φ２｜＜０．０８５ （２）０．３５＜φＴ／φ１＜０．５５ （３）０．２５＜φＴ／φ４＜０．３５ （４）０．７５＜｜β２Ｔ｜＜０．９５ 但し、φＴ：望遠端における全系の屈折力 φ２：第２レンズ群の屈折力 φ１：第１レンズ群の屈折力 φ４：第4レンズ群の屈折力 β２Ｔ：望遠端における第２レンズ群の結像倍率（β２
Ｔ＜０）である 上記の条件を満足することを特徴とする高変倍率ズーム
レンズである。
【０００７】本発明の実施形態は以下のとおりである。
前記第３レンズ群は、物体側から順に、開口絞り、両凸
正レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、
負レンズを有し、前記開口絞りは変倍に際し共に移動
し、尚且つ前記両凸正レンズの物体側面は非球面であ
り、レンズ中心からレンズ周辺にいくに従い、正の屈折
力が強くなる形状の非球面を有することを特徴とする。
前記第３レンズ群は、物体側から順に、開口絞り、両凸
正レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、
負レンズを有し、前記開口絞りは変倍に際し共に移動
し、尚且つ前記両凸正レンズの物体側面は非球面であ
り、レンズ中心からレンズ周辺にいくに従い、正の屈折
力が強くなる形状の非球面を有することを特徴とする。
【０００８】さらに、 （５）−０．０５＜１／β３ｗ＜０＜１／β３Ｔ＜０．
３０ 但し，β３ｗ：広角端における第３レンズ群の結像倍率 β３Ｔ：望遠端における第３レンズ群の結像倍率である 上記条件式を満足することを特徴とする。
３０ 但し，β３ｗ：広角端における第３レンズ群の結像倍率 β３Ｔ：望遠端における第３レンズ群の結像倍率である 上記条件式を満足することを特徴とする。
【０００９】さらに、 （６）ＤＷＥＮＰ＜２８ 但し，ＤＷＥＮＰ：広角端における第１レンズ群の物体
側面頂から入射瞳の中心までの距離である 上記条件式を満足することを特徴とする。
側面頂から入射瞳の中心までの距離である 上記条件式を満足することを特徴とする。
【００１０】さらに、 （７）０．２２＜｜β２Ｗ｜＜０．３ （８）ｅ０＜５ （９）ｈ１＋ｅ０×ｔａｎαW＋ｆW／（２×ＦＷ）＜２
５ 但し，β２Ｗ：広角端における第２レンズ群の結像倍率
（β２Ｗ＜０） ｅ０：第１レンズ群の物体側面頂から第１レンズ群の前
側主点までの距離 ｈ１：広角端において半画角で入射する主光線の延長線
が第１レンズ群の前側主平面を横切る高さであり ｈ１＝ｅ１×ｅ２×ｔａｎαW×（１／ｅ１＋１／ｅ２
−φ２）／（（１−ｅ１×φ１）×（１−ｅ２×φ２）
−ｅ２×φ１）と近軸計算により表され、ここで、 ｅ１：第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔であ
り、 ｅ１＝（φ１＋φ２−φ１／β２Ｗ）／（φ１×φ２）
で表され、 ｅ２：第２レンズ群と開口絞りまでの主点間隔であり、 ｅ２＝（１−ｈＳＴＰ×ＦＷ／ｆW−φ１×ｅ１）×β
２Ｗ／φ１で表され、 ｈＳＴＰ：開口絞りの開放半径、 αW：広角端における半画角、 ｆW：広角端における全系の焦点距離、 ＦＷ：広角端におけるＦナンバーである 上記条件式を満足することを特徴とする。
５ 但し，β２Ｗ：広角端における第２レンズ群の結像倍率
（β２Ｗ＜０） ｅ０：第１レンズ群の物体側面頂から第１レンズ群の前
側主点までの距離 ｈ１：広角端において半画角で入射する主光線の延長線
が第１レンズ群の前側主平面を横切る高さであり ｈ１＝ｅ１×ｅ２×ｔａｎαW×（１／ｅ１＋１／ｅ２
−φ２）／（（１−ｅ１×φ１）×（１−ｅ２×φ２）
−ｅ２×φ１）と近軸計算により表され、ここで、 ｅ１：第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔であ
り、 ｅ１＝（φ１＋φ２−φ１／β２Ｗ）／（φ１×φ２）
で表され、 ｅ２：第２レンズ群と開口絞りまでの主点間隔であり、 ｅ２＝（１−ｈＳＴＰ×ＦＷ／ｆW−φ１×ｅ１）×β
２Ｗ／φ１で表され、 ｈＳＴＰ：開口絞りの開放半径、 αW：広角端における半画角、 ｆW：広角端における全系の焦点距離、 ＦＷ：広角端におけるＦナンバーである 上記条件式を満足することを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用】請求項１に記載の発明において、第２レ
ンズ群のみを移動してフォーカシングを行うインナーフ
ォーカス方式を採用した。この方式はフォーカシングに
伴う焦点距離の変化が大きいという欠点があるが、第１
レンズ群のような大きく重いレンズ群を動かす必要はな
いので、オートフォーカス時の駆動用モーターの負担も
少なく迅速なピント調節が可能となること、また至近撮
影時の前玉有効径も比較的小さく保つことができるの
で、小型化に有利など実用上の利点が多い。
ンズ群のみを移動してフォーカシングを行うインナーフ
ォーカス方式を採用した。この方式はフォーカシングに
伴う焦点距離の変化が大きいという欠点があるが、第１
レンズ群のような大きく重いレンズ群を動かす必要はな
いので、オートフォーカス時の駆動用モーターの負担も
少なく迅速なピント調節が可能となること、また至近撮
影時の前玉有効径も比較的小さく保つことができるの
で、小型化に有利など実用上の利点が多い。
【００１２】条件式（１）は，ズームレンズの望遠端に
おける全系の屈折力φＴと第２レンズ群の屈折力φ２と
の比を規定したものである。条件式（１）の上限を越え
ると，第２レンズ群の屈折力が弱くなるため，変倍時の
移動量が大きくなり小型化に不利となる。条件式（１）
の下限を越えると、第２レンズ群の屈折力が強くなり、
収差の補正が困難となる。
おける全系の屈折力φＴと第２レンズ群の屈折力φ２と
の比を規定したものである。条件式（１）の上限を越え
ると，第２レンズ群の屈折力が弱くなるため，変倍時の
移動量が大きくなり小型化に不利となる。条件式（１）
の下限を越えると、第２レンズ群の屈折力が強くなり、
収差の補正が困難となる。
【００１３】条件式（２）は、ズームレンズの望遠端に
おける全系の屈折力φＴと第１レンズ群の屈折力φ１と
の比を規定したものである。条件式（２）の上限を越え
ると、第１レンズ群の屈折力が弱くなるため、諸収差の
補正に関しては有利であるが、変倍時の移動量が増加し
レンズ全長が長くなってしまう。反対に条件式（２）の
下限を越えると、第１レンズ群の屈折力が強くなり、諸
収差の補正が困難となる。
おける全系の屈折力φＴと第１レンズ群の屈折力φ１と
の比を規定したものである。条件式（２）の上限を越え
ると、第１レンズ群の屈折力が弱くなるため、諸収差の
補正に関しては有利であるが、変倍時の移動量が増加し
レンズ全長が長くなってしまう。反対に条件式（２）の
下限を越えると、第１レンズ群の屈折力が強くなり、諸
収差の補正が困難となる。
【００１４】条件式（３）は、ズームレンズの望遠端に
おける全系の屈折力φＴと第４レンズ群の屈折力φ４と
の比を規定したものである。条件式（３）の上限を越え
ると、第４レンズ群の屈折力が弱くなるため、諸収差の
補正に関しては有利となるが、バックフォーカスが長く
なるので必然的にレンズ全長も長くなり、小型化には不
利となる。条件式（３）の下限を越えると、第４レンズ
群の屈折力が強くなるため、バックフォーカスも短くな
り１眼レフカメラのミラー駆動領域を確保することが難
しくなる。諸収差の補正も困難となる。条件式（４）は
望遠端における第２レンズ群の結像倍率を規定したもの
である。条件式（４）の上限を越えると、フォーカシン
グにおける第２レンズ群の移動量が増大するため、望遠
端でのフォーカシングの際に生じる収差変動が大きくな
る。条件式（４）の下限を越えると、望遠端において第
２レンズ群から第３レンズ群に入射する近軸光線の角度
が大きくなるため、フォーカシングの際に第３レンズ群
で生じる球面収差の変動量が増大し、補正が困難とな
る。あるいはまた、第２レンズ群の屈折力を弱くして前
記角度を小さくすることもできるが、変倍時の第２レン
ズ群の移動量が大きくなり小型化に不利となる。
おける全系の屈折力φＴと第４レンズ群の屈折力φ４と
の比を規定したものである。条件式（３）の上限を越え
ると、第４レンズ群の屈折力が弱くなるため、諸収差の
補正に関しては有利となるが、バックフォーカスが長く
なるので必然的にレンズ全長も長くなり、小型化には不
利となる。条件式（３）の下限を越えると、第４レンズ
群の屈折力が強くなるため、バックフォーカスも短くな
り１眼レフカメラのミラー駆動領域を確保することが難
しくなる。諸収差の補正も困難となる。条件式（４）は
望遠端における第２レンズ群の結像倍率を規定したもの
である。条件式（４）の上限を越えると、フォーカシン
グにおける第２レンズ群の移動量が増大するため、望遠
端でのフォーカシングの際に生じる収差変動が大きくな
る。条件式（４）の下限を越えると、望遠端において第
２レンズ群から第３レンズ群に入射する近軸光線の角度
が大きくなるため、フォーカシングの際に第３レンズ群
で生じる球面収差の変動量が増大し、補正が困難とな
る。あるいはまた、第２レンズ群の屈折力を弱くして前
記角度を小さくすることもできるが、変倍時の第２レン
ズ群の移動量が大きくなり小型化に不利となる。
【００１５】請求項１に記載の高倍率ズームレンズは、
広画角化および高変倍化を図る際の収差変動を良好に補
正し、かつ標準ズームレンズ（焦点距離約２８−１０５
／Ｆナンバー約３．５−４．５）程度の小型軽量化を達
成するには、請求項２ないし請求項５に記載した諸条件
のうち少なくとも１つを満足させることが望ましい。
広画角化および高変倍化を図る際の収差変動を良好に補
正し、かつ標準ズームレンズ（焦点距離約２８−１０５
／Ｆナンバー約３．５−４．５）程度の小型軽量化を達
成するには、請求項２ないし請求項５に記載した諸条件
のうち少なくとも１つを満足させることが望ましい。
【００１６】請求項２に記載の発明において、前記第３
レンズ群は、物体側から順に、開口絞り、両凸正レン
ズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、負レン
ズを有し、前記開口絞りは変倍に際し共に移動すること
で、諸収差を良好に補正し、尚且つカム筒などの部品点
数も減るため小型化に有利である。また本発明では従来
の高倍率ズームレンズよりもさらに前玉有効径を小さく
規制したため、第３レンズ群の前に絞りを置いたままで
は至近撮影の際に光線のケラレが生じてしまう。そこで
特に光線のケラレが発生しやすいズーム中間域から望遠
域にかけて第２レンズ群を物体側にフローティングする
ことでケラレを無くした。但し，負の屈折力の強い第２
レンズ群を物体側に移動すると、球面収差が過剰補正と
なりやすく性能劣化も著しい。そこで第３レンズ群の最
も物体側に、レンズ周辺に行くほど正の屈折力が強くな
る非球面を採用し、前記収差を補正した。
レンズ群は、物体側から順に、開口絞り、両凸正レン
ズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、負レン
ズを有し、前記開口絞りは変倍に際し共に移動すること
で、諸収差を良好に補正し、尚且つカム筒などの部品点
数も減るため小型化に有利である。また本発明では従来
の高倍率ズームレンズよりもさらに前玉有効径を小さく
規制したため、第３レンズ群の前に絞りを置いたままで
は至近撮影の際に光線のケラレが生じてしまう。そこで
特に光線のケラレが発生しやすいズーム中間域から望遠
域にかけて第２レンズ群を物体側にフローティングする
ことでケラレを無くした。但し，負の屈折力の強い第２
レンズ群を物体側に移動すると、球面収差が過剰補正と
なりやすく性能劣化も著しい。そこで第３レンズ群の最
も物体側に、レンズ周辺に行くほど正の屈折力が強くな
る非球面を採用し、前記収差を補正した。
【００１７】請求項３に記載の説明において、条件式
（５）は広角端における第３レンズ群の結合倍率と、望
遠端における第３レンズ群の結合倍率の関係を規定した
ものである。条件式（５）の上限や下限を越えると、広
角端や望遠端で第３レンズ群から第４レンズ群に入射す
る近軸光線の角度が大きくなるため、第４レンズ群で生
じる球面収差の変動量が増大し、補正が困難となる。若
しくは第３レンズ群の屈折力を弱くして前記角度を小さ
くすることもできるが、変倍時の第３レンズ群の移動量
が大きくなり小型化に不利となる。条件式（５）の０を
挟むように第３レンズ群の結像倍率を規定することで、
第４レンズ群に入射する軸上光線が全ズーム域で光軸に
平行（アフォーカル）な光線に近づくため、第４レンズ
群が光軸方向（スラスト方向）に移動した場合の球面収
差の変動を少なくすることができる。
（５）は広角端における第３レンズ群の結合倍率と、望
遠端における第３レンズ群の結合倍率の関係を規定した
ものである。条件式（５）の上限や下限を越えると、広
角端や望遠端で第３レンズ群から第４レンズ群に入射す
る近軸光線の角度が大きくなるため、第４レンズ群で生
じる球面収差の変動量が増大し、補正が困難となる。若
しくは第３レンズ群の屈折力を弱くして前記角度を小さ
くすることもできるが、変倍時の第３レンズ群の移動量
が大きくなり小型化に不利となる。条件式（５）の０を
挟むように第３レンズ群の結像倍率を規定することで、
第４レンズ群に入射する軸上光線が全ズーム域で光軸に
平行（アフォーカル）な光線に近づくため、第４レンズ
群が光軸方向（スラスト方向）に移動した場合の球面収
差の変動を少なくすることができる。
【００１８】請求項４に記載の発明において、条件式
（６）は，広角端における第１レンズ群の物体側面頂か
ら入射瞳の中心までの距離を規定したものである。条件
式（６）の上限を越えると、標準ズームレンズ程度の前
玉有効径では広角端での周辺光量が不足ぎみとなる。こ
れを解決するために、絞り径や前玉有効径を大きくする
必要があり、小型化に不利となる。
（６）は，広角端における第１レンズ群の物体側面頂か
ら入射瞳の中心までの距離を規定したものである。条件
式（６）の上限を越えると、標準ズームレンズ程度の前
玉有効径では広角端での周辺光量が不足ぎみとなる。こ
れを解決するために、絞り径や前玉有効径を大きくする
必要があり、小型化に不利となる。
【００１９】請求項５に記載の発明において、条件式
（７）は，広角端における第２レンズ群の結像倍率を規
定したものである。条件式（７）の上限を越えると、広
角端でのフォーカシングにおける第２レンズ群の移動量
が増大するため、至近撮影において第１レンズ群との空
間的余裕がなくなり、繰り出し量以上の間隔確保が困難
となる。これを避ける為に第１レンズ群と第２レンズ群
との空気間隔を大きくすると、レンズ全長や前玉有効径
が増大するため小型化に不利となる。反対に条件式
（７）の下限を越えると、広角端において第２レンズ群
から第３レンズ群に入射する近軸光線の角度が大きくな
るため、フォーカシングの際に第３レンズ群で生じる球
面収差の変動量が増大し補正が困難となる。
（７）は，広角端における第２レンズ群の結像倍率を規
定したものである。条件式（７）の上限を越えると、広
角端でのフォーカシングにおける第２レンズ群の移動量
が増大するため、至近撮影において第１レンズ群との空
間的余裕がなくなり、繰り出し量以上の間隔確保が困難
となる。これを避ける為に第１レンズ群と第２レンズ群
との空気間隔を大きくすると、レンズ全長や前玉有効径
が増大するため小型化に不利となる。反対に条件式
（７）の下限を越えると、広角端において第２レンズ群
から第３レンズ群に入射する近軸光線の角度が大きくな
るため、フォーカシングの際に第３レンズ群で生じる球
面収差の変動量が増大し補正が困難となる。
【００２０】条件式（８）は、第１レンズ群の物体側面
頂から第１レンズ群の前側主点までの距離を規定したも
のである。条件式（８）の上限を越えると、広角端にお
いて画面周辺部の光線が絞りの中心付近から離れた所を
通るため、最小絞り時にケラレが生じる。そこで前記光
線が標準ズームレンズ程度の前玉径でケラレないように
し尚且つ絞り中心を通すようにするには、第1レンズ群
の屈折力を弱めたり、第２レンズ群の屈折力を強めた
り、両レンズ群間の主点間隔を小さくする必要がある。
しかし、いずれの方法も本発明の目的である小型で至近
撮影可能な高倍率ズームレンズで良好な性能を実現する
ことができる近軸配置を得ることが困難となる。
頂から第１レンズ群の前側主点までの距離を規定したも
のである。条件式（８）の上限を越えると、広角端にお
いて画面周辺部の光線が絞りの中心付近から離れた所を
通るため、最小絞り時にケラレが生じる。そこで前記光
線が標準ズームレンズ程度の前玉径でケラレないように
し尚且つ絞り中心を通すようにするには、第1レンズ群
の屈折力を弱めたり、第２レンズ群の屈折力を強めた
り、両レンズ群間の主点間隔を小さくする必要がある。
しかし、いずれの方法も本発明の目的である小型で至近
撮影可能な高倍率ズームレンズで良好な性能を実現する
ことができる近軸配置を得ることが困難となる。
【００２１】条件式（９）は、第１レンズ群の対物側面
頂に接する平面上を、広角端における画面周辺部の光線
が口径食無く通過する光軸からの最大高さ（近軸計算に
より算出した広角端の前玉有効半径）を規定したもので
ある。条件式（９）の上限を越えると、前玉有効径が大
きくなるため本発明の目的である標準ズームレンズ程度
に小型軽量化した高倍率ズームレンズを実現することが
困難となる。
頂に接する平面上を、広角端における画面周辺部の光線
が口径食無く通過する光軸からの最大高さ（近軸計算に
より算出した広角端の前玉有効半径）を規定したもので
ある。条件式（９）の上限を越えると、前玉有効径が大
きくなるため本発明の目的である標準ズームレンズ程度
に小型軽量化した高倍率ズームレンズを実現することが
困難となる。
【００２２】
【発明の実施形態】本発明の実施形態の高倍率ズームレ
ンズについて説明する。実施形態の説明の諸元表中、面
番号の前に＊印を付した面は非球面形状の面である。非
球面形状を表す式は、光軸に垂直な高さをH、面頂を原
点としたときの高さHにおける光軸方向の変位量をＸ
（Ｈ）、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をε、ｎ次の非球
面係数をＡｎとしたとき次の（１０）式で表される。
ンズについて説明する。実施形態の説明の諸元表中、面
番号の前に＊印を付した面は非球面形状の面である。非
球面形状を表す式は、光軸に垂直な高さをH、面頂を原
点としたときの高さHにおける光軸方向の変位量をＸ
（Ｈ）、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をε、ｎ次の非球
面係数をＡｎとしたとき次の（１０）式で表される。
【００２３】 Ｘ（Ｈ）＝（Ｈ2／Ｒ）／｛１＋［１−（１＋ε）・（Ｈ2／Ｒ2）］1/2｝ ＋Ａ4Ｈ4＋Ａ6Ｈ6＋Ａ8Ｈ8＋Ａ10Ｈ10 ・・・・・・（１０） （表１） 焦点距離 ｆｍｍ＝２９．０７〜７４．７６〜１９３．００ Ｆナンバー Ｆno＝３．６９〜５．０３〜５．８２
【００２４】（非球面係数） ｒ7 ε ＝ 1.8366 Ａ4 ＝ 9.76517×10−06 Ａ6 ＝−8.27233×10−09 Ａ8 ＝−1.82191×10−11 Ａ10＝ 6.33815×10−13
【００２５】ｒ17 ε ＝−0.1979 Ａ4 ＝ 3.72528×10−06 Ａ6 ＝ 3.39383×10−08 Ａ8 ＝ 1.62580×10−11 Ａ10＝−1.73954×10−12
【００２６】ｒ30 ε ＝ 1.3716 Ａ4 ＝ 6.11041×10−07 Ａ6 ＝−1.08319×10−07 Ａ8 ＝−2.76656×10−10 Ａ10＝−1.51768×10−11 前記実施形態の高倍率ズームレンズにおける本発明の条
件式の値は以下のとおりである。
件式の値は以下のとおりである。
【００２７】（１）φＴ／｜φ２｜ ＝０．０７９ （２）φＴ／φ１ ＝０．４１８ （３）φＴ／φ４ ＝０．３０４ （４）｜β２Ｔ｜ ＝０．８９５ （５）１／β３ｗ ＝−０．０１０ １／β３Ｔ ＝０．２０４ （６）ＤＷＥＮＰ ＝２７．０１ （７）｜β２Ｗ｜ ＝０．２６５ （８）ｅ０＜５ ＝４．１２１ （９）ｈ１＋ｅ０×ｔａｎαW＋ｆW／（２×ＦＷ） ＝
２４．２２
２４．２２
【図１】図１は本発明における実施態様のズームレンズ
の構成を示す光学図である．
の構成を示す光学図である．
【図２】図１に示すズームレンズの広角端における諸収
差図である．
差図である．
【図３】図１に示すズームレンズの中間焦点距離状態に
おける諸収差図である．
おける諸収差図である．
【図４】図１に示すズームレンズの望遠端における諸収
差図である．
差図である．
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 ＳＴＰ 開口絞り
Claims (5)
- 【請求項１】 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群，負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
ズ群、正の屈折力の第４レンズ群とを有し、広角端から
望遠端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群と
の空気間隔が広がり、第２レンズ群と第３レンズ群との
空気間隔が狭まり、第３レンズ群と第４レンズ群との空
気間隔が狭まり、且つ第１レンズ群と第３レンズ群およ
び第４レンズ群は物体方向へ移動し、第２レンズ群は光
軸に沿って往復移動するズームレンズにおいて、 第２レンズ群のみを移動してフォーカシングを行い、 （１）０．０６５＜φＴ／｜φ２｜＜０．０８５ （２）０．３５＜φＴ／φ１＜０．５５ （３）０．２５＜φＴ／φ４＜０．３５ （４）０．７５＜｜β２Ｔ｜＜０．９５ 但し、φＴ：望遠端における全系の屈折力 φ２：第２レンズ群の屈折力 φ１：第１レンズ群の屈折力 φ４：第4レンズ群の屈折力 β２Ｔ：望遠端における第２レンズ群の結像倍率（β２
Ｔ＜０）である 上記の条件を満足することを特徴とする高変倍率ズーム
レンズ。 - 【請求項２】 前記第３レンズ群は、物体側から順に、
開口絞り、両凸正レンズ、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズ、負レンズを有し、前記開口絞りは変倍に
際し共に移動し、尚且つ前記両凸正レンズの物体側面は
非球面であり、レンズ中心からレンズ周辺にいくに従
い、正の屈折力が強くなる形状の非球面を有することを
特徴とする請求項１に記載の高変倍率ズームレンズ。 - 【請求項３】 さらに、 （５）−０．０５＜１／β３ｗ＜０＜１／β３Ｔ＜０．
３０ 但し，β３ｗ：広角端における第３レンズ群の結像倍率 β３Ｔ：望遠端における第３レンズ群の結像倍率である 上記条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載
の高変倍率ズームレンズ。 - 【請求項４】 さらに、 （６）ＤＷＥＮＰ＜２８ 但し，ＤＷＥＮＰ：広角端における第１レンズ群の物体
側面頂から入射瞳の中心までの距離である 上記条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載
の高変倍率ズームレンズ。 - 【請求項５】さらに、 （７）０．２２＜｜β２Ｗ｜＜０．３ （８）ｅ０＜５ （９）ｈ１＋ｅ０×ｔａｎαW＋ｆW／（２×ＦＷ）＜２
５ 但し，β２Ｗ：広角端における第２レンズ群の結像倍率
（β２Ｗ＜０） ｅ０：第１レンズ群の物体側面頂から第１レンズ群の前
側主点までの距離 ｈ１：広角端において半画角で入射する主光線の延長線
が第１レンズ群の前側主平面を横切る高さであり ｈ１＝ｅ１×ｅ２×ｔａｎαW×（１／ｅ１＋１／ｅ２
−φ２）／（（１−ｅ１×φ１）×（１−ｅ２×φ２）
−ｅ２×φ１）と近軸計算により表され、ここで、 ｅ１：第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔であ
り、 ｅ１＝（φ１＋φ２−φ１／β２Ｗ）／（φ１×φ２）
で表され、 ｅ２：第２レンズ群と開口絞りまでの主点間隔であり、 ｅ２＝（１−ｈＳＴＰ×ＦＷ／ｆW−φ１×ｅ１）×β
２Ｗ／φ１で表され、 ｈＳＴＰ：開口絞りの開放半径、 αW：広角端における半画角、 ｆW：広角端における全系の焦点距離、 ＦＷ：広角端におけるＦナンバーである 上記条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載
の高変倍率ズームレンズ。
Priority Applications (4)
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| JP2001034421A JP3672829B2 (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | 高変倍率ズームレンズ |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0894933A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Nikon Corp | 高倍率ズームレンズ |
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| US5694253A (en) * | 1995-02-02 | 1997-12-02 | Nikon Corporation | High zoom ratio zoom lens |
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| JP3584107B2 (ja) * | 1996-01-06 | 2004-11-04 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
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| JP3482155B2 (ja) * | 1999-05-25 | 2003-12-22 | ペンタックス株式会社 | ズームレンズ系 |
-
2001
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Cited By (3)
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