JP5030263B2 - ズームレンズ - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズに関し、特に、カメラ用撮影レンズに適したズームレンズに関するものである。

近年、カメラ用ズームレンズにおいては、変倍による撮影領域の拡大と共に、無限遠から近距離まで幅広い被写体距離での撮影が可能なレンズが求められている。

従来、近距離の被写体に対して合焦する方法として、ズーミング時に間隔を変える各レンズ群の中の１つのレンズ群の全体又は一部を移動させて行う方法が最も一般的であった。しかし、これらの方法では、合焦時の収差変動が大きく、近距離撮影における性能劣化が大きいか、近距離の撮影領域の拡大が不十分であった。また、単焦点レンズにおいては合焦時複数のレンズ群を独立に移動させることによって近距離での収差変動を補正することによって、十分な近距離性能又は最至近距離の仕様を得る、いわゆるフローティング機構が一般的に実施されている。また、近年撮影レンズの合焦方式としては、レンズや機構の小型化、ＡＦの高速化、最至近距離の短縮等の理由から、内部のレンズ群を駆動して合焦するいわゆるインナーフォーカス方式が主流となっている。ズームレンズにおいて、このようなインナーフォーカスのフローティング機構を行った例として特許文献１等のものがある。
特開２００４−３４１０６０号公報

しかし、ズームレンズの場合、インナーフォーカス方式を採用すると、無限遠から一定の被写体距離への合焦レンズ群の移動量がズーミング位置によって変化するため、これにフローティング機構を組み合わせると、機構が複雑になるという問題があった。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に変倍位置によって光軸方向に異なる量を移動することによって近距離の被写体に合焦するズームレンズに着目して新しい機構を提供することである。

上記目的を達成する本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変えながら変倍を行い、前記負の第２レンズ群を変倍位置によって光軸方向に異なる量移動することによって近距離の被写体に合焦するズームレンズにおいて、前記負の第２レンズ群が負の前群と負の後群からなり、前記負の前群と前記負の後群の間隔を被写体距離によって変化させると共に、一定の被写体距離に対する前記負の前群と前記負の後群の間隔は変倍位置によらず一定であることを特徴とするものである。

この場合に、前記前群の少なくとも１面のレンズ面が光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなるか又は正のパワーが強くなる非球面とし、前記後群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズからなることが望ましい。

以下、本発明において上記構成をとる理由と作用を説明する。

ズームレンズにおけるインナーフォーカスとフローティング機構の組み合わせによる前述のような機構の複雑化の問題を解決するため、本発明のズームレンズは、相互に隣接する２つのレンズ群の間の間隔を変えながら、変倍位置によって光軸方向に異なる量を移動することによって近距離の被写体に合焦するズームレンズにおいて、一定の被写体距離に対するその２つのレンズ群の間隔が変倍位置によらず一定となるように構成している。

通常、ズームレンズでインナーフォーカス方式を採用すると、一定の被写体距離に対する無限遠位置からの合焦用レンズ群の移動量は焦点距離によって異なるため、ズーミング操作が行われた際にそれに応じて合焦レンズ群の位置が所定の合焦位置へと移動するための連動機構が必要となる。さらに、フローティング方式を組み合わせると、合焦時に独立に移動するレンズ群毎にズーム機構と連動する機構が必要になり、鏡枠構造が非常に複雑なものとなる。

そこで、本発明においては、合焦時に独立に移動する２つのレンズ群の間隔は、被写体距離のみに依存するものとし、この２つのレンズ群は一体として焦点距離に依存して移動するように構成することで、ズーム機構との連動機構が複雑化することなくフローティングによる近距離性能の向上を達成できるようにしたものである。

また、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変えながら変倍を行い、負の第２レンズ群を変倍位置によって光軸方向に異なる量移動することによって近距離の被写体に合焦するズームレンズにおいて、負の第２レンズ群が負の前群と負の後群を有し、負の前群と負の後群の間隔を被写体距離によって変化させると共に、負の前群と負の後群の間隔は変倍位置によらず一定となるように構成することで、前群と後群の間隔を一定のまま負の第２レンズ群によって合焦する場合に発生する近距離での非点収差を補正することができるようになる。また、前述のように鏡枠構造も複雑化することなく、鏡枠全体の大型化やコストアップも小さく抑えることができる。

さらに、前群の少なくとも１面のレンズ面を光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなるか又は正のパワーが強くなるような非球面とすることで、広角端での歪曲収差を良好に補正することができ、また、負の後群を、物体側から順に、負レンズ、正レンズで構成することにより、合焦に伴って発生しやすい非点収差の変動を良好に補正することができる。

ところで、広角端が７０°を越えるような画角を有するズームレンズにおいては、倍率色収差が発生しやすく、特にＣ線とＦ線付近の色収差を補正したときに残存するｇ線等の色収差、いわゆる２次スペクトルの補正が容易ではない。これを補正するために、一般に低分散で異常分散性を有する螢石やそれに似た特性の光学ガラスを用いる方法がよく知られている。薄肉単レンズで発生するＣ線とＦ線の色収差Δ_CFは、
Δ_CF＝Φ／ν_d
Φ：単レンズのパワー
ν_d ＝（ｎ_d −１）／（ｎ_F −ｎ_C ）：材質のアッベ数
で表される。正レンズと負レンズを組み合わせたダブレットでＣ線とＦ線の色消しを行う条件は、
Φ＝Φ₁ ＋Φ₂ ，Φ₁ ＞０，Φ₂ ＜０ ・・・（１）
Δ_CF＝Φ₁ ／ν_d1＋Φ₂ ／ν_d2＝０ ・・・（２）
Φ：全体のパワー
Φ_i ：ｉ番目のレンズのパワー
ν_di：ｉ番目のレンズのアッベ数
である。すなわち、
Φ₁ ＝ν_d1／（ν_d1−ν_d2）×Φ ・・・（３）
Φ₂ ＝−ν_d2／（ν_d1−ν_d2）×Φ ・・・（４）
である。このときのＦ線に対するｇ線の残存色収差Δ_Fgは、（３）、（４）式より、
Δ_Fg＝Φ₁ ×θ_gF1 ／ν_d1＋Φ₂ ×θ_gF2 ／ν_d2
＝−（θ_gF1 −θ_gF2 ）／（ν_d1−ν_d2）×Φ ・・・（５）
θ_gFi ＝（ｎ_gi−ｎ_Fi）／（ｎ_Fi−ｎ_Ci）：ｉ番目のレンズのｇ線の部分分散比
で表される。

したがって、θ_gFが等しくアッベ数の異なる２枚の正負のレンズの組み合わせでＣ、Ｆ、ｇ線等、３つの波長の色消しが可能なことがよく知られている。

しかし、現実に存在する大部分のガラスの特性は、θ_gFがν_d に略比例していて、略下式の直線近くに存在している。

θ_gF＝−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４ ・・・（６）
したがって、ν_d が異なる２つのガラス材料を選択すると、それに比例してθ_gFも異なることになり、（６）式の直線上にあるガラス材料の組み合わせでＣ、Ｆ線の色消しを行った場合の残存するｇ線の色収差は、材料の組み合わせによらず一定となる。一般に、この２次スペクトルを補正するために、（６）式から外れた特性を持つ、いわゆる異常分散性のガラス材料、特に低分散で部分分散比が大きい螢石やそれに近い特性を持つガラス材料が用いられている。これらの材料はν_d は８０〜９５と大きいため、前述の色消し条件の式（１）、（２）において、Φ＞０、Φ₁ ＞０、Φ₂ ＜０の場合、Φ₁ の材料として用いて、（３）、（４）式を満たし、θ_gF1 ＝θ_gF2 となるような材料と組み合わせることによって、理論的にはＣ、Ｆ、ｇ線の完全な色消しを行うことができる。しかし、実際にはθ_gF1 ＝θ_gF2 となるような材料はアッベ数、屈折率共に限られており、収差補正や小型化、その他の様々な仕様を満たさなければならないカメラ用撮影レンズにおいては、さらに高屈折率、高分散の材料を用いて設計を行う必要があるため、完全な色消しを行うことは事実上難しいという事情がある。

（２）、（５）式と同様に、ｎ枚で構成された薄肉レンズ系の場合、Ｃ、Ｆ線の色消し条件は、
ΣΦ_i ／ν_di＝０ ・・・（７）
ⁱ
である。このときのＦ線とｇ線の残存色収差は、
Σθ_gFi ×Φ_i ／ν_di ・・・（８）
ⁱ
であり、（６）式上にある材質だけで構成すれば、（８）式は、（６）、（７）式より、 Σ｛（−０．００１７８１ν_di＋０．６４９４）×Φ_i ／ν_di｝
ⁱ
＝Σ｛（−０．００１７８１＋０．６４９４／ν_di）×Φ_i ｝
ⁱ
＝Σ（−０．００１７８１×Φ_i ）
ⁱ
＝−０．００１７８１×Φ ・・・（９）
となって全系のパワーのみで決まってしまう。ここで、全系のパワーΦが正の場合について考えると、（９）式は負となるので、正パワーのレンズに部分分散比が（６）式よりも大きい材質を用いることによってこの値を小さくすることができる。しかし、前記の蛍石等の低分散、高部分分散比の材質のみを用いた場合、θ_gFの値が０．５３〜０．５４であり、（６）式上にあるほとんどのガラス材料はθ_gFの値が０．５４以上であるため、（７）、（８）式より、（６）式上にあって０．５４以下のガラス材料を主に用いて光学系を構成しない限り、残存色収差の補正のためには異常分散性材質を用いたレンズに大きなパワーを持たせなければならなくなる。

例として、３枚のレンズによる色消しをあげてみる。

Φ＝Φ₁ ＋Φ₂ ＋Φ₃ ， Φ＞０， Φ₁ ，Φ₃ ＞０， Φ₂ ＜０
のとき、Ｃ線、Ｆ線の色消し条件は、
Φ₁ ／ν_d1＋Φ₂ ／ν_d2＋Φ₃ ／ν_d3＝０
で、このときのＦ線に対するｇ線の残存色収差は、
Δ_Fg＝θ_gF1 ×Φ₁ ／ν_d1＋θ_gF2 ×Φ₂ ／ν_d2＋θ_gF3 ×Φ₃ ／ν_d3
である。

ここで、Δ_Fg＝０となる条件を求めると、
Φ₁ ＝（θ_gF2 −θ_gF3 ）×ν_d1／ｋ×Φ
Φ₂ ＝（θ_gF3 −θ_gF1 ）×ν_d2／ｋ×Φ
Φ₃ ＝（θ_gF1 −θ_gF2 ）×ν_d3／ｋ×Φ
ｋ＝（θ_gF2 −θ_gF3 ）×ν_d1＋（θ_gF3 −θ_gF1 ）×ν_d2
＋（θ_gF1 −θ_gF2 ）×ν_d3
となる。３枚の材質が全て（６）式上にあれば、ｋ＝０となって解を持たす、どれか１枚だけが部分分散比が（６）式よりも大きい材質、例えばパワーΦ₁ のレンズの材質が、
θ_gF＝−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋α， α＞０
であるときは、
Φ₁ ＝0.001781×ν_d1／α×Φ ・・・（１０）
Φ₂ ＝（θ_gF3 −θ_gF1 ）×ν_d2／｛（ν_d3−ν_d2）×α｝×Φ
Φ₃ ＝（θ_gF1 −θ_gF2 ）×ν_d3／｛（ν_d3−ν_d2）×α｝×Φ
となり、（１０）式の値はΦ₂ 、Φ₃ の材質にかかわらず決まる。低分散でθ_gFが大きい異常分散性を持ち、生産性、コスト等の面から比較的よく使用されるガラス材質としては、例えば、
(1) ｎ_d ＝１．４９７、ν_d ＝８１．５、θ_gF＝０．５３７
(2) ｎ_d ＝１．４３９、ν_d ＝９５ 、θ_gF＝０．５３４
等の特性を持つ材質が一般的に使用されている。

これらをΦ₁ の材質として用いた場合、３波長での色消しを行うためのΦ₁ の値（１０）式は、
(1) ４．３７Φ
(2) ３．１５Φ
になる。

すなわち、３波長での色消しを完全に行うには、全体の３〜４．５倍程度のパワーを低分散、高部分分散比の材質に持たせなければならない。これは、高性能かつ小型化、低コスト化を望まれている近年のカメラ用撮影レンズにおいては大きな制約条件となり、実現困難であることが多い。また、広角ズームレンズや長いバックフォーカスを必要とする一眼レフ用の交換ズームレンズにおいては、負のペッツバール和を補正するために負レンズに高屈折率の材質を使用する必要があるが、高屈折率の材質は概ね高分散であるため、上記の材質の組み合わせでは、色消しとペッツバール和の補正を両立させることが難しい。

一方、（６）式で表される値よりも大きなθ_gFを持つ材質として、前述の低分散の材質の他に、ν_d ≦３０の高分散の材質があることが知られている。本発明では、下記の（ａ）式を満たす蛍石等の低分散で高部分分散比の材質と共に、（ｂ）式を満たすような高分散で高部分分散比の材質を組み合わせることによって、レンズ全系やズームレンズ内のレンズ群における色消しを行う方式を提供する。

ν_d ≧８０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０２
・・・（ａ）
ν_d ≦３０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０１
・・・（ｂ）
例えば、Φ₁ に上記の(1) 、(2) の材質を用い、Φ₂ にｎ_d ＝１．８５, ν_d ＝２４，θ_gF＝０．６２の材質を使用し、Φ₃ に（６）式に従いν_d ＝３０の材質を使用した場合、３波長での色消しを行うためのΦ₁ 、Φ₂ 、Φ₃ の値は、
(1) Φ₁ ＝２．２３Φ，Φ₂ ＝１．５６Φ，Φ₃ ＝−２．７９
(2) Φ₁ ＝１．９３Φ，Φ₂ ＝１．２３Φ，Φ₃ ＝−２．１６
また、Φ₂ にｎ_d ＝１．９２, ν_d ＝１８．９，θ_gF＝０．６５の材質を使用した場合、
(1) Φ₁ ＝２．０７Φ，Φ₂ ＝０．５３Φ，Φ₃ ＝−１．６０
(2) Φ₁ ＝１．８２Φ，Φ₂ ＝０．４２Φ，Φ₃ ＝−１．２４
となり、前述の低分散、異常分散性材質と（６）式に従う材質のみの組み合わせよりもΦ₁ の値を小さくすることができる。また、Φ₃ として負パワーの高分散、高屈折率の材質を適正なパワーで用いることが可能なため、ペッツバール和の補正も両立させることができる。

以上のことは薄肉系全体での色消し条件についての説明であるが、ズームレンズの各群における色消しや、広角ズームレンズで発生しやすい倍率色収差の２次スペクトルの補正にも、同様の原理で応用することができる。

物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、開口絞り、それよりも像面側のレンズ群が全体として正のパワーを有し、前記各レンズ群の間隔を変えながら変倍を行う構成のズームレンズにおいては、開口絞りよりも物体側にある第１レンズ群と第２レンズ群の合成パワーが負であり、開口絞りよりも像面側のパワーが正となっていて、開口絞りに対して非対称な構成であるため、倍率色収差が発生しやすい。本発明においては、倍率色収差の２次スペクトルを補正するために開口絞りよりも像面側のレンズ群に、下記の条件式（ａ）、（ｂ）で表される材質を用いた少なくとも２枚の正レンズを配置している。

ν_d ≧８０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０２
・・・（ａ）
ν_d ≦３０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０１
・・・（ｂ）
θ_gF＝（ｎ_g −ｎ_F ）／（ｎ_F −ｎ_C ）
ｎ_g ：ｇ線の屈折率
ｎ_F ：Ｆ線の屈折率
ｎ_d ：ｄ線の屈折率
ｎ_C ：Ｃ線の屈折率
上記のような構成のズームレンズにおいては、開口絞りよりも像面側の正レンズ群内での単独の色消しのみならず、開口絞りより物体側にある負のレンズ群で発生した２次スペクトルをも補正する必要があるため、開口絞りよりも像面側の正レンズ群で通常とは逆方向の２次スペクトルを発生させることが望ましいため、上記のようなガラス材質の選択がさらに有効となる。

すなわち、近年写真のデジタル化が進むにつれ色収差による画質の劣化に対する対策が強く望まれるようになっている。広角端の画角が７０°を越えるようなズームレンズにおいては、特に倍率色収差による周辺画像の色にじみの改善が強く求められている。従来、低分散で異常分散性を持つ蛍石やそれに近いガラスを用いて２次スペクトルを補正する方法がよく知られているが、この方法による補正にも限界があった。

この点を解決するための構成は以下の通りである。

〔１〕 変倍のために間隔を変化させる複数のレンズ群を有するズームレンズにおいて、前記複数のレンズ群の中少なくとも１つのレンズ群が、それぞれ下記の２つの条件式を満たす２種の材質からなる少なくとも２枚の同符号のパワーを持つレンズを有することを特徴とするズームレンズ。

ν_d ≧８０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０２
・・・（ａ）
ν_d ≦３０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０１
・・・（ｂ）
ここで、θ_gF＝（ｎ_g −ｎ_F ）／（ｎ_F −ｎ_C ）
ｎ_g ：ｇ線の屈折率
ｎ_F ：Ｆ線の屈折率
ｎ_d ：ｄ線の屈折率
ｎ_C ：Ｃ線の屈折率
である。

〔２〕 物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、開口絞り、それよりも像面側に全体として正のパワーを有するレンズ群を有し、前記各レンズ群の間隔を変えながら変倍を行う広角端の画角が７０°以上のズームレンズにおいて、前記開口絞りよりも像面側にそれぞれ下記の２つの条件式を満たす２種の材質からなる少なくとも２枚の同符号のパワーを持つレンズを有することを特徴とするズームレンズ。

ν_d ≧８０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０２
・・・（ａ）
ν_d ≦３０，θ_gF≧−０．００１７８１ν_d ＋０．６４９４＋０．０１
・・・（ｂ）
ここで、θ_gF＝（ｎ_g −ｎ_F ）／（ｎ_F −ｎ_C ）
ｎ_g ：ｇ線の屈折率
ｎ_F ：Ｆ線の屈折率
ｎ_d ：ｄ線の屈折率
ｎ_C ：Ｃ線の屈折率
である。

本発明においては、合焦時に独立に移動する２つのレンズ群の間隔は、被写体距離のみに依存するものとし、この２つのレンズ群は一体として焦点距離に依存して移動するように構成することで、ズーム機構との連動機構が複雑化することなくフローティングによる近距離性能の向上を達成することができる。

以下、本発明のズームレンズの実施例１〜３について説明する。実施例１〜３の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図３に示す。各図中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群の前群はＧ２Ｆ、第２レンズ群の後群はＧ２Ｒ、開口絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、像面はＩで示してある。

実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群の負屈折力の前群Ｇ２Ｆ、負屈折力の第２レンズ群の負屈折力の後群Ｇ２Ｒ、開口絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置し、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒは一体で像側へ移動する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側へ移動する。なお、前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒからなる第２レンズ群Ｇ２のズーミングの際の移動軌跡は、被写体距離（被写体から像面Ｉまでの距離）に応じて異なる。

無限遠から近距離への合焦の際は、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒは相互の間隔が縮小する方向へ移動するが、その間隔は被写体距離に依存し、ズーミング位置（焦点距離）には依存しない。

各レンズ群の構成は、物体側から順に、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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ２枚からなり、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２Ｒは、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆの２枚目の負メニスカスレンズの両面、第３レンズ群Ｇ３の最も像側の両凸正レンズの両面の４面に用いている。

実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群の負屈折力の前群Ｇ２Ｆ、負屈折力の第２レンズ群の負屈折力の後群Ｇ２Ｒ、開口絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置し、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒは一体で像側へ移動する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側へ移動する。なお、前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒからなる第２レンズ群Ｇ２のズーミングの際の移動軌跡は、被写体距離（被写体から像面Ｉまでの距離）に応じて異なる。

無限遠から近距離への合焦の際は、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒは相互の間隔が縮小する方向へ移動するが、その間隔は被写体距離に依存し、ズーミング位置（焦点距離）には依存しない。

各レンズ群の構成は、物体側から順に、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、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２Ｒは、両凹負レンズと、両凸正レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ２枚と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合レンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆの２枚目の負メニスカスレンズの両面、第３レンズ群Ｇ３の最も像側の両凸正レンズの両面の４面に用いている。

実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群の負屈折力の前群Ｇ２Ｆ、負屈折力の第２レンズ群の負屈折力の後群Ｇ２Ｒ、開口絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凹の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置し、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒは一体で像側へ移動する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側へ移動する。なお、前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒからなる第２レンズ群Ｇ２のズーミングの際の移動軌跡は、被写体距離（被写体から像面Ｉまでの距離）に応じて異なる。

無限遠から近距離への合焦の際は、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆと後群Ｇ２Ｒは相互の間隔が縮小する方向へ移動するが、その間隔は被写体距離に依存し、ズーミング位置（焦点距離）には依存しない。

各レンズ群の構成は、物体側から順に、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、凸平正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２Ｒは、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズとの接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。

非球面は、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆの２枚目の負メニスカスレンズの両面、第３レンズ群Ｇ３の最も像側の両凸正レンズの両面の４面に用いている。

以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ₁ 、ｒ₂ …は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁ 、ｄ₂ …は各レンズ面間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…は各レンズのｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズのアッベ数である。ＷＥ、ＳＴ、ＴＥの後の括弧内の数字は、像面から測った被写体距離（ｍｍ）である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。

ｘ＝（ｙ² ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）² ｝^1/2 ］
＋Ａ₄ ｙ⁴ ＋Ａ₆ ｙ⁶ ＋Ａ₈ ｙ⁸
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ₄ 、Ａ₆ 、Ａ₈ はそれぞれ４次、６次、８次の非球面係数である。

実施例１
ｒ₁ = 387.355 ｄ₁ = 2.63 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 111.767 ｄ₂ = 0.01
ｒ₃ = 111.356 ｄ₃ = 6.47 ｎ_d2 =1.77250 ν_d2 =49.60
ｒ₄ = 3365.600 ｄ₄ = 0.20
ｒ₅ = 57.289 ｄ₅ = 5.97 ｎ_d3 =1.77250 ν_d3 =49.60
ｒ₆ = 111.018 ｄ₆ = （可変）
ｒ₇ = 58.091 ｄ₇ = 2.01 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₈ = 15.990 ｄ₈ = 8.04
ｒ₉ = 102.838 （非球面） ｄ₉ = 1.92 ｎ_d5 =1.58313 ν_d5 =59.38
ｒ₁₀= 26.644 （非球面） ｄ₁₀= 7.47
ｒ₁₁= -22.460 ｄ₁₁= 1.62 ｎ_d6 =1.48749 ν_d6 =70.23
ｒ₁₂= -36.701 ｄ₁₂= 0.15
ｒ₁₃= 100.700 ｄ₁₃= 4.32 ｎ_d7 =1.84666 ν_d7 =23.78
ｒ₁₄= -50.637 ｄ₁₄= （可変）
ｒ₁₅= -52.349 ｄ₁₅= 1.61 ｎ_d8 =1.59469 ν_d8 =32.36
ｒ₁₆= 72.901 ｄ₁₆= 0.15
ｒ₁₇= 60.892 ｄ₁₇= 2.70 ｎ_d9 =1.81454 ν_d9 =38.95
ｒ₁₈= 173.601 ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞（絞り） ｄ₁₉= 1.70
ｒ₂₀= 49.288 ｄ₂₀= 3.09 ｎ_d10=1.60753 ν_d10=34.16
ｒ₂₁= 503.698 ｄ₂₁= 0.15
ｒ₂₂= 51.547 ｄ₂₂= 3.21 ｎ_d11=1.60280 ν_d11=47.85
ｒ₂₃= -934.636 ｄ₂₃= 8.85
ｒ₂₄= -38.354 ｄ₂₄= 1.78 ｎ_d12=1.52117 ν_d12=45.51
ｒ₂₅= -1291.613 ｄ₂₅= 0.01
ｒ₂₆= 54.193 ｄ₂₆= 3.95 ｎ_d13=1.49700 ν_d13=81.54
ｒ₂₇= -95.019 ｄ₂₇= 0.28
ｒ₂₈= 170.410 ｄ₂₈= 1.60 ｎ_d14=1.68893 ν_d14=31.08
ｒ₂₉= 20.026 ｄ₂₉= 8.23 ｎ_d15=1.43875 ν_d15=94.93
ｒ₃₀= -44.268 ｄ₃₀= 0.20
ｒ₃₁= -37.935 ｄ₃₁= 1.59 ｎ_d16=1.90366 ν_d16=31.31
ｒ₃₂= -300.910 ｄ₃₂= 0.22
ｒ₃₃= 50.668 （非球面） ｄ₃₃= 7.09 ｎ_d17=1.49700 ν_d17=81.54
ｒ₃₄= -36.662 （非球面） ｄ₃₄= 0.15
ｒ₃₅= -125.640 ｄ₃₅= 2.83 ｎ_d18=1.84666 ν_d18=23.78
ｒ₃₆= -53.971 ｄ₃₆= （可変）
ｒ₃₇= ∞（像面）
非球面係数
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 1.73390×10^-5
Ａ₆ = -9.68245×10^-8
Ａ₈ = 3.34280×10^-10
Ａ₁₀= -8.36705×10^-13
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 1.02609×10^-6
Ａ₆ = -1.24880×10^-7
Ａ₈ = 2.22314×10^-10
Ａ₁₀= -9.85649×10^-13
第３３面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -8.54265×10^-6
Ａ₆ = 5.69449×10^-9
Ａ₈ = 2.26533×10^-11
Ａ₁₀= -3.21043×10^-14
第３４面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 6.17864×10^-6
Ａ₆ = -8.70372×10^-9
Ａ₈ = 4.10560×10^-11
Ａ₁₀= -5.71444×10^-14
ズームデータ
WE(∞) ST(∞) TE(∞) WE(750) ST(750) TE(750)
ｆ (mm) 14.21 22.09 34.25 14.26 21.89 32.70
Ｆ_NO 2.05 2.06 2.04 2.04 2.05 2.02
２ω（°） 77.41 53.55 35.77 77.10 53.83 37.04
ｄ₆ 0.60 8.71 29.13 1.36 9.27 28.77
ｄ₁₄ 5.78 5.78 5.78 3.27 3.27 3.27
ｄ₁₈ 33.16 11.13 1.84 34.91 13.08 4.72
ｄ₃₆ 33.77 41.85 46.61 33.78 41.85 46.63

θ_gF θ_gF−（６）式
ｎ_d13 ，ｎ_d17 ０．５３７ ０．０３３
ｎ_d15 ０．５３４ ０．０５４
ｎ_d18 ０．６２０ ０．０１３ 。

実施例２
ｒ₁ = 731.588 ｄ₁ = 2.63 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 126.803 ｄ₂ = 0.20
ｒ₃ = 127.949 ｄ₃ = 5.82 ｎ_d2 =1.77250 ν_d2 =49.60
ｒ₄ = -685.027 ｄ₄ = 0.20
ｒ₅ = 51.823 ｄ₅ = 5.21 ｎ_d3 =1.77250 ν_d3 =49.60
ｒ₆ = 98.011 ｄ₆ = （可変）
ｒ₇ = 52.780 ｄ₇ = 1.82 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₈ = 15.474 ｄ₈ = 8.29
ｒ₉ = 300.548 （非球面） ｄ₉ = 1.90 ｎ_d5 =1.58313 ν_d5 =59.38
ｒ₁₀= 25.874 （非球面） ｄ₁₀= 6.79
ｒ₁₁= -21.402 ｄ₁₁= 1.64 ｎ_d6 =1.49700 ν_d6 =81.54
ｒ₁₂= -31.787 ｄ₁₂= 0.15
ｒ₁₃= 97.342 ｄ₁₃= 3.54 ｎ_d7 =1.84666 ν_d7 =23.78
ｒ₁₄= -57.944 ｄ₁₄= （可変）
ｒ₁₅= -53.518 ｄ₁₅= 1.68 ｎ_d8 =1.88300 ν_d8 =40.76
ｒ₁₆= 249.374 ｄ₁₆= 0.15
ｒ₁₇= 131.919 ｄ₁₇= 2.57 ｎ_d9 =1.78590 ν_d9 =44.20
ｒ₁₈= -160.127 ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞（絞り） ｄ₁₉= 1.50
ｒ₂₀= 67.896 ｄ₂₀= 2.89 ｎ_d10=1.88300 ν_d10=40.76
ｒ₂₁= 1475.243 ｄ₂₁= 0.15
ｒ₂₂= 37.278 ｄ₂₂= 3.65 ｎ_d11=1.49700 ν_d11=81.54
ｒ₂₃= 150.000 ｄ₂₃= 14.37
ｒ₂₄= -34.316 ｄ₂₄= 1.90 ｎ_d12=1.86099 ν_d12=22.46
ｒ₂₅= -44.544 ｄ₂₅= 0.29
ｒ₂₆= 47.997 ｄ₂₆= 1.60 ｎ_d13=1.68893 ν_d13=31.08
ｒ₂₇= 18.729 ｄ₂₇= 8.67 ｎ_d14=1.43875 ν_d14=94.93
ｒ₂₈= -58.800 ｄ₂₈= 0.16
ｒ₂₉= -54.295 ｄ₂₉= 1.67 ｎ_d15=2.00330 ν_d15=28.27
ｒ₃₀= 250.000 ｄ₃₀= 0.15
ｒ₃₁= 38.844 （非球面） ｄ₃₁= 6.97 ｎ_d16=1.49700 ν_d16=81.54
ｒ₃₂= -38.588 （非球面） ｄ₃₂= 0.15
ｒ₃₃= -105.622 ｄ₃₃= 2.57 ｎ_d17=1.92286 ν_d17=18.90
ｒ₃₄= -52.369 ｄ₃₄= （可変）
ｒ₃₅= ∞（像面）
非球面係数
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 7.49104×10^-6
Ａ₆ = -6.68652×10^-8
Ａ₈ = 2.18412×10^-10
Ａ₁₀= -7.28168×10^-13
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.14035×10^-5
Ａ₆ = -8.77809×10^-8
Ａ₈ = 4.80848×10^-11
Ａ₁₀= -4.71742×10^-13
第３１面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.11257×10^-5
Ａ₆ = 1.23604×10^-8
Ａ₈ = -3.55905×10^-11
Ａ₁₀= 5.54826×10^-14
第３２面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 4.79552×10^-6
Ａ₆ = -5.36425×10^-9
Ａ₈ = -1.84054×10^-12
Ａ₁₀= -4.74223×10^-14
ズームデータ
WE(∞) ST(∞) TE(∞) WE(370) ST(370) TE(370)
ｆ (mm) 14.25 22.16 34.01 14.30 21.74 31.13
Ｆ_NO 2.05 2.06 2.04 2.04 2.03 1.99
２ω（°） 77.36 53.53 35.97 76.90 54.07 38.27
ｄ₆ 0.56 7.37 25.87 1.56 8.18 25.02
ｄ₁₄ 6.41 6.41 6.41 0.63 0.63 0.63
ｄ₁₈ 31.67 10.07 1.59 36.43 15.05 8.22
ｄ₃₄ 33.72 43.08 48.15 33.73 43.12 48.14

θ_gF θ_gF−（６）式
ｎ_d11 ０．５３７ ０．０３３
ｎ_d14 ０．５３４ ０．０５４
ｎ_d17 ０．６４９ ０．０３４ 。

実施例３
ｒ₁ = 388.432 ｄ₁ = 2.63 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 116.328 ｄ₂ = 0.19
ｒ₃ = 120.478 ｄ₃ = 6.23 ｎ_d2 =1.77250 ν_d2 =49.60
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = 0.20
ｒ₅ = 55.418 ｄ₅ = 6.31 ｎ_d3 =1.77250 ν_d3 =49.60
ｒ₆ = 106.616 ｄ₆ = （可変）
ｒ₇ = 58.092 ｄ₇ = 2.01 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₈ = 15.659 ｄ₈ = 8.62
ｒ₉ = 499.999 （非球面） ｄ₉ = 1.92 ｎ_d5 =1.58253 ν_d5 =59.32
ｒ₁₀= 31.329 （非球面） ｄ₁₀= 6.88
ｒ₁₁= -22.540 ｄ₁₁= 1.62 ｎ_d6 =1.48749 ν_d6 =70.23
ｒ₁₂= -34.382 ｄ₁₂= 0.15
ｒ₁₃= 109.408 ｄ₁₃= 4.13 ｎ_d7 =1.84666 ν_d7 =23.78
ｒ₁₄= -52.304 ｄ₁₄= （可変）
ｒ₁₅= -53.386 ｄ₁₅= 1.61 ｎ_d8 =1.62004 ν_d8 =36.26
ｒ₁₆= 90.446 ｄ₁₆= 0.15
ｒ₁₇= 74.131 ｄ₁₇= 2.68 ｎ_d9 =1.78590 ν_d9 =44.20
ｒ₁₈= 577.522 ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞（絞り） ｄ₁₉= 1.70
ｒ₂₀= 54.962 ｄ₂₀= 2.98 ｎ_d10=1.63980 ν_d10=34.46
ｒ₂₁= 477.175 ｄ₂₁= 0.15
ｒ₂₂= 44.882 ｄ₂₂= 3.94 ｎ_d11=1.62280 ν_d11=57.05
ｒ₂₃= -400.001 ｄ₂₃= 9.25
ｒ₂₄= -37.960 ｄ₂₄= 1.79 ｎ_d12=1.57501 ν_d12=41.50
ｒ₂₅= -300.000 ｄ₂₅= 0.15
ｒ₂₆= 90.287 ｄ₂₆= 3.53 ｎ_d13=1.49700 ν_d13=81.54
ｒ₂₇= -67.879 ｄ₂₇= 0.29
ｒ₂₈= -1026.371 ｄ₂₈= 1.60 ｎ_d14=1.68893 ν_d14=31.08
ｒ₂₉= 21.042 ｄ₂₉= 7.45 ｎ_d15=1.43875 ν_d15=94.93
ｒ₃₀= -44.725 ｄ₃₀= 0.17
ｒ₃₁= -40.315 ｄ₃₁= 1.59 ｎ_d16=1.90366 ν_d16=31.31
ｒ₃₂= -1452.783 ｄ₃₂= 0.15
ｒ₃₃= 45.448 （非球面） ｄ₃₃= 7.46 ｎ_d17=1.49640 ν_d17=81.24
ｒ₃₄= -36.320 （非球面） ｄ₃₄= 0.15
ｒ₃₅= -2245.818 ｄ₃₅= 2.90 ｎ_d18=1.63494 ν_d18=23.22
ｒ₃₆= -56.553 ｄ₃₆= （可変）
ｒ₃₇= ∞（像面）
非球面係数
第９面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 2.33955×10^-5
Ａ₆ = -1.46412×10^-7
Ａ₈ = 5.37937×10^-10
Ａ₁₀= -1.32462×10^-12
第１０面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 7.38718×10^-6
Ａ₆ = -1.66142×10^-7
Ａ₈ = 3.75503×10^-10
Ａ₁₀= -1.27423×10^-12
第３３面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -1.05652×10^-5
Ａ₆ = 6.57981×10^-10
Ａ₈ = 4.92273×10^-11
Ａ₁₀= -8.47219×10^-14
第３４面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 4.57324×10^-6
Ａ₆ = -1.30667×10^-8
Ａ₈ = 5.78315×10^-11
Ａ₁₀= -9.06114×10^-14
ズームデータ
WE(∞) ST(∞) TE(∞) WE(350) ST(350) TE(350)
ｆ (mm) 14.22 22.08 34.28 13.95 21.04 30.04
Ｆ_NO 2.04 2.04 2.04 2.03 2.01 1.99
２ω（°） 77.45 53.63 35.87 78.51 55.55 39.57
ｄ₆ 0.60 9.28 28.72 0.76 9.09 26.50
ｄ₁₄ 6.20 6.20 6.20 0.85 0.85 0.85
ｄ₁₈ 33.99 11.81 1.99 39.19 17.36 9.57
ｄ₃₆ 33.77 41.71 46.62 33.78 41.76 46.60

θ_gF θ_gF−（６）式
ｎ_d13 ，ｎ_d17 ０．５３７ ０．０３３
ｎ_d15 ０．５３４ ０．０５４
ｎ_d18 ０．６６８ ０．０６０ 。

以上の実施例１の無限遠物点合焦時及び被写体距離７５ｃｍの至近物点合焦時の収差図をそれぞれ図４、図５に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間状態、（ｃ）は望遠端における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、“ＦＩＹ”は最大像高（ｍｍ）を示す。また、実施例２の同様の収差図をそれぞれ図６、図７（被写体距離３７ｃｍの至近物点合焦時）、実施例３の同様の収差図をそれぞれ図８、図９（被写体距離３５ｃｍの至近物点合焦時）に示す。

次に、本発明のズームレンズに用いるレンズ鏡筒の構成の１例を説明する。図１０は、この実施例のレンズ鏡筒の光軸を含む断面図、図１１は、図１０とは異なる角度位置における第２（レンズ）群の鏡筒部分の光軸を含む断面図である。なお、このレンズ鏡筒は、上記実施例１のズームレンズのためのズーミング機構とフォーカシング機構を備えたレンズ鏡筒である。

本実施例におけるレンズ鏡筒は、カメラ、デジタルカメラ等に取り付けるズームレンズのズーミング機構であり、鏡筒本体を構成する中枠１０に固定枠１１が取り付けられ、その周囲に光軸周りで回転可能なカム枠１２が配置されている。そして、レンズ鏡筒の後端近傍に配置されズームゴム１４が巻回されたズーム環１３を回転させると、ズーム環１３内側に固定されたズームピン１５が回転する。ズームピン１５の先端はカム枠１２に植設されており、そのためカム枠１２がズーム環１３と一体で回転する。

まず、ズーム環１３の回転によって行われる第３（レンズ）群のズーミング移動機構について説明する。

カム枠１２には第３群を移動させるための第３群カム溝１６が切られており、カム枠１２の内側に位置する固定枠１１には光軸方向の第３群キー溝１７が設けられ、固定枠１１内の第３群枠１８に植設された第３群カムピン１９が固定枠１１の第３群キー溝１７とカム枠１２の第３群カム溝１６に係合している。

したがって、ズーム環１３を回転させるとカム枠１２が回転し、カム枠１２の回転により第３群枠１８がカム枠１２の第３群カム溝１６の軌跡に沿って光軸方向に移動する。

次に、ズーム環１３の回転によって行われる第１（レンズ）群のズーミング移動機構について説明する。

カム枠１２には第１群を移動させるための第１群カム溝２０が切られており、第１群枠２１には内側へ伸びる第１群カムピン２２が植設され、その先端はカム枠１２の第１群カム溝２０に係合している。

一方、固定枠１１には第１群直進ピン２３が植設され、その第１群直進ピン２３の先端は、カム枠１２の開口を通して、第１群枠２１に設けられた光軸方向の第１群キー溝２４に係合している。

したがって、第１群直進ピン２３と第１群キー溝２４の係合により第１群枠２１は回転せず、カム枠１２の回転により第１群枠２１はカム枠１２の第１群カム溝２０の軌跡に沿って光軸方向に移動する。

次に、ズーム環１３の回転によって行われる第２（レンズ）群のズーミング移動機構について説明する。

固定枠１１には第２群ズーム枠２６を回転させながら光軸方向に移動させる第２群カム溝２５が設けられており、カム枠１２にはその第２群カム溝２５に交差するように光軸方向の第２群キー溝２７が設けられており、固定枠１１内に配置された第２群ズーム枠２６には外側へ伸びる第２群カムピン２８が植設されており、その第２群カムピン２８は固定枠１１に設けられた第２群カム溝２５を通して、カム枠１２に設けられた光軸方向の第２群キー溝２７中にその先端が係合している。

そして、第２群ズーム枠２６内には第２群後群枠２９が配置されており、第２群後群枠２９には外側へ伸びる第２群後群カムピン３０が植設されており、その先端は第２群ズーム枠２６に設けられた第２群後群カム溝３１に係合している。

また、第２群後群枠２９内には第２群前群枠３２が配置され、第２群前群枠３２には第２群前群カムピン３３が外側へ伸びるように植設されており、第２群前群カムピン３３は、第２群後群枠２９に設けられた第２群前群カム溝３４と第２群ズーム枠２６の開口を通して、固定枠１１に設けられた光軸方向の第２群前群キー溝３５中にその先端が係合している。

また、第２群後群枠２９には光軸方向の第２群後群キー溝３６が設けられ、その第２群後群キー溝３３中には距離枠３７に固定され光軸方向へ伸びる距離レバー３８が係合しており、その距離レバー３８の作用により光軸方向の移動のみが可能になっている。

したがって、カム枠１２を回転すると、カム枠１２に設けられた第２群キー溝２７と第２群ズーム枠２６に設けられた第２群カムピン２８と固定枠１１に設けられた第２群カム溝２５との相互作用により、第２群ズーム枠２６は第２群カム溝２５の軌跡に沿って回転しながら光軸方向に移動する。第２群ズーム枠２６が回転移動すると、回転が距離レバー３８によって規制されている第２群後群枠２９はそれに植設された第２群後群カムピン３０と第２群ズーム枠２６に設けられた第２群後群カム溝３１の相互作用により第２群ズーム枠２６に対して光軸方向に移動する。したがって、第２群後群カム溝３１は、第２群カム溝２５（固定枠１１に設けられている）と第２群後群カム溝３１（第２群ズーム枠２６に設けられている）との２つのカム溝両方の作用で光軸方向に移動する。

この際、第２群前群枠３２は固定枠１１に設けられた第２群前群キー溝３５と第２群前群枠３２に植設された第２群前群カムピン３３の作用により回転が規制されているので、第２群前群枠３２と第２群後群枠２９の相対回転はなく、第２群前群枠３２と第２群前群カム溝３４との相対移動はなく、第２群前群枠３２と第２群後群枠２９は一体に光軸方向に移動する。

次に、距離環４０の回転によって行われる第２群前群と第２群後群の間隔変化によるフォーカシング機構にについて説明する。

レンズ鏡筒の前端近傍に配置され距離ゴム４１が巻回された距離環４０を回転させると、距離環４０内側に固定された距離ピン４２が回転する。距離ピン４２の先端は距離枠３７に植設されており、そのため距離枠３７が距離環４０と一体で回転する。距離枠３７が回転すると、距離レバー３８と第２群後群キー溝３６との作用で第２群後群枠２９が回転するが、それに植設された第２群後群カムピン３０も回転する。第２群後群カムピン３０の先端は第２群ズーム枠２６の第２群後群カム溝３１に係合しているので、第２群後群カム溝３１の軌跡に沿って第２群後群枠２９が回転しながら光軸方向に移動する。第２群後群枠２９には第２群前群カム溝３４が設けられており、その第２群前群カム溝３４中を固定枠１１に設けられた２群前群キー溝３５で規制されている回転が第２群前群カムピン３３が貫通しているので、第２群後群枠２９の回転移動により、第２群後群枠２９に対して相対的に第２群前群カム溝３４が光軸方向に移動する。

図１２は、第２群の前群と後群の移動を制御するカム溝２５、３１、３４と、キー溝２７、３５と、カムピン２８、３０、３３の相対位置関係を示す図であり、第２群前群カムピン３３と第２群後群カムピン３０のキー溝２７、３５方向の位置がそれぞれ第２群の前群（第２群前群枠３２）と後群（第２群後群枠２９）の光軸方向の位置となる。そして、図１２（ａ）は広角端で無限遠距離への調節状態、図１２（ｂ）は（ａ）の広角端位置から近距離位置へ調節状態、図１２（ｃ）は（ａ）の位置から望遠端で無限遠距離への調節状態、図１２（ｄ）は（ｃ）の望遠端位置から望遠端で近距離位置へ調節状態を示す。

図１２（ａ）の状態で、距離環４０を回して距離枠３７を回転させると距離レバー３８の作用で第２群後群枠２９が回転し、第２群後群枠２９に植設された第２群後群カムピン３０が、図１２（ｂ）のように、第２群ズーム枠２６の第２群後群カム溝３１に沿って移動することで、第２群後群枠２９が回転移動する。それに伴って、第２群後群枠２９に設けられた第２群前群カム溝３４も破線位置から実線位置へ回転移動する。第２群前群カム溝３４の回転移動の際に、固定枠１１に設けられた第２群前群キー溝３５と第２群前群カム溝３４の交差位置に配置された第２群前群カムピン３３も移動する。したがって、第２群の前群（第２群前群枠３２）と後群（第２群後群枠２９）は相対的に間隔を変えながら光軸方向へ所定距離だけ移動する。

他方、図１２（ａ）の状態で、ズーム環１３を回してカム枠１２を回転させると、図１２（ｃ）に示すように、第２群キー溝２７が破線位置から実線位置へ回転し、固定枠１１に設けられた第２群カム溝２５との交差位置に配置された第２群カムピン２８が回転移動し、その第２群カムピン２８が植設さている第２群ズーム枠２６も回転移動する。それに伴って、第２群ズーム枠２６に設けられた第２群後群カム溝３１も破線位置から実線位置へ回転移動する。この第２群後群カム溝３１の回転移動の際に、その中に係合している第２群後群カムピン３０は、距離レバー３８がキーとして作用するため、第２群後群カム溝３１に沿って相対的に移動し第２群後群カムピン３０は光軸方向に沿って第２群カム溝２５と第２群後群カム溝３１との２つのカム溝の作用で光軸方向へ所定距離だけ移動する。第２群後群カムピン３０が光軸方向に移動すると、それた植設された第２群後群枠２９は第２群前群カム溝３４共々図の破線位置から実線位置へ光軸方向に移動する。そのため、固定枠１１に設けられた第２群前群キー溝３５と第２群前群カム溝３４の交差位置に配置された第２群前群カムピン３３も第２群後群カムピン３０と同じ方向に同じ距離移動する。したがって、第２群の前群（第２群前群枠３２）と後群（第２群後群枠２９）は相対距離を保ったまま、第２群カム溝２５と第２群後群カム溝３１との２つのカム溝の作用で光軸方向へ所定距離だけ移動する。

図１２（ｃ）の状態で、距離環４０を回して距離枠３７を回転させると距離レバー３８の作用で第２群後群枠２９が回転し、第２群後群枠２９に植設された第２群後群カムピン３０が、図１２（ｄ）のように、第２群ズーム枠２６の第２群後群カム溝３１に沿って移動することで、第２群後群枠２９が回転移動する。それに伴って、第２群後群枠２９に設けられた第２群前群カム溝３４も破線位置から実線位置へ回転移動する。第２群前群カム溝３４の回転移動の際に、固定枠１１に設けられた第２群前群キー溝３５と第２群前群カム溝３４の交差位置に配置された第２群前群カムピン３３も移動する。したがって、第２群の前群（第２群前群枠３２）と後群（第２群後群枠２９）は相対的に間隔を変えながら光軸方向へ所定距離だけ移動する。

以上、本発明のズームレンズとそのためのレンズ鏡筒を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。

本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。 本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。 本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。 実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例１の被写体距離７５ｃｍ合焦時の収差図である。 実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例２の被写体距離３７ｃｍ合焦時の収差図である。 実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例３の被写体距離３５ｃｍ合焦時の収差図である。 本発明のズームレンズに用いるレンズ鏡筒の１実施例の光軸を含む断面図である。 図１０とは異なる角度位置における第２群の鏡筒部分の光軸を含む断面図である。 図１０の実施例のレンズ鏡筒の第２群の前群と後群の移動を制御するカム溝とキー溝とカムピンの相対位置関係を示す図である。

符号の説明

Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ２Ｆ…第２レンズ群の前群
Ｇ２Ｒ…第２レンズ群の後群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｉ…像面
１０…中枠
１１…固定枠
１２…カム枠
１３…ズーム環
１４…ズームゴム
１５…ズームピン
１６…第３群カム溝
１７…第３群キー溝
１８…第３群枠
１９…第３群カムピン
２０…第１群カム溝
２１…第１群枠
２２…第１群カムピン
２３…第１群直進ピン
２４…第１群キー溝
２５…第２群カム溝
２６…第２群ズーム枠
２７…第２群キー溝
２８…第２群カムピン
２９…第２群後群枠
３０…第２群後群カムピン
３１…第２群後群カム溝
３２…第２群前群枠
３３…第２群前群カムピン
３４…第２群前群カム溝
３５…第２群前群キー溝
３６…第２群後群キー溝
３７…距離枠
３８…距離レバー
４０…距離環
４１…距離ゴム
４２…距離ピン

Claims (2)

1. 物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群を有し、各レンズ群の間隔を変えながら変倍を行い、前記負の第２レンズ群を変倍位置によって光軸方向に異なる量移動することによって近距離の被写体に合焦するズームレンズにおいて、前記負の第２レンズ群が負の前群と負の後群からなり、前記負の前群と前記負の後群の間隔を被写体距離によって変化させると共に、一定の被写体距離に対する前記負の前群と前記負の後群の間隔は変倍位置によらず一定であることを特徴とするズームレンズ。
2. 前記前群の少なくとも１面のレンズ面が光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなるか又は正のパワーが強くなる非球面とし、前記後群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズからなることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。

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