JPH0876016A - 近距離合焦可能なズームレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない記憶容量でフォーカシングレンズ群の
制御を容易に行うことのできる、近距離合焦可能なズー
ムレンズを提供すること。 【構成】 本発明のズームレンズは、物体側より順に、
変倍に際して光軸に沿って移動する少なくとも２つの変
倍レンズ群を有する第１変倍部ＧＨと、近距離物体への
合焦に際して光軸に沿って移動するフォーカシングレン
ズ群ＧＦとを備えた近距離合焦可能なズームレンズにお
いて、前記フォーカシングレンズ群ＧＦの使用倍率をβ
Ｆとしたとき、広角端から望遠端への変倍の全体に亘
り、 １／｜βＦ｜＜０．３５ の条件を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、近距離合焦可能なズー
ムレンズに関し、特に、インナー・フォーカス方式のズ
ームレンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ズームレンズの高性能化や高仕様
化に伴い、種々のズームタイプが提案されてきている。
また、近年の鏡筒技術の進歩等により、３群以上の可動
レンズ群により構成される、いわゆる多群ズームレンズ
を用いて高変倍化を図ったズームタイプが種々提案され
ている。このような多群ズームレンズにおいては、レン
ズ系を構成するレンズ群のズーム軌道に選択の自由度が
増えるため、変倍時に発生する諸収差の変動を抑えて、
高変倍化を図ることが可能となる。

【０００３】また、ズームレンズにおけるフォーカシン
グ（合焦）方法に関しても種々の方法が提案されてい
る。以下に、ズームレンズにおけるフォーカシング方法
に関して述べる。一般的に、フォーカシングレンズ群
（近距離物体への合焦に際して光軸に沿って移動するレ
ンズ群）に要求されることは、フォーカシング移動量が
少ないことおよびフォーカシングレンズ群の重量が軽い
ことである。これは、フォーカシング移動量が少ないほ
ど、レンズ系の小型化につながり、レンズの重量が軽い
ほど、レンズを駆動させる機構の簡略化を図ることがで
きるからである。

【０００４】従来より、ズームレンズにおいて近距離物
体に対して合焦を行う場合、次の３通りのフォーカシン
グ方法に関して種々の提案がなされてきた。 （Ａ）１群繰り出し方式 （Ｂ）ＩＦ（インナー・フォーカス）方式 （Ｃ）ＲＦ（リア・フォーカス）方式

【０００５】（Ａ）の１群繰り出し方式の場合、第１レ
ンズ群が像面から最も離れて（最も物体側に）配置され
る。このため、第１レンズ群はそのレンズ径が大きく、
フォーカシングレンズ群に適していない。 （Ｂ）のインナー・フォーカス方式や（Ｃ）のリア・フ
ォーカス方式の場合、フォーカシングレンズ群としてレ
ンズ径の小さいレンズ群を選択することができる。した
がって、フォーカシングレンズ群の小型化・軽量化を図
ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多群ズームレンズにおいては、ＩＦ方式やＲＦ方式を用
いて近距離合焦する場合、所定の撮影距離Ｒに対するフ
ォーカシングレンズ群の移動量Δは、次のような撮影距
離Ｒに関する多項式（ａ）による近似式で表される。 Δ＝ａ・Ｒ^-1＋ｂ・Ｒ^-2＋ｃ・Ｒ^-3・・・ （ａ） なお、式（ａ）の各係数ａ、ｂ、ｃ等は、広角端から望
遠端への変倍につれて且つ焦点距離Ｒの変化につれて変
動する。このため、フォーカシングレンズ群の制御を行
うことが困難であるとともに、各係数ａ、ｂ、ｃ等を各
焦点距離状態について記憶する必要があるので、所要の
記憶容量が大きくなるという不都合があった。

【０００７】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、少ない記憶容量でフォーカシングレンズ群の
制御を容易に行うことのできる、近距離合焦可能なズー
ムレンズを提供することを目的とする。

【０００８】

【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、物体側より順に、変倍に際して
光軸に沿って移動する少なくとも２つの変倍レンズ群を
有する第１変倍部ＧＨと、近距離物体への合焦に際して
光軸に沿って移動するフォーカシングレンズ群ＧＦとを
備えた近距離合焦可能なズームレンズにおいて、前記フ
ォーカシングレンズ群ＧＦの使用倍率をβF としたと
き、広角端から望遠端への変倍の全体に亘り、 １／｜βF ｜＜０．３５ の条件を満足することを特徴とする近距離合焦可能なズ
ームレンズを提供する。

【０００９】本発明の好ましい態様によれば、前記第１
変倍部ＧＨは、変倍に際して光軸に沿って移動し且つ正
の屈折力を有する少なくとも１つのレンズ群と、変倍に
際して光軸に沿って移動し且つ負の屈折力を有する少な
くとも１つのレンズ群とを有し、前記第１変倍部ＧＨの
焦点距離をｆh とし、レンズ系全体の焦点距離をｆとし
たとき、広角端から望遠端への変倍の全体に亘り、 ｜ｆh ｜／ｆ＜１．２ の条件を満足する。

【００１０】

【作用】まず、ＩＦ（インナー・フォーカス）方式を用
いて近距離物体への合焦を行う際の条件について説明す
る。近距離合焦を行う際のフォーカシングレンズ群ＧＦ
の移動量Δを小さく抑え、且つフォーカシングレンズ群
ＧＦの制御を容易に行えるようにするための条件につい
て、薄肉レンズ系で図１を参照して説明する。

【００１１】図１のズームレンズは、物体側から順に、
変倍に際して光軸に沿って移動する第１変倍部ＧＨと、
近距離合焦時に光軸に沿って移動するフォーカシングレ
ンズ群ＧＦと、フォーカシングレンズ群ＧＦの像側に配
置されたレンズ群ＧＢとからなる。図中、（ｓ）は物体
位置が無限遠にある無限遠合焦状態を示し、（ｔ）は物
***置が近距離にある近距離合焦状態を示している。な
お、被写体の位置が遠距離（ｓ）から近距離（ｔ）に移
動するとき、すなわちフォーカシングレンズ群ＧＦによ
り近距離合焦を行う場合、第１変倍部ＧＨおよびフォー
カシングレンズ群ＧＦによるレンズ群ＧＢに対する物点
の位置が一定となるように、フォーカシングレンズ群Ｇ
ＦをΔだけ光軸に沿って移動させる。

【００１２】レンズ系全体の焦点距離ｆは、次の式
（ｂ）によって表される。 ｆ＝ｆh ・βF ・βＢ （ｂ） ここで、 ｆh ：第１変倍部ＧＨの焦点距離 βF ：フォーカシングレンズ群ＧＦの使用倍率 βＢ：レンズ群ＧＢの使用倍率

【００１３】また、撮影距離Ｒとフォーカシングレンズ
群ＧＦの移動量Δとの関係は、次の式（ｃ）によって表
される。 （Ｒ−ＴＬ）・Ｇ＝ｆh² （ｃ） ただし、ＴＬ：第１変倍部ＧＨの主点位置と像面との間
の光軸に沿った距離また、式（ｃ）中のＧは、次の式
（ｄ）によって表される。 Ｇ＝Δ｛Δ＋（βF²−１）（ｆF ／βF ）｝／（Δ＋βF ・ｆF ）（ｄ）

【００１４】ここで、βF²が１に比べて大きい場合すな
わちβF²＞＞１である場合、式（ｄ）においてＧ＝Δと
近似することができる。その結果、式（ｃ）を次の式
（ｅ）のように近似することができる。 （Ｒ−ＴＬ）・Δ＝ｆh² （ｅ） 特に、撮影距離ＲがＴＬに比べて大きい場合すなわちＲ
＞＞ＴＬである場合、式（ｅ）を次の式（ｆ）のように
近似することができる。 Ｒ・Δ＝ｆh² （ｆ） 式（ｆ）はまた、次の式（ｇ）のように表される。 Δ＝ｆh²・Ｒ^-1 （ｇ）

【００１５】図２は、フォーカシングレンズ群ＧＦの移
動量Δ（縦軸）と撮影距離の逆数１／Ｒ（横軸）との関
係を示す図である。βF²＞＞１が成立しない場合すなわ
ちβF²が１に比べて十分大きくない場合、図２に示すよ
うに、撮影距離の逆数１／Ｒが大きくなるに従って、フ
ォーカシングレンズ群ＧＦの移動量Δは図中破線で示す
近似式（ｇ）から離れてしまう。しかしながら、βF²が
ある程度大きい場合、近似式（ｇ）中の比例定数ｆh²か
ら少しずれた、例えば最小自乗法により算出される比例
定数ａを用いて、フォーカシングレンズ群ＧＦの移動量
Δと撮影距離の逆数１／Ｒとの関係を次の式（ｈ）のよ
うに近似することができる。 Δ＝ａ・Ｒ^-1 （ｈ）

【００１６】このような近似式（ｈ）を用いることによ
り、式（ｈ）から算出されるフォーカシングレンズ群Ｇ
Ｆの近似移動量Δ’とフォーカシングレンズ群の所要移
動量Δとの誤差（Δ’−Δ）を非常に小さく抑えること
が可能となる。すなわち、撮影距離の逆数１／Ｒの一次
式である近似式（ｈ）を用いて、フォーカシングレンズ
群ＧＦの制御を容易に行うことが可能となる。

【００１７】したがって、本発明においては、フォーカ
シングレンズ群ＧＦの使用倍率βFを変倍中常に１より
ある程度大きくして、式（ｈ）のような単純な近似式を
用いてフォーカシングレンズ群ＧＦの制御を行う。すな
わち、式（ａ）における係数ｂ、ｃ等が近似的に０とし
て扱えるようにして、少ない記憶容量でフォーカシング
レンズ群ＧＦの制御を容易に行うことができるようにし
ている。

【００１８】ところで、フォーカシングレンズ群の使用
倍率βF がβF²＞＞１となるようなズームレンズとして
は、例えば、正負正の３群ズームレンズで負屈折力の第
２レンズ群によりフォーカシングを行う例が挙げられ
る。しかしながら、正負正の３群ズームレンズでは、変
倍作用を担うレンズ群が少なく、高変倍化を図ろうとす
ると変倍時に発生する諸収差の変動が大きくなるので高
変倍化を図ることが難しい。また、第１レンズ群と第２
レンズ群との合成屈折力が大きく変動して、その結果第
２レンズ群の使用倍率も大きく変化するため、式（ｈ）
の近似が成立しなくなる。

【００１９】そこで、本発明においては、フォーカシン
グレンズ群ＧＦの物体側に２つ以上の可動変倍レンズ群
を配置することにより変倍を有効に行って高変倍化を図
るとともに、変倍の全体に亘って式（ｈ）の近似が成立
するようにフォーカシングレンズ群の使用倍率βF につ
いて適当な条件を設定している。

【００２０】以下、本発明の各条件式について説明す
る。本発明の近距離合焦可能なズームレンズは、次の条
件式（１）を満足する。 １／｜βF ｜＜０．３５ （１） ここで、 βF ：フォーカシングレンズ群ＧＦの使用倍率

【００２１】条件式（１）は、フォーカシングレンズ群
ＧＦの使用倍率βF について適切な範囲を規定するもの
である。条件式（１）の上限値を上回った場合、フォー
カシングレンズ群ＧＦの使用倍率βF の大きさが小さく
なりすぎて、式（ｈ）の近似が成立しなくなる。すなわ
ち、式（ａ）のようなＲ^-1に関する高次の項が必要とな
り、本発明の主旨に反してしまう。

【００２２】本発明においては、フォーカシングレンズ
群ＧＦの移動量Δを抑えてフォーカシング駆動機構の簡
略化を図るため、あるいは省スペース化によるレンズ系
の小型化を図るために、第１変倍部ＧＨは、変倍時に可
動な正レンズ群と負レンズ群とをそれぞれ１つ以上有
し、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。 ｜ｆh ｜／ｆ＜１．２ （２） ここで、 ｆh ：第１変倍部ＧＨの焦点距離 ｆ ：レンズ系全体の焦点距離

【００２３】条件式（２）は、第１変倍部ＧＨの焦点距
離の大きさとレンズ系全体の焦点距離との割合について
適切な範囲を規定している。前述のように、式（ｇ）は
撮影距離Ｒとフォーカシングレンズ群ＧＦの移動量Δと
の関係を表しているが、フォーカシングレンズ群ＧＦの
移動量Δは第１変倍部ＧＨの焦点距離ｆh の２乗に比例
する。このため、焦点距離ｆh の大きさが大きくなる
と、所定の撮影距離Ｒに対するフォーカシングレンズ群
ＧＦの移動量Δが大きくなってしまう。このように、条
件式（２）の上限値を上回ると、第１変倍部ＧＨの焦点
距離の大きさ｜ｆh ｜が大きくなり、フォーカシングレ
ンズ群ＧＦの移動量Δが大きくなりすぎてしまうので好
ましくない。

【００２４】特に本発明においては、レンズ全長の短縮
化を図るとともに高変倍化を図るために、第１変倍部Ｇ
Ｈを、物体側より順に、正レンズ群と負レンズ群とによ
り構成し、広角端から望遠端への変倍に際して、正レン
ズ群と負レンズ群との間隔が増大するように、少なくと
も正レンズ群は物体側に移動させることが望ましい。ま
た、フォーカシングレンズ群ＧＦに隣接する空気間隔中
に開口絞りを配置することにより、フォーカシングレン
ズ群ＧＦを通過する軸外光束の高さを光軸に近づけて、
フォーカシングレンズ群ＧＦのレンズ径の小型化を図る
とともにフォーカシング駆動機構の簡易構成化を図るの
が好ましい。

【００２５】

【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。図３は、本発明の各実施例にかかるズー
ムレンズの屈折力配置図である。図３のズームレンズ
は、物体側から順に、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、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、負屈折力の
第５レンズ群Ｇ５とを備え、広角端から望遠端への変倍
に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間
隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との
間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と
の間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５
との間隔は減少するように、各レンズ群が物体側に移動
する。なお、広角端から望遠端への変倍に際して、第２
レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とは光軸に沿って一体
的に移動する。

【００２６】〔実施例１〕図４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
４のズームレンズは、物体側から順に、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Ｌ１からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ２
１、両凸レンズＬ２２、および物体側に凹面を向けた負
メニスカスレンズＬ２３からなる第２レンズ群Ｇ２と、
両凸レンズＬ３からなる第３レンズ群Ｇ３と、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Ｌ４からなる第４レンズ群Ｇ４と、物体側に凹
面を向けた正メニスカスレンズＬ５１、物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズＬ５２、および物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズＬ５３からなる第５レンズ
群Ｇ５とから構成されている。なお、近距離物体への合
焦に際して、第３レンズ群Ｇ３が像側に移動する。

【００２７】このように、第１レンズ群Ｇ１および第２
レンズ群２が第１変倍部ＧＨを構成し、第３レンズ群Ｇ
３がフォーカシングレンズ群ＧＦを構成し、第４レンズ
群Ｇ４および第５レンズ群５が第２変倍部ＧＢを構成し
ている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と第４
レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端への
変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動する。図
４は、広角端における各レンズ群の位置関係を示してお
り、望遠端への変倍時には図３に矢印で示すズーム軌道
に沿って光軸上を移動する。

【００２８】次の表（１）に、本発明の実施例１の諸元
の値を掲げる。表（１）において、ｆは焦点距離を、Ｆ
NOはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォー
カスを表す。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、屈折率およびアッ
ベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値
を示している。

【００２９】

【表１】 ｆ＝38.80 〜70.77 〜121.99mm ＦNO＝4.1 〜6.2 〜9.0 ２ω＝57.82 〜32.75 〜19.54 ゜ 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 61.3870 4.27 1.51860 69.98 2 -40.1459 1.26 1.86074 23.01 3 -65.6820 (d3= 可変) 4 -36.4461 1.13 1.77279 49.45 5 23.0350 0.88 6 18.0899 2.89 1.72825 28.34 7 -81.9223 0.75 8 -20.3912 1.13 1.77279 49.45 9 -843.3036 (d9= 可変) 10 166.8174 2.13 1.51680 64.10 11 -20.9747 (d11=可変) 12 ∞ 2.26 （開口絞りＳ） 13 27.6028 3.77 1.56384 60.69 14 -11.9399 1.13 1.80458 25.50 15 -28.6707 (d15=可変) 16 -56.5292 3.39 1.80458 25.50 17 -17.7056 0.63 18 -22.6944 1.26 1.79668 45.37 19 -63.6740 3.77 20 -13.2836 1.38 1.77279 49.45 21 -117.2884 (Bf) （変倍における可変間隔） ｆ 38.7954 70.7749 122.0381 d3 2.1349 12.1490 18.9058 d9 4.2006 3.2076 1.8837 d11 2.7063 3.6993 5.0232 d15 14.7396 7.3793 2.7127 Bf 9.4931 28.3747 54.8313 （撮影倍率−１／３０倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量） 焦点距離 ｆ 38.7954 70.7749 122.0381 撮影距離 Ｒ 1174.0902 2114.8527 3635.7554 移動量 Δ 1.2380 1.1047 0.9683 （ただし、フォーカシング移動量Δの符号は、光線の進行方向を正とする） （可変間隔およびＴＬ） ｆ d3 d9 d11 d15 Bf ＴＬ 38.7954 2.1349 4.2006 2.7064 14.7396 9.4931 65.2978 48.6686 6.3366 3.8697 3.0373 11.6520 15.5785 72.4974 59.3524 9.6078 3.5387 3.3683 9.2666 21.8669 79.6714 70.7749 12.1490 3.2077 3.6993 7.3793 28.3747 86.8333 82.7728 14.2714 2.8767 4.0303 5.8978 34.9130 93.9825 95.3305 16.0553 2.5457 4.3613 4.6280 41.5042 101.1248 108.4319 17.5812 2.2147 4.6923 3.5912 48.1530 108.2556 122.0381 18.9058 1.8837 5.0233 2.7127 54.8313 115.3800 （フォーカシング移動量Δと係数ａとの関係） 1/R= 1/R= 1/R= 1/R= 1/R= ｆ 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 ａ 38.7954 0.3595 0.7222 1.0881 1.4573 1.8298 1.45792 48.6686 0.4340 0.8709 1.3107 1.7534 2.1990 1.75394 59.3524 0.5096 1.0217 1.5364 2.0535 2.5731 2.05393 70.7749 0.5831 1.1684 1.7558 2.3454 2.9372 2.34582 82.7728 0.6576 1.3170 1.9783 2.6415 3.3067 2.64189 95.3305 0.7319 1.4655 2.2008 2.9378 3.6766 2.93813 108.4319 0.8060 1.6138 2.4232 3.2343 3.2343 3.23458 122.0381 0.8800 1.7618 2.6455 3.5310 4.4183 3.53130 （条件対応値） ｆ 条件式（１）の値 条件式（２）の値 38.7954 0.177 0.960 48.6686 0.197 0.838 59.3524 0.216 0.742 70.7749 0.230 0.663 82.7728 0.244 0.600 95.3305 0.256 0.548 108.4319 0.267 0.504 122.0381 0.277 0.467

【００３０】表（１）の（フォーカシング移動量Δと係
数ａとの関係）を参照すると、各焦点距離ｆにおいてフ
ォーカシング移動量Δは撮影距離の逆数１／Ｒに関して
線形性を有することがわかる。こうして、各焦点距離ｆ
に対して上述の式（ｈ）の係数ａを十分な近似をもって
決定することができた。

【００３１】なお、第１実施例においては、第１レンズ
群Ｇ１の変倍による広角端からの移動量をδ１とする
と、第４レンズ群Ｇ４に対する第３レンズ群Ｇ３の変倍
による相対移動量δｚは、広角端を基準として次の式
（ｉ）によって表される。 δｚ＝０．０４８８２×δ１ （ｉ） 換言すれば、第１実施例のズームレンズでは、上述の式
（ｉ）を満足するようなズーム軌道が選択されている。

【００３２】そして、近距離合焦時の第３レンズ群Ｇ３
のフォーカシング移動量δｆは、次の式（ｊ）によって
表される。 δｆ＝（−１．４５８０−０．４１３６×δ１）／Ｒ （ｊ） ここで、フォーカシング移動量δｆの符号は像面から物
体側へ向かう方向を正とする。このように、第１レンズ
群Ｇ１の変倍による移動量δ１と撮影距離Ｒとに基づい
てフォーカシング移動量δｆを求めることができる。す
なわち、上述の係数ａを各焦点距離に対して求めて記憶
することなく、第１レンズ群Ｇ１の変倍移動量δ１から
一義的に所要のフォーカシング移動量δｆを求めること
ができる。

【００３３】図５乃至図１０は実施例１の諸収差図であ
る。図５は広角端（最短焦点距離状態）での無限遠合焦
状態における諸収差図であり、図６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であり、図７は望
遠端（最長焦点距離状態）での無限遠合焦状態における
諸収差図である。一方、図８は広角端での撮影倍率−１
／３０の合焦状態における諸収差図であり、図９は中間
焦点距離状態での撮影倍率−１／３０の合焦状態におけ
る諸収差図であり、図１０は望遠端での撮影倍率−１／
３０の合焦状態における諸収差図である。

【００３４】各収差図において、ＦＮはＦナンバーを、
Ｈは入射光の高さを、Ｙは像高を、Ａは主光線の入射角
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Ｓを示し、破線はメリディオ
ナル像面Ｍを示している。各収差図から明らかなよう
に、本実施例では、各焦点距離状態において無限遠合焦
状態から近距離合焦状態に亘り諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。

【００３５】〔実施例２〕図１１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１１のズームレンズは、物体側から順に、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Ｌ１からなる第１レンズ群Ｇ１と、両凹レンズＬ
２１、両凸レンズＬ２２、および両凹レンズＬ２３から
なる第２レンズ群Ｇ２と、物体側に凹面を向けた正メニ
スカスレンズＬ３からなる第３レンズ群Ｇ３と、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Ｌ４２、および物体側に凹面を向けた負メニスカ
スレンズＬ４３からなる第４レンズ群Ｇ４と、物体側に
凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１、物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズＬ５２、および物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズＬ５３からなる第５レン
ズ群Ｇ５とから構成されている。なお、近距離物体への
合焦に際して、第３レンズ群Ｇ３が像側に移動する。

【００３６】このように、第１レンズ群Ｇ１および第２
レンズ群２が第１変倍部ＧＨを構成し、第３レンズ群Ｇ
３がフォーカシングレンズ群ＧＦを構成し、第４レンズ
群Ｇ４および第５レンズ群５が第２変倍部ＧＢを構成し
ている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と第４
レンズ群Ｇ４との間に配置され、広角端から望遠端への
変倍に際して第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動する。図
１１は、広角端における各レンズ群の位置関係を示して
おり、望遠端への変倍時には図３に矢印で示すズーム軌
道に沿って光軸上を移動する。

【００３７】次の表（２）に、本発明の実施例２の諸元
の値を掲げる。表（２）において、ｆは焦点距離を、Ｆ
NOはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォー
カスを表す。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、屈折率およびアッ
ベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値
を示している。

【００３８】

【表２】 ｆ＝38.80 〜69.07 〜100.47〜146.93mm ＦNO＝4.1 〜5.8 〜7.5 〜9.7 ２ω＝58.24 〜33.35 〜23.44 〜16.30 ゜ 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 63.1212 4.27 1.51860 69.98 2 -46.8523 1.26 1.86074 23.01 3 -76.4097 (d3= 可変) 4 -37.0295 1.13 1.79668 45.37 5 24.7002 0.88 6 19.3306 2.89 1.72825 25.80 7 -122.8161 0.93 8 -22.3702 1.13 1.79668 45.37 9 5400.0365 (d9= 可変) 10 -1110.1994 1.88 1.51860 69.98 11 -21.4093 (d11=可変) 12 ∞ 2.51 （開口絞りＳ） 13 35.9674 1.88 1.51823 58.90 14 125.5814 0.13 15 29.3767 3.77 1.51860 69.98 16 -13.8166 1.26 1.80518 25.35 17 -24.3599 0.38 18 -34.7066 1.88 1.80518 25.35 19 -51.3329 (d19=可変) 20 -55.9076 3.27 1.80518 25.35 21 -17.5684 0.17 22 -26.1538 1.26 1.84042 43.35 23 -83.4784 4.23 24 -12.3760 1.51 1.77279 49.45 25 -81.5024 (Bf) （変倍における可変間隔） ｆ 38.8046 69.0699 100.4655 146.9311 d3 2.1349 14.5062 19.9790 24.5778 d9 4.3337 3.2564 2.3833 1.2553 d11 2.5733 3.5606 4.5237 5.6517 d19 13.6224 7.0617 3.7370 1.0735 Bf 9.4187 25.4782 41.0549 62.0188 （撮影倍率−１／３０倍時の第３レンズ群Ｇ３のフォーカシング移動量） 焦点距離 ｆ 38.8046 69.0699 100.4655 146.9311 撮影距離 Ｒ 1186.4713 2075.6760 3007.2651 4391.9308 移動量 Δ 1.2380 1.1047 0.9683 0.9683 （ただし、フォーカシング移動量Δの符号は、光線の進行方向を正とする） （可変間隔およびＴＬ） ｆ d3 d9 d11 d19 Bf ＴＬ 38.8046 2.1349 4.3337 2.5733 13.6225 9.4187 68.8004 53.3931 9.8875 3.7563 3.1507 9.8022 17.1840 80.4227 69.0699 14.5062 3.2564 3.6506 7.0617 25.4782 90.6705 84.7678 17.6332 2.8045 4.1025 5.1508 33.4370 99.8455 100.4655 19.9790 2.3833 4.5237 3.7370 41.0549 108.3954 116.1631 21.8330 1.9852 4.9218 2.6425 48.3782 116.4782 131.8612 23.3506 1.6054 5.3016 1.7665 55.4460 124.1874 146.9311 24.5778 1.2553 5.6517 1.0735 62.0188 131.2945 （フォーカシング移動量Δと係数ａとの関係） 1/R= 1/R= 1/R= 1/R= 1/R= ｆ 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 ａ 38.8046 0.3256 0.6547 0.9875 1.3241 1.6644 1.32479 53.3931 0.4440 0.8906 1.3400 1.7920 2.2467 1.79264 69.0699 0.5488 1.0991 1.6508 2.2040 2.7588 2.20431 84.7678 0.6428 1.2858 1.9291 2.5728 3.2166 2.57280 100.4655 0.7304 1.4599 2.1885 2.9163 3.6432 2.91613 116.1631 0.8132 1.6245 2.4338 3.2411 4.0465 3.24074 131.8612 0.8921 1.7813 2.6676 3.5510 4.4314 3.55045 146.9311 0.9648 1.9259 2.8832 3.8368 4.7866 3.83609 （条件対応値） ｆ 条件式（１）の値 条件式（２）の値 38.8046 0.012 0.927 53.3931 0.015 0.788 69.0699 0.034 0.677 84.7678 0.049 0.597 100.4655 0.061 0.537 116.1631 0.072 0.490 131.8612 0.080 0.452 146.9311 0.088 0.422

【００３９】表（２）の（フォーカシング移動量Δと係
数ａとの関係）を参照すると、各焦点距離ｆにおいてフ
ォーカシング移動量Δは撮影距離の逆数１／Ｒに関して
線形性を有することがわかる。こうして、各焦点距離ｆ
に対して上述の式（ｈ）の係数ａを十分な近似をもって
決定することができた。なお、第２実施例においても、
第１実施例と同様に、第１レンズ群Ｇ１の変倍による移
動量δ１と撮影距離Ｒとに基づいてフォーカシング移動
量δｆを求めることができる。

【００４０】図１２乃至図１９は実施例２の諸収差図で
ある。図１２は広角端（最短焦点距離状態）での無限遠
合焦状態における諸収差図であり、図１３は第１の中間
焦点距離状態（ｆ＝69.0699 ）での無限遠合焦状態にお
ける諸収差図であり、図１４は第２の中間焦点距離状態
（ｆ＝ 100.4655 ）での無限遠合焦状態における諸収差
図であり、図１５は望遠端（最長焦点距離状態）での無
限遠合焦状態における諸収差図である。一方、図１６は
広角端での撮影倍率−１／３０の合焦状態における諸収
差図であり、図１７は第１の中間焦点距離状態（ｆ＝6
9.0699 ）での撮影倍率−１／３０の合焦状態における
諸収差図であり、図１８は第２の中間焦点距離状態（ｆ
＝100.4655 ）での撮影倍率−１／３０の合焦状態にお
ける諸収差図であり、図１９は望遠端での撮影倍率−１
／３０の合焦状態における諸収差図である。

【００４１】各収差図において、ＦＮはＦナンバーを、
Ｈは入射光の高さを、Ｙは像高を、Ａは主光線の入射角
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Ｓを示し、破線はメリディオ
ナル像面Ｍを示している。各収差図から明らかなよう
に、本実施例では、各焦点距離状態において無限遠合焦
状態から近距離合焦状態に亘り諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。

【００４２】なお、本発明によるズームレンズにおいて
は、レンズ系を構成する一部のレンズ群を光軸にほぼ垂
直な方向に移動させることにより、画像のぶれを補正す
ることができる。また、本発明による近距離合焦可能な
ズームレンズでは、フォーカシングレンズ群ＧＦの物体
側および像側にそれぞれ隣接して配置される２つのレン
ズ群（上述の実施例では第２レンズ群Ｇ２および第４レ
ンズ群Ｇ４）が変倍中常に一体的に移動することに限定
されるものではないが、上述の各実施例においては鏡筒
構造の簡略化を図るために一体的に移動させている。

【００４３】

【効果】以上説明したように、本発明の近距離合焦可能
なズームレンズによれば、高変倍化を図りながらも、少
ない記憶容量でフォーカシングレンズ群の制御を容易に
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】近距離物体への合焦を行う際の条件について薄
肉レンズ系で説明する図である。

【図２】フォーカシングレンズ群ＧＦの移動量Δ（縦
軸）と撮影距離の逆数１／Ｒ（横軸）との関係を示す図
である。

【図３】本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折
力配置図である。

【図４】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５】実施例１の広角端（最短焦点距離状態）での無
限遠合焦状態における諸収差図である。

【図６】実施例１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７】実施例１の望遠端（最長焦点距離状態）での無
限遠合焦状態における諸収差図である。

【図８】実施例１の広角端での撮影倍率−１／３０の合
焦状態における諸収差図である。

【図９】実施例１の中間焦点距離状態での撮影倍率−１
／３０の合焦状態における諸収差図である。

【図１０】実施例１の望遠端での撮影倍率−１／３０の
合焦状態における諸収差図である。

【図１１】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１２】実施例２の広角端（最短焦点距離状態）での
無限遠合焦状態における諸収差図である。

【図１３】実施例２の第１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１４】実施例２の第２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１５】実施例２の望遠端（最長焦点距離状態）での
無限遠合焦状態における諸収差図である。

【図１６】実施例２の広角端での撮影倍率−１／３０の
合焦状態における諸収差図である。

【図１７】実施例２の第１の中間焦点距離状態での撮影
倍率−１／３０の合焦状態における諸収差図である。

【図１８】実施例２の第２の中間焦点距離状態での撮影
倍率−１／３０の合焦状態における諸収差図である。

【図１９】実施例２の望遠端での撮影倍率−１／３０の
合焦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 Ｇ５ 第５レンズ群 Ｓ 開口絞り

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に、変倍に際して光軸に沿
   って移動する少なくとも２つの変倍レンズ群を有する第
   １変倍部ＧＨと、近距離物体への合焦に際して光軸に沿
   って移動するフォーカシングレンズ群ＧＦとを備えた近
   距離合焦可能なズームレンズにおいて、 前記フォーカシングレンズ群ＧＦの使用倍率をβF とし
   たとき、広角端から望遠端への変倍の全体に亘り、 １／｜βF ｜＜０．３５ の条件を満足することを特徴とする近距離合焦可能なズ
   ームレンズ。
2. 【請求項２】 前記第１変倍部ＧＨは、変倍に際して光
   軸に沿って移動し且つ正の屈折力を有する少なくとも１
   つのレンズ群と、変倍に際して光軸に沿って移動し且つ
   負の屈折力を有する少なくとも１つのレンズ群とを有
   し、 前記第１変倍部ＧＨの焦点距離をｆh とし、レンズ系全
   体の焦点距離をｆとしたとき、広角端から望遠端への変
   倍の全体に亘り、 ｜ｆh ｜／ｆ＜１．２ の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズ
   ームレンズ。
3. 【請求項３】 前記第１変倍部ＧＨは、物体側より順
   に、正の屈折力を有する第１変倍レンズ群と、負の屈折
   力を有する第２変倍レンズ群とを有し、 広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１変倍レン
   ズ群と前記第２変倍レンズ群との間隔が増大するよう
   に、少なくとも前記第１変倍レンズ群が物体側に移動す
   ることを特徴とする請求項２に記載の近距離合焦可能な
   ズームレンズ。
4. 【請求項４】 前記フォーカシングレンズ群ＧＦに隣接
   する空気間隔中には開口絞りが設けられていることを特
   徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の近距離
   合焦可能なズームレンズ。