JP3162128B2

JP3162128B2 - 全長の短い高変倍レンズ

Info

Publication number: JP3162128B2
Application number: JP27398491A
Authority: JP
Inventors: 石井敦次郎; 三原伸一
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH05113538A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、５群構成でリアフォー
カスを用いた全長の短い大口径比、高変倍比の変倍レン
ズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のビデオカメラの小型軽量化、低コ
スト化の進展は著しく、カムコーダー市場は、大幅に活
性化し、一般ユーザーに急速に普及しつつある。ビデオ
カメラは、主に、電気回路基板、アクチュエーター（メ
カ）系、そして、光学系からなっており、従来、特に電
気系を中心に小型、低コスト化が進められてきたが、こ
こ最近になって撮像光学系の大幅な小型化が急進展して
いる。撮像光学系の小型、低コスト化は、イメージャー
の小型化技術、回転対称非球面加工技術、ＴＴＬ自動合
焦技術の進展を効果的に利用した新しいズーム（変倍）
タイプの開発によってなされつつあるのが現状である。
その新しいズームレンズの例として、特開昭６２−１７
８９１７号のものがある。この引用例に示された変倍レ
ンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１群、
負の屈折力を有する第２群からなる変倍系と、正の屈折
力を有し常時固定の第３群、変倍時及び被写体距離変化
等による焦点位置調節のために可動の第４群からなる結
像系とから構成されるものであるが、このようにコンペ
ンセーターを兼ねたリアフォーカスや非球面を採用する
ことにより、構成枚数を１０枚以下に減らせ、それによ
って余分なスペースを減らせるので、前玉径を大幅に小
さくでき、かつ、全長をも短くすることが可能となっ
た。

【０００３】オートフォーカスを高速かつ小電力で行え
るリアフォーカスのメリットと、小型、低コストのメリ
ットから、この種のズームレンズが現在のカムコーダー
用レンズの主流になりつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように小型、軽量
化、低コスト化が徹底追求されてくると、次は、高機能
化へと進展して行く。その１つが撮影レンズの高変倍化
であり、さらには、映像信号のディジタル化による電子
ズームの導入である。

【０００５】しかし、カムコーダーレンズの高変倍化
は、もっぱら望遠側の延長によるものばかりである。こ
れに、前記電子ズームを導入しても、望遠側がさらに延
長されるだけであり、広角側の延長は、相変わらずフロ
ントコンバージョンレンズの着脱による旧態然とした方
法に頼る他はない。前記引用例に示された方式の変倍レ
ンズを用いていたのでは、広角側に延長させるべく設計
した場合、前玉径が著しく大きくなり、その分不足して
しまう前玉正レンズの縁肉を確保すべく肉厚化すると、
それによって入射瞳が深くなり、さらに前玉径が大きく
なるという悪循環が生じ、実現が極めて難しい。

【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、上記従来例の特開昭６２−１
７８９１７号のものの長所を生かしつつ、変倍レンジを
広角側へ延長しても、前玉径がさほど大きくならず、全
長も短く、かつ、結像特性の良好な変倍方式を提供する
ことである。具体的には、本発明による全長の短い高変
倍レンズは、広角端の画角２ωが６３°、変倍比１０、
全長１２．５ｆ_W（ｆ_Wは広角端の全系の焦点距離）、
Ｆナンバーが約１．６、構成枚数が１１枚程度の大口
径、高変倍、広画角の小型の変倍レンズである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の全長の短い高変倍レンズは、物体側から順に、正の
屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍
時に光軸に沿って移動する第２レンズ群、開口絞り、正
の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動する第３レ
ンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力
を有する第５レンズ群からなり、無限遠物点合焦時に広
角端から望遠端へ変倍する際、前記第４レンズ群と第５
レンズ群が、相対的間隔を変えながら、共に物体側に凸
状の軌跡を描くように移動し、以下の条件を満足するこ
とを特徴とするものである。（１）０．４＜｜ｆ₂｜／ｆ₃＜０．７２（２） −０．２＜ｆ_W／ｆ_45W＜０．２（３）０．０６＜ｆ_W／ｆ₄＜０．３３ただし、ｆ_iは第ｉレンズ群の焦点距離、ｆ_Wは全系の
広角端での焦点距離、ｆ_45Wは第４レンズ群と第５レン
ズ群の広角端での合成焦点距離である。

【０００８】本発明のもう１つの全長の短い高変倍レン
ズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ
群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動する
第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有し、変倍時に
光軸に沿って移動する第３レンズ群、正の屈折力を有す
る第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群から
なり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端へ変倍する
際、前記第４レンズ群と第５レンズ群が、相対的間隔を
変えながら、共に物体側に凸状の軌跡を描くように移動
し、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群は共に非球面
を有する単レンズにて構成され、以下の条件を満足する
ことを特徴とするものである。（４） −２＜（ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＜２（５） −１＜（ｒ₅₁＋ｒ₅₂）／（ｒ₅₁−ｒ₅₂）＜２ただし、ｒ₄₁、ｒ₄₂はそれぞれ第４レンズ群の物体側及
び像側の面の曲率半径、ｒ₅₁、ｒ₅₂はそれぞれ第５レン
ズ群の物体側及び像側の面の曲率半径である。

【０００９】この場合、第４レンズ群の非球面は、レン
ズ周辺に行くに従いレンズトータルとしての屈折力が弱
まるような非球面であり、第５レンズ群の非球面は、レ
ンズ周辺に行くに従いレンズトータルとしての屈折力が
強まるような非球面であることが望ましい。

【００１０】そして、第４レンズ群と第５レンズ群が以
下の条件を満足することが望ましい。０．００７ｆ_W＜｜Δｘ₄｜＜０．０３ｆ_W ０．００５ｆ_W＜｜Δｘ₅｜＜０．０３ｆ_W ただし、｜Δｘ₄｜、｜Δｘ₅｜はそれぞれ第４レンズ
群、第５レンズ群のレンズ有効部の最も光軸から離れた
位置での非球面量、ｆ_Wは全系の広角端での焦点距離で
ある。

【００１１】本発明のさらにもう１つの全長の短い高変
倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移
動する第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有し、変
倍時に光軸に沿って移動する第３レンズ群、正の屈折力
を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ
群からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端へ変
倍する際、前記第４レンズ群と第５レンズ群が、相対的
間隔を変えながら、共に物体側に凸状の軌跡を描くよう
に移動し、以下の条件を満足することを特徴とすること
を特徴とするものである。（６）０．１＜ｆ_W／ｆ₁＜０．１８（７）０．６＜ｆ_W／｜ｆ₂｜＜０．８５（８）１．２＜β_3T／β_3W＜３ただし、ｆ_iは第ｉレンズ群の焦点距離、ｆ_Wは全系の
広角端での焦点距離、β_3W、β_3Tはそれぞれ第３レンズ
群の広角端と望遠端での横倍率である。するようにした
ことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】以下、本発明の変倍レンズの構成を採用する理
由と作用について説明する。本発明の全長の短い高変倍
レンズは、上記の目的を達成するために、物体側から順
に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有し、変
倍時に光軸に沿って移動する第２群、開口絞り、正の屈
折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動する第３群、さ
らに、前記第３群より像側に少なくとも１つのレンズ群
を有する変倍レンズにおいて、前記第３群より像側に配
置されるレンズ群としては、正の屈折力を有する第４群
と負の屈折力を有する第５群の２つとし、無限遠物点合
焦時に広角端から望遠端へ変倍する場合に、両者の相対
的間隔を変えながら共に物体側に凸状の軌跡を描くよう
に移動する構成としたところが最大の特徴である。

【００１３】高変倍レンズの広角端をより広角側に設定
した場合、広角側の画面周辺部の光線が従来例の第１群
又は第２群にてケラれやすくなり、それぞれの群の径を
大きくしなくてはならない。それを防止するには、入射
瞳位置が極力浅くなるようなレンズ構成としなくてはな
らない。しかし、高変倍レンズの場合、変倍のために移
動する第２群の移動スペースが多く必要であり、入射瞳
位置が必然的に深くなり、さらに変倍比を高めると、そ
の傾向はより強まる。移動スペースを小さくするには、
第２群のパワーを強めればよいが、その分第１群のパワ
ーもある程度強めなくてはならないので、その効果も薄
くなる。そこで、第２群の変倍作用を絞りよりも像側の
群にも分担させるようにしたレンズ構成を用いると、広
角端をより広角側に設定することが容易となる。

【００１４】したがって、本発明では従来固定してあっ
た第３群を第２群の変倍作用を助ける方向に動かすよう
にしている。つまり、望遠端における第３群の位置が、
広角端の位置に対してより物体側となるような動かし方
をする。先行例のような高変倍ズームレンズでは、広角
端から望遠側へ変倍する際、第２群の倍率が等倍以上と
なると、第３群の倍率が減少しはじめるので、このよう
な動かし方をすることによって第３群の倍率の低下を抑
制でき、トータルとしての変倍比を向上させることがで
きる。

【００１５】しかし、先行例の場合、第４群を用いてリ
アーフォーカスを行うため、無限遠物点から近距離物点
まで良好な結像特性を保持するように、第３群からの射
出光束をほぼアフォーカルにしなくてはならないという
制約条件が出てくる。そのために、第３群のパワーが第
２群に比べはるかに弱く、第３群による変倍効果はあま
り期待できない。そこで本発明では以下の条件（１）を
満足するように第３群のパワーを強くしている。

【００１６】（１）０．４＜｜ｆ₂｜／ｆ₃＜０．７２この条件の下限値を越えると、第３群による変倍助長効
果が少なく、第２群の変倍のための移動量は少なくなら
ず、そのために、前玉径は大きいままとなってしまう。
逆に、この条件の上限値を越えると、全ズーム状態にわ
たり特に球面収差が補正不足となりやすく、好ましくな
い。

【００１７】また、従来例に比べて第３群のパワーが増
大した分、第３群の残存収差量は増大し、しかも、その
第３群が変倍に伴って移動する。したがって、第３群よ
り後の群の役割は、フォーカシング、焦点位置補正、そ
して第１群から第３群までの系によるトータル残存収差
の補正（特に、第３群の残存収差の補正）である。第３
群のパワーを強くした結果、従来例の第４群はパワーレ
スに近くなることもあって、本発明では、この群を正の
屈折力を有する群と負の屈折力を有する群の２つに分離
し、前記残存収差の補正を主に負の屈折力を有する群に
担わせ、フォーカシングや変倍に伴う焦点位置の変動の
補正を主に正の屈折力を有する群に担わせるようにす
る。したがって、本発明では、この２分した群の中、物
体側の正の屈折力を有する群を新たな第４群とし、像側
の負の屈折力を有する群を新たな第５群とし、共に別々
に光軸上を移動可能な構成とし、以下の条件を満足する
ようにする。

【００１８】（２） −０．２＜ｆ_W／ｆ_45W＜０．２（３）０．０６＜ｆ_W／ｆ₄＜０．３３条件（２）は、前記第４群と第５群との広角端における
合成焦点距離を規定したもので、その上限値を越える
と、第３群のパワーが弱くなり、条件（１）の下限値を
越えやすくなるか、又は、第５群のパワーが弱すぎて、
第１群から第３群で発生する収差の補正が困難となり、
また、その下限値を越えると、第３群のパワーが強くな
りすぎて条件（１）の上限値を越えやすくなるか、又
は、第４群の移動量が大きくなりすぎる傾向となる。条
件（３）は、前記第４群のパワーを規定したもので、そ
の上限値を越えると、条件（２）の上限を越えやすくな
る。また、その下限値を越えると、フォーカシングの移
動量が大きくなりすぎ、移動スペースの確保のために全
長が伸びてしまう結果となる。したがって、上記条件
（２）、（３）を満足するように構成することが望まし
い。

【００１９】さらに、前記第４群、第５群各レンズの光
軸近傍の形状ファクターは、（４） −２＜（ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＜２（５） −１＜（ｒ₅₁＋ｒ₅₂）／（ｒ₅₁−ｒ₅₂）＜２を満足するのが望ましい。条件（４）の上限を越える
と、フォーカシングによる球面収差の変動が、また、そ
の下限を越えると、フォーカシングによるコマ収差の変
動が大きくなりやすい。また、条件（５）の上限を越え
ると、コマ収差が発生しやすく、その下限を越えると、
球面収差が発生しやすい。第４群は、フォーカシングの
ために移動するが、その時の収差変動が特に問題になり
やすい。本発明の場合、第３群を射出する光束は、先に
述べた理由により、かなり強い収斂光となるため、レン
ズ形状により一層の工夫が望まれる。まず、物点位置の
変化に伴う第１群から第３群までのトータルの収差の変
化を、第４群がフォーカシングのために移動する際に打
ち消すように、第４群の形状を決めることが大切であ
る。そこで、条件（４）に加え、第４群の何れかの面
に、レンズ周辺に行くに従いレンズトータルとしての屈
折力（収斂力）が弱まるような非球面を導入すると、フ
ォーカシングによる収差変動はさらに抑制される。一
方、第５群は、第１群から第４群までのトータルの残存
収差を補正することができるように、第５群の形状を決
めることが大切である。そこで、条件（５）に加え、第
５群の何れかの面に、レンズ周辺に行くに従いレンズト
ータルとしての屈折力（発散力）が強まるような非球面
を導入すると、上記残存収差をさらに小さくすることが
できる。その範囲も、第４群の場合、０．００７ｆ_W＜｜Δｘ₄｜＜０．０３ｆ_W 第５群の場合、０．００５ｆ_W＜｜Δｘ₅｜＜０．０３ｆ_W とするのが好ましい。ここで、｜Δｘ₄｜、｜Δｘ₅｜
は、それぞれ第４群、第５群のレンズ有効部の最も光軸
から離れた位置での非球面量である。これらの不等式の
上限を越えると、共に、前記収差補正が過剰となり、ま
た、これらの下限を越えると、それが不足することにな
る。

【００２０】以上、本発明は、第４群と第５群に特徴が
あるため、第４群、第５群について規定してきた。次
に、第１群から第３群までに関する条件について説明す
る。

【００２１】（６）０．１＜ｆ_W／ｆ₁＜０．１８（７）０．６＜ｆ_W／｜ｆ₂｜＜０．８５（８）１．２＜β_3T／β_3W＜３条件（６）、（７）は、それぞれ第１群、第２群のパワ
ーを規定したものである。開口絞りよりも物体側の第１
群は、正の屈折力を有し、第２群は負の屈折力を有する
ので、両群それぞれのパワーを強くしすぎると、入射瞳
位置が深くなりやすく、そのために前玉径が大きくなり
やすい。したがって、条件（６）、（７）共に、上限値
を越えると、変倍比を大きくするには有利だが、前玉径
が大きくなりやすい。一方、これらの下限値を越える
と、逆に変倍比を大きくすることが難しく、第３群への
負担が増大しやすく、好ましくない。また、第３群に関
しては、正のパワーを増大させる関係上、物体側から順
に、物体側の面が曲率の強い凸形状を有する正レンズ、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、物体側の面が
曲率の強い凸形状を有する正レンズの３枚にて構成し、
正レンズの一部に非球面を設け、この群で発生しやすい
負の球面収差を緩和している。第３群の変倍効果は第２
群に比して劣るので、変倍作用を第３群に多く負担させ
るのは効率が良くない。そこで、条件（８）を設けてい
る。その上限を越えると、変倍のために多くのスペース
を必要とするか、又は、第３群のパワーがさらに強くな
り、収差が悪化してしまうことになる。また、その下限
を越えると、変倍効果をほとんど第２群が負うことにな
り、前玉径を小さくすることが難しくなる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明のズームレンズの実施例１〜３
について説明する。各実施例のレンズデータは後記する
が、実施例１〜３の広角端におけるレンズ断面をそれぞ
れ図１、図２、図３に示す。図１〜３には移動群の望遠
端にかけての移動軌跡を模式的に示してある。

【００２３】第１群Ｇ１については、何れの実施例も、
物体側から、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と正メニスメニスカスレンズの貼り合わせレンズと、物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの合計３枚から
なっている。第２群Ｇ２については、実施例１、２は、
物体側から、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と、両凹負レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズの貼り合わせレンズの計３枚からなり、実施例３
は、両凹負レンズと、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の貼り合わせレンズの計３枚か
らなっている。第３群Ｇ３については、実施例１は、物
体側に凸面を向けた正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正メニスカスレンズの
貼り合わせレンズの計３枚からなり、実施例２、３は、
物体側に凸面を向けた正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の貼り
合わせレンズの計３枚からなる。第４群Ｇ４は、実施例
１、３は、両凸正レンズ１枚からなり、実施例２は、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなって
いる。第５群Ｇ５は、実施例１は、両凹負レンズ１枚か
らなり、実施例２、３は、物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ１枚からなっている。したがって、何れの
実施例も合計１１枚のレンズからなる。なお、各実施例
において、第５群Ｇ５より像側に配置されているのは、
フィルター等の光学部材である。

【００２４】非球面については、実施例１、２において
は、第３群Ｇ３の最も物体側の面、第４群Ｇ４の最も物
体側の面、第５群の最も物体側の面の３面に用いてお
り、実施例３においては、第３群Ｇ３の最も物体側の正
メニスカスレンズの両面と、第５群の最も物体側の面の
３面に用いている。なお、絞りは、第３群Ｇ３の物体側
に配置してある。

【００２５】以下において、記号は、上記の外、ｆは全
系の焦点距離、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角、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。また、
非球面形状は、光軸方向をｘ、光軸に直交する方向をに
ｙとした時、次の式にて表される。

【００２６】ｘ= ｙ² ／｛ｒ＋（ｒ²−ｙ² ）^1/2｝＋A₄ｙ⁴＋A₆ｙ⁶ ＋A₈ｙ⁸ ＋A₁₀y¹⁰＋A₁₂y¹²＋A₁₄y¹⁴ ただし、ｒは光軸上の曲率半径、A₄、A₆、A₈、A₁₀ 、A
₁₂、A₁₄ は非球面係数である。

【００２７】実施例１ｆ＝ 5.15 〜 15.80 〜 48.50 Ｆ_NO＝ 1.65 〜 2.01 〜 2.13 ω ＝ 31 ° 〜 10.8 °〜 3.5 ° ｒ₁= 37.9407 ｄ₁= 1.0000 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78 ｒ₂= 23.1959 ｄ₂= 4.9581 ｎ_d2 =1.60311 ν_d2 =60.70 ｒ₃= 782.6751 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 24.6850 ｄ₄= 2.7503 ｎ_d3 =1.60311 ν_d3 =60.70 ｒ₅= 90.6992 ｄ₅= （可変）ｒ₆= 90.6992 ｄ₆= 0.8000 ｎ_d4 =1.69680 ν_d4 =55.52 ｒ₇= 6.6057 ｄ₇= 4.0124 ｒ₈= -22.0427 ｄ₈= 0.8000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 8.3288 ｄ₉= 2.2000 ｎ_d6 =1.80518 ν_d6 =25.43 ｒ₁₀= 19.2419 ｄ₁₀= （可変）ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁= （可変）ｒ₁₂= 9.8122(非球面) ｄ₁₂= 2.9358 ｎ_d7 =1.66524 ν_d7 =55.10 ｒ₁₃= 61.6165 ｄ₁₃= 0.2000 ｒ₁₄= 10.4521 ｄ₁₄= 1.0000 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 5.5909 ｄ₁₅= 3.3834 ｎ_d9 =1.60311 ν_d9 =60.70 ｒ₁₆= 21.1003 ｄ₁₆= （可変）ｒ₁₇= 19.4569(非球面) ｄ₁₇= 1.7118 ｎ_d10=1.49241 ν_d10=57.66 ｒ₁₈= -34.8793 ｄ₁₈= （可変）ｒ₁₉= -53.2870(非球面) ｄ₁₉= 0.8000 ｎ_d11=1.49241 ν_d11=57.66 ｒ₂₀= 36.8334 ｄ₂₀= （可変）ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 5.5000 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.83 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.2100 ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.6000 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₄= ∞ ズーム間隔非球面係数第１２面 A₄ =-0.54220×10^-4 A₆ =-0.67502×10^-6 A₈ =-0.12330×10^-7 A₁₀= 0.79009×10^-9 A₁₂= 0.82411×10^-11 A₁₄=-0.56537×10^-12 第１７面 A₄ =-0.42808×10^-3 A₆ = 0.13260×10^-4 A₈ =-0.28626×10^-6 A₁₀=-0.25829×10^-7 A₁₂=-0.18394×10^-8 A₁₄= 0.14615×10^-9 第１９面 A₄ =-0.24383×10^-3 A₆ =-0.40880×10^-4 Ａ_８＝−０．５４２９４×10^-6 A₁₀= 0.38074×10^-6 A₁₂=-0.13552×10^-7 A₁₄= 0.56688×10^-10 。

【００２８】実施例２ｆ＝ 4.635 〜 15.799 〜 48.489 Ｆ_NO＝ 1.65 〜 2.01 〜 2.13 ω ＝ 32.0 °〜 10.8 °〜 3.5 ° ｒ₁= 45.7220 ｄ₁= 1.0000 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78 ｒ₂= 27.2709 ｄ₂= 4.9619 ｎ_d2 =1.60311 ν_d2 =60.70 ｒ₃=53884.9430 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 25.3978 ｄ₄= 2.8880 ｎ_d3 =1.60311 ν_d3 =60.70 ｒ₅= 77.5575 ｄ₅= （可変）ｒ₆= 77.5575 ｄ₆= 0.8000 ｎ_d4 =1.69680 ν_d4 =55.52 ｒ₇= 7.3305 ｄ₇= 4.0606 ｒ₈= -49.5509 ｄ₈= 0.8000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 7.4159 ｄ₉= 2.2000 ｎ_d6 =1.80518 ν_d6 =25.43 ｒ₁₀= 11.2653 ｄ₁₀= （可変）ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁= （可変）ｒ₁₂= 10.2419(非球面) ｄ₁₂= 2.5288 ｎ_d7 =1.66524 ν_d7 =55.10 ｒ₁₃= 54.9555 ｄ₁₃= 0.2000 ｒ₁₄= 12.1019 ｄ₁₄= 1.0000 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 6.2950 ｄ₁₅= 4.6518 ｎ_d9 =1.60311 ν_d9 =60.70 ｒ₁₆= -36.5820 ｄ₁₆= （可変）ｒ₁₇= -55.1758(非球面) ｄ₁₇= 1.3365 ｎ_d10=1.49241 ν_d10=57.66 ｒ₁₈= -16.6893 ｄ₁₈= （可変）ｒ₁₉= 32.1466(非球面) ｄ₁₉= 0.8000 ｎ_d11=1.49241 ν_d11=57.66 ｒ₂₀= 6.7774 ｄ₂₀= （可変）ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 5.5000 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.83 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.2100 ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.6000 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₄= ∞ ズーム間隔非球面係数第１２面 A₄ =-0.11235×10^-3 A₆ = 0.13728×10^-6 A₈ =-0.12608×10^-7 A₁₀= 0.13631×10^-9 A₁₂=-0.30201×10^-11 A₁₄= 0.24810×10^-13 第１７面 A₄ =-0.35774×10^-3 A₆ = 0.10010×10^-4 A₈ =-0.10312×10^-6 A₁₀= 0.54438×10^-8 A₁₂=-0.21334×10^-8 A₁₄= 0.78913×10^-10 第１９面 A₄ =-0.38418×10^-3 A₆ =-0.75876×10^-4 A₈ = 0.34616×10^-5 A₁₀= 0.51770×10^-7 A₁₂=-0.74332×10^-8 A₁₄= 0.85131×10^-10 。

【００２９】実施例３ｆ＝ 5.150 〜 15.796 〜 48.463 Ｆ_NO＝ 1.45 〜 1.79 〜 2.12 ω ＝ 31 ° 〜 10.8 °〜 3.5 ° ｒ₁= 33.2428 ｄ₁= 1.0000 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78 ｒ₂= 20.4565 ｄ₂= 4.7430 ｎ_d2 =1.60311 ν_d2 =60.70 ｒ₃= 312.4876 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 23.5543 ｄ₄= 3.3054 ｎ_d3 =1.60311 ν_d3 =60.70 ｒ₅= 112.5442 ｄ₅= （可変）ｒ₆=-2307.9362 ｄ₆= 0.8000 ｎ_d4 =1.69680 ν_d4 =55.52 ｒ₇= 6.0263 ｄ₇= 2.9476 ｒ₈= -16.6233 ｄ₈= 0.8000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 7.7868 ｄ₉= 2.1753 ｎ_d6 =1.80518 ν_d6 =25.43 ｒ₁₀= 19.9355 ｄ₁₀= （可変）ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁= （可変）ｒ₁₂= 9.5101(非球面) ｄ₁₂= 3.2587 ｎ_d7 =1.66524 ν_d7 =55.10 ｒ₁₃= 40.8709(非球面) ｄ₁₃= 0.5000 ｒ₁₄= 12.2727 ｄ₁₄= 1.0000 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 6.3779 ｄ₁₅= 4.4535 ｎ_d9 =1.48749 ν_d9 =70.20 ｒ₁₆= -56.3604 ｄ₁₆= （可変）ｒ₁₇= 9.1267 ｄ₁₇= 1.7387 ｎ_d10=1.48749 ν_d10=70.20 ｒ₁₈= -99.9231 ｄ₁₈= （可変）ｒ₁₉= 83.0992(非球面) ｄ₁₉= 0.8000 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.15 ｒ₂₀= 10.2504 ｄ₂₀= （可変）ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 5.5000 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.83 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.2100 ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.6000 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₄= ∞ ズーム間隔非球面係数第１２面 A₄ =-0.17482×10^-3 A₆ = 0.15288×10^-6 A₈ =-0.23009×10^-7 第１３面 A₄ =-0.10185×10^-3 A₆ = 0.30070×10^-6 A₈ =-0.50229×10^-8 第１９面 A₄ =-0.58175×10^-3 A₆ =-0.27421×10^-4 A₈ = 0.13517×10^-5 。

【００３０】以上の実施例１〜３の変倍レンズの広角端
（ａ）、標準状態（ｂ）、望遠端（ｃ）における球面収
差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ図４〜
図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の収差図に示す。

【００３１】また、各実施例の前記した条件（１）〜
（８）の値、及び、｜Δｘ₄｜、｜Δｘ₅｜の値を次の
表に示す。

【００３２】

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高変倍レ
ンズは、正の屈折力を有する第１群と負の屈折力を有す
る第２群とよりなる主たる変倍系と、開口絞りと、変倍
を助長する作用を有し、光軸上を移動でき、正の屈折力
を有する第３群と、そして、焦点位置補正と合焦を主た
る目的として移動可能で、正の屈折力を有する第４群
と、第１群から第４群までの残存収差を補正することを
主たる目的として移動可能で、負の屈折力を有する第５
群とから構成し、諸条件を満足することにより、広角端
画角２ω＝６３°、変倍比１０倍、Ｆ値１．６（広角
端）、全長１２．５ｆ_W、前玉径５．５ｆ_Wと、超小型
で高い性能でありながら、結像特性の良好なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全長の短い高変倍レンズの実施例１の
広角端における断面図である。

【図２】実施例２の広角端における断面図である。

【図３】実施例３の広角端における断面図である。

【図４】実施例１の広角端（ａ）、標準状態（ｂ）、望
遠端（ｃ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍
率色収差を示す収差図である。

【図５】実施例２の図４と同様な収差図である。

【図６】実施例３の図４と同様な収差図である。

【符号の説明】

Ｇ１…第１群Ｇ２…第２群Ｇ３…第３群Ｇ４…第４群Ｇ５…第５群

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims

(57)【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、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って
移動する第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有し、
変倍時に光軸に沿って移動する第３レンズ群、正の屈折
力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レン
ズ群からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端へ
変倍する際、前記第４レンズ群と第５レンズ群が、相対
的間隔を変えながら、共に物体側に凸状の軌跡を描くよ
うに移動し、以下の条件を満足することを特徴とする全
長の短い高変倍レンズ。（１）０．４＜｜ｆ ₂ ｜／ｆ ₃ ＜０．７２（２） −０．２＜ｆ _W ／ｆ _45W ＜０．２（３）０．０６＜ｆ _W ／ｆ ₄ ＜０．３３ただし、ｆ _i は第ｉレンズ群の焦点距離、ｆ _W は全系の
広角端での焦点距離、ｆ _45W は第４レンズ群と第５レン
ズ群の広角端での合成焦点距離である。
【請求項２】物体側から順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って
移動する第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有し、
変倍時に光軸に沿って移動する第３レンズ群、正の屈折
力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レン
ズ群からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端へ
変倍する際、前記第４レンズ群と第５レンズ群が、相対
的間隔を変えながら、共に物体側に凸状の軌跡を描くよ
うに移動し、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群は共
に非球面を有する単レンズにて構成され、以下の条件を
満足することを特徴とする全長の短い高変倍レンズ。（４） −２＜（ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＜２（５） −１＜（ｒ₅₁＋ｒ₅₂）／（ｒ₅₁−ｒ₅₂）＜２ただし、ｒ₄₁、ｒ₄₂はそれぞれ第４レンズ群の物体側及
び像側の面の曲率半径、ｒ₅₁、ｒ₅₂はそれぞれ第５レン
ズ群の物体側及び像側の面の曲率半径である。
【請求項３】前記第４レンズ群の非球面は、レンズ周
辺に行くに従いレンズトータルとしての屈折力が弱まる
ような非球面であり、前記第５レンズ群の非球面は、レ
ンズ周辺に行くに従いレンズトータルとしての屈折力が
強まるような非球面であることを特徴とする請求項２記
載の全長の短い高変倍レンズ。
【請求項４】前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が
以下の条件を満足することを特徴とする請求項３記載の
全長の短い高変倍レンズ。０．００７ｆ_W＜｜Δｘ₄｜＜０．０３ｆ_W ０．００５ｆ_W＜｜Δｘ₅｜＜０．０３ｆ_W ただし、｜Δｘ₄｜、｜Δｘ₅｜はそれぞれ第４レンズ
群、第５レンズ群のレンズ有効部の最も光軸から離れた
位置での非球面量、ｆ_Wは全系の広角端での焦点距離で
ある。
【請求項５】物体側から順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って
移動する第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有し、
変倍時に光軸に沿って移動する第３レンズ群、正の屈折
力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レン
ズ群からなり、無限遠物点合焦時に広角端から望遠端へ
変倍する際、前記第４レンズ群と第５レンズ群が、相対
的間隔を変えながら、共に物体側に凸状の軌跡を描くよ
うに移動し、以下の条件を満足することを特徴とするこ
とを特徴とする全長の短い高変倍レンズ。（６）０．１＜ｆ_W／ｆ₁＜０．１８（７）０．６＜ｆ_W／｜ｆ₂｜＜０．８５（８）１．２＜β_3T／β_3W＜３ただし、ｆ_iは第ｉレンズ群の焦点距離、ｆ_Wは全系の
広角端での焦点距離、β_3W、β_3Tはそれぞれ第３レンズ
群の広角端と望遠端での横倍率である。