(57)【要約】【課題】  等倍を超えた広変倍域における撮影倍率で使用しても、良好な性能を維持し得る変倍レンズを提供する。【解決手段】  本発明に係る変倍レンズＨＬ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＦと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、第１レンズ群Ｇ１は最も物体側に位置するように物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズの貼り合わせレンズを少なくとも１組含んで構成され、第２レンズ群Ｇ２は負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズから構成され、第３レンズ群Ｇ３は最も物体側に位置するように物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズを含んで構成されている。そして、高倍率から低倍率側にフォーカシングする際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔（例えば、表１中のｄ６）及び第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔（例えば、表１中のｄ１１）が変化するように構成されている。【選択図】  図１
2005208144.tif 000002
【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レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、最も物体側に位置するように、物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズの貼り合わせレンズを少なくとも１組含んで構成され、
前記第２レンズ群は、負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズから構成され、
前記第３レンズ群は、最も物体側に位置するように、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズを含んで構成され、
高倍率から低倍率側にフォーカシングする際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔、及び、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔が変化することを特徴とする変倍レンズ。
【請求項２】
高倍率から低倍率側にフォーカシングする際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔が増加することを特徴とする請求項１に記載の変倍レンズ。
【請求項３】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、最高倍率時におけるレンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式、
−７．０５＜ｆ２／ｆ＜−１．５４
の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の変倍レンズ。
【請求項４】
最高倍率時における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式、
１．２９＜ｆ１２／ｆ３＜１．９１
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の変倍レンズ。
【請求項５】
最高倍率時における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔をＤ１２とし、最高倍率時におけるレンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式、
０．００６＜Ｄ１２／ｆ＜０．０２６
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の変倍レンズ。
【請求項６】
最高倍率時における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔をＤ１２とし、最高倍率時における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔をＤ２３としたとき、次式、
０．０２８＜Ｄ１２／Ｄ２３＜０．２
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の変倍レンズ。
【請求項７】
前記開口絞りの前後にフレア絞りを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の変倍レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有限距離撮影用の変倍レンズに関し、特に、基板検査用に適した高性能変倍レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ラインＣＣＤカメラを使用した欠陥検査対象物の大きさが多様化し、それに対応する検査装置も多種必要となっている。このような要求に応えるため、絞りを挟んでほぼ対称型の前群と後群からなる光学系であり、前群と絞りとの空気間隔及び絞りと後群との空気間隔を変化させて、撮影倍率を−０．３５倍から−１．０倍までの変倍比約２．８５倍を達成する変倍レンズが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。これにより、開示されている変倍レンズは、低倍率側から等倍までフォーカシングする際に、球面収差が負側に大きく変化するのを抑えて像面のバランスをとるとともに、コマ収差を補正する効果を発揮することで、全体繰り出し方式での問題を解決しつつある。
【特許文献１】特開平０５−２７３４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記公報に開示された変倍レンズでは、等倍を超えた撮影倍率で使用すると、高倍率側では球面収差の増大とともに像面の倒れが大きくなり、また低倍率側ではコマ収差の発生が大きくなり、いずれの場合も補正が困難になる。このため、上記公報に開示された変倍レンズでは、等倍を超える撮影倍率での使用が非常に難しくなってしまうという問題があった。さらに、上記公報に開示された変倍レンズでは、最低倍率から最高倍率へフォーカシングにおいて等倍を外れると、前群と後群の屈折力の対称性が崩れるため、歪曲収差の増大を招き、さらには倍率色収差の変動も大きくなってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、等倍を超えた広変倍域における撮影倍率で使用しても、良好な性能を維持し得る変倍レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するため、本発明に係る変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、最も物体側に位置するように、物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズの貼り合わせレンズを少なくとも１組含んで構成され、前記第２レンズ群は、負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズから構成され、前記第３レンズ群は、最も物体側に位置するように、物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズを含んで構成され、高倍率から低倍率側にフォーカシングする際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔、及び、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔が変化するように構成されている。
【０００６】
なお、本発明は、高倍率から低倍率側にフォーカシングする際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔が増加することが好ましい。
【０００７】
また、本発明は、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、最高倍率時におけるレンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式、−７．０５＜ｆ２／ｆ＜−１．５４の条件を満足することが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、最高倍率時における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式、１．２９＜ｆ１２／ｆ３＜１．９１の条件を満足するが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、最高倍率時における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔をＤ１２とし、最高倍率時におけるレンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式、０．００６＜Ｄ１２／ｆ＜０．０２６の条件を満足することが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、最高倍率時における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔をＤ１２とし、最高倍率時における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔をＤ２３としたとき、次式、０．０２８＜Ｄ１２／Ｄ２３＜０．２の条件を満足することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記開口絞りの前後にフレア絞りを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明に係る変倍レンズによれば、実効Ｆナンバー７．７程度と明るく、撮影倍率が−１．７５倍〜−０．５８３３倍という広い変倍域において、安定して優れた結像性能を有する高解像力の変倍光学系を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る変倍レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とを備えて構成されている。そして、高倍率から低倍率側にフォーカシングする際に、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔、及び、第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔が変化するように構成されている。なお、このとき、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔が増加するように構成されていることが好ましい。
【００１４】
このように、本発明に係る変倍レンズは、高倍率側から低倍率側へのフォーカシングに際して、まず開口絞りを挟んでほぼ対称になるように光学系を前群と後群とに分ける。さらに、前群を物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群とに分けて、これら第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔を変化させている。これにより、本発明に係る変倍レンズは、等倍を超える広い倍率範囲（すなわち、等倍を挟んだ最高倍率から最低倍率までの倍率範囲）での収差補正を可能にして、高性能な光学系を実現可能としている。なお、開口絞りを挟んで前群と後群をほぼ対称となるように構成しているのは、等倍時に前群と後群のパワー（屈折力）がほぼ等しく、歪曲収差及び倍率色収差の発生をほぼゼロになるように補正できるためである。
【００１５】
そして、本発明に係る変倍レンズは、第１レンズ群は最も物体側に位置するように物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズの貼り合わせレンズを少なくとも１組含んで構成され、第２レンズ群は負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズから構成され、第３レンズ群は最も物体側に位置するように物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズを含んで構成されている。
【００１６】
このように、本発明は第１レンズ群〜第３レンズ群の各レンズ群において、色消しの意味合いを持つ貼り合わせレンズを含むことにより、広い撮影倍率範囲で軸上色収差の変動を抑えている。特に、開口絞りの前後にある（具体的には、第２レンズ群および第３レンズ群に配置されている）３枚の貼り合わせレンズは、正レンズと負レンズの屈折率差をなくして、さらに後述する各実施例のような適切な分散値の組み合わせにより、等倍を越える高い撮像倍率においても良好な収差補正を可能としている。
【００１７】
以下、条件式（１）〜（４）に沿って、本発明に係る変倍レンズについて詳細に説明する。本発明に係る変倍レンズは、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、最高倍率時におけるレンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式（１）を満足することが好ましい。
【００１８】
−７．０５＜ｆ２／ｆ＜−１．５４      （１）
【００１９】
上記条件式（１）は、負の屈折力を有する第２レンズ群の屈折力に関する条件であり、本発明に係る変倍レンズにおいてその効果を発揮し得る屈折力配置を規定している。条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群の負の屈折力が強過ぎて補正過剰となり、低倍率側までコマ収差が補正できなくなるとともに、球面収差が正側に増大して解像度が低下する。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が弱くなり、第１レンズ群と第２レンズ群とのフローティングによる軸外コマ収差を補正する効果がなくなってしまう。また、第１レンズ群の屈折力と第３レンズ群の屈折力が相対的に非常に強くなり、特に高倍率側の球面収差が負側に増大して、像面湾曲も負側に倒れて良好な画質を確保することが困難になる。
【００２０】
また、本発明に係る変倍レンズは、最高倍率時における第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２とし、第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式（２）を満足することが好ましい。
【００２１】
１．２９＜ｆ１２／ｆ３＜１．９１      （２）
【００２２】
上記条件式（２）は、（第１レンズ群と第２レンズ群とからなる）前群と（第３レンズ群からなる）後群における屈折力配分を定めるものであり、第３レンズ群の屈折力を全撮影倍率範囲において維持して、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔で決まる前群の屈折力を高倍率から低倍率へと変倍していくにつれて強くなるように変化させる。このような条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ群からなる後群の屈折力が相対的に強くなり、高倍率側の球面収差が補正過剰となって正側に増大して、低倍率側まで像面とのバランスをとることが非常に難しくなる。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、（第１レンズ群及び第２レンズ群からなる）前群の屈折力が強くなり過ぎてしまうことにより前群で発生する球面収差が低倍率側で増大するとともに、前群と後群の屈折力の対称性が大きく崩れることにより歪曲収差及びコマ収差の補正が難しくなる。
【００２３】
以下に述べる条件式（３）及び（４）は、物像間距離を変化させて広変倍域を達成するために、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔及び第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔を利用したフローティング手法を採用する際に、諸収差を良好に補正するための適切な空気間隔（すなわち、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔及び第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔）を定めるものである。
【００２４】
本発明に係る変倍レンズは、最高倍率時における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔をＤ１２とし、最高倍率時におけるレンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式（３）を満足することが好ましい。
【００２５】
０．００６＜Ｄ１２／ｆ＜０．０２６      （３）
【００２６】
上記条件式（３）は、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔を定めるものである。この条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群から射出して第２レンズ群へ入射する軸外光線の入射位置が低くなるため、軸外コマ収差が悪化して補正が困難になる。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔が小さくなり、機械的に干渉する。
【００２７】
また、本発明に係る変倍レンズは、最高倍率時における第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔をＤ１２とし、最高倍率時における第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔をＤ２３としたとき、次式（４）を満足することが好ましい。
【００２８】
０．０２８＜Ｄ１２／Ｄ２３＜０．２      （４）
【００２９】
上記条件式（４）は、撮影倍率全域において球面収差と非点収差をバランス良く補正するため、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔と、第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔との比率を決定するものである。条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズ群による正側の球面収差及び非点収差の発生量が増大して、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔での適切なフローティング効果が得られない。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、高倍率側での球面収差の補正が困難になる。
【００３０】
さらに、本発明に係る変倍レンズは、高次のコマ収差を押さえるために、開口絞りの前後にフレア絞りを有することが好ましい。ここで、高倍率側から低倍率側へフォーカシングする際に、開口絞り及びフレア絞りは、第２レンズ群または第３レンズ群のいずれか一方と一緒に移動してもよいし、独立して移動してもよい。また、高倍率側から低倍率側へフォーカシングする際に、各倍率において絞り径を変化させることにより、各倍率での周辺光量を十分に確保することができて、高解像度を達成できる。
【００３１】
以下、本発明の各実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、添付図面おいては、像面を符号Ｉで示している。
【００３２】
これから説明する、本発明に係る変倍レンズの４つの実施例においては、図１、図５、図９、図１３にそれぞれ示すように、いずれも、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、第１レンズ群Ｇ１は最も物体側に位置するように物体側に凸面を向けた正レンズと負レンズの貼り合わせレンズを少なくとも１組含み、第２レンズ群Ｇ２は負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は最も物体側に位置するように物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ３枚の貼り合わせレンズを含むと構成とした。
【００３３】
そして、高倍率側から低倍率側へフォーカシングする際に、物体距離（物体側から第１レンズ群までの距離）、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔（絞り空間）が変化する構成とした。また、高倍率側から低倍率側へフォーカシングする際に、開口絞りＳは、いずれの実施例においても第２レンズ群Ｇ２と一体となって移動するとともに、絞り径を変化させて各撮影倍率での明るさを実効Ｆナンバー７．７として周辺光量を十分に確保することを可能にした。
【００３４】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１〜図５を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る変倍レンズのレンズ構成図である。第１実施例に係る変倍レンズＨＬ１において、第１レンズ群Ｇ１には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と両凹レンズＬ２とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と両凸レンズＬ４とからなる貼り合わせレンズを配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第２レンズ群Ｇ２には、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７との貼り合わせレンズを配置して、負の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第３レンズ群Ｇ３には、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ９及び物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とからなる貼り合わせレンズ、両凹レンズＬ１３と両凸レンズＬ１４を配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。
【００３５】
図２は、高倍率側（-1.75倍）から等倍（-1.00倍）を挟んで低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図であり、図２（ａ）は変倍レンズＨＬ１が撮像倍率-1.75倍（高倍率側）にあるときの各レンズ群の位置、図２（ｂ）は変倍レンズＨＬ１が撮像倍率-1.00倍（等倍）にあるときの各レンズ群の位置、図２（ｃ）は変倍レンズＨＬ１が撮像倍率-0.5833倍（低倍率側）にあるときの各レンズ群の位置をそれぞれ示している。なお、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体となって移動している。
【００３６】
次に、この第１実施例における各レンズの諸元を表１に示す（但し、長さの単位は全てｍｍである）。この諸元の表において、第１欄ｍは物体側からの各光学面の番号（以下、面番号と称する）、第２欄ｒは各光学面の曲率半径、第３欄ｄは各光学面から次の光学面（または像面）までの光軸上の距離、第４欄νはアッベ数、第５欄ｎはｄ線（λ＝587.56ｎｍ）に対する屈折率、第６欄は各レンズ成分をそれぞれ表している。また、表中では、Ｆｅは実効Ｆナンバー、βは撮影倍率、Ｄ０は物体距離を示している。以上、表の説明は、他の実施例においても同様である。
【００３７】
第１実施例では、面番号６に示す面間隔ｄ６（すなわち面番号６と面番号７との面間隔）と、面番号１１に示す面間隔ｄ１１（すなわち面番号１１と面番号１２との面間隔）はフォーカシングする際に変化する。また、面番号１１が開口絞りＳに相当している。
【００３８】
（表１）
Fe＝7.7
ｍ        ｒ          ｄ         ν         ｎ     
1     702.0736     8.5000     82.52     1.497820   L1
2     -40.5552     2.4500     64.12     1.516800   L2
3     175.9380     0.2000               1.000000   
4      70.0000     4.5000     48.87     1.531720   L3
5      53.1031     9.5000     67.87     1.593189   L4
6    -436.6233    d6（可変）            1.000000   
7      39.0048     6.5000     67.87     1.593189   L5
8      95.5568     2.5000     52.32     1.517420   L6
9      24.3988     5.4000     47.82     1.757000   L7
10      23.7124    14.7500               1.000000   
11     開口絞りＳ  d11(可変)             1.000000   
12     -23.8762     5.4000     50.85     1.570990   L8
13     -18.2210     3.5000     52.32     1.517420   L9
14     -47.0835     6.0000     67.87     1.593189   L10
15     -42.3346     5.0000               1.000000   
16    -267.1949     7.0500     67.87     1.593189   L11
17     -31.4666     2.4000     48.87     1.531720   L12
18     -58.3639     0.2000               1.000000   
19    -347.2786     2.5500     52.95     1.571350   L13
20      69.8200     8.0000     82.52     1.497820   L14
21    -106.4123                          1.000000   
（変倍における可変間隔）
β        -1.75         -1.00         -0.5833
D0       102.3573      154.5617      244.0704 
d6         2.15000       7.00000      10.90000
d11       12.65000      12.30000      10.10000
（条件式対応値）
ｆ２  ＝-290.500
ｆ    ＝ 120.029
ｆ１２＝ 174.429
ｆ３  ＝ 118.853
Ｄ１２＝   2.15
Ｄ２３＝  27.5
（条件式）
（１）  ｆ２／ｆ      ＝-2.42
（２）  ｆ１２／ｆ３  ＝ 1.47
（３）  Ｄ１２／ｆ    ＝ 0.018
（４）  Ｄ１２／Ｄ２３＝ 0.078
【００３９】
このように第１実施例では、上記条件式（１）〜（４）は全て満たされることが分かる。
【００４０】
図３は撮像倍率βが-1.75倍における諸収差図、図４は撮像倍率βが-1.00倍における諸収差図、図５は撮像倍率βが-0.5833倍における諸収差図を示している。なお、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝587.56nm）、ｇはｇ線（λ＝435.83nm）、ＣはＣ線（λ＝656.28nm）、ＦはＦ線（λ＝486.13nm）をそれぞれ示している。また、球面収差図におけるＦｅの値は実効Ｆナンバーであり、非点収差図及び歪曲収差図におけるＹの値は像高の最大値であり、コマ収差図におけるＹの値は各像高の値である。さらに、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様である。
【００４１】
各収差図から明らかなように、第１実施例に係る変倍レンズＨＬ１では、撮影倍率が−１．７５倍〜−０．５８３３倍という広い変倍域において、実効Ｆナンバーで７．７の明るさを有しつつ、諸収差が良好に補正され、安定して優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００４２】
（第２実施例）
以下、本発明の第２実施例について図６〜図１０を用いて説明する。図６は、第２実施例に係る変倍レンズＨＬ２のレンズ構成図である。第２実施例に係る変倍レンズＨＬ２において、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と両凹レンズＬ２とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と両凸レンズＬ４とからなる貼り合わせレンズを配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第２レンズ群Ｇ２には、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７との貼り合わせレンズを配置して、負の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第３レンズ群Ｇ３には、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ９及び物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とからなる貼り合わせレンズ、両凹レンズＬ１３と両凸レンズＬ１４を配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。
【００４３】
図７は、高倍率側（-1.75倍）から等倍（-1.00倍）を挟んで低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図であり、図７（ａ）は変倍レンズＨＬ２が撮像倍率-1.75倍（高倍率側）にあるときの各レンズ群の位置、図７（ｂ）は変倍レンズＨＬ２が撮像倍率-1.00倍（等倍）にあるときの各レンズ群の位置、図７（ｃ）は変倍レンズＨＬ２が撮像倍率-0.5833倍（低倍率側）にあるときの各レンズ群の位置をそれぞれ示している。なお、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体となって移動している。
【００４４】
次に、この第２実施例における各レンズの諸元を表２に示す。なお、第２実施例では、面番号６に示す面間隔ｄ６（すなわち面番号６と面番号７との面間隔）と、面番号１１に示す面間隔ｄ１１（すなわち面番号１１と面番号１２との面間隔）はフォーカシングする際に変化する。また、面番号１１が開口絞りＳに相当している。
【００４５】
（表２）
Fe＝7.7
ｍ         ｒ          ｄ        ν          ｎ      
1      197.6374     7.0000     82.52     1.497820   L1
2      -43.6597     3.0000     64.12     1.516800   L2
3      155.6731     3.0000               1.000000   
4       67.5879     4.5000     50.85     1.570990   L3
5       36.2191     9.5000     67.87     1.593189   L4
6    -1205.7046    d6(可変)              1.000000   
7       35.4362     5.9911     67.87     1.593189   L5
8       33.8366     2.3043     54.62     1.514540   L6
9       24.2500     4.9772     47.38     1.788000   L7
10       22.0739    13.5951               1.000000   
11     開口絞りＳ   d11(可変)             1.000000   
12      -24.2961     5.4000     50.85     1.570990   L8
13      -16.7185     3.5000     52.32     1.517420   L9
14     -231.8648     6.0000     67.87     1.593189   L10
15      -43.3155     5.0000               1.000000   
16     -193.6937     7.0500     67.87     1.593189   L11
17      -29.9223     2.3000     50.85     1.570990   L12
18      -52.3453     3.0000               1.000000   
19     -505.3142     2.5000     52.95     1.571350   L13
20       81.3102     8.0000     82.52     1.497820   L14
21     -139.6636                          1.000000   
（変倍における可変間隔）
β        -1.75         -1.00         -0.5833
D0       102.2566      155.4856      245.2328 
d6         3.40000       9.65000      10.30000
d11       12.95000      13.05000      11.50000
（条件式対応値）
ｆ２  ＝-188.34265
ｆ    ＝ 120.95503
ｆ１２＝ 185.91454
ｆ３  ＝ 112.56525
Ｄ１２＝  3.40
Ｄ２３＝  26.55
（条件式）
（１）  ｆ２／ｆ      ＝-1.56
（２）  ｆ１２／ｆ３  ＝ 1.65
（３）  Ｄ１２／ｆ    ＝ 0.028
（４）  Ｄ１２／Ｄ２３＝ 0.13
【００４６】
このように第２実施例では、上記条件式（１）〜（４）は全て満たされることが分かる。図８は撮像倍率βが-1.75倍における諸収差図、図９は撮像倍率βが-1.00倍における諸収差図、図１０は撮像倍率βが-0.5833倍における諸収差図を示している。各収差図から明らかなように、第２実施例に係る変倍レンズＨＬ２では、撮影倍率が−１．７５倍〜−０．５８３３倍という広い変倍域において、実効Ｆナンバーで７．７の明るさを有しつつ、諸収差が良好に補正され、安定して優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００４７】
（第３実施例）
以下、本発明の第３実施例について図１１〜図１５を用いて説明する。図１１は、第３実施例に係る変倍レンズＨＬ３のレンズ構成図である。第３実施例に係る変倍レンズＨＬ３において、第１レンズ群Ｇ１には、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１と両凹レンズＬ２とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と両凸レンズＬ４とからなる貼り合わせレンズを配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第２レンズ群Ｇ２には、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７との貼り合わせレンズを配置して、負の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第３レンズ群Ｇ３には、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ９及び物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とからなる貼り合わせレンズ、両凹レンズＬ１３と両凸レンズＬ１４を配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。
【００４８】
図１２は、高倍率側（-1.75倍）から等倍（-1.00倍）を挟んで低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図であり、図１２（ａ）は変倍レンズＨＬ３が撮像倍率-1.75倍（高倍率側）にあるときの各レンズ群の位置、図１２（ｂ）は変倍レンズＨＬ３が撮像倍率-1.00倍（等倍）にあるときの各レンズ群の位置、図１２（ｃ）は変倍レンズＨＬ３が撮像倍率-0.5833倍（低倍率側）にあるときの各レンズ群の位置をそれぞれ示している。なお、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体となって移動している。
【００４９】
次に、この第３実施例における各レンズの諸元を表３に示す。なお、第３実施例では、面番号６に示す面間隔ｄ６（すなわち面番号６と面番号７との面間隔）と、面番号１１に示す面間隔ｄ１１（すなわち面番号１１と面番号１２との面間隔）はフォーカシングする際に変化する。また、面番号１１が開口絞りＳに相当している。
【００５０】
（表３）
Fe＝7.7
ｍ        ｒ          ｄ         ν          ｎ     
1     -295.8036     8.5000      82.52     1.497820   L1
2      -39.4630     2.4500      64.12     1.516800   L2
3      410.7216     0.2000                1.000000   L3
4       88.4033     4.5000      48.87     1.531720   L4
5       69.3099     9.5000      67.87     1.593189   
6     -238.7392    d6(可変)               1.000000   
7       45.3483     7.6541      67.87     1.593189   L5
8      711.4063     2.9439      52.32     1.517420   L6
9       25.8385     6.3588      47.82     1.757000   L7
10       27.9226    17.3690                1.000000   
11     開口絞りＳ  d11(可変)               1.000000   
12      -22.8607     5.4000      50.85     1.570990   L8
13      -18.8613     3.5000      52.32     1.517420   L9
14      -53.0068     6.0000      67.87     1.593189   L10
15      -41.5489     5.0000                1.000000   
16     -225.7922     7.0500      67.87     1.593189   L11
17      -33.6739     2.4000      48.87     1.531720   L12
18      -59.2502     0.2000                1.000000   
19     -534.0237     2.5500      52.95     1.571350   L13
20       66.1282     8.0000      82.52     1.497820   L14
21     -106.4123                           1.000000   
（変倍における可変間隔）
β        -1.75         -1.00         -0.5833
D0        97.5950      149.1347      238.3698 
d6         0.90000       7.40000      14.05000
d11       13.60000      12.55000       9.25000
（条件式対応値）
ｆ２  ＝-844.664
ｆ    ＝ 120.009
ｆ１２＝ 163.681
ｆ３  ＝ 125.555
Ｄ１２＝   0.90
Ｄ２３＝  30.97
（条件式）
（１）  ｆ２／ｆ      ＝-7.04
（２）  ｆ１２／ｆ３  ＝ 1.30
（３）  Ｄ１２／ｆ    ＝ 0.0075
（４）  Ｄ１２／Ｄ２３＝ 0.029
【００５１】
このように第３実施例では、上記条件式（１）〜（４）は全て満たされることが分かる。図１３は撮像倍率βが-1.75倍における諸収差図、図１４は撮像倍率βが-1.00倍における諸収差図、図１５は撮像倍率βが-0.5833倍における諸収差図を示している。各収差図から明らかなように、第３実施例に係る変倍レンズＨＬ３では、撮影倍率が−１．７５倍〜−０．５８３３倍という広い変倍域において、実効Ｆナンバーで７．７の明るさを有しつつ、諸収差が良好に補正され、安定して優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００５２】
（第４実施例）
以下、本発明の第４実施例について図１６〜図２０を用いて説明する。図１６は、第４実施例に係る変倍レンズＨＬ４のレンズ構成図である。第４実施例に係る変倍レンズＨＬ４において、第１レンズ群Ｇ１には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と両凹レンズＬ２とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と両凸レンズＬ４とからなる貼り合わせレンズを配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第２レンズ群Ｇ２には、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７との貼り合わせレンズを配置して、負の屈折力を有するレンズ群を構成している。また、第３レンズ群Ｇ３には、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ９及び物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とからなる貼り合わせレンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とからなる貼り合わせレンズ、両凹レンズＬ１３と両凸レンズＬ１４を配置して、正の屈折力を有するレンズ群を構成している。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。また、開口絞りＳを挟んで前後（すなわち、第２レンズ群の最も像側及び第３レンズ群の最も物体側）にフレア絞りＦＳが配置されている。
【００５３】
図１７は、高倍率側（-1.75倍）から等倍（-1.00倍）を挟んで低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図であり、図１７（ａ）は変倍レンズＨＬ４が撮像倍率-1.75倍（高倍率側）にあるときの各レンズ群の位置、図１７（ｂ）は変倍レンズＨＬ４が撮像倍率-1.00倍（等倍）にあるときの各レンズ群の位置、図１７（ｃ）は変倍レンズＨＬ４が撮像倍率-0.5833倍（低倍率側）にあるときの各レンズ群の位置をそれぞれ示している。なお、第２レンズ群の像側に位置しているフレア絞りＦＳ及び開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体となって移動している。また、第３レンズ群Ｇ３の物体側に位置しているフレア絞りＦＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体となって移動している。
【００５４】
次に、この第４実施例における各レンズの諸元を表４に示す。なお、第４実施例では、面番号６に示す面間隔ｄ６（すなわち面番号６と面番号７との面間隔）と、面番号１２に示す面間隔ｄ１２（すなわち面番号１２と面番号１３との面間隔）はフォーカシングする際に変化する。また、面番号１２が開口絞りＳに相当している。また、面番号１１及び面番号１３がフレア絞りＦＳに相当している。
【００５５】
（表４）
Fe＝7.7
ｍ         ｒ          ｄ        ν          ｎ      
1      702.0736     8.5000     82.52     1.497820   L1
2      -40.5552    2.4500      64.12     1.516800   L2
3      175.9380    0.2000                           
4       70.2500    4.5000      48.87     1.531720   L3
5       49.6295    9.5000      67.87     1.593189   L4
6     -431.7184    d6(可変)              1.000000   
7       41.1491    6.5000      67.87     1.593189   L5
8       82.4495    2.5000      52.32     1.517420   L6
9       23.1247    5.4000      47.82     1.757000   L7
10       24.6021    4.0000                       
11     フレア絞りFS   10.7500               1.000000   
12     開口絞りＳ  d12(可変)              1.000000   
13     フレア絞りFS   5.0000                1.000000   
14      -23.8681    5.4000      50.80     1.570990   L8
15      -20.6979    3.5000      52.32     1.517420   L9
16      -55.0000    6.0000      67.87     1.593189   L10
17      -45.5235    4.5000                           
18     -206.9529    7.7500      67.87     1.593189   L11
19      -31.1728    2.4000      48.87     1.531720   L12
20      -54.8123    0.2000                           
21     -962.1916    2.5500      52.95     1.571350   L13
22       65.5072    8.0000      82.52     1.497820   L14
23     -116.1825       
（変倍における可変間隔）
β        -1.75         -1.00         -0.5833
D0       102.1346      154.2296      243.4796 
d6         1.75000       6.35000      10.35000
d12        8.00000       7.75000       5.55000
（条件式対応値）
ｆ２  ＝-331.019
ｆ    ＝ 119.915
ｆ１２＝ 163.807
ｆ３  ＝ 122.795
Ｄ１２＝   1.75
Ｄ２３＝  27.75
（条件式）
（１）  ｆ２／ｆ      ＝-2.76
（２）  ｆ１２／ｆ３  ＝ 1.33
（３）  Ｄ１２／ｆ    ＝ 0.015
（４）  Ｄ１２／Ｄ２３＝ 0.063
【００５６】
このように第４実施例では、上記条件式（１）〜（４）は全て満たされることが分かる。図１８は撮像倍率βが-1.75倍における諸収差図、図１９は撮像倍率βが-1.00倍における諸収差図、図２０は撮像倍率βが-0.5833倍における諸収差図を示している。各収差図から明らかなように、第４実施例に係る変倍レンズＨＬ４では、撮影倍率が−１．７５倍〜−０．５８３３倍という広い変倍域において、実効Ｆナンバーで７．７の明るさを有しつつ、諸収差が良好に補正され、安定して優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施例に係る変倍レンズのレンズ構成図である。
【図２】第１実施例に係る変倍レンズにおいて、高倍率側（-1.75倍）から低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
【図３】第１実施例の撮像倍率-1.75倍における諸収差図である。
【図４】第１実施例の撮像倍率-1.00倍における諸収差図である。
【図５】第１実施例の撮像倍率-0.5833倍における諸収差図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る変倍レンズのレンズ構成図である。
【図７】第２実施例に係る変倍レンズにおいて、高倍率側（-1.75倍）から低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
【図８】第２実施例の撮像倍率-1.75倍における諸収差図である。
【図９】第２実施例の撮像倍率-1.00倍における諸収差図である。
【図１０】第２実施例の撮像倍率-0.5833倍における諸収差図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る変倍レンズのレンズ構成図である。
【図１２】第３実施例に係る変倍レンズにおいて、高倍率側（-1.75倍）から低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
【図１３】第３実施例の撮像倍率-1.75倍における諸収差図である。
【図１４】第３実施例の撮像倍率-1.00倍における諸収差図である。
【図１５】第３実施例の撮像倍率-0.5833倍における諸収差図である。
【図１６】本発明の第４実施例に係る変倍レンズのレンズ構成図である。
【図１７】第４実施例に係る変倍レンズにおいて、高倍率側（-1.75倍）から低倍率側（-0.5833倍）まで変倍させたときの各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
【図１８】第４実施例の撮像倍率-1.75倍における諸収差図である。
【図１９】第４実施例の撮像倍率-1.00倍における諸収差図である。
【図２０】第４実施例の撮像倍率-0.5833倍における諸収差図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇ３    第３レンズ群
Ｓ    開口絞り
ＦＳ    フレア絞り
Ｉ    像面
【図１】
2005208144.tif 000003
【図２】
2005208144.tif 000004
【図３】
2005208144.tif 000005
【図４】
2005208144.tif 000006
【図５】
2005208144.tif 000007
【図６】
2005208144.tif 000008
【図７】
2005208144.tif 000009
【図８】
2005208144.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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