JP3186388B2 - ズームレンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレンズシャッターカメ
ラ、ビデオカメラ等に好適な小型の高変倍で広画角のズ
ームレンズに関し、特に撮影画角の広画角化を図ると共
にレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）の短
縮化を図った携帯性に優れたズームレンズに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近レンズシャッターカメラ、ビデオカ
メラ等においては、カメラの小型化に伴いレンズ全長の
短い小型のズームレンズが要求されている。

【０００３】特にレンズシャッターカメラは、ズーム駆
動用の電気回路などの周辺技術の発達などにより、増々
カメラの小型化が進んでおり、それに備わる撮影レンズ
も高変倍でかつコンパクトなズームレンズが要求されて
いる。

【０００４】従来、レンズシャッター用のズームレンズ
としては正、負の屈折力の２つのレンズ群より成る所謂
２群ズームレンズが主流であった。この２群ズームレン
ズはレンズ構成及び変倍時の移動機構が簡易なため、カ
メラの小型化及び比較的低コストである等の利点があ
る。

【０００５】しかしながら変倍作用を１つのレンズ群の
みで行わなくてはならないため、その変倍比は１．６〜
２倍程度であり、無理に変倍比を拡大することはレンズ
系の大型化を招くと同時に、高い光学性能を保つことが
困難になってくる。

【０００６】２群ズームレンズを基礎とし、第１群を正
の屈折力の２つのレンズ群に分離し、全体として正、
正、負の屈折力の３群構成として高変倍化を狙った３群
ズームレンズが、例えば特開平３−２８２４０９号公
報、特開平４−３７８１０号公報、特開平４−７６５１
１号公報等で提案されている。

【０００７】しかしながらこのレンズ群構成で例えば半
画角３５°以上の広画角なズームレンズ系を達成しよう
とすると変倍時の入射瞳位置の変化が大きくなる。この
ため、高変倍化を図る際は変倍による収差変動を抑える
ことが大変困難になってくる。

【０００８】この他、多レンズ群化により広角端の半画
角を３８°程度、変倍比を３．５倍程度とし、広画角化
及び高変倍化を図ったズームレンズが、例えば特開平２
−７２３１６号公報、特開平３−２４９６１４号公報で
提案されている。

【０００９】しかしながら、これらのズームレンズ系は
前玉径及びレンズ全長が共に大型であり、コンパクトカ
メラの撮影レンズとしては必ずしも十分でない。

【００１０】特に外部ファインダーを使用するカメラに
適用する際は、広角端時にレンズ鏡筒がファインダーの
撮影視野を覆ってしまうという問題点がある。又この結
果、ファインダー配置やカメラの形態の制限を与えてし
まうという問題点も生じてくる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一般にズームレンズに
おいて各レンズ群の屈折力を強めれば所定の変倍比を得
るための各レンズ群の移動量が少なくなり、レンズ全長
の短縮化を図りつつ高変倍化が可能となる。しかしなが
ら単に各レンズ群の屈折力を強めると変倍に伴う収差変
動が大きくなり、特に高変倍化及び広画角化を図る際に
は全変倍範囲にわたり良好なる光学性能を得るのが難し
くなってくるという問題点がある。

【００１２】本発明は全体として４つのレンズ群より構
成し、変倍における各レンズ群の移動条件や屈折力等を
適切に設定し、広角端の撮影画角が７４°程度、変倍比
３．５程度の全変倍範囲にわたり高い光学性能を有した
ズームレンズの提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、 （１−１）物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈
折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして負の屈折力
の第４群の４つのレンズ群を有し、広角端に対し、望遠
端においては該第１群と第２群の間隔及び該第３群と第
４群の間隔が小となり、該第２群と第３群の間隔は大と
なるように各レンズ群が光軸上移動し、該第４群が変倍
域において横倍率の変化比が最大となり、広角端におけ
る該第１群と第２群の合成屈折力をφ１２ｗ、広角端に
おける全系の焦点距離をＦｗ、望遠端における全系の焦
点距離をＦｔ、望遠端における第３群と第４群の合成屈
折力をφ３４ｔとしたとき、 ０．４＜Ｆｗ×φ１２ｗ＜１．２ 但し０＜φ１２ｗ

【数３】 なる条件を満足することを特徴としている。

【００１４】（１−２）物体側より順に負の屈折力の第
１群、正の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そし
て負の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、広角端
に対し、望遠端においては該第１群と第２群の間隔及び
該第３群と第４群の間隔が小となり、該第２群と第３群
の間隔は大となるように各レンズ群が光軸上移動し、該
第４群が変倍域において横倍率の変化比が最大となり、
該第３群の最も物体側のレンズ面Ｒ３Ａは物体側に凹面
を向けたレンズ面であり、該第４群の焦点距離をＦ４、
広角端における全系の焦点距離をＦｗとしたとき ０．４５＜｜Ｆ４／Ｆｗ｜＜１．２ ・・・（２） なる条件を満足することを特徴している。

【００１５】特に、前記レンズ面Ｒ３Ａはレンズ中心か
らレンズ周辺にいくに従い負の屈折力が強くなる形状の
非球面より成っていること等を特徴としている。

【００１６】（１−３）物体側より順に負の屈折力の第
１群、正の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そし
て負の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、広角端
に対し、望遠端においては該第１群と第２群の間隔及び
該第３群と第４群の間隔が小となり、該第２群と第３群
の間隔は大となるように各レンズ群が光軸上移動し、該
第４群が変倍域において横倍率の変化比が最大となり、
該第３群は物体側に凹面を向けた負レンズと該負レンズ
よりも像面側に、像面側に凸面を向けた正レンズを有し
ており、該第３群の焦点距離をＦ３、広角端における全
系の焦点距離をＦｗとするとき ０．７５＜Ｆ３／Ｆｗ＜６．０ なる条件を満足することを特徴としている。

【００１７】特に、前記第２群と第３群との間に開口絞
りが配置されていることを特徴としている。

【００１８】

【実施例】図１〜図７は各々本発明の数値実施例１〜７
の広角端におけるレンズ断面図である。

【００１９】図８〜図２８は本発明の数値実施例１〜７
の諸収差図である。

【００２０】図中、Ｌ１は負の屈折力（φ１）の第１
群、Ｌ２は正の屈折力（φ２）の第２群、Ｌ３は正の屈
折力（φ３）の第３群、Ｌ４は負の屈折力（φ４）の第
４群である。矢印は広角側から望遠側への変倍を行う際
の各レンズ群の移動方向を示す。ＳＰは絞り、ＩＰは像
面である。

【００２１】本実施例では広角端から望遠端への変倍に
際して、第１群と第２群の間隔及び第３群と第４群の間
隔が減少し、第２群と第３群の間隔が増大するように各
レンズ群を独立に光軸上物体側へ移動させている。

【００２２】これにより所定の変倍比及び広画角化を効
果的に達成しつつ、レンズ系全体の小型化を図ってい
る。

【００２３】次に本実施例のズームレンズの近軸屈折力
配置の特徴について説明する。

【００２４】屈折力φ１の第１群（前群）と屈折力φ２
の第２群（後群）を主点間隔ｅで配置したときのレンズ
系全体の合成屈折力φ１，２は φ１，２＝φ１＋φ２−ｅφ１・φ２ ・・・・・・（ａ） となる。

【００２５】本発明は広角端において、前群は物体側よ
り負の第１群とある程度の距離をもって正の屈折力の第
２群より構成している。そのため前群は全体としてレト
ロフォーカスタイプの形態をとり、それにより前群の後
側主点は像面側に配置される。そのことにより主点間隔
ｅを小さくしつつレンズ面同士の干渉を防止し、レンズ
系の広画角化を図っている。

【００２６】又（ａ）式によれば屈折力φ１とφ２の符
号が異なる場合、主点間隔ｅの値を小さくすることによ
り合成屈折力φ１，２を小さくする（第２群が増倍作用
を行う）ことが可能となる。

【００２７】ここで第１群と第２群の合成の焦点距離を
Ｆ１，２とすると、Ｆ１，２＝１／φ１，２の関係であ
る。この事から理解できるように屈折力φ１，２の値が
小さくなれば合成焦点距離を長焦点側に変化させる事に
なる。

【００２８】本発明においては符号の異なる、隣接する
第１，第２群及び第３，第４群を広角側から望遠側へ行
くに従い各々レンズ群間隔を狭めることにより各レンズ
群での合成焦点距離を長焦点側に変化させ、結果として
レンズ系を望遠系としている。

【００２９】このとき第４群が変倍域において最も横倍
率の変化比（第ｉ群の広角端と望遠端の横倍率を各々β
ｉｗ，βｉｔとしたとき横倍率の変化比＝βｉｔ／βｉ
ｗと表している。）が大となるレンズ群となるように屈
折力配置と各レンズ群の移動量を与えている。これによ
り広角端で強いテレフォト作用にてレンズ全長の短縮化
を図ると共に各レンズ群の変倍における移動量が少なく
なるようにしている。

【００３０】又第３群と第４群の合成焦点距離が広角端
から望遠端にいくに従って負の屈折力が強くなるように
配し、第１群と第２群の合成焦点距離が全変倍範囲にわ
たり常に正の屈折力を有するようにしている。これによ
り望遠端において強いテレフォトタイプの作用を持つよ
うにしてレンズ全長の短縮化を効果的に図っている。

【００３１】そして絞りを第２群と第３群との間の空気
間隔中に配置し、レンズ系全体が絞りを軸とした対称配
置に近くなるようにしてズーム全域において諸収差をバ
ランス良く補正している。尚、本発明においてフォーカ
スは第３群を物体側へ移動させて無限遠物体から近距離
物体へのフォーカスを行っている。

【００３２】次に本発明のズームレンズの構成上の特徴
を順次説明する。

【００３３】（２−１）第１群と第２群は広角端におい
て合成屈折力φ１２が正となり、広角端における全系の
焦点距離をＦｗとしたとき条件式（１）を満足するよう
に設定し、これによりレンズ全系の小型化と光学性能を
バランス良く維持している。

【００３４】条件式（１）は広角端における第１群と第
２群により成る前群の屈折力に関するものである。条件
式（１）の上限値を越えると広角端において該前群の屈
折力が強くなり過ぎ、テレフォトタイプの作用が強くな
ってきて所定のバックフォーカスを得ることが困難にな
ったり、前群において球面収差が強くアンダーに出てし
まい、これを他のレンズ群で補正することが困難とな
る。

【００３５】他方、条件式（１）の下限値を越えるとレ
ンズ全長の増大及び第３群と第４群より成る後群が正の
屈折力を強めて広角端の所定焦点距離を維持せねばなら
ないため変倍全域にわたって諸収差をバランス良く補正
することが困難となり良くない。

【００３６】本発明において特に光学性能の高性能化を
図るには条件式（１）の数値を次の如く設定するのが望
ましい。

【００３７】 ０．６＜Ｆｗ・φ１２ｗ＜０．８５ ・・・・・（１ａ） （２−２）前記したズーム方式において第３群は少なく
とも空気に接す物体側に凹面を向けた負の屈折力のレン
ズ面を少なくとも１つ有するのが良い。このレンズ面に
より第１群と第２群にて発生した負の球面収差を効率良
く補正し、小型なレンズ系においてもズーム域全域にわ
たって良好な光学性能を確保している。

【００３８】又この場合、広角端のレンズ系の焦点距離
をＦｗ、第４群の焦点距離をＦ４としたとき条件式
（２）を満足するように設定している。

【００３９】条件式（２）は第４群の屈折力を適切に設
定し、主にレンズ全長の短縮化を図りつつ、諸収差をバ
ランス良く補正するためのものである。条件式（２）の
上限値を越えて第４群の屈折力が弱くなってくると変倍
時に該第４群による変倍効果が弱くなるため、結果とし
て一定の変倍比を得るためには各レンズ群の移動量を大
きくせねばならずレンズ全長が増加してしまう。

【００４０】又条件式（２）の下限値を越えると広角端
においてレンズ系は第１群から第３群までの合成屈折力
が正、第４群の屈折力が負であるためテレフォトタイプ
としての作用が強くなり過ぎる。そのため結果として、
レンズ系のバックフォーカスが短くなりすぎ、一定の周
辺光量を確保するために第４群のレンズ外径の大型化を
まねくと同時に該第４群の屈折力が強くなり過ぎるため
高次の像面弯曲や非点収差が発生し、これを補正するこ
とが困難となってくる。

【００４１】又更には広角端における第４群の横倍率を
β４ｗとすると以下の条件式を満足させるのが良い。

【００４２】 １．１＜β４ｗ＜１．９ ・・・・・（２ａ） 条件式（２ａ）は第４群の広角端における横倍率に関す
る。今、広角端におけるレンズ系のバックフォーカスを
ＢＦｗとすると、 ＢＦｗ＝Ｆ４・（１−β４ｗ） と表せられる。これにより本発明では条件式（２）と共
に条件式（２ａ）の値を設定することによりレンズ全長
の短縮と諸収差をバランス良く補正している。

【００４３】条件式（２ａ）の上限値を越えると必要以
上にバックフォーカスを伸ばしてしまうため、レンズ全
長の増大をまねきコンパクト化の達成に適さない。他
方、下限値を越えるとバックフォーカスを正の値に保つ
ことが困難となってくるため、第４群の形状配置が制限
され諸収差の補正が難しくなってくる。

【００４４】本発明において特に光学性能の高性能化を
図るには条件式（２），（２ａ）は以下の範中の値にす
るのが望ましい。

【００４５】 ０．５ ＜｜Ｆ４／Ｆｗ｜＜０．８ ・・・・・ （２ｂ） １．３５＜β４ｗ＜１．６５ ・・・・・ （２ｃ） そして第３群の空気に接する物体側に凹面を向けたレン
ズ面のうち少なくとも１つは最も物体側のレンズ面Ｒ３
Ａとするのが良い。第３群中の物体側のレンズ面Ｒ３Ａ
を物体側に凹面を向くように設定することにより第３群
にて軸上収差を効果的に補正すると共に像面側のレンズ
面で軸外収差補正及び軸上収差とをバランス良く補正し
ている。

【００４６】その際、レンズ面Ｒ３Ａを光軸より離れる
に従って負の屈折力が強くなる形状の非球面とするのが
良い。これによれば少ないレンズ枚数においても高い画
質を得ることができる。この他ズーム全域にわたって第
１群と第２群にて発生する負の球面収差を高次にわたっ
て良好に補正している。

【００４７】又レンズ面Ｒ３Ａはその屈折力（レンズ面
Ｒ３Ａが非球面の場合は近軸曲率にての屈折力）をφ３
Ａ、第３群の焦点距離をＦ３としたとき以下の条件式
（２ｄ）を満足させるのが一層良好な光学性能が達成で
きるので好ましい。

【００４８】

【数１】 条件式（２ｄ）は変倍域全域にわたって諸収差のうち特
に球面収差を良好に補正するための条件である。条件式
（２ｄ）の上限値を越えると球面収差が補正不足となり
これの良好なる補正が難しくなり、又下限値を越えると
球面収差が補正過剰となりこれを他の収差とバランス良
く補正するのが難しくなってくる。条件式（２ｄ）は次
の如く設定するのが更に光学性能を良好にするために好
ましい。

【００４９】

【数２】 （２−３）前述したズーム方式において第３群は物体側
に凹面を向けた負レンズＲ３Ｎとそれより像面側に、像
面側に強い凸面を向けた正レンズＲ３Ｐを有するように
構成するのが良い。これにより第１群と第２群にて発生
する球面収差を主に負レンズＲ３Ｎにて補正し、軸外収
差を正レンズＲ３Ｐにて効率良く補正し、良好な光学性
能を得ている。

【００５０】特に負レンズＲ３Ｎを像面側に凸面を向け
たメニスカス形状とし、正レンズＲ３Ｐを像面側に凸面
を向けたメニスカス形状で構成するのが高次収差を良好
に補正することができるので好ましい。又正レンズＲ３
Ｐの像面側のレンズ面又は該レンズ面に近接するレンズ
面を非球面より構成するのが収差補正上好ましい。

【００５１】又第３群の焦点距離をＦ３、広角端におけ
る全系の焦点距離をＦｗとするとき条件式（３）を満足
するようにしている。これにより主に望遠端における高
次の球面収差を良好に補正している。

【００５２】条件式（３）は広角端における第３群の屈
折力に関する。条件式（３）の上限値を越えて第３群の
屈折力が弱くなると一定の広角端の焦点距離を得るため
には負のレンズ群の屈折力を弱めた場合レンズ系が増大
し、前群中の正レンズ群の屈折力を強めると望遠端で高
次の球面収差が発生してこれを補正するのが困難とな
る。

【００５３】一方、下限値を越えて第４群の屈折力が強
くなり過ぎると第３群と第４群によるテレフォトタイプ
の作用が強くなり過ぎてバックフォーカスが得にくくな
ったり、第４群中で諸収差が多く発生してこれを他のレ
ンズ群で補正することが難しくなってくる。

【００５４】特に広角端においてレンズ系全長を短縮化
を行うならば条件式（３）の上限値を次の値に設定する
のが望ましい。

【００５５】 ０．７５＜Ｆ３／Ｆｗ＜２．０ ・・・・・（３ａ） 更には条件式（３）の上限値と下限値を次の如く設定す
るのが更なるレンズ系の小型化と諸収差の良好な補正を
バランス良く行えるので好ましい。

【００５６】 ０．８５＜Ｆ３／Ｆｗ＜１．３ ・・・・・（３ｂ） （２−４）前述した構成（２−１），（２−２），（２
−３）において第ｉ群の焦点距離をＦｉ、広角端におけ
る第ｉ群の横倍率をβｉｗ、広角端における全系の焦点
距離をＦｗとするとき ０．８＜Ｆ２／Ｆｗ＜１．７ ・・・・・ （４） ０．３＜β３ｗ＜０．７ ・・・・・ （５） なる条件を満足させるのが良い。

【００５７】条件式（４）は第２群の屈折力に関するも
のであり、条件式（４）の上限値を越えると第２群の屈
折力が弱くなるため、変倍の際のレンズ群の移動量が大
きくなりレンズ系の増大をまねく。又下限値を越えると
第２群で高次の球面収差が強く発生するため、これを良
好に補正することが困難になってくる。

【００５８】条件式（５）は広角端における第３群の横
倍率に関するものである。条件式（５）の上限値を越え
ると広角端においてバックフォーカスが短くなり、結果
として第３群のレンズ外径の増大をまねいてしまう。又
下限値を越えると一定の焦点距離を得るために他のレン
ズ群の屈折力が強くなってくるため、この結果変倍時の
収差変動を良好に補正することが難しくなってくる。

【００５９】本発明において、更に好ましくは条件式
（４），（５）は以下の如く数値範囲を限定するのが高
い画質を得るのに好ましい。

【００６０】 ０．９＜Ｆ２／Ｆｗ＜１．３５ ・・・・・ （４ａ） ０．４＜β３ｗ＜０．５５ ・・・・・ （５ａ） （２−５）前述した構成要件（２−１），（２−２），
（２−３），（２−４）において更に望遠端においてレ
ンズ全長の短縮化を図り、より小型なズームレンズ系を
達成するには望遠端における全系の焦点距離をＦｔ、望
遠端における第３群と第４群の合成屈折力をφ３４ｔと
したとき

【００６１】

【数３】 なる条件を満足するのが良い。

【００６２】条件式（６）の上限値を越えると望遠端に
おいて第３群と第４群の負の屈折力が弱まってくるた
め、レンズ系全体のテレフォト作用が弱くなり、レンズ
全長が増大してくる。

【００６３】他方、下限値を越えると第４群の屈折力が
強くなり過ぎて糸巻き型の歪曲収差やコマ収差が多く発
生してきてこれを補正することが困難となってくる。

【００６４】（２−６）第１群は少なくても各々１枚の
負レンズと正レンズで構成するのが良く、このときの該
負レンズは物体側に凹面を向けた形状が望ましい。

【００６５】第２群は少なくても各々１枚の負レンズと
正レンズで構成するのが良く、更には該負レンズと該正
レンズを接合した全体として正の接合レンズを有するよ
うに構成することが色収差と高次の球面収差を良好に補
正するのに良い。

【００６６】第３群の最も像面側のレンズを像面側に凸
面を向けたメニスカス状の正レンズとし、該正レンズに
非球面を配することが非球面製造が容易なレンズ面とな
るので効果的である。又それをプラスチックレンズとす
ればコスト低下に有利になる。

【００６７】又第４群は少なくても各々１枚の物体側に
強い凹面を向けた負レンズと正レンズより構成すること
が望ましい。特に小型化のため強い負の屈折力にて配す
る場合は、物体側より像面側に凸面を向けたメニスカス
状の正レンズ、物体側に強い屈折力の凹面を向けた負レ
ンズ、物体側に強い屈折力の凹面を向けた負レンズにて
構成するのが良い。

【００６８】又第４群中に使用するガラスは正レンズと
負レンズの材質のアッベ数の平均値を各々ν４Ｐ，ν４
Ｎとするとき １８．０＜ν４Ｎ−ν４Ｐ＜３５．０ ・・・・・ （７） なる条件を満足させるのが良い。

【００６９】条件式（７）の値を外れると変倍時におけ
る色収差変動が多く発生してきて、これを他のレンズ群
にて補正することが困難となってくる。更に各々レンズ
群に非球面を導入することは光学性能向上のために有効
となる。

【００７０】（２−７）入射瞳位置を適切に配置し、変
倍による収差変動を抑えるため本発明においては、絞り
は第２群と第３群の空気間隔中に配置し、変倍中第２群
もしくは第３群と一体に移動させるのが機構の簡略化に
良い。又第３群中に存在する空気間隔中に配置しても良
い。

【００７１】一方、絞りは変倍時に絞りを他のレンズ群
とは独立に移動させても良い。それにより変倍時に移動
する入射瞳位置近傍に絞り位置を配置することが可能と
なり、小絞り時の像面弯曲収差の変化を防止するのに有
利となる。

【００７２】又フォーカス群が絞りを含む場合、絞りを
光軸状固定状態にしてフォーカス群を移動させても良
く、これによればフォーカス時に絞り機構を移動させる
為の駆動トルクの低減を行うことができる。

【００７３】（２−８）フォーカスの際に高い光学性能
を得る為には第３群内でレンズ群を複数に分割し、フォ
ーカスの際に微小に間隔変化を行う、所謂フローティン
グを行うのが良く、これによればフォーカスの際の収差
変動の補正上、有利となる。

【００７４】第３群によりフォーカスを行う方式の他に
第１群を物体側へ移動する方式でも良く、この際は任意
の有限距離に対するフォーカス移動量が変倍域中で一定
となるためフォーカス制限機構の簡略化が行えるので好
ましい。

【００７５】広角端においてバックフォーカスが十分に
ある場合は第４群を像面側に移動するフォーカス方式で
も良く、この際は第１群のレンズ外径の小型化を行うの
に有効となる。又第２群を移動するフォーカス方式でも
良く、第１群から第４群までの２つ以上のレンズ群を同
時に移動させるフォーカス方式も適用可能である。

【００７６】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。

【００７７】数値実施例において最終の２つのレンズ面
はフェースプレートやフィルター等のガラスブロックで
ある。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値と
の関係を表−１に示す。

【００７８】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、Ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを各々非球面係数としたとき

【００７９】

【数４】 なる式で表している。又、「ｅ−Ｘ」は「１０^-X」を意
味している。

【００８０】〈数値実施例１〉 F= 28.84 〜101.06 fno=4.30〜9.00 2ω= 73.8°〜24.2° R 1=-1498.59 D 1= 2.60 N 1=1.51741 ν 1= 52.4 R 2= -54.39 D 2= 0.93 R 3= -33.62 D 3= 1.20 N 2=1.77249 ν 2= 49.6 R 4= 27.91 D 4= 2.80 N 3=1.84665 ν 3= 23.8 R 5= 234.39 D 5= 可変 R 6= 19.03 D 6= 1.00 N 4=1.84665 ν 4= 23.8 R 7= 13.96 D 7= 4.00 N 5=1.48749 ν 5= 70.2 R 8= -20.86 D 8= 1.00 N 6=1.84665 ν 6= 23.8 R 9= -27.47 D 9= 可変 R10= 絞り D10= 2.67 R11= -24.77 D11= 1.19 N 7=1.80518 ν 7= 25.4 R12= -48.25 D12= 0.36 R13= -37.57 D13= 6.88 N 8=1.67790 ν 8= 55.3 R14= -12.32 D14= 0.30 R15= -19.26 D15= 2.50 N 9=1.58312 ν 9= 59.4 R16= -16.21 D16= 可変 R17= -32.86 D17= 3.00 N10=1.76181 ν10= 26.6 R18= -17.84 D18= 0.20 R19= -25.77 D19= 1.30 N11=1.69679 ν11= 55.5 R20= -259.59 D20= 4.60 R21= -14.73 D21= 1.50 N12=1.71299 ν12= 53.8 R22= 152.09

【００８１】

【表１】 非球面係数 １１面：K= 4.915 A=0 B=-1.142e-04 C=-8.696e-07 D=-1.000e-08 １５面：K= 1.178 A=0 B= 2.221e-05 C= 1.607e-07 D= 9.896e-10 〈数値実施例２〉 F= 28.80 〜101.50 fno=4.30〜9.00 2ω= 73.8°〜24.1° R 1= 90.26 D 1= 3.00 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -55.45 D 2= 0.75 R 3= -34.98 D 3= 1.20 N 2=1.80400 ν 2= 46.6 R 4= 17.23 D 4= 3.35 N 3=1.84665 ν 3= 23.8 R 5= 74.82 D 5= 可変 R 6= 16.04 D 6= 1.00 N 4=1.84665 ν 4= 23.8 R 7= 11.70 D 7= 4.30 N 5=1.48749 ν 5= 70.2 R 8= -20.39 D 8= 1.00 N 6=1.84665 ν 6= 23.8 R 9= -28.11 D 9= 可変 R10= 絞り D10= 3.50 R11= -24.12 D11= 2.30 N 7=1.80518 ν 7= 25.4 R12= -47.22 D12= 0.33 R13= -38.22 D13= 1.20 N 8=1.65159 ν 8= 58.5 R14= 1021.77 D14= 5.08 N 9=1.74319 ν 9= 49.3 R15= -13.86 D15= 0.30 R16= -19.02 D16= 2.50 N10=1.51633 ν10= 64.2 R17= -15.76 D17= 可変 R18= -31.65 D18= 2.30 N11=1.84665 ν11= 23.8 R19= -20.36 D19= 0.73 R20= -24.73 D20= 1.30 N12=1.69679 ν12= 55.5 R21=-1409.30 D21= 3.58 R22= -22.15 D22= 1.50 N13=1.77249 ν13= 49.6 R23= 119.15

【００８２】

【表２】 非球面係数 １１面：K= 4.711 A=0 B=-8.846e-05 C=-3.733e-07 D=-4.433e-09 １５面：K=-2.631 A=0 B=-1.203e-04 C= 1.755e-07 D=-1.028e-09 〈数値実施例３〉 F= 28.80 〜101.37 fno=4.6 〜9.4 2ω= 73.8°〜24.1° R 1= -573.58 D 1= 2.20 N 1=1.59270 ν 1= 35.3 R 2= -52.10 D 2= 0.80 R 3= -33.07 D 3= 1.20 N 2=1.83480 ν 2= 42.7 R 4= 29.90 D 4= 2.50 N 3=1.84665 ν 3= 23.8 R 5= 959.06 D 5= 可変 R 6= 18.95 D 6= 0.90 N 4=1.84665 ν 4= 23.8 R 7= 13.05 D 7= 3.80 N 5=1.48749 ν 5= 70.2 R 8= -30.77 D 8= 可変 R 9= ∞ D 9= 3.43 R10= -23.97 D10= 1.13 N 6=1.80518 ν 6= 25.4 R11= -81.04 D11= 0.37 R12= -43.64 D12= 6.83 N 7=1.69679 ν 7= 55.5 R13= -12.52 D13= 0.20 R14= -19.81 D14= 2.50 N 8=1.58312 ν 8= 59.4 R15= -16.60 D15= 可変 R16= -30.85 D16= 2.70 N 9=1.80810 ν 9= 22.5 R17= -19.09 D17= 1.18 R18= -31.69 D18= 1.30 N10=1.77249 ν10= 49.6 R19= -98.62 D19= 3.84 R20= -16.03 D20= 1.50 N11=1.77249 ν11= 49.6 R21= 142.27

【００８３】

【表３】 非球面係数 １０面：K= 4.913 A=0 B=-1.102e-04 C=-9.315e-07 D=-7.563e-09 １４面：K= 1.189 A=0 B= 2.333e-05 C= 2.482e-07 D= 4.317e-10 〈数値実施例４〉 F= 29.09 〜101.23 fno=4.6 〜9.4 2ω= 73.3°〜24.1° R 1= -710.58 D 1= 2.20 N 1=1.59270 ν 1= 35.3 R 2= -49.11 D 2= 0.70 R 3= -33.11 D 3= 1.20 N 2=1.83480 ν 2= 42.7 R 4= 29.53 D 4= 0.28 R 5= 30.80 D 5= 2.50 N 3=1.84665 ν 3= 23.8 R 6= 606.20 D 6= 可変 R 7= 19.06 D 7= 0.90 N 4=1.84665 ν 4= 23.8 R 8= 13.20 D 8= 3.80 N 5=1.48749 ν 5= 70.2 R 9= -30.69 D 9= 可変 R10= ∞ D10= 3.33 R11= -24.42 D11= 1.31 N 6=1.80518 ν 6= 25.4 R12= -79.74 D12= 0.45 R13= -42.23 D13= 6.91 N 7=1.69679 ν 7= 55.5 R14= -12.50 D14= 0.50 R15= -19.63 D15= 2.00 N 8=1.49171 ν 8= 57.4 R16= -16.68 D16= 可変 R17= -34.37 D17= 2.70 N 9=1.80518 ν 9= 25.4 R18= -19.08 D18= 1.06 R19= -29.41 D19= 1.30 N10=1.77249 ν10= 49.6 R20= -99.21 D20= 4.00 R21= -15.95 D21= 1.50 N11=1.77249 ν11= 49.6 R22= 158.20

【００８４】

【表４】 非球面係数 １１面：K= 4.913 A=0 B=-1.096e-04 C=-8.682e-07 D=-5.993e-09 １５面：K= 1.189 A=0 B= 2.496e-05 C= 1.855e-07 D= 1.056e-09 １６面：K=-4.044e-05 A=0 B= 1.201e-06 C= 3.462e-10 D= 7.001e-11 〈数値実施例５〉 F= 28.80 〜101.55 fno=4.60〜9.00 2ω= 73.8°〜24.1° R 1= -134.92 D 1= 1.20 N 1=1.77249 ν 1= 49.6 R 2= 26.10 D 2= 1.12 R 3= 31.65 D 3= 2.80 N 2=1.84665 ν 2= 23.8 R 4= 185.20 D 4= 可変 R 5= 19.39 D 5= 0.90 N 3=1.84665 ν 3= 23.8 R 6= 13.24 D 6= 3.50 N 4=1.48749 ν 4= 70.2 R 7= -40.18 D 7= 可変 R 8= 絞り D 8= 2.58 R 9= -25.05 D 9= 2.04 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -105.85 D10= 0.32 R11= -46.68 D11= 6.69 N 6=1.63853 ν 6= 55.4 R12= -12.71 D12= 0.50 R13= -19.02 D13= 2.00 N 7=1.49171 ν 7= 57.4 R14= -14.66 D14= 可変 R15= -32.57 D15= 2.70 N 8=1.80518 ν 8= 25.4 R16= -18.94 D16= 1.34 R17= -30.58 D17= 1.30 N 9=1.77249 ν 9= 49.6 R18= -432.78 D18= 5.47 R19= -13.62 D19= 1.50 N10=1.77249 ν10= 49.6 R20= -61.42

【００８５】

【表５】 非球面係数 ９面：K= 4.289 A=0 B=-9.288e-05 C=-5.863e-07 D=-1.682e-08 １３面：K= 1.209 A=0 B= 1.540e-05 C= 2.439e-07 D= 1.040e-08 １４面：K=-4.117e-03 A=0 B= 7.248e-06 C= 1.622e-08 D= 7.433e-09 〈数値実施例６〉 F= 28.44 〜101.50 fno=3.12〜8.80 2ω= 74.5°〜24.1° R 1= 390.93 D 1= 3.60 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -27.82 D 2= 1.20 N 2=1.80400 ν 2= 46.6 R 3= 17.07 D 3= 1.26 R 4= 19.22 D 4= 3.10 N 3=1.84665 ν 3= 23.8 R 5= 159.84 D 5= 可変 R 6= 16.75 D 6= 1.00 N 4=1.84665 ν 4= 23.8 R 7= 11.90 D 7= 5.00 N 5=1.48749 ν 5= 70.2 R 8= -20.05 D 8= 1.00 N 6=1.84665 ν 6= 23.8 R 9= -27.05 D 9= 可変 R10= 絞り D10= 2.85 R11= -25.72 D11= 2.66 N 7=1.80518 ν 7= 25.4 R12= -386.36 D12= 0.42 R13= -145.42 D13= 6.35 N 8=1.77249 ν 8= 49.6 R14= -13.98 D14= 可変 R15= -46.54 D15= 2.70 N 9=1.84665 ν 9= 23.8 R16= -21.09 D16= 0.71 R17= -21.72 D17= 1.30 N10=1.69679 ν10= 55.5 R18= 317.14 D18= 5.37 R19= -16.72 D19= 1.50 N11=1.77249 ν11= 49.6 R20= -122.43

【００８６】

【表６】 非球面係数 ３面：K= 2.761 A=0 B=-9.179e-06 C= 1.352e-08 D=-4.895e-10 １１面：K= 5.796 A=0 B=-7.867e-05 C=-3.755e-07 D=-1.085e-08 １４面：K=-2.660 A=0 B=-1.296e-04 C= 1.492e-07 D=-2.596e-09 〈数値実施例７〉 F= 28.80 〜101.90 fno=4.30〜9.00 2ω= 73.8°〜24.0° R 1= 3404.17 D 1= 2.30 N 1=1.62004 ν 1= 36.3 R 2= -57.38 D 2= 0.70 R 3= -36.48 D 3= 1.20 N 2=1.77249 ν 2= 49.6 R 4= 32.86 D 4= 2.50 N 3=1.84666 ν 3= 23.8 R 5= 122.84 D 5= 可変 R 6= 18.90 D 6= 1.00 N 4=1.84666 ν 4= 23.8 R 7= 12.83 D 7= 3.70 N 5=1.48749 ν 5= 70.2 R 8= -30.30 D 8= 0.80 R 9= 絞り D 9= 3.00 R10= -24.30 D10= 1.00 N 6=1.80518 ν 6= 25.4 R11= -50.40 D11= 0.33 R12= -26.42 D12= 6.34 N 7=1.56883 ν 7= 56.3 R13= -11.46 D13= 0.30 R14= -20.57 D14= 2.40 N 8=1.58312 ν 8= 59.4 R15= -14.03 D15= 可変 R16= -33.15 D16= 2.80 N 9=1.76182 ν 9= 26.5 R17= -17.96 D17= 0.48 R18= -28.79 D18= 1.30 N10=1.80400 ν10= 46.6 R19= -191.80 D19= 4.92 R20= -14.04 D20= 1.50 N11=1.71299 ν11= 53.8 R21= 496.93

【００８７】

【表７】 非球面係数 １０面：K= 4.423 A=0 B=-1.338e-04 C=-1.129e-06 D=-1.539e-08 １４面：K= 1.573 A=0 B= 1.443e-05 C= 2.847e-07 D= 8.847e-10

【００８８】

【表８】

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、全体とし
て４つのレンズ群より構成し、変倍における各レンズ群
の移動条件や屈折力等を適切に設定することにより広角
端の撮影画角が７４°程度、変倍比３．５程度の全変倍
範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズを達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の数値実施例１の広角端のレンズ断
面図

【図２】 本発明の数値実施例２の広角端のレンズ断
面図

【図３】 本発明の数値実施例３の広角端のレンズ断
面図

【図４】 本発明の数値実施例４の広角端のレンズ断
面図

【図５】 本発明の数値実施例５の広角端のレンズ断
面図

【図６】 本発明の数値実施例６の広角端のレンズ断
面図

【図７】 本発明の数値実施例７の広角端のレンズ断
面図

【図８】 本発明の数値実施例１の広角端の収差図

【図９】 本発明の数値実施例１の中間の収差図

【図１０】 本発明の数値実施例１の望遠端の収差図

【図１１】 本発明の数値実施例２の広角端の収差図

【図１２】 本発明の数値実施例２の中間の収差図

【図１３】 本発明の数値実施例２の望遠端の収差図

【図１４】 本発明の数値実施例３の広角端の収差図

【図１５】 本発明の数値実施例３の中間の収差図

【図１６】 本発明の数値実施例３の望遠端の収差図

【図１７】 本発明の数値実施例４の広角端の収差図

【図１８】 本発明の数値実施例４の中間の収差図

【図１９】 本発明の数値実施例４の望遠端の収差図

【図２０】 本発明の数値実施例５の広角端の収差図

【図２１】 本発明の数値実施例５の中間の収差図

【図２２】 本発明の数値実施例５の望遠端の収差図

【図２３】 本発明の数値実施例６の広角端の収差図

【図２４】 本発明の数値実施例６の中間の収差図

【図２５】 本発明の数値実施例６の望遠端の収差図

【図２６】 本発明の数値実施例７の広角端の収差図

【図２７】 本発明の数値実施例７の中間の収差図

【図２８】 本発明の数値実施例７の望遠端の収差図

【符号の説明】

Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 Ｓ．Ｃ 正弦条件 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に負の屈折力の第１群、正
   の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして負の屈
   折力の第４群の４つのレンズ群を有し、広角端に対し、
   望遠端においては該第１群と第２群の間隔及び該第３群
   と第４群の間隔が小となり、該第２群と第３群の間隔は
   大となるように各レンズ群が光軸上移動し、該第４群が
   変倍域において横倍率の変化比が最大となり、広角端に
   おける該第１群と第２群の合成屈折力をφ１２ｗ、広角
   端における全系の焦点距離をＦｗ、望遠端における全系
   の焦点距離をＦｔ、望遠端における第３群と第４群の合
   成屈折力をφ３４ｔとしたとき、 ０．４＜Ｆｗ×φ１２ｗ＜１．２ 但し０＜φ１２ｗ 【数１】 なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 【請求項２】 物体側より順に負の屈折力の第１群、正
   の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして負の屈
   折力の第４群の４つのレンズ群を有し、広角端に対し、
   望遠端においては該第１群と第２群の間隔及び該第３群
   と第４群の間隔が小となり、該第２群と第３群の間隔は
   大となるように各レンズ群が光軸上移動し、該第４群が
   変倍域において横倍率の変化比が最大となり、該第３群
   の最も物体側のレンズ面Ｒ３Ａは物体側に凹面を向けた
   レンズ面であり、該第４群の焦点距離をＦ４、広角端に
   おける全系の焦点距離をＦｗとしたとき ０．４５＜｜Ｆ４／Ｆｗ｜＜１．２ なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
3. 【請求項３】 前記レンズ面Ｒ３Ａはレンズ中心からレ
   ンズ周辺にいくに従い負の屈折力が強くなる形状の非球
   面より成っていることを特徴とする請求項２のズームレ
   ンズ。
4. 【請求項４】 物体側より順に負の屈折力の第１群、正
   の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そして負の屈
   折力の第４群の４つのレンズ群を有し、広角端に対し、
   望遠端においては該第１群と第２群の間隔及び該第３群
   と第４群の間隔が小となり、該第２群と第３群の間隔は
   大となるように各レンズ群が光軸上移動し、該第４群が
   変倍域において横倍率の変化比が最大となり、該第３群
   は物体側に凹面を向けた負レンズと該負レンズよりも像
   面側に、像面側に凸面を向けた正レンズを有しており、
   該第３群の焦点距離をＦ３、広角端における全系の焦点
   距離をＦｗとするとき ０．７５＜Ｆ３／Ｆｗ＜６．０ なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
5. 【請求項５】 前記第２群と第３群との間に開口絞りが
   配置されていることを特徴とする請求項１，２又は４の
   ズームレンズ。
6. 【請求項６】 広角端における前記第４群の横倍率をβ
   ４ｗとしたとき １．１＜β４ｗ＜１．９ を満足することを特徴とする請求項２のズームレンズ。
7. 【請求項７】 前記第３群の空気に接する物体側に凹面
   を向けたレンズ面Ｒ３Ａの屈折力（レンズ面Ｒ３Ａが非
   球面の場合は近軸曲率にての屈折力）をφ３Ａ、第３群
   の焦点距離をＦ３としたとき 【数２】 を満足することを特徴とする請求項６のズームレンズ。
8. 【請求項８】 前記第ｉ群の焦点距離をＦｉ、広角端に
   おける第ｉ群の横倍率をβｉｗ、広角端における全系の
   焦点距離をＦｗとするとき ０．８＜Ｆ２／Ｆｗ＜１．７ ０．３＜β３ｗ＜０．７ なる条件を満足することを特徴とする請求項１，２又は
   ４のズームレンズ。