JP3304518B2

JP3304518B2 - 変倍レンズ

Info

Publication number: JP3304518B2
Application number: JP19095793A
Authority: JP
Inventors: 伸一三原; 広徳柴田
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 2002-07-22
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: JPH0720381A; US5570233A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ズームレンズに関する
もので、特にビデオカメラ用に適したズームレンズに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ用ズームレンズに対
する小型化の要求が非常に高くなっており、また高変倍
比でありながら、広角端において広い画角が得られるよ
うにする必要性が大になっている。しかし、特開平５−
６０９７３号公報に記載されたズームレンズのように、
かなり小型ではあるが、ズーム比が約８で広角端での画
角２ωが５５°であって十分満足の得られるものではな
い。この従来例のズームレンズは、全長が広角端におけ
る焦点距離と半画角のタンジェントとの積に対し約１９
倍であって、その構成は、物体側から順に正の屈折力で
常時固定の第１群と、負の屈折力で変倍のために可動の
第２群と、正の屈折力で常時固定の第３群と、正の屈折
力で変倍および物点の移動にともなう焦点移動を補正す
る目的で可動である第４群との四つの群にて構成されて
いる。このような構成では、画角を広くしようとすると
全長や前玉径が著しく大になる欠点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、変倍比が約
１０で広角端の画角２ωが７４°と、従来のズームレン
ズよりも大幅に広い画角で、全長が広角端の焦点距離と
半画角のタンジェントとの積に対して広角端において約
２５倍、望遠端にて約３０倍に抑えた変倍レンズを提供
することを目的としている。

【０００４】又、本発明は、広角端の画角が２ω＝５４
°で変倍比が約１０で全長が広角端の焦点距離と半画角
のタンジェントの積に対して広角端において約１６倍望
遠端において約２０倍で特に広角端における全長の短い
変倍レンズを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の変倍レンズは、
物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３群と、
正の屈折力を有する第４群との少なくとも四つの群より
構成されたレンズ系で、広角端から望遠端へかけて変倍
を行なう際に、第１群が物体側へ単調に移動し、第２群
が像側へ単調に移動し、第３群が望遠端において広角端
におけるよりも物体側に位置するように移動し、又無限
遠合焦時には、第４群が広角端におけるより望遠端にお
ける方が第３群との空気間隔が大になるように又合焦時
この第４群も移動するものである。更に次に順次説明す
る各条件の少なくともいずれか１つを満足することによ
って上記本発明の目的を更に向上させ得るものである。
また、複数の条件を満足すれば、より発明の効果を向上
させることも可能である。

【０００６】まず条件の一つとして下記条件（１）があ
る。

【０００７】（１）０．５＜ｆ₄ ／ｆ₃ ＜１．４ただしｆ₃ ，ｆ₄ は夫々第３群および第４群の焦点距離
である。

【０００８】この条件は、第３群と第４群の焦点距離の
比を規定したものである。この条件の上限の１．４を越
えると変倍時の収差変動特に球面収差、コマ収差の変動
が大きくなりやすいか又は変倍時の焦点位置の補正が困
難になる。一方、下限の０．５を越えるとレンズ系の全
長が長くなりやすい。

【０００９】次に、他の条件として下記の条件（２）を
満足することが望ましい。

【００１０】（２）０．８１＜Ｄ_T ／ｆ_W ＜６．５ただしｆ_W は無限遠合焦時の広角端における全系の焦点
距離、Ｄ_T は無限遠合焦時の望遠端における第３群と第
４群との空気間隔である。

【００１１】この条件（２）の下限の０．８１を越える
と前玉径や全長を小にしつつ全状態において、球面収
差、コマ収差、非点収差を良好に補正することがむずか
しくなり、変倍時の焦点位置の変動や合焦が困難にな
る。上限の６．５を越えると全長が長くなる。

【００１２】更に他の条件として下記の条件（３）があ
る。

【００１３】（３） −０．６＜ｆ_T ／ｆ_AT＜０．６ただしｆ_ATは第１群から第３群までの合成焦点距離、ｆ
_T は望遠端における全系の焦点距離である。

【００１４】この条件（３）では望遠端における第１群
から第３群までの合成焦点距離を規定するものであり、
上限の０．６又は下限の−０．６のいずれを越えても合
焦時の球面収差の変動が大になる。

【００１５】又、本発明では各群の移動方式や移動量を
規定することにより小型化しようとしている。前述の従
来例のような各群の移動方式を用いてレンズ系を広角に
する場合、広角端から中間焦点距離までの間の途中の焦
点距離において、第１群での光線高が著しく高くなり、
これを防止するためには、第１群の径が大になる。それ
は、この焦点距離の範囲では入射瞳が深くなるためで、
この欠点を解消するためには、この焦点距離の領域にお
いて第１群と開口絞りとの距離を出来る限り短くする必
要がある。なお、開口絞りは、通常、第２群と第３群と
の間もしくは第３群中に設けられる。

【００１６】また変倍のためには、第１群と第２群との
間隔の増減と第２群と第３群との間隔の増減が最も大き
く寄与する。したがって高い変倍比を維持しつつ広角化
しながらしかもレンズ系を小型にするためには、第１群
と第２群とを互いに逆方向に移動させることが望まし
い。そしてこの移動量は下記の条件（４）の範囲内であ
ることが望ましい。

【００１７】（４） −２．０＜（ｘ_2T−ｘ_2W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＜−０．３ただし（ｘ_iT−ｘ_iW）は、広角端から望遠端への変倍時
の第ｉ群の移動量つまり（ｘ_1T−ｘ_1W）は第１群の又
（ｘ_2T−ｘ_2W）は第２群の移動量である。

【００１８】この条件（４）は、第１群と第２群との移
動関係を規定したもので、上限の−０．３を越えるとレ
ンズ系を広角化した時に第１群の径が巨大化しやすく又
条件（４）の下限の−２．０を越えると望遠端でのレン
ズ系の全長が長くなりやすいか又は変倍比を確保しにく
くなる。

【００１９】次に第２群と第３群も互いに逆方向に移動
させることが好ましく、下記の条件（５）を満足するこ
とが好ましい。

【００２０】（５） −１．２＜（ｘ_3T−ｘ_3W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＜−０．３ただし（ｘ_3T−ｘ_3W）は広角端から望遠端への変倍時の
第３群の移動量である。

【００２１】条件（５）は、第２群と第３群との移動関
係を示したもので、条件（４）の上限の−０．３を越え
ると望遠端におけるＦナンバーが大になり暗くなりやす
く、又下限の−１．２を越えるとレンズ系を広角化した
場合に第１群の径が巨大化しやすく又は、変倍比を確保
しにくくなるかレンズ系の全長が長くなりやすい。

【００２２】更に各群の移動の仕方特に移動軌跡の形状
を次のように定めることが望ましい。

【００２３】まず第１群に関しては、次の条件（６）を
満足するように移動させることが好ましい。

【００２４】（６）０．１２＜（ｘ_1S−ｘ_1W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＜０．７ただし（ｘ_iS−ｘ_iW）は広角端から中間焦点距離ｆ_S
［ｆ_S ＝（ｆ_W ・ｆ_T）^1/2 ］までの変倍の際の第ｉ群
の移動量つまり（ｘ_1S−ｘ_1W）は第１群の移動量であ
る。

【００２５】第１群は、近軸配置からもまた収差の面か
らも物体側にやや凸の形状の軌跡を描くように移動する
ことが好ましい。条件（６）の上限の０．７を越えると
広角端から中間焦点距離の間の焦点距離において、軸外
光束が第１群によりけられやすくなり、周辺光量の確保
が難しくなり、また条件（６）の下限の０．１２を越え
ると変倍にともなう焦点移動の補正が難しくなりやす
い。

【００２６】次に第２群の移動軌跡に関連しては、下記
の条件（７）を満足することが好ましい。

【００２７】（７）０．４５＜（ｘ_2S−ｘ_2W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＜０．９ただし（ｘ_2S−ｘ_2W）は広角端から中間焦点距離への変
倍時の第２群の移動量である。

【００２８】第１群の移動軌跡が物体側にやや凸である
が極力凸形状が弱くすることが望ましくそのために、第
２群は移動軌跡を像側へやや凸の形状にすることが好ま
しい。条件（７）の上限の０．９を越えると望遠側にお
いてレンズ系の全長が長くなりやすく、又下限の０．４
５を越えると第１群の移動軌跡が物体側に凸状になりや
すく周辺光量を確保するのが難しくなるか又は変倍に伴
う焦点移動の補正が難しくなり好ましくない。

【００２９】更に前玉径を小さくするためには、つまり
広角端から中間焦点距離にかけての入射瞳位置をより浅
くするためには、第２群の移動軌跡をあまり像側に凸に
ならないようにするのが望ましい。そのためには第３群
の移動軌跡を広角側で物体側に向かって急峻となるよう
につまり物体側に凸状となるような移動軌跡にするのが
良い。尚広角端から望遠端にかけて一方向に移動させた
方が好ましい。この第３群の移動に関しては、下記条件
（８）を満足することが好ましい。

【００３０】（８）０．４５＜（ｘ_3S−ｘ_3W）／（ｘ_3T−ｘ_3W）＜０．９ただし（ｘ_3S−ｘ_3W）は、広角端から中間焦点距離への
変倍時の第３群の移動量である。

【００３１】この条件（８）の下限の０．４５を越える
と第２群の移動軌跡が広角側で急峻になりやすく、第１
群の径が大になりやすい。又上限の０．９を越えると変
倍による焦点位置の補正がむずかしくなる。

【００３２】更に第４群は、その移動によって倍率の変
化が少なく主として焦点位置の補正と合焦のために移動
させる。

【００３３】以上述べた内容は、いずれも第１群の径を
小さくすることつまり広角端から中間焦点距離にかけて
の入射瞳位置が極力浅くなるように各群が移動する時
に、変倍による焦点位置の変化が急峻となりやすく、そ
れを補正するためには、無限遠物点合焦時の第４群の移
動軌跡は、物体側にきつい凸形状になりやすい。これを
解消するためには、第４群と結像面との間に弱い負のパ
ワーの単レンズを配置することが好ましい。

【００３４】更に第３群中の最も像側に負レンズを配置
し、その形状を下記条件（９）を満足するようにすれば
一層望ましい。

【００３５】（９）０．８＜（ｒ₃₁＋ｒ₃₂）／（ｒ₃₁−ｒ₃₂）＜３．０ただしｒ₃₁，ｒ₃₂は前記の第３群の負レンズの物体側の
面および像側の面の曲率半径である。

【００３６】この条件（９）は、前記の負レンズのシェ
ープファクターを規定したものでその上限の３．０を越
えると球面収差を良好に補正しにくくなり又下限の０．
８を越えるとレンズ系を小型化する上では好ましくな
い。

【００３７】更に第４群中に正の単レンズを配置しその
形状を下記条件（１０）を満足するようにすることが望
ましい。

【００３８】（１０） −１．１＜（ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＜０．５ただしｒ₄₁，ｒ₄₂は夫々前記の第４レンズ群中の単レン
ズの物体側の面および像側の面の曲率半径である。

【００３９】この条件（１０）は、前記の正の単レンズ
のシェープファクターを規定したもので、その上限の
０．５および下限の−１．１のいずれを越えても合焦時
の収差変動特に球面収差，コマ収差の変動が生じやす
い。

【００４０】本発明のレンズ系の各群の構成としては下
記のものが好ましい。つまり第１群が物体側より順に負
のメニスカスレンズと正レンズと正レンズ、第２群が物
体側から順に、負レンズと負レンズと正レンズ、第３群
が物体側から順に正レンズと負レンズ、第４群が正の単
レンズとするのが望ましい。

【００４１】

【実施例】次に本発明の変倍レンズの各実施例を示す。実施例１ｆ＝3.000 〜9.487 〜30.000，Ｆナンバー＝1.8 〜2.66 ２ω＝76°〜28°〜9 ° ｒ₁ ＝39.0193 ｄ₁ ＝1.3000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝25.9933 ｄ₂ ＝4.5500 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.70 ｒ₃ ＝481.7068 ｄ₃ ＝0.1500 ｒ₄ ＝25.6340 ｄ₄ ＝2.7000 ｎ₃ ＝1.48749 ν₃ ＝70.20 ｒ₅ ＝62.6362 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）ｒ₆ ＝37.6831 ｄ₆ ＝0.7000 ｎ₄ ＝1.77250 ν₄ ＝49.66 ｒ₇ ＝4.4840 ｄ₇ ＝2.9233 ｒ₈ ＝-15.7196 ｄ₈ ＝0.7000 ｎ₅ ＝1.48749 ν₅ ＝70.20 ｒ₉ ＝6.9803 ｄ₉ ＝2.4000 ｎ₆ ＝1.80518 ν₆ ＝25.43 ｒ₁₀＝24.3972 （非球面）ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変）ｒ₁₁＝∞（絞り）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変）ｒ₁₂＝11.0062 （非球面）ｄ₁₂＝2.3500 ｎ₇ ＝1.66910 ν₇ ＝55.40 ｒ₁₃＝-19.5384 ｄ₁₃＝0.1500 ｒ₁₄＝9.0664 ｄ₁₄＝1.8724 ｎ₈ ＝1.60311 ν₈ ＝60.70 ｒ₁₅＝436.7748 ｄ₁₅＝0.7000 ｎ₉ ＝1.84666 ν₉ ＝23.78 ｒ₁₆＝6.9721 ｄ₁₆＝Ｄ₄ （可変）ｒ₁₇＝16.3017 （非球面）ｄ₁₇＝3.1000 ｎ₁₀＝1.66910 ν₁₀＝55.40 ｒ₁₈＝-13.9573 ｄ₁₈＝Ｄ₅ （可変）ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝2.9000 ｎ₁₁＝1.54771 ν₁₁＝62.83 ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝1.6000 ｎ₁₂＝1.52427 ν₁₂＝70.20 ｒ₂₁＝∞ ｄ₂₁＝1.0000 ｒ₂₂＝∞ ｄ₂₂＝0.7500 ｎ₁₃＝1.48749 ν₁₃＝70.20 ｒ₂₃＝∞ 非球面係数（第１０面）Ｅ＝-0.27798×10^-3，Ｆ＝0.27756 ×10^-4 Ｇ＝-0.33300×10^-5，Ｈ＝0.11627 ×10^-6 （第１２面）Ｅ＝-0.32921×10^-3，Ｆ＝0.16336 ×10^-4 Ｇ＝-0.12277×10^-5，Ｈ＝0.26872 ×10^-7 （第１７面）Ｅ＝-0.23109×10^-3，Ｆ＝0.23560 ×10^-4 Ｇ＝-0.29214×10^-5，Ｈ＝0.12596 ×10^-6 ｆ 3.000 9.487 30.000 Ｄ₁ 0.800 13.362 26.430 Ｄ₂ 11.694 3.777 1.200 Ｄ₃ 7.102 2.948 1.500 Ｄ₄ 2.501 3.094 3.680 Ｄ₅ 1.000 4.561 5.423 ｆ₄ ／ｆ₃ ＝0.8395，Ｄ_T ／ｆ_W ＝1.227 ，ｆ_T ／ｆ_AT
＝-0.02459 （ｘ_2T−ｘ_2W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝-0.6933 （ｘ_3T−ｘ_3W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝-0.5338 （ｘ_1S−ｘ_1W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝0.3069 （ｘ_2S−ｘ_2W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝0.7544 （ｘ_3S−ｘ_3W）／（ｘ_3T−ｘ_3W）＝0.7415 （ｒ₃₁＋ｒ₃₂）／（ｒ₃₁−ｒ₃₂）＝1.0324 （ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＝0.07748

【００４２】実施例２ｆ＝3.000 〜9.487 〜30.000，Ｆナンバー＝1.78〜2.52 ２ω＝76°〜28°〜9 ° ｒ₁ ＝49.7073 ｄ₁ ＝1.3000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝30.4691 ｄ₂ ＝4.5491 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.70 ｒ₃ ＝-725.2157 ｄ₃ ＝0.1500 ｒ₄ ＝27.5499 ｄ₄ ＝2.7000 ｎ₃ ＝1.60311 ν₃ ＝60.70 ｒ₅ ＝68.1671 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）ｒ₆ ＝43.5360 ｄ₆ ＝0.8000 ｎ₄ ＝1.69680 ν₄ ＝55.52 ｒ₇ ＝4.7795 ｄ₇ ＝3.6815 ｒ₈ ＝-13.8668 ｄ₈ ＝0.7000 ｎ₅ ＝1.48749 ν₅ ＝70.20 ｒ₉ ＝9.6896 ｄ₉ ＝2.6180 ｎ₆ ＝1.80518 ν₆ ＝25.43 ｒ₁₀＝35.1743 （非球面）ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変）ｒ₁₁＝∞（絞り）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変）ｒ₁₂＝7.0659（非球面）ｄ₁₂＝2.8000 ｎ₇ ＝1.59008 ν₇ ＝61.20 ｒ₁₃＝-22.9815 ｄ₁₃＝0.1500 ｒ₁₄＝26.1008 ｄ₁₄＝1.6404 ｎ₈ ＝1.72000 ν₈ ＝50.25 ｒ₁₅＝-95.9771 ｄ₁₅＝0.1500 ｒ₁₆＝38.8657 ｄ₁₆＝0.7106 ｎ₉ ＝1.80518 ν₉ ＝25.43 ｒ₁₇＝6.1862 ｄ₁₇＝Ｄ₄ （可変）ｒ₁₈＝9.9051（非球面）ｄ₁₈＝2.9000 ｎ₁₀＝1.59008 ν₁₀＝61.20 ｒ₁₉＝-19.2302 ｄ₁₉＝Ｄ₅ （可変）ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝2.9000 ｎ₁₁＝1.54771 ν₁₁＝62.83 ｒ₂₁＝∞ ｄ₂₁＝1.6000 ｎ₁₂＝1.52427 ν₁₂＝70.20 ｒ₂₂＝∞ ｄ₂₂＝1.0000 ｒ₂₃＝∞ ｄ₂₃＝0.7500 ｎ₁₃＝1.48749 ν₁₃＝70.20 ｒ₂₄＝∞ 非球面係数（第１０面）Ｅ＝-0.21323×10^-3，Ｆ＝0.19758 ×10^-5 Ｇ＝-0.49757×10^-7，Ｈ＝0.46641 ×10^-10 （第１２面）Ｅ＝-0.58821×10^-3，Ｆ＝0.95721 ×10^-5 Ｇ＝-0.11022×10^-5，Ｈ＝0.20949 ×10^-7 （第１８面）Ｅ＝-0.26826×10^-3，Ｆ＝0.28801 ×10^-4 Ｇ＝-0.57580×10^-5，Ｈ＝0.31384 ×10^-6 ｆ 3.000 9.487 30.000 Ｄ₁ 0.800 13.250 25.013 Ｄ₂ 13.593 3.529 1.000 Ｄ₃ 7.200 4.098 1.200 Ｄ₄ 2.160 2.004 3.319 Ｄ₅ 0.900 4.158 5.742 ｆ₄ ／ｆ₃ ＝0.7530，Ｄ_T ／ｆ_W ＝1.106 ，ｆ_T ／ｆ_AT
＝-0.1019 （ｘ_2T−ｘ_2W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝-1.0838 （ｘ_3T−ｘ_3W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝-0.4765 （ｘ_1S−ｘ_1W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝0.2053 （ｘ_2S−ｘ_2W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝0.7992 （ｘ_3S−ｘ_3W）／（ｘ_3T−ｘ_3W）＝0.5170 （ｒ₃₁＋ｒ₃₂）／（ｒ₃₁−ｒ₃₂）＝1.3786 （ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＝-0.3201

【００４３】実施例３ｆ＝8.200 〜25.612〜80.000，Ｆナンバー＝1.85〜2.95 ２ω＝54°〜18.6°〜6.0 ° ｒ₁ ＝59.1400 ｄ₁ ＝1.2000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝33.7579 ｄ₂ ＝4.2000 ｎ₂ ＝1.56873 ν₂ ＝63.16 ｒ₃ ＝-5674.2766 ｄ₃ ＝0.1500 ｒ₄ ＝32.7237 ｄ₄ ＝3.4000 ｎ₃ ＝1.63854 ν₃ ＝55.38 ｒ₅ ＝128.2877 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）ｒ₆ ＝85.8683 ｄ₆ ＝1.0000 ｎ₄ ＝1.85026 ν₄ ＝32.28 ｒ₇ ＝7.4123 ｄ₇ ＝3.0000 ｒ₈ ＝-13.7010 ｄ₈ ＝1.0000 ｎ₅ ＝1.48749 ν₅ ＝70.20 ｒ₉ ＝9.9296 ｄ₉ ＝3.0000 ｎ₆ ＝1.80518 ν₆ ＝25.43 ｒ₁₀＝-172.7422(非球面）ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変）ｒ₁₁＝∞（絞り）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変）ｒ₁₂＝8.9287（非球面）ｄ₁₂＝4.1000 ｎ₇ ＝1.58913 ν₇ ＝61.18 ｒ₁₃＝1175.1078 ｄ₁₃＝0.1500 ｒ₁₄＝15.2025 ｄ₁₄＝2.3000 ｎ₈ ＝1.48749 ν₈ ＝70.20 ｒ₁₅＝93.2588 ｄ₁₅＝0.1500 ｒ₁₆＝16.0586 ｄ₁₆＝0.9000 ｎ₉ ＝1.84666 ν₉ ＝23.78 ｒ₁₇＝6.5439 ｄ₁₇＝Ｄ₄ （可変）ｒ₁₈＝10.4064 （非球面）ｄ₁₈＝3.5000 ｎ₁₀＝1.48749 ν₁₀＝70.20 ｒ₁₉＝-101.7286 ｄ₁₉＝Ｄ₅ （可変）ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝5.5500 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15 ｒ₂₁＝∞ 非球面係数（第１０面）Ｅ＝0.41549 ×10^-4，Ｆ＝-0.45707×10^-5 Ｇ＝0.23628 ×10^-6，Ｈ＝-0.37730×10^-8 （第１２面）Ｅ＝-0.15559×10^-3，Ｆ＝-0.10489×10^-5 Ｇ＝-0.15414×10^-8，Ｈ＝-0.28881×10^-9 （第１８面）Ｅ＝-0.64665×10^-4，Ｆ＝-0.32357×10^-5 Ｇ＝0.11063 ×10^-6，Ｈ＝-0.12647×10^-8 ｆ 8.200 25.612 80.000 Ｄ₁ 1.000 19.409 31.267 Ｄ₂ 12.310 4.800 1.000 Ｄ₃ 7.891 4.000 2.000 Ｄ₄ 4.636 5.400 16.168 Ｄ₅ 6.641 9.768 1.000 ｆ₄ ／ｆ₃ ＝0.8832，Ｄ_T ／ｆ_W ＝1.972 ，ｆ_T ／ｆ_AT
＝0.5491 （ｘ_2T−ｘ_2W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝-0.5966 （ｘ_3T−ｘ_3W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝-0.5209 （ｘ_1S−ｘ_1W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝0.5749 （ｘ_2S−ｘ_2W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝0.6640 （ｘ_3S−ｘ_3W）／（ｘ_3T−ｘ_3W）＝0.6605 （ｒ₃₁＋ｒ₃₂）／（ｒ₃₁−ｒ₃₂）＝2.3755 （ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＝-0.8144

【００４４】実施例４ｆ＝8.200 〜25.612〜80.000，Ｆナンバー＝1.84〜2.33 ２ω＝54°〜18.6°〜6.0 ° ｒ₁ ＝54.2119 ｄ₁ ＝1.2000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝31.4943 ｄ₂ ＝4.8000 ｎ₂ ＝1.56873 ν₂ ＝63.16 ｒ₃ ＝-688.7710 ｄ₃ ＝0.1500 ｒ₄ ＝30.1869 ｄ₄ ＝3.4000 ｎ₃ ＝1.60311 ν₃ ＝60.70 ｒ₅ ＝116.1649 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）ｒ₆ ＝116.1422 ｄ₆ ＝1.0000 ｎ₄ ＝1.85026 ν₄ ＝32.28 ｒ₇ ＝7.2333 ｄ₇ ＝2.6500 ｒ₈ ＝-16.2486 ｄ₈ ＝1.0000 ｎ₅ ＝1.48749 ν₅ ＝70.20 ｒ₉ ＝7.7276 ｄ₉ ＝2.8000 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝46.5144(非球面）ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変）ｒ₁₁＝∞（絞り）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変）ｒ₁₂＝9.4559（非球面）ｄ₁₂＝4.4000 ｎ₇ ＝1.67790 ν₇ ＝55.33 ｒ₁₃＝-103.5192 ｄ₁₃＝0.1500 ｒ₁₄＝12.2391 ｄ₁₄＝2.8000 ｎ₈ ＝1.60311 ν₈ ＝60.70 ｒ₁₅＝86.5864 ｄ₁₅＝0.1400 ｒ₁₆＝121.8855 ｄ₁₆＝0.9000 ｎ₉ ＝1.84666 ν₉ ＝23.78 ｒ₁₇＝6.3995 ｄ₁₇＝Ｄ₄ （可変）ｒ₁₈＝11.0973 （非球面）ｄ₁₈＝3.4000 ｎ₁₀＝1.67790 ν₁₀＝55.33 ｒ₁₉＝-96.4370 ｄ₁₉＝Ｄ₅ （可変）ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝5.5500 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15 ｒ₂₁＝∞ 非球面係数（第１０面）Ｅ＝0.69288 ×10^-4，Ｆ＝0.56374 ×10^-6 Ｇ＝0.22489 ×10^-7，Ｈ＝0.60499 ×10^-9 （第１２面）Ｅ＝-0.12378×10^-3，Ｆ＝-0.43198×10^-6 Ｇ＝-0.14125×10^-7，Ｈ＝-0.23172×10^-10 （第１８面）Ｅ＝-0.88280×10^-4，Ｆ＝-0.13019×10^-5 Ｇ＝0.80155 ×10^-7，Ｈ＝-0.11914×10^-8 ｆ 8.200 25.612 80.000 Ｄ₁ 1.000 18.190 28.900 Ｄ₂ 10.691 4.698 1.000 Ｄ₃ 7.287 4.000 2.000 Ｄ₄ 3.482 3.863 13.982 Ｄ₅ 6.214 9.119 1.000 ｆ₄ ／ｆ₃ ＝0.6978，Ｄ_T ／ｆ_W ＝1.705 ，ｆ_T ／ｆ_AT
＝0.4290 （ｘ_2T−ｘ_2W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝-0.5322 （ｘ_3T−ｘ_3W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝-0.5456 （ｘ_1S−ｘ_1W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＝0.6149 （ｘ_2S−ｘ_2W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＝0.6184 （ｘ_3S−ｘ_3W）／（ｘ_3T−ｘ_3W）＝0.6217 （ｒ₃₁＋ｒ₃₂）／（ｒ₃₁−ｒ₃₂）＝1.1108 （ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＝-0.7936 ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・はレンズ各面の焦点距離、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ
₁ ，ｎ₂ ，・・・は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・
は各レンズのアッベ数である。

【００４５】上記の実施例１〜実施例４は、夫々図１〜
図４に示す構成である。これら実施例の収差状況は、実
施例１が図５，図６，図７に示す通りであり、実施例２
が図８，図９，図１０に、実施例３が図１１，図１２，
図１３に、更に実施例４が図１４，図１５，図１６に示
す通りである。

【００４６】以上の実施例中で用いられている非球面
は、次の式にて表わされる。

【００４７】上記の式は、光軸をｘ軸、光軸に直角な方
向をｙ軸として表わしたもので、ｒは非球面の近軸半
径、Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは夫々４次，６次，８次，１０次の
非球面係数である。

【００４８】

【発明の効果】本発明のズームレンズは、高変倍率であ
り広画角でありながら前玉径が小さく全長の短い小型に
なし得たものである。又画角を従来の高変倍率のズーム
レンズと同程度にした場合、更に前玉径を小に全長を短
くし得るもので極めて小型になし得る。つまり広角端で
の画角が７５°、変倍比が１０、Ｆナンバーが１．８の
時に全長が３０×ｆ_W ×tan ω、前玉径が１３×ｆ_W ×
tan ωで小型であり、又画角が５４°で、変倍比が１
０、Ｆナンバー１．８の時の全長は２１×ｆ_W ×tan
ω、前玉径は７×ｆ_W ×tan ωで超小型である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の断面図

【図２】本発明の実施例２の断面図

【図３】本発明の実施例３の断面図

【図４】本発明の実施例４の断面図

【図５】本発明の実施例１の広角端における収差曲線図

【図６】本発明の実施例１の中間焦点距離における収差
曲線図

【図７】本発明の実施例１の望遠端における収差曲線図

【図８】本発明の実施例２の広角端における収差曲線図

【図９】本発明の実施例２の中間焦点距離における収差
曲線図

【図１０】本発明の実施例２の望遠端における収差曲線
図

【図１１】本発明の実施例３の広角端における収差曲線
図

【図１２】本発明の実施例３の中間焦点距離における収
差曲線図

【図１３】本発明の実施例３の望遠端における収差曲線
図

【図１４】本発明の実施例４の広角端における収差曲線
図

【図１５】本発明の実施例４の中間焦点距離における収
差曲線図

【図１６】本発明の実施例４の望遠端における収差曲線
図

───────────────────────────────────────────────────── 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】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、正の屈折力を有する第３群と、正の
屈折力を有する第４群の少なくとも四つの群にて構成さ
れるレンズ系であって、広角端から望遠端への変倍の際
に前記第１群が物体側へ単調に移動し前記第２群が像側
へ単調に移動し前記第３群が広角端におけるよりも望遠
端のほうがより物体側に位置するように移動し前記第４
群が無限遠物点合焦時に広角端におけるよりも望遠端に
おいて前記第３群との光軸上の空気間隔が大になるよう
に移動し、更に前記第４群が合焦のためにも移動可能で
あって下記の条件を満足することを特徴とする変倍レン
ズ。（１）０．５＜ｆ₄ ／ｆ₃ ＜１．４（２）０．８１＜Ｄ_T ／ｆ_W ＜６．５（３） −０．６＜ｆ_T ／ｆ_AT＜０．６ただし、ｆ₃ ，ｆ₄ は夫々第３群，第４群の焦点距離、
ｆ_W ，ｆ_T は夫々広角端，望遠端における全系の焦点距
離、ｆ_ATは望遠端における第１群から第３群までの合成
焦点距離、Ｄ_T は望遠端における無限遠物点合焦時の第
３群と第４群の間の空気間隔である。
【請求項２】変倍時に前記第１群と前記第２群とを互い
に逆方向に移動させ、その際の移動量が下記の条件
（４）を満足することを特徴とする請求項１の変倍レン
ズ。（４） −２．０＜（ｘ_2T−ｘ_2W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＜−０．３ただし（ｘ_iT−ｘ_iW）は、広角端から望遠端への変倍時
の第ｉ群の移動量であり、（ｘ_1T−ｘ_1W）は第１群の移
動量、（ｘ_2T−ｘ_2W）は第２群の移動量である。
【請求項３】変倍時に前記第２群と前記第３群とを互い
に逆方向に移動させ、その際の移動量が下記の条件
（５）を満足することを特徴とする請求項２の変倍レン
ズ。（５） −１．２＜（ｘ_3T−ｘ_3W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＜−０．３ただし（ｘ_3T−ｘ_3W）は広角端から望遠端への変倍時の
第３群の移動量である。
【請求項４】前記第１群が下記条件（６）を満足するよ
うに移動することを特徴とする請求項３の変倍レンズ。（６）０．１２＜（ｘ_1S−ｘ_1W）／（ｘ_1T−ｘ_1W）＜０．７ただし（ｘ_iS−ｘ_iW）は広角端から中間焦点距離ｆ_S ま
での変倍の際の第ｉ群の移動量であり、（ｘ_1S−ｘ_1W）
は広角端から中間焦点距離ｆ_Sへの変倍時の第１群の移
動量であり、中間焦点距離ｆ_Sはｆ_S ＝（ｆ_W ・ｆ_T ）
^1/2である。
【請求項５】前記第２群が下記条件（７）を満足するよ
うに移動することを特徴とする請求項４の変倍レンズ。（７）０．４５＜（ｘ_2S−ｘ_2W）／（ｘ_2T−ｘ_2W）＜０．９ただし（ｘ_2S−ｘ_2W）は広角端から中間焦点距離ｆ_Sへ
の変倍時の第２群の移動量である。
【請求項６】前記第３群が、下記条件（８）を満足する
ように移動することを特徴とする請求項５の変倍レン
ズ。（８）０．４５＜（ｘ_3S−ｘ_3W）／（ｘ_3T−ｘ_3W）＜０．９ただし（ｘ_3S−ｘ_3W）は、広角端から中間焦点距離ｆ_S
への変倍時の第３群の移動量、（ｘ_iT−ｘ_iW）は、広角
端から望遠端への変倍時の第ｉ群の移動量であり、（ｘ
_3T−ｘ_3W）は第３群の移動量である。
【請求項７】前記第３群中の最も像側に負レンズを配置
し、その形状が下記条件（９）を満足することを特徴と
する請求項６の変倍レンズ。（９）０．８＜（ｒ₃₁＋ｒ₃₂）／（ｒ₃₁−ｒ₃₂）＜３．０ただしｒ₃₁，ｒ₃₂は第３群の前記負レンズの物体側の面
および像側の面の曲率半径である。
【請求項８】前記第４群中に正の単レンズを配置し、そ
の形状が下記条件（１０）を満足することを特徴とする
請求項７の変倍レンズ。（１０） −１．１＜（ｒ₄₁＋ｒ₄₂）／（ｒ₄₁−ｒ₄₂）＜０．５ただしｒ₄₁，ｒ₄₂は第４レンズ群中の前記単レンズの物
体側の面および像側の面の曲率半径である。