JPH09281392A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH09281392A
JPH09281392A JP8114092A JP11409296A JPH09281392A JP H09281392 A JPH09281392 A JP H09281392A JP 8114092 A JP8114092 A JP 8114092A JP 11409296 A JP11409296 A JP 11409296A JP H09281392 A JPH09281392 A JP H09281392A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １０倍のズーム比を持ち、Ｆナンバー１．４
と明るく、画角５９゜以上の広画角でありながらレンズ
枚数の少ない非常にコンパクトなズームレンズを提供す
る。 【解決手段】 物体側から順に、負屈折力レンズと正屈
折力レンズとメニスカス正屈折力レンズとからなり、固
定された第１レンズ群１、非球面を含み、かつ、負屈折
力レンズと負屈折力の両凹レンズと正屈折力レンズとか
らなり移動して変倍作用を担う第２レンズ群２、非球面
を含み、正屈折力レンズと正屈折力レンズと負屈折力レ
ンズとを有する固定された第３レンズ群３、及び、非球
面を含み正屈折力を有し、変倍及び物点移動に追随して
移動する第４レンズ群４により構成する。第３レンズ群
３の最も像面側のレンズの像面側の面が像面に対して強
い屈折力を有する凹面を有している。広角端の焦点距離
をｆｗ、広角端における画角をω、上記第１レンズ群の
焦点距離をｆ１、上記第２レンズ群の焦点距離をｆ２と
して、次式を満足する。０．１７＜（ｆｗ・tanω）／
（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2＜０．３９

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単板式ビデオカメ
ラ等に用いられる、画角が広く（５９゜以上）、ズーム
比が高倍率（１０倍）で、かつコンパクトなズームレン
ズに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３２は、例えば特開平６−１０９９７
５号公報に記載された従来のビデオカメラ用ズームレン
ズの構成を示す図である。図に示すズームレンズは、集
光部としての第１レンズ群３２１、変倍部としての第２
レンズ群３２２、集光部としての第３レンズ群３２３、
フォーカス部としての第４レンズ群３２４、水晶フィル
タや撮像素子のフェースプレート等に相当する等価的な
ガラス板３２５、及び結像面３２６によって構成されて
いる。
【０００３】結像面３２６に対して固定された第１レン
ズ群３２１は結像作用を有し、光軸上を前後に移動する
第２レンズ群３２２は倍率を変えて、レンズ系全体の焦
点距離を変化させる。固定群である第３レンズ群３２３
は、第２レンズ群によって生じる発散光を集光する作用
を有し、光軸上を前後に移動する第４レンズ群３２４は
フォーカス作用を有する。また、ズーミング時の第２レ
ンズ群３２２の移動によって生じる像面位置の変動を、
第４レンズ群３２４が移動することによって一定の位置
に結像するように補正し、常に像面を一定に保ってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】撮像デバイスの小
型化と、レンズ系の小型化とは昨今のビデオカメラ市場
からの強い要望である。また、近年、マルチメディアパ
ソコンの普及に伴って登場してきた電子スチルカメラも
安価で小型であることが重要な要素である。一方、メー
カー側においては、市場競争力をつけるためコスト低減
を図らなければならない。レンズ系においてコスト低減
を図るためには必要最小限のレンズ枚数で従来と同等以
上の性能を維持し得る構成を提供しなければならない。
このような理由から、最小限のレンズ枚数でいかにして
小型、かつ高解像度のズームレンズを提供するかは従来
からの課題である。
【０００５】しかしながら、上述のような従来のズーム
レンズでは、レンズ枚数が１０枚、ズーム比は約１０倍
であるものの、いわゆるＦナンバーが１.６以上であ
る。従ってイメージサイズの小型化の際に問題となる感
度不足に対応できない。また、レンズ枚数は少ないが、
全長が比較的長くてコンパクトさに欠けるという問題点
があった。そのため、近年のビデオカメラ用ズームレン
ズに対する小型化、高性能化の厳しい要求には応じられ
ないという問題点を有していた。また、従来のズームレ
ンズの設計手法では、大口径、高倍率、小型化、かつ、
高解像度化をすべて満足させることは困難であるという
問題も有していた。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、最適なレンズ構成及び最適な非
球面形状を採用することにより、１０枚のレンズから成
る簡単なレンズ構成でありながらも、Ｆナンバーが約
１.４、ズーム比が１０倍程度で非常にコンパクトなズ
ームレンズを提供することを目的とする。また、併せ
て、当該ズームレンズを用いたビデオカメラおよび電子
スチルカメラ等を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズ
は、第１レンズ群から第４レンズ群を具備した一定の構
成において、各レンズ群を以下のように構成する。第１
レンズ群は、前記物体側から順に負の屈折力を有するレ
ンズ、正の屈折力を有するレンズ、及び正の屈折力を有
し前記物体側が凸面のメニスカスレンズにより構成す
る。第２レンズ群は、前記物体側から順に負の屈折力を
有するレンズ、負の屈折力を有する両凹レンズ、及び前
記両凹レンズに接合された物体側が凸面である正の屈折
力を有するレンズにより構成され、それらのレンズの表
面の少なくとも１面は非球面であるように構成する。第
３レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレン
ズ、正の屈折力を有するレンズ、及び負の屈折力を有す
るレンズにより構成され、それらのレンズの表面の少な
くとも１面は非球面であるように構成する。第４レンズ
群は、少なくとも１枚のレンズにより構成され、そのレ
ンズの少なくとも１面は非球面であるように構成する。
そして、広角端における焦点距離をｆｗ、広角端におけ
る半画角をω、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レ
ンズ群の焦点距離をｆ２として、 ０.１７＜（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2＜
０.３９ を満足するように構成する。
【０００８】以上のような、各レンズ群の相互作用によ
り、収差が十分に補正され、かつ、広角端における画角
がほぼ５９゜でズーム比が１０倍程度でコンパクトなズ
ームレンズが簡単な構成で得られる。また、このように
構成したズームレンズを用いてビデオカメラや電子スチ
ルカメラを実現する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のズームレンズは、被写体
たる物体側から順に、正の屈折力を有し像面に対して固
定された第１レンズ群と、負の屈折力を有し光軸上を移
動することによって変倍作用を及ぼす第２レンズ群と、
像面に対して固定され集光作用を担う正の屈折力を有す
る第３レンズ群と、前記第２レンズ群の移動及び被写体
とする物体の移動に伴い変動する像面を基準面から一定
の位置に保つように光軸上を移動する正の屈折力を有す
る第４レンズ群とを具備したズームレンズであって、前
記第１レンズ群は、前記物体側から順に負の屈折力を有
するレンズ１ａ、正の屈折力を有するレンズ１ｂ、及び
正の屈折力を有し前記物体側が凸面のメニスカスレンズ
１ｃにより構成され、前記第２レンズ群は、前記物体側
から順に負の屈折力を有するレンズ２ａ、負の屈折力を
有する両凹レンズ２ｂ、及び前記両凹レンズに接合され
た物体側が凸面である正の屈折力を有するレンズ２ｃに
より構成され、それらのレンズの表面の少なくとも１面
は非球面であり、前記第３レンズ群は、物体側から順に
正の屈折力を有するレンズ３ａ、正の屈折力を有するレ
ンズ３ｂ、及び負の屈折力を有するレンズ３ｃにより構
成され、それらのレンズの表面の少なくとも１面は非球
面であり、前記第４レンズ群は、少なくとも１枚のレン
ズ４により構成され、そのレンズの少なくとも１面は非
球面であり、広角端における焦点距離をｆｗ、広角端に
おける半画角をω、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第
２レンズ群の焦点距離をｆ２とすると、 ０.１７＜（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2＜０.３９ ...（１） を満足し、広角端において５９゜以上の画角を有する。
上記式（１）は、バックフォーカス及び画角に関する式
であり、その不等式の下限を下回ると画角は広くなる
が、十分なバックフォーカスが得られない。一方、上限
を越えると十分なバックフォーカスは得られるものの、
広い画角が得られない。上記式（１）を満たすように設
定することにより、十分なバックフォーカスと広い画角
が得られる。
【００１０】上記構成において、第３レンズ群の最も像
面側のレンズ３ｃは、ｐ３ｃをレンズ３ｃの像面側の面
の屈折力、ｆｗをズームレンズ全系の広角端の焦点距離
として、 ０.４０＜ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜＜１.０４ ...（２） を満足することが好ましい。ここで、面の屈折力とは、
その面への入射側の媒質の屈折率をｎ１、射出側の媒質
の屈折率をｎ２、面の曲率半径をｒとしたとき、（ｎ２
−ｎ１）／ｒで求められる値である。上記式（２）はＦ
ナンバー及びバックフォーカスに関する式であり、ズー
ムレンズのコンパクトさに密接な関係を有する。上記条
件式の下限を下回ると、小さなＦナンバーが確保できる
ものの、十分なバックフォーカスが得られない。一方、
上限を越えると、十分なＦナンバーを確保するために
は、バックフォーカスが長くなり、レンズ系のコンパク
トさが損なわれる。上記式（２）を満たすように設定す
ることにより、十分なＦナンバーとバックフォーカスと
を確保しながら非常にコンパクトなズームレンズが得ら
れる。
【００１１】前記第３レンズ群において、レンズ３ａは
両凸レンズであり、レンズ３ｂは前記物体側に凸面を向
けて配置され、レンズ３ｃは前記物体側の面がレンズ３
ｂに接合され、前記像面側の面が凹面であるように構成
され、互いに接合された前記レンズ３ｂ及び３ｃが全体
として負の屈折力を有することが好ましい。
【００１２】また、前記第３レンズ群において、レンズ
３ａは両凸レンズであり、レンズ３ｂは前記物体側に凸
面を向けて配置され、レンズ３ｃは前記像面側の面が凹
面であり、これらのレンズは互いに空間をおいて配置さ
れても良い。
【００１３】上記各構成において、ｆｗを広角端におけ
る焦点距離、ｆｉ（ｉ＝１，２，３，４）を第ｉレンズ
群の焦点距離として、 ０.１４＜ｆｗ／ｆ１＜０.３１ ...（３） ０.７６＜ｆｗ／｜ｆ２｜＜１.５７ ...（４） ０.３０＜ｆｗ／ｆ３＜０.５９ ...（５） ０.２６＜ｆｗ／ｆ４＜０.５５ ...（６） を満足することが好ましい。上記式（３）〜（６）は各
レンズ群の屈折力を規定する条件式であるが、この条件
式を満足させることによりズームレンズのコンパクトさ
を実現する強い屈折力が得られる。
【００１４】また、ｆｗを広角端における焦点距離、ｆ
ｉ（ｉ＝１，２，３，４）を第ｉレンズ群の焦点距離、
ωを広角端における半画角、ｐ３ｃを第３レンズ群のレ
ンズ３ｃの像面側の面の屈折力として、 ０.２５５＜（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2＜０.３０１ ...（７） ０.６４３＜ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜＜０.７９９ ...（８） ０.２１２＜ｆｗ／ｆ１＜０.２３２ ...（９） １.０８１＜ｆｗ／｜ｆ２｜＜１.２０５ ...（１０） ０.４３４＜ｆｗ／ｆ３＜０.４５３ ...（１１） ０.３７６＜ｆｗ／ｆ４＜０.４２１ ...（１２） を満足することがより好ましい。
【００１５】また、第３レンズ群は、レンズ３ａ、３ｂ
及び３ｃにおいて、レンズ３ａの焦点距離をｆ３１、レ
ンズ３ｂ及び３ｃの合成焦点距離をｆ３２３として、 ０.３４＜ｆ３１／｜ｆ３２３｜＜１.０５ ...（１３） を満足することが望ましい。上記式（１３）はバックフ
ォーカス及びＦナンバーに関する条件式であり、下限を
下回ると、十分なＦナンバーを確保するために、第３群
のレンズ径が大きくなり、また、バックフォーカスが長
くなるため、コンパクトなズームレンズが実現できな
い。また、上限を越えると、十分なＦナンバーを確保で
きるものの、十分なバックフォーカスが得られない。上
記式（１３）を満たすように構成すればコンパクトな構
成ながら十分なバックフォーカスを得ることができる。
【００１６】さらに、第３レンズ群のレンズ３ａの像面
側の非球面のレンズ有効径の１割の径における局所的な
曲率半径をｒ３２１、有効径の９割の径における局所的
な曲率半径をｒ３２９、第２レンズ群のレンズ２ｂの物
体側の面の非球面が、レンズの有効径の１割の径におけ
る曲率半径をｒ２１１、有効径の９割の径における局所
的な曲率半径をｒ２１９、第４レンズ群のレンズ４が物
体側の面に非球面を有しており、レンズの有効径の１割
の径における局所的な曲率半径をｒ４１１、有効径の９
割の径における局所的な曲率半径をｒ４１９、また、像
面側の面に非球面を有しており、レンズの有効径の１割
における局所的な曲率半径をｒ４２１、有効径の９割の
おける局所的な曲率半径をｒ４２９として、 ０.２９＜ｒ３１１／ｒ３１９＜１.００ ...（１４） ０.１４＜ｒ３２１／ｒ３２９＜０.７２ ...（１５） ０.７４＜ｒ２１１／ｒ２１９＜１.５２ ...（１６） 及び ０.３４＜ｒ４１１／ｒ４１９＜１.０３ ...（１７） 又は ０.６４＜ｒ４２１／ｒ４２９＜１.９１ ...（１８） を満足することが好ましい。なお、ここで言う、局所的
な曲率半径は、面形状のサグ量（基準面からのずれ量）
から割り出した非球面係数に基づき代数的に計算して得
られた値である。上記式（１４）〜（１８）は、非球面
量を規定する条件式であり、ズームレンズの高い解像度
を実現するために十分な収差補正能力を得る条件であ
る。
【００１７】また、第３レンズ群のレンズ３ａの像面側
の非球面のレンズ有効径の１割の径における局所的な曲
率半径をｒ３２１、有効径の９割の径における局所的な
曲率半径をｒ３２９、第２レンズ群のレンズ２ｂの物体
側の面の非球面が、レンズの有効径の１割の径における
曲率半径をｒ２１１、有効径の９割の径における局所的
な曲率半径をｒ２１９、第４レンズ群のレンズ４が物体
側の面に非球面を有しており、レンズの有効径の１割の
径における局所的な曲率半径をｒ４１１、有効径の９割
の径における局所的な曲率半径をｒ４１９、また、像面
側の面に非球面を有しており、レンズの有効径の１割に
おける局所的な曲率半径をｒ４２１、有効径の９割のお
ける局所的な曲率半径をｒ４２９として、 ０.４９２＜ｆ３１／｜ｆ３２３｜＜０.８２７ ...（２０） ０.４１２＜ｒ３１１／ｒ３１９＜０.７６７ ...（２１） ０.１９３＜ｒ３２１／ｒ３２９＜０.５５１ ...（２２） １.０５９＜ｒ２１１／ｒ２１９＜１.１７０ ...（２３） 及び ０.４９０＜ｒ４１１／ｒ４１９＜０.７８７ ...（２４） 又は ０.９１５＜ｒ４２１／ｒ４２９＜１.４７０ ...（２５） を満足することがより好ましい。（なお、式（１９）は
欠番である。）
【００１８】本発明のビデオカメラ又は電子スチルカメ
ラは、上記構成のいずれかを有するズームレンズを用い
る。
【００１９】
【実施例】以下、本発明のズームレンズの実施例につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。 《実施例１》図１は実施例１によるズームレンズの構成
を示す図である。図１に示すズームレンズは、物体側
（図の左側）から順に、正の屈折力を有し像面６に対し
て固定された第１レンズ群１、負の屈折力を有し光軸上
を移動することにより変倍作用を及ぼす第２レンズ群
２、像面に対して固定され集光作用を担う正の屈折力の
第３レンズ群３、及び、第２レンズ群２の移動及び被写
体とする物体の移動に伴い変動する像面を基準面から一
定の位置に保つように光軸上を移動する正の屈折力の第
４レンズ群から構成されている。また、第４レンズ群４
と撮像面６との間には、光学的ローパスフィルタや撮像
素子のフェースプレート等と等価な平板５が設けられて
いる。
【００２０】第１レンズ群１は、物体側から順に、負の
屈折力を有するレンズ１ａ、正の屈折力を有するレンズ
１ｂ、及び物体側が凸面であって正の屈折力を有するメ
ニスカスレンズ１ｃにより構成されている。第２レンズ
群２は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ２
ａ、両凹レンズ２ｂ、及び正の屈折力を有するレンズ２
ｃにより構成され、前記各レンズの少なくとも１面以上
は非球面である。第３レンズ群３は、物体側から順に、
正の屈折力を持ち両面が非球面に形成された両凸レンズ
３ａ、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズ
３ｂ、及び負の屈折力を有するレンズ３ｃにより構成さ
れている。特に、正の屈折力を有するレンズ３ｂと負の
屈折力を有するレンズ３ｃとは互いに接合されており、
両凸レンズ３ａの正の屈折力は、接合されたレンズ３ｂ
及び３ｃの合成焦点距離に相当する屈折力よりも比較的
強く設定されている。このような設定により、十分なバ
ックフォーカスが得られると同時に、非常にコンパクト
でありながら十分な収差補正を行うことができる。第４
レンズ群４は、両凸の１枚のレンズで構成されており、
物体面側が非球面に形成されている。
【００２１】図１中、ｒｉ（ｉ＝１〜１７）はレンズの
曲率半径を表し、ｄｋ（ｋ＝１〜１８）はレンズの肉厚
または、レンズ間の空気間隔を表す。広角端における焦
点距離をｆｗ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レ
ンズ群の焦点距離をｆ２、広角端における画角をωとし
たとき、 ０.２５５＜（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2＜０.３０１ ...（７） を満足するように設定されている。上記式(7)はバック
フォーカスと画角に関する式であって、仮に（ｆｗ・ta
nω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2がその下限を下回ると画
角は広くなるが十分なバックフォーカスが得られない。
一方、上限を越えると十分なバックフォーカスは得られ
るものの、広い画角が得られない。
【００２２】《実施例２》図２は実施例２によるズーム
レンズの構成を示す図である。図２に示すズームレンズ
は、物体側から順に、正の屈折力を有する像面６に対し
て固定された第１レンズ群１、負の屈折力を有し光軸上
を前後に移動することにより変倍作用を及ぼす第２レン
ズ群２、像面に対して固定され集光作用を担う正の屈折
力の第３レンズ群３、第２レンズ群２の移動及び被写体
とする物体の移動に伴い変動する像面を基準面から一定
の位置に保つように光軸上を移動する正の屈折力の第４
レンズ群により構成されている。また、第４レンズ群４
と撮像面６との間には、光学的ローパスフィルタや撮像
素子のフェースプレート等と等価な平板５が設けられて
いる。
【００２３】第１レンズ群１は、物体側から順に負の屈
折力を有するレンズ１ａ、正屈折力を有するレンズ１ｂ
及び正屈折力を有する物体側が凸面のメニスカスレンズ
１ｃにより構成されている。第２レンズ群２は、物体側
から順に負の屈折力を有するレンズ２ａ、両凹レンズ２
ｂ及び正屈折力を有するレンズ２ｃにより構成され、前
記各レンズの少なくとも１面以上は非球面である。第３
レンズ群３は、物体側から順に、正の屈折力を持ち両面
が非球面に形成された両凸レンズ３ａ、物体側に凸面を
向けた正の屈折力を有するレンズ３ｂ及び負の屈折力を
有するレンズ３ｃにより構成されている。正の屈折力を
有するレンズ３ｂと負の屈折力を有するレンズ３ｃとは
互いに微少な空気間隔を置いて配置されている。両凸レ
ンズ３ａの屈折力はレンズ３ｂ及び３ｃの合成の屈折力
よりも比較的強くできている。このような構成は、十分
なバックフォーカスを得られると同時に、非常にコンパ
クトでありながら十分な収差補正を行うことができる。
第４レンズ群４は、両凸の１枚のレンズで構成されてお
り、物体側が非球面に形成されている。
【００２４】図２中、ｒｉ（ｉ＝１〜１８）はレンズの
曲率半径を表し、ｄｋ（ｋ＝１〜１９）はレンズの肉厚
または、レンズ間の空気間隔を表す。広角端における焦
点距離をｆｗ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レ
ンズ群の焦点距離をｆ２、広角端における画角をωとす
ると、 ０.２５５＜（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2＜０.３０１ ...（７） の関係を満足するように設定されている。上記式(7)は
バックフォーカスと画角とに関する式であって、（ｆｗ
・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2の値がその下限を下
回ると画角は広くなるが十分なバックフォーカスが得ら
れない。一方、上限を越えると十分なバックフォーカス
は得られるものの、広い画角が得られない。
【００２５】《実施例１及び２の共通補足事項》上記実
施例１及び実施例２は、共通して以下の条件式を満足し
ている。 ０.６４３＜ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜＜０.７９９ ...（８） 式(8)は、Ｆナンバー及びバックフォーカスに関する式
であり、ズームレンズのコンパクトさに密接な関係を有
する。仮にｆｗ・｜ｐ３ｃ｜が上記条件式の下限を下回
ると、小さなＦナンバーが確保できるものの、十分なバ
ックフォーカスが得られない。一方、上限を越えると、
十分なＦナンバーを確保するためには、バックフォーカ
スが長くなり、レンズ系のコンパクトさが損なわれる。
しかしながら、本実施例では、式(8)の条件を満足する
ようにｆｗ・｜ｐ３ｃ｜が設定されているので、十分な
Ｆナンバーとバックフォーカスを確保しながら非常にコ
ンパクトなズームレンズが得られる。
【００２６】上記第１〜第４の各レンズ群の焦点距離ｆ
ｉ（ｉ＝１〜４）は、広角端における焦点距離をｆｗと
して、下記条件により設定される。 ０.２１２＜ｆｗ／ｆ１＜０.２３２ ...（９） １.０８１＜ｆｗ／｜ｆ２｜＜１.２０５ ...（１０） ０.４３４＜ｆｗ／ｆ３＜０.４５３ ...（１１） ０.３７６＜ｆｗ／ｆ４＜０.４２１ ...（１２） 上記条件式（９）〜（１２）は各レンズ群の屈折力を規
定する条件式であって、ズームレンズのコンパクトさを
実現する強い屈折力を与えるための条件式である。
【００２７】第１レンズ群１の屈折力に関する条件式
（９）において、ｆｗ／ｆ１が下限を下回ると、第１レ
ンズ群１の屈折力が大きくなり過ぎるため、長焦点側に
おける球面収差及び軸外におけるコマ収差の補正が困難
になる。一方、上限を越えると、レンズ長が大きくな
り、コンパクトなズームレンズが実現できない。第２レ
ンズ群２の屈折力に関する条件式（１０）において、ｆ
ｗ／｜ｆ２｜が下限を下回る場合には、第２レンズをコ
ンパクトにできるが、全系のペッツバール和が負の大き
な値になり、硝材の選択のみでは像面湾曲の補正ができ
ない。一方、上限を越えると、収差補正は容易である
が、変倍系が長くなり、全系のコンパクト化が達成でき
ない。
【００２８】第３レンズ群３の屈折力に関する条件式
（１１）において、ｆｗ／ｆ３が下限を下回ると、第３
レンズ群３の屈折力が大きくなり過ぎるため、水晶等を
挿入するバックフォーカスを得ることができず、さらに
球面収差の補正が困難になる。一方上限を越えると、第
１レンズ群１、第２レンズ群２及び第３レンズ群３の合
成焦点距離が発散系となるため、第４レンズ群４のレン
ズ外径が大きくなり、また、全系のペッツバール和を小
さくすることができない。第４レンズ群４の屈折力に関
する条件式（１２）において、ｆｗ／ｆ４が下限を下回
ると、画面包括範囲が狭くなる。従って、所望の範囲を
得るためには、第１レンズ群１のレンズ径を十分大きく
する必要があり、小型・軽量化が実現できない。一方、
上限を越えると収差補正は容易であるが、近距離撮影時
と遠距離撮影時との軸外収差のアンバランスの補正が困
難となる。
【００２９】また、物体側から順に、第３レンズ群３を
構成する正屈折力を有するレンズ３ａ、正屈折力を有す
るレンズ３ｂ及び負屈折力を有するレンズ３ｃにおい
て、レンズ３ａの焦点距離ｆ３１と、レンズ３ｂ及びレ
ンズ３ｃの合成焦点距離ｆ３２３は次の条件式によって
設定される。 ０.３４＜ｆ３１／｜ｆ３２３｜＜１.０５ ...（１３） この第３レンズ群３を構成するレンズ３ａ、３ｂ及び３
ｃは、上記の条件式（１３）において、ｆ３１／｜ｆ３
２３｜が下限を下回ると十分なＦナンバーを確保するた
めに第３レンズ群３のレンズ径が大きくなる。また、バ
ックフォーカスが長くなるため、コンパクトなズームレ
ンズが実現できない。一方、上限を越えると、十分なＦ
ナンバーを確保できるものの、十分なバックフォーカス
が得られない。
【００３０】以下の式は非球面量を規定する条件式であ
る。 ０.４１２＜ｒ３１１／ｒ３１９＜０.７６７ ...（２１） ０.１９３＜ｒ３２１／ｒ３２９＜０.５５１ ...（２２） １.０５９＜ｒ２１１／ｒ２１９＜１.１７０ ...（２３） 及び ０.４９０＜ｒ４１１／ｒ４１９＜０.７８７ ...（２４） または、 ０.９１５＜ｒ４１１／ｒ４１９＜１.４７０ ...（２５） 上記のような条件を満足することによりズームレンズの
高解像度を実現する十分な収差補正能力が得られる。
【００３１】第３レンズ群３の最も物体側のレンズの非
球面に関する条件式（２１）及び（２２）において、各
式の下限を下回ると、球面収差の補正量が少なすぎる結
果となる。一方、上限を超えると、球面収差の補正量が
大きすぎて、十分な収差性能が得られない。第２レンズ
群２の物体側から２番目の両凹レンズ２ｂの物体側の面
の非球面に関する条件（２３）において、下限および上
限からはずれると、広角と望遠の中間位置でのコマ収差
が大きく発生し、フレアの原因となる。第４レンズ群４
の単レンズの物体側の非球面に関する条件式（２４）に
おいて、下限及び上限を外れると像面湾曲や球面収差が
大きく発生し、十分な性能が得られない。
【００３２】《実施例１の数値例１》次に、上記図１に
示す実施例１での具体的な数値例を表１に示す。この数
値例１では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2
の値は０.２８９６に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３
ｃ｜の値は、０.７０８に設定された。同表において
は、ｒはレンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレ
ンズ間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折
率、νは各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００３３】
【表１】
【００３４】また、非球面形状は次の式（２６）で定義
している。
【００３５】
【数１】
【００３６】ここで、Ｚは光軸からの高さがＹにおける
非球面上の点の非球面頂点からの距離、Ｙは光軸からの
高さ、Ｃは非球面頂点の曲率（＝１／ｒ）、Ｋは円錐定
数、Ｄ、Ｅ及びＦは非球面係数である。なお、第８、第
１１、第１２及び第１６面は非球面であって、その非球
面係数を表２に示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表３に示す。この表か
ら標準位置は第２レンズ群２の負担する倍率が１となる
ズーム位置である。なお、ｆ、Ｆ／ＮＯ及びωは、それ
ぞれ広角端、標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナ
ンバー及び入射半画角である。
【００３９】
【表３】
【００４０】続いて、本数値例１についての発明の実施
の形態における条件式（３）〜（６）及び（１３）〜
（１７）の具体的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２２２ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.１３６ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４３６ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.３９９ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.６９２ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.５１８ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.４３７ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.０７７ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.６９０
【００４１】《実施例１の数値例２》次に、実施例１に
ついての第２の具体的数値例を表４に示す。この数値例
２では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2の値
は０.２９０に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜の
値は、０.６４３に設定された。同表においては、ｒは
レンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ間の
空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは各
レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００４２】
【表４】
【００４３】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１６面は非
球面であって、その非球面係数を表５に示す。
【００４４】
【表５】
【００４５】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表６に示す。この表か
ら標準位置は第２群の負担する倍率が１となるズーム位
置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ、及びωは、各々広角端
と標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナンバー及び
入射半画角である。
【００４６】
【表６】
【００４７】続いて、数値例２についての条件（３）〜
（６）、（１３）〜（１７）の具体的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２２６ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.１５５ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４４２ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.４０１ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.８２１ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.４１２ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.１９３ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.０５９ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.４９０
【００４８】《実施例１の数値例３》続いて、実施例１
についての第３の具体的数値例を表７に示す。この数値
例３では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2の
値は０.２８９に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜
の値は、０.７９９に設定された。同表においては、ｒ
はレンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ間
の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは
各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００４９】
【表７】
【００５０】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１６面は非
球面であって、その非球面係数を表８に示す。
【００５１】
【表８】
【００５２】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表９に示す。この表か
ら標準位置は第２レンズ群２の負担する倍率が１となる
ズーム位置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ、及びωは、各
々広角端、標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナン
バー及び入射半画角である。
【００５３】
【表９】
【００５４】続いて、数値例３についての条件（３）〜
（６）、（１３）〜（１７）の具体的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２２２ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.１３６ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４３８ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.３９８ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.４９２ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.７６７ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.２０６ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.１３０ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.６８７
【００５５】《実施例１の数値例４》続いて、実施例１
についての第４の具体的数値例を表１０に示す。この数
値例４では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2
の値は０.２８９に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ
｜の値は、０.７５４に設定された。同表においては、
ｒはレンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ
間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、ν
は各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００５６】
【表１０】
【００５７】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１６面は非
球面であって、その非球面係数を表１１に示す。
【００５８】
【表１１】
【００５９】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表１２に示す。この表
から標準位置は第２群の負担する倍率が１となるズーム
位置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ及びωは、各々広角
端、標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナンバー及
び入射半画角である。
【００６０】
【表１２】
【００６１】続いて、数値例４についての条件（３）〜
（６）、（１３）〜（１７）の具体的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２２２ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.１３６ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４３８ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.３９８ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.５２８ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.７１８ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.２７７ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.１７０ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.６８７
【００６２】《実施例１の数値例５》続いて、実施例１
についての第５の具体的数値例を表１３に示す。この数
値例５では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2
の値は０.２５５に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ
｜の値は、０.７２９に設定された。同表においては、
ｒはレンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ
間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、ν
は各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００６３】
【表１３】
【００６４】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１６面は非
球面であって、その非球面係数を表１４に示す。
【００６５】
【表１４】
【００６６】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表１５に示す。この表
から標準位置は第２群の負担する倍率が１となるズーム
位置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ及びωは、各々広角端
と標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナンバー及び
入射半画角である。
【００６７】
【表１５】
【００６８】続いて、数値例５についての条件（３）〜
（６）、（１３）〜（１７）の具体的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２１３ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.０８２ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４３４ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.３７６ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.７６４ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.４９１ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.５５１ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.０８０ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.７８７
【００６９】《実施例１の数値例６》続いて、実施例１
についての第６の具体的数値例を表１６に示す。この数
値例６では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2
の値は０.３０１に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ
｜の値は、０.６７１に設定された。同表においては、
ｒはレンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ
間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、ν
は各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００７０】
【表１６】
【００７１】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１６面は非
球面であって、その非球面係数を表１７に示す。
【００７２】
【表１７】
【００７３】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表１８に示す。この表
から標準位置は第２群の負担する倍率が１となるズーム
位置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ及びωは、各々広角端
と標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナンバー及び
入射半画角である。
【００７４】
【表１８】
【００７５】続いて、数値例６についての条件（３）〜
（６）、（１３）〜（１７）の具体的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２３２ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.２０５ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４５３ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.４０１ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.７６４ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.４７０ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.２７８ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.０８４ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.６８８
【００７６】《実施例１の数値例７》続いて、実施例１
についての第７の具体的数値例を表１９に示す。この数
値例７では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2
の値は０.３０２に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ
｜の値は、０.６８８に設定された。同表においては、
ｒはレンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ
間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、ν
は各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００７７】
【表１９】
【００７８】また、非球面形状は次式で定義している。
ここで、Ｚは光軸からの高さがＹにおける非球面上の点
の非球面頂点からの距離、Ｙは光軸からの高さ、Ｃは非
球面頂点の曲率（＝１／ｒ）、Ｋは円錐定数、Ｄ、Ｅ、
Ｆ、Ｇは非球面係数である。なお、第８、第１１、第１
２及び第１６面は非球面であって、その非球面係数を表
２０に示す。
【００７９】
【表２０】
【００８０】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表２１に示す。この表
から標準位置は第２群の負担する倍率が１となるズーム
位置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ及びωは、各々広角
端、標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナンバー及
び入射半画角である。
【００８１】
【表２１】
【００８２】続いて、数値例７についての条件（３）〜
（６）、（１３）〜（１７）の具体的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２３２ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.２０５ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４４８ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.３９８ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.６９６ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.５０４ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.４３４ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.１２８ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.６７６
【００８３】《実施例１の数値例８》続いて、実施例１
についての第８の具体的数値例を表２２に示す。この数
値例８では、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2
の値は０.２９０に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ
｜の値は、０.７０８に設定された。同表においては、
ｒはレンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ
間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、ν
は各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００８４】
【表２２】
【００８５】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１７面は非
球面であって、その非球面係数を表２３に示す。
【００８６】
【表２３】
【００８７】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表２４に示す。この表
から標準位置は第２群の負担する倍率が１となるズーム
位置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ及びωは、各々広角
端、標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナンバー及
び入射半画角である。
【００８８】
【表２４】
【００８９】続いて、数値例８についての条件（３）〜
（６）、（１３）〜（１６）および（１８）の具体的数
値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２２２ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.１３６ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４３６ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.３９９ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.６９１ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.５２９ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.４１３ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.０７８ 式（１８）ｒ４２１／ｒ４２９＝１.０７８
【００９０】《実施例１の各数値例における収差性能》
図３、図４及び図５は、各々上記表１に示した実施例１
の数値例１における非球面ズームレンズの収差性能を示
す収差曲線図である。同様に図６、図７及び図８は上記
実施例１の数値例２における非球面ズームレンズの収差
性能を示す。同様に図９、図１０及び図１１は上記実施
例１の数値例３における非球面ズームレンズの収差性能
を示す。同様に図１２、図１３及び図１４は上記実施例
１の数値例４における非球面ズームレンズの収差性能を
示す。同様に図１５、図１６及び図１７は上記実施例１
の数値例５における非球面ズームレンズの収差性能を示
す。同様に図１８、図１９及び図２０は上記実施例１の
数値例６における非球面ズームレンズの収差性能を示
す。同様に図２１、図２２及び図２３は上記実施例１の
数値例７における非球面ズームレンズの収差性能を示
す。同様に図２４、図２５及び図２６は上記実施例１の
数値例８における非球面ズームレンズの収差性能を示
す。
【００９１】なお、上記各図において、（ａ）は球面収
差の図であって、実線はｄ線に対する値、点線は正弦条
件を示す。また、（ｂ）は非点収差の図であって、実線
はサジタル像面湾曲、点線はメリディオナル像面和曲を
示す。さらに、（ｃ）は歪曲収差を示す図、（ｄ）は軸
上収差の図であって、実線はｄ線、点線はＦ線、破線は
Ｃ線に対する値を示す。（ｅ）は倍率色収差の図であっ
て、点線はＦ線、破線はＣ線に対する値を示す。これら
の図から、上記実施例の８つの具体的数値に基づくズー
ムレンズが良好な光学性能を有していることがわかる。
【００９２】《実施例２の数値例》続いて、実施例２に
ついての具体的数値例を表２５に示す。この数値例で
は、（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2の値は
０.２８９に設定された。また、ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜の値
は、０.６５２に設定された。同表においては、ｒはレ
ンズの曲率半径、ｄはレンズの肉厚またはレンズ間の空
気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折率、νは各レ
ンズのｄ線に対するアッベ数を表す。
【００９３】
【表２５】
【００９４】非球面形状は前述の式（２６）により定義
される。なお、第８、第１１、第１２及び第１６面は非
球面であって、その非球面係数を表２６に示す。
【００９５】
【表２６】
【００９６】次に、ズーミングにより可変な空気間隔の
一例として、２ｍ物点の時の値を表２７に示す。この表
から標準位置は第２群の負担する倍率が１となるズーム
位置である。なお、ｆ、Ｆ／Ｎｏ及びωは、各々広角
端、標準位置、望遠端における焦点距離、Ｆナンバー及
び入射半画角である。
【００９７】
【表２７】
【００９８】続いて、上記実施例２の具体的数値例につ
いての条件（３）〜（６）、（１３）〜（１７）の具体
的数値を次に示す。 式（３） ｆｗ／ｆ１＝０.２２５ 式（４） ｆｗ／｜ｆ２｜＝１.１５１ 式（５） ｆｗ／ｆ３＝０.４４１ 式（６） ｆｗ／ｆ４＝０.３９９ 式（１３） ｆ３１／｜ｆ３２３｜＝０.７４７ 式（１４） ｒ３１１／ｒ３１９＝０.５２９ 式（１５） ｒ３２１／ｒ３２９＝０.２９０ 式（１６） ｒ２１１／ｒ２１９＝１.１０８ 式（１７） ｒ４１１／ｒ４１９＝０.６８１
【００９９】図２７、図２８及び図２９は、各々上記表
１に示した実施例１の第１の具体的数値における非球面
ズームレンズの収差性能を示す。なお、上記各図におい
て、（ａ）は球面収差の図であって、実線はｄ線に対す
る値、点線は正弦条件を示す。また、（ｂ）は非点収差
の図であって、実線はサジタル像面湾曲、点線はメリデ
ィオナル像面和曲を示す。さらに、（ｃ）は歪曲収差を
示す図、（ｄ）は軸上収差の図であって、実線はｄ線、
点線はＦ線、破線はＣ線に対する値を示す。（ｅ）は倍
率色収差の図であって、点線はＦ線、破線はＣ線に対す
る値を示す。これらの図から、上記実施例の具体的数値
に基づくズームレンズが良好な光学性能を有しているこ
とがわかる。
【０１００】《ビデオカメラ等の実施例》図３０は、本
発明のズームレンズを使用したビデオカメラの構成を示
す図である。図において、ズームレンズ３０１は上記実
施例のように構成されたものであり、他にローパスフィ
ルタ３０２、撮像素子３０３、マイクロホン３０４、信
号処理回路３０５、ビューファインダ３０６、音声モニ
タ３０７及び記録系３０８によって基本的に構成されて
いる。さらに、付加機能を追加することも可能である。
図３１は、本発明のズームレンズを使用した電子スチル
カメラの構成を示す図である。図において、ズームレン
ズ３１１は上記実施例のように構成されたものであり、
他にローパスフィルタ３１２、撮像素子３１３、信号処
理回路３１４、液晶モニタ３１５及び記録系３１６によ
って構成されている。記録系３１６には、被写体映像の
他に撮影条件等を記録する機能を兼ね備えている。さら
に、付加機能を追加することも可能である。
【０１０１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のズームレ
ンズによれば、請求項１に記載した一定の構成により、
Ｆナンバーが約１.４、画角が５９゜以上、ズーム比が
約１０倍でコンパクトかつ高性能な非球面ズームレンズ
を、１０枚という最小限のレンズ枚数により実現するこ
とができるという効果がある。
【０１０２】このようなズームレンズをビデオカメラや
電子スチルカメラに用いれば、小型・軽量・高性能な製
品を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの構成を示す
図である。
【図２】本発明の実施例２のズームレンズの構成を示す
図である。
【図３】実施例の第１の具体的数値例におけるズームレ
ンズの広角端での収差性能を示す図である。
【図４】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す図
である。
【図５】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図で
ある。
【図６】実施例１の第２の具体的数値例におけるズーム
レンズの広角端での収差性能を示す図である。
【図７】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す図
である。
【図８】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図で
ある。
【図９】実施例１の第３の具体的数値例におけるズーム
レンズの広角端での収差性能を示す図である。
【図１０】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す
図である。
【図１１】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図
である。
【図１２】実施例１の第４の具体的数値例における非球
面ズームレンズの広角端での収差性能を示す図である。
【図１３】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す
図である。
【図１４】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図
である。
【図１５】実施例１の第５の具体的数値例におけるズー
ムレンズの広角端での収差性能を示す図である。
【図１６】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す
図である。
【図１７】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図
である。
【図１８】実施例１の第６の具体的数値例におけるズー
ムレンズの広角端での収差性能を示すである。
【図１９】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す
図である。
【図２０】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図
である。
【図２１】実施例１の第７の具体的数値例におけるズー
ムレンズの広角端での収差性能を示すである。
【図２２】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す
図である。
【図２３】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図
である。
【図２４】実施例１の第８の具体的数値例におけるズー
ムレンズの広角端での収差性能を示すである。
【図２５】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す
図である。
【図２６】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図
である。
【図２７】実施例２の具体的数値例におけるズームレン
ズの広角端での収差性能を示すである。
【図２８】同ズームレンズの標準位置での収差図を示す
図である。
【図２９】同ズームレンズの望遠端での収差図を示す図
である。
【図３０】実施例１のズームレンズを用いて構成したビ
デオカメラの構成を示す図である。
【図３１】実施例１のズームレンズを用いて構成した電
子スチルカメラの構成を示す図である。
【図３２】従来のズームレンズの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 第１レンズ群 １ａ、１ｂ、１ｃ レンズ ２ 第２レンズ群 ２ａ、２ｂ、２ｃ レンズ ３ 第３レンズ群 ３ａ、３ｂ、３ｃ レンズ ４ 第４レンズ群 ６ 像面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿本 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被写体たる物体側から順に、正の屈折力
    を有し像面に対して固定された第１レンズ群(1)と、負
    の屈折力を有し光軸上を移動することによって変倍作用
    を及ぼす第２レンズ群(2)と、像面に対して固定され集
    光作用を担う正の屈折力を有する第３レンズ群(3)と、
    前記第２レンズ群の移動及び被写体とする物体の移動に
    伴い変動する像面を基準面から一定の位置に保つように
    光軸上を移動する正の屈折力を有する第４レンズ群(4)
    とを具備したズームレンズであって、 前記第１レンズ群は、前記物体側から順に負の屈折力を
    有するレンズ(1a)、正の屈折力を有するレンズ(1b)、及
    び正の屈折力を有し前記物体側が凸面のメニスカスレン
    ズ(1c)により構成され、 前記第２レンズ群は、前記物体側から順に負の屈折力を
    有するレンズ(2a)、負の屈折力を有する両凹レンズ(2
    b)、及び前記両凹レンズに接合された物体側が凸面であ
    る正の屈折力を有するレンズ(2c)により構成され、それ
    らのレンズの表面の少なくとも１面は非球面であり、 前記第３レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有す
    るレンズ(3a)、正の屈折力を有するレンズ(3b)、及び負
    の屈折力を有するレンズ(3c)により構成され、それらの
    レンズの表面の少なくとも１面は非球面であり、 前記第４レンズ群は、少なくとも１枚のレンズ(4)によ
    り構成され、そのレンズの少なくとも１面は非球面であ
    り、 このズームレンズの広角端における焦点距離をｆｗ、前
    記広角端における半画角をω、前記第１レンズ群の焦点
    距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とする
    と、 ０.１７＜（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2＜
    ０.３９ を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項２】 前記第３レンズ群において、前記レンズ
    (3a)は両凸レンズであり、前記レンズ(3c)は像面側に凹
    面を向けて配置され、その凹面の屈折力をｐ３ｃとし、
    広角端における全系の焦点距離をｆｗとすると、 ０.４０＜ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜＜１.０４ 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３レンズ群において、前記レンズ
    (3a)は両凸レンズであり、前記レンズ(3b)は前記物体側
    に凸面を向けて配置され、前記レンズ(3c)は前記物体側
    の面が前記レンズ(3b)に接合され、前記像面側の面が凹
    面であるように構成され、互いに接合された前記レンズ
    (3b)及び(3c)が全体として負の屈折力を有することを特
    徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
  4. 【請求項４】 前記第３レンズ群において、前記レンズ
    (3a)は両凸レンズであり、前記レンズ(3b)は前記物体側
    に凸面を向けて配置され、前記レンズ(3c)は前記像面側
    の面が凹面であり、これらのレンズは互いに空間をおい
    て配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記
    載のズームレンズ。
  5. 【請求項５】 ｆｗを広角端における焦点距離、ｆｉ
    （ｉ＝１，２，３，４）を第ｉレンズ群の焦点距離とし
    て、 ０.１４＜ｆｗ／ｆ１＜０.３１、 ０.７６＜ｆｗ／｜ｆ２｜＜１.５７、 ０.３０＜ｆｗ／ｆ３＜０.５９、及び ０.２６＜ｆｗ／ｆ４＜０.５５ を満足する請求項１〜４のいずれかに記載のズームレン
    ズ。
  6. 【請求項６】 ｆｗを広角端における焦点距離、ｆｉ
    （ｉ＝１，２，３，４）を第ｉレンズ群の焦点距離、ω
    を広角端における半画角、ｐ３ｃを前記第３レンズ群の
    レンズ(3c)の像面側の面の屈折力として、 ０.２５５＜（ｆｗ・tanω）／（ｆ１・｜ｆ２｜）1/2
    ＜０.３０１、 ０.６４３＜ｆｗ・｜ｐ３ｃ｜＜０.７９９、 ０.２１２＜ｆｗ／ｆ１＜０.２３２、 １.０８１＜ｆｗ／｜ｆ２｜＜１.２０５、 ０.４３４＜ｆｗ／ｆ３＜０.４５３、及び ０.３７６＜ｆｗ／ｆ４＜０.４２１ を満足する請求項１〜４のいずれかに記載のズームレン
    ズ。
  7. 【請求項７】 前記第３レンズ群において、前記レンズ
    (3a)の焦点距離をｆ３１、前記レンズ(3b)及び(3c)の合
    成焦点距離をｆ３２３として、 ０.３４＜ｆ３１／｜ｆ３２３｜＜１.０５ を満足する請求項１〜６のいずれかに記載のズームレン
    ズ。
  8. 【請求項８】 前記第３レンズ群において、前記レンズ
    (3a)が前記物体側の面に非球面を形成しており、レンズ
    の有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ３１
    １、有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ３
    １９として、 ０.２９＜ｒ３１１／ｒ３１９＜１.００ を満足する請求項１〜７のいずれかに記載のズームレン
    ズ。
  9. 【請求項９】 前記第３レンズ群において、前記レンズ
    (3a)が前記像面側の面に非球面を形成しており、レンズ
    の有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ３２
    １、有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ３
    ２９として、 ０.１４＜ｒ３２１／ｒ３２９＜０.７２ を満足する請求項１〜８のいずれかに記載のズームレン
    ズ。
  10. 【請求項１０】 前記第２レンズ群において、前記レン
    ズ(2b)が前記物体側の面に非球面を形成しており、レン
    ズの有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ２
    １１、有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ
    ２１９として、 ０.７４＜ｒ２１１／ｒ２１９＜１.５２ を満足する請求項１〜９のいずれかに記載のズームレン
    ズ。
  11. 【請求項１１】 前記第４レンズ群のレンズ(4)が前記
    物体側の面に非球面を形成しており、レンズの有効径の
    １割の径における局所的な曲率半径をｒ４１１、有効径
    の９割の径における局所的な曲率半径をｒ４１９とし
    て、 ０.３４＜ｒ４１１／ｒ４１９＜１.０３ を満足する請求項１〜１０のいずれかに記載のズームレ
    ンズ。
  12. 【請求項１２】 前記第４レンズ群のレンズ(4)が前記
    像面側の面に非球面を形成しており、レンズの有効径の
    １割の径における局所的な曲率半径をｒ４２１、有効径
    の９割の径における局所的な曲率半径をｒ４２９とし
    て、 ０.６４＜ｒ４２１／ｒ４２９＜１.９１ を満足する請求項１〜１１のいずれかに記載のズームレ
    ンズ。
  13. 【請求項１３】 前記第３レンズ群のレンズ(3a)の前記
    像面側の非球面のレンズ有効径の１割の径における局所
    的な曲率半径をｒ３２１、有効径の９割の径における局
    所的な曲率半径をｒ３２９とし、 前記第２レンズ群のレンズ(2b)の前記物体側の面の非球
    面が、レンズの有効径の１割の径における曲率半径をｒ
    ２１１、有効径の９割の径における局所的な曲率半径を
    ｒ２１９とし、 前記第４レンズ群のレンズ(4)が前記物体側の面に非球
    面を形成しており、レンズの有効径の１割の径における
    局所的な曲率半径をｒ４１１、有効径の９割の径におけ
    る局所的な曲率半径をｒ４１９、また、前記像面側の面
    に非球面を形成しており、レンズの有効径の１割におけ
    る局所的な曲率半径をｒ４２１、有効径の９割のおける
    局所的な曲率半径をｒ４２９として、 ０.４９２＜ｆ３１／｜ｆ３２３｜＜０.８２７、 ０.４１２＜ｒ３１１／ｒ３１９＜０.７６７、 ０.１９３＜ｒ３２１／ｒ３２９＜０.５５１、 １.０５９＜ｒ２１１／ｒ２１９＜１.１７０、及び ０.４９０＜ｒ４１１／ｒ４１９＜０.７８７ 又は ０.９１５＜ｒ４２１／ｒ４２９＜１.４７０ を満足する請求項１〜１２のいずれかに記載のズームレ
    ンズ。
  14. 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれかに記載のズ
    ームレンズを用いたビデカメラ。
  15. 【請求項１５】 請求項１〜１３のいずれかに記載のズ
    ームレンズを用いた電子スチルカメラ。
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