JP2004258240A - 可変焦点距離レンズ系 - Google Patents
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Abstract
【課題】諸収差を良好に補正しつつ、高い変倍比を実現した、小型の可変焦点距離レンズ系を提供すること。
【解決手段】物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを備え、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時、前記第１レンズ群Ｇ１は光軸上を物体側へ移動し、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との群間隔は広がり、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との群間隔は狭まり、前記第３レンズ群Ｇ３と前記第４レンズ群Ｇ４との群間隔が広がるように移動し、前記第４レンズ群Ｇ４が固定されて配置され、所定の条件式を満足すること。
【選択図】 図１
【解決手段】物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを備え、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍時、前記第１レンズ群Ｇ１は光軸上を物体側へ移動し、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との群間隔は広がり、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との群間隔は狭まり、前記第３レンズ群Ｇ３と前記第４レンズ群Ｇ４との群間隔が広がるように移動し、前記第４レンズ群Ｇ４が固定されて配置され、所定の条件式を満足すること。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた小型カメラなどに適した可変焦点距離レンズ系に関し、特に正負正正の４群からなる可変焦点距離レンズ系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子に適した高変倍比の可変焦点距離レンズ系として、第１レンズ群が固定のものが開示されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１９４５７２号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
固体撮像素子の高集積化に伴い、より高い空間周波数に対しても高いコントラストが得られる可変焦点距離レンズ系が求められている。画質向上のために、レンズ構成枚数がより多くなり、可変焦点距離レンズ系が大型化する等の問題が生じている。
【０００５】
また、固体撮像素子を用いたカメラ、いわゆるデジタルカメラが一般的になるに従って、可変焦点距離レンズ系が使われる場面も広がり、携帯性（具体的には小型、軽量）の向上というユーザーニーズが高まると同時に、より高いズーム比が求められている。
【０００６】
ズーム比が大きくなると特許文献１に開示されているような第１レンズ群固定の可変焦点距離レンズ系では収差補正が難しく、結果、全長や前玉径など、全系の増大を招き、小型化に不利であった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、諸収差を良好に補正しつつ、高変倍比を実現した、小型の可変焦点距離レンズ系を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群とを備え、広角端状態から望遠端状態への変倍時、前記第１レンズ群は光軸上を物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の群間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の群間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の群間隔が広がるように移動し、前記第４レンズ群が固定されて配置され、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系を提供する。
【０００９】
（１） ０．０５＜ｆＷ ／ｆ１＜０．２
（２） −１．２＜Δ１ ／ｆＴ＜−０．１
但し、
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離，
Δ１：広角端状態から望遠端状態へ変倍する際の前記第１レンズ群の移動量で、移動量の符号は、前記第１レンズ群が像側に移動する方向を正とする．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（３）を満足することが望ましい。
【００１０】
（３） ０．３＜｜ｆ２｜／（ｆＷ ・ｆＴ ）１／２ ＜０．９
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離，
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（４）を満足することが望ましい。
【００１１】
（４） −０．５＜ｆ２Ｗβ＜−０．１
但し、
ｆ２Ｗβ：広角端状態における前記第２レンズ群の結像倍率．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（５）を満足することが望ましい。
【００１２】
（５） １．３＜（｜φ２｜＋φ３）／φＷ ＜２．５
但し、
φ２：前記第２レンズ群の屈折力（φ２＝１／ｆ２）、
φ３：前記第３レンズ群の屈折力（φ３＝１／ｆ３、ｆ３は前記第３レンズ群の焦点距離）、
φＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の屈折力（φＷ＝１／ｆＷ）．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（６）を満足することが望ましい。
【００１３】
（６） ０．０５＜Ｓ３／ＴＬＴ＜０．２
但し、
Ｓ３ ：前記第３レンズ群のレンズ総厚，
ＴＬＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の全長
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの少なくとも一方の面が非球面であることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群は物体側より順に、第１の凸レンズと、第２の凸レンズと、凹レンズの少なくとも３枚のレンズを含むことが望ましい。
【００１５】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群は、凸レンズと凹レンズとの接合凹レンズを含み、前記接合凹レンズを構成する前記凹レンズは、以下の条件（７）、（８）を満足することが望ましい。
【００１６】
（７） １．８＜ｎｄ
（８） ２３＜Ｖｄ
但し、
ｎｄ：前記第３レンズ群に含まれる前記接合凹レンズ中の前記凹レンズのｄ線に対する屈折率，
Ｖｄ：前記第３レンズ群に含まれる前記接合凹レンズ中の前記凹レンズの分散を示し、Ｖｄ＝１０００／アッベ数である。
【００１７】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群内に接合レンズと、前記接合レンズの像側に少なくとも１枚のレンズを配し、前記接合レンズの像側から前記レンズの物体側までの光軸上の空気間隔が、以下の条件（９）を満足することが望ましい。
【００１８】
（９） ０．０１＜Ｄ３／ｆＷ ＜０．２５
但し、
Ｄ３：前記第３レンズ群内に含まれる前記接合レンズの像側から、前記接合レンズの像側に配されるレンズの物体側までの光軸上の空気間隔，
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第４レンズ群と像面との間に、紫外線遮断手段および赤外線遮断手段を有するローパスフィルターを配する構成が望ましい
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明に係る可変焦点距離レンズ系は、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群とを備え、第４レンズ群が固定されて配置され、第３レンズ群の物体側に絞りを有する構成である。
【００２１】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、最も可変焦点距離レンズ系の焦点距離の短くなる広角端状態から最も焦点距離の長くなる望遠端状態に向かってレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群と第３レンズ群が光軸上を移動することにより倍率を変え、少なくとも第１レンズ群が物体側へ移動する。
【００２２】
従来の第１レンズ群が固定の場合、第２レンズ群と第３レンズ群の移動量確保のため、ズーム比が増大するにつれて全長も増大するが、本発明の可変焦点距離レンズ系では第１レンズ群を可動とすることにより、可変焦点距離レンズ系の全長と前玉径を大幅に縮小することができ、高い性能を保ったまま、鏡筒の小型化と高変倍比化とを同時に達成することができる。
【００２３】
上記の条件式（１）は、正屈折力の第１レンズ群の焦点距離と広角端状態の焦点距離との比を規定するものである。条件式（１）の上限値を超えると第１レンズ群の正の屈折力が強くなるため、第１群での収差補正の負荷が増加するとともに、広角端状態での画角を確保するために前玉径が増大し、全系の短縮が困難になる。逆に下限値を超えると、広角端状態での画角を確保しながら第１レンズ群の径を小型にするのに有利であるが、高変倍比化を達成できない。
【００２４】
また、条件式（２）は、可変焦点距離レンズ系の広角端状態から望遠端状態への変倍時、光軸上を物体側へ移動する第１レンズ群の移動量を規定するものである。
【００２５】
条件式（２）の下限値に満たない場合、第１レンズ群の移動量が大きくなる。ズーム速度の向上などの制御や可変焦点距離レンズ系の構造上の問題から、第１レンズ群の移動量は小さい方が好ましい。一方、上限値を超えた場合、高変倍比化が望めない。また、第１レンズ群および第２レンズ群の焦点距離を短くする必要があるため、軸外収差などの補正が困難となる。
【００２６】
レンズ系の小型化と良好な収差補正を両立させるために、本発明の可変焦点距離レンズ系は、条件式（３）乃至条件式（９）を満足することが望ましい。
【００２７】
条件式（３）は、第２レンズ群の焦点距離を規定する条件である。ズーム比が増大するにつれて可変焦点距離レンズ系の全長も増大する。本発明の可変焦点距離レンズ系では、第１レンズ群の可動により広角端状態での全長の縮小を図っている。第２レンズ群の焦点距離を、条件式（３）の範囲に保つことで、広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との群間隔が短縮され、第２レンズ群のレンズ径に比例して増大する第１レンズ群のレンズ径をも縮小することができる。その結果、可変焦点距離レンズ系の有効径の小型化が達成できる。
【００２８】
条件式（４）は、広角端状態での第２レンズ群の結像倍率に関する条件である。条件式（４）の値が大きくなるということは、第２レンズ群の結像倍率が小さくなるということである。第２レンズ群の結像倍率を小さくすると、第１レンズ群での軸外光線の高さが光軸に近づき、前玉径を小さくできるという大きな利点がある。そのため広角端状態での結像倍率は小さくしておきたいが、条件式（４）の上限値を超えるほど結像倍率を小さくしてしまうと、各レンズ群の移動量が増え、望遠端状態での全長が長くなってしまう。そこで発散効果としての負の屈折力を最低限維持するために条件式（４）の下限値を確保し、上限値を超えないような値を保つことが重要である。
【００２９】
条件式（５）は、第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力に関する条件である。本発明の可変焦点距離レンズ系の場合、第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力を強めることが小型化への第１条件となるが、強めすぎると性能自体に破綻をきたしてしまう。条件式（５）の下限値を下回ると高い性能を保つことは難しい。また鏡筒を小型に維持するためには、少なくとも条件式（５）の上限値以内に抑える必要がある。
【００３０】
条件式（６）は、第３レンズ群の光軸上の総厚に関する条件である。条件式（６）の下限値を下回ると、第３レンズ群の各レンズの負荷が大きくなり、製造上の公差が厳しくなるので好ましくない。逆に上限値を上回ると、第２レンズ群と第３レンズ群が干渉するため、高いズーム比を得ることができなくなる。
【００３１】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、小型化と高性能化とをさらに効率的に図るために、非球面レンズを採用することが望ましい。非球面の効果をより発揮させるためには、第３レンズ群の最も物体側のレンズが非球面であることが望ましい。第３レンズ群の最も物体側のレンズは、唯一負の屈折力を持った第２レンズ群によって、十分に拡散された光線を受け取るレンズである。このレンズの片面、あるいは両面を非球面とすることは、軸上および軸外の収差を一挙に補正でき、非球面の効果を有効に活用できる。
【００３２】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、射出瞳位置を結像面から遠ざけるために、第３レンズ群には凸レンズと凹レンズの２つのレンズブロック構成を有することが望ましい。特に、第３レンズ群は第２レンズ群により発散された光束を収斂させるための強い屈折力を持つので、負の球面収差が発生しやすく、これを良好に補正するために、少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズで構成することが望ましい。
【００３３】
条件式（７）、（８）は、第２レンズ群に含まれる接合レンズの正レンズに関する条件であり、条件式（７）の下限値に満たないと、ペッツバール和の補正が困難になる。また、条件式（８）の下限値に満たないと、ペッツバール和の補正が困難になる。
【００３４】
条件式（９）は、第３レンズ群内に含まれるレンズの構成に関する条件である。第３レンズ群に含まれる凹レンズの像側に接合させることなく凸レンズを配した場合、凹レンズの像側から凸レンズの物体側までの光軸上の空気間隔は、条件（９）を満足することが好ましい。
【００３５】
条件式（９）の上限値を上回ると、第３レンズ群の総厚が増大し、実使用状態および収納時の小型化が図れないため好ましくない。また、条件式（９）の下限値を下回るとレンズ同士が干渉するため、可変焦点距離レンズ系の構成が成り立たない。
【００３６】
また、可変焦点距離レンズ系の第４レンズ群の像面側に、可視域外の光線を遮断するローパスフィルター性能を有するコーティング加工された光学部材やフィルターを配置する構成が望ましい。ＣＣＤなどの固体撮像素子は、人間の眼では見えない赤外線領域や紫外線領域にまで、ある程度の感度を有していることが知られており、こうした赤外線領域や紫外線領域の有害な光線を遮断することは、画像に現れる色の滲みを抑えるために有効である。
【００３７】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、第１レンズ群または第２レンズ群または第４レンズ群の移動によってフォーカスが可能である。また第１レンズ群から第４レンズ群まで全てのレンズを移動させる全体繰り出しでもよい。また像面によるフォーカスでも構わない。レンズの鏡筒の構成上は、第４レンズ群の移動によるフォーカスが有利である。
【００３８】
（実施例）
以下、本発明に係る可変焦点距離レンズ系の各実施例を説明する。
【００３９】
図１は、本発明の第１実施例乃至第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の屈折力配分を示している。
【００４０】
本発明に係る可変焦点距離レンズ系は、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成され、広角端状態Ｗより望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は増大するように移動する。第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、この時、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は像側へ移動するか、一旦像側へ移動した後、物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４は光軸上に固定されている。
【００４１】
（第１実施例）
図２は本発明の第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図２（ａ）は広角端状態Ｗ、図２（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図２（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図２（ｄ）は望遠端状態Ｔをそれぞれ示している。なお、以下の説明に使用するレンズを示す符号は（ａ）の広角端状態Ｗにのみ記載し、他の状態については記載を省略する。他の実施例についても同様とする。
【００４２】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００４３】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【００４４】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の３枚から成る。
【００４５】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４の４枚から成る。
【００４６】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸レンズＬ４２との接合レンズから成る。
【００４７】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００４８】
また、本実施例及び以下に示す全実施例では、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターＰ１と、固体撮像素子を保護するカバー硝子Ｐ２とを有する。
【００４９】
以下の表１に本第１実施例の諸元値を掲げる。（全体諸元）中のｆは焦点距離、Ｂｆはバックフォーカス、Ｆ ＮＯはＦナンバー、２ωは画角をそれぞれ表す。（レンズ諸元）の、第１カラムは物体側からのレンズ面番号、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径、第３カラムｄはレンズ面間隔、第４カラムνは媒質のアッベ数、第５カラムｎは媒質のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を表す。また、ｒ＝０は平面を、ｒ＝∞は開口を表す。
【００５０】
また、（非球面データー）には、以下の式で非球面を表現した場合の非球面係数を示す。
【００５１】
【数１】
但し、Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）、Ｋは円錐定数、Ｃｉは第ｉ次の非球面係数である。また、「Ｅ−ｎ」（ｎ：整数）は、「１０−ｎ」を示す。
【００５２】
また、（ズーミングデーター）には、広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態での焦点距離、可変間隔の値を示す。
【００５３】
また、（条件式対応値）には、それぞれの条件式に対応する値を示す。
【００５４】
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。なお、以下の全実施例において、本実施例と同様の符号を用い説明を省略する。
【００５５】
【表１】
図３及び図４はそれぞれ、第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系の諸収差図をそれぞれ示している。図３（ａ）は広角端状態、図３（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図４（ａ）は第２中間焦点距離状態、及び図４（ｂ）は望遠端状態における諸収差図をそれぞれ示している。
【００５６】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示している。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーを示し、非点収差図、歪曲収差図では像高Ｙの最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示している。なお。以下の全実施例の収差図において、本実施例と同様の符号を用い説明を省略する。
【００５７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００５８】
（第２実施例）
図５は本発明の第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図５（ａ）は広角端状態、図５（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図５（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図５（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００５９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００６０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【００６１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２の３枚から成る。
【００６２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズと、両凸レンズＬ３４の４枚から成る。
【００６３】
第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズＬ４１から成る。
【００６４】
開口絞りＳは第３レンズ群の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００６５】
以下の表２に本第２実施例の諸元値を掲げる。
【００６６】
【表２】
図６及び図７はそれぞれ、第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系の諸収差図をそれぞれ示している。図６（ａ）は広角端状態、図６（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図７（ａ）は第２中間焦点距離状態、及び図７（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【００６７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００６８】
（第３実施形態）
図８は本発明の第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図８（ａ）は広角端状態、図８（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図８（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図８（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００６９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００７０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、両凸レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２との２枚から成る。
【００７１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との３枚から成る。
【００７２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズの３枚から成る。
【００７３】
第４レンズ群は両凸レンズＬ４１から成る。
【００７４】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００７５】
以下の表３に本第３実施例の諸元値を掲げる。
【００７６】
【表３】
図９及び図１０はそれぞれ、第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系の諸収差図をそれぞれ示している。図９（ａ）は広角端状態、図９（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１０（ａ）は第２中間焦点距離状態、及び図１０（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【００７７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００７８】
（第４実施例）
図１１は本発明の第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図１１（ａ）は広角端状態、図１１（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１１（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図１１（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００７９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００８０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との３枚から成る。
【００８１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、両凹レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２の２枚とから成る。
【００８２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから成る。
【００８３】
第４レンズ群Ｇ４は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から成る。
【００８４】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００８５】
以下の表４に本第４実施例の諸元値を掲げる。
【００８６】
【表４】
図１２及び図１３はそれぞれ、第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系の諸収差図をそれぞれ示している。図１２（ａ）は広角端状態、図１２（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１３（ａ）は第２中間焦点距離状態、及び図１３（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【００８７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００８８】
（第５実施例）
図１４は本発明の第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図１４（ａ）は広角端状態、図１４（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１４（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図１４（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００８９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００９０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【００９１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズｌ２３の３枚から成る。
【００９２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３の３枚から成る。
【００９３】
第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズＬ４１から成る。
【００９４】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００９５】
以下の表５に本第５実施例の諸元値を掲げる。
【００９６】
【表５】
図１５及び図１６はそれぞれ、第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系の諸収差図をそれぞれ示している。図１５（ａ）は広角端状態、図１５（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１６（ａ）は第２中間焦点距離状態、及び図１６（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【００９７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
（第６実施例）
図１７は本発明の第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図１７（ａ）は広角端状態、図１７（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１７（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図１７（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００９８】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００９９】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３の３枚から成る。
【０１００】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３の３枚から成る。
【０１０１】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４の４枚から成る。
【０１０２】
第４レンズ群Ｇ４は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から成る。
【０１０３】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【０１０４】
以下の表６に本第６実施例の諸元値を掲げる。
【０１０５】
【表６】
図１８及び図１９はそれぞれ、第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系の諸収差図をそれぞれ示している。図１８（ａ）は広角端状態、図１８（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１９（ａ）は第２中間焦点距離状態、及び図１９（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【０１０６】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
（第７実施例）
図２０は本発明の第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図２０（ａ）は広角端状態、図２０（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図２０（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図２０（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【０１０７】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【０１０８】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【０１０９】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の３枚から成る。
【０１１０】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３の接合レンズと、両凸レンズＬ３４の４枚から成る。
【０１１１】
第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズＬ４１から成る。
【０１１２】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【０１１３】
以下の表７に本第７実施例の諸元値を掲げる。
【０１１４】
【表７】
図２１及び図２２はそれぞれ、第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の諸収差図をそれぞれ示している。図２１（ａ）は広角端状態、図２１（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図２２（ａ）は第２中間焦点距離状態、及び図２２（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【０１１５】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に適し、小型で、ズーム比が６〜１０倍程度で、広角端状態で６０°の画角、優れた結像性能を有し、諸収差を良好に補正しつつ、高い変倍比を実現した、可変焦点距離レンズ系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例乃至第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の屈折力配分を示している。
【図２】本発明の第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図３】第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図をそれぞれ示している。
【図４】第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図５】本発明の第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図６】第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態の諸収差図をそれぞれ示している。
【図７】第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図８】本発明の第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図９】第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態の諸収差図をそれぞれ示している。
【図１０】第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図１１】本発明の第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図１２】第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示している。
【図１３】第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図１４】本発明の第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図１５】第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、図１５（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示す。
【図１６】第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図１７】本発明の第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図１８】第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示している。
【図１９】第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図２０】本発明の第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図２１】第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示している。
【図２２】第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【符号の説明】
Ｇ１：第１レンズ群
Ｇ２：第２レンズ群
Ｇ３：第３レンズ群
Ｇ４：第４レンズ群
Ｓ ：開口絞り
Ｐ１：ローパスフィルター
Ｐ２：カバー硝子
Ｉ ：像面
Ｗ ：広角端状態
Ｔ ：望遠端状態
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた小型カメラなどに適した可変焦点距離レンズ系に関し、特に正負正正の４群からなる可変焦点距離レンズ系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子に適した高変倍比の可変焦点距離レンズ系として、第１レンズ群が固定のものが開示されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１９４５７２号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
固体撮像素子の高集積化に伴い、より高い空間周波数に対しても高いコントラストが得られる可変焦点距離レンズ系が求められている。画質向上のために、レンズ構成枚数がより多くなり、可変焦点距離レンズ系が大型化する等の問題が生じている。
【０００５】
また、固体撮像素子を用いたカメラ、いわゆるデジタルカメラが一般的になるに従って、可変焦点距離レンズ系が使われる場面も広がり、携帯性（具体的には小型、軽量）の向上というユーザーニーズが高まると同時に、より高いズーム比が求められている。
【０００６】
ズーム比が大きくなると特許文献１に開示されているような第１レンズ群固定の可変焦点距離レンズ系では収差補正が難しく、結果、全長や前玉径など、全系の増大を招き、小型化に不利であった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、諸収差を良好に補正しつつ、高変倍比を実現した、小型の可変焦点距離レンズ系を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群とを備え、広角端状態から望遠端状態への変倍時、前記第１レンズ群は光軸上を物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の群間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の群間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の群間隔が広がるように移動し、前記第４レンズ群が固定されて配置され、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系を提供する。
【０００９】
（１） ０．０５＜ｆＷ ／ｆ１＜０．２
（２） −１．２＜Δ１ ／ｆＴ＜−０．１
但し、
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離，
Δ１：広角端状態から望遠端状態へ変倍する際の前記第１レンズ群の移動量で、移動量の符号は、前記第１レンズ群が像側に移動する方向を正とする．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（３）を満足することが望ましい。
【００１０】
（３） ０．３＜｜ｆ２｜／（ｆＷ ・ｆＴ ）１／２ ＜０．９
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離，
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（４）を満足することが望ましい。
【００１１】
（４） −０．５＜ｆ２Ｗβ＜−０．１
但し、
ｆ２Ｗβ：広角端状態における前記第２レンズ群の結像倍率．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（５）を満足することが望ましい。
【００１２】
（５） １．３＜（｜φ２｜＋φ３）／φＷ ＜２．５
但し、
φ２：前記第２レンズ群の屈折力（φ２＝１／ｆ２）、
φ３：前記第３レンズ群の屈折力（φ３＝１／ｆ３、ｆ３は前記第３レンズ群の焦点距離）、
φＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の屈折力（φＷ＝１／ｆＷ）．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、以下の条件（６）を満足することが望ましい。
【００１３】
（６） ０．０５＜Ｓ３／ＴＬＴ＜０．２
但し、
Ｓ３ ：前記第３レンズ群のレンズ総厚，
ＴＬＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の全長
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの少なくとも一方の面が非球面であることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群は物体側より順に、第１の凸レンズと、第２の凸レンズと、凹レンズの少なくとも３枚のレンズを含むことが望ましい。
【００１５】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群は、凸レンズと凹レンズとの接合凹レンズを含み、前記接合凹レンズを構成する前記凹レンズは、以下の条件（７）、（８）を満足することが望ましい。
【００１６】
（７） １．８＜ｎｄ
（８） ２３＜Ｖｄ
但し、
ｎｄ：前記第３レンズ群に含まれる前記接合凹レンズ中の前記凹レンズのｄ線に対する屈折率，
Ｖｄ：前記第３レンズ群に含まれる前記接合凹レンズ中の前記凹レンズの分散を示し、Ｖｄ＝１０００／アッベ数である。
【００１７】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第３レンズ群内に接合レンズと、前記接合レンズの像側に少なくとも１枚のレンズを配し、前記接合レンズの像側から前記レンズの物体側までの光軸上の空気間隔が、以下の条件（９）を満足することが望ましい。
【００１８】
（９） ０．０１＜Ｄ３／ｆＷ ＜０．２５
但し、
Ｄ３：前記第３レンズ群内に含まれる前記接合レンズの像側から、前記接合レンズの像側に配されるレンズの物体側までの光軸上の空気間隔，
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離．
また、本発明の可変焦点距離レンズ系は、前記第４レンズ群と像面との間に、紫外線遮断手段および赤外線遮断手段を有するローパスフィルターを配する構成が望ましい
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明に係る可変焦点距離レンズ系は、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群とを備え、第４レンズ群が固定されて配置され、第３レンズ群の物体側に絞りを有する構成である。
【００２１】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、最も可変焦点距離レンズ系の焦点距離の短くなる広角端状態から最も焦点距離の長くなる望遠端状態に向かってレンズ位置状態が変化する際に、第２レンズ群と第３レンズ群が光軸上を移動することにより倍率を変え、少なくとも第１レンズ群が物体側へ移動する。
【００２２】
従来の第１レンズ群が固定の場合、第２レンズ群と第３レンズ群の移動量確保のため、ズーム比が増大するにつれて全長も増大するが、本発明の可変焦点距離レンズ系では第１レンズ群を可動とすることにより、可変焦点距離レンズ系の全長と前玉径を大幅に縮小することができ、高い性能を保ったまま、鏡筒の小型化と高変倍比化とを同時に達成することができる。
【００２３】
上記の条件式（１）は、正屈折力の第１レンズ群の焦点距離と広角端状態の焦点距離との比を規定するものである。条件式（１）の上限値を超えると第１レンズ群の正の屈折力が強くなるため、第１群での収差補正の負荷が増加するとともに、広角端状態での画角を確保するために前玉径が増大し、全系の短縮が困難になる。逆に下限値を超えると、広角端状態での画角を確保しながら第１レンズ群の径を小型にするのに有利であるが、高変倍比化を達成できない。
【００２４】
また、条件式（２）は、可変焦点距離レンズ系の広角端状態から望遠端状態への変倍時、光軸上を物体側へ移動する第１レンズ群の移動量を規定するものである。
【００２５】
条件式（２）の下限値に満たない場合、第１レンズ群の移動量が大きくなる。ズーム速度の向上などの制御や可変焦点距離レンズ系の構造上の問題から、第１レンズ群の移動量は小さい方が好ましい。一方、上限値を超えた場合、高変倍比化が望めない。また、第１レンズ群および第２レンズ群の焦点距離を短くする必要があるため、軸外収差などの補正が困難となる。
【００２６】
レンズ系の小型化と良好な収差補正を両立させるために、本発明の可変焦点距離レンズ系は、条件式（３）乃至条件式（９）を満足することが望ましい。
【００２７】
条件式（３）は、第２レンズ群の焦点距離を規定する条件である。ズーム比が増大するにつれて可変焦点距離レンズ系の全長も増大する。本発明の可変焦点距離レンズ系では、第１レンズ群の可動により広角端状態での全長の縮小を図っている。第２レンズ群の焦点距離を、条件式（３）の範囲に保つことで、広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との群間隔が短縮され、第２レンズ群のレンズ径に比例して増大する第１レンズ群のレンズ径をも縮小することができる。その結果、可変焦点距離レンズ系の有効径の小型化が達成できる。
【００２８】
条件式（４）は、広角端状態での第２レンズ群の結像倍率に関する条件である。条件式（４）の値が大きくなるということは、第２レンズ群の結像倍率が小さくなるということである。第２レンズ群の結像倍率を小さくすると、第１レンズ群での軸外光線の高さが光軸に近づき、前玉径を小さくできるという大きな利点がある。そのため広角端状態での結像倍率は小さくしておきたいが、条件式（４）の上限値を超えるほど結像倍率を小さくしてしまうと、各レンズ群の移動量が増え、望遠端状態での全長が長くなってしまう。そこで発散効果としての負の屈折力を最低限維持するために条件式（４）の下限値を確保し、上限値を超えないような値を保つことが重要である。
【００２９】
条件式（５）は、第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力に関する条件である。本発明の可変焦点距離レンズ系の場合、第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力を強めることが小型化への第１条件となるが、強めすぎると性能自体に破綻をきたしてしまう。条件式（５）の下限値を下回ると高い性能を保つことは難しい。また鏡筒を小型に維持するためには、少なくとも条件式（５）の上限値以内に抑える必要がある。
【００３０】
条件式（６）は、第３レンズ群の光軸上の総厚に関する条件である。条件式（６）の下限値を下回ると、第３レンズ群の各レンズの負荷が大きくなり、製造上の公差が厳しくなるので好ましくない。逆に上限値を上回ると、第２レンズ群と第３レンズ群が干渉するため、高いズーム比を得ることができなくなる。
【００３１】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、小型化と高性能化とをさらに効率的に図るために、非球面レンズを採用することが望ましい。非球面の効果をより発揮させるためには、第３レンズ群の最も物体側のレンズが非球面であることが望ましい。第３レンズ群の最も物体側のレンズは、唯一負の屈折力を持った第２レンズ群によって、十分に拡散された光線を受け取るレンズである。このレンズの片面、あるいは両面を非球面とすることは、軸上および軸外の収差を一挙に補正でき、非球面の効果を有効に活用できる。
【００３２】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、射出瞳位置を結像面から遠ざけるために、第３レンズ群には凸レンズと凹レンズの２つのレンズブロック構成を有することが望ましい。特に、第３レンズ群は第２レンズ群により発散された光束を収斂させるための強い屈折力を持つので、負の球面収差が発生しやすく、これを良好に補正するために、少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズで構成することが望ましい。
【００３３】
条件式（７）、（８）は、第２レンズ群に含まれる接合レンズの正レンズに関する条件であり、条件式（７）の下限値に満たないと、ペッツバール和の補正が困難になる。また、条件式（８）の下限値に満たないと、ペッツバール和の補正が困難になる。
【００３４】
条件式（９）は、第３レンズ群内に含まれるレンズの構成に関する条件である。第３レンズ群に含まれる凹レンズの像側に接合させることなく凸レンズを配した場合、凹レンズの像側から凸レンズの物体側までの光軸上の空気間隔は、条件（９）を満足することが好ましい。
【００３５】
条件式（９）の上限値を上回ると、第３レンズ群の総厚が増大し、実使用状態および収納時の小型化が図れないため好ましくない。また、条件式（９）の下限値を下回るとレンズ同士が干渉するため、可変焦点距離レンズ系の構成が成り立たない。
【００３６】
また、可変焦点距離レンズ系の第４レンズ群の像面側に、可視域外の光線を遮断するローパスフィルター性能を有するコーティング加工された光学部材やフィルターを配置する構成が望ましい。ＣＣＤなどの固体撮像素子は、人間の眼では見えない赤外線領域や紫外線領域にまで、ある程度の感度を有していることが知られており、こうした赤外線領域や紫外線領域の有害な光線を遮断することは、画像に現れる色の滲みを抑えるために有効である。
【００３７】
また、本発明の可変焦点距離レンズ系では、第１レンズ群または第２レンズ群または第４レンズ群の移動によってフォーカスが可能である。また第１レンズ群から第４レンズ群まで全てのレンズを移動させる全体繰り出しでもよい。また像面によるフォーカスでも構わない。レンズの鏡筒の構成上は、第４レンズ群の移動によるフォーカスが有利である。
【００３８】
（実施例）
以下、本発明に係る可変焦点距離レンズ系の各実施例を説明する。
【００３９】
図１は、本発明の第１実施例乃至第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の屈折力配分を示している。
【００４０】
本発明に係る可変焦点距離レンズ系は、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成され、広角端状態Ｗより望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は増大するように移動する。第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、この時、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は像側へ移動するか、一旦像側へ移動した後、物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４は光軸上に固定されている。
【００４１】
（第１実施例）
図２は本発明の第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図２（ａ）は広角端状態Ｗ、図２（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図２（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図２（ｄ）は望遠端状態Ｔをそれぞれ示している。なお、以下の説明に使用するレンズを示す符号は（ａ）の広角端状態Ｗにのみ記載し、他の状態については記載を省略する。他の実施例についても同様とする。
【００４２】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００４３】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【００４４】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の３枚から成る。
【００４５】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４の４枚から成る。
【００４６】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸レンズＬ４２との接合レンズから成る。
【００４７】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００４８】
また、本実施例及び以下に示す全実施例では、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターＰ１と、固体撮像素子を保護するカバー硝子Ｐ２とを有する。
【００４９】
以下の表１に本第１実施例の諸元値を掲げる。（全体諸元）中のｆは焦点距離、Ｂｆはバックフォーカス、Ｆ ＮＯはＦナンバー、２ωは画角をそれぞれ表す。（レンズ諸元）の、第１カラムは物体側からのレンズ面番号、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径、第３カラムｄはレンズ面間隔、第４カラムνは媒質のアッベ数、第５カラムｎは媒質のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を表す。また、ｒ＝０は平面を、ｒ＝∞は開口を表す。
【００５０】
また、（非球面データー）には、以下の式で非球面を表現した場合の非球面係数を示す。
【００５１】
【数１】
【００５２】
また、（ズーミングデーター）には、広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態での焦点距離、可変間隔の値を示す。
【００５３】
また、（条件式対応値）には、それぞれの条件式に対応する値を示す。
【００５４】
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。なお、以下の全実施例において、本実施例と同様の符号を用い説明を省略する。
【００５５】
【表１】
【００５６】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示している。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーを示し、非点収差図、歪曲収差図では像高Ｙの最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示している。なお。以下の全実施例の収差図において、本実施例と同様の符号を用い説明を省略する。
【００５７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００５８】
（第２実施例）
図５は本発明の第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図５（ａ）は広角端状態、図５（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図５（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図５（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００５９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００６０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【００６１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２の３枚から成る。
【００６２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズと、両凸レンズＬ３４の４枚から成る。
【００６３】
第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズＬ４１から成る。
【００６４】
開口絞りＳは第３レンズ群の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００６５】
以下の表２に本第２実施例の諸元値を掲げる。
【００６６】
【表２】
【００６７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００６８】
（第３実施形態）
図８は本発明の第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図８（ａ）は広角端状態、図８（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図８（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図８（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００６９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００７０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、両凸レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２との２枚から成る。
【００７１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との３枚から成る。
【００７２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズの３枚から成る。
【００７３】
第４レンズ群は両凸レンズＬ４１から成る。
【００７４】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００７５】
以下の表３に本第３実施例の諸元値を掲げる。
【００７６】
【表３】
【００７７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００７８】
（第４実施例）
図１１は本発明の第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図１１（ａ）は広角端状態、図１１（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１１（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図１１（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００７９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００８０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との３枚から成る。
【００８１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、両凹レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２の２枚とから成る。
【００８２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから成る。
【００８３】
第４レンズ群Ｇ４は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から成る。
【００８４】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００８５】
以下の表４に本第４実施例の諸元値を掲げる。
【００８６】
【表４】
【００８７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【００８８】
（第５実施例）
図１４は本発明の第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図１４（ａ）は広角端状態、図１４（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１４（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図１４（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００８９】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００９０】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【００９１】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズｌ２３の３枚から成る。
【００９２】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３の３枚から成る。
【００９３】
第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズＬ４１から成る。
【００９４】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【００９５】
以下の表５に本第５実施例の諸元値を掲げる。
【００９６】
【表５】
【００９７】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
（第６実施例）
図１７は本発明の第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図１７（ａ）は広角端状態、図１７（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図１７（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図１７（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【００９８】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００９９】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３の３枚から成る。
【０１００】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３の３枚から成る。
【０１０１】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４の４枚から成る。
【０１０２】
第４レンズ群Ｇ４は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から成る。
【０１０３】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【０１０４】
以下の表６に本第６実施例の諸元値を掲げる。
【０１０５】
【表６】
【０１０６】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
（第７実施例）
図２０は本発明の第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、図２０（ａ）は広角端状態、図２０（ｂ）は第１中間焦点距離状態、図２０（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び図２０（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【０１０７】
本実施例の可変焦点距離レンズ系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と，負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と，正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と，正屈折力の第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
【０１０８】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の３枚から成る。
【０１０９】
第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の３枚から成る。
【０１１０】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３の接合レンズと、両凸レンズＬ３４の４枚から成る。
【０１１１】
第４レンズ群Ｇ４は両凸レンズＬ４１から成る。
【０１１２】
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に動くように構成されている。
【０１１３】
以下の表７に本第７実施例の諸元値を掲げる。
【０１１４】
【表７】
【０１１５】
各収差図から、本実施例において広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に適し、小型で、ズーム比が６〜１０倍程度で、広角端状態で６０°の画角、優れた結像性能を有し、諸収差を良好に補正しつつ、高い変倍比を実現した、可変焦点距離レンズ系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例乃至第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の屈折力配分を示している。
【図２】本発明の第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図３】第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図をそれぞれ示している。
【図４】第１実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図５】本発明の第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図６】第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態の諸収差図をそれぞれ示している。
【図７】第２実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図８】本発明の第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図９】第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態の諸収差図をそれぞれ示している。
【図１０】第３実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図１１】本発明の第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、及び（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図１２】第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示している。
【図１３】第４実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図１４】本発明の第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図１５】第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、図１５（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示す。
【図１６】第５実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図１７】本発明の第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図１８】第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示している。
【図１９】第６実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【図２０】本発明の第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系のレンズ構成を示す図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態、（ｃ）は第２中間焦点距離状態、（ｄ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
【図２１】第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は第１中間焦点距離状態における諸収差図を示している。
【図２２】第７実施例に係る可変焦点距離レンズ系の、（ａ）は第２中間焦点距離状態、（ｂ）は望遠端状態における諸収差図を示している。
【符号の説明】
Ｇ１：第１レンズ群
Ｇ２：第２レンズ群
Ｇ３：第３レンズ群
Ｇ４：第４レンズ群
Ｓ ：開口絞り
Ｐ１：ローパスフィルター
Ｐ２：カバー硝子
Ｉ ：像面
Ｗ ：広角端状態
Ｔ ：望遠端状態
Claims (10)
- 物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群とを備え、
広角端状態から望遠端状態への変倍時、前記第１レンズ群は光軸上を物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との群間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との群間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との群間隔が広がるように移動し、
前記第４レンズ群が前記変倍時に固定されて配置され、
以下の条件式を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
０．０５＜ｆＷ ／ｆ１＜０．２
−１．２＜Δ１ ／ｆＴ＜−０．１
但し、
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離，
Δ１：広角端状態から望遠端状態へ変倍する際の前記第１レンズ群の移動量で、移動量の符号は、前記第１レンズ群が像側に移動する方向を正とする． - 請求項１に記載の可変焦点距離レンズ系において、
以下の条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
０．３＜｜ｆ２｜／（ｆＷ ・ｆＴ ）１／２ ＜０．９
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離，
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離，
ｆＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離． - 請求項１または２に記載の可変焦点距離レンズ系において、
以下の条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
−０．５＜ｆ２Ｗβ＜−０．１
但し、
ｆ２Ｗβ：広角端状態における前記第２レンズ群の結像倍率． - 請求項１乃至３に記載の可変焦点距離レンズ系において、
以下の条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
１．３＜（｜φ２｜＋φ３）／φＷ ＜２．５
但し、
φ２：前記第２レンズ群の屈折力（φ２＝１／ｆ２）、
φ３：前記第３レンズ群の屈折力（φ３＝１／ｆ３、ｆ３は前記第３レンズ群の焦点距離）、
φＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の屈折力（φＷ＝１／ｆＷ）． - 請求項１乃至４に記載の可変焦点距離レンズ系において、
以下の条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
０．０５＜Ｓ３／ＴＬＴ＜０．２
但し、
Ｓ３ ：前記第３レンズ群のレンズ総厚，
ＴＬＴ：望遠端状態における前記可変焦点距離レンズ系の全長 - 請求項１乃至５に記載の可変焦点距離レンズ系において、
前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの少なくとも一方の面が非球面であることを特徴とする可変焦点距離レンズ系。 - 請求項６に記載の可変焦点距離レンズ系において、
前記第３レンズ群は物体側より順に、第１の凸レンズと、第２の凸レンズと、凹レンズの少なくとも３枚のレンズを含むことを特徴とする可変焦点距離レンズ系。 - 請求項１乃至７に記載の可変焦点距離レンズ系において、
前記第３レンズ群は、凸レンズと凹レンズとの接合凹レンズを含み、前記接合凹レンズを構成する前記凹レンズは、以下の条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
１．８＜ｎｄ
２３＜Ｖｄ
但し、
ｎｄ：前記第３レンズ群に含まれる前記接合凹レンズ中の前記凹レンズのｄ線に対する屈折率，
Ｖｄ：前記第３レンズ群に含まれる前記接合凹レンズ中の前記凹レンズを示し、Ｖｄ＝１０００／アッベ数である。 - 請求項１乃至８に記載の可変焦点距離レンズ系において、
前記第３レンズ群内に接合レンズと、前記接合レンズの像側に少なくとも１枚のレンズを配し、前記接合レンズの像側から前記レンズの物体側までの光軸上の空気間隔が、以下の条件を満足することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
０．０１＜Ｄ３／ｆＷ ＜０．２５
但し、
Ｄ３：前記第３レンズ群内に含まれる前記接合レンズの像側から、前記接合レンズの像側に配されるレンズの物体側までの光軸上の空気間隔，
ｆＷ：広角端状態における前記可変焦点距離レンズ系の焦点距離． - 請求項１乃至９に記載の可変焦点距離レンズ系において、
前記第４レンズ群と像面との間に、紫外線遮断手段および赤外線遮断手段を有するローパスフィルターを配することを特徴とする可変焦点距離レンズ系。
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