JP2011075646A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 倍率変換光学系挿入時も、軸上色収差の二次スペクトルを低減しつつ、温度変化に伴う焦点位置ズレを改善した、ズームレンズおよび撮影装置が得ること。
【解決手段】 物体側から順に、変倍中固定の正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍用の負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍に伴う像面の変動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、前記第４群中に挿脱可能な倍率変換光学系ＩＥを有するズームレンズにおいて、前記ＩＥの構成・各レンズの異常分散性・アッベ数・屈折率等を規定したこと。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テレビカメラ、ビデオカメラ等に好適なズームレンズに関し、特に焦点距離を望遠側へ変換する挿脱可能な倍率変換光学系を内蔵したズームレンズおよび撮影装置に関する。

特許文献１は、物体側より順に、変倍の際に固定の第１群、広角端から望遠端への変倍に際して像面側ヘ単調に移動する第２群、広角端から望遠端への変倍に伴う像面変動を補正するために移動する第３群、変倍の際固定の第４群よりなるズームレンズにおいて、前記第４群中に挿脱させて全系の焦点距離範囲を変位させるエクステンダーユニットに少なくとも１つの正レンズＬＰと少なくとも１つの負レンズＬＮを設け、該正レンズの材質・アッベ数・屈折率・部分分散比を規定し、該負レンズの材質・アッベ数・屈折率を規定することにより、温度変化による焦点ズレを低減している。また、エクステンダーユニットを構成するレンズ間を保持する鏡筒部材の線膨張係数を規定して、更に温度変化による焦点ズレを低減している。

特許文献２は、合焦部と変倍部を含むレンズ群と、該レンズ群の像面側に互いに所定の空気間隔を隔てて配された、リレー前群とリレー後群よりなる、結像機能を有するリレーレンズ群と、該リレーレンズ前群と該リレーレンズ後群の間に挿入自在とされた焦点距離を望遠側へシフトさせる焦点距離変換レンズ群により構成されるズームレンズにおいて、前記焦点距離変換レンズ群を正の屈折力の変換レンズ前群と負の屈折力の変換レンズ後群から構成し、該変換レンズ前群中における負レンズおよび該変換レンズ後群中における正レンズの屈折率の温度係数を規定することにより温度変化による焦点ズレを低減している。

特許第３５１３２６４号明細書 特許第３８６２１１７号明細書

テレビカメラ用のズームレンズにおいて、倍率変換光学系を前記ズームレンズ内の所定の間隔に挿脱可能とした構成とすることで、変倍範囲を容易に変化させ得る技術が知られている。

特にテレビカメラ用のズームレンズにおいては、色収差の変動が大きくなるとカラー画像としての画質が極端に低下してくる。そのため、前記ズームレンズにおいて倍率変換光学系挿入時も軸上色収差を良好に補正するには、前記倍率変換光学系内での軸上色収差の発生を少なくすることが必要である。軸上色収差のうち特に２次スペクトルを少なくすることが重要である。

また、前記ズームレンズは通常、
１．前記倍率変換光学系が挿入されない状態の結像位置
２．前記倍率変換光学系が挿入された状態の結像位置
の１と２が合致するように調節される。したがって、環境温度が変化しても、前記１と２の差が極力変化しないように設計することが必要となる。特にＨＤＴＶ等、撮像手段の高精細化に伴って、許容される焦点位置ズレ量も小さくなってきている。

特許文献１は、倍率変換光学系前群の正レンズとして異常分散ガラスの使用を前提とし、負レンズの成分、アッベ数や屈折率を規定する開示があるだけである。また、後群正レンズには屈折率の温度係数が比較的大きい１２．４×１０^−６℃^−１の材料を使用している。

特許文献２は、倍率変換光学系前群の負レンズの温度係数と後群の正レンズの温度係数を規定している。数値実施例１〜３では前群正レンズとして異常分散ガラスを使用した例が開示されている。数値実施例４として、異常分散ガラスを使用せず軸上色収差の２次スペクトルが補正不足の例を開示している。また、いずれの数値実施例も前群負レンズまたは後群正レンズに屈折率の温度係数が比較的大きい１１．４〜１３．６×１０^−６℃^−１の材料を使用している。

そこで、本発明の例示的な目的は、倍率変換光学系挿入時も、軸上色収差の二次スペクトルを低減しつつ、温度変化に伴う焦点位置ズレを改善した、ズームレンズおよび撮影装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のズームレンズおよび撮影装置は、
１）物体側から順に、変倍中固定の正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍用の負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍に伴う像面の変動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、前記第４群は物体側から順に正の屈折力の第４群前群と正の屈折力の第４群後群で構成され、前記第４群前群と前記第４群後群の間に挿脱可能な倍率変換光学系ＩＥを有するズームレンズにおいて、前記ＩＥは、物体側より順に最も広い間隔を隔てて正の前群ａと負の後群ｂで構成され、前記前群ａは少なくとも１枚の正レンズと正負構成の接合レンズで構成され、前記後群ｂは少なくとも正負または負正構成の接合レンズで構成され、前記第４群のエクステンダーを挿脱する間隔をＤとし、第４群前群の最終面における有効径をＥＡとし、前記前群ａの屈折力をφａとし、前記前群ａを構成する正レンズの屈折力の合計値をφａｐとし、前記前群ａを構成する負レンズの屈折力をφａｎとし、前記前群の正レンズの異常分散性Δθｇ，Ｆの最大値をΔθａｐとし、前記前群の負レンズの異常分散性Δθｇ，ＦをΔθａｎとし、前記前群の負レンズの物体側の曲率半径をｒ１ａｎ、像側の曲率半径をｒ２ａｎとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする。

１．０＜Ｄ／ＥＡ＜１．３ （１）
１．７＜φａｐ／φａ＜２．５ （２）
−０．９＞φａｎ／φａ＞−１．６ （３）
Δθａｐ＜５×１０^−３ （４）
Δθａｎ＜１２×１０^−３ （５）
−１＜（ｒ２ａｎ＋ｒ１ａｎ）／（ｒ２ａｎ−ｒ１ａｎ）＜１ （６）
但し、Δθｇ，Ｆ＝θｇ，Ｆ＋０．００１６２νｄ−０．６４
θｇ，Ｆ：各レンズの部分分散比
νｄ：各レンズのアッベ数
２）前記前群の全ての正レンズの空気中、ｅ線、における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ（℃^−１）の最小値を（ｄｎ／ｄＴ）ａｐ、前記前群の負レンズのｄｎ／ｄＴを（ｄｎ／ｄＴ）ａｎとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズとする。

（ｄｎ／ｄＴ）ａｐ＞−２×１０^−６ （７）
（ｄｎ／ｄＴ）ａｎ＜６×１０^−６ （８）
３）前記後群の正レンズの異常分散性Δθｇ，ＦをΔθｂｐとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズとする。

Δθｂｐ＞０．０３ （９）
但し、Δθｇ，Ｆ＝θｇ，Ｆ＋０．００１６２νｄ−０．６４
４）前記後群の正レンズの空気中、ｅ線における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ（℃^−１）を（ｄｎ／ｄＴ）ｂｐとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３記載のズームレンズとする。

（ｄｎ／ｄＴ）ｂｐ＜４×１０^−６ （１０）
５）前記後群ｂの屈折力をφｂとし、前記後群ｂを構成する正レンズの屈折力をφｂｐとし、前記後群ｂを構成する負レンズの屈折力をφｂｎとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４記載のズームレンズとする。

−０．２＞φｂｐ／φｂ＞−０．７ （１１）
１．２＜φｂｎ／φｂ＜１．７ （１２）
６）前記後群ｂを構成する正レンズの物体側の曲率半径をｒ１ｂｐ、像側の曲率半径をｒ２ｂｐとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５記載のズームレンズとする。

｜（ｒ２ｂｐ＋ｒ１ｂｐ）／（ｒ２ｂｐ−ｒ１ｂｐ）｜＞１．１ （１３）
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、倍率変換光学系挿入時も、軸上色収差の二次スペクトルを低減しつつ、温度変化に伴う焦点位置ズレを改善した、ズームレンズおよび撮影装置が得られる。

本発明の数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例５の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例１の広角端における収差図 本発明の数値実施例２の広角端における収差図 本発明の数値実施例３の広角端における収差図 本発明の数値実施例４の広角端における収差図 本発明の数値実施例５の広角端における収差図 本発明の数値実施例６（数値実施例１〜５において、倍率変換光学系ＩＥを挿入しない状態）の広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例において、倍率変換光学系ＩＥを挿入しない状態の絞り〜像面の概念図 本発明の実施例において、倍率変換光学系ＩＥを挿入した状態の絞り〜像面の概念図

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

本発明における各請求項について説明する。

請求項１は、前記倍率変換光学系ＩＥ挿入時の軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正し、かつ温度変化による焦点位置ズレを抑制するための条件を規定している。

条件式（１）は、前記ＩＥを挿脱する間隔を適切に設定している。図１２に前記ＩＥを挿入しない状態の概念図を、図１３に前記ＩＥを挿入した状態の概念図を示す。図１２において、ＳＰは絞り、ＦＲはリレー前群、ＢＲはリレー後群、Ｉ１は像面を示す。また、ＥＡは前記ＦＲの有効径、Ｄは前記ＦＲの最終面とＢＲの第１面の間隔、ｈ１は前記ＢＲにおける軸上マージナル光線入射高を示す。図１３において、ＳＰは絞り、ＦＲはリレー前群、ＢＲはリレー後群、Ｉ２は像面、αａ’は前記ＩＥの前群ａの軸上マージナル光線の出射換算傾角、ｈ２は前記ＢＲにおける軸上マージナル光線入射高を示す。なお換算傾角とは、像面における軸上マージナル光線の入射傾角を１としたときの相対値である。

（１）式の上限を越えると、図１２におけるＤが増大して第４群が長くなり、レンズ全体が大型化してしまう。

また、倍率変換光学系ＩＥによる変換倍率Ｍは、ｈ１，ｈ２を用いて、
Ｍ＝ｈ１／ｈ２ （１４）
で表される。条件式（１）の下限を越えると、変換倍率Ｍを維持しつつＤを短縮することとなり、図１３におけるαａ’が増大する。したがって前記ＩＥの前群ａの屈折力φａと後群ｂの屈折力φｂの絶対値がともに大きくなりすぎ、収差の抑制が困難となって光学性能が低下する。

条件式（２）は、前記倍率変換光学系内の正の前群ａ内の正レンズの屈折力比を規定している。

条件式（２）の上限を越えると前群ａの正レンズの各面の曲率が大きくなりすぎ、収差補正が困難となってくる。下限を越えると前群ａ内の色収差補正が不足となる。

条件式（３）は、前記倍率変換光学系内の正の前群ａ内の負レンズの屈折力比を規定している。条件式（３）の上限を越えると前群ａ内の色収差補正が不足となる。下限を越えると前群ａの負レンズの各面の曲率が大きくなりすぎ、収差補正が困難となってくる。

条件式（４）は前記前群ａ内の正レンズの異常分散性の上限値を規定している。

条件式（５）は前記前群ａ内の負レンズの異常分散性の上限値を規定している。

条件式（４）、（５）は、前記前群ａ内の正レンズとして異常分散性の材料を使用することなく、軸上色収差の二次スペクトルを良好に補正するための条件である。前記異常分散性の材料とは、蛍石やＳ−ＦＰＬ５１（（株）オハラ製）、Ｓ−ＦＰＬ５３（（株）オハラ製）等の材料である。表１に前記異常分散材料および、一般的なガラス材料（Ｓ−ＦＳＬ５（（株）オハラ製）、Ｓ−ＢＡＬ３５（（株）オハラ製））の部分分散比θｇ，Ｆおよび異常分散性Δθｇ，Ｆおよび空気中、ｅ線における屈折率の温度係数を表１に示す。

但し、ｇ線における屈折率をＮｇ、Ｆ線における屈折率をＮＦ、Ｃ線における屈折率をＮＣ、ｄ線におけるアッベ数をνｄとしたとき、
θｇ，Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ） （１５）
Δθｇ，Ｆ＝θｇ，Ｆ＋０．００１６２νｄ−０．６４ （１６）
である。

条件式（４）の条件を満足することにより、前記異常分散性材料を使用しないことを規定している。また、条件式（５）を満足することにより軸上色収差の二次スペクトルを低減している。条件式（５）の上限を越えると、軸上色収差の二次スペクトルの補正が不足となる。

条件式（６）は前記前群ａの負レンズの形状に関する条件である。前記負レンズは物体側の面ｒ１ａｎが接合で構成される。該接合面ｒ１ａｎは前群ａの正レンズで発生した球面収差・コマ収差を補正するために物体側に凹の形状となる。かつ前記負レンズが条件式（３）の屈折力比を満足するためには像側の面ｒ２ａｎは像側に凹の形状となる。

請求項２は前記前群ａ内の正レンズ、負レンズの屈折率の温度係数を規定することにより、更に温度変化による結像位置のズレを低減している。

条件式（７）は前記前群ａ内の正レンズの屈折率の温度係数を規定している。

表１に示すように、前記異常分散性材料の空気中、ｅ線における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ（℃^−１）は、負に大きな値となっている。条件式（７）を満たすことにより、前記前群ａ内の正レンズに異常分散材料を使用する場合に対し、温度変化による結像位置ずれを抑制している。

条件式（８）は前記前群ａ内の負レンズの屈折率の温度係数を規定している。条件式（８）の上限を越えると前記負レンズに起因する温度変化による結像位置ずれが増大してしまう。

請求項３は、前記倍率変換光学系の後群ｂ内の正レンズの異常分散性を規定している。更に軸上色収差の２次スペクトル改善を図るためには、条件式（９）を満足することが望ましい。

請求項４の条件式（１０）は、前記後群ｂの正レンズの温度係数を規定している。更に温度変化による結像位置ずれを抑制するためには、条件式（１０）を満足することが望ましい。

請求項５は前記後群ｂ内の正レンズ、負レンズの屈折力比を規定している。

条件式（１１）は、前記倍率変換光学系内の負の後群ｂ内の正レンズの屈折力比を規定している。条件式（１１）の上限を越えると後群ｂ内の色収差補正が不足となる。下限を越えると後群ａの正レンズの各面の曲率が大きくなりすぎ、収差補正が困難となってくる。

条件式（１２）は、前記倍率変換光学系内の負の後群ｂ内の負レンズの屈折力比を規定している。条件式（１２）の上限を越えると後群ｂの負レンズの各面の曲率が大きくなりすぎ、収差補正が困難となってくる。下限を越えると後群ｂ内の色収差補正が不足となる。

請求項６は前記後群ｂ内の正レンズの形状に関する規定である。前記後群ｂ内で前記正レンズは負レンズとの接合で構成される。該接合面は後群ｂの負レンズで発生した球面収差・コマ収差を補正するために曲率の大きな面となる。かつ前記正レンズが条件式（１１）の屈折力比を満足するためには接合面側を凸としたメニスカス形状となる。

図１は本発明の実施例１としての数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図である。図１において、Ｆは第１群としての正の屈折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。Ｃは第３群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有してを非直線的に移動している。尚、第３群Ｃは正の屈折力より構成しても良い。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。ＳＰは絞り、Ｒは第４群としての結像作用を有する正の屈折力の固定のリレ−群であり、前群ＦＲおよび後群ＢＲから構成されている。ＩＥは前群ＦＲと後群ＢＲとの間の光路中に挿脱される倍率変換光学系（内蔵エクステンダー）であり、変換倍率Ｍは１．９７である。以下ＩＥが挿入された状態を２ｘとする。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。

次に、本実施例における倍率変換光学系ＩＥについて説明する。ＩＥは第２７面〜第３６面に対応する。ＩＥは物体側より順に３枚の正レンズと、１枚の負レンズで構成される前群ａと、１枚の負レンズと１枚の正レンズで構成される後群ｂで構成されている。本実施例の各条件式対応値を表７に示す。

図６は本発明における倍率変換光学系ＩＥを挿入しない状態（以下１ｘとする）の広角端におけるレンズ断面図である。

図６に数値実施例１の広角端における収差図を示す。

ここで温度変化による２ｘにおける１ｘに対する焦点位置ズレを抑制するためには、前記ＩＥ内のレンズの温度特性を適切に設定する必要がある。表２に、前記ＩＥ内の使用材料の温度係数と、単位温度当たりの焦点位置ズレを示す。合計値は１．２７μｍ／℃で、特許文献１および特許文献２の数値実施例１〜３に対し、非常に小さい値となっている。

図２は本発明の実施例２としての数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図２において、Ｆは第１群としての正の屈折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。Ｃは第３群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有してを非直線的に移動している。尚、第３群Ｃは正の屈折力より構成しても良い。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。ＳＰは絞り、Ｒは第４群としての結像作用を有する正の屈折力の固定のリレ−群であり、前群ＦＲおよび後群ＢＲから構成されている。ＩＥは前群ＦＲと後群ＢＲとの間の光路中に挿脱される倍率変換光学系（内蔵エクステンダー）であり、変換倍率Ｍは１．９５である。以下ＩＥが挿入された状態を２ｘとする。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。

次に、本実施例における倍率変換光学系ＩＥについて説明する。ＩＥは第２７面〜第３６面に対応する。ＩＥは物体側より順に３枚の正レンズと、１枚の負レンズで構成される前群ａと、１枚の負レンズと１枚の正レンズで構成される後群ｂで構成されている。本実施例の各条件式対応値を表７に示す。

図７に数値実施例２の広角端における収差図を示す。

ここで温度変化による２ｘにおける１ｘに対する焦点位置ズレを抑制するためには、前記ＩＥ内のレンズの温度特性を適切に設定する必要がある。表３に、前記ＩＥ内の使用材料の温度係数と、単位温度当たりの焦点位置ズレを示す。合計値は１．４３μｍ／℃で、特許文献１および特許文献２の数値実施例１〜３に対し、非常に小さい値となっている。

図３は本発明の実施例３としての数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図３において、Ｆは第１群としての正の屈折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。Ｃは第３群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有してを非直線的に移動している。尚、第３群Ｃは正の屈折力より構成しても良い。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。ＳＰは絞り、Ｒは第４群としての結像作用を有する正の屈折力の固定のリレ−群であり、前群ＦＲおよび後群ＢＲから構成されている。ＩＥは前群ＦＲと後群ＢＲとの間の光路中に挿脱される倍率変換光学系（内蔵エクステンダー）であり、変換倍率Ｍは１．９５である。以下ＩＥが挿入された状態を２ｘとする。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。

次に、本実施例における倍率変換光学系ＩＥについて説明する。ＩＥは第２７面〜第３６面に対応する。ＩＥは物体側より順に３枚の正レンズと、１枚の負レンズで構成される前群ａと、１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成される後群ｂで構成されている。本実施例の各条件式対応値を表○に示す。

図８に数値実施例３の広角端における収差図を示す。

ここで温度変化による２ｘにおける１ｘに対する焦点位置ズレを抑制するためには、前記ＩＥ内のレンズの温度特性を適切に設定する必要がある。表４に、前記ＩＥ内の使用材料の温度係数と、単位温度当たりの焦点位置ズレを示す。合計値は１．３５μｍ／℃で、特許文献１および特許文献２の数値実施例１〜３に対し、非常に小さい値となっている。

図４は本発明の実施例３としての数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図である。図４において、Ｆは第１群としての正の屈折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。Ｃは第３群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有してを非直線的に移動している。尚、第３群Ｃは正の屈折力より構成しても良い。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。ＳＰは絞り、Ｒは第４群としての結像作用を有する正の屈折力の固定のリレ−群であり、前群ＦＲおよび後群ＢＲから構成されている。ＩＥは前群ＦＲと後群ＢＲとの間の光路中に挿脱される倍率変換光学系（内蔵エクステンダー）であり、変換倍率Ｍは１．９８である。以下ＩＥが挿入された状態を２ｘとする。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。

次に、本実施例における倍率変換光学系ＩＥについて説明する。ＩＥは第２７面〜第３４面に対応する。ＩＥは物体側より順に２枚の正レンズと、１枚の負レンズで構成される前群ａと、１枚の負レンズと１枚の正レンズで構成される後群ｂで構成されている。本実施例の各条件式対応値を表８に示す。

図９に数値実施例４の広角端における収差図を示す。

ここで温度変化による２ｘにおける１ｘに対する焦点位置ズレを抑制するためには、前記ＩＥ内のレンズの温度特性を適切に設定する必要がある。表５に、前記ＩＥ内の使用材料の温度係数と、単位温度当たりの焦点位置ズレを示す。合計値は０．８０μｍ／℃で、特許文献１および特許文献２の数値実施例１〜３に対し、非常に小さい値となっている。

図５は本発明の実施例５としての数値実施例５の広角端におけるレンズ断面図である。図５において、Ｆは第１群としての正の屈折力のフォーカス群（前玉レンズ群）である。Ｖは第２群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端（ワイド）から望遠端（テレ）への変倍を行っている。Ｃは第３群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ凸状の軌跡を有してを非直線的に移動している。尚、第３群Ｃは正の屈折力より構成しても良い。バリエータＶとコンペンセータＣとで変倍系を構成している。ＳＰは絞り、Ｒは第４群としての結像作用を有する正の屈折力の固定のリレ−群であり、前群ＦＲおよび後群ＢＲから構成されている。ＩＥは前群ＦＲと後群ＢＲとの間の光路中に挿脱される倍率変換光学系（内蔵エクステンダー）であり、変換倍率Ｍは２．００である。以下ＩＥが挿入された状態を２ｘとする。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。

次に、本実施例における倍率変換光学系ＩＥについて説明する。ＩＥは第２７面〜第３４面に対応する。ＩＥは物体側より順に２枚の正レンズと、１枚の負レンズで構成される前群ａと、１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成される後群ｂで構成されている。本実施例の各条件式対応値を表８に示す。

図９に数値実施例５の広角端における収差図を示す。

ここで温度変化による２ｘにおける１ｘに対する焦点位置ズレを抑制するためには、前記ＩＥ内のレンズの温度特性を適切に設定する必要がある。表６に、前記ＩＥ内の使用材料の温度係数と、単位温度当たりの焦点位置ズレを示す。合計値は０．８０μｍ／℃で、特許文献１および特許文献２の数値実施例１〜３に対し、非常に小さい値となっている。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Ｆ フォーカス群
Ｖ バリエータ
Ｃ コンペンセータ
ＳＰ 絞り
Ｒ リレー群
ＦＲ リレー前群
ＢＲ リレー後群
ＩＥ 倍率変換光学系（エクステンダー）
Ｐ ガラスブロック
ＥＡ 第４群前群最終面における有効径
Ｄ 第４群前群最終面と第４群後群第１面との間隔

Claims (6)

1. 物体側から順に、変倍中固定の正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍用の負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍に伴う像面の変動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、前記第４群は物体側から順に正の屈折力の第４群前群と正の屈折力の第４群後群で構成され、前記第４群前群と前記第４群後群の間に挿脱可能な倍率変換光学系ＩＥを有するズームレンズにおいて、前記ＩＥは、物体側より順に最も広い間隔を隔てて正の前群ａと負の後群ｂで構成され、前記前群ａは少なくとも１枚の正レンズと正負構成の接合レンズで構成され、前記後群ｂは少なくとも正負または負正構成の接合レンズで構成され、前記第４群のエクステンダーを挿脱する間隔をＤとし、第４群前群の最終面における有効径をＥＡとし、前記前群ａの屈折力をφａとし、前記前群ａを構成する正レンズの屈折力の合計値をφａｐとし、前記前群ａを構成する負レンズの屈折力をφａｎとし、前記前群の正レンズの異常分散性Δθｇ，Ｆの最大値をΔθａｐとし、前記前群の負レンズの異常分散性Δθｇ，ＦをΔθａｎとし、前記前群の負レンズの物体側の曲率半径をｒ１ａｎ、像側の曲率半径をｒ２ａｎとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
   １．０＜Ｄ／ＥＡ＜１．３
   １．７＜φａｐ／φａ＜２．５
   −０．９＞φａｎ／φａ＞−１．６
   Δθａｐ＜５×１０^−３
   Δθａｎ＜１２×１０^−３
   −１＜（ｒ２ａｎ＋ｒ１ａｎ）／（ｒ２ａｎ−ｒ１ａｎ）＜１
   但し、Δθｇ，Ｆ＝θｇ，Ｆ＋０．００１６２νｄ−０．６４
   θｇ，Ｆ：各レンズの部分分散比
   νｄ：各レンズのアッベ数
2. 前記前群の全ての正レンズの空気中、ｅ線、における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ（℃−１）の最小値を（ｄｎ／ｄＴ）ａｐ、前記前群の負レンズのｄｎ／ｄＴを（ｄｎ／ｄＴ）ａｎとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
   （ｄｎ／ｄＴ）ａｐ＞−２×１０^−６
   （ｄｎ／ｄＴ）ａｎ＜６×１０^−６
3. 前記後群の正レンズの異常分散性Δθｇ，ＦをΔθｂｐとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
   Δθｂｐ＞０．０３
4. 前記後群の正レンズの空気中、ｅ線における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ（℃−１）を（ｄｎ／ｄＴ）ｂｐとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３記載のズームレンズ。
   （ｄｎ／ｄＴ）ｂｐ＜４×１０^−６
5. 前記後群ｂの屈折力をφｂとし、前記後群ｂを構成する正レンズの屈折力をφｂｐとし、前記後群ｂを構成する負レンズの屈折力をφｂｎとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４記載のズームレンズ。
   −０．２＞φｂｐ／φｂ＞−０．７
   １．２＜φｂｎ／φｂ＜１．７
6. 前記後群ｂを構成する正レンズの物体側の曲率半径をｒ１ｂｐ、像側の曲率半径をｒ２ｂｐとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５記載のズームレンズ。
   ｜（ｒ２ｂｐ＋ｒ１ｂｐ）／（ｒ２ｂｐ−ｒ１ｂｐ）｜＞１．１

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