JP3057921B2

JP3057921B2 - ズームレンズ

Info

Publication number: JP3057921B2
Application number: JP4231286A
Authority: JP
Inventors: 文昭臼井; 淳細矢; 邦雄武士
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-06
Filing date: 1992-08-06
Publication date: 2000-07-04
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JPH0659191A

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し、特
に非球面をレンズ系中の一部に適切に用いることによ
り、広角端のＦナンバーが１．６と大口径でしかも変倍
比１８．５〜４４程度と高変倍比の全変倍範囲にわたり
良好なる光学性能を有したテレビカメラや写真用カメ
ラ、そしてビデオカメラ等に好適なズームレンズに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりテレビカメラや写真用カメラ、
そしてビデオカメラ等には大口径、高変倍でしかも高い
光学性能を有したズームレンズが要求されている。

【０００３】このうち特に放送用のカラーテレビカメラ
では操作性、機動性が重視され、その要求に答えて撮像
デバイスも最近では２／３インチや１／２インチの小型
のＣＣＤ（固体撮像素子）が主流になりつつある。

【０００４】このＣＣＤは撮像範囲全体が略均一の解像
力を有している為、これを用いるズームレンズに対して
は、画面中心から画面周辺まで解像力が略均一であるこ
とが要求されている。

【０００５】例えば非点収差や歪曲収差や倍率色収差等
の諸収差が良好に補正され画面全体が高い光学性能を有
していることが要望されている。更に高変倍比でしかも
小型軽量であること、そして撮像手段の前方に色分解系
や各種のフィルターを配置する為、長いバックフォーカ
スを有していること等が要望されている。

【０００６】ズームレンズのうち物体側から順に合焦用
（フォーカス用）の正の屈折力の第１群、変倍用の負の
屈折力の第２群、変倍に伴って変動する像面を補正する
為の正又は負の屈折力の第３群、そして結像用の正の屈
折力の第４群の４つのレンズ群より成る所謂４群ズーム
レンズは比較的高変倍化及び大口径比化が容易である
為、放送用のカラーテレビカメラに多く用いられてい
る。

【０００７】４群ズームレンズのうちＦナンバー１．６
〜１．８程度、変倍比２０程度の大口径、高変倍の４群
ズームレンズが、例えば特開昭５１−１４０３４号公報
で提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ズームレンズにおいて
大口径比（Ｆナンバー１．６〜１．８）で高変倍比（変
倍比１８〜４０）で、しかも全変倍範囲にわたり高い光
学性能を得るには各レンズ群の屈折力やレンズ構成を適
切に設定する必要がある。

【０００９】一般に全変倍範囲にわたり収差変動が少な
く高い光学性能を得るには、例えば各レンズ群のレンズ
枚数を増加させて収差補正上の自由度を増やすことが必
要となってくる。

【００１０】この為、大口径比で高変倍比のズームレン
ズを達成しようとすると、どうしてもレンズ枚数が増加
し、レンズ系全体が大型化してくるという問題点が生じ
てくる。

【００１１】又、結像性能に関しては、画面中心の最も
像コントラストが良い点、所謂ベスト像面の変倍に伴う
変動が問題となってくる。これは主に変倍に伴う球面収
差の変動に起因している。

【００１２】一般に球面収差の変倍に伴う変動はズーム
比をＺ、広角端の焦点距離をｆＷとすると、図１９に示
すように球面収差が０の広角端よりズーム位置ｆＷ’＝
ｆＷ× Ｚ^1/4付近まではガウス像面に対してアンダー
（マイナス）傾向となる。そしてズーム位置ｆＷ’＝ｆ
Ｗ× Ｚ^1/4付近をすぎると、アンダー量が少なくなり、
あるズーム位置で０となり、今度はオーバー（プラス）
傾向となる。

【００１３】そしてＦナンバーが大きくなってくる（レ
ンズ系が暗くなってくる）Ｆ−ドロップの始まるズーム
位置（ＦＮＷ／ＦＮＴ）×ｆＴ付近で最もオーバー（プ
ラス）となり、このズーム位置を過ぎると望遠端にかけ
てオーバー量が少なくなり、望遠端で略０となってく
る。

【００１４】一般に画面中心のベスト像面を左右する球
面収差の変倍に伴う変動と画面周辺のベスト像面を左右
するサジタル像面とメリディオナル像面の変倍に伴う変
動との合致の度合を全変倍範囲にわたり、バランス良く
制御するのが高い光学性能を得るのに重要となってく
る。

【００１５】特にＦ−ドロップの始まるズーム位置では
球面収差の制御が難しい為、従来は球面収差の変動を少
なくする為に合焦用レンズ群や変倍系のレンズ枚数を増
加させて補正していた。この為レンズ系全体が大型化及
び複雑化してくるという問題点があった。

【００１６】本発明は所謂４群ズームレンズにおいて変
倍レンズ群や像面補正用レンズ群の変倍に伴う結像倍率
の変化、各レンズ群の屈折力やＦナンバー値等を適切に
設定すると共に軸外光束や軸上光束等がレンズ面を通過
する際の入射高が所定の条件式を満足する少なくとも１
つのレンズ面に非球面を施すことにより、変倍に伴う球
面収差の変動を少なくし、更に変倍に伴う非点収差、像
面弯曲、そして歪曲収差等の軸外収差の変動をバランス
良く補正し、全変倍範囲にわたり高い光学性能を有した
広角端のＦナンバー１．６程度、変倍比１８〜４０程度
の大口径比で高変倍比のズームレンズの提供を目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のズーム
レンズは、物体側より順に変倍の際に固定の正の屈折力
の第１群、変倍用の負の屈折力の第２群、変倍に伴う像
面変動を補正する正の屈折力の第３群、そして固定の正
の屈折力の第４群を有し、広角端と望遠端の全系の焦点
距離を各々ｆＷ，ｆＴ、ズーム比をＺ、広角端と望遠端
におけるＦナンバーを各々ＦＮＷ，ＦＮＴ、該第１群の
焦点距離とＦナンバーを各々ｆ１，ＦＮ１、該第２群は
変倍の際に結像倍率が等倍を含む領域内で変化し、その
横倍率の変化をＺ２、該第３群は変倍の際に結像倍率が
等倍を含む領域内で変化し、軸上光線の該第３群への変
倍の際の最大入射高と望遠端における最大入射高を各々
ｈ３ｍ，ｈ３Ｔ、該第３群は少なくとも１つの接合レン
ズ面を有し、該接合レンズ面の前後の媒質の屈折率差を
Δｎ、該第３群の焦点距離とＦナンバーを各々ｆ３，Ｆ
Ｎ３としたとき１．２５＜ＦＮ１＜１．６、但し、ＦＮ１＝ｆ１／（ｆＴ／ＦＮＴ）…(1) ５＜Ｚ２ …(2) ０．２＜Ｚ２／Ｚ＜０．３ …(3) ０．８＜ＦＮ３＜１．２、但し、ＦＮ３＝ｆ３／（２×ｈ３ｍ） …(4) ０．１７＜Δｎ …(5) なる条件を満し、かつ該第３群中の１．１５＜ｈ３ｍ／ｈ３Ｔ …(6) なる条件を満足する少なくとも１つのレンズ面に非球面
を施し、該非球面はレンズ周辺部にいくにつれて正の屈
折力が強くなる形状より成り、該非球面のレンズ有効径
の１０割、９割、７割における非球面量を各々ΔＸ₁₀，
ΔＸ₉ ，ΔＸ₇ としたとき０＜ΔＸ₇ ／ｆ３＜４×１０^-5 ９×１０^-6＜ΔＸ₉ ／ｆ３＜３×１０^-4 ３×１０^-5＜ΔＸ₁₀／ｆ３＜６×１０^-4 なる条件を満足することを特徴としている。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【実施例】図１、図２、図３は本発明の数値実施例１、
２、３の広角端におけるレンズ断面図である。

【００２１】図１、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）であり、負
の屈折力の前群フォーカス群Ｆ１と正の屈折力の後群フ
ォーカス群Ｆ２とから成っている。物体距離の変動に伴
うフォーカスは前群フォーカス群Ｆ１を光軸上移動させ
て行っている。

【００２２】図３の実施例３ではフォーカス群Ｆを１つ
のレンズ群で構成し、フォーカス群Ｆ全体を光軸上移動
させてフォーカスを行っている。

【００２３】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は正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為に光軸上物体側へ
非直線的に移動している。バリエータＶとコンペンセー
タＣとで変倍系Ｈを構成している。バリエータＶとコン
ペンセータＣは変倍の際に結像倍率が−１倍（等倍）を
含む領域で使用している。ＳＰ（ｒ３１）は絞り、Ｒは
正の屈折力のリレー群である。Ｇは色分解プリズムや光
学フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして
示している。

【００２４】次に本発明のズームレンズの特徴について
説明する。

【００２５】本発明は１０倍以上のズーム比Ｚを有し、
さらにズーム全域にて大口径化されたズームレンズを実
現するために、まず前玉レンズ群Ｆに条件式（１）を満
足するような明るいものを用いている。特にテレ端での
Ｆナンバー値ＦＮＴを明るいものとしている。そしてバ
リエーターＶとコンペンセーターＣがズーミングに際し
て各々結像倍率が−１倍（等倍）の点を通過するように
し、かつ各々のレンズ群にそれぞれ高い変倍率を持たせ
るズーム方式をとっている。

【００２６】特にバリエーターＶが条件式（２）、
（３）を満足する変倍率をとっている。これにより高倍
率化を図り、なおかつコンペンセーターの実効Ｆナンバ
ー値ＦＮ３をも条件式（４）を満足するように明るく維
持し、大口径化を容易にしている。そして図２０に示す
ようにズーミングにより変動する諸収差のうち特にＦド
ロップ開始地点ｆＭ近傍で大きく変動する球面収差を良
好に抑えている。

【００２７】軸上光線のレンズ群への入射高は、図２１
〜図２３に示すように球面収差が最もオーバーとなるＦ
ドロップ開始点（ズーム位置ｆＭ）で最も高くなり、他
のズーム領域ではそれよりも低くなる。尚、図２１〜図
２３は図１の一部分の光学系の各ズーム位置における光
路について示している。

【００２８】本発明では、この光学的性質を利用して（２−イ）上記条件に該当するコンペンセーターＣに球
面収差の補正のためのレンズ面を設ける。このためにコ
ンペンセーターの内部に少なくとも１面の接合レンズ面
を設け、球面収差用の発散面とする。このとき、接合レ
ンズ面での球面収差の発散の効果を増大させるために、
その境界面前後の媒質の屈折率差Δｎを条件式（５）の
如く０．１７＜Δｎ・・・・・・・・・（５）としている。これにより低次の領域でのズーミングによ
る球面収差の変動を良好に補正している。

【００２９】本発明に係るズームレンズのコンペンセー
ターＣはその実効ＦナンバーＦＮ３が非常に明るいもの
となるために、高次の球面収差が補正過剰となってく
る。そこで球面レンズのみの設計では大口径化の限界と
なる。

【００３０】そこで本発明は（２−ロ）コンペンセーターＣにおいて、Ｆドロップ開
始点にて現れる軸上光線最大入射高ｈ３ｍとテレ端でＦ
ドロップにより低くなる軸上光線入射高ｈ３Ｔの比が条
件式（６）の如く１．１５＜ｈ３ｍ／ｈ３Ｔ・・・・・・・（６）なる条件を満たす少なくとも１つのレンズ面に非球面を
施している。これにより残存する高次の球面収差を打ち
消している。

【００３１】特に高次の球面収差を良好に補正するため
に、非球面の中心部はほぼ球面で、周辺ほど非球面が大
きくなる形状としている。具体的には非球面のレンズ有
効径の１０割，９割，７割における非球面量ΔＸ１０，
ΔＸ９，ΔＸ７を前述の条件式を満足するようにしてい
る。

【００３２】尚、上記の条件式はズームレンズの変倍系
において、ズーム全域のうちＦドロップ開始点近傍のご
く一部のズーム範囲のみ非球面の効果を発揮させ、他の
ズーム領域においては球面収差や非点収差などへの影響
がなるべく少なくする為のものである。

【００３３】条件式（６）でｈ３ｍとｈ３Ｔの比が１に
近くなることは非球面における軸上光線の入射高の変化
がＦドロップ開始点近傍からテレ端にかけて小さいこと
を示しており、非球面による球面収差補正の効果が、Ｆ
ドロップ開始点近傍のみでなく、テレ端の球面収差にま
で影響を及ぼしてしまうことになる。

【００３４】これは非球面によりズーム位置ｆＭ（＝
（ＦＮＷ／ＦＮＴ）×ｆＴ）での球面収差をアンダー方
向に補正したとき、テレ端の球面収差もこの非球面の影
響を受けてアンダ方向に変化してしまい、球面収差変動
を補正する効果が弱くなってしまうことを意味するので
良くない。

【００３５】このように本実施例では非球面を施すレン
ズ面を適切に設定してテレ端での球面収差の影響を少な
くし、Ｆドロップ近傍の球面収差を補正すると共に全変
倍範囲にわたり球面収差を良好に補正している。

【００３６】次に本発明の各実施例の特徴について説明
する。

【００３７】図１に示す実施例１は１８倍を越えるズー
ム比を有し、Ｒ１からＲ７はフォーカスのための前群フ
ォーカス群Ｆ１であり、全体で負のパワー（屈折力）を
有し、Ｒ８からＲ１６はフォーカス及びズームに際し、
固定の後群フォーカス群Ｆ２であり、全体で正のパワー
を有する。Ｒ１からＲ１６によりバリエータＶに対する
物点を結ぶ作用を有する前玉レンズ群Ｆの作用をなし、
前玉レンズ群Ｆ全体でゆるい正のパワーを有する。

【００３８】Ｒ１７からＲ２３は主に変倍に寄与し、ワ
イドからテレへの変倍に際し、像面側へ単調に移動し、
途中で結像倍率−１×（等倍）を通過するバリエーター
である。Ｒ２４からＲ３０は主に変倍と変倍に伴う像点
補正の作用を有するコンペンセーターで正のパワーを有
し、ワイドからテレへの変倍に際し、物体側へ単調に移
動し、途中で結像倍率−１×を通過する。ＳＰ（Ｒ３
１）は絞りである。Ｒ３２からＲ４５は結像作用を有す
るリレー群であり、Ｒ４６からＲ４７は色分解プリズム
と等価なガラスブロックである。

【００３９】この実施例１では高倍率化を図るために全
変倍に際してバリエーターＶでは５．３１倍の変倍作用
を持つと同時にコンペンセーターＣも３．４５倍の変倍
に寄与している。

【００４０】また、大口径化の指標として前玉レンズ群
のＦナンバーＦＮ１をＦＮ１＝ｆ１（ｆＴ／ＦＮＴ）と
定義したとき、本実施例ではＦＮ１＝１．６２である。
この前玉レンズ群のＦナンバーをズーム全域で維持する
とき、コンペンセーターＣのＦナンバーＦＮ３をＦＮ３
＝ｆ３／（２×ｈ３ｍ）と定義すればＦＮ３＝１．０７
という大口径比になる。

【００４１】これらの大口径比に対し、前玉レンズ群で
はテレ側の球面収差の補正のために前玉レンズ群を負の
パワーの前群フォーカス群Ｆ１と正のパワーの後群フォ
ーカス群Ｆ２の２群に分割している。そして各々のレン
ズ群を複数のエレメントで構成して球面収差を分担させ
て補正し、そして各レンズ群に貼り合わせレンズ面を施
して球面収差の発散等の手法により前玉レンズ群での球
面収差の発生を抑制している。

【００４２】一般にコンペンセーターＣやバリエーター
Ｖは、そのレンズ構成ができるだけシンプルでブロック
の厚みが小さい方がズームレンズ全系の小型化や駆動系
の省電力化などに好ましい。このため、コンペンセータ
ーＣではできるだけレンズ枚数を少なくすることが望ま
れる。

【００４３】これに対し前述のようにコンペンセーター
ＣのＦナンバーＦＮ３は非常に明るいものとなるため、
コンペンセーター群Ｃで高次収差を補正することが難し
くなり、特にＦ−ドロップ近傍のズーム位置で球面収差
は大きく変化してくる。

【００４４】そこで本実施例では、コンペンセーターの
第１レンズを像面側に凸面を向けた正レンズとし、その
次に物体側に凹面の貼り合わせレンズ面を配したレンズ
とし、次いで物体側に凸面を向けた正レンズより構成す
ることにより球面収差の発生を抑えている。また、貼合
わせレンズ面には前後の媒質の屈折率差をΔｎとしたと
き、Δｎ＝１．７０として球面収差の発散面としての効
果を増大させている。

【００４５】非球面はＲ２９面に施しており、前述の条
件式（６）はｈ３ｍ／ｈ３Ｔ＝１．２５である。非球面
の方向は軸上入射高が高くなるにつれ正のパワーが強く
なる方向であり、非球面形状の急激な変化を避け、かつ
低次から高次の領域まで効率良く球面収差を補正するた
めに、非球面係数Ｃ，Ｄのみを使用して主に球面収差を
補正している。このときの非球面量は有効径の１０割で
６．２μｍである。

【００４６】図２の実施例２は１７倍のズーム比を有し
ている。実施例１に比べてＦナンバーの低下量のＦ−ド
ロップを小さくしてコンペンセーターにてＦドロップ開
始点近傍のみ軸上光線が通る部分を少なくする。即ち、
ｈ３ｍ／ｈ３Ｔの値を小さくし、前玉レンズ群の設計の
自由度を削減したにもかかわらず、小さい非球面量でズ
ーム全域での球面収差の変動を抑えている。

【００４７】Ｒ１からＲ６はフォーカスのための前群フ
ォーカス群Ｆ１であり、負のパワーを有し、Ｒ７からＲ
１５はフォーカス、ズームに際し固定の後群フォーカス
群であり、正のパワーを有している。Ｒ１からＲ１５に
より前玉レンズ群の作用をなし、ゆるい正のパワーを有
している。

【００４８】Ｒ１６からＲ２２は主に変倍に寄与し、ワ
イドからテレへの変倍に際し、像面側へ単調に移動し、
途中で結像倍率−１×（等倍）を通過するバリエーター
である。Ｒ２３からＲ２９は主に変倍と像点補正の作用
を有するコンペンセーターで、正のパワーを有し、ワイ
ドからテレ端への変倍に際し、物体側へ単調に移動し、
途中で結像倍率−１×を通過する。ＳＰ（Ｒ３０）は絞
りで、Ｒ３１からＲ４４は結像作用を有するリレー群で
あり、Ｒ４５からＲ４６は色分解プリズムと等価なガラ
スブロックである。

【００４９】本実施例では高倍率化を図るために、バリ
エーターＶでは４．９９倍の変倍作用を持つと同時にコ
ンペンセーターも３．４１倍の変倍に寄与している。

【００５０】又、前玉レンズ群ＦのＦナンバーＦＮ１は
ＦＮ１＝１．５５、コンペンセーターＣのＦナンバーＦ
Ｎ３はＦＮ３＝０．９９となり、より大口径比となって
いる。

【００５１】本実施例におけるコンペンセータＣは実施
例１と同様に第１レンズを像面側に凸面を向けた正レン
ズとし、その次に物体側に凹面の貼合わせレンズ面を配
したレンズとし、次いで物体側に凸面を向けた正レンズ
とすることにより球面収差の発生を抑えている。又、貼
り合わせ面の前後の媒質の屈折率差はΔｎ＝１．７０で
あり、これにより球面収差を良好に補正している。

【００５２】このときにコンペンセーターＣにおける非
球面はＲ２５面に施しており、ｈ３ｍ／ｈ３Ｔ＝１．１
９となる。非球面の方向は軸上入射高が高くなるにつ
れ、正のパワーが強くなる方向であるが、小さな非球面
量でより大きな効果を出すため、実施例１に比べて非球
面導入面の屈折率はより高いものとなっている。

【００５３】又、ｈ３ｍ／ｈ３Ｔの比が小さくなってい
るため、Ｆドロップ開始点近傍の球面収差のコントロー
ルは非球面の設計の自由度の拡大と、非球面の効率向上
のために、前記非球面の式における非球面係数のうち、
Ｃ、Ｄ、Ｅまで用いてｈ¹⁰という高次の範囲まで用いて
良好に行っている。このときの非球面量はＲ２５の１０
割の高さで約２μｍとなる。

【００５４】図３の実施例３ではズーム比が４４倍とい
う非常に高倍率なズームレンズであるにもかかわらず、
テレ端でのＦナンバーＦＮＴは３．０という非常に明る
いものである。Ｒ１からＲ８は前玉レンズ群（フォーカ
ス群Ｆ）で、フォーカスの際に移動し、ズームの際には
固定である。前玉レンズ群Ｆには２次スペクトルの削減
のために特にアッベ数νｄが８０を越える凸レンズを複
数配し、中にはアッベ数νｄが９５を越えるレンズを用
いている。前玉レンズ群Ｆは全体としてゆるい正のパワ
ーを有する。

【００５５】Ｒ９からＲ１５は主に変倍に寄与し、ワイ
ドからテレへの変倍に際し、像面側へ単調に移動し、途
中で結像倍率−１×（等倍）を通過するバリエーターで
ある。Ｒ１６からＲ２５は主に変倍と像点補正の作用を
有するコンペンセーターで、正のパワーを有し、ワイド
からテレ端への変倍に際し、物体側へ単調に移動し、途
中で結像倍率−１×を通過する。ＳＰ（Ｒ２６）は絞り
である。Ｒ２７からＲ４２は結像作用を有するリレー群
であり、Ｒ４３からＲ４４は色分解プリズムと等価なガ
ラスブロックである。

【００５６】本実施例では高倍率化を図るためにバリエ
ーターでは９．２０倍の変倍作用を持つと同時にコンペ
ンセーターも４．７８倍の変倍に寄与している。

【００５７】又、本実施例における前玉レンズ群ＦのＦ
ナンバーＦＮ１はＦＮ１＝１．２８、コンペンセーター
のＦナンバーＦＮ３はＦＮ３＝０．８３で非常に明るい
ものとなっている。

【００５８】本実施例における球面収差の変動の削減の
解としてはＦＮ３＝０．８３なる明るさを有するコンペ
ンセーターの解の探索にポイントを置いている。

【００５９】まず、コンペンセーター群の第１レンズを
像面側に凸面を向けた正レンズとし、その次に像面側に
凹面を向けた第１の貼合わせレンズ面を配したレンズと
し、その次に物体側に凹面を向けた第２の貼合わせレン
ズ面を配し、次いで物体側に凸面を向けた正レンズとす
ること、即ちコンペンセーター群内で対称形とするこ
と、加えて設計の自由度を増やすことにより球面収差の
発生を抑えている。

【００６０】このとき第２貼合せレンズ面は前後の媒質
の屈折率差ΔｎをΔｎ＝０．２３まで持たせて、球面収
差の発散面の効果を増大させている。このとき、コンペ
ンセーター群内部の色消しは、第２貼合せレンズ面で貼
合せているレンズのアッベ数νｄを離すことにより達成
されるが、第２貼合せレンズ面のみでは、貼合せレンズ
面の曲率半径がきつくなり、球面収差にも悪影響が出る
ため、コンペンセーター群内の色消しを第１貼合わせレ
ンズにも負担させてコンペンセーター群内での収差の発
生をバランス良く抑えている。

【００６１】本実施例における非球面はＲ２４のレンズ
面に施している。本実施例におけるｈ３ｍ／ｈ３Ｔの値
はｈ３ｍ／ｈ３Ｔ＝１．５となっているため、他の実施
例に比べてＦドロップ開始点近傍のみ軸上光線が通る範
囲が広く非球面の効果が出し易くなる。このため、Ｒ２
４面における非球面は非常にシンプルな形状にて収差補
正が可能となるため、前述の非球面の式における非球面
係数のうちＤのみ使用という非常に少ない非球面の自由
度にて諸収差をコントロールしている。このときの非球
面量はＲ２４の有効径の１０割で約２７μｍとなってい
る。

【００６２】図２４は本発明の数値実施例４の広角端に
おけるレンズ断面図である。

【００６３】図２４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）であり、負の屈折
力の前群フォーカス群Ｆ１と正の屈折力の後群フォーカ
ス群Ｆ２とから成っている。物体距離の変動に伴うフォ
ーカスは前群フォーカス群Ｆ１を光軸上移動させて行っ
ている。

【００６４】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は正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為に光軸上物体側へ
非直線的に移動している。バリエータＶとコンペンセー
タＣとで変倍系Ｈを構成している。バリエータＶとコン
ペンセータＣは変倍の際に結像倍率が−１倍（等倍）を
含む領域で使用している。ＳＰ（ｒ３１）は絞り、Ｒは
正の屈折力のリレー群である。Ｇは色分解プリズムや光
学フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして
示している。

【００６５】本実施例では以上のような構成の所謂４群
ズームレンズにおいて、ズームレンズ全系のうち前述の
条件式（７）を満足する少なくとも１つのレンズ面に所
定形状の非球面を施している。これにより大口径比及び
高変倍比化を図る際の非点収差や像面弯曲、そして球面
収差等の諸収差を良好に補正し、全変倍範囲にわたり高
い光学性能を得ている。

【００６６】本発明の数値実施例４において前述の条件
式（７）を満足する入射高ｈＷ，ｈＭの比を考慮し、第
１７レンズ面Ｒ１７に非球面を施している。これにより
広角端（焦点距離１２．２）において非点収差をアンダ
ーとし、焦点距離ｆＷとｆＭとの間での非点収差の変動
を少なくし、その後リレー系により全変倍範囲の諸収差
をバランス良く補正している。

【００６７】一般にズームレンズにおいて画面周辺の結
像性能は、例えば変倍に伴う非点収差や歪曲収差の変動
が大きく左右する。

【００６８】図３０（Ａ）、（Ｂ）は各々、所謂４群ズ
ームレンズにおいて代表的な変倍に伴う非点収差と歪曲
収差の変動を横軸にズーム位置をとって示した説明図で
ある。

【００６９】今、ズーム比をＺ、広角端における焦点距
離をｆＷとする。このとき非点収差（メリディオナル像
面）は図３０（Ａ）に示すように広角端から焦点距離ｆ
Ｍ＝ｆＷ× Ｚ^1/4のズーム位置付近までガウス像面に対
して補正不足（アンダー）となっている。

【００７０】そして焦点距離ｆＭのズーム位置から望遠
側にいくに従いアンダー量が少なくなり、あるズーム位
置で逆に補正過剰（オーバー）となってくる。そして全
系のＦナンバーが変化し、レンズ系が暗くなるズーム位
置（焦点距離ｆＭＭ）付近で最もオーバーとなり、その
後望遠側にいくに従い減少し、望遠端（焦点距離ｆＴ）
で略０となる。

【００７１】このような変倍に伴う画面周辺の結像性能
を左右する非点収差（像面特性）の変動と画面中心の最
良像面を左右する球面収差の変動とが全変倍範囲にわた
り合致していることが光学性能を良好に維持するうえで
重要となってくる。このときの非点収差と球面収差の変
動が合致しないと画面全体にわたり良い光学性能を得る
ことができない。

【００７２】一般には非点収差と球面収差とを全変倍範
囲にわたり合致させることは難しい。

【００７３】一方、図３０（Ｂ）に示すように歪曲収差
は広角端（焦点距離ｆＷ）では、かなり大きな負となっ
ている。そして広角端（ｆＷ）から望遠側（ｆＴ）にい
くに従い順次正の方向に大きくなり歪曲収差が０のズー
ム位置を通り、焦点距離ｆＭで正の値が最大になってく
る。そして焦点距離ｆＭから望遠端（ｆＴ）にかけて順
次小さくなってくる。

【００７４】そこで本発明は、前述の条件式（７）を満
たす少なくとも１つのレンズ面に所定形状の非球面を施
すことにより広角端の焦点距離ｆＷと焦点距離ｆＭなる
ズーム位置間での非点収差及び歪曲収差の変動を少なく
している。

【００７５】図３１（Ａ）の実線はこのときの非球面を
用いて、まず非点収差（メリディオナル像面）を広角端
において補正した様子を示している。

【００７６】条件式（７）はズームレンズのフォーカス
系や変倍系等において、全変倍範囲のうち一部の変倍範
囲でそのレンズ単体の有効径が決まるレンズ面に非球面
を導入し、フォーカス系と変倍系による収差変動を極力
抑制することが出来るレンズ面を特定している。そして
非球面で広角端の非点収差を補正した後は、リレー系に
より広角端での収差のバランスを所望のバランスに戻す
ことにより図３１（Ｂ）の実線で示すように全変倍範囲
において非点収差の変動を良好に補正している。

【００７７】一方、４群ズームレンズにおいて焦点距離
が広角側から望遠側に移行すると軸上光線の入射高が徐
々に高くなってくる。このとき望遠側での球面収差は非
球面を導入して広角端の非点収差を補正したときの非球
面形状の方向が必ずしも望遠側の球面収差を改善する方
向と合致するとは限らない。

【００７８】そこで本発明では非球面を施すレンズ面を
ｈＷ／ｈＴなる条件により限定している。

【００７９】しかしながら非球面による非点収差と球面
収差の改善方向が合致している場合には、非球面の性質
により低次の非球面項の導入により光軸に近い軸上光線
と軸外光線を制御することができる。

【００８０】このときは非球面を施したレンズ面のうち
入射高ｈＴより軸上入射高と軸外入射高が低い部分で望
遠側での球面収差を補正し、又入射高ｈＴより、それが
高い部分で広角側の非点収差を補正するようにしてい
る。

【００８１】このように本実施例ではフォーカス系、変
倍系での収差変動をリレー系も含めて良好に補正し、こ
れにより全変倍範囲で良好なる光学性能を得ている。

【００８２】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。

【００８３】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、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを各々非球面係数としたとき

【００８４】

【数１】なる式で表わしている。数値実施例１ F =12.2 〜223.46 FNO =1:1.6〜2.2 2 ω=66.5 °〜4.2 ° R 1 = 2455.41 D 1= 5.40 N 1=1.69979 ν 1= 55.5 R 2 = 271.91 D 2= 28.94 R 3 = -267.58 D 3= 3.00 N 2=1.69979 ν 2= 55.5 R 4 = -2503.19 D 4= 1.98 R 5 = 9738.25 D 5= 3.00 N 3=1.64254 ν 3= 60.1 R 6 = 224.83 D 6= 14.59 N 4=1.76168 ν 4= 27.5 R 7 = 1879.70 D 7= 1.84 R 8 = 1282.45 D 8= 13.52 N 5=1.62286 ν 5= 60.3 R 9 = -242.57 D 9= 0.30 R10 = 1074.61 D 10= 4.50 N 6=1.81265 ν 6= 25.4 R11 = 150.07 D 11= 20.80 N 7=1.48915 ν 7= 70.2 R12 = -401.90 D 12= 0.30 R13 = 160.26 D 13= 16.10 N 8=1.48915 ν 8= 70.2 R14 = 45982.91 D 14= 0.30 R15 = 148.13 D 15= 12.92 N 9=1.62286 ν 9= 60.3 R16 = 512.54 D 16= 可変 R17 = 95.44 D 17= 2.40 N10=1.77621 ν10= 49.6 R18 = 42.25 D 18= 9.16 R19 = -1689.53 D 19= 2.20 N11=1.77621 ν11= 49.6 R20 = 84.69 D 20= 11.71 R21 = -46.36 D 21= 2.20 N12=1.77621 ν12= 49.6 R22 = 779.13 D 22= 5.58 N13=1.93306 ν13= 21.3 R23 = -92.60 D 23= 可変 R24 = 1110.01 D 24= 8.90 N14=1.48915 ν14= 70.2 R25 = -82.86 D 25= 0.30 R26 = 325.37 D 26= 12.18 N15=1.64254 ν15= 60.1 R27 = -71.86 D 27= 2.40 N16=1.81265 ν16= 25.4 R28 = -222.32 D 28= 0.30 R29 = (84.97) D 29= 9.95 N17=1.48915 ν17= 70.2 非球面 R30 = -1089.44 D 30= 可変 R31 = (絞り) D 31= 5.46 R32 = -50.46 D 32= 1.40 N18=1.65425 ν18= 58.5 R33 = 40.07 D 33= 5.03 N19=1.70443 ν19= 30.1 R34 = 68.80 D 34= 9.57 R35 = -39.21 D 35= 1.50 N20=1.64254 ν20= 60.1 R36 = -900.35 D 36= 9.72 N21=1.69417 ν21= 31.1 R37 = -37.65 D 37= 34.00 R38 = 70.67 D 38= 12.47 N22=1.48915 ν22= 70.2 R39 = -90.22 D 39= 0.20 R40 = -501.75 D 40= 2.00 N23=1.81265 ν23= 25.4 R41 = 57.28 D 41= 2.70 R42 = 110.58 D 42= 8.02 N24=1.48915 ν24= 70.2 R43 = -75.94 D 43= 1.10 R44 = 54.30 D 44= 9.15 N25=1.48915 ν25= 70.2 R45 = 1174.57 D 45= 8.30 R46 = ∞ D 46= 69.20 N26=1.51825 ν26= 64.1 R47 = ∞

【００８５】

【表１】非球面形状参照球面Ｒ＝８４．９７３非球面係数Ａ＝Ｂ＝Ｅ＝０Ｃ＝８．０×１０^-12 Ｄ＝−７．８８×１０^-16 パラメーターＺｖ（Ｚ２）＝５．３Ｚ２／Ｚ＝０．２９ＦＮ１＝１．６ＦＮ３＝１．１ｈ３ｍ／ｈ３Ｔ＝１．２５ Δｎ＝０．１７０Ｚ＝１８．３２ｆ１＝１６４．７０ｆ３＝６６．０ ΔＸ７／ｆ３＝１×１０^-5 ΔＸ９／ｆ３＝５×１０^-5 ΔＸ１０／ｆ３＝９×１０^-5 数値実施例２ f =12.5 〜212.5 fno =1:1.6〜2.0 2 ω=65.2 °〜2.2 ° r 1 = 671.00 d 1= 5.40 n 1=1.69979 ν 1= 55.5 r 2 = 231.23 d 2= 29.79 r 3 = -209.21 d 3= 5.009 n 2=1.64254 ν 2= 60.1 r 4 = 217.15 d 4= 0.26 r 5 = 215.45 d 5= 14.51 n 3=1.76168 ν 3= 27.5 r 6 = 1673.80 d 6= 1.84 r 7 = 722.69 d 7= 14.642 n 4=1.62287 ν 4= 60.3 r 8 = -239.18 d 8= 0.30 r 9 = 2027.35 d 9= 4.50 n 5=1.81265 ν 5= 25.4 r10 = 152.60 d 10= 20.85 n 6=1.48915 ν 6= 70.2 r11 = -370.46 d 11= 0.30 r12 = 205.51 d 12= 14.77 n 7=1.48915 ν 7= 70.2 r13 = -1091.03 d 13= 0.30 r14 = 140.50 d 14= 14.37 n 8=1.62287 ν 8= 60.3 r15 = 648.10 d 15= 可変 r16 = 88.91 d 16= 2.40 n 9=1.77621 ν 9= 49.6 r17 = 41.36 d 17= 8.20 r18 = -1709.46 d 18= 2.20 n10=1.77621 ν10= 49.6 r19 = 82.40 d 19= 12.42 r20 = -48.13 d 20= 2.20 n11=1.77621 ν11= 49.6 r21 = 447.27 d 21= 6.43 n12=1.93306 ν12= 21.3 r22 = -100.96 d 22= 可変 r23 = -3606.86 d 23= 8.89 n13=1.48915 ν13= 70.2 r24 = -82.70 d 24= 0.30 r25 = 254.65 d 25= 12.52 n14=1.64254 ν14= 60.1 ( 非球面) r26 = -74.51 d 26= 2.40 n15=1.81265 ν15= 25.4 r27 = -246.12 d 27= 0.30 r28 = 84.85 d 28= 10.17 n16=1.48915 ν16= 70.2 r29 = -664.23 d 29= 可変 r30 = (絞り) d 30= 5.46 r31 = -51.38 d 31= 1.40 n17=1.65425 ν17= 58.5 r32 = 37.53 d 32= 4.98 n18=1.70443 ν18= 30.1 r33 = 69.05 d 33= 9.57 r34 = -42.16 d 34= 1.50 n19=1.64254 ν19= 60.1 r35 = -1192.59 d 35= 8.28 n20=1.69417 ν20= 31.1 r36 = -38.86 d 36= 33.68 r37 = 170.41 d 37= 12.03 n21=1.48915 ν21= 70.2 r38 = -42.17 d 38= 2.20 n22=1.76168 ν22= 27.5 r39 = -54.88 d 39= 0.20 r40 = 322.72 d 40= 1.90 n23=1.76168 ν23= 27.5 r41 = 40.32 d 41= 11.53 n24=1.51356 ν24= 51.0 r42 = -298.39 d 42= 1.10 r43 = 59.05 d 43= 5.64 n25=1.48915 ν25= 70.2 r44 = 3002.98 d 44= 8.30 r45 = ∞ d 45= 69.20 n26=1.51825 ν26= 64.2 r46 = ∞

【００８６】

【表２】非球面形状参照球面Ｒ＝２５４．６５非球面係数Ａ＝Ｂ＝０Ｃ＝２．５３４×１０^-15 Ｄ＝−３．１３３×１０^-16 Ｅ＝１．８４５×１０^-18 パラメーターＺｖ（Ｚ２）＝５．０Ｚ２／Ｚ＝０．３ＦＮ１＝１．６ＦＮ３＝０．９９ｈ３ｍ／ｈ３Ｔ＝１．１９ Δｎ＝０．１７０１１Ｚ＝１７ｆ１＝１６４．０ｆ３＝６５．０ ΔＸ７／ｆ３＝６×１０^-7 ΔＸ９／ｆ３＝１×１０^-5 ΔＸ１０／ｆ３＝３×１０^-5 数値実施例３ f =10.0 〜440 fno =1:1.75 〜3.0 2 ω=57.6 °〜0.72° r 1 = 397.20 d 1= 5.50 n 1=1.72311 ν 1= 29.5 r 2 = 182.95 d 2= 0.70 r 3 = 181.76 d 3= 23.08 n 2=1.43496 ν 2= 95.1 r 4 = -601.22 d 4= 0.30 r 5 = 178.22 d 5= 18.30 n 3=1.43496 ν 3= 95.1 r 6 = -4012.90 d 6= 0.30 r 7 = 134.24 d 7= 11.61 n 4=1.49845 ν 4= 81.6 r 8 = 264.84 d 8= 可変 r 9 = 1978.17 d 9= 2.00 n 5=1.82017 ν 5= 46.6 r10 = 61.00 d 10= 4.30 r11 = -244.81 d 11= 1.80 n 6=1.77621 ν 6= 49.6 r12 = 49.97 d 12= 7.53 r13 = -56.56 d 13= 1.80 n 7=1.82017 ν 7= 46.6 r14 = 48.78 d 14= 7.71 n 8=1.93306 ν 8= 21.3 r15 = -227.11 d 15= 可変 r16 = 1717.21 d 16= 6.39 n 9=1.49845 ν 9= 81.6 r17 = -106.26 d 17= 0.30 r18 = 200.29 d 18= 2.50 n10=1.65223 ν10= 33.8 r19 = 72.78 d 19= 12.98 n11=1.59143 ν11= 61.2 r20 = -125.34 d 20= 0.20 r21 = 107.54 d 21= 13.87 n12=1.62032 ν12= 63.4 r22 = -71.24 d 22= 2.50 n13=1.85501 ν13= 23.9 r23 = -196.04 d 23= 0.20 r24 = 124.29 d 24= 3.50 n14=1.48915 ν14= 70.2 ( 非球面) r25 = 221.46 d 25= 可変 r26 = ( 絞り) d 26= 3.29 r27 = -53.23 d 27= 1.80 n15=1.79013 ν15= 44.2 r28 = 36.14 d 28= 4.09 n16=1.81265 ν16= 25.4 r29 = 167.11 d 29= 5.57 r30 = -34.30 d 30= 1.60 n17=1.73234 ν17= 54.7 r31 = 34.37 d 31= 10.20 n18=1.59911 ν18= 39.2 r32 = -28.89 d 32= 24.00 r33 = -471.13 d 33= 5.79 n19=1.48915 ν19= 70.2 r34 = -32.79 d 34= 0.20 r35 = -53.92 d 35= 2.20 n20=1.79013 ν20= 44.2 r36 = 36.97 d 36= 7.40 n21=1.50349 ν21= 56.4 r37 = -66.22 d 37= 1.10 r38 = 181.90 d 38= 6.62 n22=1.55099 ν22= 45.8 r39 = -30.85 d 39= 2.20 n23=1.81265 ν23= 25.4 r40 = -85.03 d 40= 0.20 r41 = 73.62 d 41= 5.14 n24=1.51977 ν24= 52.4 r42 = -67.93 d 42= 5.00 r43 = ∞ d 43= 50.00 n25=1.51825 ν25= 64.2 r44 = ∞

【００８７】

【表３】非球面形状参照球面Ｒ＝１２４．２９７非球面係数Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｅ＝０Ｄ＝５．９９７×１０^-14 パラメーターＺｖ（Ｚ２）＝９．２Ｚ２／Ｚ＝０．２１ＦＮ１＝１．３ＦＮ３＝０．８３ｈ３ｍ／ｈ３Ｔ＝１．５ Δｎ＝０．２３Ｚ＝４４ｆ１＝１８７．０ｆ３＝５２．０ ΔＸ７／ｆ３＝３×１０^-5 ΔＸ９／ｆ３＝２×１０^-4 ΔＸ１０／ｆ３＝６×１０^-4 数値実施例４ F =12.2 〜223.46 FNO =1:1.6〜7.2 2 ω=66.5 °〜4.2 ° R 1 = 2455.41 D 1= 5.40 N 1=1.69979 ν 1= 55.5 R 2 = 271.91 D 2= 28.94 R 3 = -267.58 D 3= 3.009 N 2=1.69979 ν 2= 55.5 R 4 = -2503.19 D 4= 1.98 R 5 = 9738.25 D 5= 3.00 N 3=1.64254 ν 3= 60.1 R 6 = 224.83 D 6= 14.59 N 4=1.76168 ν 4= 27.5 R 7 = 1879.70 D 7= 1.84 R 8 = 1282.45 D 8= 13.52 N 5=1.62286 ν 5= 60.3 R 9 = -242.57 D 9= 0.30 R10 = 1074.61 D 10= 4.50 N 6=1.81265 ν 6= 25.4 R11 = 150.07 D 11= 20.80 N 7=1.48915 ν 7= 70.2 R12 = -401.90 D 12= 0.30 R13 = 160.26 D 13= 16.10 N 8=1.48915 ν 8= 70.2 R14 = 45982.91 D 14= 0.30 R15 = 148.13 D 15= 12.92 N 9=1.62286 ν 9= 60.3 R16 = 512.54 D 16= 可変 R17 = (95.44) D 17= 2.40 N10=1.77621 ν10= 49.6 非球面 R18 = 42.25 D 18= 9.16 R19 = -1689.53 D 19= 2.20 N11=1.77621 ν11= 49.6 R20 = 84.69 D 20= 11.71 R21 = -46.36 D 21= 2.20 N12=1.77621 ν12= 49.6 R22 = 779.13 D 22= 5.58 N13=1.93306 ν13= 21.3 R23 = -92.60 D 23= 可変 R24 = 1110.01 D 24= 8.90 N14=1.48915 ν14= 70.2 R25 = -82.86 D 25= 0.30 R26 = 325.37 D 26= 12.18 N15=1.64254 ν15= 60.1 R27 = -71.86 D 27= 2.40 N16=1.81265 ν16= 25.4 R28 = -222.32 D 28= 0.30 R29 = 84.97 D 29= 9.95 N17=1.48915 ν17= 70.2 R30 = -1089.44 D 30= 可変 R31 = (絞り) D 31= 5.46 R32 = -50.20 D 32= 1.40 N18=1.65425 ν18= 58.5 R33 = 40.78 D 33= 4.55 N19=1.70443 ν19= 30.1 R34 = 70.60 D 34= 9.57 R35 = -39.52 D 35= 1.50 N20=1.64254 ν20= 60.1 R36 = -1029.62 D 36= 9.38 N21=1.69417 ν21= 31.1 R37 = -37.67 D 37= 34.00 R38 = 69.80 D 38= 12.39 N22=1.48915 ν22= 70.2 R39 = -90.33 D 39= 0.20 R40 = -496.87 D 40= 2.00 N23=1.81265 ν23= 25.4 R41 = 56.71 D 41= 2.73 R42 = 111.78 D 42= 7.91 N24=1.48915 ν24= 70.2 R43 = -75.35 D 43= 1.10 R44 = 54.78 D 44= 8.11 N25=1.48915 ν25= 70.2 R45 = 2543.16 D 45= 8.30 R46 = ∞ D 46= 69.20 N26=1.51825 ν26= 64.1 R47 = ∞

【００８８】

【表４】非球面：Ｒ１７Ｒ＝９５．４４６Ａ＝０Ｂ＝０Ｃ＝−６．２２×１０^-11 Ｄ＝１．５×１０^-13 Ｅ＝−７．４８×１０^-17 パラメーターｈ_W ＝２９．０５ｈ_M ＝２０．１５ｈ_T ＝２２．８２パラメーターＺｖ（Ｚ２）＝５．３Ｚ２／Ｚ＝０．２９ＦＮ１＝１．６ＦＮ３＝１．１ｈ３ｍ／ｈ３Ｔ＝１．２５ Δｎ＝０．１７０Ｚ＝１８．３ｆ１＝１６４．７０ｆ３＝６６．０ ΔＸ７／ｆ３＝１×１０^-5 ΔＸ９／ｆ３＝３×１０^-5 ΔＸ１０／ｆ３＝１×１０^-4

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、所謂４群
ズームレンズにおいて変倍レンズ群や像面補正用レンズ
群の変倍に伴う結像倍率の変化、各レンズ群の屈折力や
Ｆナンバー値等を適切に設定すると共に軸外光束や軸上
光束等がレンズ面を通過する際の入射高が所定の条件式
を満足する少なくとも１つのレンズ面に非球面を施すこ
とにより、変倍に伴う球面収差の変動を少なくし、更に
変倍に伴う非点収差、像面弯曲、そして歪曲収差等の軸
外収差の変動をバランス良く補正し、全変倍範囲にわた
り高い光学性能を有した広角端のＦナンバー１．６程
度、変倍比１８〜４０程度の大口径比で高変倍比のズー
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１の焦点距離１２．２の収
差図

【図５】本発明の数値実施例１の焦点距離２５．３８の
収差図

【図６】本発明の数値実施例１の焦点距離４６．５８の
収差図

【図７】本発明の数値実施例１の焦点距離１６２．２１
の収差図

【図８】本発明の数値実施例１の焦点距離２２３．４６
の収差図

【図９】本発明の数値実施例２の焦点距離１２．５の収
差図

【図１０】本発明の数値実施例２の焦点距離２２．０の
収差図

【図１１】本発明の数値実施例２の焦点距離４５．３の
収差図

【図１２】本発明の数値実施例２の焦点距離１７０．０
の収差図

【図１３】本発明の数値実施例２の焦点距離２１２．５
の収差図

【図１４】本発明の数値実施例３の焦点距離１０の収差
図

【図１５】本発明の数値実施例３の焦点距離１９．４９
の収差図

【図１６】本発明の数値実施例３の焦点距離６９．７８
の収差図

【図１７】本発明の数値実施例３の焦点距離２５６．６
の収差図

【図１８】本発明の数値実施例３の焦点距離４４０．０
の収差図

【図１９】従来のズームレンズの変倍に伴う球面収差の
変動の説明図

【図２０】本発明に係るズームレンズの変倍に伴う球面
収差の変動の説明図

【図２１】本発明の数値実施例１の光学系の一部分の焦
点距離１２．２の光路図

【図２２】本発明の数値実施例１の光学系の一部分の焦
点距離１６２．２１の光路図

【図２３】本発明の数値実施例１の光学系の一部分の焦
点距離２２３．４６の光路図

【図２４】本発明の数値実施例４の広角端のレンズ断面
図

【図２５】本発明の数値実施例４の焦点距離１２．２の
収差図

【図２６】本発明の数値実施例４の焦点距離２５．３８
の収差図

【図２７】本発明の数値実施例４の焦点距離４６．５８
の収差図

【図２８】本発明の数値実施例４の焦点距離１６２．２
１の収差図

【図２９】本発明の数値実施例４の焦点距離２２３．４
６の収差図

【図３０】従来のズームレンズの変倍に伴う軸外収差の
変動の説明図

【図３１】本発明に係るズームレンズの変倍に伴う軸外
収差の変動の説明図

【符号の説明】

Ｆ第１群（フォーカス群）Ｆ１前群フォーカス群Ｆ２後群フォーカス群Ｖ第２群（バリエーター）Ｃ第３群（コンペンセーター）Ｒ第４群（リレー群）ＧガラスブロックＳＰ絞りｄｄ線ｇｇ線 ΔＳサジタル像面 ΔＭメリディオナル像面

フロントページの続き (56)参考文献特開昭52−91449（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−14034（ＪＰ，Ａ) 特開平２−100009（ＪＰ，Ａ) 特開平１−222212（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−266510（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−173423（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−296321（ＪＰ，Ａ) (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】物体側より順に変倍の際に固定の正の屈
折力の第１群、変倍用の負の屈折力の第２群、変倍に伴
う像面変動を補正する正の屈折力の第３群、そして固定
の正の屈折力の第４群を有し、広角端と望遠端の全系の
焦点距離を各々ｆＷ，ｆＴ、ズーム比をＺ、広角端と望
遠端におけるＦナンバーを各々ＦＮＷ，ＦＮＴ、該第１
群の焦点距離とＦナンバーを各々ｆ１，ＦＮ１、該第２
群は変倍の際に結像倍率が等倍を含む領域内で変化し、
その横倍率の変化をＺ２、該第３群は変倍の際に結像倍
率が等倍を含む領域内で変化し、軸上光線の該第３群へ
の変倍の際の最大入射高と望遠端における最大入射高を
各々ｈ３ｍ，ｈ３Ｔ、該第３群は少なくとも１つの接合
レンズ面を有し、該接合レンズ面の前後の媒質の屈折率
差をΔｎ、該第３群の焦点距離とＦナンバーを各々ｆ
３，ＦＮ３としたとき１．２５＜ＦＮ１＜１．６、但し、ＦＮ１＝ｆ１／（ｆＴ／ＦＮＴ）５＜Ｚ２０．２＜Ｚ２／Ｚ＜０．３０．８＜ＦＮ３＜１．２、但し、ＦＮ３＝ｆ３／（２×ｈ３ｍ）０．１７＜Δｎなる条件を満し、かつ該第３群中の１．１５＜ｈ３ｍ／ｈ３Ｔなる条件を満足する少なくとも１つのレンズ面に非球面
を施し、該非球面はレンズ周辺部にいくにつれて正の屈
折力が強くなる形状より成り、該非球面のレンズ有効径
の１０割、９割、７割における非球面量を各々ΔＸ₁₀，
ΔＸ₉ ，ΔＸ₇ としたとき０＜ΔＸ₇ ／ｆ３＜４×１０^-5 ９×１０^-6＜ΔＸ₉ ／ｆ３＜３×１０^-4 ３×１０^-5＜ΔＸ₁₀／ｆ３＜６×１０^-4 なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。