JP3328001B2

JP3328001B2 - ズームレンズ

Info

Publication number: JP3328001B2
Application number: JP14323893A
Authority: JP
Inventors: 勉鵜澤; 藤井尚樹; 石井敦次郎
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH075361A; US5572277A

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、ビデオカメラ用のズームレンズに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラの小型軽量化が進
み、それに伴ってビデオカメラ用のズームレンズの小型
軽量化への要求が高まってきている。一方では、高変倍
比化や広角化等への要求も強く、小型軽量化とこのよう
な高度の仕様を同時に達成することが望まれている。

【０００３】ビデオカメラ用のズームレンズとして、小
型であってかつ高変倍比と広画角を達成しようとしたも
のとして、例えば特開平４−２９６８０９号に示された
ものがある。このものにおいては、全てのレンズ群を変
倍時に光軸方向に可動としたズームタイプを用いてい
る。

【０００４】一方、銀塩写真カメラ用のズームレンズに
おいて、全てのレンズ群を変倍時に可動としたズームタ
イプに、例えば特開昭５７−５０１２号に示されるもの
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の前者
のものの場合、変倍比は１２倍程度と高変倍比である
が、広角端の半画角はω＝３１．５°と不十分であり、
また後者は、広角端の半画角はω＝３７°と十分に広角
であるが、変倍比は３倍程度とビデオカメラ用のズーム
レンズとしては不十分である。

【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決すべくなされたものであり、その目的は、変倍比が８
倍〜１２倍程度の高変倍比であって、かつ、広画角で小
型のズームレンズを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のズームレンズは、物体側から順に、広角端から望遠
端への変倍に際して光軸に沿って移動すると共に、その
移動軌跡が広角端位置よりも望遠端位置の方が相対的に
物体側に変位するように設けられ、かつ、全体として正
の屈折力を有する第１レンズ群と、広角端から望遠端へ
の変倍に際して光軸に沿って移動すると共に、その移動
軌跡が広角端位置よりも望遠端位置の方が相対的に像側
に変位するように設けられ、かつ、全体として負の屈折
力を有する第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍
に際して光軸に沿って移動すると共に、その移動軌跡が
広角端位置よりも望遠端位置の方が相対的に物体側に変
位するように設けられ、かつ、全体として正の屈折力を
有する第３レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際
して光軸に沿って移動する、全体として正又は負の屈折
力を有する第４レンズ群と、からなり、以下の条件
（１）〜（３）を満足するズームレンズである。（１）２．６＜ｆ₁／（ｆ_W・ｆ_T）^1/2＜６（２） −１．２＜β_2T＜−０．７（３）４．５＜β_2T／β_2W＜８ただし、ｆ₁は第１レンズ群の焦点距離、ｆ_W、ｆ_Tはそれぞれ広角端、望遠端での全系の焦点距
離、 β_2W、β_2Tはそれぞれ広角端、望遠端での第２レンズ群
の結像倍率、である。

【０００８】この場合、像側に配置された撮像手段を光
軸方向に移動することによってフォーカシングを行うこ
とが望ましい。

【０００９】

【作用】以下、上記構成をとる理由とその作用について
説明する。変倍の際、広角端から望遠端に向かって第１
レンズ群を物体側、第２レンズ群を像側へそれぞれ移動
する方式を用いると共に、第１レンズ群の正の屈折力を
条件式（１）の範囲を満足するように比較的弱めに設定
することによって、広角側での第１、第２レンズ群を通
る軸外光線を低く抑え、広角化と小型化を実現すること
ができる。

【００１０】条件式（１）の上限の６を越えると、変倍
の効率が悪くなり、高変倍比を確保することができなく
なる。その下限の２．６を越えると、軸外光線高が高く
なり、小型化が困難となる。

【００１１】第１レンズ群の正の屈折力を弱めに設定す
るということは、第１レンズ群の焦点距離ｆ₁を大きく
することであるから、全系の焦点距離を小さくして広角
化をする場合、第２レンズ群以降の倍率の絶対値を小さ
く設定する必要がある。そこで、次に、条件式（２）を
満足する必要がある。条件式（２）は、望遠端での第２
レンズ群の結像倍率を規定したものである。条件式
（２）の上限の−０．７を越えると、第２レンズ群の変
倍の効率が悪くなり、逆に、その下限の−１．２を越え
ると、第３レンズ群以降の倍率を極めて小さくする必要
があり、光学フィルター等を配置するバックフォーカス
の確保が困難となる。

【００１２】次に、高変倍比を確保するために、本発明
のレンズでは、第１、第２レンズ群を移動すると共に、
第３レンズ群を広角端から望遠端に向かって物体側へ移
動することで、第３レンズ群にも変倍作用を持たせてい
る。

【００１３】条件式（３）は、全体での変倍作用の中、
第２レンズ群が分担する変倍比を規定したものである。
条件式（３）の下限の４．５を越えると、レンズ全体と
して高変倍比を確保するのが困難となる。その上限の８
を越えると、第１、第２レンズ群の移動量が大きくな
り、その結果、第１、第２レンズ群の径及びレンズ全長
が増大してしまう。

【００１４】また、本発明のレンズでは、第３レンズ群
で発生する収差を主に第４レンズ群で補正している。こ
のために、第３レンズ群の移動による収差変動を第４レ
ンズ群を移動することで全体として収差の変動を抑える
ようにしている。なお、第４レンズ群は、広角端よりも
望遠端において第３レンズ群との間隔が大となるように
移動するのがよい。

【００１５】以上のように構成して、本発明の目的のズ
ームレンズを実現することができる。さらに好ましく
は、以下の条件式（４）、（５）を満足するのがよい。（４）１．６＜（β_2T・β_3W・β_4W）／（β_2W・β
_3T・β_4T）＜４．５ただし、β_iw：第ｉレンズ群の広角端での倍率、β_iT：
第ｉレンズ群の望遠端での倍率、である。

【００１６】（５）０．２＜｜Ｘ₂／Ｘ₁｜＜１．
０ただし、Ｘ₁、Ｘ₂はそれぞれ第１レンズ群と第２レン
ズ群の広角端から望遠端にかけての移動量、である。

【００１７】条件式（４）は、条件式（３）に関連し、
第２レンズ群による変倍作用と第３レンズ群以降による
変倍作用の分担の割合を規定したものである。条件式
（４）の上限の４．５及び下限の１．６を越えると、各
レンズ群の移動量のバランスを保つことが困難となり、
小型化に不利となると共に、変倍による収差変動を小さ
くすることにも不利となる。

【００１８】条件式（５）は、第２レンズ群の変倍に関
し、第１レンズ群と第２レンズ群の移動量の比を規定し
たものである。条件式（５）の上限の１．０を越える
と、広角端で入射瞳が遠くなり、その結果、第１、第２
レンズ群を通る軸外光線高が高くなり、レンズ径の小型
化及び広角化に不利となる。その下限の０．２を越える
と、変倍の効率が悪くなり、変倍比の確保に不利とな
り、また、レンズ全長が増大しやすい。

【００１９】また、第３、第４レンズ群の構成に関し
て、第３レンズ群は、正・負・正の３枚のレンズで構成
することが収差補正及び小型化の点で好ましく、レンズ
のＦナンバーを小さくするには、光軸から離れるに従っ
て正の屈折力が弱まるか又は負の屈折力が強まる形状の
非球面を持つことが好ましい。

【００２０】第４レンズ群は、１枚のレンズで構成する
ことが可能であり、収差の変動を抑えるために、光軸か
ら離れるに従って正の屈折力が弱まるか又は負の屈折力
が強まる形状の非球面を持つことが好ましい。

【００２１】なお、これに加えて、第３レンズ群のレン
ズ形状を、物体側より順に、物体側に強い曲率の凸面を
有する正レンズ、物体側に凸面を有する負メニスカスレ
ンズ、両凸レンズとすれば、収差補正や小型化に一層有
利となる。

【００２２】次に、本発明のズームレンズのフォーカシ
ングに関して述べる。ビデオ用ズームレンズでは、通
常、第４レンズ群を移動することによりフォーカシング
を行うものが多く、第１レンズ群を移動するフォーカシ
ングに比べて、レンズ全系の小型化に有利となってい
る。しかしながら、第４レンズ群でフォーカシングを行
う場合、フォーカシングによる収差変動を補正するため
に、第４レンズ群の結像倍率をゼロに近い値に設定する
必要がある。この制約条件は、結像作用を持つ第３レン
ズ群以降のレンズ全長の小型化に対して障害となってい
る。

【００２３】そこで、本発明のズームレンズでは、撮像
素子を光軸方向に移動することによって、フォーカシン
グを行うことが望ましい。図８（ａ）は、無限遠物点に
対するレンズＬと撮像素子Ｄの関係を示しており、結像
位置に撮像素子面を配置してある。次に、図８（ｂ）に
示すように、近距離物点に対しては結像位置が移動する
ので、それに応じて撮像素子Ｄを光軸方向に移動すれ
ば、フォーカシングを行うことができる。撮像素子を移
動してフォーカシングを行うことは、レンズ全体を移動
してフォーカシングを行うことと光学的には等価である
が、撮像素子を移動した方が駆動部の重量の負担が小さ
く、好ましい。

【００２４】図９はレンズＬの無限遠物点及び近距離物
点に対する結像位置を広角端から望遠端にわたって示し
たものである。この図から明らかなように、焦点距離に
応じて結像位置も変化する。したがって、焦点距離及び
物点距離によって移動する結像位置に合わせて撮像素子
Ｄを移動すればよい。本発明のレンズはズームレンズで
あるので、ある１つの物体距離に対して変倍時に結像位
置を一定にできる。図９では、無限遠物点に対して結像
位置が一定である例を示したが、それに限らず、有限物
点で結像位置が一定であってもよい。

【００２５】なお、本発明のレンズのように、撮像素子
を移動させるフォーカシング法を適するズームレンズの
ための条件を数値的に規定すると、以下のようになる。（６）０．７＜β_4T＜１．４（７） −０．２＜ｆ₃／ｆ₄＜０．４ただし、β_4T：第４レンズ群の望遠端での倍率、ｆ_i：
第ｉレンズ群の焦点距離、である。

【００２６】条件式（６）は、第４レンズ群の望遠端で
の結像倍率を規定したものであり、条件式（７）は、第
３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離の比を規定したも
のである。第４レンズ群の結像倍率を１に近い値に設定
した上で、第３、第４レンズ群の屈折力を主に第３レン
ズ群に集めることにより、第３レンズ群以降のレンズ全
長の短縮に有利となる。

【００２７】上記の条件（６）の下限の０．７と条件
（７）の上限の０．４を外れると、撮像素子を用いてフ
ォーカシングを行うことにより得られるレンズ全長の小
型化の効果が薄れる。条件（６）の上限の１．４と条件
（７）の下限の−０．２を越えると、小型化には有利だ
が、光学フィルター等を配置するバックフォーカスの確
保が困難となる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明のズームレンズの実施例１〜５
について説明する。実施例１及び実施例４の広角端（図
の（ａ））と望遠端（図の（ｂ））のレンズ断面図をそ
れぞれ図１、図２に示す。実施例２、３、５のレンズ断
面図は実施例１のそれとほぼ同じであるので、図示は省
く。

【００２９】レンズ構成については、実施例１において
は、第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズの接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズの３枚からなり、第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズ、両凹レンズと物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズの３枚か
らなり、絞りを挟んで、第３レンズ群Ｌ３は、両凸レン
ズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズの接合レンズの３枚からなり、第４レンズ群Ｌ４
は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚から
なる。その後に、平行平面板３枚接合及びそれから離間
した１枚の平行平面板からなる光学フィルター等の光学
部材が配置され、その後に撮像素子が配置される結像位
置が続く。

【００３０】実施例２においては、第１レンズ群Ｌ１
は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズの接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズの３枚からなり、第２レンズ群Ｌ２は、物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹レンズと物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズの３枚
からなり、絞りを挟んで、第３レンズ群Ｌ３は、物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体側に凸面を向
けた負メニスカスレンズと両凸レンズの接合レンズの３
枚からなり、第４レンズ群Ｌ４は、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズ１枚からなる。その後に、平行平
面板２枚接合及びそれから離間した１枚の平行平面板か
らなる光学フィルター等の光学部材が配置され、その後
に撮像素子が配置される結像位置が続く。

【００３１】実施例３、５においては、第１レンズ群Ｌ
１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズ、物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚からな
り、第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズの接合レンズの３枚からなり、絞りを挟
んで、第３レンズ群Ｌ３は、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズと両凸レンズの接合レンズの３枚からなり、第４レ
ンズ群Ｌ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ１枚からなる。その後に、平行平面板２枚接合及びそ
れから離間した１枚の平行平面板からなる光学フィルタ
ー等の光学部材が配置され、その後に撮像素子が配置さ
れる結像位置が続く。

【００３２】実施例４においては、第１レンズ群Ｌ１
は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側
に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズ、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚からなり、
第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズ、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズの接合レンズの３枚からなり、絞りを挟ん
で、第３レンズ群Ｌ３は、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズ、両凸レンズの３枚からなり、第４レンズ群Ｌ４は、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からな
る。その後に、平行平面板２枚接合及びそれから離間し
た１枚の平行平面板からなる光学フィルター等の光学部
材が配置され、その後に撮像素子が配置される結像位置
が続く。

【００３３】非球面については、何れも実施例も、第３
レンズ群Ｌ３の最も物体側の面及び第４レンズ群Ｌ４の
最も物体側の面に配置してある。実施例２においては、
これらの面に加えてさらに第３レンズ群Ｌ３の物体側の
面から２番目の面にも配置してある。ただし、非球面は
上記の面のみに限らず、その他の面に配置してもよい。

【００３４】何れの実施例も、無限遠物点に対する結像
位置は、光学フィルター等の最終面から１．２７ｍｍの
位置にある。また、開口絞りは第２レンズ群Ｌ２と第３
レンズ群Ｌ３の間に、光軸方向に固定して配置されてい
る。絞りをこのように配置すると、各レンズ群を通過す
る軸外の光線高が収差補正やレンズ径の小型化の上で適
正に保たれると共に、光軸方向に固定であるため、鏡枠
構造の簡素化や小型化に有利となる。

【００３５】なお、結像位置には、図示していないが、
図８に示すように、撮像素子が配置され、これを前後に
移動することでフォーカシングが行われる。

【００３６】次に、各実施例のレンズデータを示すが、
以下において、記号は、上記の外、ｆは全系の焦点距
離、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角、ｆ_Bはバックフォ
ーカス、ｆ_B'は第４レンズ群Ｌ４と結像位置の間に配置
されている光学フィルター等の光学部材を外した時のバ
ックフォーカス、ｒ₁、ｒ₂…は各レンズ面の曲率半
径、ｄ₁、ｄ₂…は各レンズ面間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…
は各レンズのｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズの
アッベ数である。また、非球面形状は、光軸方向をｘ、
光軸に直交する方向をにｙとした時、次の式にて表され
る。ｘ= ｃｙ² ／｛１＋（１−ｃ² ｙ² ）^1/2｝＋A₄ｙ⁴＋
A₆ｙ⁶ ＋A₈ｙ⁸ ただし、ｃ＝１／ｒであり、ｒは光軸上の曲率半径、
A₄、A₆、A₈は非球面係数である。

【００３７】実施例１ｆ＝ 4.00 〜 14.14 〜 38.80 Ｆ_NO＝ 1.80 〜 2.42 〜 2.79 ω ＝ 38.2 °〜 12.6 °〜 4.6 ° ｆ_B＝ 1.27 〜 1.27 〜 1.27 ｆ_B'＝ 6.88 〜 8.91 〜 6.65 ｒ₁= 38.7998 ｄ₁= 1.0000 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78 ｒ₂= 25.2433 ｄ₂= 5.5630 ｎ_d2 =1.60311 ν_d2 =60.70 ｒ₃= 129.0188 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 28.5316 ｄ₄= 3.5166 ｎ_d3 =1.60311 ν_d3 =60.70 ｒ₅= 90.8401 ｄ₅=(可変) ｒ₆= 71.8525 ｄ₆= 0.8000 ｎ_d4 =1.69680 ν_d4 =55.52 ｒ₇= 6.1802 ｄ₇= 4.0886 ｒ₈= -65.4944 ｄ₈= 0.8000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 6.1694 ｄ₉= 2.2396 ｎ_d6 =1.80518 ν_d6 =25.43 ｒ₁₀= 9.6531 ｄ₁₀=(可変) ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁=(可変) ｒ₁₂= 8.5843（非球面）ｄ₁₂= 2.8787 ｎ_d7 =1.66524 ν_d7 =55.10 ｒ₁₃= -698.1691 ｄ₁₃= 0.5000 ｒ₁₄= 11.0026 ｄ₁₄= 1.0000 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 5.3377 ｄ₁₅= 4.5348 ｎ_d9 =1.48749 ν_d9 =70.20 ｒ₁₆= -19.2158 ｄ₁₆=(可変) ｒ₁₇= 19.4525（非球面）ｄ₁₇= 1.5000 ｎ_d10=1.48749 ν_d10=70.20 ｒ₁₈= 16.8369 ｄ₁₈=(可変) ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.7700 ｎ_d11=1.54771 ν_d11=62.83 ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 1.6000 ｎ_d12=1.52420 ν_d12=70.20 ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 1.8600 ｎ_d13=1.54771 ν_d13=62.83 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.0000 ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.7500 ｎ_d14=1.48749 ν_d14=70.20 ｒ₂₄= ∞ 非球面係数第１２面 A₄ =-0.16720×10^-3 A₆ =-0.14393×10^-5 A₈ = 0 第１７面 A₄ =-0.66806×10^-3 A₆ =-0.41146×10^-5 A₈ = 0
。

【００３８】実施例２ｆ＝ 3.00 〜 9.63 〜 30.00 Ｆ_NO＝ 1.79 〜 2.25 〜 2.36 ω ＝ 38.2 °〜 13.8 °〜 4.5 ° ｆ_B＝ 1.27 〜 1.27 〜 1.27 ｆ_B'＝ 7.20 〜 9.65 〜 8.51 ｒ₁= 35.6010 ｄ₁= 1.0005 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78 ｒ₂= 22.2271 ｄ₂= 4.2801 ｎ_d2 =1.48749 ν_d2 =70.20 ｒ₃= -780.3781 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 23.6270 ｄ₄= 2.8936 ｎ_d3 =1.69680 ν_d3 =55.52 ｒ₅= 96.0828 ｄ₅=(可変) ｒ₆= 68.5471 ｄ₆= 0.7000 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68 ｒ₇= 4.1161 ｄ₇= 2.5160 ｒ₈= -19.1173 ｄ₈= 0.7000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 4.9541 ｄ₉= 1.6533 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78 ｒ₁₀= 9.2595 ｄ₁₀=(可変) ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁=(可変) ｒ₁₂= 7.4546（非球面）ｄ₁₂= 1.8519 ｎ_d7 =1.66524 ν_d7 =55.10 ｒ₁₃= 31.6060（非球面）ｄ₁₃= 0.1500 ｒ₁₄= 10.1294 ｄ₁₄= 0.7500 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 5.1559 ｄ₁₅= 4.1872 ｎ_d9 =1.48749 ν_d9 =70.20 ｒ₁₆= -9.2741 ｄ₁₆=(可変) ｒ₁₇= 17.4292（非球面）ｄ₁₇= 1.0000 ｎ_d10=1.51633 ν_d10=64.15 ｒ₁₈= 44.1791 ｄ₁₈=(可変) ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 1.6000 ｎ_d11=1.52420 ν_d11=70.20 ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 2.9000 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.83 ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 1.2000 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.7500 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₃= ∞ 非球面係数第１２面 A₄ =-0.11828×10^-3 A₆ = 0.31601×10^-5 A₈ =-0.67851×10^-6 第１３面 A₄ = 0.32089×10^-3 A₆ = 0.48247×10^-4 A₈ =-0.68322×10^-6 第１７面 A₄ =-0.38335×10^-3 A₆ =-0.54393×10^-5 A₈ = 0.29312×10^-5
。

【００３９】実施例３ｆ＝ 3.00 〜 9.63 〜 36.00 Ｆ_NO＝ 1.81 〜 2.76 〜 2.79 ω ＝ 38.2 °〜 13.8 °〜 3.8 ° ｆ_B＝ 1.27 〜 1.27 〜 1.27 ｆ_B'＝ 7.63 〜 12.94 〜 11.70 ｒ₁= 37.5685 ｄ₁= 1.0005 ｎ_d1 =1.80518 ν_d1 =25.43 ｒ₂= 21.0977 ｄ₂= 4.1763 ｎ_d2 =1.69680 ν_d2 =55.52 ｒ₃= 568.2017 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 33.1352 ｄ₄= 1.6023 ｎ_d3 =1.69680 ν_d3 =55.52 ｒ₅= 57.4032 ｄ₅=(可変) ｒ₆= 40.9868 ｄ₆= 0.7000 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68 ｒ₇= 4.7744 ｄ₇= 3.5737 ｒ₈= -12.1975 ｄ₈= 0.7000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 7.2811 ｄ₉= 1.7049 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78 ｒ₁₀= 16.9962 ｄ₁₀=(可変) ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁=(可変) ｒ₁₂= 7.3259（非球面）ｄ₁₂= 2.4197 ｎ_d7 =1.67790 ν_d7 =55.33 ｒ₁₃= 22.9132 ｄ₁₃= 0.1500 ｒ₁₄= 11.3567 ｄ₁₄= 0.7500 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 5.4643 ｄ₁₅= 4.4044 ｎ_d9 =1.48749 ν_d9 =70.20 ｒ₁₆= -13.0990 ｄ₁₆=(可変) ｒ₁₇= 7.7285（非球面）ｄ₁₇= 1.0000 ｎ_d10=1.51633 ν_d10=64.15 ｒ₁₈= 10.0613 ｄ₁₈=(可変) ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 1.6000 ｎ_d11=1.52420 ν_d11=70.20 ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 2.9000 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.83 ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 1.2000 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.7500 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₃= ∞ 非球面係数第１２面 A₄ =-0.22878×10^-3 A₆ =-0.32297×10^-5 A₈ = 0 第１７面 A₄ =-0.53914×10^-3 A₆ =-0.18169×10^-4 A₈ = 0
。

【００４０】実施例４ｆ＝ 3.00 〜 9.63 〜 30.00 Ｆ_NO＝ 1.81 〜 2.73 〜 2.90 ω ＝ 38.2 °〜 13.8 °〜 4.5 ° ｆ_B＝ 1.27 〜 1.27 〜 1.27 ｆ_B'＝ 7.75 〜 11.77 〜 10.71 ｒ₁= 40.5746 ｄ₁= 1.0005 ｎ_d1 =1.80518 ν_d1 =25.43 ｒ₂= 19.8939 ｄ₂= 4.1324 ｎ_d2 =1.72000 ν_d2 =50.25 ｒ₃= 125.3564 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 28.6682 ｄ₄= 2.4117 ｎ_d3 =1.69680 ν_d3 =55.52 ｒ₅= 94.5524 ｄ₅=(可変) ｒ₆= 67.4469 ｄ₆= 0.7000 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68 ｒ₇= 4.4654 ｄ₇= 2.9269 ｒ₈= -16.2141 ｄ₈= 0.7000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 5.8247 ｄ₉= 1.7414 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78 ｒ₁₀= 11.8089 ｄ₁₀=(可変) ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁=(可変) ｒ₁₂= 7.2138（非球面）ｄ₁₂= 2.5218 ｎ_d7 =1.66524 ν_d7 =55.12 ｒ₁₃= 29.3987 ｄ₁₃= 0.5620 ｒ₁₄= 12.3117 ｄ₁₄= 0.7500 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 5.8164 ｄ₁₅= 0.4916 ｒ₁₆= 6.5358 ｄ₁₆= 3.8307 ｎ_d9 =1.48749 ν_d9 =70.20 ｒ₁₇= -10.3752 ｄ₁₇=(可変) ｒ₁₈= 6.8793（非球面）ｄ₁₈= 1.0000 ｎ_d10=1.51633 ν_d10=64.15 ｒ₁₉= 8.3071 ｄ₁₉=(可変) ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 1.6000 ｎ_d11=1.52420 ν_d11=70.20 ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 2.9000 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.83 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.2000 ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.7500 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₄= ∞ 非球面係数第１２面 A₄ =-0.28051×10^-3 A₆ =-0.35930×10^-5 A₈ = 0 第１８面 A₄ =-0.49126×10^-3 A₆ =-0.19754×10^-4 A₈ = 0
。

【００４１】実施例５ｆ＝ 3.50 〜 9.63 〜 28.00 Ｆ_NO＝ 1.80 〜 2.35 〜 2.63 ω ＝ 34.0 °〜 13.8 °〜 4.8 ° ｆ_B＝ 1.27 〜 1.27 〜 1.27 ｆ_B'＝ 7.44 〜 8.94 〜 7.83 ｒ₁= 36.6886 ｄ₁= 1.0005 ｎ_d1 =1.80518 ν_d1 =25.43 ｒ₂= 18.3787 ｄ₂= 4.0514 ｎ_d2 =1.69680 ν_d2 =55.52 ｒ₃= 149.9834 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 20.6667 ｄ₄= 2.6369 ｎ_d3 =1.69680 ν_d3 =55.52 ｒ₅= 57.7017 ｄ₅=(可変) ｒ₆= 19.2501 ｄ₆= 0.7000 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68 ｒ₇= 3.5182 ｄ₇= 2.3195 ｒ₈= -13.1876 ｄ₈= 0.7000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 4.7252 ｄ₉= 1.7239 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78 ｒ₁₀= 9.8267 ｄ₁₀=(可変) ｒ₁₁= ∞（絞り）ｄ₁₁=(可変) ｒ₁₂= 7.2803（非球面）ｄ₁₂= 1.6927 ｎ_d7 =1.66524 ν_d7 =55.10 ｒ₁₃= 30.8941 ｄ₁₃= 0.1500 ｒ₁₄= 10.0308 ｄ₁₄= 0.7500 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78 ｒ₁₅= 4.9438 ｄ₁₅= 3.5268 ｎ_d9 =1.48749 ν_d9 =70.20 ｒ₁₆= -9.8396 ｄ₁₆=(可変) ｒ₁₇= 8.0480（非球面）ｄ₁₇= 1.0000 ｎ_d10=1.51633 ν_d10=64.15 ｒ₁₈= 13.3792 ｄ₁₈=(可変) ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 1.6000 ｎ_d11=1.52420 ν_d11=70.20 ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 2.9000 ｎ_d12=1.54771 ν_d12=62.83 ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 1.2000 ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.7500 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₃= ∞ 非球面係数第１２面 A₄ =-0.25526×10^-3 A₆ =-0.51982×10^-5 A₈ =-0.13089×10^-6 第１７面 A₄ =-0.76985×10^-3 A₆ =-0.12041×10^-4 A₈ = 0.34895×10^-6
。

【００４２】以上の実施例１〜５の広角端（図の
（ａ））、標準状態（図の（ｂ））、望遠端（図の
（ｃ））における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率
色収差を表す収差図をそれぞれ図３〜図７に示す。ま
た、前記した各条件式（１）〜（７）の値を次の表にま
とめて示す。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、変倍比が８〜１２倍程
度と高変倍比でありながら、広画角でかつ小型のズーム
レンズを提供することができる。なお、本発明のズーム
レンズは、特にビデオカメラ用に適したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のズームレンズの実施例１のレンズ断面
図である。

【図２】実施例４のレンズ断面図である。

【図３】実施例１の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍
率色収差を表す収差図である。

【図４】実施例２の図３と同様な収差図である。

【図５】実施例３の図３と同様な収差図である。

【図６】実施例４の図３と同様な収差図である。

【図７】実施例５の図３と同様な収差図である。

【図８】撮像素子の移動によるフォーカシングを説明す
るための図である。

【図９】焦点距離に応じて近距離物点に対する結像位置
が変化する様子を示す図である。

【符号の説明】

Ｌ…レンズＤ…撮像素子Ｌ１…第１レンズ群Ｌ２…第２レンズ群Ｌ３…第３レンズ群Ｌ４…第４レンズ群

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−296809（ＪＰ，Ａ) 特開平４−181911（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−127908（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−161804（ＪＰ，Ａ) 特開平２−66509（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】物体側から順に、広角端から望遠端への
変倍に際して光軸に沿って移動すると共に、その移動軌
跡が広角端位置よりも望遠端位置の方が相対的に物体側
に変位するように設けられ、かつ、全体として正の屈折
力を有する第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して光軸に沿って移動す
ると共に、その移動軌跡が広角端位置よりも望遠端位置
の方が相対的に像側に変位するように設けられ、かつ、
全体として負の屈折力を有する第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して光軸に沿って移動す
ると共に、その移動軌跡が広角端位置よりも望遠端位置
の方が相対的に物体側に変位するように設けられ、か
つ、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して光軸に沿って移動す
る、全体として正又は負の屈折力を有する第４レンズ群
と、からなり、以下の条件（１）〜（３）を満足するズーム
レンズ。（１）２．６＜ｆ₁／（ｆ_W・ｆ_T）^1/2＜６（２） −１．２＜β_2T＜−０．７（３）４．５＜β_2T／β_2W＜８ただし、ｆ₁は第１レンズ群の焦点距離、ｆ_W、ｆ_Tはそれぞれ広角端、望遠端での全系の焦点距
離、 β_2W、β_2Tはそれぞれ広角端、望遠端での第２レンズ群
の結像倍率、である。
【請求項２】像側に配置された撮像手段を光軸方向に
移動することによってフォーカシングを行うことを特徴
とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項３】前記第４レンズ群は、広角端よりも望遠
端において前記第３レンズ群との間隔が大となるように
移動することを特徴とする請求項１又は２記載のズーム
レンズ。
【請求項４】以下の条件式（４）、（５）を満足する
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のズ
ームレンズ。（４）１．６＜（β_2T・β_3W・β_4W）／（β_2W・β_3T・β_4T）＜４．５（５）０．２＜｜Ｘ₂／Ｘ₁｜＜１．０ただし、β_iw：第ｉレンズ群の広角端での倍率、 β_iT：第ｉレンズ群の望遠端での倍率、Ｘ₁：第１レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動
量、Ｘ₂：第２レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動
量、である。
【請求項５】前記第３レンズ群は、物体側から順に、
正・負・正の３枚のレンズで構成したことを特徴とする
請求項１から４の何れか１項記載のズームレンズ。
【請求項６】前記第３レンズ群は、光軸から離れるに
従って正の屈折力が弱まるか又は負の屈折力が強まる形
状の非球面を持つことを特徴とする請求項５記載のズー
ムレンズ。
【請求項７】前記第４レンズ群は、１枚のレンズで構
成したことを特徴とする請求項１から６の何れか１項記
載のズームレンズ。
【請求項８】前記第４レンズ群は、光軸から離れるに
従って正の屈折力が弱まるか又は負の屈折力が強まる形
状の非球面を持つことを特徴とする請求項７記載のズー
ムレンズ。
【請求項９】以下の条件式（６）、（７）を満足する
ことを特徴とする請求項２記載のズームレンズ。（６）０．７＜β_4T＜１．４（７） −０．２＜ｆ₃／ｆ₄＜０．４ただし、β_4T：第４レンズ群の望遠端での倍率、ｆ_i：第ｉレンズ群の焦点距離、である。
【請求項１０】変倍比が８〜１２倍であることを特徴
とする請求項１から９の何れか１項記載のズームレン
ズ。