JP3526264B2 - 変倍レンズ系およびそれを用いた光学機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変倍レンズ系および
それを用いた光学機器に関し、特にビデオカメラ、デジ
タルカメラ、フィルム用カメラ等に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりビデオカメラやデジタルスチル
カメラ等の光学機器に用いられているレンズ系（変倍レ
ンズ系）として、物体側より順に変倍及び合焦の際に固
定で正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力を有し光軸
上を移動して変倍作用を有する第２レンズ群、変倍及び
合焦の際に固定の正の屈折力を有する第３レンズ群、お
よび変倍及び合焦の際に移動の正の屈折力を有する第４
レンズ群の構成のいわゆる正、負、正、正の屈折力の４
つのレンズ群より成る４群ズームレンズがある。そして
この４群ズームレンズは第１群を凹レンズ（負レンズ）
と凸レンズ（正レンズ）の接合レンズそして凸レンズ、
第２群を２枚の凹レンズそして凸レンズ、第３レンズ群
を１枚または２枚の凸レンズと凹レンズで構成し、高い
光学性能を得ている。

【０００３】この他、４群ズームレンズとして特開昭６
２−２０６５１６号公報や特開昭６２−２４２１３号公
報や特開昭６３−２４７３１６号公報、そして特開平４
−４３３１１号公報では、物体側より順に正の屈折力の
第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、そ
して正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、第２
群を移動させて変倍を行い、変倍に伴う像面変動を第４
群を移動させて補正すると共にフォーカスを行ってい
る。

【０００４】このリヤーフォーカス式の４群ズームレン
ズは所定の変倍比が容易に得られ、かつレンズ系の全体
の小型化が容易であるという特徴がある。

【０００５】一方、従来より撮影画像のぶれを防止する
機能を有した防振光学系が種々提案されている。

【０００６】例えば特開平７−１２８６１９号公報で
は、正、負、正、正の屈折力の４つのレンズ群より成る
４群構成の変倍光学系の第３レンズ群を正、負の屈折力
の二つのレンズ群で構成し正のレンズ群を振動すること
により防振を行っている。

【０００７】特開平７−１９９１２４号公報では、正、
負、正、正の屈折力の４つのレンズ群より成る４群構成
の変倍光学系の第３レンズ群全体を振動させて防振を行
っている。

【０００８】これらのレンズ群は防振の為にプリズム等
の特別の光学部材を必要とせず、防振を容易に行うこと
ができるという特徴がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、デジタルカメラ
やビデオカメラの撮像素子が高画素化してきており、そ
れに用いる撮影レンズとしてより高性能なレンズ系が要
求されている。

【００１０】又、ビデオカメラにおいては高画質で静止
画画像を記録することが望まれてきており、高性能であ
りながら小型なレンズ系が要求されている。

【００１１】一方リヤーフォーカス式のズームレンズに
おいてはフォーカスの際の収差変動が少なく、又高変倍
化を図ったときの変倍に伴う収差変動が少ないことが要
求されている。

【００１２】又、レンズ系が振動したときに生ずる画像
ぶれを補正する為に撮影系の一部のレンズを光軸に対し
て垂直方向に平行偏心させて防振を行う光学系において
は、防振時における偏心収差の発生量が少ないことが要
求されている。

【００１３】本発明の第１の目的は、固体撮像素子を用
いた撮影系に好適な、コンパクトで優れた光学性能を有
する変倍レンズ系及びそれを用いた光学機器の提供にあ
る。

【００１４】本発明の第２の目的は迅速なフォーカスが
でき、高い光学性能を有したリヤーフォーカス式を用い
た変倍レンズ系及びそれを用いた光学機器の提供にあ
る。

【００１５】本発明の第３の目的は、画像のぶれを補正
する為にレンズ群を偏心させたときの偏心発生量が少な
く高い光学性能を維持しつつ、良好に防振を行うことが
できる変倍レンズ系及びそれを用いた光学機器の提供に
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の変倍レ
ンズ系は物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群、
変倍に際し光軸上を移動する負の屈折力の第２レンズ
群、正の屈折力の第３レンズ群、および正の屈折力の第
４レンズ群から成り、変倍に際し各レンズ群間の間隔が
変化する変倍レンズ系であって、該第３レンズ群は、物
体側より順に、像側に比して強い屈折力の凸面を物体側
に向けた１枚ないし２枚の正レンズより構成される正の
屈折力の３ａレンズ群と、物体側に比して像側に強い屈
折力の凹面を向けた負レンズと像側に比して物体側に強
い凸面を向けた正レンズとを接合した接合レンズから成
る３ｂレンズ群とを有しており、Ｄａｂを第３レンズ群
の最も物体側の正レンズの像側のレンズ面と３ｂレンズ
群の接合レンズの物体側のレンズ面との間隔、ｆ３を第
３レンズ群の焦点距離としたとき、 ０．０９＜Ｄａｂ／ｆ３＜０．３５……（１） の条件式を満足することを特徴としている。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記３ａレンズ群の１つの正レンズは非球面を含ん
でおり、３Ｇ１ｎを該非球面を含む正レンズの材質の屈
折率としたとき、 １．６７＜３Ｇ１ｎ＜１．８９……（２） の条件式を満足することを特徴としている。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記第２レンズ群は、物体側より順に、負レ
ンズ２Ｇ１、負レンズ２Ｇ２、正レンズ２Ｇ３、負レン
ズ２Ｇ４から成り、２Ｇ１ｆ，２Ｇ２ｆをそれぞれ負レ
ンズ２Ｇ１、負レンズ２Ｇ２の焦点距離、ｆ２を前記第
２レンズ群の焦点距離、２Ｇ１ｖは負レンズ２Ｇ１の材
質のアッベ数としたとき、 ０．８１＜２Ｇ１ｆ／ｆ２＜１．２５……（３） ２０．５＜２Ｇ１ｖ＜３７．５ ……（４） ０．２１＜２Ｇ１ｆ／２Ｇ２ｆ＜０．８１……（５） の条件式を満足することを特徴としている。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
発明において、ｆｉを第ｉレンズ群の焦点距離としたと
き、 ０．５１＜ｆ３／ｆ４＜１．２５……（６） の条件式を満足することを特徴としている。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
か１項の発明において、前記第３レンズ群を光軸と垂直
方向に移動させて変倍レンズ系が振動したときの画像の
ブレを補正していることを特徴としている。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれ
か１項の発明において、前記第４レンズ群は変倍に伴う
像面変動の補正を行うと共にフォーカスを行っているこ
とを特徴としている。

【００２２】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
か１項の発明において、３Ｇ３Ｒ１，３Ｇ３Ｒ２をそれ
ぞれ前記第３レンズ群の接合レンズの物体側のレンズ面
と像側のレンズ面の近軸曲率半径としたとき、 の条件式を満足することを特徴としている。

【００２３】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
か１項の発明において、３ａｆ，３ｂｆをそれぞれ前記
３ａレンズ群と３ｂレンズ群の焦点距離としたとき、 −０．２５＜３ａｆ／３ｂｆ＜０．３５……（８） の条件式を満足することを特徴としている。

【００２４】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
か１項の発明において、固体撮像素子上に像を形成する
ことを特徴としている。

【００２５】請求項１０の発明の光学機器は、請求項１
〜９いずれかの変倍レンズ系と、該変倍レンズ系によっ
て形成される像を受光する固体撮像素子とを有すること
を特徴としている。

【００２６】請求項１１の発明の光学機器は、記光学機
器はデジタルカメラであることを特徴としている。

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【発明の実施の形態】図１、図２、図３は本発明の変倍
レンズ系の実施形態の数値実施例１のレンズ断面図と収
差図である。

【００３４】図４、図５、図６は本発明の変倍レンズ系
の実施形態の数値実施例２のレンズ断面図と収差図であ
る。

【００３５】図７、図８、図９は本発明の変倍レンズ系
の実施形態の数値実施例３のレンズ断面図と収差図であ
る。

【００３６】図１０、図１１、図１２は本発明の変倍レ
ンズ系の実施形態の数値実施例４のレンズ断面図と収差
図である。

【００３７】レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力
の第１群、（第１レンズ群）、Ｌ２は負の屈折力の第２
群（第２レンズ群）、Ｌ３は正の屈折力の第３群（第３
レンズ群）であり、正の屈折力の３ａレンズ群Ｌ３ａと
又は負の屈折力の３ｂレンズ群の２つ以上のレンズ群を
有している。

【００３８】本実施形態では、第３群Ｌ３を矢印の如く
光軸と垂直方向に移動させて変倍光学系（変倍レンズ
系）が振動（傾動）したときの撮影画像のブレを補正し
ている。

【００３９】Ｌ４は正の屈折力の第４群である。ＳＰは
開口絞りであり、第３群Ｌ３の前方、又は第３郡中に配
置している。Ｇはフェースプレート等のガラスブロック
である。ＩＰは像面である。

【００４０】ＦＳはフレアー絞りであり、第３群の像面
側に配置し、広角端での画面周辺におけるフレア光をカ
ットしている。

【００４１】尚、本実施形態において開口絞りＳＰと第
３群Ｌ３との間にＮＤフィルターを挿脱可能とし、像面
ＩＰに入射する光量を調節可能としても良い。

【００４２】本実施形態では広角端から望遠端への変倍
に際して矢印のように第２群を像面側へ移動させると共
に、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正して
いる。

【００４３】又、第４群を光軸上移動させてフォーカス
を行うリヤーフォーカス式を採用している。同図に示す
第４群の実線の曲率４ａと点線の曲率４ｂは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。尚、第１群と第３群は変倍及びフ
ォーカスの際固定である。

【００４４】本実施形態においては第４群を移動させて
変倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第４群を移動さ
せてフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線
４ａ，４ｂに示すように広角端から望遠端への変倍に際
して物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させてい
る。これにより第３群と第４群との空間の有効利用を図
りレンズ全長の短縮化を効果的に達成している。

【００４５】本実施形態において、例えば望遠端におい
て無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は
同図の直線４ｃに示すように第４群を前方へ繰り出すこ
とにより行っている。

【００４６】本発明の変倍レンズ系はビデオカメラやデ
ジタルカメラ等の光学機器に適用するときにはいずれの
数値実施例においても、像側の撮像素子としてセルピッ
チ３ミクロン程度のCCDまたはCMOS等の固体撮像素子を
用い、動画記録時はイメージサイズを直径φ３．９（ｍ
ｍ）とし焦点距離ｆｗからｆｔまで全域変倍可能であ
り、静止画記録時はイメージサイズをφ５．１とし焦点
距離ｆｓｗからｆｔまで変倍可能としている。

【００４７】尚、焦点距離ｆｗ,ｆｓｗ，ｆｔは後述す
る数値実施例に示している。

【００４８】また、動画記録時に電子的に防振を行うた
めイメージサイズφ３．９より大きいイメージサイズか
らφ３．９を切り出して記録してもよい。また、開放絞
り径は焦点距離ｆｗの動画記録時に最大とし、焦点距離
ｆｔのときは、動画記録時も静止画記録時も開放絞り径
を小さくしている。さらに、動画記録時の焦点距離ｆｓ
ｗからｆｔの変倍範囲では、静止画記録時のFno.を０．
９倍から０．７倍したFno程度まで開放絞り径を開けて
もよい。

【００４９】本実施形態では従来の所謂４群ズームレン
ズにおいて第１群を繰り出してフォーカスを行う場合に
比べて前述のようなリヤーフォーカス方式を採ることに
より第１群の偏心誤差による性能劣化を防止しつつ第１
群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している。

【００５０】そして開口絞りを第３群の直前、又は第３
郡中に配置することにより可動レンズ群による収差変動
を少なくし、開口絞りより前方のレンズ群の間隔を短く
することにより前玉レンズ径の縮小化を容易に達成して
いる。

【００５１】尚、本実施形態では、第３群を３つ以上の
レンズ群より構成しても良い。そして第３群を防振用と
して光軸と垂直方向に移動させて変倍光学系が振動した
ときの像ブレを補正している。これにより従来の防振光
学系に比べて防振の為のレンズ群や可変頂角プリズム等
の光学部材を新たに付加することなく防振を行ってい
る。

【００５２】本発明の変倍レンズ系は （アー１）物体側より順に変倍に際して光軸上不動で正
の屈折力の第1レンズ群、変倍に際して光軸上移動する
負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ
群、および正の屈折力の第４レンズ群を有した変倍レン
ズ系であって、該第３レンズ群は物体側より順に強い凸
面を物体側に向けた１枚ないし２枚の正レンズより構成
される正の屈折力の3aレンズ群と像側に強い凹面を向け
た負レンズと物体側に強い凸面を向けた正レンズを接合
した3bレンズ群を有していること又は物体側より順に正
の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有し光軸
上を移動して変倍作用を有する第２レンズ群、正の屈折
力を有する第３レンズ群、および正の屈折力の第４レン
ズ群を有することを基本構成としている。

【００５３】特に第３レンズ群をこのように構成したこ
とにより、防振のときに第３レンズ群が光軸に対して垂
直方向に変位したときの光学性能の劣化を抑えている。
また、3bレンズ群に接合レンズを有したことにより第３
レンズ群内の相対軸ずれによる性能劣化も抑えている。
また、第３レンズ群のこの構成により第３レンズ群の主
点位置を比較的第２レンズ群寄りに位置させることがで
き、第３レンズ群から像面までの距離の短縮化が可能と
なりレンズ全長の小型化を容易にしている。

【００５４】さらに、第１群を変倍時に固定にすること
により、鏡筒構造を単純にし、また静圧に強い鏡筒構造
の実現を容易にしている。

【００５５】本発明の他の変倍レンズ系は前述の基本構
成（アー１）の基で次の構成をとることを特徴としてい
る。 （アー２）Dabを第３レンズ群の最も物体側の正レンズ
の像側のレンズ面と3bレンズ群の物体側のレンズ面との
間隔ｆ３を第３レンズ群の焦点距離としたとき ０．０９＜Dab／ｆ３＜０．３５……（１） の条件式を満足することである。

【００５６】第３レンズ群をこのように構成し、防振の
ときに第３レンズ群が光軸に対して垂直方向に変位した
ときの光学性能の劣化を抑えている。また、3bレンズ群
に接合レンズを有したことにより第３レンズ群内の相対
軸ずれによる性能劣化も抑えている。また、第３レンズ
群のこの構成により第３レンズ群の主点位置を比較的第
２レンズ群寄りに位置させることができ、第３レンズ群
から像面までの距離短縮化が可能となりレンズ全長の小
型化を容易にしている。 （アー３）該３ａのレンズ群の１つの正レンズ３ＧＩは
物体側に凸面を向けた非球面を含んでおり、3G1nを正レ
ンズ（3G1)の材質の屈折率としたとき １．６７＜3G1n＜１．８９……（２） の条件式を満足することである。

【００５７】第３レンズ群をこのように構成し、防振の
ときに第３レンズ群が光軸に対して垂直方向に変位した
ときの光学性能の劣化を抑えている。また、第３レンズ
群のこの構成により第３レンズ群の主点位置を比較的第
２レンズ群寄りに位置させることができ、第３レンズ群
から像面までの距離短縮化が可能となりレンズ全長の小
型化を容易にしている。 （アー４）該第２レンズ群は物体側より順に負レンズ(2
G1)、負レンズ(2G2)、正レンズ(2G3)、負レンズ(2G4)で
構成し、2G1f、2G2fを負レンズ2G1、負レンズ図2G2の焦
点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、2G1vは負レン
ズ2G1のアッベ数としたとき ０．８１＜2G1f／ｆ２＜１．２５……（３） ２０．５＜2G1v＜３７．５ ……（４） ０．２１＜2G1f／2G2f＜０．８１……（５） の条件式を満足することである。

【００５８】第２レンズ群をこのように構成し、変倍に
伴う収差変動を少なくし、全変倍範囲にわたり光学性能
の向上を図っている。

【００５９】尚、本発明の変倍レンズ系の構成（ア−
１）〜（ア−４）において、更に光学性能を良好に維持
するためには、以下の条件のうち少なくとも１つを満足
することが望ましい。 （イ−１）ｆｉを第ｉレンズ群の焦点距離としたとき ０．５１＜ｆ３／ｆ４＜１．２５……（６） なる条件を満足することである。 （イ−２）前記第３レンズ群を光軸と垂直方向に移動さ
せて変倍レンズ系が振動したときの撮影画像のブレを補
正していることである。 （イ−３）前記第４レンズ群は変倍に伴う像面変動の補
正を行うと共にフォーカスを行っていることである。 （イ−４）3G3R1，3G3R2を前記第３レンズ群の接合レン
ズを構成するレンズの物体側面と像側面の近軸曲率半径
としたとき ０．３４＜（3G3R2＋3G3R1）／（3G3R2−3G3R1）＜１．３４…（７） の条件式を満足することである。 （イ−５）Dabを第３レンズ群の最も物体側の正レンズ
と3bレンズ群の物体側のレンズ面との間隔、ｆ３を第３
レンズ群の焦点距離としたとき ０．０９＜Dab／ｆ３＜０．３５……（１） の条件式を満足することである。（イ−６）3af、3bfは
各々3aレンズ群と3bレンズ群の焦点距離としたとき −０．２５＜3af／3bf＜０．３５……（８） 条件式を満足することである。

【００６０】この他、本発明の変倍レンズ系では前述の
基本構成（ア−１）の基で次の構成をとることを特徴と
している。 （ウ−１）Dabを第３レンズ群の最も物体側の正レンズ
の像側のレンズ面から３ｂレンズ群の物体側のレンズ面
までの距離ｆｉを第ｉレンズ群の焦点距離、３ａｆ，３
ｂｆを３ａレンズ群と３ｂレンズ群の焦点距離、3G3R
1，3G3R2を３ｂレンズ群の接合レンズの物体側面と像側
面の近軸曲率半径としたとき ０．０９＜Dab／ｆ３＜０．３５……（１） ０．５１＜ｆ３／ｆ４＜１．２５……（６） ０．３４＜（3G3R2＋3G3R1）／（3G3R2−3G3R1）＜１．３４…（７） −０．２５＜3af／3bf＜０．３５……（８） を満足することである。

【００６１】本発明の変倍レンズ系の構成（ウ−１）の
基では更に次の条件のうちの１以上を満足させるのが良
い。 （エ−１）該３ａのレンズ群の１つの正レンズ３ＧＩは
物体側に凸面を向けた非球面を含んでおり、3G1nを正レ
ンズ（3G1)の材質の屈折率としたとき １．６７＜3G1n＜１．８９……（２） の条件式を満足することである。 （エ−２）該第２レンズ群は物体側より順に負レンズ(2
G1)、負レンズ(2G2)、正レンズ(2G3)、負レンズ(2G4)で
構成し、2G1f、2G2fを負レンズ2G1、負レンズ図2G2の焦
点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、2G1vは負レン
ズ2G1のアッベ数としたとき ０．８１＜2G1f／ｆ２＜１．２５……（３） ２０．５＜2G1v＜３７．５ ……（４） ０．２１＜2G1f／2G2f＜０．８１……（５） の条件式を満足することである。

【００６２】次に前述の各条件式の技術的意味について
説明する。

【００６３】条件式（１）は第３レンズ群の最も物体側
の正レンズの像側のレンズ面から3bレンズ群の物体側の
レンズ面までの間隔に関するものである。上限を超える
とレンズ全系が大型化してしまう、さらに上限を０．３
１にするとよりよい、下限を超えると3aレンズ群と3bレ
ンズ群の相対軸ずれによる性能劣化が大きくなる、さら
に下限を０．１３またさらには０．１７にするとよりよ
い。

【００６４】条件式（２）は正レンズ3G1の材質の屈折
率に関するものである。上限を超えて屈折率が高くなる
と望遠端で中間像高から最大像高へ像面がオーバーに湾
曲が大となり高性能化が出来ない。さらに上限を１．８
５にするとよりよい、下限を超えて屈折率が低くなると
正レンズ3G1での球面収差が大きくなり高性能化が困難
になる、さらに下限を１．７２またさらには１．７７に
するとよりよい。

【００６５】条件式（３）は第２レンズ群と負レンズ2G
1の焦点距離比に関するものである。上限を超えて負レ
ンズ2G1の屈折力が弱くなると第１レンズ群のレンズ径
が大きくなる、さらに上限を１．１９またさらには１．
１４にするとよりよい、下限を超えると球面収差の発生
が大きくなり高性能化が困難となる、さらに下限を０．
８４またさらには０．８８にするとよりよい。条件式
（４）は負レンズ2G1の材質のアッベ数に関するもので
あるが、上限を超えて低分散の硝材になると硝材費が高
くなり好ましくない、さらに上限を３０．５またさらに
は２７．０にするとよりよい、下限を超えて高分散にな
ると色収差の補正が困難になる、さらに下限を２３．５
にするとよりよい。条件式（５）は負レンズ2G1と負レ
ンズ2G2の焦点距離の比に関するものである。上限を超
えて負レンズ2G1の負の屈折力が弱くなると第１レンズ
群のレンズ径が大きくなる、さらに上限を０．７１にす
るとよりよい。下限を超えて負レンズ2G2の負の屈折力
が弱くなると負レンズ2G1で発生するコマ収差を負レン
ズ2G2で補正する作用が不足し、高性能化が困難にな
る、さらに下限を０．２７またさらに０．３３にすると
よりよい。

【００６６】条件式（６）は第３レンズ群と第４レンズ
群の焦点距離の比に関するものである。上限を超えると
第４レンズ群の屈折力が強くなりすぎて、良好に収差補
正するために第４レンズ群の構成枚数が増加し、レンズ
全長が大きくなる、さらに上限を１．１５またさらに
１．０５にするとよりよい。下限を超えると第４レンズ
群の屈折力が弱くなりすぎて、変倍時の像面補正のため
の移動量またはフォーカスのための移動量が大きくなり
レンズ全長が大きくなる、さらに下限を０．５９またさ
らに０．６６にするとよりよい。

【００６７】条件式（７）は3bレンズ群中の凹負レンズ
と接合される正レンズのレンズ形状に関するものであ
る。上限を超えるとレンズ面3GR2で負の屈折力が強くな
り、球面収差がプラス側に大きくなり好ましくない、さ
らに上限を１．１６またさらに１．００にするとよりよ
い。下限を超えるとレンズ面3GR2で正の屈折力が強くな
り、球面収差がマイナス側に大きくなり好ましくない、
さらに下限を０．４１またさらに０．４９にするとより
よい。

【００６８】条件式（８）は、3aレンズ群と3bレンズ群
の焦点距離の比に関するものである。上限を超えると3a
レンズ群の正の屈折力が弱くなり、第３レンズ群の主点
位置が第２レンズ群から遠ざかるのでレンズ全長の小型
化が困難になる、さらに上限を０．２７またさらに０．
１９にするとよりよい。下限を超えて3bレンズ群が負に
屈折力となり、それが強くなると球面収差がプラス側に
大きくなり好ましくない、さらに下限を−０．１７また
さらに−０．０９にするとよりよい。

【００６９】次に本発明の変倍レンズ系を撮影光学系と
して用いたビデオカメラ(光学機器）の実施形態を図１
３を用いて説明する。

【００７０】図１３において、１０はビデオカメラ本
体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮
影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受
光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光
した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示
に表示された被写体像を観察するためのファインンダー
である。上記表示素子は液晶パネル等によって構成さ
れ、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示され
る。

【００７１】このように本発明の変倍レンズ系をビデオ
カメラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い
光学性能を有する光学機器に実現している。

【００７２】以下に本発明の数値実施例を記載する。

【００７３】各数値実施例においてｒｉは物体側より順
に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ
番目の面と第（ｉ＋１）番目の面の間隔、ｎｉとνｉは
各々物体側より順に第ｉ番目の光学部材のガラスの屈折
率とアッベ数である。

【００７４】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、各非球面係数をＫ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとしたと
き、

【００７５】

【数１】

【００７６】なる式で表している。

【００７７】また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１
０^-Z」を意味する。

【００７８】数値実施例において最終の２つのレンズ面
はフェースプレートやフィルター等のガラスブロックで
ある。又、前述の各条件式と数値実施例における諸数値
との関係を表1に示す。

【００７９】

【外１】

【００８０】

【外２】

【００８１】

【外３】

【００８２】

【外４】

【００８３】

【表１】

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば ・固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、コンパクトで
優れた光学性能を有する変倍レンズ系及びそれを用いた
光学機器を達成することができる。 ・迅速なフォーカスができ、高い光学性能を有したリヤ
ーフォーカス式を用いた変倍レンズ系及びそれを用いた
光学機器を達成することができる。 ・画像のぶれを補正する為にレンズ群を偏心させたとき
の偏心発生量が少なく高い光学性能を維持しつつ、良好
に防振を行うことができる変倍レンズ系及びそれを用い
た光学機器を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】数値実施例１の光学断面図

【図２】数値実施例１の収差図で上から、レンズ全系焦
点距離ｆｗの動画記録時、ｆｓｗの静止画記録時

【図３】数値実施例１の収差図で上からレンズ全系焦点
距離ｆｍの静止画記録時、ｆｔの静止画記録時

【図４】数値実施例２の光学断面図

【図５】数値実施例２の収差図で上から、レンズ全系焦
点距離ｆｗの動画記録時、ｆｓｗの静止画記録時

【図６】数値実施例２の収差図で上からレンズ全系焦点
距離ｆｍの静止画記録時、ｆｔの静止画記録時

【図７】数値実施例３の光学断面図ｆｍの静止画記録
時、ｆｔの静止画記録時

【図８】数値実施例３の収差図で上から、レンズ全系焦
点距離ｆｗの動画記録時、ｆｓｗの静止画記録時

【図９】数値実施例３の収差図で上からレンズ全系焦点
距離ｆｍの静止画記録時、ｆｔの静止画記録時

【図１０】数値実施例４の光学断面図

【図１１】数値実施例４の収差図で上から、レンズ全系
焦点距離ｆｗの動画記録時、ｆｓｗの静止画記録時

【図１２】数値実施例４の収差図で上からレンズ全系焦
点距離ｆｍの静止画記録時、ｆｔの静止画記録時

【図１３】本発明の光学機器の要部概略図

【符号の説明】

Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ４ 第４群 ＩＰ 像面 ＳＰ 絞り ＦＳ フレアストッパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に、正の屈折力の第１レン
   ズ群、変倍に際し光軸上を移動する負の屈折力の第２レ
   ンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、および正の屈折力
   の第４レンズ群から成り、変倍に際し各レンズ群間の間
   隔が変化する変倍レンズ系であって、該第３レンズ群
   は、物体側より順に、像側に比して強い屈折力の凸面を
   物体側に向けた１枚ないし２枚の正レンズより構成され
   る正の屈折力の３ａレンズ群と、物体側に比して像側に
   強い屈折力の凹面を向けた負レンズと像側に比して物体
   側に強い凸面を向けた正レンズとを接合した接合レンズ
   から成る３ｂレンズ群とを有しており、Ｄａｂを第３レ
   ンズ群の最も物体側の正レンズの像側のレンズ面と３ｂ
   レンズ群の接合レンズの物体側のレンズ面との間隔、ｆ
   ３を第３レンズ群の焦点距離としたとき、 ０．０９＜Ｄａｂ／ｆ３＜０．３５……（１） の条件式を満足することを特徴とする変倍レンズ系。
2. 【請求項２】 前記３ａレンズ群の１つの正レンズは非
   球面を含んでおり、３Ｇ１ｎを該非球面を含む正レンズ
   の材質の屈折率としたとき、 １．６７＜３Ｇ１ｎ＜１．８９……（２） の条件式を満足することを特徴とする請求項１の変倍レ
   ンズ系。
3. 【請求項３】 前記第２レンズ群は、物体側より順に、
   負レンズ２Ｇ１、負レンズ２Ｇ２、正レンズ２Ｇ３、負
   レンズ２Ｇ４から成り、２Ｇ１ｆ，２Ｇ２ｆをそれぞれ
   負レンズ２Ｇ１、負レンズ２Ｇ２の焦点距離、ｆ２を前
   記第２レンズ群の焦点距離、２Ｇ１ｖは負レンズ２Ｇ１
   の材質のアッベ数としたとき、 ０．８１＜２Ｇ１ｆ／ｆ２＜１．２５……（３） ２０．５＜２Ｇ１ｖ＜３７．５ ……（４） ０．２１＜２Ｇ１ｆ／２Ｇ２ｆ＜０．８１……（５） の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２の
   変倍レンズ系。
4. 【請求項４】 ｆｉを第ｉレンズ群の焦点距離としたと
   き、 ０．５１＜ｆ３／ｆ４＜１．２５……（６） の条件式を満足することを特徴とする請求項１，２又は
   ３の変倍レンズ系。
5. 【請求項５】 前記第３レンズ群を光軸と垂直方向に移
   動させて変倍レンズ系が振動したときの画像のブレを補
   正していることを特徴とする請求項１〜４いずれかの変
   倍レンズ系。
6. 【請求項６】 前記第４レンズ群は変倍に伴う像面変動
   の補正を行うと共にフォーカスを行っていることを特徴
   とする請求項１〜５いずれかの変倍レンズ系。
7. 【請求項７】 ３Ｇ３Ｒ１，３Ｇ３Ｒ２をそれぞれ前記
   第３レンズ群の接合レンズの物体側のレンズ面と像側の
   レンズ面の近軸曲率半径としたとき、 の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６いず
   れかの変倍レンズ系。
8. 【請求項８】 ３ａｆ，３ｂｆをそれぞれ前記３ａレン
   ズ群と３ｂレンズ群の焦点距離としたとき、 −０．２５＜３ａｆ／３ｂｆ＜０．３５……（８） の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜７いず
   れかの変倍レンズ系。
9. 【請求項９】 固体撮像素子上に像を形成することを特
   徴とする請求項１〜８いずれかの変倍レンズ系。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９いずれかの変倍レンズ系
    と、該変倍レンズ系によって形成される像を受光する固
    体撮像素子とを有することを特徴とする光学機器。
11. 【請求項１１】 前記光学機器はデジタルカメラである
    ことを特徴とする請求項１０の光学機器。