JP3686178B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に、ビデオカメラに適した広画角のズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、民生ビデオカメラ用のズームレンズとしては、例えば特開昭６３−２９７１８号に示されているように、物体側から正、負、正、正の４群構成で、第２群で変倍を行い、第４群で変倍による像位置補正及びフォーカシングを行うタイプが主流となっている。このタイプのズームレンズの多くは、広角端の画角（２ω）が５０°程度である。これに対し、広角端の画角が６５°程度とより広画角を達成したものとしては特開平６−９４９９７号のものがあり、物体側から正、負、正、正の４群構成で、第２、３、４群を変倍時に可動にした上で、諸条件を満足することで広画角を実現したものである。また、特開平６−９４９９７号と同様の構成のものとして、特開平６−１９４５７２号のものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−９４９９７号のものは、最も外径が大きい第１群が３枚のレンズで構成されているため、鏡枠全体が大きく重くなり、また、コストの点で不利である。
【０００４】
また、特開平６−１９４５７２号のものは、第５実施例を除く各実施例は、第１群が３枚のレンズで構成されている上に、像高（Ｙ’）３．１に対し、広角端の焦点距離が５．７〜６．２であり、画角に換算すると５７〜５３°程度であって広画角とは言えない。第５実施例は、第１群が２枚のレンズで構成されているが、像高（Ｙ’）３．１に対し、広角端の焦点距離が６．７であり、画角に換算すると５０°程度であり、広画角に関する改善はされていない。
【０００５】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、広画角であって簡易なレンズ構成のビデオカメラに適したズームレンズを提供することである。
【０００６】
【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第１のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の第２のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群あるいは第４群の何れかの群には、少なくとも１枚の負レンズを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第３のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第４のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、絞りを第２群と第３群の間に固定したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第５のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、絞り、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第１群と絞りは固定し、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明は、上記の第１のズームレンズから第５のズームレンズの何れか１つにおいて、少なくとも第２群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とするものである。
【００１２】
以下に、本発明において上記構成をとる理由と作用について説明する。
前記した特開平６−１９４５７２号のものは、第２群と第３群が互いに逆方向に移動することで変倍を行っている。ただし、主な変倍作用は第２群が持ち、第３群は補助的な変倍作用を分担している。また、第４群は変倍に伴う像位置の補正を行い、変倍作用はほとんど持たない。第２群が変倍作用を行うということは、第１群と第２群の間隔を変化させることにより変倍を行うことである。そこで、効率的に変倍を行うためには第２群だけでなく、第１群にも強い屈折力を持たせる必要がある。第１群が強い屈折力を持つと、色収差を始め、諸収差を補正するために、正の屈折力を持つ第１群には負レンズを配置する必要があった。その上、広角側で第１群を通る軸外光線高が高くなり、広画角化には不利であった。
【００１３】
一方、本発明のズームレンズは、第３群に加え、第４群を広角端から望遠端にかけて像側から物体側へ単調に移動し、第３群と第４群に主な変倍作用を持たせている。そのため、第２群での変倍作用を軽減できるので、第１群の屈折力を小さく設定できる。したがって、第１群を正レンズ１枚で構成すると同時に、広画角化も実現可能である。第１群の屈折力が小さいと、正レンズ１枚の構成であっても収差の発生が抑えられ、負レンズを配置することなしに変倍による色収差の変動が補正可能となる。その上、第１群を通る軸外光線の高さを低くすることができ、広画角化に有利である。
【００１４】
また、第１群以外のレンズ群の構成に関しては、以下のように構成するのが望ましい。
色収差を始め、諸収差の補正のためには、各群の群全体の屈折力とは符号が異なる屈折力を持つレンズを配置するのがよい。
【００１５】
変倍作用を持つ第２群に、正レンズを配置するのが望ましい。
変倍作用と結像作用を持つ第３群と第４群の何れかに負レンズを配置するのが望ましいが、第３群に負レンズを配置すれば、第４群は正レンズのみで構成することができ、しかも最少の１枚で構成可能である。
【００１６】
広画角とレンズ構成及び鏡枠構成の簡素化を両立するためには、絞りの位置が重要である。広画角化に際して、絞りを略光学系の中心に配置することが、第１群及び第４群の小型化に有利である。そのため、第２群と第３群の間に配置している。さらに、光軸上で固定とすることで、鏡枠構成を複雑にすることもない。
また、第１群は変倍時に固定とすることもでき、鏡枠構成上好ましい。
【００１７】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
−２．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．４５，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１）
ただし、ｚi （ｉは２，３）は第ｉ群の広角端から望遠端への移動量であって、物体側から像側に移動する場合を正符号とする。
【００１８】
条件（１）は、第２群と第３群の移動量の比を定めたものである。第３群の移動量を十分確保することで、第３群以降に主な変倍作用を持たせている。条件（１）の上限の−０．４５を越えると、第２群の変倍の分担量が大きくなり、広角側で第１群を通る軸外光線が高くなり、第１群の大きさが増大する。下限の−２．５を越えると、広角側で第３群、第４群を通る軸外光線が高くなり、第３群、第４群の径が増大する。
【００１９】
また、条件（１）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
−２＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．５４，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１−２）
また、条件（１）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
【００２０】
−１．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．６，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０・・・（１−３）
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。
【００２１】
本発明のズームレンズに関し、広画角化すると言うのは、撮像面サイズに対し全系の焦点距離を小さくすることでもある。全系の焦点距離を小さくすると、レンズのバックフォーカスも小さくなり、光学フィルター等の部材を配置する間隔を確保することが難しくなる。そのため、本発明では、第４群に対して第１群の屈折力を小さく設定することで十分なバックフォーカスを確保している。
【００２２】
条件（２）は、第１群と第４群の屈折力の比を規定したものである。この条件の上限の０．４１を越えると、第１群を通る軸外光線高が高くなり、第１群の径が増大し、また、十分なバックフォーカスを確保することが困難となる。この条件の下限の０．０５を越えると、第２群での変倍の効率が悪くなり、レンズの全長が大きくなる。
【００２３】
また、条件（２）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
０．１＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．３６ ・・・（２−２）
また、条件（２）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
０．２＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．３３ ・・・（２−３）
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。
【００２４】
条件（３）は、第２群と第３〜４群の変倍量の分担を定めたものである。条件（３）の下限の０．９を越えると、第２群の変倍の分担量が大きくなり、広角側で第１群を通る軸外光線が高くなり、第１群の大きさが増大する。上限の４を越えると、広角側で第３〜４群を通る軸外光線が高くなり、第３群、第４群の大きさが増大する。
【００２５】
また、条件（３）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
１．１５＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜３ ・・・（３−２）
また、条件（３）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
１．４＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜２．５・・・（３−３）
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．２ ・・・（４）
ただし、ｆW は広角端での全系の焦点距離、ｆi （ｉは１）は第ｉ群の焦点距離である。
【００２６】
レンズの小型化と性能の確保に関しては、条件（４）を満足するとよい。条件（４）は、第１群の焦点距離を規定したものである。上限の０．２を越えると、第１群の大きさが増大し、また、バックフォーカスの確保に不利である。下限の０を越えると、ｆ1 が負の値を持ち、変倍効率が悪くなり、全長が長大化する。また、広角側で負の歪曲収差の補正に不利である。
【００２７】
また、条件（４）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．１２ ・・・（４−２）
また、条件（４）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
０．０４＜ｆW ／ｆ1 ＜０．１２ ・・・（４−３）
本発明のように広画角のレンズで特に小さな撮像素子を用いる場合は、被写界深度が深く、フォーカシングを行わなくても通常の撮影が可能である。しかし、より近距離まで撮影をする場合は、フォーカシングを行う必要がある。そこで、本発明のズームレンズは、少なくとも第２群をフォーカシングのために可動としている。さらには、第２群と第４群をフォーカシングのために可動としている。
【００２８】
本発明のズームレンズは、第４群によってフォーカシングをすることができるが、第４群以外では第２群もフォーカシングに適している。本発明のズームレンズでは、第２群が比較的結像倍率の絶対値が小さく、第２群でフォーカシングすることが可能である。第２群は、広角端に対し望遠端で像側に位置するので、望遠側では第２群でフォーカシングを行うための間隔が十分確保でき、第２群と第４群とを合わせてフォーカシングをすることで、特に望遠側で、より近距離まで撮影することができる。
【００２９】
なお、本発明のズームレンズにおいては、フォーカシングを行う場合、第４群又は第２群で行うことが好ましいことはすでに述べたが、それ以外のレンズ群を用いてもよく、また、レンズ全体を移動させる、あるいは、撮像素子を移動させてもよい。
【００３０】
また、本発明のレンズでは、何れかの群にプラスチックレンズを用いてもよい。特に、第１群は屈折力が弱いため、温度、湿度の変化による焦点位置の変動が小さいので、プラスチックレンズを用いるのに有利である。プラスチックレンズの材質として吸収性の少ないものや、アッベ数の大きなもの等、何れのものを採用してもよい。
また、射出瞳位置の制御や、収差補正、小型化等の目的で、第４群の像側にレンズ群を配置してもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜６について図面を参照にして説明する。
実施例１〜６の光軸を含むレンズ断面図をそれぞれ図１〜図６に示す。各図には、広角端、中間状態、望遠端でのレンズ群位置を対比して示すが、軸上マージナル光線と軸外主光線も併せて図示してある。また、広角端における断面図中に、広角端から望遠端に向けて変倍する際の各群の移動方向も矢印で示してある。さらに、光軸に沿って示されたＦの符号と矢印はフォーカシングの際に移動する群と移動方向を示す。なお、絞りＳについて示したアース記号は固定であることを表す。また、第４群Ｇ４の像側に配置された平行平面板群ＦＩは光学フィルター等の部材を想定している。
【００３２】
各実施例の数値データは後記するが、実施例１においては、図１に示すように、第１群Ｇ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズの２群３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの３枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第２群Ｇ２の最も像側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面の２面に用いられている。
【００３３】
実施例１において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても、物体距離が中間の近距離（広角端では１００ｍｍ、中間状態では２００ｍｍ、望遠端では４００ｍｍ）までは第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っており、それより近距離（広角端では８０ｍｍ、中間状態では１０ｍｍ、望遠端では１０ｍｍ）までは第４群Ｇ４に加えて第２群Ｇ２を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００３４】
実施例２においては、図２に示すように、第１群Ｇ１は、両凸レンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの３枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の物体側の面と、第２群Ｇ２の真ん中の両凹レンズの像側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の４面に用いられている。
【００３５】
実施例２において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００３６】
実施例３においては、図３に示すように、第１群Ｇ１は、両凸レンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、両凹レンズ、像側に凸の負メニスカスレンズと正メニスカスレンズの接合レンズの２群３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の物体側の面と、第２群Ｇ２の両凹レンズの像側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の４面に用いられている。
【００３７】
実施例３において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００３８】
実施例４においては、図４に示すように、第１群Ｇ１は、両凸レンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の物体側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の３面に用いられている。
【００３９】
実施例４において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００４０】
実施例５においては、図５に示すように、第１群Ｇ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の２面に用いられている。
【００４１】
実施例５において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００４２】
実施例６においては、図６に示すように、第１群Ｇ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、像側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、像側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる。非球面は、第４群Ｇ４の物体側の面１面のみに用いられている。
【００４３】
実施例６において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００４４】
なお、以上の実施例２から６においては、第２群Ｇ２でフォーカシングすることも可能であり、また、第２群Ｇ２と第４群Ｇ４を合わせて実施例１と同様にフォーカシングすることもできる。また、実施例１、２、６においては、第３群Ｇ２の負レンズとその物体側の正レンズは空気間隔を開けて配置されているが、これらを接合レンズとしてもよい。
【００４５】
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角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、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直行する方向にとると、下記の式にて表される。
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］＋A4ｙ4 ＋A6ｙ6 ＋A8ｙ8 ＋ A10ｙ10
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、A4、A6、A8、A10 はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【００４６】
なお、以下の数値データにおける屈折率ｎ＝１．４９２４１、アッベ数ν＝５７．６６、又は、屈折率ｎ＝１．４９２１６、アッベ数ν＝５７．５０のものはプラスチックレンズである。
【００４７】
実施例１
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.699
ＦNO＝ 2.001 〜 2.304 〜 3.087
ω ＝33.877°〜19.983°〜11.666°
ｒ1 = 44.5313 ｄ1 = 5.0000 ｎd1 =1.49241 νd1 =57.66
ｒ2 = 235.4481 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 33.3406 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.77250 νd2 =49.62
ｒ4 = 10.5620 ｄ4 = 9.1557
ｒ5 = -25.6170 ｄ5 = 1.5000 ｎd3 =1.48749 νd3 =70.44
ｒ6 = 54.3610 ｄ6 = 3.5000 ｎd4 =1.80279 νd4 =25.26
ｒ7 = -173.1864（非球面） ｄ7 =(可変)
ｒ8 = ∞（絞り） ｄ8 =(可変)
ｒ9 = 34.4931（非球面） ｄ9 = 4.8000 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ10= -19.8304 ｄ10= 0.1500
ｒ11= 10.4305 ｄ11= 4.7402 ｎd6 =1.60300 νd6 =65.48
ｒ12= 24.3138 ｄ12= 0.0772
ｒ13= 25.4055 ｄ13= 1.1165 ｎd7 =1.84666 νd7 =23.78
ｒ14= 8.6566 ｄ14=(可変)
ｒ15= 34.8911 ｄ15= 4.0000 ｎd8 =1.49241 νd8 =57.66
ｒ16= -21.9889 ｄ16=(可変)
ｒ17= ∞ ｄ17= 1.6000 ｎd9 =1.52420 νd9 =70.20
ｒ18= ∞ ｄ18= 2.6300 ｎd10=1.54425 νd10=67.00
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.0000
ｒ20= ∞ ｄ20= 1.0000 ｎd11=1.50000 νd11=60.00
ｒ21= ∞
ズーム間隔
非球面係数
第７面
Ｋ = 0.0000
A4 =-2.0185 ×10-5
A6 =-1.0045 ×10-7
A8 = 2.1313 ×10-9
A10=-1.7474 ×10-11
第９面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.7976 ×10-5
A6 = 1.4379 ×10-7
A8 =-2.0236 ×10-9
A10= 6.3183 ×10-12 。
【００４８】
実施例２
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.700
ＦNO＝ 2.000 〜 2.382 〜 2.877
ω ＝33.588°〜20.245°〜11.934°
ｒ1 = 51.1602（非球面） ｄ1 = 6.0000 ｎd1 =1.49241 νd1 =57.66
ｒ2 = -340.7162 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 105.0895 ｄ3 = 2.0000 ｎd2 =1.49241 νd2 =57.66
ｒ4 = 10.4665 ｄ4 = 7.7608
ｒ5 = -29.9386 ｄ5 = 1.5050 ｎd3 =1.49241 νd3 =57.66
ｒ6 = 33.9326（非球面） ｄ6 = 2.8972
ｒ7 = 43.1092 ｄ7 = 2.5000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 184.3030 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 24.1821（非球面） ｄ10= 4.7604 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ11= -30.7507 ｄ11= 0.1500
ｒ12= 10.1953 ｄ12= 4.6184 ｎd6 =1.56883 νd6 =56.33
ｒ13= 26.5327 ｄ13= 0.1700
ｒ14= 32.2596 ｄ14= 1.1311 ｎd7 =1.84666 νd7 =23.78
ｒ15= 8.6992 ｄ15=(可変)
ｒ16= 18.2256（非球面） ｄ16= 4.5000 ｎd8 =1.49241 νd8 =57.66
ｒ17= -27.7589 ｄ17=(可変)
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.6000 ｎd9 =1.52420 νd9 =70.20
ｒ19= ∞ ｄ19= 2.6300 ｎd10=1.54425 νd10=67.00
ｒ20= ∞ ｄ20= 1.0000
ｒ21= ∞ ｄ21= 1.0000 ｎd11=1.50000 νd11=60.00
ｒ22= ∞
ズーム間隔
非球面係数
第１面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.1011 ×10-6
A6 =-4.1613 ×10-9
A8 = 1.1957 ×10-11
A10=-1.5633 ×10-14
第６面
Ｋ = 0.0000
A4 =-4.6385 ×10-5
A6 =-5.6702 ×10-8
A8 = 2.8259 ×10-9
A10=-2.5546 ×10-11
第１０面
Ｋ = 0.0000
A4 =-3.2121 ×10-5
A6 = 5.1978 ×10-10
A8 =-2.2641 ×10-10
A10= 8.2732 ×10-13
第１６面
Ｋ = 0.0000
A4 =-3.1628 ×10-5
A6 = 1.5533 ×10-8
A8 = 1.6602 ×10-10
A10=-3.2434 ×10-12 。
【００４９】
実施例３
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.700
ＦNO＝ 2.800 〜 3.363 〜 4.246
ω ＝33.647°〜19.906°〜11.784°
ｒ1 = 110.2121（非球面） ｄ1 = 6.0000 ｎd1 =1.49216 νd1 =57.50
ｒ2 = -64.6133 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = -126.0608 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.49216 νd2 =57.50
ｒ4 = 14.0489（非球面） ｄ4 =11.0637
ｒ5 = -12.0152 ｄ5 = 1.5000 ｎd3 =1.48749 νd3 =70.21
ｒ6 = -168.0278 ｄ6 = 2.0000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ7 = -37.6785 ｄ7 =(可変)
ｒ8 = ∞（絞り） ｄ8 =(可変)
ｒ9 = 10.2335（非球面） ｄ9 = 7.4642 ｎd5 =1.49216 νd5 =57.50
ｒ10= -31.1103 ｄ10= 0.1500
ｒ11= 31.1135 ｄ11= 1.0000 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ12= 10.3337 ｄ12=(可変)
ｒ13= 15.4408（非球面） ｄ13= 4.5000 ｎd7 =1.49216 νd7 =57.50
ｒ14= -32.4998 ｄ14=(可変)
ｒ15= ∞ ｄ15= 1.6000 ｎd8 =1.52420 νd8 =70.21
ｒ16= ∞ ｄ16= 2.6300 ｎd9 =1.54425 νd9 =67.01
ｒ17= ∞ ｄ17= 1.0000
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000 ｎd10=1.50000 νd10=60.01
ｒ19= ∞
ズーム間隔
非球面係数
第１面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.4607 ×10-6
A6 = 8.7595 ×10-10
A8 = 1.4591 ×10-11
A10=-4.0171 ×10-14
第４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.9752 ×10-5
A6 =-1.1184 ×10-7
A8 =-2.6701 ×10-9
A10=-6.9575 ×10-12
第９面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.1563 ×10-4
A6 =-5.8566 ×10-7
A8 =-3.0848 ×10-9
A10=-4.8687 ×10-11
第１３面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.1534 ×10-5
A6 = 1.9734 ×10-7
A8 =-7.5561 ×10-9
A10= 7.3471 ×10-11 。
【００５０】
実施例４
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.700
ＦNO＝ 2.803 〜 3.273 〜 4.352
ω ＝33.979°〜19.754°〜11.714°
ｒ1 = 57.4208（非球面） ｄ1 = 6.0000 ｎd1 =1.49241 νd1 =57.66
ｒ2 = -123.0099 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 69.5577 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53
ｒ4 = 14.2834 ｄ4 = 6.2586
ｒ5 = -21.1750 ｄ5 = 2.0000 ｎd3 =1.49241 νd3 =57.66
ｒ6 = 21.5395 ｄ6 = 4.0013
ｒ7 = 27.4483 ｄ7 = 2.0000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 61.9967 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 10.1242（非球面） ｄ10= 6.4751 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ11= -33.1255 ｄ11= 0.1500
ｒ12= 37.2082 ｄ12= 1.0000 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ13= 11.0517 ｄ13=(可変)
ｒ14= 19.5986（非球面） ｄ14= 4.5000 ｎd7 =1.49241 νd7 =57.66
ｒ15= -24.6901 ｄ15=(可変)
ｒ16= ∞ ｄ16= 1.1400 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.84
ｒ17= ∞ ｄ17= 0.8100 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.6000 ｎd10=1.51400 νd10=75.00
ｒ20= ∞
ズーム間隔
非球面係数
第１面
Ｋ = 0.0000
A4 =-2.5737 ×10-6
A6 = 3.4236 ×10-9
A8 = 3.3566 ×10-12
A10=-2.4726 ×10-14
第１０面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.2078 ×10-4
A6 =-9.4584 ×10-7
A8 = 8.7354 ×10-9
A10=-1.7356 ×10-10
第１４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-4.3466 ×10-5
A6 =-1.1251 ×10-7
A8 = 3.8242 ×10-9
A10=-3.8018 ×10-11 。
【００５１】
実施例５
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.699
ＦNO＝ 2.803 〜 3.020 〜 4.416
ω ＝34.195°〜20.020°〜11.708°
ｒ1 = 43.7492 ｄ1 = 5.0000 ｎd1 =1.69680 νd1 =55.53
ｒ2 = 161.9148 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 24.2833 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53
ｒ4 = 12.8835 ｄ4 = 5.2105
ｒ5 = -57.3267 ｄ5 = 1.3000 ｎd3 =1.69680 νd3 =55.53
ｒ6 = 14.5752 ｄ6 = 4.5523
ｒ7 = 17.8323 ｄ7 = 2.0000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 27.1091 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 10.7156（非球面） ｄ10= 5.0000 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ11= -28.6168 ｄ11= 0.1500
ｒ12= 50.1240 ｄ12= 1.0000 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ13= 13.1907 ｄ13=(可変)
ｒ14= 29.0560（非球面） ｄ14= 4.5000 ｎd7 =1.49241 νd7 =57.66
ｒ15= -19.9778 ｄ15=(可変)
ｒ16= ∞ ｄ16= 1.1400 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.84
ｒ17= ∞ ｄ17= 0.8100 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.6000 ｎd10=1.51400 νd10=75.00
ｒ20= ∞
ズーム間隔
非球面係数
第１０面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.3295 ×10-4
A6 =-4.9679 ×10-7
A8 =-9.0848 ×10-10
A10=-4.5990 ×10-11
第１４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-4.7875 ×10-5
A6 =-1.9958 ×10-8
A8 = 2.8214 ×10-9
A10=-1.2863 ×10-11 。
【００５２】
実施例６
ｆ ＝ 9.000 〜15.590 〜27.000
ＦNO＝ 2.800 〜 3.030 〜 4.069
ω ＝33.547°〜19.731°〜11.515°
ｒ1 = 44.5137 ｄ1 = 4.4000 ｎd1 =1.69680 νd1 =55.53
ｒ2 = 137.7320 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 23.5602 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53
ｒ4 = 12.0406 ｄ4 = 5.7412
ｒ5 = -54.8255 ｄ5 = 1.5000 ｎd3 =1.56384 νd3 =60.70
ｒ6 = 13.6238 ｄ6 = 3.8135
ｒ7 = 16.0196 ｄ7 = 2.2000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 23.3091 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 31.1300 ｄ10= 6.5179 ｎd5 =1.77250 νd5 =49.60
ｒ11= -15.0403 ｄ11= 0.1939
ｒ12= -13.3787 ｄ12= 0.8893 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ13= -65.0570 ｄ13=(可変)
ｒ14= -2370.3961（非球面） ｄ14= 4.3000 ｎd7 =1.49241 νd7 =57.66
ｒ15= -14.2694 ｄ15=(可変)
ｒ16= ∞ ｄ16= 1.1400 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.84
ｒ17= ∞ ｄ17= 0.8100 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.0000 ｎd10=1.51000 νd10=75.00
ｒ20= ∞ ｄ20= 1.0000
ｒ21= ∞ ｄ21= 0.8000 ｎd11=1.52300 νd11=55.00
ｒ22= ∞
ズーム間隔
非球面係数
第１４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-7.8946 ×10-5
A6 = 3.2441 ×10-8
A8 =-1.6090 ×10-9
A10= 1.6631 ×10-11 。
【００５３】
以上の実施例中、実施例１の無限遠にフォーカスしたとき、第４群Ｇ４の移動によって中間の近距離にフォーカスしたとき、第４群Ｇ４に加えて第２群Ｇ２の移動によってより近距離にフォーカスしたときの収差図をそれぞれ図７、図８、図９に示す。これらの収差図中、ＳＡは球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＣＣは倍率色収差を示す。なお、図中、Ｉは像高を示す。
【００５４】
また、上記実施例１〜６の前記条件式（１）〜（４）の値を次の表に示す。
【００５５】
【００５６】
以上の本発明のズームレンズは例えば次のように構成することができる。
〔１〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなることを特徴とするズームレンズ。
【００５７】
〔２〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群あるいは第４群の何れかの群には、少なくとも１枚の負レンズを含むことを特徴とするズームレンズ。
【００５８】
〔３〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするズームレンズ。
【００５９】
〔４〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、絞りを第２群と第３群の間に固定したことを特徴とするズームレンズ。
【００６０】
〔５〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、絞り、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第１群と絞りは固定し、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするズームレンズ。
【００６１】
〔６〕 少なくとも第２群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする上記〔１〕から〔５〕の何れか１項記載のズームレンズ。
【００６２】
〔７〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔６〕の何れか１項記載のズームレンズ。
−２．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．４５，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１）
ただし、ｚi （ｉは２，３）は第ｉ群の広角端から望遠端への移動量であって、物体側から像側に移動する場合を正符号とする。
【００６３】
〔８〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔７〕の何れか１項記載のズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。
【００６４】
〔９〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔８〕の何れか１項記載のズームレンズ。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。
【００６５】
〔１０〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔９〕の何れか１項記載のズームレンズ。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．２ ・・・（４）
ただし、ｆW は広角端での全系の焦点距離、ｆi （ｉは１）は第ｉ群の焦点距離である。
【００６６】
〔１１〕 少なくとも第４群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする上記〔１〕から〔１０〕の何れか１項記載のズームレンズ。
【００６７】
〔１２〕 第２群と第４群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする上記〔１〕から〔１１〕の何れか１項記載のズームレンズ。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、広画角であって簡易なレンズ構成のビデオカメラに適したズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの断面図である。
【図２】本発明の実施例２のズームレンズの断面図である。
【図３】本発明の実施例３のズームレンズの断面図である。
【図４】本発明の実施例４のズームレンズの断面図である。
【図５】本発明の実施例５のズームレンズの断面図である。
【図６】本発明の実施例６のズームレンズの断面図である。
【図７】実施例１の無限遠にフォーカスしたときの収差図である。
【図８】実施例１の第４群の移動によって中間の近距離にフォーカスしたときの収差図である。
【図９】実施例１の第４群に加えて第２群の移動によってより近距離にフォーカスしたときの収差図である。
【符号の説明】
Ｇ１…第１群
Ｇ２…第２群
Ｇ３…第３群
Ｇ４…第４群
Ｓ …絞り
ＦＩ…光学フィルター等の部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に、ビデオカメラに適した広画角のズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、民生ビデオカメラ用のズームレンズとしては、例えば特開昭６３−２９７１８号に示されているように、物体側から正、負、正、正の４群構成で、第２群で変倍を行い、第４群で変倍による像位置補正及びフォーカシングを行うタイプが主流となっている。このタイプのズームレンズの多くは、広角端の画角（２ω）が５０°程度である。これに対し、広角端の画角が６５°程度とより広画角を達成したものとしては特開平６−９４９９７号のものがあり、物体側から正、負、正、正の４群構成で、第２、３、４群を変倍時に可動にした上で、諸条件を満足することで広画角を実現したものである。また、特開平６−９４９９７号と同様の構成のものとして、特開平６−１９４５７２号のものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−９４９９７号のものは、最も外径が大きい第１群が３枚のレンズで構成されているため、鏡枠全体が大きく重くなり、また、コストの点で不利である。
【０００４】
また、特開平６−１９４５７２号のものは、第５実施例を除く各実施例は、第１群が３枚のレンズで構成されている上に、像高（Ｙ’）３．１に対し、広角端の焦点距離が５．７〜６．２であり、画角に換算すると５７〜５３°程度であって広画角とは言えない。第５実施例は、第１群が２枚のレンズで構成されているが、像高（Ｙ’）３．１に対し、広角端の焦点距離が６．７であり、画角に換算すると５０°程度であり、広画角に関する改善はされていない。
【０００５】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、広画角であって簡易なレンズ構成のビデオカメラに適したズームレンズを提供することである。
【０００６】
【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第１のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の第２のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群あるいは第４群の何れかの群には、少なくとも１枚の負レンズを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第３のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第４のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、絞りを第２群と第３群の間に固定したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第５のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、絞り、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第１群と絞りは固定し、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明は、上記の第１のズームレンズから第５のズームレンズの何れか１つにおいて、少なくとも第２群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とするものである。
【００１２】
以下に、本発明において上記構成をとる理由と作用について説明する。
前記した特開平６−１９４５７２号のものは、第２群と第３群が互いに逆方向に移動することで変倍を行っている。ただし、主な変倍作用は第２群が持ち、第３群は補助的な変倍作用を分担している。また、第４群は変倍に伴う像位置の補正を行い、変倍作用はほとんど持たない。第２群が変倍作用を行うということは、第１群と第２群の間隔を変化させることにより変倍を行うことである。そこで、効率的に変倍を行うためには第２群だけでなく、第１群にも強い屈折力を持たせる必要がある。第１群が強い屈折力を持つと、色収差を始め、諸収差を補正するために、正の屈折力を持つ第１群には負レンズを配置する必要があった。その上、広角側で第１群を通る軸外光線高が高くなり、広画角化には不利であった。
【００１３】
一方、本発明のズームレンズは、第３群に加え、第４群を広角端から望遠端にかけて像側から物体側へ単調に移動し、第３群と第４群に主な変倍作用を持たせている。そのため、第２群での変倍作用を軽減できるので、第１群の屈折力を小さく設定できる。したがって、第１群を正レンズ１枚で構成すると同時に、広画角化も実現可能である。第１群の屈折力が小さいと、正レンズ１枚の構成であっても収差の発生が抑えられ、負レンズを配置することなしに変倍による色収差の変動が補正可能となる。その上、第１群を通る軸外光線の高さを低くすることができ、広画角化に有利である。
【００１４】
また、第１群以外のレンズ群の構成に関しては、以下のように構成するのが望ましい。
色収差を始め、諸収差の補正のためには、各群の群全体の屈折力とは符号が異なる屈折力を持つレンズを配置するのがよい。
【００１５】
変倍作用を持つ第２群に、正レンズを配置するのが望ましい。
変倍作用と結像作用を持つ第３群と第４群の何れかに負レンズを配置するのが望ましいが、第３群に負レンズを配置すれば、第４群は正レンズのみで構成することができ、しかも最少の１枚で構成可能である。
【００１６】
広画角とレンズ構成及び鏡枠構成の簡素化を両立するためには、絞りの位置が重要である。広画角化に際して、絞りを略光学系の中心に配置することが、第１群及び第４群の小型化に有利である。そのため、第２群と第３群の間に配置している。さらに、光軸上で固定とすることで、鏡枠構成を複雑にすることもない。
また、第１群は変倍時に固定とすることもでき、鏡枠構成上好ましい。
【００１７】
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
−２．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．４５，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１）
ただし、ｚi （ｉは２，３）は第ｉ群の広角端から望遠端への移動量であって、物体側から像側に移動する場合を正符号とする。
【００１８】
条件（１）は、第２群と第３群の移動量の比を定めたものである。第３群の移動量を十分確保することで、第３群以降に主な変倍作用を持たせている。条件（１）の上限の−０．４５を越えると、第２群の変倍の分担量が大きくなり、広角側で第１群を通る軸外光線が高くなり、第１群の大きさが増大する。下限の−２．５を越えると、広角側で第３群、第４群を通る軸外光線が高くなり、第３群、第４群の径が増大する。
【００１９】
また、条件（１）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
−２＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．５４，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１−２）
また、条件（１）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
【００２０】
−１．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．６，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０・・・（１−３）
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。
【００２１】
本発明のズームレンズに関し、広画角化すると言うのは、撮像面サイズに対し全系の焦点距離を小さくすることでもある。全系の焦点距離を小さくすると、レンズのバックフォーカスも小さくなり、光学フィルター等の部材を配置する間隔を確保することが難しくなる。そのため、本発明では、第４群に対して第１群の屈折力を小さく設定することで十分なバックフォーカスを確保している。
【００２２】
条件（２）は、第１群と第４群の屈折力の比を規定したものである。この条件の上限の０．４１を越えると、第１群を通る軸外光線高が高くなり、第１群の径が増大し、また、十分なバックフォーカスを確保することが困難となる。この条件の下限の０．０５を越えると、第２群での変倍の効率が悪くなり、レンズの全長が大きくなる。
【００２３】
また、条件（２）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
０．１＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．３６ ・・・（２−２）
また、条件（２）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
０．２＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．３３ ・・・（２−３）
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。
【００２４】
条件（３）は、第２群と第３〜４群の変倍量の分担を定めたものである。条件（３）の下限の０．９を越えると、第２群の変倍の分担量が大きくなり、広角側で第１群を通る軸外光線が高くなり、第１群の大きさが増大する。上限の４を越えると、広角側で第３〜４群を通る軸外光線が高くなり、第３群、第４群の大きさが増大する。
【００２５】
また、条件（３）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
１．１５＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜３ ・・・（３−２）
また、条件（３）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
１．４＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜２．５・・・（３−３）
また、本発明のズームレンズは、以下の条件を満足することが望ましい。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．２ ・・・（４）
ただし、ｆW は広角端での全系の焦点距離、ｆi （ｉは１）は第ｉ群の焦点距離である。
【００２６】
レンズの小型化と性能の確保に関しては、条件（４）を満足するとよい。条件（４）は、第１群の焦点距離を規定したものである。上限の０．２を越えると、第１群の大きさが増大し、また、バックフォーカスの確保に不利である。下限の０を越えると、ｆ1 が負の値を持ち、変倍効率が悪くなり、全長が長大化する。また、広角側で負の歪曲収差の補正に不利である。
【００２７】
また、条件（４）の上限値、下限値を以下のようにするとなおよい。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．１２ ・・・（４−２）
また、条件（４）の上限値、下限値を以下のようにするとさらによい。
０．０４＜ｆW ／ｆ1 ＜０．１２ ・・・（４−３）
本発明のように広画角のレンズで特に小さな撮像素子を用いる場合は、被写界深度が深く、フォーカシングを行わなくても通常の撮影が可能である。しかし、より近距離まで撮影をする場合は、フォーカシングを行う必要がある。そこで、本発明のズームレンズは、少なくとも第２群をフォーカシングのために可動としている。さらには、第２群と第４群をフォーカシングのために可動としている。
【００２８】
本発明のズームレンズは、第４群によってフォーカシングをすることができるが、第４群以外では第２群もフォーカシングに適している。本発明のズームレンズでは、第２群が比較的結像倍率の絶対値が小さく、第２群でフォーカシングすることが可能である。第２群は、広角端に対し望遠端で像側に位置するので、望遠側では第２群でフォーカシングを行うための間隔が十分確保でき、第２群と第４群とを合わせてフォーカシングをすることで、特に望遠側で、より近距離まで撮影することができる。
【００２９】
なお、本発明のズームレンズにおいては、フォーカシングを行う場合、第４群又は第２群で行うことが好ましいことはすでに述べたが、それ以外のレンズ群を用いてもよく、また、レンズ全体を移動させる、あるいは、撮像素子を移動させてもよい。
【００３０】
また、本発明のレンズでは、何れかの群にプラスチックレンズを用いてもよい。特に、第１群は屈折力が弱いため、温度、湿度の変化による焦点位置の変動が小さいので、プラスチックレンズを用いるのに有利である。プラスチックレンズの材質として吸収性の少ないものや、アッベ数の大きなもの等、何れのものを採用してもよい。
また、射出瞳位置の制御や、収差補正、小型化等の目的で、第４群の像側にレンズ群を配置してもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜６について図面を参照にして説明する。
実施例１〜６の光軸を含むレンズ断面図をそれぞれ図１〜図６に示す。各図には、広角端、中間状態、望遠端でのレンズ群位置を対比して示すが、軸上マージナル光線と軸外主光線も併せて図示してある。また、広角端における断面図中に、広角端から望遠端に向けて変倍する際の各群の移動方向も矢印で示してある。さらに、光軸に沿って示されたＦの符号と矢印はフォーカシングの際に移動する群と移動方向を示す。なお、絞りＳについて示したアース記号は固定であることを表す。また、第４群Ｇ４の像側に配置された平行平面板群ＦＩは光学フィルター等の部材を想定している。
【００３２】
各実施例の数値データは後記するが、実施例１においては、図１に示すように、第１群Ｇ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズの２群３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの３枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第２群Ｇ２の最も像側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面の２面に用いられている。
【００３３】
実施例１において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても、物体距離が中間の近距離（広角端では１００ｍｍ、中間状態では２００ｍｍ、望遠端では４００ｍｍ）までは第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っており、それより近距離（広角端では８０ｍｍ、中間状態では１０ｍｍ、望遠端では１０ｍｍ）までは第４群Ｇ４に加えて第２群Ｇ２を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００３４】
実施例２においては、図２に示すように、第１群Ｇ１は、両凸レンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの３枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の物体側の面と、第２群Ｇ２の真ん中の両凹レンズの像側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の４面に用いられている。
【００３５】
実施例２において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００３６】
実施例３においては、図３に示すように、第１群Ｇ１は、両凸レンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、両凹レンズ、像側に凸の負メニスカスレンズと正メニスカスレンズの接合レンズの２群３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の物体側の面と、第２群Ｇ２の両凹レンズの像側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の４面に用いられている。
【００３７】
実施例３において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００３８】
実施例４においては、図４に示すように、第１群Ｇ１は、両凸レンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第１群Ｇ１の物体側の面と、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の３面に用いられている。
【００３９】
実施例４において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００４０】
実施例５においては、図５に示すように、第１群Ｇ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、物体側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、両凸レンズ１枚からなる。非球面は、第３群Ｇ３の最も物体側の面と、第４群Ｇ４の物体側の面の２面に用いられている。
【００４１】
実施例５において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００４２】
実施例６においては、図６に示すように、第１群Ｇ１は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなり、第２群Ｇ２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹レンズ、物体側に凸の正メニスカスレンズの３枚からなり、絞りＳを挟んで、第３群Ｇ３は、両凸レンズ、像側に凸の負メニスカスレンズの２枚からなり、第４群Ｇ４は、像側に凸の正メニスカスレンズ１枚からなる。非球面は、第４群Ｇ４の物体側の面１面のみに用いられている。
【００４３】
実施例６において、広角端から望遠端に向けての変倍は、図示のように、第２群Ｇ２を像側に、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４を物体側に移動することによって行っている。また、フォーカシングは、何れの画角位置においても第４群Ｇ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。
【００４４】
なお、以上の実施例２から６においては、第２群Ｇ２でフォーカシングすることも可能であり、また、第２群Ｇ２と第４群Ｇ４を合わせて実施例１と同様にフォーカシングすることもできる。また、実施例１、２、６においては、第３群Ｇ２の負レンズとその物体側の正レンズは空気間隔を開けて配置されているが、これらを接合レンズとしてもよい。
【００４５】
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ωは半画角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、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直行する方向にとると、下記の式にて表される。
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］＋A4ｙ4 ＋A6ｙ6 ＋A8ｙ8 ＋ A10ｙ10
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、A4、A6、A8、A10 はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【００４６】
なお、以下の数値データにおける屈折率ｎ＝１．４９２４１、アッベ数ν＝５７．６６、又は、屈折率ｎ＝１．４９２１６、アッベ数ν＝５７．５０のものはプラスチックレンズである。
【００４７】
実施例１
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.699
ＦNO＝ 2.001 〜 2.304 〜 3.087
ω ＝33.877°〜19.983°〜11.666°
ｒ1 = 44.5313 ｄ1 = 5.0000 ｎd1 =1.49241 νd1 =57.66
ｒ2 = 235.4481 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 33.3406 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.77250 νd2 =49.62
ｒ4 = 10.5620 ｄ4 = 9.1557
ｒ5 = -25.6170 ｄ5 = 1.5000 ｎd3 =1.48749 νd3 =70.44
ｒ6 = 54.3610 ｄ6 = 3.5000 ｎd4 =1.80279 νd4 =25.26
ｒ7 = -173.1864（非球面） ｄ7 =(可変)
ｒ8 = ∞（絞り） ｄ8 =(可変)
ｒ9 = 34.4931（非球面） ｄ9 = 4.8000 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ10= -19.8304 ｄ10= 0.1500
ｒ11= 10.4305 ｄ11= 4.7402 ｎd6 =1.60300 νd6 =65.48
ｒ12= 24.3138 ｄ12= 0.0772
ｒ13= 25.4055 ｄ13= 1.1165 ｎd7 =1.84666 νd7 =23.78
ｒ14= 8.6566 ｄ14=(可変)
ｒ15= 34.8911 ｄ15= 4.0000 ｎd8 =1.49241 νd8 =57.66
ｒ16= -21.9889 ｄ16=(可変)
ｒ17= ∞ ｄ17= 1.6000 ｎd9 =1.52420 νd9 =70.20
ｒ18= ∞ ｄ18= 2.6300 ｎd10=1.54425 νd10=67.00
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.0000
ｒ20= ∞ ｄ20= 1.0000 ｎd11=1.50000 νd11=60.00
ｒ21= ∞
ズーム間隔
第７面
Ｋ = 0.0000
A4 =-2.0185 ×10-5
A6 =-1.0045 ×10-7
A8 = 2.1313 ×10-9
A10=-1.7474 ×10-11
第９面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.7976 ×10-5
A6 = 1.4379 ×10-7
A8 =-2.0236 ×10-9
A10= 6.3183 ×10-12 。
【００４８】
実施例２
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.700
ＦNO＝ 2.000 〜 2.382 〜 2.877
ω ＝33.588°〜20.245°〜11.934°
ｒ1 = 51.1602（非球面） ｄ1 = 6.0000 ｎd1 =1.49241 νd1 =57.66
ｒ2 = -340.7162 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 105.0895 ｄ3 = 2.0000 ｎd2 =1.49241 νd2 =57.66
ｒ4 = 10.4665 ｄ4 = 7.7608
ｒ5 = -29.9386 ｄ5 = 1.5050 ｎd3 =1.49241 νd3 =57.66
ｒ6 = 33.9326（非球面） ｄ6 = 2.8972
ｒ7 = 43.1092 ｄ7 = 2.5000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 184.3030 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 24.1821（非球面） ｄ10= 4.7604 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ11= -30.7507 ｄ11= 0.1500
ｒ12= 10.1953 ｄ12= 4.6184 ｎd6 =1.56883 νd6 =56.33
ｒ13= 26.5327 ｄ13= 0.1700
ｒ14= 32.2596 ｄ14= 1.1311 ｎd7 =1.84666 νd7 =23.78
ｒ15= 8.6992 ｄ15=(可変)
ｒ16= 18.2256（非球面） ｄ16= 4.5000 ｎd8 =1.49241 νd8 =57.66
ｒ17= -27.7589 ｄ17=(可変)
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.6000 ｎd9 =1.52420 νd9 =70.20
ｒ19= ∞ ｄ19= 2.6300 ｎd10=1.54425 νd10=67.00
ｒ20= ∞ ｄ20= 1.0000
ｒ21= ∞ ｄ21= 1.0000 ｎd11=1.50000 νd11=60.00
ｒ22= ∞
ズーム間隔
第１面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.1011 ×10-6
A6 =-4.1613 ×10-9
A8 = 1.1957 ×10-11
A10=-1.5633 ×10-14
第６面
Ｋ = 0.0000
A4 =-4.6385 ×10-5
A6 =-5.6702 ×10-8
A8 = 2.8259 ×10-9
A10=-2.5546 ×10-11
第１０面
Ｋ = 0.0000
A4 =-3.2121 ×10-5
A6 = 5.1978 ×10-10
A8 =-2.2641 ×10-10
A10= 8.2732 ×10-13
第１６面
Ｋ = 0.0000
A4 =-3.1628 ×10-5
A6 = 1.5533 ×10-8
A8 = 1.6602 ×10-10
A10=-3.2434 ×10-12 。
【００４９】
実施例３
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.700
ＦNO＝ 2.800 〜 3.363 〜 4.246
ω ＝33.647°〜19.906°〜11.784°
ｒ1 = 110.2121（非球面） ｄ1 = 6.0000 ｎd1 =1.49216 νd1 =57.50
ｒ2 = -64.6133 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = -126.0608 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.49216 νd2 =57.50
ｒ4 = 14.0489（非球面） ｄ4 =11.0637
ｒ5 = -12.0152 ｄ5 = 1.5000 ｎd3 =1.48749 νd3 =70.21
ｒ6 = -168.0278 ｄ6 = 2.0000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ7 = -37.6785 ｄ7 =(可変)
ｒ8 = ∞（絞り） ｄ8 =(可変)
ｒ9 = 10.2335（非球面） ｄ9 = 7.4642 ｎd5 =1.49216 νd5 =57.50
ｒ10= -31.1103 ｄ10= 0.1500
ｒ11= 31.1135 ｄ11= 1.0000 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ12= 10.3337 ｄ12=(可変)
ｒ13= 15.4408（非球面） ｄ13= 4.5000 ｎd7 =1.49216 νd7 =57.50
ｒ14= -32.4998 ｄ14=(可変)
ｒ15= ∞ ｄ15= 1.6000 ｎd8 =1.52420 νd8 =70.21
ｒ16= ∞ ｄ16= 2.6300 ｎd9 =1.54425 νd9 =67.01
ｒ17= ∞ ｄ17= 1.0000
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000 ｎd10=1.50000 νd10=60.01
ｒ19= ∞
ズーム間隔
第１面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.4607 ×10-6
A6 = 8.7595 ×10-10
A8 = 1.4591 ×10-11
A10=-4.0171 ×10-14
第４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.9752 ×10-5
A6 =-1.1184 ×10-7
A8 =-2.6701 ×10-9
A10=-6.9575 ×10-12
第９面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.1563 ×10-4
A6 =-5.8566 ×10-7
A8 =-3.0848 ×10-9
A10=-4.8687 ×10-11
第１３面
Ｋ = 0.0000
A4 =-5.1534 ×10-5
A6 = 1.9734 ×10-7
A8 =-7.5561 ×10-9
A10= 7.3471 ×10-11 。
【００５０】
実施例４
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.700
ＦNO＝ 2.803 〜 3.273 〜 4.352
ω ＝33.979°〜19.754°〜11.714°
ｒ1 = 57.4208（非球面） ｄ1 = 6.0000 ｎd1 =1.49241 νd1 =57.66
ｒ2 = -123.0099 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 69.5577 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53
ｒ4 = 14.2834 ｄ4 = 6.2586
ｒ5 = -21.1750 ｄ5 = 2.0000 ｎd3 =1.49241 νd3 =57.66
ｒ6 = 21.5395 ｄ6 = 4.0013
ｒ7 = 27.4483 ｄ7 = 2.0000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 61.9967 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 10.1242（非球面） ｄ10= 6.4751 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ11= -33.1255 ｄ11= 0.1500
ｒ12= 37.2082 ｄ12= 1.0000 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ13= 11.0517 ｄ13=(可変)
ｒ14= 19.5986（非球面） ｄ14= 4.5000 ｎd7 =1.49241 νd7 =57.66
ｒ15= -24.6901 ｄ15=(可変)
ｒ16= ∞ ｄ16= 1.1400 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.84
ｒ17= ∞ ｄ17= 0.8100 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.6000 ｎd10=1.51400 νd10=75.00
ｒ20= ∞
ズーム間隔
第１面
Ｋ = 0.0000
A4 =-2.5737 ×10-6
A6 = 3.4236 ×10-9
A8 = 3.3566 ×10-12
A10=-2.4726 ×10-14
第１０面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.2078 ×10-4
A6 =-9.4584 ×10-7
A8 = 8.7354 ×10-9
A10=-1.7356 ×10-10
第１４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-4.3466 ×10-5
A6 =-1.1251 ×10-7
A8 = 3.8242 ×10-9
A10=-3.8018 ×10-11 。
【００５１】
実施例５
ｆ ＝ 8.900 〜15.400 〜26.699
ＦNO＝ 2.803 〜 3.020 〜 4.416
ω ＝34.195°〜20.020°〜11.708°
ｒ1 = 43.7492 ｄ1 = 5.0000 ｎd1 =1.69680 νd1 =55.53
ｒ2 = 161.9148 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 24.2833 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53
ｒ4 = 12.8835 ｄ4 = 5.2105
ｒ5 = -57.3267 ｄ5 = 1.3000 ｎd3 =1.69680 νd3 =55.53
ｒ6 = 14.5752 ｄ6 = 4.5523
ｒ7 = 17.8323 ｄ7 = 2.0000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 27.1091 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 10.7156（非球面） ｄ10= 5.0000 ｎd5 =1.49241 νd5 =57.66
ｒ11= -28.6168 ｄ11= 0.1500
ｒ12= 50.1240 ｄ12= 1.0000 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ13= 13.1907 ｄ13=(可変)
ｒ14= 29.0560（非球面） ｄ14= 4.5000 ｎd7 =1.49241 νd7 =57.66
ｒ15= -19.9778 ｄ15=(可変)
ｒ16= ∞ ｄ16= 1.1400 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.84
ｒ17= ∞ ｄ17= 0.8100 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.6000 ｎd10=1.51400 νd10=75.00
ｒ20= ∞
ズーム間隔
第１０面
Ｋ = 0.0000
A4 =-1.3295 ×10-4
A6 =-4.9679 ×10-7
A8 =-9.0848 ×10-10
A10=-4.5990 ×10-11
第１４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-4.7875 ×10-5
A6 =-1.9958 ×10-8
A8 = 2.8214 ×10-9
A10=-1.2863 ×10-11 。
【００５２】
実施例６
ｆ ＝ 9.000 〜15.590 〜27.000
ＦNO＝ 2.800 〜 3.030 〜 4.069
ω ＝33.547°〜19.731°〜11.515°
ｒ1 = 44.5137 ｄ1 = 4.4000 ｎd1 =1.69680 νd1 =55.53
ｒ2 = 137.7320 ｄ2 =(可変)
ｒ3 = 23.5602 ｄ3 = 1.6000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53
ｒ4 = 12.0406 ｄ4 = 5.7412
ｒ5 = -54.8255 ｄ5 = 1.5000 ｎd3 =1.56384 νd3 =60.70
ｒ6 = 13.6238 ｄ6 = 3.8135
ｒ7 = 16.0196 ｄ7 = 2.2000 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78
ｒ8 = 23.3091 ｄ8 =(可変)
ｒ9 = ∞（絞り） ｄ9 =(可変)
ｒ10= 31.1300 ｄ10= 6.5179 ｎd5 =1.77250 νd5 =49.60
ｒ11= -15.0403 ｄ11= 0.1939
ｒ12= -13.3787 ｄ12= 0.8893 ｎd6 =1.84666 νd6 =23.78
ｒ13= -65.0570 ｄ13=(可変)
ｒ14= -2370.3961（非球面） ｄ14= 4.3000 ｎd7 =1.49241 νd7 =57.66
ｒ15= -14.2694 ｄ15=(可変)
ｒ16= ∞ ｄ16= 1.1400 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.84
ｒ17= ∞ ｄ17= 0.8100 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.84
ｒ18= ∞ ｄ18= 1.0000
ｒ19= ∞ ｄ19= 1.0000 ｎd10=1.51000 νd10=75.00
ｒ20= ∞ ｄ20= 1.0000
ｒ21= ∞ ｄ21= 0.8000 ｎd11=1.52300 νd11=55.00
ｒ22= ∞
ズーム間隔
第１４面
Ｋ = 0.0000
A4 =-7.8946 ×10-5
A6 = 3.2441 ×10-8
A8 =-1.6090 ×10-9
A10= 1.6631 ×10-11 。
【００５３】
以上の実施例中、実施例１の無限遠にフォーカスしたとき、第４群Ｇ４の移動によって中間の近距離にフォーカスしたとき、第４群Ｇ４に加えて第２群Ｇ２の移動によってより近距離にフォーカスしたときの収差図をそれぞれ図７、図８、図９に示す。これらの収差図中、ＳＡは球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＣＣは倍率色収差を示す。なお、図中、Ｉは像高を示す。
【００５４】
また、上記実施例１〜６の前記条件式（１）〜（４）の値を次の表に示す。
【００５５】
以上の本発明のズームレンズは例えば次のように構成することができる。
〔１〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなることを特徴とするズームレンズ。
【００５７】
〔２〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群あるいは第４群の何れかの群には、少なくとも１枚の負レンズを含むことを特徴とするズームレンズ。
【００５８】
〔３〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするズームレンズ。
【００５９】
〔４〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、絞りを第２群と第３群の間に固定したことを特徴とするズームレンズ。
【００６０】
〔５〕 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、絞り、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第１群と絞りは固定し、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなることを特徴とするズームレンズ。
【００６１】
〔６〕 少なくとも第２群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする上記〔１〕から〔５〕の何れか１項記載のズームレンズ。
【００６２】
〔７〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔６〕の何れか１項記載のズームレンズ。
−２．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．４５，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１）
ただし、ｚi （ｉは２，３）は第ｉ群の広角端から望遠端への移動量であって、物体側から像側に移動する場合を正符号とする。
【００６３】
〔８〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔７〕の何れか１項記載のズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。
【００６４】
〔９〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔８〕の何れか１項記載のズームレンズ。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。
【００６５】
〔１０〕 以下の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔９〕の何れか１項記載のズームレンズ。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．２ ・・・（４）
ただし、ｆW は広角端での全系の焦点距離、ｆi （ｉは１）は第ｉ群の焦点距離である。
【００６６】
〔１１〕 少なくとも第４群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする上記〔１〕から〔１０〕の何れか１項記載のズームレンズ。
【００６７】
〔１２〕 第２群と第４群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする上記〔１〕から〔１１〕の何れか１項記載のズームレンズ。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によると、広画角であって簡易なレンズ構成のビデオカメラに適したズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの断面図である。
【図２】本発明の実施例２のズームレンズの断面図である。
【図３】本発明の実施例３のズームレンズの断面図である。
【図４】本発明の実施例４のズームレンズの断面図である。
【図５】本発明の実施例５のズームレンズの断面図である。
【図６】本発明の実施例６のズームレンズの断面図である。
【図７】実施例１の無限遠にフォーカスしたときの収差図である。
【図８】実施例１の第４群の移動によって中間の近距離にフォーカスしたときの収差図である。
【図９】実施例１の第４群に加えて第２群の移動によってより近距離にフォーカスしたときの収差図である。
【符号の説明】
Ｇ１…第１群
Ｇ２…第２群
Ｇ３…第３群
Ｇ４…第４群
Ｓ …絞り
ＦＩ…光学フィルター等の部材
Claims (24)
- 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群あるいは第４群の何れかの群には、少なくとも１枚の負レンズを含み、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、絞りを第２群と第３群の間に固定し、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、絞り、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第１群と絞りは固定し、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群あるいは第４群の何れかの群には、少なくとも１枚の負レンズを含み、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、絞りを第２群と第３群の間に固定し、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。 - 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、絞り、正の屈折力を有する第３群、正の屈折力を有する第４群からなり、広角端から望遠端に向けて変倍する際、第１群と絞りは固定し、第２群は像側に移動し、第３群は常に物体側に移動し、第４群は常に物体側に移動するものであって、第１群は正の単レンズのみからなり、第２群は少なくとも１枚の正レンズを含み、第３群は少なくとも１枚の負レンズを含み、第４群は正の単レンズのみからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．９＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜４ ・・・（３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。 - 少なくとも第２群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１１の何れか１項記載のズームレンズ。
−２．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．４５，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１）
ただし、ｚi （ｉは２，３）は第ｉ群の広角端から望遠端への移動量であって、物体側から像側に移動する場合を正符号とする。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項６から１２の何れか１項記載のズームレンズ。
０．０５＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．４１ ・・・（２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１３の何れか１項記載のズームレンズ。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．２ ・・・（４）
ただし、ｆW は広角端での全系の焦点距離、ｆi （ｉは１）は第ｉ群の焦点距離である。 - 少なくとも第４群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする請求項１から１４の何れか１項記載のズームレンズ。
- 第２群と第４群をフォーカシングのために可動としたことを特徴とする請求項１から１５の何れか１項記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１６何れか１項記載のズームレンズ。
−２＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．５４，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０ ・・・（１−２）
ただし、ｚi （ｉは２，３）は第ｉ群の広角端から望遠端への移動量であって、物体側から像側に移動する場合を正符号とする。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１７何れか１項記載のズームレンズ。
−１．５＜ｚ3 ／ｚ2 ＜−０．６，ｚ2 ＞０，ｚ3 ＜０・・・（１−３）
ただし、ｚi （ｉは２，３）は第ｉ群の広角端から望遠端への移動量であって、物体側から像側に移動する場合を正符号とする。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１８何れか１項記載のズームレンズ。
０．１＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．３６ ・・・（２−２）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１９何れか１項記載のズームレンズ。
０．２＜ｆ4 ／ｆ1 ＜０．３３ ・・・（２−３）
ただし、ｆi （ｉは１，４）は第ｉ群の焦点距離である。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から２０何れか１項記載のズームレンズ。
１．１５＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜３ ・・・（３−２）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から２１何れか１項記載のズームレンズ。
１．４＜（β34T ／β34W ）／（β2T／β2W）＜２．５・・・（３−３）
ただし、β2Wは広角端での第２群の倍率、β2Tは望遠端での第２群の倍率、β34W は広角端での第３群と第４群の合成の倍率、β34T は望遠端での第３群と第４群の合成の倍率である。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から２２何れか１項記載のズームレンズ。
０＜ｆW ／ｆ1 ＜０．１２ ・・・（４−２）
ただし、ｆW は広角端での全系の焦点距離、ｆi （ｉは１）は第ｉ群の焦点距離である。 - 以下の条件を更に満足することを特徴とする請求項１から２３何れか１項記載のズームレンズ。
０．０４＜ｆW ／ｆ1 ＜０．１２ ・・・（４−３）
ただし、ｆW は広角端での全系の焦点距離、ｆi （ｉは１）は第ｉ群の焦点距離である。
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