JP4068765B2 - ズームレンズ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銀塩カメラやビデオカメラなどの高変倍なズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高変倍ズームレンズとして、正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群と、正の屈折力を有する第４群よりなるレンズ系が従来より数多く提案されている。
【０００３】
このようなタイプのズームレンズには、焦点距離の変化量が大であり、かつ構成枚数が少ないことが要求される。
【０００４】
また、ズームレンズは、レンズ系とフィルムやＣＣＤなどの撮像面の間に、いわゆるクイックリターンミラーや光束分割プリズム等を配置するためのスペースを必要とするものがる。
【０００５】
更に、様々な被写体を一本のレンズ系で撮影し得るようにするために、広角端が６０°程度の広角レンズ域から望遠域までをカバーするズームレンズも求められている。
【０００６】
比較的レンズ枚数が少なく変倍比が大きいズームレンズの従来例として、特開昭６０−２６３１２号公報や特開昭６０−６０６１７号公報に記載されたレンズ系がある。
【０００７】
これら従来例のうち前者の特開昭６０−２６３１２号のズームレンズは、変倍比が４から５程度で、かつ構成枚数が１１枚から１３枚と比較的少ない枚数である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来例は、いずれも高変倍ズームレンズであるが、広角端での画角が５０°よりも小であっていわゆる標準域から望遠域のズームレンズであり、広角端での画角が５５°以上であって、広角域から望遠域までをカバーし得るズームレンズではない。
【０００９】
本発明は、広角端での画角を５５°以上と高画角を確保し、且つ、変倍比が少なくとも４．５〜５以上を実現させ、特に変倍比が６以上の超高変倍のズームレンズでその効果を顕著に発揮し得る高性能でかつ小型で枚数の比較的少ないズームレンズを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のズームレンズは、物体側より順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とよりなり、各群の間隔を変化させて変倍を行なうレンズ系で、第２群が独立した複数枚の単レンズのみよりなり、第４群が正の単レンズからなる前群と最も物体側に正レンズを配置した後群とよりなることを特徴とする。
【００１１】
本発明のズームレンズの第１の構成は、以上の正、負、正、正の四つの群よりなるズームレンズで、第２群を独立した複数枚の単レンズにて構成して、少ない枚数でこの２群の像面湾曲を補正するようにした。
【００１２】
また、前記４群構成で、そのうちの正の第４群を正の前群と後群とに分け、そのうちの後群を正レンズを物体側に配置したもので、これによってこの第４群の主点位置が物体側にくるようにして望遠比を小にしてレンズ系が小型になるようにした。
【００１３】
また本発明のズームレンズにおいて第２群を４枚以上のレンズにて構成すれば、変倍の際の像面湾曲の変動と望遠域でのフォーカシングに伴う像面湾曲の変動を抑えることもできる。特に第２群を物体側より順に、負レンズと負レンズと正レンズと負レンズの４枚のレンズにて構成すれば、少ない枚数にて変倍による像面湾曲の変動を少なくすることができる。
【００１４】
本発明の第２の構成のズームレンズは、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とより構成され、各群間の間隔を変化させることにより変倍を行なうレンズ系で、第３群が物体側より順に、正の単レンズと、正の単レンズと、負の単レンズとより構成され、第４群が正の単レンズからなる前群と最も物体側に正レンズを配置した後群とにて構成されているレンズ系である。
【００１５】
この第２の構成のように第３群を前記の通りの構成にすることにより、接合レンズよりも収差補正の自由度が大であり広角端の画角を約６０°とし、変倍比を５以上にしても望遠端での球面収差を良好に補正することが可能になる。
【００１６】
本発明の第３の構成のズームレンズは、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とよりなり、各群間の間隔を変化させることにより変倍を行なうレンズ系で、第４群が正の単レンズよりなる前群と最も物体側に正レンズが配置されている後群とよりなり、下記条件（１）を満足することを特徴とする。
（１） ０．４＜ｄ／ｆ_W＜１．５
ただし、ｄは第４群の前群と後群との間隔、ｆ_W は広角端における全系の焦点距離である。
【００１７】
この第３の構成は、前記構成で条件（１）を満足するようにしたものである。
【００１８】
条件（１）の下限の０．４を超えると広角端周辺のコマ収差の補正が困難になる。また条件（１）の上限の１．５を超えると第４群が必要以上に長くなり、後群のレンズ径が大になりレイアウト上好ましくない。
又条件（１）の代わりに、下記条件（１−１）にすれば一層望ましい。
（１−１） ０．７＜ｄ／ｆ_W＜１．２
【００１９】
更に条件（１−１）の代わりに下記条件（１−２）を満足すれば一層望ましい。
（１−２） ０．７＜ｄ／ｆ_W＜１．０
【００２０】
また、第４の構成のズームレンズは、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とよりなり各群間の間隔を変化させて変倍を行なうレンズ系で、第４群が正の単レンズからなる前群と、最も物体側にし正のレンズを配置した後群とにて構成され、第１群が下記条件（２）を満足することを特徴とする。
（２） ２．５＜ｆ₁／ｆ_W＜５．５
ただし、ｆ₁ は第１群の焦点距離である。
【００２１】
この第４の構成のレンズ系は、第１群の焦点距離が条件（２）を満足するようにして色収差を良好に補正するようにした。
【００２２】
条件（２）の下限の２．５を超えると第１群のパワーが強くなりすぎて軸上色収差と倍率の色収差をバランス良く補正することが困難になる。また上限の５．５を超えると第１群のパワーが弱くなりすぎるため広角側で色収差を良好に補正すると望遠側で軸上色収差、特にｇ線が補正不足になる。
【００２３】
上記条件（２）の代わりに下記条件（２−１）を満足すれば望ましい。
（２−１） ２．５＜ｆ₁／ｆ_W＜５．０
【００２４】
又、条件（２）の代わりに下記条件（２−２）を満足すれば一層望ましい。
（２−２） ２．５＜ｆ₁／ｆ_W＜４．０
【００２５】
また、この第４の構成のズームレンズにおいて、条件（２）を満足した上で第１群に接合レンズを配置すれば軸上色収差、倍率の色収差共に一層良好に補正し得る。また第２群、第３群、第４群のすべての群を接合レンズを用いずに単レンズのみにて構成すれば、レンズ系全系を少ない枚数で色収差を良好に補正し、更に広角端の画角が６０°から変倍比が５を超える望遠域まで他の軸上収差、軸外収差を良好に補正できる。
【００２６】
本発明の第５の構成のズームレンズは、前述のような、物体側より順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とよりなり、各群間の間隔を変化させて変倍を行なうレンズ系で、第４群が正の単レンズからなる前群と最も物体側に正レンズを配置した後群とよりなり、下記条件（３）を満足するようにしたことを特徴とする。
（３） ０．１５＜ｆ₄／ｆ_T＜０．５５
ただし、ｆ₄は第４群の焦点距離、ｆ_Tは望遠端における全系の焦点距離である。
【００２７】
条件（３）の下限の０．１５を超えると広角端の画角６０°から変倍比が５を超える望遠域までの全域でのコマ収差を良好に補正することが困難になり、条件（３）の上限の０．５５を超えると望遠比が大になりズームレンズの全長が長くなり好ましくない。
【００２８】
条件（３）の代わりに下記条件（３−１）を満足すれば望ましい。
（３−１） ０．２＜ｆ₄／ｆ_T＜０．５
【００２９】
又、条件（３）の代わりに下記条件（３−２）を満足すれば一層望ましい。
（３−２） ０．２５＜ｆ₄／ｆ_T＜０．４
【００３０】
尚、前述の第５の構成のレンズ系で、条件（１）、（２）のうちのいずれか一つの条件又は両方の条件を満足すれば一層望ましい。この場合、条件（１）の代わりに前記条件（１−１）又は条件（１−２）を満足すればより好ましい。
又前記第１〜第５の構成のレンズ系において第２群を複数の単レンズにて構成することが望ましい。
【００３１】
また本発明のズームレンズの他の第６の構成は、物体側より順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とにて構成し、各群間の間隔を変化させて変倍を行なうレンズ系で、第４群を正の単レンズよりなる前群と、正レンズと負の単レンズとよりなる後群とにて構成したことを特徴とする。
【００３２】
この本発明の第６の構成のズームレンズは、正、負、正、正の４群構成で、これら群のうち特に第４群を前記のように構成したことを特徴とする。
【００３３】
前述の第１の構成のレンズ系のように、第４群を少ない枚数にし望遠比の小さいレンズ系にするために最も望ましい第４群の構成が前記の第６の構成のズームレンズの第４群である。又このレンズ系は、第４群の最も像側のレンズとして負の単レンズを用いたことにより、色収差の補正とズームレンズと撮像面の間のスペースを確保する上で有効である。
【００３４】
また前記第６の構成のズームレンズにおいて、第４群の後群の正レンズは単レンズまたは接合レンズのいずれでもよい。つまり、第４群の後群を正のレンズと負の単レンズの代りに正の単レンズと負の単レンズにて構成するか、あるいは正の接合レンズと負の単レンズにて構成してもよい。
【００３５】
また、本発明の第７の構成のズームレンズは、物体側より順に、正、負、正、正の四つの群より構成し、各群間の間隔を変化させることにより変倍を行なうレンズ系で、第２群を物体側より順に、負の単レンズと、負の単レンズと、正の単レンズと、負の単レンズとにて構成し、また、第４群を正の単レンズよりなる前群と、物体側より順に、正の単レンズと１枚又は２枚の負の単レズよりなる後群とにて構成した。
【００３６】
本発明のズームレンズは、広角側の画角が十分広く変倍比が約５以上で望遠比が小で性能が良く構成枚数の少ないレンズ系である。
【００３７】
前記第７の構成のズームレンズは、上記の通りの第１〜第６の構成のレンズ系を、球面レンズのみで構成し得るようにした。そのため、この第７の構成のズームレンズは、前記のように第２群と第４群をいずれも単レンズのみにて構成し、これにより、非球面を用いることなしに必要最低限のレンズ媒質と空気接触面とで効果的に必要とする結像性能を得ることが可能になる。つまり、非球面を用いることなしに全てを球面レンズにて構成することが可能であり、コストを低減できる。つまり簡単な方法でレンズを研磨することができ、またレンズを型を用いて成形する場合も、型の製作が容易になる。また非球面レンズの場合、中心から径方向にそれぞれ形状を管理しなければならないが、球面レンズの場合曲率半径を管理すれば良く、レンズ製作時の管理項目が少なくなり、そのため製作コストを低くすることが可能である。
【００３８】
尚この第７の構成のズームレンズにおいて、光学性能を一層向上させるためには、前記第２群や第４群に接合レンズや非球面レンズを用いてもよい。例えば第２群の負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズのうちのいずれかのレンズをまた第４群の前群の正レンズ、後群の正レンズ、負レンズのいずれかのレンズを接合レンズや非球面レンズに換えることにより光学性能の向上を図ることができる。
【００４０】
また本発明の第８の構成のズームレンズは物体側より順に、正の第１群と負の第２群と正の第３群と正の第４群とよりなり、各群間の間隔を変化させて変倍を行なうレンズ系で、第４群を正の単レンズからなる前群と、正の単レンズと負の単レンズと負の単レンズからなる後群とにて構成することが望ましい。
【００４１】
前記のように第４群を構成することにより、収差の発生量を少なくすることができる。つまり、前記のように第４群を比較的強い正の屈折力を物体側にまた負の屈折力を像側に配置して第４群の主点位置が物体側に位置するようにした。また全長が短くなるようにするためには像側の負の屈折力を強くする必要があるが、この負の屈折力を２枚の負の単レンズにて構成して収差の発生を少なくした。
【００４２】
また、本発明の第９の構成のズームレンズは、物体側より順に正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とよりなり、各群間の間隔を変化させて変倍を行なうようなレンズ系で、第４群が正の単レンズからなる前群と最も物体側に正レンズを配置した後群とよりなり、下記条件（１）を満足することを特徴とする。
（１） ０．４＜ｄ／ｆ_W ＜１．５
ただし、ｄは第４群の前群と後群の空気間隔、ｆ_W は広角端における全系の焦点距離である。
【００４３】
条件（１）の下限の０．４を超えると広角端周辺でのコマ収差の補正が困難であり、また球面収差等の諸収差が劣化する。上限の１．５を超えると第４群が長くなり全系の望遠比を小さくすることができなくなる。
【００４４】
尚、第４群の後群の物体側を正レンズにて構成し、広角端周辺のコマ収差の補正を容易にし、かつ後群自体の主点も前に出す構成にしたため条件（１）の下限値を小にすることが可能であり、ｄ／ｆ_W の下限値が０．４であればよい。
【００４５】
前記条件（１）の代わりに下記条件（１−３）を満足すればより望ましい。
（１−３） ０．７＜ｄ／ｆ_W＜１．５
【００４６】
更に条件（１）の代わりに下記条件（１−１）を満足すればより一層望ましい。
（１−１） ０．７＜ｄ／ｆ_W＜１．２
【００４７】
本発明のズームレンズは、各レンズ群間の間隔を変化させることにより、変倍を行なうレンズ系であるが、広角端から望遠端への変倍に際して、第１群〜第４群を次のように移動することが望ましい。
【００４８】
即ち、本発明の上記各構成のズームレンズにおいて、広角端より望遠端への変倍の際に、第１群、第２群、第３群、第４群をいずれも物体側へ移動させることにより広角端での画角が５５°以上であり、かつ変倍比が４．５以上のレンズ系になし得る。
【００４９】
また、広角端より望遠端への変倍の際に、第１群と第２群の間隔を広げ、第２群と第３群の間隔を狭め、第３群と第４群の間隔を狭めるように各群を移動させることにより、広角端での画角が５５°以上でかつ変倍比が５以上のレンズ系を構成し得る。
【００５０】
また、広角端と望遠端との構成を比較した時、広角端に対し望遠端が第１群と第２群の間隔が大で第２群と第３群の間隔が小で第３群と第４群の間隔が小で第４群と像面との間が大になるようにすることにより、広角端の画角が５５°以上であってかつ変倍比が６以上であるズームレンズを構成し得る。
【００５１】
また、本発明のズームレンズにおいて、明るさ絞りは、第２群と第３群の間に配置することが望ましい。またこの明るさ絞りは、変倍の際に第３群と一体に移動させることが望ましい。
また、前記第１〜第９の全ての構成のズームレンズにおいて、第１群に接合レンズを配置することにより軸上色収差、倍率の色収差を共に良好に補正することが可能である。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明のズームレンズの実施の形態について、次に述べる実施例をもとに説明する。
実施例１
ｆ＝39.255〜96.432〜242.485 ，Ｆナンバー＝4.74〜6.25〜7.19
ｒ₁ ＝114.827 ｄ₁ ＝2.70 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78
ｒ₂ ＝72.937 ｄ₂ ＝5.78 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.21
ｒ₃ ＝-1741.005 ｄ₃ ＝0.20
ｒ₄ ＝67.406 ｄ₄ ＝4.77 ｎ₃ ＝1.48749 ν₃ ＝70.23
ｒ₅ ＝398.884 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₆ ＝224.308 ｄ₆ ＝1.55 ｎ₄ ＝1.77250 ν₄ ＝49.60
ｒ₇ ＝23.676 ｄ₇ ＝7.29
ｒ₈ ＝-64.672 ｄ₈ ＝1.35 ｎ₅ ＝1.77250 ν₅ ＝49.60
ｒ₉ ＝83.591 ｄ₉ ＝0.40
ｒ₁₀＝45.270 ｄ₁₀＝4.80 ｎ₆ ＝1.78472 ν₆ ＝25.68
ｒ₁₁＝-71.486 ｄ₁₁＝0.90
ｒ₁₂＝-44.262 ｄ₁₂＝1.28 ｎ₇ ＝1.77250 ν₇ ＝49.60
ｒ₁₃＝-164.839 ｄ₁₃＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₄＝（絞り） ｄ₁₄＝1.10
ｒ₁₅＝360.333 ｄ₁₅＝2.30 ｎ₈ ＝1.60342 ν₈ ＝38.03
ｒ₁₆＝-65.127 ｄ₁₆＝0.20
ｒ₁₇＝38.000 ｄ₁₇＝2.94 ｎ₉ ＝1.48749 ν₉ ＝70.23
ｒ₁₈＝-139.250 ｄ₁₈＝0.80
ｒ₁₉＝-87.831 ｄ₁₉＝1.20 ｎ₁₀＝1.80518 ν₁₀＝25.42
ｒ₂₀＝99.533 ｄ₂₀＝Ｄ₃ （可変）
ｒ₂₁＝35.985 ｄ₂₁＝2.72 ｎ₁₁＝1.48749 ν₁₁＝70.23
ｒ₂₂＝304.020 ｄ₂₂＝32.39
ｒ₂₃＝87.778 ｄ₂₃＝3.62 ｎ₁₂＝1.51633 ν₁₂＝64.14
ｒ₂₄＝-89.788 ｄ₂₄＝5.49
ｒ₂₅＝-23.521 ｄ₂₅＝1.50 ｎ₁₃＝1.77250 ν₁₃＝49.60
ｒ₂₆＝-49.738 ｄ₂₆＝Ｄ₄ （可変）
ｆ 39.255 96.432 242.485
Ｄ₁ 1.13 27.73 53.80
Ｄ₂ 46.46 23.48 2.30
Ｄ₃ 17.11 4.86 1.69
Ｄ₄ 37.21 62.43 76.85
ｄ／ｆ_W ＝0.83 ，ｆ₁ ／ｆ_W ＝2.93 ，ｆ₄ ／ｆ_T ＝0.38
【００５３】
実施例２
ｆ＝39.253〜98.897〜243.226 ，Ｆナンバー＝4.74〜6.24〜7.12
ｒ₁ ＝112.030 ｄ₁ ＝2.70 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78
ｒ₂ ＝74.750 ｄ₂ ＝5.88 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.21
ｒ₃ ＝-2185.048 ｄ₃ ＝0.20
ｒ₄ ＝67.270 ｄ₄ ＝5.15 ｎ₃ ＝1.49700 ν₃ ＝81.54
ｒ₅ ＝377.486 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₆ ＝318.190 ｄ₆ ＝1.95 ｎ₄ ＝1.78590 ν₄ ＝44.20
ｒ₇ ＝23.976 ｄ₇ ＝7.78
ｒ₈ ＝-38.635 ｄ₈ ＝1.55 ｎ₅ ＝1.80400 ν₅ ＝46.57
ｒ₉ ＝245.653 ｄ₉ ＝0.40
ｒ₁₀＝68.861 ｄ₁₀＝5.43 ｎ₆ ＝1.78472 ν₆ ＝25.68
ｒ₁₁＝-42.103 ｄ₁₁＝0.33
ｒ₁₂＝-39.638 ｄ₁₂＝1.35 ｎ₇ ＝1.77250 ν₇ ＝49.60
ｒ₁₃＝-104.365 ｄ₁₃＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₄＝絞り ｄ₁₄＝1.10
ｒ₁₅＝219.067 ｄ₁₅＝2.30 ｎ₈ ＝1.60342 ν₈ ＝38.03
ｒ₁₆＝-104.624 ｄ₁₆＝0.20
ｒ₁₇＝31.991 ｄ₁₇＝3.50 ｎ₉ ＝1.48749 ν₉ ＝70.23
ｒ₁₈＝414.530 （非球面）ｄ₁₈＝0.80
ｒ₁₉＝-118.559 ｄ₁₉＝1.56 ｎ₁₀＝1.80518 ν₁₀＝25.42
ｒ₂₀＝90.985 ｄ₂₀＝Ｄ₃ （可変）
ｒ₂₁＝38.203 ｄ₂₁＝4.12 ｎ₁₁＝1.48749 ν₁₁＝70.23
ｒ₂₂＝-166.149 ｄ₂₂＝27.79
ｒ₂₃＝71.134 ｄ₂₃＝3.86 ｎ₁₂＝1.51633 ν₁₂＝64.14
ｒ₂₄＝-96.836 ｄ₂₄＝4.72
ｒ₂₅＝-22.228 ｄ₂₅＝1.85 ｎ₁₃＝1.77250 ν₁₃＝49.60
ｒ₂₆＝-57.254 ｄ₂₆＝Ｄ₄ （可変）
非球面係数

ｆ 39.253 98.897 243.226
Ｄ₁ 1.38 26.85 51.82
Ｄ₂ 47.03 23.95 2.30
Ｄ₃ 9.04 2.57 1.69
Ｄ₄ 41.41 67.05 79.57
ｄ／ｆ_W ＝0.71 ，ｆ₁ ／ｆ_W ＝2.83 ，ｆ₄ ／ｆ_T ＝0.30
【００５４】
実施例３
ｆ＝39.324〜80.320〜193.296 ，Ｆナンバー＝4.69〜5.81〜7.20
ｒ₁ ＝97.603 ｄ₁ ＝3.00 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78
ｒ₂ ＝55.570 ｄ₂ ＝6.70 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23
ｒ₃ ＝-180.332 ｄ₃ ＝0.25
ｒ₄ ＝38.898 ｄ₄ ＝4.80 ｎ₃ ＝1.48749 ν₃ ＝70.23
ｒ₅ ＝148.972 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₆ ＝537.682 ｄ₆ ＝1.40 ｎ₄ ＝1.77250 ν₄ ＝49.60
ｒ₇ ＝18.488 ｄ₇ ＝5.03
ｒ₈ ＝-36.538 ｄ₈ ＝1.25 ｎ₅ ＝1.77250 ν₅ ＝49.60
ｒ₉ ＝-869.411 ｄ₉ ＝0.20
ｒ₁₀＝32.874 ｄ₁₀＝3.80 ｎ₆ ＝1.78472 ν₆ ＝25.68
ｒ₁₁＝-49.788 ｄ₁₁＝0.60
ｒ₁₂＝-38.178 ｄ₁₂＝1.20 ｎ₇ ＝1.77250 ν₇ ＝49.60
ｒ₁₃＝65.808 ｄ₁₃＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₄＝絞り ｄ₁₄＝0.65
ｒ₁₅＝102.361 ｄ₁₅＝2.50 ｎ₈ ＝1.48749 ν₈ ＝70.23
ｒ₁₆＝-51.986 ｄ₁₆＝0.20
ｒ₁₇＝25.420 ｄ₁₇＝2.80 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14
ｒ₁₈＝275.453 ｄ₁₈＝5.43
ｒ₁₉＝-41.987 ｄ₁₉＝1.20 ｎ₁₀＝1.84666 ν₁₀＝23.78
ｒ₂₀＝-247.021 ｄ₂₀＝Ｄ₃ （可変）
ｒ₂₁＝76.300 ｄ₂₁＝4.00 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.14
ｒ₂₂＝-57.143 ｄ₂₂＝16.09
ｒ₂₃＝93.079 ｄ₂₃＝3.80 ｎ₁₂＝1.60311 ν₁₂＝60.64
ｒ₂₄＝-41.375 ｄ₂₄＝1.31
ｒ₂₅＝-27.095 ｄ₂₅＝1.65 ｎ₁₃＝1.74100 ν₁₃＝52.64
ｒ₂₆＝-46.017 ｄ₂₆＝2.44
ｒ₂₇＝-21.275 ｄ₂₇＝1.50 ｎ₁₄＝1.72916 ν₁₄＝54.68
ｒ₂₈＝-39.322 ｄ₂₈＝Ｄ₄ （可変）
ｆ 39.324 80.320 193.296
Ｄ₁ 1.44 14.86 28.44
Ｄ₂ 24.59 14.63 2.10
Ｄ₃ 6.16 2.82 1.15
Ｄ₄ 38.94 56.34 74.22
ｄ／ｆ_W ＝0.41 ，ｆ₁ ／ｆ_W ＝1.80 ，ｆ₄ ／ｆ_T ＝0.37
【００５５】
実施例４
ｆ＝39.324〜80.299〜193.297 ，Ｆナンバー＝4.69〜5.81〜7.20
ｒ₁ ＝97.189 ｄ₁ ＝3.00 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78
ｒ₂ ＝55.412 ｄ₂ ＝6.70 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23
ｒ₃ ＝-185.832 ｄ₃ ＝0.25
ｒ₄ ＝39.133 ｄ₄ ＝4.80 ｎ₃ ＝1.48749 ν₃ ＝70.23
ｒ₅ ＝156.009 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₆ ＝441.343 ｄ₆ ＝1.40 ｎ₄ ＝1.77250 ν₄ ＝49.60
ｒ₇ ＝18.457（非球面） ｄ₇ ＝4.98
ｒ₈ ＝-36.313 ｄ₈ ＝1.25 ｎ₅ ＝1.77250 ν₅ ＝49.60
ｒ₉ ＝-940.631 ｄ₉ ＝0.20
ｒ₁₀＝32.732 ｄ₁₀＝3.80 ｎ₆ ＝1.78472 ν₆ ＝25.68
ｒ₁₁＝-49.823 ｄ₁₁＝0.60
ｒ₁₂＝-37.945 ｄ₁₂＝1.20 ｎ₇ ＝1.77250 ν₇ ＝49.60
ｒ₁₃＝65.709 ｄ₁₃＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₄＝絞り ｄ₁₄＝0.65
ｒ₁₅＝105.250 ｄ₁₅＝2.50 ｎ₈ ＝1.48749 ν₈ ＝70.23
ｒ₁₆＝-51.817 ｄ₁₆＝0.20
ｒ₁₇＝25.341 ｄ₁₇＝2.80 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14
ｒ₁₈＝259.852 ｄ₁₈＝5.35
ｒ₁₉＝-41.928 ｄ₁₉＝1.20 ｎ₁₀＝1.84666 ν₁₀＝23.78
ｒ₂₀＝-234.917 ｄ₂₀＝Ｄ₃ （可変）
ｒ₂₁＝75.459 ｄ₂₁＝4.00 ｎ₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.14
ｒ₂₂＝-57.821 ｄ₂₂＝16.13
ｒ₂₃＝91.948 ｄ₂₃＝3.80 ｎ₁₂＝1.60311 ν₁₂＝60.64
ｒ₂₄＝-41.366 ｄ₂₄＝1.31
ｒ₂₅＝-27.249 ｄ₂₅＝1.65 ｎ₁₃＝1.74100 ν₁₃＝52.64
ｒ₂₆＝-46.008 ｄ₂₆＝2.44
ｒ₂₇＝-21.230 ｄ₂₇＝1.50 ｎ₁₄＝1.72916 ν₁₄＝54.68
ｒ₂₈＝-39.446 ｄ₂₈＝Ｄ₄ （可変）
非球面係数

ｆ 39.324 80.299 193.297
Ｄ₁ 1.43 14.91 28.44
Ｄ₂ 24.58 14.64 2.10
Ｄ₃ 6.15 2.82 1.15
Ｄ₄ 39.11 56.41 74.41
ｄ／ｆ_W ＝0.41 ，ｆ₁ ／ｆ_W ＝1.80 ，ｆ₄ ／ｆ_T ＝0.37
【００５６】
実施例５
ｆ＝39.333〜79.654〜193.244 ，Ｆナンバー＝4.74〜5.78〜7.24
ｒ₁ ＝93.019 ｄ₁ ＝2.50 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78
ｒ₂ ＝55.660 ｄ₂ ＝6.85 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23
ｒ₃ ＝-194.443 ｄ₃ ＝0.20
ｒ₄ ＝39.088 ｄ₄ ＝4.70 ｎ₃ ＝1.48749 ν₃ ＝70.23
ｒ₅ ＝121.572 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変）
ｒ₆ ＝213.063 ｄ₆ ＝1.53 ｎ₄ ＝1.77250 ν₄ ＝49.60
ｒ₇ ＝17.434 ｄ₇ ＝4.69
ｒ₈ ＝-44.280 ｄ₈ ＝1.25 ｎ₅ ＝1.77250 ν₅ ＝49.60
ｒ₉ ＝75.293 ｄ₉ ＝0.20
ｒ₁₀＝33.520 ｄ₁₀＝3.90 ｎ₆ ＝1.78472 ν₆ ＝25.68
ｒ₁₁＝-43.777 ｄ₁₁＝0.51
ｒ₁₂＝-30.776 ｄ₁₂＝1.20 ｎ₇ ＝1.77250 ν₇ ＝49.60
ｒ₁₃＝-490.883 ｄ₁₃＝Ｄ₂ （可変）
ｒ₁₄＝絞り ｄ₁₄＝1.10
ｒ₁₅＝223.317 ｄ₁₅＝2.50 ｎ₈ ＝1.48749 ν₈ ＝70.23
ｒ₁₆＝-40.960 ｄ₁₆＝0.20
ｒ₁₇＝25.646 ｄ₁₇＝3.00 ｎ₉ ＝1.52249 ν₉ ＝59.84
ｒ₁₈＝267.921 ｄ₁₈＝4.43
ｒ₁₉＝-38.708 ｄ₁₉＝1.20 ｎ₁₀＝1.84666 ν₁₀＝23.78
ｒ₂₀＝-501.501 ｄ₂₀＝Ｄ₃ （可変）
ｒ₂₁＝95.358 ｄ₂₁＝5.00 ｎ₁₁＝1.48749 ν₁₁＝70.23
ｒ₂₂＝-37.220 ｄ₂₂＝16.84
ｒ₂₃＝110.946 ｄ₂₃＝4.30 ｎ₁₂＝1.61772 ν₁₂＝49.81
ｒ₂₄＝-25.257 ｄ₂₄＝1.65 ｎ₁₃＝1.72916 ν₁₃＝54.68
ｒ₂₅＝-53.152 ｄ₂₅＝2.17
ｒ₂₆＝-21.831 ｄ₂₆＝1.50 ｎ₁₄＝1.72916 ν₁₄＝54.68
ｒ₂₇＝-62.610 ｄ₂₇＝Ｄ₄ （可変）
ｆ 39.333 79.654 193.244
Ｄ₁ 1.00 15.49 28.78
Ｄ₂ 26.11 15.27 1.34
Ｄ₃ 7.02 3.79 2.06
Ｄ₄ 41.46 57.38 79.05
ｄ／ｆ_W ＝0.43 ，ｆ₁ ／ｆ_W ＝1.86 ，ｆ₄ ／ｆ_T ＝0.34
ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・ は夫々レンズ各面の曲率半径、ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・ は各レンズの肉厚および空気間隔、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・ は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・ は各レンズのアッベ数である。
【００５７】
前記実施例１乃至実施例５は夫々図１乃至図５に示す通りで、いずれも、物体側より順に正の第１群Ｇ１と負の第２群Ｇ２と正の第３群Ｇ３と正の第４群Ｇ４とよりなり、各群間の間隔を変化させて変倍を行なうズームレンズである。
【００５８】
これら実施例のうち、図１に示す実施例１は、第１群Ｇ１が負レンズと正レンズとを接合した正の接合レンズと正の単レンズとよりなり、第２群Ｇ２が複数の単レンズつまり負の単レンズと負の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなり、第３群Ｇ３が正の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなり、第４群Ｇ４は正の単レンズの前群Ｆと物体側が正レンズ（正の単レンズ）でその像側に負の単レズを配置した後群Ｒ、つまり正の単レンズと負の単レンズよりなる後群Ｒとにて構成されている。
【００５９】
この実施例１のズームレンズは、データ中に示すように条件（１）、（２）、（３）、（１−１）、（１−２）、（１−３）、（２−１）、（２−２）、（３−１）、（３−２）のすべての条件を満足する。
【００６０】
またこの実施例１の収差状況は、図６に示す通りである。
【００６１】
図２に示す実施例２は、第１群Ｇ１が負レンズと正レンズを接合した接合レンズと正の単レンズとよりなり、第２群Ｇ２が複数の単レンズつまり負の単レンズと負の単レンズと正レンズの単レンズと負の単レンズとよりなり、第３群Ｇ３が正の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなり、第４群Ｇ４が正の単レンズの前群Ｆと物体側が正レンズでその像側に負の単レンズを配置した後群Ｒつまり正の単レンズと負の単レンズよりなる後群とよりなる。
【００６２】
実施例２は、第３レンズ群Ｇ３中に非球面（ｒ₁₈）を用いている。
【００６３】
この実施例２も実施例１と同様にすべての条件を満足する。
【００６４】
またこの実施例２の収差状況は、図７に示す通りである。
【００６５】
図３に示す実施例３は、第１群Ｇ１が負レンズと正レンズを接合した接合レンズと正の単レンズとよりなり、第２群Ｇ２が複数の単レンズつまり負の単レンズと負の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなり、第３群Ｇ３が正の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなり、第４群Ｇ４が正の単レンズの前群Ｆと物体側が正レンズでその像側に負レンズを２枚配置した後群Ｒとつまり正の単レンズと２枚の負の単レンズとよりなる後群Ｒとよりなる。
【００６７】
この実施例３は、条件（１）、（３）、（３−１）、（３−２）を満足するレンズ系である。
【００６８】
実施例３のズームレンズの収差状況は、図８に示す通りである。
【００６９】
図４に示す実施例４は、第１群Ｇ１が負レンズと正レンズとを接合した接合レンズと正レンズとよりなり、第２群Ｇ２は複数のレンズ、つまり負の単レンズ、負の単レンズ、正の単レンズ、負の単レンズよりなり、第３群Ｇ３は、正の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなり、第４群Ｇ４は、正の単レンズの前群Ｆと物体側が正レンズよりなる後群Ｒつまり正の単レンズと負の単レンズと負の単レンズとよりなる後群Ｒとにて構成されている。
【００７０】
実施例４は、第２レンズ群Ｇ２中に非球面（ｒ₇）を設けた。
実施例４は、条件（１）、（３）、（３−１）、（３−２）を満足する。
【００７１】
また実施例４の収差状況は、図９に示す通りである。
【００７２】
図５に示す実施例５は、第１群Ｇ１が負レンズと正レンズを接合した接合レンズと正の単レンズよりなり、第２群Ｇ２が負の単レンズと負の単レンズと正の単レズと負の単レンズとよりなり、第３群Ｇ３が正の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなり、第４群Ｇ４が正の単レンズの前群Ｆと物体側が正レンズよりなりこの正レンズと負レンズとを接合した接合レンズと負の単レンズとよりなる後群Ｒとよりなる。
【００７３】
実施例５は、条件（１）、（３）、（３−１）、（３−２）を満足する。
【００７４】
この実施例５のズームレンズの収差状況は、図１０に示す通りである。
【００７５】
上記実施例中、実施例２と４に用いられている非球面の形状は、光軸方向にｚ軸を、光軸と直角な方向にｙ軸をとった時、次の式にて表わされる。

ただし、ｒは基準球面の曲率半径、ｋは円錐係数、Ａ₂ 、Ａ₄ 、・・・は２次、４次、・・・の非球面係数である。
【００７６】
実施例１〜５は、上段が広角端、中段が中間焦点距離、下段が望遠端である。また、実施例１の収差状況は図６に示す通りであり、実施例２の収差状況は図７に、実施例３の収差状況は図８に、また実施例４の収差状況は図９に、更に実施例５の収差状況は図１０に示す通りである。尚これら図６乃至図１０において、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は夫々広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
【００７７】
以上述べた本発明のズームレンズは、例えば、図１１、図１２に示すようなコンパクトカメラの撮影レンズとして用いられる。図１１、図１２において、１はカメラボディー、２は撮影レンズ、３は撮影用光路、４はファインダー用光学系、５はファインダー用光学系の光路、６は撮影レンズの結像面におかれたフィルム、７はファインダーの像正立プリズム、８は絞り、９はファインダーの接眼レンズである。このカメラにおいて、撮影レンズによりフィルム６の上に結像され、また撮影レンズ２の光路３とその光路が平行におかれたファインダーに入射した光は像正立プリズム７および接眼レンズ９を通って観察者により観察される。
【００７８】
このカメラに用いる撮影レンズ２に本発明のズームレンズが用いられる。
又、図１３は本発明のズームレンズを用いた一眼レフレックスカメラを示す。この図１３において、１０は一眼レフレックスカメラで、２は撮影レンズ、６はフィルム、１１は撮影レンズ２の光路３上でレンズ系２とフィルム６との間に配置されたクイックリターンミラー、１２はクイックリターンミラーより反射された光路に配置されたファインダースクリーン、１３はペンタプリズム、１４はファインダー、１５は観察者の眼（アイポイント）である。
【００７９】
この一眼レフレックスカメラ１０の撮影レンズ２として本発明のズームレンズが用いられている。
【００８０】
特許請求の範囲に記載するズームレンズのほか次の各項に示すズームレンズも目的を達成し得る。
【００８１】
（１）物体側から順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とよりなり、各群間の間隔を変化させることにより変倍を行なうレンズ系で（第２群が独立した複数枚の単レンズのみからなり）、第４群が正の単レンズのみからなる前群と正のレンズ成分と負の単レンズを有する後群とにて構成されたズームレンズ。
【００８２】
（２）特許請求の範囲の請求項１に記載するレンズ系で、第２群が物体側より負の単レンズ、負の単レンズ、正の単レンズ、負の単レンズにて構成され、第４群の後群が、物体側より正の単レンズと１枚又は２枚の負の単レンズとを少なくとも有する構成であることを特徴とするズームレンズ。
【００８３】
（３）下記の条件（３）を満足することを特徴とする請求項３、４または５のズームレンズ。
（３） ０．１５＜ｆ₄ ／ｆ_T ＜０．５５
【００８４】
（４）特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）又は（３）の項に記載するレンズ系で、第４群の後群が正のレンズと負のレンズとにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。
【００８５】
（５）特許請求の範囲の請求項１、２、３、４、５又は６あるいは前記の（１）の項に記載するレンズ系で、第４群の前群が正のレンズよりなり、第４群の後群が正のレンズと負のレンズと負のレンズとにて構成されていることを特徴とするズームレンズ。
【００８６】
（６）特許請求の範囲の請求項３あるいは前記の（３）、（４）又は（５）の項に記載するレンズ系で、条件（１）の代りに下記条件（１−１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１−１） ０．７＜ｄ／ｆ_W ＜１．５
【００８７】
（７）特許請求の範囲の請求項１、２、３、４、５又は６あるいは前記の（１）、（３）、（４）、（５）又は（６）の項に記載するレンズ系で、第４群の後群の正のレンズが単レンズであることを特徴とするズームレンズ。
【００８８】
（８）特許請求の範囲の請求項１、２、３、４、５又は６あるいは前記の（１）、（３）、（４）、（５）、（６）又は（７）の項に記載するレンズ系で、第４群の後群の正のレンズが接合レンズであることを特徴とするズームレンズ。
【００８９】
（９）前記の（１）の項に記載するレンズ系で、すべてのレンズが球面レンズであることを特徴とするズームレンズ。
【００９０】
（１０） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）又は（１０）の項に記載するレンズ系で、広角端から望遠端への変倍に際し、第１群、第２群、第３群、第４群を夫々物体側に移動させ、広角端での画角が５５°以上でかつ変倍比が４．５以上であることを特徴とするズームレンズ。
【００９１】
（１１） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）又は（１０）の項に記載するレンズ系で、広角端から望遠端への変倍に際し、第１群と第２群の間隔を広げ、第２群と第３群との間隔を狭め、第３群と第４群との間隔を広げるように各群を移動させ、広角端での画角が５５°以上でかつ変倍比が５以上であることを特徴とするズームレンズ。
【００９２】
（１２） 特許請求の範囲の請求項１、２又は３あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）又は（１０）の項に記載するレンズ系で、広角端から望遠端への変倍に際し、広角端に対して望遠端の方が、第１群と第２群の間隔が小で、第２群と第３群の間隔が大で、第３群と第４群の間隔が大で、第４群と像面の間隔が大であり、広角端の画角が５５°以上でかつ変倍比が６以上であることを特徴とするズームレンズ。
【００９３】
（１３） 前記の（１１）又は（１２）の項に記載するレンズ系で、広角端に対して望遠端が第１群と第２群の間隔が大で、第２群と第３群の群間隔が小で、第３群と第４群の群間隔が小で、第４群と像面との間隔が大であり、広角端での画角が５５°以上で、変倍比が６以上であることを特徴とするズームレンズ。
【００９４】
（１４） 特許請求の範囲の請求項１、２、３、４又は５あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）又は（１３）の項に記載するレンズ系で、第２群と第３群の間に明るさ絞りを配置したことを特徴とするズームレンズ。
【００９５】
（１５） 前記の（１５）の項に記載するレンズ系で、変倍の際に明るさ絞りが第３群と間隔を固定したまま移動することを特徴とするズームレンズ。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば広角での画角が約６０°で変倍比が５〜６程度でレンズ枚数が比較的少なく小型のズームレンズを実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の断面図
【図２】本発明の実施例２の断面図
【図３】本発明の実施例３の断面図
【図４】本発明の実施例４の断面図
【図５】本発明の実施例５の断面図
【図６】本発明の実施例１の収差図
【図７】本発明の実施例２の収差図
【図８】本発明の実施例３の収差図
【図９】本発明の実施例４の収差図
【図１０】本発明の実施例５の収差図
【図１１】本発明のズームレンズで用いられるコンパクトカメラの外観の概要を示す図
【図１２】図２１の断面形状を示す図
【図１３】本発明のズームレンズが用いられる一眼レフレックスカメラの構成を示す断面図

Claims (19)

1. 物体側から順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３群と、正の第４群とよりなり、各群の群間隔を変化させることにより変倍を行なうレンズ系で、第４群が正の単レンズからなる前群と最も物体側に正レンズを配置した後群とにて構成され、下記条件（１）、（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
   （１） ０．４＜ｄ／ｆ_W＜１．５
   （２） ２．５＜ｆ ₁ ／ｆ _W ＜５．５
   ただし、ｄは前群と後群の間隔、ｆ_Wは広角端における全系の焦点距離、ｆ ₁ は第１群の焦点距離である。
2. 前記第２群が独立した複数枚の単レンズのみからなることを特徴とする請求項１のズームレンズ。
3. 前記第３群が物体側より順に、正の単レンズと正の単レンズと負の単レンズとよりなることを特徴とする請求項１のズームレンズ。
4. 下記条件（３）を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
   （３） ０．１５＜ｆ₄／ｆ_T＜０．５５
   ただし、ｆ₄は第４群の焦点距離、ｆ_Tは望遠端における全系の焦点距離である。
5. 前記第２群が独立した複数枚の単レンズのみからなり、前記第４群の後群が正の単レンズまたは接合レンズと負の単レンズからなる請求項１のズームレンズ。
6. 前記第２群が物体側より負の単レンズ、負の単レンズ、正の単レンズ、負の単レンズにて構成され、第４群の後群が、物体側より前記正の単レンズと１枚又は２枚の負の単レンズからなる構成であることを特徴とする請求項１、２、３又は４のズームレンズ。
7. 下記の条件（３）を満足することを特徴とする請求項１、２、３又は５のズームレンズ。
   （３） ０．１５＜ｆ₄ ／ｆ_T ＜０．５５
   ただし、ｆ₄は第４群の焦点距離、ｆ_Tは望遠端における全系の焦点距離である。
8. 前記第４群の後群が前記正のレンズと負のレンズの２枚のレンズにて構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７のズームレンズ。
9. 前記第４群の前群が前記正のレンズよりなり、第４群の後群が正のレンズと負のレンズと負のレンズとにて構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７のズームレンズ。
10. 下記条件（１−１）を満足することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９のズームレンズ。
    （１−１） ０．７＜ｄ／ｆ_W ＜１．２
    ただし、ｄは前群と後群の間隔、ｆ_Wは広角端における全系の焦点距離である。
11. 前記第４群の後群の正のレンズが単レンズであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０のズームレンズ。
12. 前記第４群の後群の正のレンズが接合レンズに含まれていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０ズームレンズ。
13. 前記ズームレンズに含まれるすべてのレンズが球面レンズであることを特徴とする請求項５のズームレンズ。
14. 広角端から望遠端への変倍に際し、第１群、第２群、第３群、第４群を夫々物体側に移動させることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３のズームレンズ。
15. 広角端から望遠端への変倍に際し、第１群と第２群の間隔を広げ、第２群と第３群との間隔を狭め、第３群と第４群との間隔を狭めるように各群を移動させることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３のズームレンズ。
16. 広角端から望遠端への変倍に際し、広角端に対して望遠端の方が、第１群と第２群の間隔が大で、第２群と第３群の間隔が小で、第３群と第４群の間隔が小で、第４群と像面の間隔が大であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３のズームレンズ。
17. 広角端に対して望遠端が第１群と第２群の間隔が大で、第２群と第３群の群間隔が小で、第３群と第４群の群間隔が小で、第４群と像面との間隔が大であることを特徴とする請求項１４又は１５のズームレンズ。
18. 前記第２群と第３群の間に明るさ絞りを配置したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７のズームレンズ。
19. 変倍の際に明るさ絞りが第３群と間隔を固定したまま移動することを特徴とする請求項１８のズームレンズ。

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