JPH0566348A

JPH0566348A - 全長の短い変倍レンズ

Info

Publication number: JPH0566348A
Application number: JP3221698A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Mihara; 三原伸一
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-19
Also published as: US5313331A

Abstract

(57)【要約】【目的】レンズ構成枚数が１０枚以下で、全長が極め
て短く、前玉径の小さい、小型軽量、また、低コストな
大口径比高変倍比の変倍レンズ。【構成】正の第１群Ｇ１と負の第２群Ｇ２とよりなる
変倍系と、正で常時固定の第３群Ｇ３と正で変倍及び焦
点位置調節のために可動の第４群Ｇ４とよりなる結像系
とから構成された変倍レンズにおいて、その結像系の近
軸配置と実際のレンズ形状や配列等の構成に工夫をしつ
つ、一部に非球面を導入し、種々の光学フィルターの位
置をも工夫することで、変倍比８、広角端でのＦ値、画
角がそれぞれ１．４、５４°にて、フィルターこみの全
長が９．７ｆ_Wと極めて短くしつつも、球面収差等の諸
収差が無理なくバランスよく補正された、結像特性の極
めて良好な変倍レンズとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４群構成でリアフォー
カスを用いた全長の短い大口径比高変倍比の変倍レンズ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のビデオカメラの小型軽量化、低コ
スト化の進展は著しく、カムコーダー市場は大幅に活性
化し、一般ユーザーに急速に普及しつつある。ビデオカ
メラは、主に、電気回路基板、アクチュエーター（メ
カ）系、そして、光学系からなっており、従来、特に電
気系を中心に小型、低コスト化が進められてきたが、こ
こ最近になって撮像光学系の大幅な小型化が急進展して
いる。撮像光学系の小型、低コスト化は、イメージャー
の小型化技術、回転対象非球面加工技術、ＴＴＬ自動合
焦技術の進展を効果的に利用した新しいズーム（変倍）
タイプの開発によってなされつつあるのが現状である。
その新しいズームレンズの例として、特開昭６２−２４
２１３号、特開昭６２−１７８９１７号、特開昭６２−
２１５２２５号等があるが、小型、軽量化へのニーズは
際限なく、特に、全長や前玉径のさらなる小型化へのニ
ーズは高い。

【０００３】前記先行例以前の技術として、例えば特開
昭６０−１８６８１８号（８倍クラスのズームレンズ）
を見てみると、正の屈折力を有し、合焦のために可動
で、物体側から順に負レンズ、正レンズ、正レンズより
なる第１群、負の屈折力を有し、変倍のために可動で、
物体側から順に負レンズ、負レンズ、正レンズよりなる
第２群、負の屈折力を有し、変倍による像位置の変動を
補正するために存在し、可動であり、物体側に強い凹面
を向けたメニスカス状の負レンズ成分よりなる第３群か
ら構成される変倍系と、絞りやリレーレンズ群より構成
される結像系とから全体が構成されている。これは全
長、前玉径の大きな例として取り上げたものである。第
１群は合焦のために移動するが、その際、望遠端付近で
の合焦による球面収差の変動が大きくなりがちなため、
そのパワーをあまり強くすることはできなかった。した
がって、第１群による像位置（つまり第２群の物点）は
遠くなり、必然的に第２群のパワーが緩くなり、第２群
の移動スペースも多く必要とし、変倍系の全長を長くし
ていた。さらに、第１群、第２群のパワーが緩いと、入
射瞳位置はやはり必然的に深くなり（物体側から見
て）、特に第１群のレンズ径を大きくしなくてはなら
ず、さらに、凸レンズの縁肉確保のためにレンズを厚く
しなくてはならず、そのためにまた、入射瞳が深くなる
という悪循環によって、前玉が巨大化し、変倍系の全長
をさらに長くしていた。それに加えて、第１群により合
焦を行うために、至近物点合焦時の入射瞳はさらに深く
なることも考慮しなくてはならなかった。そこで、前述
の特開昭６２−２４２１３号、特開昭６２−１７８９１
７号、特開昭６２−２１５２２５号のようにリアフォー
カス方式やコンペンセーター群を絞りよりも後ろの群に
配置する方式が用いられるようになってきた。この方式
は、全長を短くしたり、前玉径を小さくするのに驚くべ
き潜在能力を秘めている。特に、特開昭６２−１７８９
１７号は、前記結像系に非球面を用いて構成枚数を大幅
に削減し、しかも、収差補正も充分に行えることを示し
ている。しかし、この小型化への能力が殆ど引き出され
ておらず、全長も前玉径も古典的レンズ構成と大差な
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、特開昭６２
−１７８９１７号のものは、正の屈折力を有する第１
群、負の屈折力を有する第２群からなる変倍系と、非球
面を有する正の単レンズのみからなり常時固定の第３
群、少なくとも１枚の負レンズを有し全体として２枚な
いし３枚のレンズよりなり、変倍時及び被写体距離変化
等による焦点位置調節のために可動の第４群からなる結
像系とから構成されるものである。このように、コンペ
ンセータを兼ねたリアフォーカスや非球面を採用するこ
とにより、構成枚数を１０枚以下に減らせ、それによっ
て余分なスペースを減らせるので、大幅に前玉径を小さ
くでき、かつ、全長も短くすることが可能となった。と
ころが、リアフォーカスにして第１群のパワーを強くし
やすくなったはずなのに、それがたいしてなされずじま
いで、第２群のパワーも緩いままとなっている。また、
第３群が単玉になったことが災いして、ここで充分に光
束を収斂させてほぼアフォーカルにして射出させること
ができず、第４群の焦点距離も長くせざるを得ず、バッ
クフォーカスを短くできないままとなっており、全長、
前玉径等が充分小型化されていない。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、正の屈折力を有する第１群と負の屈折
力を有する第２群とよりなる変倍系と、正の屈折力を有
し常時固定の第３群と正の屈折力を有し変倍時及び焦点
位置調節のために可動の第４群とよりなる結像系とから
構成された変倍レンズの各群のパワーレベルの設定、さ
らには、第３群、第４群のレンズ構成を工夫することに
より、レンズ構成枚数が１０枚以下で、全長が極めて短
く、前玉径の小さい、小型軽量、また、低コストな大口
径比高変倍比の変倍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】本発明の全長の短い変倍
レンズは、前記目的を達成するために、物体側から順
に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有
し変倍時に可動の第２レンズ群の２つの群からなる変倍
系と、正の屈折力を有し常時固定の第３レンズ群、正の
屈折力を有し変倍時及び焦点調節のために可動の第４レ
ンズ群の２つの群からなる結像系とから構成され、第３
レンズ群は、物体側から順に、少なくとも物体側の面が
強い収斂性を有し光軸から離れるに従って光軸近傍の曲
率半径を有する球面に対して物体側への偏倚量が単調増
加するような非球面で構成された正レンズと、物体側の
面の方が強い曲率の正レンズと、像側の面の方が強い曲
率の負レンズの３枚にて構成され、第４レンズ群は、物
体側の面が光軸から離れるに従って光軸近傍の曲率半径
を有する球面に対して物体側への偏倚量が単調増加する
ような非球面である正レンズ１枚のみで構成されたレン
ズ系において、前記第３レンズ群と第４レンズ群にて合
成されている結像系の共役距離（コンジュゲート）をさ
らに短くすることを特徴としており、さらに、その効果
を上げるために、モアレ防止あるいは赤外カットフィル
ター等の光学部材の一部又は全部を前記第３レンズ群の
２枚の正レンズの間に配置した上で、以下の条件を満足
することを特徴とするものである。

【０００７】（１）０．４５＜ｆ_34S／（ｆ_Wｆ_T）^1/2＜０．９（２）０．３＜β_IV＜０．６（３）０．６＜ｒ₃₁／｛（ｎ₃₁−１）（ｆ_Wｆ_T）^1/2｝＜１．２（４）０．２８＜ｒ₃₆／｛（ｎ₃₆−１）（ｆ_Wｆ_T）^1/2｝＜０．５６（５）０．３８＜Ｄ_III／（ｆ_Wｆ_T）^1/2＜０．７６ただし、ｆ_W、ｆ_Tはそれぞれ広角端、望遠端の全系の
焦点距離、ｆ_34Sは全系の焦点距離が（ｆ_Wｆ_T）^1/2
で無限遠物点合焦時の第３レンズ群、第４レンズ群の合
成焦点距離、β_IVは全系の焦点距離が（ｆ_Wｆ_T）^1/2
で無限遠物点合焦時の第４レンズ群の倍率、ｒ₃₁は第３
レンズ群の最も物体側の面の光軸近傍での曲率半径、ｒ
₃₆は第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径、ｎ₃₁、ｎ
₃₆はそれぞれ第３レンズ群の最も物体側の正レンズと最
も像側の負レンズの媒質の屈折率、Ｄ_IIIは第３レンズ
群の最も物体側の面の面頂から最も像側の面の面頂まで
の距離、である。

【０００８】以上のように、結像系を工夫することによ
り、レンズ全長をかなり短くし得るが、さらに、変倍部
についても、以下の条件を満足することで、一層全長を
短くすることができる。

【０００９】（６）０．７＜ｆ_I／｛ｆ_T（ｆ_Wｆ_T）^1/2｝^1/2＜１．４（７）０．２６＜｜ｆ_II｜／（ｆ_Wｆ_T）^1/2＜０．５２ただし、ｆ_Iは第１レンズ群の合成焦点距離、ｆ_IIは第
１レンズ群の合成焦点距離、である。

【００１０】また、このレンズ系の収差補正をより有利
に行うために、前記結像系に関する以下の条件（８）、
（９）を設定し、結像特性のさらに良好な、全長が短
く、前玉径の小さなレンズ系とすることが望ましい。

【００１１】（８） −０．１６＜ｆ_Wｆ_T／ｒ₃₄ｒ₃₅＜−０．０８（９）０．５＜ＳＦ₄₁＜１．０ただし、ｒ₃₄、ｒ₃₅はそれぞれ第３レンズ群の像側の正
レンズの像側面、負レンズの物体側面の曲率半径、ＳＦ
₄₁は第４レンズ群の正レンズのシェープファクター、で
ある。

【００１２】さらに、前記結像系ばかりでなく、変倍系
に関しても、全長を短く、かつ、収差補正を良好に行う
のに有利となる以下の条件（１０）、（１１）を設定す
ることが望ましい。

【００１３】（１０）０．３×１０^-2＜ｆ_Wｆ_T／ｒ₃ｒ₅＜０．６×１０^-2 （１１）１．４５＜ｎ₅＜ｎ₆−０．２５ただし、条件（１０）、（１１）については、第１レン
ズ群の構成が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズ、正レンズ、正レンズの３枚からな
り、第２レンズ群の構成が、物体側から順に、単体の負
レンズ、両凹レンズと正レンズの貼り合わせの３枚から
なることを前提としており、ｒ₃、ｒ₅はそれぞれ第１
レンズ群の物体側正レンズ、像側正レンズの像面側曲率
半径、ｎ₅、ｎ₆はそれぞれ第２レンズ群の接合レンズ
の両凹レンズ、正レンズの媒質の屈折率、である。

【００１４】

【作用】以下、本発明の各条件の意味と作用について説
明する。本発明においては、全長を短くするためには、
前記結像系のコンジュゲートを短くすればよいことに着
目し、それを実現するには、次の（ｉ）、（ii）を実現
するようにする。

【００１５】（ｉ）前記結像系の総厚を薄くしたり、パ
ワー配置を工夫することにより、前後主点間隔を小さく
する。（ii）前記結像系の焦点距離を短くする。

【００１６】そのためには、まず、前記結像系の構成枚
数を極力少なくすることが重要になる。色収差やペッツ
バール和を補正しつつ焦点距離を短くするには、正レン
ズ３枚、負レンズ１枚あれば十分である。また、前記結
像系のコンジュゲートを短くすることにより、望遠端付
近で第２レンズ群と第３レンズ群が機械的に干渉しやす
くなるため、第３レンズ群の分として、物体側から２枚
の正レンズ、負レンズの順で計３枚配し、第４レンズ群
の分として１枚を用いており、さらに、条件（１）〜
（５）を満足するようにし、前記結像系のコンジュゲー
トを短くし、かつ、第２レンズ群との機械的干渉を回避
している。

【００１７】まず、本発明では、第３レンズ群の構成と
して、物体側から順に、物体側の面の方が強い曲率半径
で非球面である正レンズ、やはり、物体側の面の方が強
い曲率半径である正レンズ、そして、像側の面の方が強
い曲率半径である負レンズからなるものを採用し、か
つ、従来撮像素子面の直前に配置されていた各種フィル
ターの一部又は全部を、第３レンズ群の２つの正レンズ
の間に配置することで、結像系の主点間隔を小さくした
り、合成焦点距離を短くしたりすることが容易となり、
ひいては、結像系のコンジュゲートを短くすることが容
易となる。特に、各種フィルター類を第３レンズ群内に
配置することにより、余分なスペースを新たに作らずし
て、収斂性の最も強い第３レンズ群の最も物体側の面
と、発散性の最も強い第３レンズ群の最も像側の面との
間隔を大きくとることができるため、収差を悪化させず
に第３レンズ群の主点を第２レンズ群側に出すことがで
き、第３レンズ群の焦点距離を短くすることが容易とな
る。第３レンズ群の焦点距離を短くすれば、第４レンズ
群の焦点距離を短くしやすく、バックフォーカスを短く
することができ、結局、結像系のコンジュゲートを短く
できる。

【００１８】また、第３レンズ群からの射出光束は、フ
ォーカシングによる収差変動を小さくする観点から、極
力アフォーカルに近い方がよいが、実用に耐え得る収差
変動を許容すれば、多少収斂光束とした方が、よりバッ
クフォーカスを短くすることができ、無駄な空間（特
に、バックフォーカス部）をなくすことができる。

【００１９】次に各条件の背景を説明する。条件（１）
は、全系の焦点距離が（ｆ_Wｆ_T）^1/2（標準状態）の
時の第３レンズ群、第４レンズ群の合成焦点距離を規定
するものであり、その上限を越えると、結像系のコンジ
ュゲートが長くなり、本発明の目的にそぐわないものと
なり、一方、下限を越えると、第２レンズ群と第３レン
ズ群が機械的に干渉しやすくなり、好ましくない。

【００２０】条件（２）は、第４レンズ群の標準状態に
おいて、無限遠物点合焦時の倍率を規定するものであ
り、その下限を越えると、結像系の主点間隔が大きくな
るので、全長が長くなりやすく、また、上限を越える
と、第４レンズ群の合焦繰り出し量が多くなり、第３レ
ンズ群との間隔を多く必要とするようになり、好ましく
ない。

【００２１】条件（３）、（４）は、それぞれ、第３レ
ンズ群の最も物体側の面と最も像側の面のパワー、そし
て、条件（５）は、両面頂の間隔を規定したものであ
る。両面の中、前者が強い収斂面、後者が強い発散面
で、両者がある一定の間隔をもつことにより、第３レン
ズ群の主点の位置に対して実際のレンズが像側に位置す
るようになり、第２レンズ群との機械的干渉が回避でき
る。条件（３）、（４）共、それぞれ上限を越えると、
第２レンズ群との機械的干渉が発生しやすく、ズーム比
を高くとることができなくなる。一方、下限値を越える
と、非球面を導入したとしても、球面収差、コマ収差等
の補正が困難となる。条件（５）は、上限値を越える
と、結像系の主点間隔が長くなりやすく、下限値を越え
ると、第２レンズ群との機械的干渉が発生しやすくな
る。

【００２２】以上により、結像系のコンジュゲートを短
く、かつ、変倍系と機械的干渉を起こさないようにでき
るので、全長の短い変倍レンズを得ることができる。

【００２３】また、変倍系に関しても、全長を短く、か
つ、収差を良好に補正できる有利な条件を与えておけ
ば、より一層全長が短く結像性能の良好な変倍レンズを
得ることができる。条件（６）、（７）は、それぞれ第
１レンズ群、第２レンズ群の焦点距離を規定したもので
あるが、それらの上限を越えると、変倍系の全長が長く
なると共に前玉径も大きくなり、一方、それらの下限を
越えると、変倍時の収差変動が大きくなりやすい（特
に、球面収差、コマ収差、非点収差）。

【００２４】さらに、結像系について、条件（８）、
（９）を満足すれば、より収差を良好に補正し得る。

【００２５】条件（８）は、結像系の中の正レンズと負
メニスカスレンズで挟まれる空気レンズの形状関係を規
定したものである。この範囲を外れると、メリジオナル
像面が負側へ湾曲しやすくなる。

【００２６】条件（９）は、第４レンズ群の正レンズの
シェイプファクター（正レンズの物体側の面の近軸曲率
半径をｒ_F、像側の面の近軸曲率半径をｒ_Rとすると
き、（ｒ_F＋ｒ_R）／（ｒ_F−ｒ_R）で定義される。）
を規定したものである。その下限値を越えると、非球面
を用いたとしても、全般に樽型の歪曲収差が発生しやす
くなり、また、その上限値を越えると、コマ収差が十分
補正し難くなる。

【００２７】加えて、変倍系についても、条件（１
０）、（１１）を満足すれば、より収差を良好に補正し
得る。

【００２８】条件（１０）は、第１レンズ群を、物体側
から順に、負メニスカスレンズ、正レンズ、正レンスの
３枚にて構成した上で、この２枚の正レンズのそれぞれ
像側の面の曲率半径の積について規定したものである。
その下限値を越えると、メリジオナル像面が負側へ湾曲
しやすくなる。これを補正するには、第４レンズ群の正
レンズに非球面を導入すればよいが、特に非球面を用い
ない場合は、この条件を満たした方がよい。一方、その
上限値を越えると、入射瞳が遠くなりやすく、前玉径の
巨大化を招きやすい。

【００２９】条件（１１）は、第２レンズ群の接合レン
ズの負レンズと正レンズの硝材屈折率差を規定したもの
である。高変倍比を確保しつつ、可動範囲を極力小さく
して全長を縮めるには、第２レンズ群のパワーを条件
（７）に規定したように強くしなくてはならない。しか
し、これをあまり強くしすぎると、変倍時の収差変動が
大きくなりやすい。これを防ぐには、前記接合面の屈折
率差を極力大きくした方がよい。この屈折率差を十分大
きくとることで、特に変倍時の球面収差、コマ収差、非
点収差の変動を少なくすることができる。条件（１０）
の中央の不等号が逆転すると、変倍時の球面収差、コマ
収差、非点収差の変動を小さくすることが困難となる。
この条件の両端の不等号は現実の硝材の範囲である。

【００３０】

【実施例】次に、本発明のズームレンズの実施例１、２
について説明する。各実施例のレンズデータは後に示す
が、実施例１の広角端（Ｗ）、標準状態（Ｓ）、望遠端
（Ｔ）におけるレンズ断面を図１に示す。なお、実施例
２のレンズ断面及び各レンズ群の移動軌跡は実施例１の
それと同様であるので省略する。

【００３１】何れの実施例においても、第１レンズ群Ｇ
１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズと正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズ
と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの合計３
枚からなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、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との貼り合
わせレンズの２群３枚よりなり、第３レンズ群Ｇ３は、
物体側の面の方が強い曲率の２枚の両凸正レンズと、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの計３枚からな
り、２枚の両凸正レンズの間にフィルター等の光学部材
が配置されている。第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズ
１枚からなる。非球面については、実施例１が、第３レ
ンズ群Ｇ３の最も物体側の正レンズの両面と、第４レン
ズ群Ｇ４の最も物体側の面の計３面に用いており、実施
例２においては、第３レンズ群Ｇ３の２枚の正レンズの
何れも物体側の面と、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の
面の計３面に用いている。また、各実施例の第２２面か
ら第２５面は、フィルター等の光学部材を示す。

【００３２】なお、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、
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り、ま
た、非球面形状は、光軸方向をｘ、光軸に直交する方向
をｙとした時、次の式で表される。ｘ=(ｙ²/ｒ）／［1+｛1-Ｐ( ｙ²/ｒ²)｝^1/2］＋A₄ｙ⁴＋A₆ｙ⁶ ＋A₈ｙ⁸ ＋ A₁₀ｙ¹⁰ ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｐは円錐係数、A₄、A₆、
A₈、A₁₀は非球面係数である。

【００３３】実施例１ｆ＝ 6.180〜16.963〜46.560 Ｆ_NO＝ 1.44 〜 1.57 〜 2.10 ω ＝27.0 〜10.5 〜 3.9° ｒ₁= 38.0911 ｄ₁= 0.9000 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78 ｒ₂= 18.9809 ｄ₂= 5.4500 ｎ_d2 =1.58913 ν_d2 =61.18 r₃= 429.1190 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 20.9997 ｄ₄= 3.9000 ｎ_d3 =1.68250 ν_d3 =44.65 ｒ₅= 143.9685 ｄ₅=(可変) ｒ₆= 142.0798 ｄ₆= 0.7500 ｎ_d4 =1.80610 ν_d4 =40.95 ｒ₇= 6.4665 ｄ₇= 2.9500 ｒ₈= -10.6069 ｄ₈= 0.7000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 9.4209 ｄ₉= 2.0000 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78 ｒ₁₀= 55.7542 ｄ₁₀=(可変) ｒ₁₁= ∞ (絞り) ｄ₁₁= 1.5000 ｒ₁₂= 10.2778(非球面) ｄ₁₂= 3.6000 ｎ_d7 =1.67790 ν_d7 =55.33 ｒ₁₃= -49.8642(非球面) ｄ₁₃= 0.2500 ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 1.4000 ｎ_d8 =1.49216 ν_d8 =57.50 ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.2500 ｒ₁₆= 12.1386 ｄ₁₆= 3.1000 ｎ_d9 =1.56873 ν_d9 =63.16 ｒ₁₇= -35.9472 ｄ₁₇= 0.4000 ｒ₁₈= 71.0439 ｄ₁₈= 0.7000 ｎ_d10=1.84666 ν_d10=23.78 ｒ₁₉= 6.0080 ｄ₁₉=(可変) ｒ₂₀= 7.8703(非球面) ｄ₂₀= 3.7500 ｎ_d11=1.58913 ν_d11=61.18 ｒ₂₁= -48.5346 ｄ₂₁=(可変) ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.6000 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.15 ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.5000 ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 0.6000 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₅= ∞ ズーム間隔非球面係数第１２面Ｐ = 0.5397 A₄ =-0.80521×10^-4 A₆ =-0.20619×10^-6 A₈ = 0.53912×10^-8 A₁₀=-0.56085×10^-9 第１３面Ｐ =-29.0258 A₄ = 0.54034×10^-4 A₆ = 0.44209×10^-6 A₈ =-0.22407×10^-7 A₁₀=-0.18512×10^-9 第２０面Ｐ = 1.2111 A₄ =-0.20395×10^-3 A₆ = 0.11224×10^-7 A₈ =-0.39445×10^-6 A₁₀= 0.11061×10^-7 。

【００３４】実施例２ｆ＝ 6.180〜16.963〜46.559 Ｆ_NO＝ 1.44 〜 1.57 〜 2.10 ω ＝27.0 〜10.5 〜 3.9° ｒ₁= 38.3304 ｄ₁= 0.9000 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78 ｒ₂= 18.9312 ｄ₂= 5.4500 ｎ_d2 =1.58913 ν_d2 =61.18 ｒ₃= 490.7631 ｄ₃= 0.1500 ｒ₄= 20.5757 ｄ₄= 3.9000 ｎ_d3 =1.68250 ν_d3 =44.65 ｒ₅= 132.2037 ｄ₅=(可変) ｒ₆= 131.1997 ｄ₆= 0.7500 ｎ_d4 =1.80610 ν_d4 =40.95 ｒ₇= 6.2970 ｄ₇= 2.9500 ｒ₈= -10.4743 ｄ₈= 0.7000 ｎ_d5 =1.48749 ν_d5 =70.20 ｒ₉= 9.2149 ｄ₉= 2.0000 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78 ｒ₁₀= 56.1756 ｄ₁₀=(可変) ｒ₁₁= ∞ (絞り) ｄ₁₁= 1.5000 ｒ₁₂= 10.2781(非球面) ｄ₁₂= 3.6000 ｎ_d7 =1.67790 ν_d7 =55.33 ｒ₁₃= -56.0507 ｄ₁₃= 0.2500 ｒ₁₄= ∞ ｄ₁₄= 1.4000 ｎ_d8 =1.49216 ν_d8 =57.50 ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.2500 ｒ₁₆= 12.0154(非球面) ｄ₁₆= 3.1000 ｎ_d9 =1.56873 ν_d9 =63.16 ｒ₁₇= -29.6263 ｄ₁₇= 0.4000 ｒ₁₈= 70.3998 ｄ₁₈= 0.7000 ｎ_d10=1.84666 ν_d10=23.78 ｒ₁₉= 6.0757 ｄ₁₉=(可変) ｒ₂₀= 7.9744(非球面) ｄ₂₀= 3.7500 ｎ_d11=1.58913 ν_d11=61.18 ｒ₂₁= -63.9789 ｄ₂₁=(可変) ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.6000 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.15 ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 0.5000 ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 0.6000 ｎ_d13=1.48749 ν_d13=70.20 ｒ₂₅= ∞ 非球面係数第１２面Ｐ = 0.4912 A₄ =-0.87952×10^-4 A₆ =-0.69392×10^-6 A₈ =-0.23227×10^-7 A₁₀= 0.34311×10^-9 第１６面Ｐ = 0.1679 A₄ =-0.67900×10^-4 A₆ =-0.11688×10^-5 A₈ = 0.16885×10^-6 A₁₀=-0.31967×10^-8 第２０面Ｐ = 1.2317 A₄ =-0.17339×10^-3 A₆ = 0.25942×10^-6 A₈ =-0.42186×10^-6 A₁₀= 0.12383×10^-7。

【００３５】以上の実施例１、２の広角端（Ｗ）、標準
状態（Ｓ）、望遠端（Ｔ）における球面収差、非点収
差、歪曲収差、倍率色収差、コマ収差（メリジオナル）
をそれぞれ図２、図３の収差図に示す。

【００３６】また、各実施例の前記した条件（１）〜
（１０）の値及びｎ₅、ｎ₆を次の表に示す。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の変倍レン
ズは、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を
有する第２レンズ群とよりなる変倍系と、正の屈折力を
有し常時固定の第３レンズ群と正の屈折力を有し変倍及
び焦点位置調節のために可動の第４レンズ群とよりなる
結像系とから構成された変倍レンズにおいて、その結像
系の近軸配置と実際のレンズ形状や配列等の構成に工夫
をしつつ、一部に非球面を導入するという手法と、固体
撮像素子を用いた光学系に欠かすことのできない種々の
光学フィルターの位置をも工夫することで、変倍比８、
広角端でのＦ値、画角がそれぞれ１．４、５４°にて、
フィルターこみの全長が９．７ｆ_Wと極めて短くしつつ
も、球面収差等の諸収差が無理なくバランスよく補正さ
れた、結像特性の極めて良好な変倍レンズを得ることが
できる。また、また、レンズ構成枚数も１０枚と少ない
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の広角端（Ｗ）、標準状態（Ｓ）、望
遠端（Ｔ）におけるレンズ断面図である。

【図２】実施例１の広角端（Ｗ）、標準状態（Ｓ）、望
遠端（Ｔ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍
率色収差、コマ収差（メリジオナル）を示す収差図であ
る。

【図３】実施例２の図２と同様な収差図である。

【符号の説明】

Ｇ１…第１群Ｇ２…第２群Ｇ３…第３群Ｇ４…第４群

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】（１）０．４５＜ｆ_34S／（ｆ_Wｆ_T）^1/2＜０．９（２）０．３＜β_IV＜０．６（３）０．６＜ｒ₃₁／｛（ｎ₃₁−１）（ｆ_Wｆ_T）^1/2｝＜１．２（４）０．２８＜ｒ₃₆／｛（ｎ₃₆−１）（ｆ_Wｆ_T）^1/2｝＜０．５６（５）０．３８＜Ｄ_III／（ｆ_Wｆ_T）^1/2＜０．７６ただし、ｆ_W、ｆ_Tはそれぞれ広角端、望遠端の全系の
焦点距離、ｆ_34Sは全系の焦点距離が（ｆ_Wｆ_T）^1/2
で無限遠物点合焦時の第３レンズ群、第４レンズ群の合
成焦点距離、β_IVは全系の焦点距離が望遠端で無限遠物
点合焦時の第４レンズ群の倍率、ｒ₃₁は第３レンズ群の
最も物体側の面の光軸近傍での曲率半径、ｒ₃₆は第３レ
ンズ群の最も像側の面の曲率半径、ｎ₃₁、ｎ₃₆はそれぞ
れ第３レンズ群の最も物体側の正レンズと最も像側の負
レンズの媒質の屈折率、Ｄ_IIIは第３レンズ群の最も物
体側の面の面頂から最も像側の面の面頂までの距離、で
ある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】条件（２）は、第４レンズ群の望遠端にお
いて、無限遠物点合焦時の倍率を規定するものであり、
その下限を越えると、結像系の主点間隔が大きくなるの
で、全長が長くなりやすく、また、上限を越えると、第
４レンズ群の合焦繰り出し量が多くなり、第３レンズ群
との間隔を多く必要とするようになり、好ましくない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群、負の屈折力を有し変倍時に可動の第２レン
ズ群の２つの群からなる変倍系と、正の屈折力を有し常
時固定の第３レンズ群、正の屈折力を有し変倍時及び焦
点調節のために可動の第４レンズ群の２つの群からなる
結像系とから構成され、第３レンズ群は、物体側から順
に、少なくとも物体側の面が強い収斂性を有し光軸から
離れるに従って光軸近傍の曲率半径を有する球面に対し
て物体側への偏倚量が単調増加するような非球面で構成
された正レンズと、物体側の面の方が強い曲率の正レン
ズと、像側の面の方が強い曲率の負レンズの３枚にて構
成され、第４レンズ群は、物体側の面が光軸から離れる
に従って光軸近傍の曲率半径を有する球面に対して物体
側への偏倚量が単調増加するような非球面である正レン
ズ１枚のみで構成されたレンズ系において、モアレ防止
あるいは赤外カットフィルター等の光学部材の一部又は
全部が前記第３レンズ群の２枚の正レンズの間に配置さ
れ、以下の条件を満足することを特徴とする全長の短い
変倍レンズ：（１）０．４５＜ｆ_34S／（ｆ_Wｆ_T）^1/2＜０．９（２）０．３＜β_IV＜０．６（３）０．６＜ｒ₃₁／｛（ｎ₃₁−１）（ｆ_Wｆ_T）^1/2｝＜１．２（４）０．２８＜ｒ₃₆／｛（ｎ₃₆−１）（ｆ_Wｆ_T）^1/2｝＜０．５６（５）０．３８＜Ｄ_III／（ｆ_Wｆ_T）^1/2＜０．７６ただし、ｆ_W、ｆ_Tはそれぞれ広角端、望遠端の全系の
焦点距離、ｆ_34Sは全系の焦点距離が（ｆ_Wｆ_T）^1/2
で無限遠物点合焦時の第３レンズ群、第４レンズ群の合
成焦点距離、β_IVは全系の焦点距離が（ｆ_Wｆ_T）^1/2
で無限遠物点合焦時の第４レンズ群の倍率、ｒ₃₁は第３
レンズ群の最も物体側の面の光軸近傍での曲率半径、ｒ
₃₆は第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径、ｎ₃₁、ｎ
₃₆はそれぞれ第３レンズ群の最も物体側の正レンズと最
も像側の負レンズの媒質の屈折率、Ｄ_IIIは第３レンズ
群の最も物体側の面の面頂から最も像側の面の面頂まで
の距離、である。