JPH10325923A

JPH10325923A - 超広角ズームレンズ

Info

Publication number: JPH10325923A
Application number: JP9150487A
Authority: JP
Inventors: Haruo Sato; 治夫佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】最大画角が１００°を越えるような超広角を
含み、Ｆナンバーが２．８程度の大口径比を有し、比較
的大きい変倍比を有する高性能な超広角ズームレンズ。【解決手段】物体側から順に、負屈折力の第１レンズ
群Ｇ１と正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とを少なくとも備
え、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔
を変化させることによって変倍を行なう。第１レンズ群
Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカス非球面レン
ズを少なくとも１枚有し、該負メニスカス非球面レンズ
の物体側の面および像側の面の双方が光軸から周辺に向
かって曲率の弱くなる非球面状に形成されている。条件
式（１）を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大画角を有するズー
ムレンズに関し、特に非常に大きな画角を有し且つ比較
的大口径を有する超広角大口径ズームレンズに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、物体側から負レンズ群、正レ
ンズ群の順に始まる広角ズームレンズが多数提案されて
いる。しかしながら、大口径化された広角ズームレンズ
や、最大画角が１００°を越えるような超広角の領域を
カバーする超広角ズームレンズの提案は数少ない。

【０００３】たとえば、特開平２−２０１３１０号公報
には、９３°の最大画角を有し且つＦナンバー２．８の
口径を有する大口径広角ズームレンズが提案されてい
る。また、特開平４−２３５５１４号公報には、最大画
角が１１１．２°にも及ぶ大画角を有する超広角高倍率
ズームレンズが提案されている。さらに、特開平４−１
５６１２号公報には、変倍比は小さいが１１２．７°の
最大画角を有する超広角ズームレンズが提案されてい
る。また、特開平４−５６８１４号公報および特開平６
−８２６９７号公報等には、非球面を最大限に活用して
構成枚数を極限まで減少させた広角ズームレンズが提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−２０１３１
０号公報に開示されたズームレンズでは、最も物体側に
配置された第１レンズに設けられた１つの非球面と第２
レンズを構成する正レンズとによって、広角側の歪曲収
差を中心に収差補正を行なっている。この目的のため、
第１レンズの非球面は、光軸から周辺に向かって曲率が
強くなるような形状を有する。したがって、上述の構成
に基づいてさらなる大画角化を図ると、前玉径が急激に
巨大化して実現が困難になるだけでなく、第１レンズの
非球面では歪曲収差を始めとする諸収差の補正が困難に
なってしまう。すなわち、特開平２−２０１３１０号公
報に開示された構成に基づいて小型で前玉系の小さい超
広角大口径ズームレンズを実現することはできない。

【０００５】また、特開平４−２３５５１４号公報に開
示されたズームレンズでは、第１レンズ群中の比較的物
体側（たとえば特開平２−２０１３１０号公報の第２レ
ンズの位置のごとく）に正レンズを配置してはいない
が、特開平２−２０１３１０号公報に開示されたズーム
レンズと同様に、第１レンズに１つの非球面を設けて広
角側の歪曲収差を中心に収差補正を行なっている。した
がって、前玉径が大きく光学系としても大型であり、さ
らに大口径化するための諸収差補正に対する設計自由度
が不足している。

【０００６】さらに、特開平４−１５６１２号公報に開
示されたズームレンズにおいても、負屈折力を有する第
１レンズ群中の正レンズに１つの非球面を導入して、広
角側の歪曲収差を中心に収差補正を行なっている。一般
的に、特に最大画角が１００°を越える超広角レンズや
超広角ズームレンズの場合、より物体側に配置された正
レンズは、歪曲収差の絶対量を減少させるが画角差によ
る歪曲収差の変化量（傾きまたは微分値に相当）を増加
させる傾向がある。この傾向は、倍率色収差や非点収差
について同様である。したがって、より物体側に配置さ
れた正レンズは、収差補正的に好ましくなく、製造的に
も製造精度が厳しくなるので好ましくなく、さらに光学
系の巨大化を招くので好ましくない。

【０００７】また、特開平４−５６８１４号公報に開示
されたズームレンズでは、変倍比、口径および画角が共
に小さく、コンパクト化およびコストダウンを目的とし
てほとんどのレンズ面を非球面化している。しかしなが
ら、このズームレンズでは、第１レンズを構成する負レ
ンズの非球面の使用方法が十分ではないため、広角化に
は適していない。したがって、この技術の延長線上で
は、大画角化されたズームレンズを実現することは到底
できない。

【０００８】また、特開平６−８２６９７号公報等に開
示されたズームレンズでは、特開平４−５６８１４号公
報のズームレンズと同様に、変倍比、口径および画角が
共に小さく、コンパクト化およびコストダウンを目的と
してほとんどのレンズ面を非球面化している。さらに、
第１レンズである負レンズの非球面の使用方法が十分で
はなく且つこの負レンズが物体側に凹面を向けた両凹形
状を有するので、大画角化に不利であり、超広角ズーム
レンズを到底実現することはできない。以上のように、
従来の技術では、最大画角が１００°を越える超広角の
領域をカバーし且つＦナンバーが２．８相当の大口径を
有する超広角大口径ズームレンズは未だ実現されていな
い。

【０００９】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、最大画角が１００°を越えるような超広角を
含み、Ｆナンバーが２．８程度の大口径比を有し、比較
的大きい変倍比を有する高性能な超広角ズームレンズを
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明においては、物体側から順に、負
の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有
する第２レンズ群Ｇ２とを少なくとも備え、前記第１レ
ンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との空気間隔を変化
させることによって変倍を行なうズームレンズにおい
て、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負
メニスカス非球面レンズを少なくとも１枚有し、該負メ
ニスカス非球面レンズの物体側の面および像側の面の双
方が光軸から周辺に向かって曲率の弱くなる非球面状に
形成され、前記負メニスカス非球面レンズの物体側の非
球面の最大有効半径をｈa とし、前記最大有効半径ｈa
の位置における前記物体側の非球面上の点と前記物体側
の非球面の頂点の接平面との間の光軸に沿った距離をΔ
Ｓa とし、前記最大有効半径ｈa の１／２の値の位置に
おける前記物体側の非球面上の点と前記物体側の非球面
の頂点の接平面との間の光軸に沿った距離をΔＳa'とし
たとき、０．０５＜（ΔＳa ／ｈa ）−（２・ΔＳa'／ｈa ）＜１（１）の条件を満足することを特徴とする超広角ズームレンズ
を提供する。

【００１１】第１発明の好ましい態様によれば、前記負
メニスカス非球面レンズの像側の非球面の最大有効半径
をｈb とし、前記最大有効半径ｈb の位置における前記
像側の非球面上の点と前記像側の非球面の頂点の接平面
との間の光軸に沿った距離をΔＳb とし、前記最大有効
半径ｈb の１／２の値の位置における前記像側の非球面
上の点と前記像側の非球面の頂点の接平面との間の光軸
に沿った距離をΔＳb'としたとき、０．１＜（ΔＳb ／ｈb ）−（２・ΔＳb'／ｈb ）＜１（２）の条件を満足する。また、前記第２レンズ群Ｇ２の焦点
距離をｆ２とし、広角端における全系の焦点距離をｆｗ
としたとき、１＜ｆ２／ｆｗ＜８（３）の条件を満足することが好ましい。

【００１２】また、本発明の第２発明によれば、物体側
から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正
の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有
する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レン
ズ群Ｇ４とを備え、広角端から望遠端への変倍に際し
て、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との
空気間隔は減少し、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レ
ンズ群Ｇ３との空気間隔は増大するズームレンズにおい
て、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負
メニスカス非球面レンズを少なくとも１枚有し、該負メ
ニスカス非球面レンズの物体側の面および像側の面の双
方が光軸から周辺に向かって曲率の弱くなる非球面状に
形成されていることを特徴とする超広角ズームレンズを
提供する。

【００１３】第２発明の好ましい態様によれば、前記第
１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、前記負メニスカス
非球面レンズＬ11と、接合レンズまたは単レンズからな
る負レンズ成分Ｌ12と、接合レンズまたは単レンズから
なる正レンズ成分Ｌ13とを有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本来、カメラ用対物レンズの場
合、大画角と大口径とを同時に満たすことは非常に困難
である。また、大画角および大口径に加えてさらに変倍
比の比較的高いズームレンズを実現することは、非常に
困難である。本発明においては、この困難を解決するた
めに、新たな構成に基づく設計例を提案している。

【００１５】一般に、広角ズームレンズを実現する場
合、最も物体側に負レンズ群を配置した負先行タイプの
ズームレンズ（負正２群タイプ、負正正３群タイプ、負
負正３群タイプ、負正負正４群タイプのズームレンズ
等）を基本として大画角化および大口径化を進めようと
すればするほど、光学系が複雑化し且つ大型化する。特
に、本発明の実施例のような画角が１１０°を越える超
広角ズームレンズの場合、負屈折力の第１レンズ群の構
成および収差構造が重要である。負屈折力の第１レンズ
群は、主に非対称な屈折力配置により大きく発生した歪
曲収差を、他の軸外収差を著しく悪化させることなく補
正する必要がある。

【００１６】従来は、単焦点レンズにおいてもズームレ
ンズにおいても、正レンズをより物体側に配置すること
により収差補正を行なっていた。しかしながら、この方
法では、画角が大きくなるにつれて、高次の収差の発生
により正レンズも負レンズも共に画角の大きい部分の収
差補正が困難になる。特に、画角差による倍率色収差の
変化量（微分値に相当）や画角差による歪曲収差の変化
量（微分値に相当）の補正が困難になる。さらに、レン
ズも巨大化し、実用に供することができなくなってしま
う。

【００１７】なお、画角が１００°以下のズームレンズ
であれば、上述の構成を基本とし、さらに物体側の負レ
ンズまたは正レンズの１面を非球面化することによっ
て、ほぼ良好な収差補正が可能になる。しかしながら、
特に画角が１１０°を越える超広角ズームレンズの場
合、物体側の正レンズを用いて収差補正する方法やその
延長線上の収差補正方法ではなく、物体側の面および像
側の面の双方を非球面化した負メニスカス非球面レンズ
によって収差補正を行なう本発明の方法の方が、収差補
正上有利なだけでなく、光学系の小径化およびコンパク
ト化にとっても有利である。また、負メニスカス非球面
レンズの導入により軸外収差の補正自由度が増加するの
で、大口径化も可能になる。特に、像側のレンズ群の歪
曲収差を中心とする軸外収差補正の負担が減少するた
め、比較的像側のレンズ群の軸上収差補正および上方コ
マ収差補正の寄与率を増加させることが可能になる。

【００１８】本発明において、負メニスカス非球面レン
ズの両面を非球面状に形成するとともに物体側に配置し
たのは、上述のような効果を生かすためである。例え
ば、両凹レンズや正レンズを非球面化して使用する従来
の設計方法と本発明とを比較すると、上述のように、収
差補正上の観点および大型化の観点において本発明の方
がはるかに有利である。また、画角が非常に大きい場
合、両凹レンズ形状や正レンズ形状では、周辺光が入射
することができなくなる可能性がある。

【００１９】また、本発明では、負メニスカス非球面レ
ンズの物体側の面および像側の面はともに、光軸から周
辺に向かって曲率の弱くなる非球面状に形成されてい
る。したがって、負メニスカス非球面レンズの凸面側
（すなわち物体側）の非球面は、屈折力が光軸から周辺
に向かって減少する方向に作用する。一方、負メニスカ
ス非球面レンズの凹面側（すなわち像側）の非球面は、
屈折力が光軸から周辺に向かって減少する方向に作用す
る。このように、本発明の負メニスカス非球面レンズで
は、１つの面だけが非球面状に形成されている場合より
も遥かに大きな屈折力のコントロールが可能になる。本
発明においては、前玉径を小型化しつつ、主に歪曲収差
を中心とする軸外収差、下方コマ収差の補正を、物体側
および像側の両方の非球面により良好に補正することが
可能である。

【００２０】以下、本発明の条件式について説明する。
本発明においては、以下の条件式（１）を満足する。０．０５＜（ΔＳa ／ｈa ）−（２・ΔＳa'／ｈa ）＜１（１）ここで、ｈa ：負メニスカス非球面レンズの物体側の非球面の
最大有効半径 ΔＳa ：最大有効半径ｈa の位置における物体側の非球
面上の点とその頂点の接平面との光軸に沿った距離（サ
グ量） ΔＳa'：最大有効半径ｈa の１／２の値の位置における
物体側の非球面上の点とその頂点の接平面との光軸に沿
った距離（サグ量）

【００２１】条件式（１）は、負メニスカス非球面レン
ズの物体側の非球面の形状を規定する条件式である。条
件式（１）の値は、最大有効半径ｈa の位置すなわち非
球面の最周辺の位置における非球面の傾き角と、最大有
効半径ｈa の１／２の位置すなわち光軸と非球面の最周
辺との中間点位置における非球面の傾き角との差の割合
を示している。したがって、条件式（１）の値は、物体
側の非球面の周辺部分における曲率の強弱関係を表すこ
とができ、値が大きければ非球面量も大きくなり、収差
補正に対する非球面の影響も大きくなる。

【００２２】条件式（１）の下限値を下回ると、物体側
の非球面の周辺部分の曲率が非常に弱くなり、上述した
ような非球面の効果が薄れてしまう。さらに、条件式
（１）の値が小さくなって符号が逆転すると、高次の収
差が発生して良好な収差補正が困難になり、本発明の様
な超広角大口径ズームレンズを実現することができなく
なってしまう。なお、条件式（１）の下限値を０．０８
５に設定すると、軸外収差、特に下方コマ収差等をさら
に良好に補正することができる。また、さらに好ましく
は、条件式（１）の下限値を０．１に設定すると、本発
明の効果を最大限に発揮することができる。

【００２３】一方、条件式（１）の上限値を上回ると、
物体側の非球面の周辺部分の曲率が著しく強くなり、逆
に高次の軸外収差の影響により良好な収差補正ができな
くなってしまう。また、物体側の非球面形状が半球面に
近い形状または半球面を越える形状になり、加工が著し
く困難になってしまうので好ましくない。なお、条件式
（１）の上限値を０．８に設定すると、軸外収差、特に
歪曲収差等をさらに良好に補正することができる。ま
た、さらに好ましくは、条件式（１）の上限値を０．６
に設定すると、本発明の効果を最大限に発揮することが
できる。

【００２４】また、本発明においては、次の条件式
（２）を満足することが好ましい。０．１＜（ΔＳb ／ｈb ）−（２・ΔＳb'／ｈb ）＜１（２）ここで、ｈb ：負メニスカス非球面レンズの像側の非球面の最
大有効半径 ΔＳb ：最大有効半径ｈb の位置における像側の非球面
上の点とその頂点の接平面との光軸に沿った距離（サグ
量） ΔＳb'：最大有効半径ｈb の１／２の値の位置における
像側の非球面上の点とその頂点の接平面との光軸に沿っ
た距離（サグ量）

【００２５】条件式（２）は、負メニスカス非球面レン
ズの像側の非球面の形状を規定する条件式である。条件
式（２）の値は、最大有効半径ｈb の位置すなわち非球
面の最周辺の位置における非球面の傾き角と、最大有効
半径の１／２の位置すなわち光軸と非球面の最周辺との
中間点位置における非球面の傾き角との差の割合を示し
ている。したがって、条件式（２）の値は、像側の非球
面の周辺部分の曲率の強弱関係を表すことができ、値が
大きければ非球面量も大きくなり、収差補正に対する非
球面の影響も大きくなる。

【００２６】条件式（２）の下限値を下回ると、像側の
非球面の周辺部分の曲率が非常に弱くなり、上述したよ
うな非球面の効果が薄れてしまうので好ましくない。特
に、歪曲収差や下方コマ収差の補正が困難になり、本発
明の様な超広角大口径ズームレンズを実現することがで
きなくなるので好ましくない。なお、条件式（２）の下
限値を０．３２に設定すると、軸外収差、特に歪曲収差
等をさらに良好に補正することができる。また、さらに
好ましくは、条件式（２）の下限値を０．４１に設定す
ると、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

【００２７】一方、条件式（２）の上限値を上回ると、
像側の非球面の周辺部分の曲率が著しく強くなり、高次
の軸外収差の影響により良好な収差補正ができなくなる
ので好ましくない。また、非球面の加工が著しく困難に
なるので好ましくない。なお、条件式（２）の上限値を
０．８に設定すると、軸外収差、特に歪曲収差等をざら
に良好に補正することができる。また、さらに好ましく
は、条件式（２）の上限値を０．７に設定すると、本発
明の効果を最大限に発揮することができる。

【００２８】また、本発明においては、次の条件式
（３）を満足することが好ましい。１＜ｆ２／ｆｗ＜８（３）ここで、ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｗ：広角端における全系の焦点距離

【００２９】条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点
距離について適切な範囲を規定する条件式である。換言
すれば、条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２の屈折力に
ついて適切な範囲を規定する条件式である。第２レンズ
群Ｇ２の屈折力の大小は、大口径化および小型化を実現
する上で重要な意味をもつ。条件式（３）の下限値を下
回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が著しく大きくな
る。その結果、変倍のための第２レンズ群Ｇ２の移動量
が減って小型化には有効であるが、球面収差や下方コマ
収差が悪化して大口径化を実現することができなくなる
ので好ましくない。

【００３０】なお、条件式（３）の下限値を１．５に設
定すると、さらに大口径化に有利となる。また、さらに
好ましくは、条件式（３）の下限値を１．９に設定する
と、本発明の効果を最大限に発揮することができる。一
方、条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ
２の屈折力が著しく小さくなる。その結果、大口径化に
は有利であるが、変倍時の第２レンズ群Ｇ２の移動量が
著しく増大して大型化を招くので好ましくない。なお、
条件式（３）の上限値を７に設定すると、さらに小型化
に有利となる。また、さらに好ましくは、条件式（３）
の上限値を５に設定すると、本発明の効果を最大限に発
揮することができる。

【００３１】また、本発明においては、第１レンズ群Ｇ
１が、物体側から順に、負レンズ成分と負レンズ成分と
正レンズ成分とを有し、最も物体側の負レンズ成分を上
述の負メニスカス非球面レンズで構成することが好まし
い。前述のように、第１レンズ群Ｇ１において、正レン
ズ成分を比較的像側に配置し且つ最も物体側に両面を非
球面化した負メニスカス非球面レンズを配置することに
よって、比較的小型のズームレンズを実現するととも
に、歪曲収差を中心とした軸外収差をさらに良好に補正
することが可能になる。

【００３２】また、本発明においては、次の条件式
（４）を満足することが好ましい。０．８＜｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＜２（４）ここで、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離

【００３３】条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点
距離について適切な範囲を規定する条件式である。換言
すれば、第１レンズ群Ｇ１の屈折力について適切な範囲
を規定する条件式である。第１レンズ群Ｇ１の屈折力の
大小は、大画角化および小型化を実現する上で重要な意
味をもつ。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レン
ズ群Ｇ１の屈折力が大きくなり、望遠端の全長が最も長
くなるような屈折力配置をとることになる。その結果、
前玉径の小径化には有利であるが、特に望遠側の球面収
差や下方コマ収差が悪化して大口径化を実現することが
できなくなるので好ましくない。

【００３４】なお、条件式（４）の下限値を０．９に設
定すると、さらに大口径化に有利になる。また、さらに
好ましくは、条件式（４）の下限値を１に設定すると、
本発明の効果を最大限に発揮することができる。一方、
条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の
屈折力が小さくなる。その結果、設計自由度の増加によ
り大口径化には有利になるが、前玉径が著しく増大して
光学系が大型化してしまうので好ましくない。なお、条
件式（４）の上限値を１．８に設定すると、さらに小型
化に有利になる。また、さらに好ましくは、条件式
（４）の上限値を１．５に設定すると、本発明の効果を
最大限に発揮することができる。

【００３５】また、本発明において、特に大口径化され
た超広角ズームレンズの実現のためには、物体側から順
に負正負正の屈折力配置を有する４群タイプの構成がよ
り適している。特に、Ｆナンバー２．８程度の口径比を
有するズームレンズの実現のためには、第３レンズ群Ｇ
３および第４レンズ群Ｇ４の変倍時の移動や屈折力配置
について適切な設定が重要になる。したがって、物体側
から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正屈折力の第
２レンズ群Ｇ２と負屈折力の第３レンズ群Ｇ３と正屈折
力の第４レンズ群Ｇ４とを備え、広角端から望遠端への
変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と
の空気間隔は減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群
Ｇ３との空気間隔は増大することが好ましい。

【００３６】また、本発明においては、次の条件式
（５）を満足することが好ましい。１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜１０（５）ここで、ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離

【００３７】条件式（５）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点
距離について適切な範囲を規定する条件式である。換言
すれば、第３レンズ群Ｇ３の屈折力について適切な範囲
を規定する条件式である。第３レンズ群Ｇ３の屈折力の
大小は、大口径化および小型化を実現する上で重要な意
味をもつ。条件式（５）の下限値を下回ると、第３レン
ズ群Ｇ３の屈折力が大きくなり、変倍のための第３レン
ズ群Ｇ３の移動量が少なくなるので小型化に有効である
が、特に望遠側の球面収差や上方コマ収差が悪化して大
口径化を実現することができなくなるので好ましくな
い。なお、条件式（５）の下限値を２に設定するとさら
に大口径化に有利となる。また、さらに好ましくは、条
件式（５）の下限値を２．３に設定すると、本発明の効
果を最大限に発揮することができる。

【００３８】一方、条件式（５）の上限値を上回ると、
第３レンズ群Ｇ３の屈折力が小さくなる。その結果、設
計自由度の増加により大口径化に対して有利になるが、
変倍時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が著しく増加して大
型化するので好ましくない。なお、条件式（５）の上限
値を８に設定すると、更なる小型化に有利になる。ま
た、さらに好ましくは、条件式（５）の上限値を６に設
定すると本発明の効果を最大限に発揮することができ
る。

【００３９】また、本発明において、特に大口径化され
た超広角ズームレンズを実現するために、第４レンズ群
Ｇ４中に少なくとも１つの非球面を設定することが望ま
しい。なお、この非球面は、周辺において正の屈折力が
減少するような形状、または周辺において負の屈折力が
増加するような形状を有することが望ましい。この非球
面の導入によって、特に上方コマ収差、球面収差、およ
び歪曲収差の補正をさらに良好に行なうことができる。

【００４０】そして、本発明においては、第４レンズ群
Ｇ４中に導入された非球面が次の条件式（６）を満足す
ることが好ましい。０＜｜ＡＳ−Ｓ｜／ｆｗ＜０．５（６）ここで、ＡＳ−Ｓ：第４レンズ群Ｇ４中の非球面の有効径最周辺
における非球面とその頂点曲率半径に基づく仮想球面と
の間の光軸方向の距離

【００４１】条件式（６）は、第４レンズ群Ｇ４中の非
球面の形状について規定する条件式である。条件式
（６）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４中に非球
面を導入していないことと等価になるので好ましくな
い。一方、条件式（６）の上限値を上回ることは、非球
面のサグ量が著しく多くなることを意味し、逆に高次の
軸外収差の影響により良好な収差補正ができなくなるの
で好ましくない。また、加工上の問題により、光学系の
実現が困難になるので好ましくない。なお、条件式
（６）の上限値を０．３に設定すると、球面収差、上方
コマ収差、歪曲収差等をさらに良好に補正することがで
きる。また、さらに好ましくは、条件式（６）の上限値
を０．１に設定すると、本発明の効果を最大限に発揮す
ることができる。

【００４２】また、本発明においては、次の条件式
（７）を満足することが好ましい。０．５＜ｆ４／ｆｗ＜８（７）ここで、ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離

【００４３】条件式（７）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点
距離について適切な範囲を規定する条件式である。換言
すれば、第４レンズ群Ｇ４の屈折力について適切な範囲
を規定する条件式である。第４レンズ群Ｇ４の屈折力の
大小は、大口径化および小型化を実現する上で重要な意
味をもつ。条件式（７）の下限値を下回ると、第４レン
ズ群Ｇ４の屈折力が大きくなり、上方コマ収差および球
面収差の補正が困難になるので好ましくない。なお、条
件式（７）の下限値を１に設定すると、さらに大口径化
に有利となる。また、さらに好ましくは、条件式（７）
の下限値を２に設定すると、本発明の効果を最大限に発
揮することができる。

【００４４】一方、条件式（７）の上限値を上回ると、
第４レンズ群Ｇ４の屈折力が小さくなるため、設計自由
度の増加により大口径化には有利になるが、像側レンズ
外径が著しく増加して大型化し、ボディマウント等に干
渉してしまうので好ましくない。なお、条件式（７）の
上限値を６に設定すると、更なる小型化に有利になる。
また、さらに好ましくは、条件式（７）の上限値を５に
設定すると、本発明の効果を最大限に発揮することがで
きる。

【００４５】また、本発明の別の局面によれば、物体側
から順に、負正負正の屈折力配置を有する４群構成にお
いて、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けた負メニ
スカス非球面レンズを少なくとも１枚有し、該負メニス
カス非球面レンズの物体側の面および像側の面の双方が
光軸から周辺に向かって曲率の弱くなる非球面状に形成
されている。この場合、前述のように、小型化を実現す
るとともに歪曲収差を中心とした軸外収差をさらに良好
に補正するために、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順
に、負メニスカス非球面レンズＬ11と、負レンズ成分Ｌ
12と、正レンズ成分Ｌ13とを有することが好ましい。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。本発明の各実施例にかかる超広角ズームレ
ンズは、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の
屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有す
る第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ
群Ｇ４とから構成されている。そして、広角端から望遠
端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群
Ｇ２との空気間隔は減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レ
ンズ群Ｇ３との空気間隔は増大する。なお、第１レンズ
群Ｇ１は物体側に凸面を向けた負メニスカス非球面レン
ズを有し、この負メニスカス非球面レンズの物体側の面
および像側の面の双方が光軸から周辺に向かって曲率の
弱くなる非球面状に形成されている。

【００４７】各実施例において、非球面は、光軸に垂直
な方向の高さをｙとし、高さｙにおける光軸方向の変位
量（各非球面の頂点の接平面からの光軸に沿った距離：
サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準の曲率半径（頂点曲率半
径）をＲとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数を
Ｃn としたとき、以下の数式（ａ）で表される。

【数１】Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／｛１＋（１−κ・ｙ²／Ｒ²）^1/2｝＋Ｃ₂・ｙ²＋Ｃ₃・ｙ³＋Ｃ₄・ｙ⁴＋Ｃ₅・ｙ⁵ ＋Ｃ₆・ｙ⁶＋Ｃ₇・ｙ⁷＋Ｃ₈・ｙ⁸＋Ｃ₉・ｙ⁹ ＋Ｃ₁₀・ｙ¹⁰＋Ｃ₁₂・ｙ¹²＋Ｃ₁₄・ｙ¹⁴＋Ｃ₁₆・ｙ¹⁶ （ａ）また、非球面の近軸曲率半径ｒは、以下の数式（ｂ）で
表される。ｒ＝１／（２・Ｃ₂＋１／Ｒ）（ｂ）各実施例において２次の非球面係数Ｃ₂は０であり、頂
点曲率半径Ｒと近軸曲率半径ｒとは一致している。各実
施例において、非球面には面番号の右側に＊印を付して
いる。

【００４８】〔第１実施例〕図１は、本発明の第１実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図１のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物
体側から順に、物体側に凸面を向け物体側の面および像
側の面がともに非球面状に形成された負メニスカス非球
面レンズＬ11、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との接合
負レンズＬ12、および物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズＬ13から構成されている。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
スレンズと両凸レンズとの接合正レンズＬ21、開口絞り
Ｓ、および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ
22から構成されている。

【００４９】第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと
の接合負レンズＬ31、および両凹レンズと両凸レンズと
の接合負レンズＬ32から構成されている。第４レンズ群
Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニ
スカスレンズＬ41、および両凸レンズと物体側に凹面を
向け像側の面が非球面状に形成された負メニスカスレン
ズとの接合正レンズＬ42から構成されている。

【００５０】図１において、（ａ）は広角端におけるレ
ンズ配置を、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ
配置を、（ｃ）は望遠端におけるレンズ配置をそれぞれ
示している。図１において矢印で示すように、広角端か
ら望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レ
ンズ群Ｇ２との空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と
第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大し、第３レンズ群
Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するように
すべてのレンズ群が移動する。ただし、第２レンズ群Ｇ
２と第４レンズ群Ｇ４とは、変倍に際して一体的に移動
する。

【００５１】次の表（１）に、本発明の第１実施例の諸
元の値を掲げる。表（１）において、ｆは焦点距離を、
ＦNOはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォ
ーカスを、Ｄ0 は物点距離（最も物体側の面と物体との
間の光軸に沿った距離）をそれぞれ表している。さら
に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
レンズ面の順序を、ｄは各レンズ面間隔を、ｒは曲率半
径（非球面の場合は近軸曲率半径）を、ｎはｄ線（λ＝
５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νはアッベ数をそ
れぞれ示している。

【００５２】

【表１】ｆ＝１３．４〜２３．３ＦNO＝２．９２ω＝１１８〜８４．３° 面番号ｒｄ ν ｎ 1* 40.3843 2.5000 40.90 1.796310 2* 13.1166 22.0000 3 63.7522 2.0000 43.35 1.840421 4 19.6151 8.5000 25.50 1.804581 5 27.4292 1.8390 6 25.6553 6.0000 28.56 1.795040 7 54.2078 (d7= 可変) 8 26.7475 2.5000 37.20 1.834000 9 16.0649 9.0568 70.41 1.487490 10 -70.4135 1.0000 11 （開口絞り） 1.0000 12 33.1667 3.0000 64.10 1.516800 13 177.3113 (d13=可変) 14 -1489.7030 2.8000 38.03 1.603420 15 -25.2347 1.3000 45.37 1.796681 16 80.1002 1.7000 17 -42.3170 1.2000 45.37 1.796681 18 34.8813 4.3000 33.75 1.648311 19 -40.4619 (d19=可変) 20 -208.1191 5.0000 82.52 1.497820 21 -27.3158 0.2000 22 97.6029 11.0000 67.87 1.593189 23 -21.1387 1.8000 23.01 1.860741 24* -43.2211 （Ｂｆ）（非球面データ） κ Ｃ₂ Ｃ₃ １面 -2.8939 0.0000 0.0000 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ -7.15600×10^-7 0.0000 1.66380×10^-10 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 8.75320×10^-13 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ -3.46350×10^-16 0.0000 0.0000 Ｃ₁₆ 0.0000 κ Ｃ₂ Ｃ₃ ２面 0.1144 0.0000 0.0000 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ 7.03540×10^-6 -0.12061×10^-6 2.73950×10^-9 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 -2.53510×10^-11 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ 7.42770×10^-14 -0.12545×10^-16 0.28205×10^-19 Ｃ₁₆ 0.17321×10^-21 κ Ｃ₂ Ｃ₃ 24面 1.1376 0.0000 0.0000 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ 4.41250×10^-7 0.0000 -3.25740×10^-9 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 1.51460×10^-11 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ -3.34950×10^-14 0.11402×10^-16 0.0000 Ｃ₁₆ 0.0000 （変倍における可変間隔）ｆ 13.40000 20.00000 23.30000 D0 ∞ ∞ ∞ d7 24.19317 5.87306 1.19526 d13 0.95809 5.35465 7.53266 d19 7.58012 3.18356 1.00555 Ｂｆ 38.07089 45.39850 49.02851 （条件値対応値）ｈa ＝７４．２４ｈb ＝４４．７（１）（ΔＳa ／ｈa ）−（２・ΔＳa'／ｈa ）＝０．１３７（２）（ΔＳb ／ｈb ）−（２・ΔＳb'／ｈb ）＝０．６２２（３）ｆ２／ｆｗ＝２．６９（４）｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＝１．３５（５）｜ｆ３｜／ｆｗ＝３．２（６）｜ＡＳ−Ｓ｜／ｆｗ＝０．０００９（φ＝32.45 ）（７）ｆ４／ｆｗ＝２．６６

【００５３】図２〜図４は、第１実施例の諸収差図であ
る。すなわち、図２は広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図を、図３は中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図を、図４は望遠端での無限遠合焦
状態における諸収差図をそれぞれ示している。各収差図
において、ＦNOはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線
（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８
ｎｍ）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収
差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリ
ディオナル像面を示している。

【００５４】図２の収差図を参照すると、広角端におい
て大画角（２ω＝１１８°）まで十分カバーし、諸収差
が良好に補正されていることがわかる。また、図３およ
び図４の収差図を参照すると、広角端と同様に、諸収差
が良好に補正されていることがわかる。このように、第
１実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良好に
補正されている。

【００５５】〔第２実施例〕図５は、本発明の第２実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図５のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物
体側から順に、物体側に凸面を向け物体側の面および像
側の面がともに非球面状に形成された負メニスカス非球
面レンズＬ11、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との接合
負レンズＬ12、および物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズＬ13から構成されている。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向け
た負メニスカスレンズとの接合正レンズＬ21、開口絞り
Ｓ、および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ
22から構成されている。

【００５６】第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両
凸レンズＬ31、および両凹レンズＬ32から構成されてい
る。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸レンズ
Ｌ41、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと物体
側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合負レンズ
Ｌ42、および物体側の面が非球面状に形成された両凸レ
ンズＬ43から構成されている。

【００５７】図５において、（ａ）は広角端におけるレ
ンズ配置を、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ
配置を、（ｃ）は望遠端におけるレンズ配置をそれぞれ
示している。図５において矢印で示すように、広角端か
ら望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レ
ンズ群Ｇ２との空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と
第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大し、第３レンズ群
Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するよう
に、各レンズが移動する。ただし、変倍に際して第３レ
ンズ群Ｇ３は固定であり、第２レンズ群Ｇ２と第４レン
ズ群Ｇ４とは一体的に移動する。

【００５８】次の表（２）に、本発明の第２実施例の諸
元の値を掲げる。表（２）において、ｆは焦点距離を、
ＦNOはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォ
ーカスを、Ｄ0 は物点距離（最も物体側の面と物体との
間の光軸に沿った距離）をそれぞれ表している。さら
に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの
レンズ面の順序を、ｄは各レンズ面間隔を、ｒは曲率半
径（非球面の場合は近軸曲率半径）を、ｎはｄ線（λ＝
５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νはアッベ数をそ
れぞれ示している。

【００５９】

【表２】ｆ＝１５．４５〜２７．３ＦNO＝２．８８２ω＝１１０．５〜７４．６° 面番号ｒｄ ν ｎ 1* 27.2548 2.5000 45.37 1.796681 2* 13.8378 20.0000 3 511.8469 4.0000 43.35 1.840421 4 18.8351 9.0000 25.50 1.804581 5 43.9234 7.2481 6 45.0643 3.0000 27.83 1.699110 7 78.5116 (d7= 可変) 8 101.8389 6.0000 82.52 1.497820 9 -20.7120 1.3000 35.19 1.749501 10 -32.6041 1.0000 11 （開口絞り） 1.0000 12 26.9707 3.0000 65.42 1.603001 13 58.0809 (d13=可変) 14 950.5795 4.0000 35.70 1.625882 15 -27.6363 1.3930 16 -23.2639 1.4000 45.37 1.796681 17 55.0112 (d17=可変) 18 372.2483 7.6000 67.87 1.593189 19 -26.8735 0.1000 20 -116.6991 9.0000 67.87 1.593189 21 -19.9975 1.8000 35.72 1.902650 22 -66.1650 0.1000 23* 92.2136 6.5000 60.64 1.603110 24 -86.1390 （Ｂｆ）（非球面データ） κ Ｃ₂ Ｃ₃ １面 -0.3875 0.0000 0.0000 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ -7.93990×10^-7 0.0000 8.18920×10^-10 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 1.08210×10^-12 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ -5.23230×10^-16 0.0000 0.0000 Ｃ₁₆ 0.0000 κ Ｃ₂ Ｃ₃ ２面 0.2803 0.0000 0.0000 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ 3.85620×10^-6 0.0000 -8.58070×10^-9 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 3.75070×10^-11 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ -1.08330×10^-14 -0.89701×10^-16 -0.13432×10^-18 Ｃ₁₆ 0.93106×10^-21 κ Ｃ₂ Ｃ₃ 23面 -3.8202 0.0000 0.0000 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ -5.36280×10^-7 0.0000 -6.09320×10^-10 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 4.41030×10^-13 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ 3.00610×10^-15 0.0000 0.0000 Ｃ₁₆ 0.0000 （変倍における可変間隔）ｆ 15.45000 24.00000 27.30000 D0 ∞ ∞ ∞ d7 18.01341 3.93107 1.51809 d13 1.99619 9.96976 12.80202 d17 13.14317 5.16960 2.33734 Ｂｆ 38.77905 46.75262 49.58488 （条件値対応値）ｈa ＝５８．７２ｈb ＝４０．７（１）（ΔＳa ／ｈa ）−（２・ΔＳa'／ｈa ）＝０．２３８（２）（ΔＳb ／ｈb ）−（２・ΔＳb'／ｈb ）＝０．５７２（３）ｆ２／ｆｗ＝２．３３（５）｜ｆ３｜／ｆｗ＝２．６７（６）｜ＡＳ−Ｓ｜／ｆｗ＝０．０１０６（φ=37.8 ）（７）ｆ４／ｆｗ＝２．３１

【００６０】図６〜図８は、第２実施例の諸収差図であ
る。すなわち、図６は広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図を、図７は中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図を、図８は望遠端での無限遠合焦
状態における諸収差図をそれぞれ示している。各収差図
において、ＦNOはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線
（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８
ｎｍ）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収
差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリ
ディオナル像面を示している。

【００６１】図６の収差図を参照すると、広角端におい
て大画角（２ω＝１１０．５°）まで十分カバーし、諸
収差が良好に補正されていることがわかる。また、図７
および図８の収差図を参照すると、広角端と同様に、諸
収差が良好に補正されていることがわかる。このよう
に、第２実施例では、各焦点距離状態において諸収差が
良好に補正されている。

【００６２】〔第３実施例〕図９は、本発明の第３実施
例にかかるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
図９のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物
体側から順に、物体側に凸面を向け物体側の面および像
側の面がともに非球面状に形成された負メニスカス非球
面レンズＬ11、両凹レンズＬ12、および物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズＬ13から構成されている。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凸レンズとの接合正レンズ
Ｌ21、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ22、
および開口絞りＳから構成されている。

【００６３】第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両
凹レンズと両凸レンズとの接合負レンズＬ31、および両
凹レンズと両凸レンズとの接合負レンズＬ32から構成さ
れている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸
レンズＬ41、および両凸レンズと物体側に凹面を向け像
側の面が非球面状に形成された負メニスカスレンズとの
接合正レンズＬ42から構成されている。

【００６４】図９において、（ａ）は広角端におけるレ
ンズ配置を、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ
配置を、（ｃ）は望遠端におけるレンズ配置をそれぞれ
示している。図９において矢印で示すように、広角端か
ら望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レ
ンズ群Ｇ２との空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と
第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大し、第３レンズ群
Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するように
すべてのレンズ群が移動する。ただし、第２レンズ群Ｇ
２と第４レンズ群Ｇ４とは、変倍に際して一体的に移動
する。また、第３実施例では、第２レンズ群Ｇ２を２つ
の部分レンズ群Ｇ2aとＧ2bとに分割し、接合負レンズＬ
21をフォーカシングレンズ群Ｇ2aとして像側へ移動させ
ることによって近距離物体への合焦を行っている。

【００６５】次の表（３）に、本発明の第３実施例の諸
元の値を掲げる。表（３）において、ｆは焦点距離を、
ＦNOはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォ
ーカスを、βは撮影倍率を、Ｄ0 は物点距離（最も物体
側の面と物体との間の光軸に沿った距離）をそれぞれ表
している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿っ
た物体側からのレンズ面の順序を、ｄは各レンズ面間隔
を、ｒは曲率半径（非球面の場合は近軸曲率半径）を、
ｎはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、ν
はアッベ数をそれぞれ示している。

【００６６】

【表３】ｆ＝１５．４５〜２７．３ＦNO＝２．９２ω＝１１０．５〜７５．５° 面番号ｒｄ ν ｎ 1* 34.4287 2.5000 40.90 1.796310 2* 13.0941 18.0000 3 -253.7137 2.0000 43.35 1.840421 4 33.6438 2.6056 5 36.2090 5.5000 23.01 1.860741 6 420.5875 (d6= 可変) 7 29.1036 1.5000 37.20 1.834000 8 18.1472 6.0000 70.41 1.487490 9 -86.8613 (d9= 可変) 10 33.1874 3.0000 82.52 1.497820 11 394.2344 1.7327 12 （開口絞り） (d12=可変) 13 -99.5574 1.3000 45.37 1.796681 14 26.6414 3.5000 38.03 1.603420 15 -230.1636 1.1000 16 -48.1550 1.2000 45.37 1.796681 17 34.7244 4.0000 33.75 1.648311 18 -66.7564 (d18=可変) 19 250.9270 6.0000 65.42 1.603001 20 -31.9695 0.2000 21 214.0950 9.0000 65.42 1.603001 22 -21.7598 1.8000 23.01 1.860741 23* -50.5997 （Ｂｆ）（非球面データ） κ Ｃ₂ Ｃ₃ １面 -0.2116 0.0000 0.0000 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ -7.17380×10^-7 0.0000 -1.06930×10^-9 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 1.34560×10^-12 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ -1.71750×10^-16 0.42994×10^-19 -0.83922×10^-23 Ｃ₁₆ -0.16723×10^-25 κ Ｃ₂ Ｃ₃ ２面 0.2075 0.0000 -0.21590×10^-4 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ 1.34090×10^-5 0.0000 -6.10690×10^-9 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 4.99480×10^-11 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ -1.42130×10^-14 -0.15951×10^-15 -0.20921×10^-18 Ｃ₁₆ 0.21205×10^-20 κ Ｃ₂ Ｃ₃ 23面 -28.4601 0.0000 0.16200×10^-7 Ｃ₄ Ｃ₅ Ｃ₆ -2.46770×10^-5 0.0000 9.81380×10^-8 Ｃ₇ Ｃ₈ Ｃ₉ 0.0000 -2.64650×10^-10 0.0000 Ｃ₁₀ Ｃ₁₂ Ｃ₁₄ 3.14540×10^-13 0.17556×10^-16 0.12416×10^-19 Ｃ₁₆ -0.28566×10^-21 （変倍における可変間隔）ｆ 15.45000 24.00000 27.30000 D0 ∞ ∞ ∞ d6 21.06320 4.89898 1.19792 d9 1.99043 1.99043 1.99043 d12 2.24940 7.91917 9.17179 d18 7.89016 2.22039 0.96777 Ｂｆ 40.26953 49.71914 54.11430 （合焦における可変間隔） β -0.03333 -0.03333 -0.03333 D0 436.0000 694.6955 794.2602 d6 22.29005 5.71413 1.93329 d9 0.76358 1.17528 1.25506 d12 2.24940 7.91917 9.17179 d18 7.89016 2.22039 0.96777 Ｂｆ 40.26953 49.71914 54.11430 （条件値対応値）ｈb ＝３６．３４（１）（ΔＳa ／ｈa ）−（２・ΔＳa'／ｈa ）＝０．１７１（２）（ΔＳb ／ｈb ）−（２・ΔＳb'／ｈb ）＝０．５０９（３）ｆ２／ｆｗ＝２．３３（４）｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＝１．１６（５）｜ｆ３｜／ｆｗ＝２．７７（６）｜ＡＳ−Ｓ｜／ｆｗ＝０．００６６５（φ=30.35）（７）ｆ４／ｆｗ＝２．３１

【００６７】図１０〜図１２は、第３実施例の諸収差図
である。すなわち、図１０は広角端での無限遠合焦状態
における諸収差図を、図１１は中間焦点距離状態での無
限遠合焦状態における諸収差図を、図１２は望遠端での
無限遠合焦状態における諸収差図をそれぞれ示してい
る。各収差図において、ＦNOはＦナンバーを、Ｙは像高
を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ
＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示している。また、非点
収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示
し、破線はメリディオナル像面を示している。

【００６８】図１０の収差図を参照すると、広角端にお
いて大画角（２ω＝１１０．５°）まで十分カバーし、
諸収差が良好に補正されていることがわかる。また、図
１１および図１２の収差図を参照すると、広角端と同様
に、諸収差が良好に補正されていることがわかる。この
ように、第３実施例では、各焦点距離状態において諸収
差が良好に補正されている。

【００６９】以上のように、上述の各実施例によれば、
２ω＝１１０．５°を上回る大画角を有し、Ｆナンバー
２．８程度の大きな口径を有し、１．７６倍を越える変
倍比を有し、スペックに比較して小型で前玉径の小さ
い、超広角大口径ズームレンズを達成することができ
る。また、上述の各実施例では、物体側から順に、負正
負正の屈折力配置を有する４群構成のズームレンズを例
にとって本発明を説明したが、第２レンズ群Ｇ２から第
４レンズ群Ｇ４までを一体的に形成して少々スペックダ
ウンさせて２群構成にしても本発明の効果を得ることは
可能であり、本発明の範疇である。

【００７０】さらに、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群
Ｇ４とを一体的に形成して少々スペックダウンさせて負
正正または負正負の屈折力配置を有する３群構成にして
も本発明の効果を得ることは可能であり、本発明の範疇
である。また、合焦またはその他の目的に応じて第１レ
ンズ群Ｇ１を２つの部分レンズ群に分割し、物体側から
負負正の順に始まるズームレンズを構成した場合にも、
最も物体側の負レンズ群に上述の負メニスカス非球面レ
ンズを導入することにより、本発明の効果を得ることは
可能であり、本発明の範疇である。さらに、第１実施例
および第２実施例では、第１レンズ群Ｇ１を光軸に沿っ
て移動させることにより近距離物体への合焦を行なうこ
とが望ましいが、第２レンズ群Ｇ２や第３レンズ群Ｇ３
等の他のレンズ群で合焦を行なってもよい。また、第３
実施例では、第２レンズ群Ｇ２を２つの部分レンズ群Ｇ
2aとＧ2bとに分割し、物体側の部分レンズ群Ｇ2aを光軸
に沿って移動させることにより近距離物体への合焦を行
なっているが、第２レンズ群Ｇ２全体や第１レンズ群Ｇ
１群等の他のレンズ群で合焦を行なってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
最大画角が１００°を越えるような超広角を含み、Ｆナ
ンバーが２．８程度の大口径比を有し、比較的大きい変
倍比を有する高性能な超広角ズームレンズを実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。

【図２】第１実施例の広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図である。

【図３】第１実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図である。

【図４】第１実施例の望遠端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図である。

【図５】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。

【図６】第２実施例の広角端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図である。

【図７】第２実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦
状態における諸収差図である。

【図８】第２実施例の望遠端での無限遠合焦状態におけ
る諸収差図である。

【図９】本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレ
ンズ構成を示す図である。

【図１０】第３実施例の広角端での無限遠合焦状態にお
ける諸収差図である。

【図１１】第３実施例の中間焦点距離状態での無限遠合
焦状態における諸収差図である。

【図１２】第３実施例の望遠端での無限遠合焦状態にお
ける諸収差図である。

【符号の説明】

Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群Ｇ３第３レンズ群Ｇ４第４レンズ群Ｌ各レンズ成分Ｓ開口絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
２とを少なくとも備え、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第
２レンズ群Ｇ２との空気間隔を変化させることによって
変倍を行なうズームレンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニ
スカス非球面レンズを少なくとも１枚有し、該負メニス
カス非球面レンズの物体側の面および像側の面の双方が
光軸から周辺に向かって曲率の弱くなる非球面状に形成
され、前記負メニスカス非球面レンズの物体側の非球面の最大
有効半径をｈa とし、前記最大有効半径ｈa の位置にお
ける前記物体側の非球面上の点と前記物体側の非球面の
頂点の接平面との間の光軸に沿った距離をΔＳa とし、
前記最大有効半径ｈa の１／２の値の位置における前記
物体側の非球面上の点と前記物体側の非球面の頂点の接
平面との間の光軸に沿った距離をΔＳa'としたとき、０．０５＜（ΔＳa ／ｈa ）−（２・ΔＳa'／ｈa ）＜１（１）の条件を満足することを特徴とする超広角ズームレン
ズ。
【請求項２】前記負メニスカス非球面レンズの像側の
非球面の最大有効半径をｈb とし、前記最大有効半径ｈ
b の位置における前記像側の非球面上の点と前記像側の
非球面の頂点の接平面との間の光軸に沿った距離をΔＳ
b とし、前記最大有効半径ｈb の１／２の値の位置にお
ける前記像側の非球面上の点と前記像側の非球面の頂点
の接平面との間の光軸に沿った距離をΔＳb'としたと
き、０．１＜（ΔＳb ／ｈb ）−（２・ΔＳb'／ｈb ）＜１（２）の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の超
広角ズームレンズ。
【請求項３】前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２
とし、広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたと
き、１＜ｆ２／ｆｗ＜８（３）の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に
記載の超広角ズームレンズ。
【請求項４】前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順
に、前記負メニスカス非球面レンズＬ11と、接合レンズ
または単レンズからなる負レンズ成分Ｌ12と、接合レン
ズまたは単レンズからなる正レンズ成分Ｌ13とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
の超広角ズームレンズ。
【請求項５】前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１
とし、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとし、広角
端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、０．８＜｜ｆ１｜／（ｆｗ・ｆｔ）^1/2＜２（４）の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の超広角ズームレンズ。
【請求項６】前記ズームレンズは、物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を
有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レ
ンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と
を備え、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群
Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は減少し、前
記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との空気間
隔は増大することを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
か１項に記載の超広角ズームレンズ。
【請求項７】前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３
とし、広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたと
き、１＜｜ｆ３｜／ｆｗ＜１０（５）の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれか１項に記載の超広角ズームレンズ。
【請求項８】前記第４レンズ群Ｇ４は少なくとも１つ
の非球面を有し、前記非球面の有効径最周辺における前記非球面と前記非
球面の頂点曲率半径に基づく仮想球面との間の光軸方向
の距離を（ＡＳ−Ｓ）とし、広角端における全系の焦点
距離をｆｗとしたとき、０＜｜ＡＳ−Ｓ｜／ｆｗ＜０．５（６）の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至７のい
ずれか１項に記載の超広角ズームレンズ。
【請求項９】前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４
とし、広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたと
き、０．５＜ｆ４／ｆｗ＜８（７）の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至８のい
ずれか１項に記載の超広角ズームレンズ。
【請求項１０】物体側から順に、負の屈折力を有する
第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群
Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の
屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを備え、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群
Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は減少し、前
記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との空気間
隔は増大するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニ
スカス非球面レンズを少なくとも１枚有し、該負メニス
カス非球面レンズの物体側の面および像側の面の双方が
光軸から周辺に向かって曲率の弱くなる非球面状に形成
されていることを特徴とする超広角ズームレンズ。
【請求項１１】前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から
順に、前記負メニスカス非球面レンズＬ11と、接合レン
ズまたは単レンズからなる負レンズ成分Ｌ12と、接合レ
ンズまたは単レンズからなる正レンズ成分Ｌ13とを有す
ることを特徴とする請求項１０に記載の超広角ズームレ
ンズ。