JPH1123970A - ズーム光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広角域を含む高い変倍比で、少ない構成枚
数で沈胴時の鏡枠構成長を短くする。 【解決手段】 四つのレンズ群にて構成し、第１レン
ズ群をパワーレスに近い下記条件（１）を満足する構成
とし又第４レンズ群を１枚の負レンズにて構成した。 （１） ０≦ｙ／ｆ_１＜０．１４

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、写真用カメラ特に
レンズシャッターカメラに用いられるズーム光学系に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ズーム光学系を備えたレンズシャ
ッターカメラは、光学系の隣接するズームレンズ群同士
の空気間隔を狭めることにより、カメラ本体内にレンズ
を収納するいわゆる沈胴を行なう構成になっている。し
たがってカメラ全体の厚みを小にするためには、沈胴時
の光学系の全長を短くする必要がある。またズーム光学
系は、望遠端における光学系の全長が大になるので、こ
の望遠端における光学系をコンパクトにして沈胴させる
ためには、レンズを収納保持する鏡筒を２段以上にして
カメラ本体内に収納することによりカメラの厚みを小に
する必要がある。

【０００３】またレンズシャッターカメラに用いられる
代表的なズーム光学系として、比較的高い変倍比を有
し、小型化を達成し得るために、正、正、負の３群ズー
ム光学系が従来用いられてきた。

【０００４】このような正、正、負の３群ズーム光学系
において広角端での入射画角を６５°以上に広角化しよ
うとすると、広角端での正の第１レンズ群と正の第２レ
ンズ群の合成の屈折力を強くしなければならず、特に第
２レンズ群における軸外収差を良好に補正するためには
第２レンズ群のレンズ枚数を多くしなければならない。

【０００５】また、広角端から望遠端までの全ズーム領
域で良好な光学性能を保つためには各ズームレンズ群に
おける収差の発生量をある程度小さく抑える必要があ
る。特に望遠端における第３レンズ群の収差発生量が大
になり、これを小さくするためには２枚以上のレンズを
用いる必要がある。

【０００６】また、正、正、負の３群ズーム光学系にお
いて、広角域を含んでいて変倍比が３以上のズーム光学
系を達成するためには、望遠端の全長が長くなり、又第
１レンズ群の移動量が大になるため、鏡筒を２段あるい
は３段程度にして沈胴を行なう場合、ズームレンズ群同
士の隣接する空気間隔を狭めた時の光学系全長よりも鏡
筒１段の全長が長くなり、カメラの厚さを薄くすること
が困難である。また４段以上の鏡筒にした場合、鏡筒の
最大径が大になり、カメラの小型化にとっては不利であ
る。

【０００７】以上述べた各欠点を解消するためになされ
た従来例として、変倍比を３程度以上にし小型化を達成
するために、変倍時に可動であるレンズ群を四つ以上に
て構成し、変倍の際に発生する諸収差を小さくした、
正、正、正、負の４群ズーム光学系である特開平６−２
１４１５７号、特開平６−２１４１５８号の各公報に記
載されている光学系や、正、負、正、負の４群ズーム光
学系である特開平８−１２２６４０号、特開平９−１０
１４５７号の各公報に記載された光学系、あるいは負、
正、正、負の４群ズーム光学系である特開平９−１５４
９９号、特開平９−１５５００号の各公報に記載されて
いる光学系等が知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来例のうち、
特開平６−２１４１５７号、特開平６−２１４１５８
号、特開平８−１２２６４０号、特開平９−１０１４５
７号の各公報に記載されている光学系は、いずれも第４
レンズ群が２枚以上のレンズにて構成されており、第４
レンズ群が深い凹面を物体側に有するレンズである最も
像側の負レンズの物体側にレンズが配置された構成であ
る。そのため、第４レンズ群の入射面から射出面までの
軸上距離つまり第４レンズ群のレンズ構成長が長く、沈
胴時の鏡枠構成長を短くするのには不適当である。つま
り、図７（Ａ）に示すような構成であって、沈胴時の鏡
枠構成長短縮のためには好ましくない。尚図においてＧ
１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は夫々第１、第２、第３、第４レ
ンズ群、Ｓは開口絞り、Ｌ_p、Ｌ_n は夫々正レンズ、負
レンズである。

【０００９】また、特開平９−１５４９９号公報に記載
されている光学系は、広角端における入射画角２ωが６
５°以上であるが、変倍比が２．９程度で小である。ま
た、特開平９−１５５００号公報に記載されている光学
系は、広角端における入射画角２ωが６５°以上であ
り、変倍比が３．８程度であるが、開口絞りが変倍時に
移動するため、変倍の際に移動する部分が多くなり、鏡
枠の構造が複雑になるか部品点数が多くなるためコスト
高になる。

【００１０】本発明は、入射画角が６５°以上の広角域
を含んでいて、かつズーム変倍比が３．５以上の高変倍
比でありながら構成枚数が少なく沈胴時の鏡枠構成長を
短くし得る小型なズーム光学系を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のズーム光学系の
第１の構成は、物体側より順に、第１レンズ群と、正の
屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第
３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有
する光学系で、第４レンズ群が１枚のレンズにて構成さ
れ下記条件（１）を満足することを特徴としている。

【００１２】（１） ０≦ｙ／ｆ₁ ＜０．１４ ただし、ｙは像面対角長の1/2 、ｆ₁ は第１レンズ群の
焦点距離である。

【００１３】また、本発明のズーム光学系の第２の構成
は、物体側より順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有
する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群
と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有する光学系
で、下記条件（１）、（２）を満足することを特徴とす
る。 （１） ０≦ｙ／ｆ₁ ＜０．１４ （２） ０．０３＜ΣＤ₄ ／ｙ＜０．２５ ただしΣＤ₄ は第４レンズ群の構成長（第４レンズ群の
入射面から出射面までの光軸上の距離）である。

【００１４】また、本発明のズーム光学系の第３の構成
は、前記第１、第２の構成において下記条件（３）を満
足することを特徴としている。 （３） ０．５＜｜ｆ_４｜／ｙ＜１．０ ただし、ｆ_４は第４レンズ群の焦点距離である。

【００１５】本発明のズーム光学系は、前記のような構
成にして、変倍時における諸収差の変動を各レンズ群に
分担し、それによって諸収差の変動を効果的に抑えるよ
うにして、各レンズ群のレンズ枚数を減らしても全系で
の諸収差が良好に補正され良好な光学性能を保ち得るよ
うにしたものである。

【００１６】即ち、本発明の光学系は例えば後に示す実
施例１のように四つのレンズ群よりなり、それらレンズ
群を夫々移動させて変倍を行う光学系で、第１レンズ群
をパワーレスに近い構成にすることによって、レンズ群
を移動させて変倍を行なう時の変倍作用の第１レンズ群
への分担を最小限にし、これにより従来の正、正、負の
３群ズームレンズの正の第１レンズ群と正の第２レンズ
群に相当する本発明の光学系の第２レンズ群、第３レン
ズ群における変倍時の移動による収差の変動、特に非点
収差、コマ収差の変動の補正を前記第１レンズ群に分担
するようにしている。これによって光学系を３．５以上
の高い変倍比としても各レンズ群の収差補正の負担が小
さくなり、全系のレンズ枚数を従来の３群ズームレンズ
よりも少なくすることを可能にした。また、前記構成の
ズーム光学系は、第１〜第３レンズ群にての収差補正を
良好になし得るので、第４レンズ群の収差補正の負担を
軽くし得、したがって第４レンズ群のパワーを大にでき
る。これによって光学系のバックフォーカスを小さくで
き、従来の４群ズームレンズよりも全長を短くすること
ができる。

【００１７】また、第４レンズ群における収差補正の負
担を小さくできるため、第４レンズ群を負レンズ１枚に
て構成することができる。また、第４レンズ群を１枚の
レンズにて構成すると、第４レンズ群である負レンズは
収差補正のために入射面が深めの凹面になり、図７の
（Ｂ）に示すように沈胴時に第３レンズ群がこの凹面内
に入り込むことができ、沈胴時の鏡筒長を短くできる。

【００１８】次に条件（１）、（２）、（３）の意味に
ついて述べる。

【００１９】条件（１）は、第１レンズ群の屈折力を規
定するもので、変倍時における諸収差の変動を小さくす
るために設けたものである。この条件（１）の上限の
０．１４を超えると第１レンズ群の屈折力が強くなり、
望遠端付近での非点収差、コマ収差を良好に補正するこ
とが困難になる。また条件（１）の下限の０を超えると
第１レンズ群の屈折力が負になり、第１レンズ群と第２
レンズ群でレトロフォーカスタイプを形成することにな
り、第１、第２レンズ群にて構成する系のバックフォー
カスが長くなり、広角端における全系の全長が大になる
と共に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が大にな
るために第１レンズ群のレンズの径が大になり、鏡枠を
小型にする点で不利である。また、特に望遠端での球面
収差を良好に補正することが困難になる。

【００２０】条件（２）は、本発明の第２の構成にて適
用する条件で、第４レンズ群の構成長を規定する条件で
あって、この条件（２）の上限の０．２５を超えると第
４レンズ群の構成長が長くなりすぎて、沈胴時のレンズ
全系が大になるためカメラの厚さを薄くするためには不
利である。また下限の０．０３を超えると第４レンズ群
の構成長が短くなりカメラの厚さを薄くするためには有
利であるが、第４レンズ群の１枚のレンズの肉厚が小さ
くなりすぎてレンズの加工が困難になる。

【００２１】この本発明の第２の構成は、第４レンズ群
が１枚のレンズにて構成されることに限定するものでは
ないが、第１の構成のように第４レンズ群が１枚のレン
ズにて構成される場合も条件（２）を満足することが望
ましい。

【００２２】条件（３）は、第４レンズ群の屈折力を規
定するもので、広角端での入射画角を６５°以上にして
しかも良好な光学性能を得るための条件である。条件
（３）の下限の０．５を超えると第４レンズ群の屈折力
が大になり、広角端での入射画角を６５°以上にするた
めには有利であるが全系での諸収差を良好に補正するこ
とが困難になる。また条件（３）の上限の１．０を超え
ると第４レンズ群の屈折力が小になり、広角化した時に
全系での諸収差を良好に補正することが困難になる。

【００２３】前記の各構成（第１、第２、第３の構成）
の光学系において、開口絞りを第３レンズ群の最も像側
のレンズよりは物体側に配置することが望ましい。

【００２４】前述のように第４レンズ群の負レンズの物
体側の面を深い凹面にして、沈胴時に第３レンズ群がこ
の入射側凹面に入り込むようにすることが好ましい。し
かし、第３レンズ群の像側に開口絞りを配置した場合、
開口絞りと第４レンズ群とがレンズ周辺にて干渉し、沈
胴長が長くなり好ましくない。

【００２５】また、開口絞りを第２レンズ群と第３レン
ズ群の間に配置して、変倍の際にこの開口絞りを第２レ
ンズ群と一体に移動するようにすることが望ましい。こ
のように開口絞りを第２レンズ群と第３レンズ群の間に
配置し、第２レンズ群と一体に移動させると、広角端か
ら望遠端への変倍に際しての収差変動が小さくなり、全
系で良好な性能を得ることができる。また望遠端におけ
る入射瞳位置を第１レンズ群に近寄らせることができ、
第１レンズ群、第２レンズ群を通る軸外光束の高さを低
くすることが可能になる。これにより第１レンズ群、第
２レンズ群のレンズ径を小さくすることができ、鏡枠を
小型にすることができる。

【００２６】本発明の光学系の前記の各構成において、
第４レンズ群中に少なくとも１面非球面を設けることが
望ましい。

【００２７】本発明のズーム光学系は、主として第４レ
ンズ群により変倍が行なわれる。そのため、使用時の光
学系の全長を短くするためには、第４レンズ群の負のパ
ワーを強くすることが有効である。そのためには第４レ
ンズ群中のレンズの曲率が強くなり、非点収差、歪曲収
差等の軸外収差が悪化する。これを補正するためには、
少なくとも１面を周辺部において曲率がゆるくなる形状
の非球面にすることが望ましく、これによって、軸外収
差を良好に補正することが可能になる。

【００２８】又、本発明の光学系において、第３レンズ
群の正レンズに、少なくとも１面の非球面を用いること
が望ましい。特に、広角端の入射画角が大になると、第
３レンズ群の軸外光束の収差特に非点収差とコマ収差が
大きく発生する。そのため、正レンズの少なくとも１面
を非球面にすることが望ましく、これにより軸外収差を
良好に補正することができる。

【００２９】本発明の光学系は、変倍のために移動する
レンズ群の数の２倍以下のレンズ枚数にて構成するよう
にした。このような本発明の光学系において、色収差を
良好に補正するためには、各レンズ群にて補正するので
はなく、各レンズ群で発生する色収差を互いに打ち消し
合うようにして光学系全体の色収差を良好に補正するこ
とが好ましい。このようにすれば、各レンズ群では、色
収差が残存することが許されるため、各レンズ群の構成
枚数が少なくてもよく、広角端から望遠端へのズーミン
グの時に移動するレンズ群の数の２倍以下のレンズ枚数
で光学系全体を構成することができ各レンズ群の構成長
を短くでき、又沈胴時の鏡枠長を短くできる。

【００３０】具体的には、軸上色収差は第２レンズ群に
て大きく発生し、望遠端ほど大きくなる。そのためこの
第２レンズ群で発生する軸上色収差を第１レンズ群と第
４レンズ群で逆方向の軸上色収差を発生させて互いに打
ち消すようにすればよい。

【００３１】又、倍率の色収差は、第１レンズ群と第４
レンズ群とで発生し望遠端ほど大きく発生する。これら
収差を、第３レンズ群にて第１レンズ群とは反対の色収
差を、又第２レンズ群にて第４レンズ群とは反対の収差
を発生させることにより互いに打ち消すことができる。
このようにして、少ないレンズ枚数で各レンズ群の色収
差の発生量が大になっても、全系での収差を良好に補正
できる。

【００３２】また本発明の光学系において第２レンズ群
を、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズにて構
成することが望ましい。つまり第２レンズを１枚の正レ
ンズにて構成する場合、変倍時の収差変動を小さくして
全系で良好な光学性能を得るためには物体側に凸面を向
けた正のメニスカスレンズにすることが望ましい。

【００３３】また、屈折力が強くなる第４レンズ群を負
レンズ１枚にて構成する場合、第４レンズ群で発生する
色収差が大になるために、この色収差を第４レンズ群よ
りも物体側のレンズ群にて補正することが困難になる。
そのため第４レンズ群の負レンズが下記条件（４）を満
足するようにすることが望ましい。 （４） ν_R ＞５０ ただしν_R は第４レンズ群の負レンズのアッベ数であ
る。

【００３４】条件（４）の下限の５０を超えると第４レ
ンズ群での色収差の発生が大になりすぎてこの収差を第
１レンズ群乃至第３レンズ群により補正することが困難
になる。

【００３５】本発明の前記の各構成の光学系において第
３レンズ群を物体側へ移動させて近距離物体へのフォー
カシングを行なうことが望ましい。例えば後に示す実施
例１における無限遠における収差状況（図８）および第
３レンズ群による近接物体へのフォーカシング時の収差
状況（図９）から明らかなように、フォーカシングによ
る収差変動が少ない。

【００３６】また、本発明の各構成の光学系において、
条件（１）の代りに下記条件（１−１）を満足するよう
にして第１レンズ群を一層パワーレスに近づければ、変
倍時に発生する諸収差の変動を小さくすることが容易で
ある。 （１−１） ０≦ｙ／ｆ₁ ＜０．０７

【００３７】また条件（１）又は条件（１−１）を満足
するように第１レンズ群の屈折力を規定した時、この第
１レンズ群を物体側より順に負レンズと正レンズにて構
成することが望ましい。

【００３８】また、本発明の各構成の光学系において、
下記条件（５）を満足することが望ましい。 （５） １．５＜β_4T／β_4W＜６．０ただし、β_4Tは
第４レンズ群の望遠端における横倍率、β_4Wは第４レン
ズ群の広角端における横倍率である。

【００３９】条件（５）は、光学系の高い変倍比を得る
ための条件である。条件（５）の下限の１．５を超える
と変倍負担が第４レンズ群から第３レンズ群へ移り変倍
の際の各レンズ群の移動量が多くなりスラスト方向の小
型化ができず、光学系の全長が大になる。また上限の
６．０を超えると望遠端での第４レンズ群の変倍分担が
大になり、全系での良好な光学性能を得ることが困難に
なる。

【００４０】また本発明の各構成の光学系において下記
条件（６）を満足することが望ましい。 （６） ０．１＜ｆ_BW／ｆ_W ＜０．５ ただしｆ_BWは広角端における光学系のバックフォーカ
ス、ｆ_W は広角端における光学系の焦点距離である。

【００４１】条件（６）はレンズの径を小にするための
条件である。条件（６）の下限の０．１を超えると第４
レンズ群がフイルムの近くになりレンズ径が大になりす
ぎる。上限の０．５を超えるとレンズ径を小にできる
が、第４レンズ群の横倍率が大になりすぎ、収差を良好
に補正できなくなる。

【００４２】また、第３レンズ群により光学系のフォー
カシングを行なう場合、下記条件（７）を満足すること
が望ましい。 （７） ｜β_3T｜＜０．９

【００４３】条件（７）を満足しないと第３レンズ群の
フォーカシング移動量が大になる。

【００４４】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図示す
る各実施例をもとに述べる。

【００４５】本発明のズーム光学系の実施例は、図１乃
至図６に示す通りの構成で下記のデータを有する。 実施例１ ｆ＝25.8〜50.0〜97.0，Ｆ／4.6 〜6.6 〜9.5 ２ω＝66.50 °〜39.26 °〜20.46 ° ｒ₁ ＝-27.1166 ｄ₁ ＝1.5000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝-77.9057 ｄ₂ ＝0.2762 ｒ₃ ＝102.5940 ｄ₃ ＝2.6646 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₄ ＝-32.0143 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝13.2780 ｄ₅ ＝1.9957 ｎ₃ ＝1.72825 ν₃ ＝28.46 ｒ₆ ＝20.3381 ｄ₆ ＝4.4624 ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝-10.2463 ｄ₈ ＝1.2235 ｎ₄ ＝1.80518 ν₄ ＝25.42 ｒ₉ ＝-15.4261 ｄ₉ ＝1.2066 ｒ₁₀＝27.0204 ｄ₁₀＝4.2278 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.14 ｒ₁₁＝-12.1006（非球面）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝-10.2640（非球面）ｄ₁₂＝1.5000 ｎ₆ ＝1.69680 ν₆ ＝55.53 ｒ₁₃＝483.1490 非球面係数 （第１１面）Ｋ＝0.1841，Ａ₄ ＝1.6352×10^-4，Ａ₆ ＝6.2157×10^-7 Ａ₈ ＝-1.7728 ×10^-10 ，Ａ₁₀＝-8.1699 ×10^-11 （第１２面）Ｋ＝-1.3391 ，Ａ₄ ＝2.1631×10^-5，Ａ₆ ＝-1.5789 ×10^-10 Ａ₈ ＝-7.9115 ×10^-9，Ａ₁₀＝4.2279×10^-12 ｆ 25.8 50.0 97.0 Ｄ₁ 0.49468 7.33918 14.45283 Ｄ₂ 1.39532 6.13105 10.62890 Ｄ₃ 10.93606 5.56265 1.95054 ｙ＝17.30 ，ｆ₁ ＝1074.15 ，ΣＤ₄ ＝1.50，ｆ₄ ＝-14.41，β_4T＝4.32 β_4W＝1.41，ｆ_BW＝5.00，ｆ_W ＝25.80 ｙ／ｆ₁ ＝0.016 ，ΣＤ₄ ／ｙ＝0.087 ，｜ｆ₄ ｜／ｙ＝0.833 ν_R ＝55.530，β_4T／β_4W＝3.069 ，ｆ_BW／ｆ_W ＝0.194 ，｜β_3T｜＝0.522

【００４６】 実施例２ ｆ＝25.8〜50.0〜97.0，Ｆ／4.6 〜6.6 〜9.5 ２ω＝66.82 °〜39.00 °〜20.54 ° ｒ₁ ＝-26.9886 ｄ₁ ＝1.5000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝-79.3757 ｄ₂ ＝0.2764 ｒ₃ ＝95.4591 ｄ₃ ＝2.5060 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₄ ＝-33.7409 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝13.1491 ｄ₅ ＝1.9920 ｎ₃ ＝1.71736 ν₃ ＝29.51 ｒ₆ ＝20.7672 ｄ₆ ＝4.8070 ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝-10.6979 ｄ₈ ＝1.2731 ｎ₄ ＝1.80518 ν₄ ＝25.42 ｒ₉ ＝-17.4594 ｄ₉ ＝0.3457 ｒ₁₀＝32.4289 ｄ₁₀＝1.9994 ｎ₅ ＝1.53172 ν₅ ＝48.84 ｒ₁₁＝-59.7777 ｄ₁₁＝0.7706 ｒ₁₂＝121.1517 ｄ₁₂＝3.0524 ｎ₆ ＝1.51633 ν₆ ＝64.14 ｒ₁₃＝-13.2184（非球面）ｄ₁₃＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₄＝-9.7829 （非球面）ｄ₁₄＝1.5000 ｎ₇ ＝1.69680 ν₇ ＝55.53 ｒ₁₅＝282.8806 非球面係数 （第１３面）Ｋ＝-0.1264 ，Ａ₄ ＝1.3930×10^-4，Ａ₆ ＝8.8210×10^-8 Ａ₈ ＝4.3852×10^-9，Ａ₁₀＝2.0624×10^-10 （第１４面）Ｋ＝-1.2746 ，Ａ₄ ＝3.1937×10^-5，Ａ₆ ＝3.9147×10^-7 Ａ₈ ＝-1.7833 ×10^-8，Ａ₁₀＝6.3622×10^-11 ｆ 25.8 50.0 97.0 Ｄ₁ 0.50481 6.54922 13.59051 Ｄ₂ 1.47742 6.36732 10.52597 Ｄ₃ 9.66820 4.70712 1.41972 ｙ＝17.30 ，ｆ₁ ＝9999.58 ，ΣＤ₄ ＝1.50，ｆ₄ ＝-13.54，β_4T＝4.49 β_4W＝1.45，ｆ_BW＝5.24，ｆ_W ＝25.80 ｙ／ｆ₁ ＝0.002 ，ΣＤ₄ ／ｙ＝0.087 ，｜ｆ₄ ｜／ｙ＝0.783 ν_R ＝55.530，β_4T／β_4W＝3.095 ，ｆ_BW／ｆ_W ＝0.203 ，｜β_3T｜＝0.508

【００４７】 実施例３ ｆ＝23.2〜45.0〜87.3，Ｆ／4.6 〜7.3 〜11.5 ２ω＝74.86 °〜42.70 °〜23.08 ° ｒ₁ ＝-26.6265 ｄ₁ ＝1.5000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝-60.3264 ｄ₂ ＝0.2589 ｒ₃ ＝67.8623 ｄ₃ ＝3.2800 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₄ ＝-37.1229 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝12.4220 ｄ₅ ＝2.0932 ｎ₃ ＝1.72825 ν₃ ＝28.46 ｒ₆ ＝16.6622 ｄ₆ ＝2.8917 ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝-9.1930 ｄ₈ ＝1.4935 ｎ₄ ＝1.80518 ν₄ ＝25.43 ｒ₉ ＝-12.6836 ｄ₉ ＝0.2000 ｒ₁₀＝22.9266 ｄ₁₀＝5.4107 ｎ₅ ＝1.48749 ν₅ ＝70.23 ｒ₁₁＝-10.8680（非球面）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝-9.8042 （非球面）ｄ₁₂＝1.5000 ｎ₆ ＝1.72916 ν₆ ＝54.68 ｒ₁₃＝1636.6644 非球面係数 （第１１面）Ｋ＝0 ，Ａ₄ ＝1.9704×10^-4，Ａ₆ ＝1.7680×10^-6 Ａ₈ ＝-2.4167 ×10^-8，Ａ₁₀＝-1.8315 ×10^-16 （第１２面）Ｋ＝-1.6076 ，Ａ₄ ＝-4.4969 ×10^-6，Ａ₆ ＝1.1775×10^-6 Ａ₈ ＝-2.4335 ×10^-8，Ａ₁₀＝8.7355×10^-11 ｆ 23.2 45.0 87.3 Ｄ₁ 0.55421 6.77774 15.83360 Ｄ₂ 2.13876 7.28479 12.01005 Ｄ₃ 9.56067 4.75116 1.48506 ｙ＝17.30 ，ｆ₁ ＝261.74，ΣＤ₄ ＝1.50，ｆ₄ ＝-13.36，β_4T＝4.03 β_4W＝1.40，ｆ_BW＝4.50，ｆ_W ＝23.20 ｙ／ｆ₁ ＝0.066 ，ΣＤ₄ ／ｙ＝0.087 ，｜ｆ₄ ｜／ｙ＝0.772 ν_R ＝54.680，β_4T／β_4W＝2.875 ，ｆ_BW／ｆ_W ＝0.194 ，｜β_3T｜＝0.475

【００４８】 実施例４ ｆ＝23.3〜47.7〜97.0，Ｆ／4.6 〜7.3 〜11.5 ２ω＝73.60 °〜41.58 °〜20.64 ° ｒ₁ ＝-26.8442 ｄ₁ ＝1.5000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝-70.5797 ｄ₂ ＝0.1449 ｒ₃ ＝37.4414 ｄ₃ ＝3.1808 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₄ ＝-64.0264 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝12.7493 （非球面）ｄ₅ ＝2.0195 ｎ₃ ＝1.72825 ν₃ ＝28.46 ｒ₆ ＝18.8406 ｄ₆ ＝3.0428 ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝-9.1301 ｄ₈ ＝1.5428 ｎ₄ ＝1.80518 ν₄ ＝25.42 ｒ₉ ＝-12.3479 ｄ₉ ＝0.2000 ｒ₁₀＝19.8198 ｄ₁₀＝5.2664 ｎ₅ ＝1.48749 ν₅ ＝70.23 ｒ₁₁＝-12.2303（非球面）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝-9.6622 （非球面）ｄ₁₂＝1.5000 ｎ₆ ＝1.72916 ν₆ ＝54.68 ｒ₁₃＝1270.6906 非球面係数 （第５面）Ｋ＝0 ，Ａ₄ ＝5.4751×10^-6，Ａ₆ ＝3.0824×10^-7 Ａ₈ ＝-4.8250 ×10^-9，Ａ₁₀＝-1.8072 ×10^-13 （第１１面）Ｋ＝-0.0649 ，Ａ₄ ＝1.9397×10^-4，Ａ₆ ＝1.0963×10^-6 Ａ₈ ＝-5.2102 ×10^-8，Ａ₁₀＝7.7101×10^-10 （第１２面）Ｋ＝-1.1814 ，Ａ₄ ＝5.8573×10^-5，Ａ₆ ＝2.7718×10^-7 Ａ₈ ＝-1.7293 ×10^-8，Ａ₁₀＝3.3709×10^-11 ｆ 23.3 47.7 97.0 Ｄ₁ 0.54306 7.07095 12.94157 Ｄ₂ 2.14139 6.13960 9.46476 Ｄ₃ 9.12343 4.10938 1.09997 ｙ＝17.30 ，ｆ₁ ＝481.08，ΣＤ₄ ＝1.50，ｆ₄ ＝-13.14，β_4T＝4.87 β_4W＝1.41，ｆ_BW＝4.50，ｆ_W ＝23.30 ｙ／ｆ₁ ＝0.036 ，ΣＤ₄ ／ｙ＝0.087 ，｜ｆ₄ ｜／ｙ＝0.760 ν_R ＝54.680，β_4T／β_4W＝3.463 ，ｆ_BW／ｆ_W ＝0.193 ，｜β_3T｜＝0.468

【００４９】 実施例５ ｆ＝25.8〜55.9〜121.2 ，Ｆ／4.6 〜6.7 〜10.5 ２ω＝66.38 °〜35.24 °〜16.46 ° ｒ₁ ＝-27.6313 ｄ₁ ＝1.5000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝-70.3169 ｄ₂ ＝0.2942 ｒ₃ ＝150.1397 ｄ₃ ＝2.2750 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₄ ＝-34.1618 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝13.6177 ｄ₅ ＝1.9779 ｎ₃ ＝1.72151 ν₃ ＝29.24 ｒ₆ ＝20.9041 ｄ₆ ＝5.0142 ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝-9.9762 ｄ₈ ＝1.2942 ｎ₄ ＝1.80518 ν₄ ＝25.42 ｒ₉ ＝-15.6923 ｄ₉ ＝0.8147 ｒ₁₀＝25.5479 ｄ₁₀＝4.2347 ｎ₅ ＝1.51823 ν₅ ＝58.96 ｒ₁₁＝-11.3640（非球面）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝-9.8169 （非球面）ｄ₁₂＝1.5000 ｎ₆ ＝1.69680 ν₆ ＝55.53 ｒ₁₃＝1168.0658 非球面係数 （第１１面）Ｋ＝0.1473，Ａ₄ ＝1.8652×10^-4，Ａ₆ ＝-7.8672 ×10^-8 Ａ₈ ＝1.1264×10^-8，Ａ₁₀＝-8.3800 ×10^-11 （第１２面）Ｋ＝-1.3386 ，Ａ₄ ＝2.3993×10^-5，Ａ₆ ＝-2.1307 ×10^-7 Ａ₈ ＝-8.2513 ×10^-9，Ａ₁₀＝7.0584×10^-12 ｆ 25.8 55.9 121.2 Ｄ₁ 0.49485 8.81731 17.24620 Ｄ₂ 1.46761 7.40303 12.00263 Ｄ₃ 11.26661 5.43138 1.90381 ｙ＝17.30 ，ｆ₁ ＝13767.40，ΣＤ₄ ＝1.53，ｆ₄ ＝-13.96，β_4T＝5.36 β_4W＝1.41，ｆ_BW＝4.84，ｆ_W ＝25.80 ｙ／ｆ₁ ＝0.001 ，ΣＤ₄ ／ｙ＝0.088 ，｜ｆ₄ ｜／ｙ＝0.807 ν_R ＝55.530，β_4T／β_4W＝3.800 ，ｆ_BW／ｆ_W ＝0.188 ，｜β_3T｜＝0.491

【００５０】 実施例６ ｆ＝25.8〜50.0〜97.0，Ｆ／4.6 〜6.6 〜9.5 ２ω＝66.14 °〜38.62 °〜20.36 ° ｒ₁ ＝-26.6127 ｄ₁ ＝1.4986 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝-81.1028 ｄ₂ ＝0.0587 ｒ₃ ＝139.8794 ｄ₃ ＝3.3208 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₄ ＝-29.5110 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝13.1607 ｄ₅ ＝1.9087 ｎ₃ ＝1.71736 ν₃ ＝29.51 ｒ₆ ＝22.2256 ｄ₆ ＝4.8712 ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝-10.2430 ｄ₈ ＝2.2655 ｎ₄ ＝1.80518 ν₄ ＝25.42 ｒ₉ ＝-16.1242 ｄ₉ ＝0.2483 ｒ₁₀＝26.8390 ｄ₁₀＝3.7722 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.14 ｒ₁₁＝-13.3135（非球面）ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝-10.9326（非球面）ｄ₁₂＝0.2775 ｎ₆ ＝1.52288 ν₆ ＝52.51 ｒ₁₃＝-12.6856 ｄ₁₃＝1.2500 ｎ₇ ＝1.75500 ν₇ ＝52.32 ｒ₁₄＝-1.454×10⁵ 非球面係数 （第１１面）Ｋ＝-0.0539 ，Ａ₄ ＝1.3858×10^-4，Ａ₆ ＝-8.0346 ×10^-7 Ａ₈ ＝1.6995×10^-8，Ａ₁₀＝-1.0963 ×10^-10 （第１２面）Ｋ＝-1.3032 ，Ａ₄ ＝6.5513×10^-5，Ａ₆ ＝-6.6160 ×10^-7 Ａ₈ ＝4.8471×10^-10 ，Ａ₁₀＝-4.2205 ×10^-11 ｆ 25.8 50.0 97.0 Ｄ₁ 0.94023 8.03156 13.85150 Ｄ₂ 2.21302 6.82114 10.36168 Ｄ₃ 11.25002 5.25611 1.37851 ｙ＝17.30 ，ｆ₁ ＝481.08，ΣＤ₄ ＝1.50，ｆ₄ ＝-15.09，β_4T＝4.30 β_4W＝1.36，ｆ_BW＝4.65，ｆ_W ＝25.80 ｙ／ｆ₁ ＝0.036 ，ΣＤ₄ ／ｙ＝0.087 ，｜ｆ₄ ｜／ｙ＝0.872 ν_R ＝52.320，β_4T／β_4W＝3.153 ，ｆ_BW／ｆ_W ＝0.180 ，｜β_3T｜＝0.583 ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・ は各レンズ面の曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ
₁ ，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。尚焦点距離その他の長さ
の単位はmmである。

【００５１】実施例１は広角域の２ωが６５°以上を含
み、変倍比が３．８程度のズーム光学系である。

【００５２】この実施例１は図１に示す構成で、負レン
ズと正レンズの２枚からなる第１レンズ群Ｇ１と正レン
ズ１枚と開口絞りＳとからなる第２レンズ群Ｇ２と負レ
ンズと正レンズの２枚からなる第３レンズ群Ｇ３と負レ
ンズ１枚からなる第４レンズ群Ｇ４にて構成されてい
る。

【００５３】また、第２レンズ群と第３レンズ群の間の
間隔を広げながら各レンズ群を物体側へ移動させること
により広角端から望遠端への変倍を行なっている。また
第３レンズ群Ｇ３を繰り出してフォーカシングを行なっ
ている。

【００５４】この実施例１では、第３レンズ群の正レン
ズと第４レンズ群の負レンズに夫々１面非球面を設けて
いる。

【００５５】この実施例１の収差状況は、図８、図９に
示す通りで、そのうち図８は無限遠時の又図９は第３レ
ンズ群を物体側へ移動させて近接物体（倍率１／６２．
５）にフォーカシングした時のもので、いずれも上段が
広角端、中段が中間焦点距離、下段が望遠端における収
差図である。この実施例のように、本発明のズーム光学
系は第３レンズ群により近接物体にフォーカシングを行
なったとき収差変動は極めて小である。

【００５６】実施例２は、広角域の２ωが６５°以上を
含み、変倍比が３．８程度のズーム光学系である。

【００５７】この実施例２は、図２に示すように負レン
ズと正レンズの２枚からなる第１レンズ群Ｇ１と、正レ
ンズ１枚からなる第２レンズ群Ｇ２と、負レンズと正レ
ンズと正レンズの３枚からなる第３レンズ群Ｇ３と、負
レンズ１枚からなる第４レンズ群Ｇ４とにて構成されて
いる。

【００５８】この実施例２も第２レンズ群と第３レンズ
群との間の間隔を広げながら各レンズ群を物体側へ移動
させることにより広角端から望遠端への変倍を行なうも
のである。また、第３レンズ群を繰り出すことによりフ
ォーカシングを行なう。

【００５９】また、この実施例２は、第３レンズ群の最
も像側の正レンズと第４レンズ群の負レンズに夫々１面
非球面を設けている。

【００６０】実施例３は図３に示す構成の広角域の２ω
が７０°以上を含み、変倍比が３．８程度のズーム光学
系である。

【００６１】この実施例３は、図３のように実施例１と
同じような構成の４群ズーム光学系である。

【００６２】実施例４は、図４に示す通りの構成で、広
角域の２ωが７０°以上を含み、変倍比が４．２程度の
ズーム光学系である。

【００６３】この実施例４のズーム光学系も実施例１と
同じような構成の光学系である。

【００６４】実施例５は、図５に示すような構成の光学
系で、広角域の２ωが６５°以上を含み、変倍比が４．
７程度のズーム光学系である。

【００６５】この実施例５も実施例１と同様の構成の光
学系である。

【００６６】実施例６は、図６に示すような構成の光学
系であり、広角域の２ωが６５°以上を含み、変倍比が
３．７程度のズーム光学系である。

【００６７】この実施例６の光学系も実施例１の光学系
と同じ構成である。

【００６８】尚この実施例の第４レンズ群の負レンズ
は、その物体側の面が非球面樹脂層を有するハイブリッ
ドレンズになっている。

【００６９】上記各実施例にて用いている非球面の形状
は、光軸方向をｘ、光軸に直交する方向をｙとした時、
次の式にて表わされる。

【００７０】ｘ＝（ｙ² ／ｒ）／［１＋｛１−（１＋
ｋ）（ｙ／ｒ）² ｝^1/2 ］＋Ａ₄ ｙ⁴ ＋Ａ₆ ｙ⁶ ＋Ａ₈
ｙ⁸ ＋Ａ₁₀ｙ¹⁰ 各実施例の断面図（図１〜図６）において、（Ａ）は広
角端、（Ｂ）は中間焦点距離、（Ｃ）は望遠端である。

【００７１】本発明のズーム光学系は、特許請求の範囲
に記載するものの他、次の各項に記載するものも発明の
目的を達成し得る。

【００７２】（１）特許請求の範囲の請求項１、２又は
３に記載する光学系で、開口絞りが第３レンズ群よりも
物体側に配置されていることを特徴とするズーム光学
系。

【００７３】（２）前記の（１）の項に記載する光学系
で、開口絞りが第２レンズ群と第３レンズ群の間に配置
され、変倍の際に第２レンズ群と一体に移動することを
特徴とするズーム光学系。

【００７４】（３）特許請求の範囲の請求項１、２又は
３あるいは前記の（１）の又は（２）の項に記載する光
学系で、第４レンズ群に非球面を少なくとも１面設けた
ことを特徴とするズーム光学系。

【００７５】（４）前記の（３）の項に記載する光学系
で、第３レンズ群の正レンズに非球面を少なくとも１面
設けたことを特徴とするズーム光学系。

【００７６】（５）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）又は（４）に
記載する光学系で、ズーム可動レンズ群の数の２倍以下
の数のレンズにて全体を構成したことを特徴とするズー
ム光学系。

【００７７】（６）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）又は
（５）の項に記載する光学系で、第２レンズ群が物体側
に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなることを特
徴とするズーム光学系。

【００７８】（７）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）又は（６）に記載する光学系で、第３レンズ群を
物体側に移動させることによって近距離物体へのフォー
カシングを行なうようにしたことを特徴とするズーム光
学系。

【００７９】（８）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）又は（７）の項に記載する光学系で、下
記条件（１−１）を満足することを特徴とするズーム光
学系。 （１−１） ０≦ｙ／ｆ₁ ＜０．０７

【００８０】（９）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）又は（８）の項に記載する光学
系で、第１レンズ群が物体側から順に負レンズと正レン
ズとからなることを特徴とするズーム光学系。

【００８１】（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）又は（９）に記載する
光学系で、下記条件（５）を満足することを特徴とする
ズーム光学系。 （５） １．５＜β_4T／β_4W＜６．０

【００８２】（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）
に記載する光学系で、下記条件（６）を満足することを
特徴とするズーム光学系。 （６） ０．１＜ｆ_BW／ｆ_W ＜０．５

【００８３】

【発明の効果】本発明のズーム光学系は、入射画角が６
５°以上を含んでおり、変倍比が３．５で、しかもレン
ズ枚数が少なく、沈胴時の鏡枠が短い小型な光学系にな
し得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のズーム光学系の実施例１の断面図

【図２】本発明のズーム光学系の実施例２の断面図

【図３】本発明のズーム光学系の実施例３の断面図

【図４】本発明のズーム光学系の実施例４の断面図

【図５】本発明のズーム光学系の実施例５の断面図

【図６】本発明のズーム光学系の実施例６の断面図

【図７】従来例と本発明との概念図

【図８】実施例１の無限遠物点に対する収差図

【図９】実施例１の近距離物点に対する収差図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側から順に、第１レンズ群と正の屈折
   力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レ
   ンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
   負の第４レンズ群が１枚のレンズにて構成され下記条件
   （１）を満足するズーム光学系。 （１） ０≦ｙ／ｆ₁ ＜０．１４ ただし、ｙは像面対角長の1/2 、ｆ₁ は第１レンズ群の
   焦点距離である。
2. 【請求項２】物体側より順、に第１レンズ群と、正の屈
   折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３
   レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とよりな
   り、下記条件（１）、（２）を満足するズーム光学系。 （１） ０≦ｙ／ｆ₁ ＜０．１４ （２） ０．０３＜ΣＤ₄ ／ｙ＜０．２５ ただしｙは像面対角長の1/2 、ｆ₁ は第１レンズ群の焦
   点距離、ΣＤ₄ は第４レンズ群の構成長である。
3. 【請求項３】下記条件（３）を満足することを特徴とす
   る請求項１又は２のズーム光学系。 （３） ０．５＜｜ｆ₄ ｜／ｙ＜１．０ ただし、ｆ₄ は第４レンズ群の焦点距離である。