JPH11249016A - 広角ズームレンズ - Google Patents
広角ズームレンズInfo
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- JPH11249016A JPH11249016A JP10064423A JP6442398A JPH11249016A JP H11249016 A JPH11249016 A JP H11249016A JP 10064423 A JP10064423 A JP 10064423A JP 6442398 A JP6442398 A JP 6442398A JP H11249016 A JPH11249016 A JP H11249016A
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
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- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
- G02B15/1445—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative
- G02B15/144515—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative arranged -+++
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負、正、正、正の４群構成で絞りの位置を第
１レンズ群に近づけることで、所定の条件式を満足する
ことにより、全長および外径をともに小さく抑え、レン
ズ枚数を少なくして高性能でコンパクトかつ安価とす
る。 【解決手段】 物体側から順に、負、正、正、正のレン
ズ群Ｇ1〜Ｇ4を配設し、変倍に際して第１群Ｇ1と第４
群Ｇ4を固定するとともに、第２群Ｇ2と第３群Ｇ3を光
軸上で移動させ、第１群Ｇ1は、少なくとも１枚の像面
側に強い曲率の凹面を向けた負レンズを有し、第２群Ｇ
2は少なくとも１枚の両凸レンズを有し、第３群Ｇ3は１
枚の正レンズのみからなり、広角端における全系の焦点
距離をｆw、第１群Ｇ1の焦点距離をｆ1、第２群Ｇ2の焦
点距離をｆ2とするとき、(1) -2.5<f1/fw<-1.5、(2) 2.
0<f2/fw<4.0 なる条件式を満足する。
１レンズ群に近づけることで、所定の条件式を満足する
ことにより、全長および外径をともに小さく抑え、レン
ズ枚数を少なくして高性能でコンパクトかつ安価とす
る。 【解決手段】 物体側から順に、負、正、正、正のレン
ズ群Ｇ1〜Ｇ4を配設し、変倍に際して第１群Ｇ1と第４
群Ｇ4を固定するとともに、第２群Ｇ2と第３群Ｇ3を光
軸上で移動させ、第１群Ｇ1は、少なくとも１枚の像面
側に強い曲率の凹面を向けた負レンズを有し、第２群Ｇ
2は少なくとも１枚の両凸レンズを有し、第３群Ｇ3は１
枚の正レンズのみからなり、広角端における全系の焦点
距離をｆw、第１群Ｇ1の焦点距離をｆ1、第２群Ｇ2の焦
点距離をｆ2とするとき、(1) -2.5<f1/fw<-1.5、(2) 2.
0<f2/fw<4.0 なる条件式を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビレンズや写
真レンズ等に用いる広角ズームレンズに関し、特に電子
スチルカメラ用のレンズとして適し、構成枚数が少なく
低価格であり、性能の良好な簡易構成の広角ズームレン
ズに関するものである。
真レンズ等に用いる広角ズームレンズに関し、特に電子
スチルカメラ用のレンズとして適し、構成枚数が少なく
低価格であり、性能の良好な簡易構成の広角ズームレン
ズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年
の電子映像技術の発達は目覚ましいものがあり、特に電
子情報化時代の到来とも相俟って、電子スチルカメラが
普及してきている。このような電子スチルカメラは、銀
塩写真カメラに比較すると性能の割に高価なものとなっ
ており、電子スチルカメラのさらなる普及の妨げとなっ
ていた。このため、特に電子スチルカメラに適した低価
格なズームレンズの開発が望まれている。
の電子映像技術の発達は目覚ましいものがあり、特に電
子情報化時代の到来とも相俟って、電子スチルカメラが
普及してきている。このような電子スチルカメラは、銀
塩写真カメラに比較すると性能の割に高価なものとなっ
ており、電子スチルカメラのさらなる普及の妨げとなっ
ていた。このため、特に電子スチルカメラに適した低価
格なズームレンズの開発が望まれている。
【０００３】従来から、電子スチルカメラやビデオカメ
ラに用いられるズームレンズは多数提案されている。例
えば、特開平７−１１３９５６号公報に、物体側から順
に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群を配設したズ
ームレンズが開示されている。また、特開平９−１７９
０２６号公報に、物体側から順に、負の第１レンズ群、
正の第２レンズ群、負の第３レンズ群および正の第４レ
ンズ群を配設した４群移動ズームレンズが開示されてい
る。
ラに用いられるズームレンズは多数提案されている。例
えば、特開平７−１１３９５６号公報に、物体側から順
に、負の第１レンズ群と正の第２レンズ群を配設したズ
ームレンズが開示されている。また、特開平９−１７９
０２６号公報に、物体側から順に、負の第１レンズ群、
正の第２レンズ群、負の第３レンズ群および正の第４レ
ンズ群を配設した４群移動ズームレンズが開示されてい
る。
【０００４】しかし、これらの従来のズームレンズは、
必ずしもコンパクトかつ安価なものとはなっていなかっ
た。また、電子スチルカメラ等に用いるズームレンズで
は、レンズ構成枚数が少なく、小型かつ高性能で、撮像
画面サイズに対して焦点距離の短い広角ズームレンズで
あることが要求される。しかし、ズームレンズの広角端
では、撮像画面のサイズを大きくするとレンズ外径が大
きくなるため、鏡胴径も大きくなってコンパクト性を損
なう可能性があった。
必ずしもコンパクトかつ安価なものとはなっていなかっ
た。また、電子スチルカメラ等に用いるズームレンズで
は、レンズ構成枚数が少なく、小型かつ高性能で、撮像
画面サイズに対して焦点距離の短い広角ズームレンズで
あることが要求される。しかし、ズームレンズの広角端
では、撮像画面のサイズを大きくするとレンズ外径が大
きくなるため、鏡胴径も大きくなってコンパクト性を損
なう可能性があった。
【０００５】例えば、レンズ構成枚数が比較的少なく広
角に適したレンズとして、上述した特開平７−１１３９
５６号公報や特開平９−１７９０２６号公報に示された
ズームレンズの他に、特開平６−２０１９９３号公報
に、物体側から順に、負の第１レンズ群、正の第２レン
ズ群及び正の第３レンズ群を配設した広角２焦点レンズ
が開示されているが、これらの広角レンズは、前群レン
ズ径が比較的大きくコンパクトとは言えなかった。
角に適したレンズとして、上述した特開平７−１１３９
５６号公報や特開平９−１７９０２６号公報に示された
ズームレンズの他に、特開平６−２０１９９３号公報
に、物体側から順に、負の第１レンズ群、正の第２レン
ズ群及び正の第３レンズ群を配設した広角２焦点レンズ
が開示されているが、これらの広角レンズは、前群レン
ズ径が比較的大きくコンパクトとは言えなかった。
【０００６】本発明は、上述した事情に鑑みなされたも
ので、前群のレンズ外径を含めて全系にわたってレンズ
全長およびレンズ外径をともに小さく抑え、レンズ構成
枚数を少なくして高性能でコンパクトかつ安価な広角ズ
ームレンズを提供することを目的とする。
ので、前群のレンズ外径を含めて全系にわたってレンズ
全長およびレンズ外径をともに小さく抑え、レンズ構成
枚数を少なくして高性能でコンパクトかつ安価な広角ズ
ームレンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、以下に示す特徴点を備えている。
達成するため、以下に示す特徴点を備えている。
【０００８】請求項１記載の発明にかかる広角ズームレ
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、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を
有する第３レンズ群および正の屈折力を有する第４レン
ズ群を配設してなり、変倍に際して、前記第１レンズ群
と前記第４レンズ群を光軸上で固定させるとともに、前
記第２レンズ群と前記第３レンズ群を光軸上で移動させ
て焦点位置を一定に保ちつつ変倍するズームレンズであ
って、前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の像面側に
強い曲率の凹面を向けた負レンズを有し、前記第２レン
ズ群は少なくとも１枚の両凸レンズを有し、前記第３レ
ンズ群は１枚の正レンズのみからなり、広角端における
全系の焦点距離をｆw、前記第１レンズ群の焦点距離を
ｆ1、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2とするとき、 （１） −２．５＜ｆ1／ｆw＜−１．５ （２） ２．０＜ｆ2／ｆw＜ ４．０ なる条件式を満足することを特徴とするものである。
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、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を
有する第３レンズ群および正の屈折力を有する第４レン
ズ群を配設してなり、変倍に際して、前記第１レンズ群
と前記第４レンズ群を光軸上で固定させるとともに、前
記第２レンズ群と前記第３レンズ群を光軸上で移動させ
て焦点位置を一定に保ちつつ変倍するズームレンズであ
って、前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の像面側に
強い曲率の凹面を向けた負レンズを有し、前記第２レン
ズ群は少なくとも１枚の両凸レンズを有し、前記第３レ
ンズ群は１枚の正レンズのみからなり、広角端における
全系の焦点距離をｆw、前記第１レンズ群の焦点距離を
ｆ1、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2とするとき、 （１） −２．５＜ｆ1／ｆw＜−１．５ （２） ２．０＜ｆ2／ｆw＜ ４．０ なる条件式を満足することを特徴とするものである。
【０００９】請求項２記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズは、前記請求項１記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第１レンズ群と第２レンズ
群の間に開口絞りを固定して配設し、前記第１レンズ群
の最も像面側の面から前記開口絞りまでの中心間隔をＤ
e、広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ
群との群間隔をＤ2w、広角端における全系の焦点距離を
ｆwとするとき、 （３） １．１＜Ｄe／ｆw ＜２．１ （４） ２．７＜Ｄ2w／ｆw＜４．３ なる条件式を満足することを特徴とするものである。
ンズは、前記請求項１記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第１レンズ群と第２レンズ
群の間に開口絞りを固定して配設し、前記第１レンズ群
の最も像面側の面から前記開口絞りまでの中心間隔をＤ
e、広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ
群との群間隔をＤ2w、広角端における全系の焦点距離を
ｆwとするとき、 （３） １．１＜Ｄe／ｆw ＜２．１ （４） ２．７＜Ｄ2w／ｆw＜４．３ なる条件式を満足することを特徴とするものである。
【００１０】請求項３記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズは、前記請求項１記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第１レンズ群は、像面側に
凹面を向けた１枚の負レンズのみからなるとともに、該
負レンズの少なくとも１面は非球面であることを特徴と
するものである。
ンズは、前記請求項１記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第１レンズ群は、像面側に
凹面を向けた１枚の負レンズのみからなるとともに、該
負レンズの少なくとも１面は非球面であることを特徴と
するものである。
【００１１】請求項４記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズは、前記請求項１記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第２レンズ群は、１枚の両
凸レンズのみからなるとともに、該両凸レンズの少なく
とも１面は非球面であることを特徴とするものである。
ンズは、前記請求項１記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第２レンズ群は、１枚の両
凸レンズのみからなるとともに、該両凸レンズの少なく
とも１面は非球面であることを特徴とするものである。
【００１２】請求項５記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズは、前記請求項２記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第１レンズ群と前記第２レ
ンズ群は、各々少なくとも１枚の有機材料からなるレン
ズを有することを特徴とするものである。
ンズは、前記請求項２記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第１レンズ群と前記第２レ
ンズ群は、各々少なくとも１枚の有機材料からなるレン
ズを有することを特徴とするものである。
【００１３】請求項６記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズは、前記請求項２記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第４レンズ群は、１つの接
合レンズのみからなることを特徴とするものである。
ンズは、前記請求項２記載の発明にかかる広角ズームレ
ンズの特徴点に加えて、前記第４レンズ群は、１つの接
合レンズのみからなることを特徴とするものである。
【００１４】つぎに、上記各請求項をさらに詳しく説明
する。請求項１は、本発明の基本をなす条件であり、上
述した構成を備えることにより、レンズ全長および第１
レンズ群のレンズ外径を含めた全系にわたるレンズ外径
をともに小さく抑え、レンズ構成枚数を少なくして高性
能でコンパクトかつ安価な広角ズームレンズとすること
ができる。
する。請求項１は、本発明の基本をなす条件であり、上
述した構成を備えることにより、レンズ全長および第１
レンズ群のレンズ外径を含めた全系にわたるレンズ外径
をともに小さく抑え、レンズ構成枚数を少なくして高性
能でコンパクトかつ安価な広角ズームレンズとすること
ができる。
【００１５】第１レンズ群において、少なくとも１枚配
設される像面側に強い曲率の凹面を向けた負レンズは、
第１レンズ群に負の屈折力を持たせるための主要なレン
ズである。この負レンズは、像面側に強い曲率の凹面を
向けることで、開口絞りを接近して配設し、軸外光束の
像面湾曲およびコマ収差等の諸収差の発生を最小限にと
どめることができる。また、上述した形状とすることに
より、第１レンズ群のレンズ外径を小さくすることがで
きる。
設される像面側に強い曲率の凹面を向けた負レンズは、
第１レンズ群に負の屈折力を持たせるための主要なレン
ズである。この負レンズは、像面側に強い曲率の凹面を
向けることで、開口絞りを接近して配設し、軸外光束の
像面湾曲およびコマ収差等の諸収差の発生を最小限にと
どめることができる。また、上述した形状とすることに
より、第１レンズ群のレンズ外径を小さくすることがで
きる。
【００１６】第２レンズ群は、全体として正の屈折力を
有するようにするため、少なくとも１枚の凸レンズを含
むことが必要である。この凸レンズは、第１レンズ群の
負の屈折力による強い発散作用を打ち消すために、物体
側に配設した開口絞りに対向する面を強い曲率の凸面と
することが必要である。また、この凸レンズは、広角端
において物体側に配設した開口絞りから遠ざかり、望遠
端において物体側に配設した開口絞りに接近するので、
球面収差と像面湾曲とをズーム全域にわたって良好に維
持するために、強い正の屈折力をレンズの前後面に分散
させる必要がある。さらに、レンズ枚数を最小に止める
ために、この凸レンズを両凸レンズとしている。
有するようにするため、少なくとも１枚の凸レンズを含
むことが必要である。この凸レンズは、第１レンズ群の
負の屈折力による強い発散作用を打ち消すために、物体
側に配設した開口絞りに対向する面を強い曲率の凸面と
することが必要である。また、この凸レンズは、広角端
において物体側に配設した開口絞りから遠ざかり、望遠
端において物体側に配設した開口絞りに接近するので、
球面収差と像面湾曲とをズーム全域にわたって良好に維
持するために、強い正の屈折力をレンズの前後面に分散
させる必要がある。さらに、レンズ枚数を最小に止める
ために、この凸レンズを両凸レンズとしている。
【００１７】第３レンズ群は、焦点距離を変更する際
に、焦点位置が一定になるように移動する補正群であ
る。この第３レンズ群は、屈折力が弱いこともあって、
１枚の正レンズのみで構成することができる。条件式
（１）、（２）は、広角ズームレンズのレンズ構成をバ
ランス良く配置するための条件式である。すなわち、条
件式（１）は、第１レンズ群の焦点距離ｆ1と全系の広
角端での焦点距離ｆwとの比を規定する条件式であり、
条件式（２）は、第２レンズ群の焦点距離ｆ2と全系の
広角端での焦点距離ｆwとの比を規定する条件式であ
る。
に、焦点位置が一定になるように移動する補正群であ
る。この第３レンズ群は、屈折力が弱いこともあって、
１枚の正レンズのみで構成することができる。条件式
（１）、（２）は、広角ズームレンズのレンズ構成をバ
ランス良く配置するための条件式である。すなわち、条
件式（１）は、第１レンズ群の焦点距離ｆ1と全系の広
角端での焦点距離ｆwとの比を規定する条件式であり、
条件式（２）は、第２レンズ群の焦点距離ｆ2と全系の
広角端での焦点距離ｆwとの比を規定する条件式であ
る。
【００１８】条件式（１）において、ｆ1／ｆwの値が下
限を下回ると、負の屈折力が弱くなり、歪曲収差等には
有利であるものの、ズーム比を所定の大きさに維持する
ために第２レンズ群の移動量を大きくする必要があり、
レンズ系全体が大きくなってコンパクト性を損なう。一
方、ｆ1／ｆwの値が上限を上回ると、第１レンズ群の負
の屈折力、第２レンズ群の正の屈折力が各々強くなり過
ぎて、ズーム域全体の性能バランスを維持できなくな
る。
限を下回ると、負の屈折力が弱くなり、歪曲収差等には
有利であるものの、ズーム比を所定の大きさに維持する
ために第２レンズ群の移動量を大きくする必要があり、
レンズ系全体が大きくなってコンパクト性を損なう。一
方、ｆ1／ｆwの値が上限を上回ると、第１レンズ群の負
の屈折力、第２レンズ群の正の屈折力が各々強くなり過
ぎて、ズーム域全体の性能バランスを維持できなくな
る。
【００１９】条件式（２）において、ｆ2／ｆwの値が下
限を下回ると、第２レンズ群の正の屈折力が大きくなり
過ぎて、球面収差及び像面湾曲等の収差をズーム全域に
わたって良好に補正できなくなる。一方、ｆ2／ｆwの値
が上限を上回ると、第１レンズ群の負の屈折力を打ち消
すことができなくなる。また、第３レンズ群のズーム移
動量が大きくなるので、第３レンズ群のレンズ外径が大
きくなり、コンパクト性を損ねることとなる。
限を下回ると、第２レンズ群の正の屈折力が大きくなり
過ぎて、球面収差及び像面湾曲等の収差をズーム全域に
わたって良好に補正できなくなる。一方、ｆ2／ｆwの値
が上限を上回ると、第１レンズ群の負の屈折力を打ち消
すことができなくなる。また、第３レンズ群のズーム移
動量が大きくなるので、第３レンズ群のレンズ外径が大
きくなり、コンパクト性を損ねることとなる。
【００２０】請求項２は、負の第１レンズ群とそれに続
いて配設される全系の開口絞りに関する条件であり、上
述した構成を備えることにより、レンズ構成枚数を少な
くしてコンパクトな広角ズームレンズとすることができ
る。条件式（３）は、第１レンズ群とそれに続いて配設
される開口絞りの配置関係を規定する条件式である。す
なわち、条件式（３）は、第１レンズ群の最も像面側の
面から開口絞りまでの中心間隔Ｄeと広角端における全
系の焦点距離ｆwとの比を規定する条件式である。
いて配設される全系の開口絞りに関する条件であり、上
述した構成を備えることにより、レンズ構成枚数を少な
くしてコンパクトな広角ズームレンズとすることができ
る。条件式（３）は、第１レンズ群とそれに続いて配設
される開口絞りの配置関係を規定する条件式である。す
なわち、条件式（３）は、第１レンズ群の最も像面側の
面から開口絞りまでの中心間隔Ｄeと広角端における全
系の焦点距離ｆwとの比を規定する条件式である。
【００２１】条件式（３）において、Ｄe／ｆwの値が下
限を下回ると、全系のバックフォーカスが小さくなりす
ぎて、ＣＣＤのような撮像素子を取り付けるための十分
なスペースを確保できない。また、十分なバックフォー
カスを確保するために、第１レンズ群と第２レンズ群の
間隔を大きくすると、第２レンズ群の外径が大きくなり
すぎてしまう。
限を下回ると、全系のバックフォーカスが小さくなりす
ぎて、ＣＣＤのような撮像素子を取り付けるための十分
なスペースを確保できない。また、十分なバックフォー
カスを確保するために、第１レンズ群と第２レンズ群の
間隔を大きくすると、第２レンズ群の外径が大きくなり
すぎてしまう。
【００２２】一方、Ｄe／ｆwの値が上限を上回ると、開
口絞りに対して第１レンズ群が遠ざかり過ぎて、第１レ
ンズ群のレンズ外径が大きくなり過ぎたり、レンズ全系
のバックフォーカスが大きくなったりして、レンズ系全
体のコンパクト性を損ねてしまう。条件式（４）は、ズ
ームレンズの全長と外径の大きさを規定する条件式であ
る。すなわち、条件式（４）は、広角端における第１レ
ンズ群と第２レンズ群との群間隔Ｄ2wと広角端における
全系の焦点距離ｆwとの比を規定する条件式である。
口絞りに対して第１レンズ群が遠ざかり過ぎて、第１レ
ンズ群のレンズ外径が大きくなり過ぎたり、レンズ全系
のバックフォーカスが大きくなったりして、レンズ系全
体のコンパクト性を損ねてしまう。条件式（４）は、ズ
ームレンズの全長と外径の大きさを規定する条件式であ
る。すなわち、条件式（４）は、広角端における第１レ
ンズ群と第２レンズ群との群間隔Ｄ2wと広角端における
全系の焦点距離ｆwとの比を規定する条件式である。
【００２３】条件式（４）において、Ｄ2w／ｆwの値が
下限を下回ると、レンズ系全体としては小型となるもの
の、変倍に際して、第２レンズ群、第３レンズ群各々の
移動量が小さすぎて、所望のズーム比を得ることができ
なくなる。そこで、所望のズーム比を得ようとすると、
第２レンズ群、第３レンズ群各々の屈折力が大きくなり
すぎて、結像性能を良好に保てなくなる。一方、Ｄ2w／
ｆwの値が上限を上回ると、結像性能はさらに良くなる
が、レンズ系が大型化してしまい、本発明の目的にそぐ
わなくなる。
下限を下回ると、レンズ系全体としては小型となるもの
の、変倍に際して、第２レンズ群、第３レンズ群各々の
移動量が小さすぎて、所望のズーム比を得ることができ
なくなる。そこで、所望のズーム比を得ようとすると、
第２レンズ群、第３レンズ群各々の屈折力が大きくなり
すぎて、結像性能を良好に保てなくなる。一方、Ｄ2w／
ｆwの値が上限を上回ると、結像性能はさらに良くなる
が、レンズ系が大型化してしまい、本発明の目的にそぐ
わなくなる。
【００２４】請求項３は、第１レンズ群のレンズ構成に
関する条件であり、上述した構成を備えることにより、
レンズ構成枚数を極力少なくすることができる。すなわ
ち、第１レンズ群を構成する負レンズの少なくとも一面
を非球面とすることにより、この負レンズ１枚のみで第
１レンズ群を構成したとしても、後に詳述する実施例か
ら明らかなように、ズーム全域にわたって、歪曲収差や
像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
関する条件であり、上述した構成を備えることにより、
レンズ構成枚数を極力少なくすることができる。すなわ
ち、第１レンズ群を構成する負レンズの少なくとも一面
を非球面とすることにより、この負レンズ１枚のみで第
１レンズ群を構成したとしても、後に詳述する実施例か
ら明らかなように、ズーム全域にわたって、歪曲収差や
像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【００２５】請求項４は、第２レンズ群のレンズ構成に
関する条件であり、上述した構成を備えることにより、
レンズ構成枚数を極力少なくすることができる。すなわ
ち、第２レンズ群を構成する両凸レンズの少なくとも一
面を非球面とすることにより、この両凸レンズ１枚のみ
で第２レンズ群を構成したとしても、後に詳述する実施
例から明らかなように、性能を損なうことがない広角ズ
ームレンズとすることができる。
関する条件であり、上述した構成を備えることにより、
レンズ構成枚数を極力少なくすることができる。すなわ
ち、第２レンズ群を構成する両凸レンズの少なくとも一
面を非球面とすることにより、この両凸レンズ１枚のみ
で第２レンズ群を構成したとしても、後に詳述する実施
例から明らかなように、性能を損なうことがない広角ズ
ームレンズとすることができる。
【００２６】請求項５は、第１レンズ群および第２レン
ズ群を構成するレンズの材料に関する条件であり、低価
格化を実現することができる。すなわち、第１レンズ群
および第２レンズ群を構成する非球面レンズを有機材料
で成型することにより、大幅なコストの削減が可能とな
る。後に詳述する実施例から明らかなように、第１レン
ズ群を有機材料からなる非球面負レンズで構成し、第２
レンズ群を有機材料からなる非球面正レンズで構成した
場合に、各々１枚のレンズのみを用いて温度変化に対す
るピント変化が少なく、かつ良好な性能の広角ズームレ
ンズを形成することができる。
ズ群を構成するレンズの材料に関する条件であり、低価
格化を実現することができる。すなわち、第１レンズ群
および第２レンズ群を構成する非球面レンズを有機材料
で成型することにより、大幅なコストの削減が可能とな
る。後に詳述する実施例から明らかなように、第１レン
ズ群を有機材料からなる非球面負レンズで構成し、第２
レンズ群を有機材料からなる非球面正レンズで構成した
場合に、各々１枚のレンズのみを用いて温度変化に対す
るピント変化が少なく、かつ良好な性能の広角ズームレ
ンズを形成することができる。
【００２７】請求項６は、第４レンズ群の構成に関する
条件であり、上述した構成を備えることにより、ズーム
全域にわたって特に色収差を良好に保つことができる。
すなわち、ズーム全域にわたって色収差を良好に保つた
めには、第４レンズ群を正、負レンズを組み合せた色消
しレンズとする必要がある。しかし、第４レンズ群を
正、負レンズの２枚のみで構成しようとすると、色消し
であるがために、各々のレンズの屈折力が非常に強くな
る。このため、各々のレンズを分離して配設すると、球
面収差等が大きくなり、性能劣化が著しいものとなる。
したがって、第４レンズ群を構成する正、負の各々のレ
ンズを接合レンズとすることにより、後に詳述する実施
例から明らかなように、良好な性能の広角ズームレンズ
とすることができる。
条件であり、上述した構成を備えることにより、ズーム
全域にわたって特に色収差を良好に保つことができる。
すなわち、ズーム全域にわたって色収差を良好に保つた
めには、第４レンズ群を正、負レンズを組み合せた色消
しレンズとする必要がある。しかし、第４レンズ群を
正、負レンズの２枚のみで構成しようとすると、色消し
であるがために、各々のレンズの屈折力が非常に強くな
る。このため、各々のレンズを分離して配設すると、球
面収差等が大きくなり、性能劣化が著しいものとなる。
したがって、第４レンズ群を構成する正、負の各々のレ
ンズを接合レンズとすることにより、後に詳述する実施
例から明らかなように、良好な性能の広角ズームレンズ
とすることができる。
【００２８】以上詳述したように本発明によれば、前述
した各従来例では実現できなかった４群５枚という極め
て少ないレンズ構成で、例えば電子スチルカメラ用（1/
4″CCD撮像素子を使用したもの）にＦ２．９〜５．４／
３〜６ミリ等の小型で安価かつ高性能なズームレンズを
提供することができる。
した各従来例では実現できなかった４群５枚という極め
て少ないレンズ構成で、例えば電子スチルカメラ用（1/
4″CCD撮像素子を使用したもの）にＦ２．９〜５．４／
３〜６ミリ等の小型で安価かつ高性能なズームレンズを
提供することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施形態を実施例１〜３を用いて説明する。図１〜３
は、それぞれ実施例１〜３にかかる広角ズームレンズの
レンズ基本構成図である。なお、図１〜３中、Ｗは広角
端、Ｔは望遠端、Ｘは光軸、Ｐは結像位置を示す。
の実施形態を実施例１〜３を用いて説明する。図１〜３
は、それぞれ実施例１〜３にかかる広角ズームレンズの
レンズ基本構成図である。なお、図１〜３中、Ｗは広角
端、Ｔは望遠端、Ｘは光軸、Ｐは結像位置を示す。
【００３０】＜実施例１＞図１に示すように、実施例１
にかかる広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈
折力を有する第１レンズ群Ｇ1、正の屈折力を有する第
２レンズ群Ｇ2、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ3お
よび正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ4を配設してな
る。また、変倍に際して、第１レンズ群Ｇ1と第４レン
ズ群Ｇ4を光軸上で固定するとともに、第２レンズ群Ｇ2
と第３レンズ群Ｇ3を光軸上で移動させることにより、
焦点位置を一定に保ちつつ所定の焦点距離に変更する。
にかかる広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈
折力を有する第１レンズ群Ｇ1、正の屈折力を有する第
２レンズ群Ｇ2、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ3お
よび正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ4を配設してな
る。また、変倍に際して、第１レンズ群Ｇ1と第４レン
ズ群Ｇ4を光軸上で固定するとともに、第２レンズ群Ｇ2
と第３レンズ群Ｇ3を光軸上で移動させることにより、
焦点位置を一定に保ちつつ所定の焦点距離に変更する。
【００３１】また、図１に示すように、第１レンズ群Ｇ
1は、像面側に強い曲率の凹面を向けた負のメニスカス
レンズからなる第１レンズＬ1により構成され、第２レ
ンズ群Ｇ2は、物体側に強い曲率の面を向けた両凸レン
ズからなる第２レンズＬ2により構成され、第３レンズ
群Ｇ3は、像面側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ
からなる第３レンズＬ3により構成され、第４レンズ群
Ｇ4は、両凸レンズからなる第４レンズＬ4と物体側に凹
面を向けた負のメニスカスレンズからなる第５レンズＬ
5の接合レンズにより構成されている。
1は、像面側に強い曲率の凹面を向けた負のメニスカス
レンズからなる第１レンズＬ1により構成され、第２レ
ンズ群Ｇ2は、物体側に強い曲率の面を向けた両凸レン
ズからなる第２レンズＬ2により構成され、第３レンズ
群Ｇ3は、像面側に凹面を向けた正のメニスカスレンズ
からなる第３レンズＬ3により構成され、第４レンズ群
Ｇ4は、両凸レンズからなる第４レンズＬ4と物体側に凹
面を向けた負のメニスカスレンズからなる第５レンズＬ
5の接合レンズにより構成されている。
【００３２】また、第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2
の間には、全系の明るさを決定する開口絞り１が固定し
て配設されている。また、第１レンズＬ1および第２レ
ンズＬ2は、有機材料により成型することが好ましい
（実施例２、３において同じ）。
の間には、全系の明るさを決定する開口絞り１が固定し
て配設されている。また、第１レンズＬ1および第２レ
ンズＬ2は、有機材料により成型することが好ましい
（実施例２、３において同じ）。
【００３３】なお、実施例１にかかる広角ズームレンズ
は、１／４”ＣＣＤ撮像素子を使用することを想定した
もので、レンズ系と撮像素子との間に、ＩＲカットフィ
ルタ２を配設してあるが、ＩＲカットフィルタ２の代わ
りに、これより厚みのあるローパスフィルタを配設した
場合にも、性能を変化させることなく使用することがで
きる（実施例２、３において同じ）。
は、１／４”ＣＣＤ撮像素子を使用することを想定した
もので、レンズ系と撮像素子との間に、ＩＲカットフィ
ルタ２を配設してあるが、ＩＲカットフィルタ２の代わ
りに、これより厚みのあるローパスフィルタを配設した
場合にも、性能を変化させることなく使用することがで
きる（実施例２、３において同じ）。
【００３４】この実施例１における各レンズ面の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎd
およびアッベ数νdを下記表１に示す。ただし、この表
１および後述する表２〜９において、各記号Ｒ，Ｄ，Ｎ
d、νdに対応させた数字は物体側から順次増加するよう
になっている。また、表１中の第２面Ｒ2、第４面Ｒ4、
第６面Ｒ6は、下記非球面式で表される非球面形状とな
っている。
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎd
およびアッベ数νdを下記表１に示す。ただし、この表
１および後述する表２〜９において、各記号Ｒ，Ｄ，Ｎ
d、νdに対応させた数字は物体側から順次増加するよう
になっている。また、表１中の第２面Ｒ2、第４面Ｒ4、
第６面Ｒ6は、下記非球面式で表される非球面形状とな
っている。
【００３５】
【数１】 ただし、Ｘ：光軸からの高さｈの非球面上の点より、非
球面頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線
の長さ（ｍｍ） Ｃ：非球面の近軸曲率 ｈ：光軸からの高さ（ｍｍ） Ｋ：離心率 ａ4、ａ6、ａ8、ａ10：第４，６，８，１０次の非球面
係数 また、表２に、上式に示される非球面の各定数Ｃ、Ｋ、
ａ4、ａ6、ａ8、ａ10の値を示す。
球面頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線
の長さ（ｍｍ） Ｃ：非球面の近軸曲率 ｈ：光軸からの高さ（ｍｍ） Ｋ：離心率 ａ4、ａ6、ａ8、ａ10：第４，６，８，１０次の非球面
係数 また、表２に、上式に示される非球面の各定数Ｃ、Ｋ、
ａ4、ａ6、ａ8、ａ10の値を示す。
【００３６】さらに、表３の上段に、実施例１の広角端
（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）、望遠端（Ｔ
ＥＬＥ）における全系の焦点距離Ｆ、明るさＦNO、半画
角ω、第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2の群間隔
Ｄ2、第２レンズ群Ｇ2と第３レンズ群Ｇ3の群間隔Ｄ4、
第３レンズ群Ｇ3と第４レンズ群Ｇ4の群間隔Ｄ6、バッ
クフォーカスＢｆを示す。
（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）、望遠端（Ｔ
ＥＬＥ）における全系の焦点距離Ｆ、明るさＦNO、半画
角ω、第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2の群間隔
Ｄ2、第２レンズ群Ｇ2と第３レンズ群Ｇ3の群間隔Ｄ4、
第３レンズ群Ｇ3と第４レンズ群Ｇ4の群間隔Ｄ6、バッ
クフォーカスＢｆを示す。
【００３７】また、表３の下段に、広角端における第１
レンズ群Ｇ1の焦点距離ｆ1と全系の焦点距離ｆwとの比
ｆ1／ｆw、広角端における第２レンズ群Ｇ2の焦点距離
ｆ2と全系の焦点距離ｆwとの比ｆ2／ｆw、第１レンズ群
Ｇ1の最も像面側の面から開口絞り１までの中心間隔Ｄe
と広角端における全系の焦点距離ｆwとの比Ｄe／ｆw、
広角端における第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2との
群間隔Ｄ2wと広角端における全系の焦点距離ｆwとの比
Ｄ2w／ｆwを示す。
レンズ群Ｇ1の焦点距離ｆ1と全系の焦点距離ｆwとの比
ｆ1／ｆw、広角端における第２レンズ群Ｇ2の焦点距離
ｆ2と全系の焦点距離ｆwとの比ｆ2／ｆw、第１レンズ群
Ｇ1の最も像面側の面から開口絞り１までの中心間隔Ｄe
と広角端における全系の焦点距離ｆwとの比Ｄe／ｆw、
広角端における第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2との
群間隔Ｄ2wと広角端における全系の焦点距離ｆwとの比
Ｄ2w／ｆwを示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】 表３の下段から明らかなように、ｆ1／ｆwの値は-2.0
3、ｆ2／ｆwの値は3.27、Ｄe／ｆwの値は1.75、Ｄ2w／
ｆwの値は3.56となっており、下記条件式（１）、
（２）、（３）、（４）をそれぞれ満足している。 （１） −２．５＜ｆ1／ｆw ＜−１．５ （２） ２．０＜ｆ2／ｆw ＜ ４．０ （３） １．１＜Ｄe／ｆw ＜ ２．１ （４） ２．７＜Ｄ2w／ｆw＜ ４．３
3、ｆ2／ｆwの値は3.27、Ｄe／ｆwの値は1.75、Ｄ2w／
ｆwの値は3.56となっており、下記条件式（１）、
（２）、（３）、（４）をそれぞれ満足している。 （１） −２．５＜ｆ1／ｆw ＜−１．５ （２） ２．０＜ｆ2／ｆw ＜ ４．０ （３） １．１＜Ｄe／ｆw ＜ ２．１ （４） ２．７＜Ｄ2w／ｆw＜ ４．３
【００４１】つぎに、上記実施例１の各収差（球面収差
および正弦条件、像面湾曲、歪曲収差）を各々図４〜６
に示す。なお、図４は広角端（ＷＩＤＥ）における収差
図、図５は中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）における収差図、
図６は望遠端（ＴＥＬＥ）における収差図を示す。図４
〜６から明らかなように、上記実施例１によれば、各収
差を良好なものとすることができる。
および正弦条件、像面湾曲、歪曲収差）を各々図４〜６
に示す。なお、図４は広角端（ＷＩＤＥ）における収差
図、図５は中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）における収差図、
図６は望遠端（ＴＥＬＥ）における収差図を示す。図４
〜６から明らかなように、上記実施例１によれば、各収
差を良好なものとすることができる。
【００４２】＜実施例２＞実施例２にかかる広角ズーム
レンズは、図２に示すように、上記実施例１にかかる広
角ズームレンズとほぼ同様のレンズ構成からなるが、第
４レンズ群Ｇ4が、両凹レンズからなる第４レンズＬ4と
両凸レンズからなる第５レンズＬ5との接合レンズによ
り構成されている点が異なる。この実施例２における各
レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚およ
び各レンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線に
おける屈折率Ｎdおよびアッベ数νdを下記表４に示す。
レンズは、図２に示すように、上記実施例１にかかる広
角ズームレンズとほぼ同様のレンズ構成からなるが、第
４レンズ群Ｇ4が、両凹レンズからなる第４レンズＬ4と
両凸レンズからなる第５レンズＬ5との接合レンズによ
り構成されている点が異なる。この実施例２における各
レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚およ
び各レンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線に
おける屈折率Ｎdおよびアッベ数νdを下記表４に示す。
【００４３】また、表４中の第２面Ｒ2、第４面Ｒ4、第
６面Ｒ6は、上記非球面式で表される非球面形状となっ
ている。また、表５に、非球面の各定数Ｃ、Ｋ、ａ4、
ａ6、ａ8、ａ10 の値を示す。さらに、表６の上段に、
実施例２の広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬ
Ｅ）、望遠端（ＴＥＬＥ）における全系の焦点距離Ｆ、
明るさＦNO、半画角ω、第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ
群Ｇ2の群間隔Ｄ2、第２レンズ群Ｇ2と第３レンズ群Ｇ3
の群間隔Ｄ4、第３レンズ群Ｇ3と第４レンズ群Ｇ4の群
間隔Ｄ6、バックフォーカスＢｆを示す。
６面Ｒ6は、上記非球面式で表される非球面形状となっ
ている。また、表５に、非球面の各定数Ｃ、Ｋ、ａ4、
ａ6、ａ8、ａ10 の値を示す。さらに、表６の上段に、
実施例２の広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤＤＬ
Ｅ）、望遠端（ＴＥＬＥ）における全系の焦点距離Ｆ、
明るさＦNO、半画角ω、第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ
群Ｇ2の群間隔Ｄ2、第２レンズ群Ｇ2と第３レンズ群Ｇ3
の群間隔Ｄ4、第３レンズ群Ｇ3と第４レンズ群Ｇ4の群
間隔Ｄ6、バックフォーカスＢｆを示す。
【００４４】また、表６の下段に、広角端における第１
レンズ群Ｇ1の焦点距離ｆ1と全系の焦点距離ｆwとの比
ｆ1／ｆw、広角端における第２レンズ群Ｇ2の焦点距離
ｆ2と全系の焦点距離ｆwとの比ｆ2／ｆw、第１レンズ群
Ｇ1の最も像面側の面から開口絞り１までの中心間隔Ｄe
と広角端における全系の焦点距離ｆwとの比Ｄe／ｆw、
広角端における第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2との
群間隔Ｄ2wと広角端における全系の焦点距離ｆwとの比
Ｄ2w／ｆwを示す。
レンズ群Ｇ1の焦点距離ｆ1と全系の焦点距離ｆwとの比
ｆ1／ｆw、広角端における第２レンズ群Ｇ2の焦点距離
ｆ2と全系の焦点距離ｆwとの比ｆ2／ｆw、第１レンズ群
Ｇ1の最も像面側の面から開口絞り１までの中心間隔Ｄe
と広角端における全系の焦点距離ｆwとの比Ｄe／ｆw、
広角端における第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2との
群間隔Ｄ2wと広角端における全系の焦点距離ｆwとの比
Ｄ2w／ｆwを示す。
【００４５】
【表４】
【００４６】
【表５】
【００４７】
【表６】 上記表６の下段から明らかなように、ｆ1／ｆwの値は-
1.99、ｆ2／ｆwの値は2.62、Ｄe／ｆwの値は1.40、Ｄ2w
／ｆwの値は3.54となっており、上記条件式（１）、
（２）、（３）、（４）をそれぞれ満足している。
1.99、ｆ2／ｆwの値は2.62、Ｄe／ｆwの値は1.40、Ｄ2w
／ｆwの値は3.54となっており、上記条件式（１）、
（２）、（３）、（４）をそれぞれ満足している。
【００４８】つぎに、上記実施例２の各収差（球面収差
および正弦条件、像面湾曲、歪曲収差）を各々図７〜９
に示す。なお、図７は広角端（ＷＩＤＥ）における収差
図、図８は中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）における収差図、
図９は望遠端（ＴＥＬＥ）における収差図を示す。図７
〜９から明らかなように、上記実施例２によれば、各収
差を良好なものとすることができる。
および正弦条件、像面湾曲、歪曲収差）を各々図７〜９
に示す。なお、図７は広角端（ＷＩＤＥ）における収差
図、図８は中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）における収差図、
図９は望遠端（ＴＥＬＥ）における収差図を示す。図７
〜９から明らかなように、上記実施例２によれば、各収
差を良好なものとすることができる。
【００４９】＜実施例３＞実施例３にかかる広角ズーム
レンズは、図３に示すように、上記実施例１にかかる広
角ズームレンズとほぼ同様のレンズ構成からなるが、第
３レンズ群Ｇ3が、両凸レンズからなる第３レンズＬ3に
より構成され、第４レンズ群Ｇ4が、像面側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第４レンズＬ4と両
凸レンズからなる第５レンズＬ5との接合レンズにより
構成されている点が異なる。
レンズは、図３に示すように、上記実施例１にかかる広
角ズームレンズとほぼ同様のレンズ構成からなるが、第
３レンズ群Ｇ3が、両凸レンズからなる第３レンズＬ3に
より構成され、第４レンズ群Ｇ4が、像面側に凹面を向
けた負のメニスカスレンズからなる第４レンズＬ4と両
凸レンズからなる第５レンズＬ5との接合レンズにより
構成されている点が異なる。
【００５０】この実施例３における各レンズ面の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎd
およびアッベ数νdを下記表７に示す。また、表７中の
第２面Ｒ2、第４面Ｒ4は、上記非球面式で表される非球
面形状となっている。
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎd
およびアッベ数νdを下記表７に示す。また、表７中の
第２面Ｒ2、第４面Ｒ4は、上記非球面式で表される非球
面形状となっている。
【００５１】また、表８に、非球面の各定数Ｃ、Ｋ、ａ
4、ａ6、ａ8、ａ10 の値を示す。さらに、表９の上段
に、実施例２の広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤ
ＤＬＥ）、望遠端（ＴＥＬＥ）における全系の焦点距離
Ｆ、明るさＦNO、半画角ω、第１レンズ群Ｇ1と第２レ
ンズ群Ｇ2の群間隔Ｄ2、第２レンズ群Ｇ2と第３レンズ
群Ｇ3の群間隔Ｄ4、第３レンズ群Ｇ3と第４レンズ群Ｇ4
の群間隔Ｄ6、バックフォーカスＢｆを示す。
4、ａ6、ａ8、ａ10 の値を示す。さらに、表９の上段
に、実施例２の広角端（ＷＩＤＥ）、中間位置（ＭＩＤ
ＤＬＥ）、望遠端（ＴＥＬＥ）における全系の焦点距離
Ｆ、明るさＦNO、半画角ω、第１レンズ群Ｇ1と第２レ
ンズ群Ｇ2の群間隔Ｄ2、第２レンズ群Ｇ2と第３レンズ
群Ｇ3の群間隔Ｄ4、第３レンズ群Ｇ3と第４レンズ群Ｇ4
の群間隔Ｄ6、バックフォーカスＢｆを示す。
【００５２】また、表９の下段に、広角端における第１
レンズ群Ｇ1の焦点距離ｆ1と全系の焦点距離ｆwとの比
ｆ1／ｆw、広角端における第２レンズ群Ｇ2の焦点距離
ｆ2と全系の焦点距離ｆwとの比ｆ2／ｆw、第１レンズ群
Ｇ1の最も像面側の面から開口絞り１までの中心間隔Ｄe
と広角端における全系の焦点距離ｆwとの比Ｄe／ｆw、
広角端における第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2との
群間隔Ｄ2wと広角端における全系の焦点距離ｆwとの比
Ｄ2w／ｆwを示す。
レンズ群Ｇ1の焦点距離ｆ1と全系の焦点距離ｆwとの比
ｆ1／ｆw、広角端における第２レンズ群Ｇ2の焦点距離
ｆ2と全系の焦点距離ｆwとの比ｆ2／ｆw、第１レンズ群
Ｇ1の最も像面側の面から開口絞り１までの中心間隔Ｄe
と広角端における全系の焦点距離ｆwとの比Ｄe／ｆw、
広角端における第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2との
群間隔Ｄ2wと広角端における全系の焦点距離ｆwとの比
Ｄ2w／ｆwを示す。
【００５３】
【表７】
【００５４】
【表８】
【００５５】
【表９】 上記表９の下段から明らかなように、ｆ1／ｆwの値は-
1.84、ｆ2／ｆwの値は2.47、Ｄe／ｆwの値は1.40、Ｄ2w
／ｆwの値は3.25となっており、上記条件式（１）、
（２）、（３）、（４）をそれぞれ満足している。
1.84、ｆ2／ｆwの値は2.47、Ｄe／ｆwの値は1.40、Ｄ2w
／ｆwの値は3.25となっており、上記条件式（１）、
（２）、（３）、（４）をそれぞれ満足している。
【００５６】つぎに、上記実施例３の各収差（球面収差
および正弦条件、像面湾曲、歪曲収差）を各々図１０〜
１２に示す。なお、図１０は広角端（ＷＩＤＥ）におけ
る収差図、図１１は中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）における
収差図、図１２は望遠端（ＴＥＬＥ）における収差図を
示す。図１０〜１２から明らかなように、上記実施例３
によれば、各収差を良好なものとすることができる。
および正弦条件、像面湾曲、歪曲収差）を各々図１０〜
１２に示す。なお、図１０は広角端（ＷＩＤＥ）におけ
る収差図、図１１は中間位置（ＭＩＤＤＬＥ）における
収差図、図１２は望遠端（ＴＥＬＥ）における収差図を
示す。図１０〜１２から明らかなように、上記実施例３
によれば、各収差を良好なものとすることができる。
【００５７】
【発明の効果】本発明にかかる広角ズームレンズによれ
ば、レンズ系の明るさを規定する開口絞りをレンズ系の
物体寄りに配設し、この開口絞りより物体側に、負の屈
折力を有する第１レンズ群を配し、開口絞りより像面側
に、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有
する第３レンズ群および正の屈折力を有する第４レンズ
群を配設し、第２レンズ群は、広角側から望遠側に焦点
距離を変更する際に物体側に向かって第１レンズ群に近
づくように移動し、第３レンズ群は、焦点位置を一定に
保つように移動し、レンズ系全体としては第１レンズ群
に負の屈折力を持たせ、第２、第３、第４レンズ群に正
の屈折力を持たせることで、広角タイプのズームレンズ
系を構成している。
ば、レンズ系の明るさを規定する開口絞りをレンズ系の
物体寄りに配設し、この開口絞りより物体側に、負の屈
折力を有する第１レンズ群を配し、開口絞りより像面側
に、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有
する第３レンズ群および正の屈折力を有する第４レンズ
群を配設し、第２レンズ群は、広角側から望遠側に焦点
距離を変更する際に物体側に向かって第１レンズ群に近
づくように移動し、第３レンズ群は、焦点位置を一定に
保つように移動し、レンズ系全体としては第１レンズ群
に負の屈折力を持たせ、第２、第３、第４レンズ群に正
の屈折力を持たせることで、広角タイプのズームレンズ
系を構成している。
【００５８】このように、負の屈折力を有する第１レン
ズ群を開口絞りの近くに配設することにより、第１レン
ズ群への軸外光束の入射光線高を光軸に対して低くでき
るので、第１レンズ群のレンズ外径を小さくすることが
できる。また、開口絞りより像面側に配設した各レンズ
群の正の強い屈折力により、開口絞りを通過する軸外光
束が収斂され、第２レンズ群、第３レンズ群および第４
レンズ群のレンズ外径を小さく抑えることができる。さ
らに、広角側、望遠側を問わずほぼテレセントリックに
結像するので、ＣＣＤのような撮像素子を使用する際に
も、カラーシェーディング等の問題が生じ難く、カメラ
用、特に電子スチルカメラ用として最適な広角ズームレ
ンズとすることができる。
ズ群を開口絞りの近くに配設することにより、第１レン
ズ群への軸外光束の入射光線高を光軸に対して低くでき
るので、第１レンズ群のレンズ外径を小さくすることが
できる。また、開口絞りより像面側に配設した各レンズ
群の正の強い屈折力により、開口絞りを通過する軸外光
束が収斂され、第２レンズ群、第３レンズ群および第４
レンズ群のレンズ外径を小さく抑えることができる。さ
らに、広角側、望遠側を問わずほぼテレセントリックに
結像するので、ＣＣＤのような撮像素子を使用する際に
も、カラーシェーディング等の問題が生じ難く、カメラ
用、特に電子スチルカメラ用として最適な広角ズームレ
ンズとすることができる。
【００５９】また、特に負の屈折力を有する第１レンズ
群への軸外光束の入射光線高さが低いため、倍率色収差
や像面湾曲等の諸収差の発生が少なくなるので、少ない
レンズ枚数で広角ズームレンズを構成することができ、
高性能でコンパクトかつ安価な広角ズームレンズとする
ことができる。
群への軸外光束の入射光線高さが低いため、倍率色収差
や像面湾曲等の諸収差の発生が少なくなるので、少ない
レンズ枚数で広角ズームレンズを構成することができ、
高性能でコンパクトかつ安価な広角ズームレンズとする
ことができる。
【００６０】また、第２、第３、第４レンズ群について
も、各レンズ群の結像倍率が大きくないので、各レンズ
群の屈折力の大きさに比較して変倍時での収差変動が小
さくなり、各レンズ群とも必要最小限のレンズ枚数で構
成することができる。以上説明に示したように、本発明
によれば、レンズ全長および前群のレンズ外径を含めて
全系にわたってレンズ外径をともに小さく抑え、レンズ
構成枚数を少なくして高性能でコンパクトかつ安価な広
角ズームレンズを提供することができる。
も、各レンズ群の結像倍率が大きくないので、各レンズ
群の屈折力の大きさに比較して変倍時での収差変動が小
さくなり、各レンズ群とも必要最小限のレンズ枚数で構
成することができる。以上説明に示したように、本発明
によれば、レンズ全長および前群のレンズ外径を含めて
全系にわたってレンズ外径をともに小さく抑え、レンズ
構成枚数を少なくして高性能でコンパクトかつ安価な広
角ズームレンズを提供することができる。
【図１】実施例１にかかる広角ズームレンズのレンズ基
本構成図
本構成図
【図２】実施例２にかかる広角ズームレンズのレンズ基
本構成図
本構成図
【図３】実施例３にかかる広角ズームレンズのレンズ基
本構成図
本構成図
【図４】実施例１にかかる広角ズームレンズの広角端に
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
【図５】実施例１にかかる広角ズームレンズの中間位置
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
【図６】実施例１にかかる広角ズームレンズの望遠端に
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
【図７】実施例２にかかる広角ズームレンズの広角端に
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
【図８】実施例２にかかる広角ズームレンズの中間位置
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
【図９】実施例２にかかる広角ズームレンズの望遠端に
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
おける収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、歪
曲収差）
【図１０】実施例３にかかる広角ズームレンズの広角端
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
【図１１】実施例３にかかる広角ズームレンズの中間位
置における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾
曲、歪曲収差）
置における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾
曲、歪曲収差）
【図１２】実施例３にかかる広角ズームレンズの望遠端
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
における収差図（球面収差および正弦条件、像面湾曲、
歪曲収差）
【符号の説明】 Ｇ1 〜Ｇ4 レンズ群 Ｌ1 〜Ｌ5 レンズ Ｒ1 〜Ｒ11 レンズ面の曲率半径 Ｄ1 〜Ｄ10 レンズ面間隔（レンズ厚） Ｘ 光軸 Ｐ 結像位置 １ 開口絞り ２ ＩＲカットフィルタ
Claims (6)
- 【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、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈
折力を有する第３レンズ群および正の屈折力を有する第
４レンズ群を配設してなり、 変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群を
光軸上で固定させるとともに、前記第２レンズ群と前記
第３レンズ群を光軸上で移動させて焦点位置を一定に保
ちつつ所定の焦点距離に変更し、 前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の像面側に強い曲
率の凹面を向けた負レンズを有し、 前記第２レンズ群は少なくとも１枚の両凸レンズを有
し、 前記第３レンズ群は１枚の正レンズのみからなり、 広角端における全系の焦点距離をｆw、前記第１レンズ
群の焦点距離をｆ1、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2
とするとき、 （１） −２．５＜ｆ1／ｆw＜−１．５ （２） ２．０＜ｆ2／ｆw＜ ４．０ なる条件式を満足することを特徴とする広角ズームレン
ズ。 - 【請求項２】 前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の
間に開口絞りを固定して配設し、 前記第１レンズ群の最も像面側の面から前記開口絞りま
での中心間隔をＤe、広角端における前記第１レンズ群
と前記第２レンズ群との群間隔をＤ2w、広角端における
全系の焦点距離をｆwとするとき、 （３） １．１＜Ｄe／ｆw ＜２．１ （４） ２．７＜Ｄ2w／ｆw＜４．３ なる条件式を満足することを特徴とする請求項１記載の
広角ズームレンズ。 - 【請求項３】 前記第１レンズ群は、像面側に凹面を向
けた１枚の負レンズのみからなるとともに、該負レンズ
の少なくとも１面は非球面であることを特徴とする請求
項１記載の広角ズームレンズ。 - 【請求項４】 前記第２レンズ群は、１枚の両凸レンズ
のみからなるとともに、該両凸レンズの少なくとも１面
は非球面であることを特徴とする請求項１記載の広角ズ
ームレンズ。 - 【請求項５】 前記第１レンズ群と前記第２レンズ群
は、各々少なくとも１枚の有機材料からなるレンズを有
することを特徴とする請求項２記載の広角ズームレン
ズ。 - 【請求項６】 前記第４レンズ群は、１つの接合レンズ
のみからなることを特徴とする請求項２記載の広角ズー
ムレンズ。
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| JP06442398A JP4111470B2 (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 広角ズームレンズ |
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| JP4111470B2 JP4111470B2 (ja) | 2008-07-02 |
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1999
- 1999-02-12 US US09/249,160 patent/US6088169A/en not_active Expired - Lifetime
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