(57)【要約】【目的】ズーム比が３倍程度と大きく、小型でコストも比較的安い４群構成のズームレンズ系を得る。【構成】物体側から順に、正、負、正、正の第４レンズ群からなり、これら４つのレンズ群がズーミングに際しそれぞれ動き、第１レンズ群は物体側から順に負の第１‐１レンズと正の第１‐２レンズからなり、第２レンズ群は物体側に凸の第２‐１メニスカス負レンズと負の第２‐２レンズと正の第２‐３レンズからなり、第３レンズ群は物体側が凸の正の第３‐１レンズと物体側が凹の負の第３‐２レンズからなり、第４レンズ群は像側が凸の正の第４‐１レンズと正の第４‐２レンズと物体側が凹のメニスカス負レンズの第４‐３レンズからなり、次の条件式（１）および（２）を満足するズームレンズ系。（１）ｎ１‐２＞１．６８（２）１．３５＜ΔＸ１／ｆ＜１．５０但し、ｎ１‐２；正の第１‐２レンズの屈折率、ΔＸ１；第１レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量、ｆ；全系の焦点距離。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、及び正の第４レンズ群からなり、これら４つのレンズ群がズーミングに際しそれぞれ動き、
第１レンズ群は物体側から順に負の第１‐１レンズと正の第１‐２レンズからなり、第２レンズ群は物体側に凸の第２‐１メニスカス負レンズと負の第２‐２レンズと正の第２‐３レンズからなり、第３レンズ群は物体側が凸の正の第３‐１レンズと物体側が凹の負の第３‐２レンズからなり、第４レンズ群は像側が凸の正の第４‐１レンズと正の第４‐２レンズと物体側が凹のメニスカス負レンズの第４‐３レンズからなり、
次の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするズームレンズ系。（１）ｎ１‐２＞１．６８
（２）１．３５＜ΔＸ１／ｆ＜１．５０
但し、
ｎ１‐２；正の第１‐２レンズの屈折率、
ΔＸ１；第１レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量、
ｆ；短焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズ系において、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群を物体側に動かして行うことを特徴とするズームレンズ系。
【請求項３】
請求項１または２記載のズームレンズ系において、ズーミングに際し第１レンズ群の移動量と第２レンズ群の移動量の比が常に一定であり、かつ、次の条件式（３）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（３）３．５０＜ΔＸ１／ΔＸ２＜６．００
但し、
ΔＸ２；第２レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載のズームレンズ系において、ズーミングに際し第３レンズ群の移動量と第４レンズ群の移動量の比が常に一定であり、かつ、次の条件式（４）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（４）０．９２＜ΔＸ３／ΔＸ４＜０．９８
但し、
ΔＸ３；第３レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量、
ΔＸ４；第４レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ズームレンズ系に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
カメラの常用ズームレンズ系では、広角側の画角がおよそ３７度から始まりズーム比が２．５から３．５程度のレンズ系の低コスト化が求められている。例えば本出願人が特開平１１‐１６０６１９号公報で提案したズームレンズ系のズーム比は２．７程度であり、コストをあまり上げること無く、さらに大きいズーム比と小型化が要求されている。また本出願人（発明者）は、ズーム比を３．５程度と大きくし小型化を目指した特開２００１‐２０８９７１号公報を提案しているが、これはさらに価格を安くすることが求められている。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、ズーム比を３倍程度に大きくしかつ小型でコストも比較的安い４群構成のズームレンズ系を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、及び正の第４レンズ群からなり、これら４つのレンズ群がズーミングに際しそれぞれ動き、第１レンズ群は物体側から順に負の第１‐１レンズと正の第１‐２レンズからなり、第２レンズ群は物体側に凸の第２‐１メニスカス負レンズと負の第２‐２レンズと正の第２‐３レンズからなり、第３レンズ群は物体側が凸の正の第３‐１レンズと物体側が凹の負の第３‐２レンズからなり、第４レンズ群は像側が凸の正の第４‐１レンズと正の第４‐２レンズと物体側が凹のメニスカス負レンズの第４‐３レンズからなり、次の条件式（１）および（２）を満足することを特徴としている。
（１）ｎ１‐２＞１．６８
（２）１．３５＜ΔＸ１／ｆ＜１．５０
但し、
ｎ１‐２；正の第１‐２レンズの屈折率、
ΔＸ１；第１レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量、
ｆ；短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【０００５】
本発明のズームレンズ系では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを第２レンズ群を物体側に動かして行うインナフォーカス式を用いることが好ましい。
【０００６】
本発明のズームレンズ系はまた、ズーミングに際し第１レンズ群の移動量と第２レンズ群の移動量の比が常に一定であり、かつ、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）３．５０＜ΔＸ１／ΔＸ２＜６．００
但し、
ΔＸ２；第２レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量、
である。
【０００７】
本発明のズームレンズ系はまた、ズーミングに際し第３レンズ群の移動量と第４レンズ群の移動量の比が常に一定であり、かつ、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）０．９２＜ΔＸ３／ΔＸ４＜０．９８
但し、
ΔＸ３；第３レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量、
ΔＸ４；第４レンズ群の短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量、
である。
【０００８】
【発明の実施形態】
本実施形態のズームレンズ系は、図３５〜４１のズーミング移動図に示すように、物体側から順に、正の第１レンズ群１０、負の第２レンズ群２０、正の第３レンズ群３０、及び正の第４レンズ群４０からなり、これら４つのレンズ群が、同図のズーミング移動軌跡例に示すように、ズーミングに際しそれぞれ光軸方向に移動する。より具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端へのズーミングに際し、第１レンズ群１０、第２レンズ群２０、第３レンズ群３０、第４レンズ群４０は物体側にそれぞれ移動する。絞りＳは、第３レンズ群３０の前方に、該第３レンズ群３０と一緒に動くように支持されている。
【０００９】
各実施例のレンズ構成図に示すように、第１レンズ群１０は、物体側から順に、負の第１‐１レンズ１‐１と、正の第１‐２レンズとからなり、第２レンズ群２０は、物体側に凸の第２‐１メニスカス負レンズと、負の第２‐２レンズと正の第２‐３レンズとからなり、第３レンズ群３０は、物体側が凸の正の第３‐１レンズと、物体側が凹の負の第３‐２レンズとからなり、第４レンズ群４０は、像側が凸の正の第４‐１レンズと、正の第４‐２レンズと、物体側が凹のメニスカス負レンズの第４‐３レンズとからなっている。
【００１０】
本実施形態では、このように第１レンズ群１０を負の第１‐１レンズと、正の第１‐２レンズの２枚で構成したため、コスト低下を図ることができる。
【００１１】
条件式（１）は、コマや特に望遠側で球面収差が発生するのを防ぐための条件である。この条件式（１）のように、第１‐２レンズの屈折率を１．６８より大きく（好ましくは１．７５より大きく）することにより、コマや特に望遠側で球面収差が発生するのを防ぐことができる。
【００１２】
条件式（２）は、第１レンズ群の移動量に関する条件である。この条件式（２）を満足するように第１レンズ群の移動量を大きくすることで、第２レンズ群以降の変倍比を確保しながら第２レンズ群以降のパワーを弱くして収差発生を抑えることができ、また第１レンズ群もパワーを弱くして収差発生を小さくすることができる。
【００１３】
また、本実施形態では、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを第２レンズ群を物体側に移動させて行っている。第１レンズ群でフォーカシングを行うには収差の近距離変化を押さえるため第１レンズ群で発生する収差を小さく押さえなければならない。そのため第１レンズ群を２枚という少ない枚数で構成するのが困難となるが、第１レンズ群は像の周辺光量不足を防ぐ為にレンズ径が大きいので、収差補正の為にレンズ枚数を増加させると重量およびコストが大幅に増加してしまう。そこで、第２レンズ群でフォーカシングを行うのが有利である。
【００１４】
各レンズ群は、一定の比率で動かすと、複雑なカムを用いることなく単純なネジ機構で移動機構を構成できるため、鏡枠の機械構成上コストダウンが可能である。条件式（３）は、第１レンズ群と第２レンズ群を一定の比率で動かす際の該比率に関する条件である。条件式（３）の下限を下回ると、第１、第２レンズ群間隔の変化が小さくなり、変倍比が稼げず第１レンズ群を弱いパワーに留めることが困難になる。上限を超えると条件式（２）と合わせて第１レンズ群の移動量が大きくなり過ぎ鏡枠を構成できなくなってしまう。
【００１５】
条件式（４）は、第３レンズ群と第４レンズ群を一定の比率で動かす際の条件である。第３、第４レンズ群間隔は主に像面湾曲をズーミングに際し一定に保つ働きをしており、条件式（４）の値が上限を越えて１に近づくと間隔の変化量が少なくなり像面湾曲補正の効果が得られなくなる。下限を越えると望遠側は物理的に第３、第４レンズ群がぶつかるので広角側での第３、第４レンズ群の間隔が離れ過ぎることになり周辺光量を確保することが困難となる。
【００１６】
次に具体的な実施例を示す。諸収差図中、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条件、球面収差で表される色収差（軸上色収差）図及び倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、ｃ線はそれぞれの波長に対する収差であり、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナルである。また、表中のＦＮＯはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、Ｗは半画角（゜）、ｆＢ　はバックフォーカス（最も像側の面から像面までの空気間隔）、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎｄ　はｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。
【００１７】
［実施例１］
図１ないし図６及び図３５は、本発明のズームレンズ系の第１実施例を示している。図１、図３及び図５はそれぞれ短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端におけるレンズ構成図を示し、図２、図４及び図６はそれぞれ図１、図３及び図５での諸収差図を示している。表１はその数値データである。絞りは第１１面から物体側１．０に配置されている。図３５は本実施例のズーミング移動軌跡である。本実施例では各群は互いに無関係に移動させているので、特に中間焦点距離における球面収差と像面湾曲のバランスが最適に補正されている。
【００１８】
【表１】
2004037921.tif 000003
【００１９】
［実施例２］
図７ないし図１２及び図３６は、本発明のズームレンズ系の第２実施例を示している。図７、図９及び図１１はそれぞれ短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端におけるレンズ構成図を示し、図８、図１０及び図１２はそれぞれ図７、図９及び図１１での諸収差図を示している。表２はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例１と同じである。図３６は本実施例のズーミング移動軌跡である。本実施例でも、第１実施例同様、各群は互いに無関係に移動させているので、特に中間焦点距離における球面収差と像面湾曲のバランスが最適に補正されている。
【００２０】
【表２】
2004037921.tif 000004
【００２１】
［実施例３］
図１３ないし図１８及び図３７は、本発明のズームレンズ系の第３実施例を示している。図１３、図１５及び図１７はそれぞれ短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端におけるレンズ構成図を示し、図１４、図１６及び図１８はそれぞれ図１３、図１５及び図１７での諸収差図を示している。表３はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例１と同じである。図３７は本実施例のズーミング移動軌跡である。本実施例ではズーミングに際し、第３レンズ群と第４レンズ群が条件式（４）を満たす一定の比率で移動するように軌跡が設定されているので、第３レンズ群と第４レンズ群の移動機構に複雑なカムを用いることなく単純なネジ機構で構成できるため、鏡枠の機械構成上コストダウンが可能である。
【００２２】
【表３】
2004037921.tif 000005
【００２３】
［実施例４］
図１９ないし図２４及び図３８は、本発明のズームレンズ系の第４実施例を示している。図１９、図２１及び図２３はそれぞれ短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端におけるレンズ構成図を示し、図２０、図２２及び図２４はそれぞれ図１９、図２１及び図２３での諸収差図を示している。表４はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例１と同じである。図３８は本実施例のズーミング移動軌跡である。本実施例ではズーミングに際し、第１レンズ群と第２レンズ群が条件式（３）を満たす一定の比率で、第３レンズ群と第４レンズ群が条件式（４）を満たす一定の比率で移動するように軌跡が設定されているので、各レンズ群の移動機構に複雑なカムを用いることなく単純なネジ機構で構成できるため、鏡枠の機械構成上コストダウンが可能である。
【００２４】
【表４】
2004037921.tif 000006
【００２５】
［実施例５］
図２５ないし図３０及び図３９は、本発明のズームレンズ系の第５実施例を示している。図２５、図２７及び図２９はそれぞれ短焦点距離端、中間焦点距離及び長焦点距離端におけるレンズ構成図を示し、図２６、図２８及び図３０はそれぞれ図２５、図２７及び図２９での諸収差図を示している。表５はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例１と同じである。図３９は本実施例のズーミング移動軌跡である。本実施例ではズーミングに際し、第１レンズ群と第２レンズ群が条件式（３）を満たす一定の比率で移動するように軌跡が設定されているので、第１レンズ群と第２レンズ群の移動機構に複雑なカムを用いることなく単純なネジ機構で構成できるため、鏡枠の機械構成上コストダウンが可能である。
【００２６】
【表５】
2004037921.tif 000007
【００２７】
［実施例６］
図３１、図３２及び図４０は、本発明のズームレンズ系の第６実施例を示している。本実施例は第１実施例のズーミング移動軌跡を変更したもので、短焦点距離、長焦点距離端のレンズ構成図及び収差図は第１実施例のものと共通なので省略している。図３１は本実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図を示し、図３２はその諸収差図を示している。表６はその数値データであるが表１との違いは中間焦点距離の値のみである。図４０は本実施例のズーミング移動軌跡である。本実施例ではズーミングに際し、第３レンズ群と第４レンズ群が条件式（４）を満たす一定の比率で移動するように軌跡が設定されているので、第３レンズ群と第４レンズ群の移動機構に複雑なカムを用いることなく単純なネジ機構で構成できるため、鏡枠の機械構成上コストダウンが可能である。
【００２８】
【表６】
2004037921.tif 000008
【００２９】
［実施例７］
図３３、図３４及び図４１は、本発明のズームレンズ系の第７実施例を示している。本実施例は第２実施例のズーミング移動軌跡を変更したもので、短焦点距離、長焦点距離端のレンズ構成図及び収差図は第２実施例のものと共通なので省略している。図３３は本実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図を示し、図３４はその諸収差図を示している。表７はその数値データであるが表２との違いは中間焦点距離の値のみである。。図４１は本実施例のズーミング移動軌跡である。本実施例ではズーミングに際し、第１レンズ群と第２レンズ群が条件式（３）を満たす一定の比率で移動するように軌跡が設定されているので、第１レンズ群と第２レンズ群の移動機構に複雑なカムを用いることなく単純なネジ機構で構成できるため、鏡枠の機械構成上コストダウンが可能である。
【００３０】
【表７】
2004037921.tif 000009
【００３１】
各実施例の各条件式に対する値を表８に示す。
【表８】
2004037921.tif 000010
【００３２】
表８からも明らかなように、実施例１ないし実施例７の数値は、条件式（１）（２）を満足しており、かつ収差図に示すように各焦点距離での諸収差もよく補正されている。また、第１レンズ群の移動量と第２レンズ群の移動量の比が常に一定である実施例４、５、７は条件式（３）を満足し、第３レンズ群の移動量と第４レンズ群の移動量の比が常に一定である実施例３、４、６は条件式（４）を満足している。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、ズーム比が３倍程度と大きく、小型でコストも比較的安い４群構成のズームレンズ系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるズームレンズ系の第１実施例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ構成の諸収差図である。
【図３】本発明によるズームレンズ系の第１実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図４】図３のレンズ構成の諸収差図である。
【図５】本発明によるズームレンズ系の第１実施例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図６】図５のレンズ構成の諸収差図である。
【図７】本発明によるズームレンズ系の第２実施例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ構成の諸収差図である。
【図９】本発明によるズームレンズ系の第２実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図１０】図９のレンズ構成の諸収差図である。
【図１１】本発明によるズームレンズ系の第２実施例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図１２】図１１のレンズ構成の諸収差図である。
【図１３】本発明によるズームレンズ系の第３実施例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図１４】図１３のレンズ構成の諸収差図である。
【図１５】本発明によるズームレンズ系の第３実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図１６】図１５のレンズ構成の諸収差図である。
【図１７】本発明によるズームレンズ系の第３実施例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図１８】図１７のレンズ構成の諸収差図である。
【図１９】本発明によるズームレンズ系の第４実施例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図２０】図１９のレンズ構成の諸収差図である。
【図２１】本発明によるズームレンズ系の第４実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図２２】図２１のレンズ構成の諸収差図である。
【図２３】本発明によるズームレンズ系の第４実施例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図２４】図２３のレンズ構成の諸収差図である。
【図２５】本発明によるズームレンズ系の第５実施例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図２６】図２５のレンズ構成の諸収差図である。
【図２７】本発明によるズームレンズ系の第５実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図２８】図２７のレンズ構成の諸収差図である。
【図２９】本発明によるズームレンズ系の第５実施例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図３０】図２９のレンズ構成の諸収差図である。
【図３１】本発明によるズームレンズ系の第６実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図３２】図３１のレンズ構成の諸収差図である。
【図３３】本発明によるズームレンズ系の第７実施例の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図３４】図３３のレンズ構成の諸収差図である。
【図３５】本発明によるズームレンズ系の第１実施例の移動軌跡例を示すズーミング移動図である。
【図３６】本発明によるズームレンズ系の第２実施例の移動軌跡例を示すズーミング移動図である。
【図３７】本発明によるズームレンズ系の第３実施例の移動軌跡例を示すズーミング移動図である。
【図３８】本発明によるズームレンズ系の第４実施例の移動軌跡例を示すズーミング移動図である。
【図３９】本発明によるズームレンズ系の第５実施例の移動軌跡例を示すズーミング移動図である。
【図４０】本発明によるズームレンズ系の第６実施例の移動軌跡例を示すズーミング移動図である。
【図４１】本発明によるズームレンズ系の第７実施例の移動軌跡例を示すズーミング移動図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004037921.tif 000020
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004037921.tif 000023
【図１４】
2004037921.tif 000024
【図１５】
2004037921.tif 000025
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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