JP3670809B2 - ズーム光学系を用いたカメラ - Google Patents
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Description
【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６−２１４１５７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９−１０１４５７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９−１５４９９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９−１０１４５７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Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は夫々第１、第２、第３、第４レンズ群、Ｓは開口絞り、Ｌp 、Ｌn 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６５°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＜｜ｆ４｜／ｙ＜１．０
ただし、ｆ４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） νR ＞５０
ただしνR 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＜β4T／β4W＜６．０
ただし、β4Tは第４レンズ群の望遠端における横倍率、β4W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＜ｆBW／ｆW ＜０．５
ただしｆBWは広角端における光学系のバックフォーカス、ｆW 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） ｜β3T｜＜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。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
ただしｒ1 ，ｒ2 ，・・・ は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 ，ｄ2 ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ1 ，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＜β4T／β4W＜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＜ｆBW／ｆW ＜０．５
【００８３】
【発明の効果】
本発明のズーム光学系は、入射画角が６５°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
【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６−２１４１５７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９−１０１４５７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９−１５４９９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９−１０１４５７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Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は夫々第１、第２、第３、第４レンズ群、Ｓは開口絞り、Ｌp 、Ｌn 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６５°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＜｜ｆ４｜／ｙ＜１．０
ただし、ｆ４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） νR ＞５０
ただしνR 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＜β4T／β4W＜６．０
ただし、β4Tは第４レンズ群の望遠端における横倍率、β4W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＜ｆBW／ｆW ＜０．５
ただしｆBWは広角端における光学系のバックフォーカス、ｆW 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） ｜β3T｜＜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。
【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＜β4T／β4W＜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＜ｆBW／ｆW ＜０．５
【００８３】
【発明の効果】
本発明のズーム光学系は、入射画角が６５°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 (13)
- ズーム光学系を用いたカメラであって、前記ズーム光学系が、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レンズ群とよりなり、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に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い、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り、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）を満足することを特徴とするズーム光学系を用いたカメラ。
（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。 - ズーム光学系を用いたカメラであって、前記ズーム光学系が、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、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に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い、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り、下記条件（１）、（２）を満足するズーム光学系を用いたカメラ。
（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。 - 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のズーム光学系を用いたカメラ。
（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。 - 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請求項１、２又は３に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
- 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請求項４に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
- 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請求項１ないし５のいずれか１項に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
- 第３レンズ群に非球面を少なくとも１面設けた正レンズを配することを特徴とする請求項６に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
- 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請求項１ないし７のいずれか１項に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
- 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請求項１ないし８のいずれか１項に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
- 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請求項１ないし９のいずれか１項に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
- 下記条件（１−１）を満足することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
（１−１） ０≦ｙ／ｆ1 ＜０．０７
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。 - 下記条件（５）を満足することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
（５） １．５＜β4T／β4W＜６．０
ただし、β4Tは第４レンズ群の望遠端における横倍率、β4Wは第４レンズ群の広角端における横倍率である。 - 下記条件（６）を満足することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載するズーム光学系を用いたカメラ。
（６） ０．１＜ｆBW／ｆW ＜０．５
ただしｆBWは広角端における光学系のバックフォーカス、ｆW は広角端における光学系の焦点距離である。
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