JP2001183584A

JP2001183584A - ズームレンズ及び撮影装置

Info

Publication number: JP2001183584A
Application number: JP2000304843A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Usui; 文昭臼井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2001-07-06
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: US6342974B1; FR2801111A1; FR2801111B1; JP4659196B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インナーフォーカス方式の４群ズームレンズ
を採用しつつ、全変倍範囲、全フォーカス範囲にわたり
高い光学性能を有する大口径で高変倍比のズームレンズ
を提供することを目的とする。【解決手段】物体側より順に、正の屈折力の第１レン
ズ群、変倍時に移動する負の屈折力の第２レンズ群、変
倍時に移動する第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ
群を有するズームレンズにおいて、第１レンズ群は合焦
時固定の第１１レンズ群と、合焦時に移動する正の屈折
力の第１２レンズ群を有し、第１１レンズ群は、物体側
より順に、少なくとも一つの第１正レンズ、少なくとも
一つの両レンズ面が凹形状の負レンズ、少なくとも一つ
の第２正レンズを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズに関
し、特に、テレビカメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ
等に好適なズームレンズ及びズームレンズを備えた撮影
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビカメラ等のズームレンズの
うち、特に競技場等の屋外で使用される望遠ズームレン
ズにおいては、レンズ全体が小型で、しかも大口径比、
高変倍比、高性能のものが要望されている。ズームレン
ズとして変倍レンズ群より物体側に位置するレンズ群に
よりフォーカシング（合焦）を行う方式では、ズーミン
グ（変倍）とフォーカシングが独立に行えるため、移動
のための機構を簡略化でき、ズーミングによるピント移
動が生じず、一定の物体距離に対してはズーム位置によ
らず一定の繰り出し量でフォーカシングを行えるという
特徴を有している。

【０００３】このようなズームレンズのうち、物体側か
ら順に合焦用の正の屈折力の第１群（前玉レンズ群）、
変倍用の負の屈折力の第２群（バリエータ群）、変倍に
伴って変動する像面を補正するための正の屈折力の第３
群（コンペンセータ群）、開口絞り、そして結像用の正
の屈折力の第４群（リレーレンズ群）の４つのレンズ群
より成る所謂４群ズームレンズにおいて、第１群中の一
部のレンズ群を移動させてフォーカスを行う所謂インナ
ーフォーカス方式を採用したものが、例えば特開平７−
４３６１１号公報に開示されている。同公報では４群ズ
ームレンズにおいて第１群を複数のレンズ群に分割し、
そのうち最も物体側のレンズ群をフォーカシング時に固
定とし、それより後方の像面側のレンズ群の一部をフォ
ーカシング時に移動させるインナーフォーカシングとし
ている。一般にインナーフォーカス方式のズームレンズ
は、第１群全体を移動させてフォーカスを行うズームレ
ンズに比べて、第１群の有効径が小さくなり、レンズ系
全体の小型化が容易となり、また近接撮影、特に極近接
撮影が容易となり、さらに比較的小型軽量のレンズ群を
移動させて行っているのでレンズ群の駆動力が小さくて
すみ、迅速な焦点合わせができる等の特徴を有してい
る。ズームレンズにおいて、大口径比（例えばＦナンバ
ー１．８から３．３程度）、高変倍比（例えば変倍比６
０倍以上）で、しかも全変倍範囲及び全フォーカス範囲
にわたり高い光学性能を得るには各レンズ群の屈折力
（パワー）やレンズ構成、そして色消し分担等を適切に
設定する必要がある。

【０００４】一般に全変倍範囲及び全フォーカス範囲に
わたり収差変動が少なく高い光学性能を得るためには、
例えば各レンズ群のパワーを小さくして各レンズ群で発
生する収差量を小さくするか、または各レンズ群のレン
ズ枚数を増加させて収差補正上の自由度を増やすことが
必要となってくる。このため大口径比で高変倍比のズー
ムレンズを達成しようとすると、どうしても各レンズ群
間の空気間隔が大きくなったり、レンズ枚数が増加した
りするなどして、レンズ系全体が重厚長大化してくると
いう問題が生じてくる。更には、ハイビジョンのような
高精細な放送方式において、ズーム，フォーカス全域に
おいて高い光学性能を得るためには、特にズームの望遠
側やフォーカスによる収差変動を抑制しなければならな
い。このうち特に、軸上色収差や倍率色収差の変動や収
差量の絶対値そのものを極力抑制しなければ、高い解像
力を得ることができなくなってきている。このことと同
時に、特にズームレンズ全系の望遠端の焦点距離が撮影
有効画面サイズの６０倍にも達するような望遠ズームレ
ンズにおいては、第１群（前玉群）の製造誤差が厳しく
なり、製品としての最終的な光学性能を達成することが
非常に困難となってくる。

【０００５】上述した特開平７−４３６１１号公報に開
示されているように、第１群を複数のレンズ群に分割
し、そのうち最も物体側のレンズ群をフォーカシング時
に固定とし、それより後方の像面側のレンズ群の一部を
フォーカシング時に移動させるインナーフォーカシング
において、固定群を少なくとも１つの負レンズと少なく
とも１つの正レンズにより構成し、前玉群内の収差をこ
の負レンズにより発散させている。この収差を発散させ
ているレンズ面、具体的には負レンズの像面側のレンズ
面と正レンズの物体側のレンズ面においては、前玉群内
の収差の発散作用が比重として非常に大きく占められて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため、ズームレン
ズ全系の望遠端の焦点距離が撮影有効画面サイズの６０
倍にも達するような望遠ズームレンズにおいては、望遠
端の焦点距離に対して負レンズの像面側のレンズ面と正
レンズの物体側のレンズ面の曲率半径が小さくなってく
ると、これらの負レンズと正レンズは製造誤差が最終的
な光学性能に大きく影響する所謂効き玉となり、前玉群
の固定群の曲率半径、肉厚、空気間隔、屈折率等の製造
誤差が厳しくなり、製造が困難になるという可能性が起
こりうる。

【０００７】このことを回避するためには、前玉群内の
収差の発散を固定群のみに集中させずに、複数箇所で分
担すればよい。そこでフォーカス移動群に凹レンズを追
加して収差を発散させることにより、固定群の収差分担
量を減らして製造誤差許容値を大きく緩和する事が可能
である。しかし、ズームレンズ全系の望遠端の焦点距離
が撮影有効画面サイズの６０倍にも達し、尚かつ望遠端
Ｆナンバーが３．３程度の望遠・大口径ズームレンズに
おいては、フォーカス移動群に凹レンズを追加して収差
を発散させるとフォーカス移動群の重量が著しく増加す
るため迅速なフォーカシングが困難になりうる。

【０００８】このため、特に望遠ズームレンズにおいて
は、望遠側の収差やフォーカスによる収差に大きく関与
する第１群（前玉群）をいかに構成させるかが重要な要
素となってきている。

【０００９】本発明は、インナーフォーカス方式の４群
ズームレンズを採用しつつ、全変倍範囲，全フォーカス
範囲にわたり高い光学性能を有する大口径で高変倍比の
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】上記課題を解決するため
の本願第１の発明は、ズームレンズが、物体側より順
に、正の屈折力の第１レンズ群、変倍時に移動する負の
屈折力の第２レンズ群、変倍時に移動する第３レンズ
群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、第１レンズ群は
合焦時固定の第１１レンズ群と、合焦時に移動する正の
屈折力の第１２レンズ群を有し、第１１レンズ群は、物
体側より順に、少なくとも一つの第１正レンズ、少なく
とも一つの両レンズ面が凹形状の負レンズ、少なくとも
一つの第２正レンズを有することを特徴としている。

【００１１】さらに、負レンズのｄ線に対する屈折率を
ｎｄとし、第１正レンズと第２正レンズのアッベ数を各
々νｐ１１ｆ，νｐ１１ｒとしたとき、１．７５＜ｎｄ６０＜νｐ１１ｆ９０＜νｐ１１ｒなる条件を満足するようにさせてもよい。

【００１２】また、負レンズのｇ線，Ｆ線，Ｃ線に対す
る屈折率を各々ｎｇ，ｎＦ，ｎＣとし、負レンズのアッ
ベ数をνｎ１１としたとき、Ｐｇ，ｄ＜１．３６−０．００２０８×νｎ１１但し、Ｐｇ，ｄ＝(ｎｇ−ｎｄ)／（ｎＦ−ｎＣ）なる条件を満足するようにさせてもよい。

【００１３】また、第１２レンズ群を構成する全ての正
レンズのアッベ数の平均をνｐ１２としたとき、６０＜νｐ１２なる条件を満足するようにさせてもよい。

【００１４】また、第１２レンズ群は、複数の正レンズ
のみから成るようにさせてもよい。

【００１５】また、第３レンズ群を構成する正レンズの
うち、少なくとも一つの正レンズのアッベ数をνｐ３１
としたとき、７０＜νｐ３１なる条件を満足するようにさせてもよい。

【００１６】また、第２レンズ群は、変倍の際に結像倍
率が−１倍を含む領域内で変化し、その横倍率の変化を
Ｚ２とし、第３レンズ群は、正の屈折力を有し、変倍の
際に結像倍率が−１倍を含む領域内で変化し、全系の望
遠端の焦点距離とＦナンバーを各々ｆＴ、ＦＮＴ、ズー
ム比をＺ、撮影有効画面サイズをＩＳ、第１レンズ群の
焦点距離をｆ１としたとき、５５＜ｆＴ／ＩＳ１．０＜ＦＮ１但し、ＦＮ１＝ｆ１／（ｆＴ／ＦＮＴ）１０＜Ｚ２０．１７＜Ｚ２／Ｚなる条件を満足するようにさせてもよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の１つの実施形態で
ある望遠ズームレンズの広角端におけるレンズ配置図で
ある。

【００１８】図１の本実施形態のズームレンズにおい
て、Ｆは正の屈折力の第１レンズ群（前玉レンズ群）で
あり、第１レンズ群Ｆは固定の第１１群Ｆ１１とフォー
カス用の正の屈折力の第１２群Ｆ１２の２つのレンズ群
より成っている。さらに、第１１群Ｆ１１は、正レンズ
ＬＰ１１ｆと、両凹の形状を成す負レンズＬＮ１１と、
正レンズＬＰ１１ｒの独立した３つのレンズを有してい
る。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスは第１
２群Ｆ１２を物体側へ移動させて行っている。

【００１９】Ｖは第２レンズ群としての変倍用の負の屈
折力のバリエータであり、光軸上像面側へ単調に移動さ
せることにより、広角端（ワイド）から望遠端（テレ）
への変倍を行っている。第２レンズ群Ｖは変倍の際に結
像倍率が等倍（−１倍）を含む領域内で変化させてい
る。

【００２０】Ｃは第３レンズ群としての正の屈折力のコ
ンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するた
めに光軸上物体側へ単調に移動している。

【００２１】ＳＰは絞り、Ｒは第４レンズ群としての正
の屈折力のリレーレンズ群である。Ｇは色分解プリズム
や光学フィルターであり、図１ではガラスブロックとし
て示している。

【００２２】一般に４群ズームレンズにおいて最も物体
側の第１レンズ群Ｆ全体で焦点あわせを行う所謂前玉フ
ォーカス方式は、各焦点距離において同一物体距離に対
しては第１レンズ群Ｆの繰り出し量が一定となるため、
レンズ鏡筒構造が簡単になるという特徴がある。

【００２３】しかしながら、第１レンズ群Ｆが正の屈折
力を有し広画角を含むズームレンズにおいては、広角端
において至近距離物体に焦点合わせをする際、第１レン
ズ群Ｆが物体側へ移動するため、軸外光束を確保するた
めに第１レンズ群Ｆの有効径が増大し、また比較的重量
の重い第１レンズ群Ｆを移動させるため、駆動トルクが
増大し迅速なる合焦が難しくなってくる。

【００２４】そこで本実施形態の望遠ズームレンズにお
いては、前述したように、無限遠から近距離物体への焦
点合わせを第１１群Ｆ１１を固定とし第１２群Ｆ１２を
物体側へ移動させて行うインナーフォーカス方式を採用
することによって、第１レンズ群Ｆのレンズ有効径の増
大を防止しレンズ系全体の小型化を図り、さらに至近距
離の短縮化を図っている。

【００２５】また、第１１群Ｆ１１を、正レンズＬＰ１
１ｆと、両凹の形状を成す負レンズＬＮ１１と、正レン
ズＬＰ１１ｒを有する構成にすることで、球面収差や色
収差等を良好に補正することができる。正レンズＬＰ１
１ｆ，負レンズＬＮ１１，正レンズＬＰ１１ｒはそれぞ
れ複数枚あっても、物体側から順に正レンズＬＰ１１
ｆ，負レンズＬＮ１１，正レンズＬＰ１１ｒの順番であ
るならば、同様の効果が得られる。

【００２６】さらに、上記のような第１１群Ｆ１１の構
成で、正レンズと負レンズによる色収差補正を複数箇所
で行うことができ、色消しの負担を軽減することができ
る。色消しの負担が急増すると、レンズの曲率半径が小
さくなるので、レンズの製造誤差が光学性能に大きく影
響する効き玉となり、結果的にレンズの曲率半径や、レ
ンズ肉厚、空気間隔等の製造誤差が厳しくなり、製造が
困難になるという状況が起こりうるが、上記の第１１群
Ｆ１１の構成により、その影響を防ぐことができる。

【００２７】また、正レンズＬＰ１１ｆの像面側曲率半
径と負レンズＬＮ１１の物体側曲率半径、負レンズＬＮ
１１の像面側曲率半径と正レンズＬＰ１１ｒの物体側曲
率半径を各々接近したものとし、できるだけ接合に近い
構成としている。これにより、広角側の軸外光線の通過
するスペースを削減できるので、前玉径を縮小できるな
どのコンパクト化を同時に達成することができる。

【００２８】なお、負レンズＬＮ１１より物体側に正レ
ンズＬＰ１１ｆを配置して、第１レンズ群Ｆ全体として
の主点が第１レンズ群Ｆの内部に入り込んでしまうこと
を抑制して、ズームレンズ全体の小型化を達成すること
もできる。

【００２９】以上のように、第１レンズ群Ｆの構成を適
切にすることにより、変倍およびフォーカシングに伴う
球面収差や色収差等の諸収差の変動を減少させることが
でき、また色消しの負担も軽減することができ、インナ
ーフォーカス方式を採用するズームレンズの大口径化、
高変倍化、高性能化を達成することができる。

【００３０】さらに大口径化、高変倍化、高性能化を図
るより好ましい形態として、本実施形態では、以下に詳
述するような様々な条件を規定している。

【００３１】まず、第１レンズ群Ｆの各レンズに用いる
材料に留意して、極めて高い光学性能を得るようにして
いる。

【００３２】本実施形態では、第１１群Ｆ１１の負レン
ズＬＮ１１のｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率
をｎｄとして条件式（１）の如く、第１１群Ｆ１１の正
レンズＬＰ１１ｆの材質のアッベ数をνｐ１１ｆとして
条件式（２）の如く、第１１群Ｆ１１の正レンズＬＰ１
１ｒの材質のアッベ数をνｐ１１ｒとして条件式（３）
の如く設定している。

【００３３】１．７５＜ｎｄ（１）６０＜νｐ１１ｆ（２）９０＜νｐ１１ｒ（３）なお、負レンズＬＮ１１、正レンズＬＰ１１ｆ、正レン
ズＬＰ１１ｒが複数ある場合、ｎｄ，νｐ１１ｆ，νｐ
１１ｒは平均の値である。第１１群Ｆ１１の負レンズＬ
Ｎ１１のｄ線に対する屈折率を条件式（１）のように高
屈折率のものとすることにより、望遠端の球面収差はも
ちろんのこと、広角側の像面湾曲や歪曲収差などの軸外
収差を補正することができる。条件式（１）から外れる
材質の負レンズＬＮ１１を用いると、上記諸収差の補正
が困難となる。また、正レンズＬＰ１１ｆと正レンズＬ
Ｐ１１ｒの材質として、条件式（２），（３）のように
アッベ数が高く分散の小さいものを用いることにより、
軸上色収差の発生を抑制することができる。条件式
（２），（３）から外れる材質を用いると、軸上色収差
の発生を抑えることが困難となる。

【００３４】また、正レンズと負レンズのアッベ数の差
が小さいと、正レンズと負レンズで１次の色消しを行う
場合、先にも述べたように、正レンズと負レンズによる
色消し部の負担が急増し曲率半径が急減に小さくなって
しまい、効き玉になってしまう場合がある。しかし、上
述の条件式（１），（２），（３）のように正レンズと
負レンズのアッベ数の差を大きくすることで、１次の色
消しをより容易にすることができ、かつ曲率半径をより
緩くすることができるので、前玉を構成するレンズが効
き玉になってしまうのを回避することができる。

【００３５】一方、１次の色消しに対して、例えばＣ線
(６５６．２７ｎｍ)，Ｆ線(４８６．１３ｎｍ)，ｇ線
(４３５．８３ｎｍ)等を含んだ、３つの波長について色
補正されたレンズをアポクロマートというが、このアポ
クロマートを達成するためには、正レンズと負レンズに
より構成し、それらのアッベ数を大きく離したことによ
る色収差補正の１次の色消しに加えて、部分分散比の値
がそろっている材質を用いることが必要となる。

【００３６】ここで部分分散比とは主分散（ｎＦ −ｎ
Ｃ）に対する任意の２つの波長λ１−λ２の部分分散
（ｎλ１−ｎλ２）の比である。

【００３７】Ｃ線、Ｆ線、ｇ線の３点について色消しが
なされていれば色収差カーブは連続であるため、４００
ｎｍから７００ｎｍの可視域全般に対して残存色収差は
非常に小さくなる。

【００３８】そこで、第１１群Ｆ１１における負レンズ
は部分分散比Ｐｇ，ｄを以下の条件式（４）のように制
限している。

【００３９】Ｐｇ，ｄ＜１．３６‐０．００２０８×νｎ１１（４）但し、Ｐｇ，ｄ＝(ｎｇ‐ｎｄ)／（ｎＦ‐ｎＣ）ここで、ｎｇ，ｎＦ，ｎＣは、負レンズのｇ線，Ｆ線，
Ｃ線に対する屈折率であり、νｎ１１は、負レンズのア
ッベ数である。

【００４０】負レンズの部分分散比を条件式（４）のよ
うにすることで、１次の色消しをした場合に残存する軸
上色収差の２次スペクトルを抑制することが可能とな
る。条件式（４）の範囲から外れてしまうと、２次スペ
クトルの抑制が困難となる。

【００４１】また、第１レンズ群Ｆの第１２群Ｆ１２に
おいては、第１２群Ｆ１２を構成するすべての正レンズ
の材質のアッベ数νｐ１２が以下の条件式（５）を満足
するように制限している。

【００４２】６０＜νｐ１２（５）これにより、第１レンズ群Ｆ全体の１次の色消しをより
容易にすることができ、かつ曲率半径をより緩くするこ
とができるので、第１１群Ｆ１１が効き玉になってしま
うのを回避できる。同時に、フォーカスによる軸上色収
差の変動を抑制している。条件式（５）を満足しない
と、第１１群Ｆ１１が効き玉になってしまう場合があ
り、また軸上色収差の変動の抑制が困難となる。

【００４３】また、第１２群Ｆ１２に色消しのための負
レンズを含ませないことで、軽量化が達成され、迅速な
フォーカシングを達成することができる。

【００４４】以上のように、第１レンズ群Ｆの光学配置
及び制限条件を決定し、これらの光学配置及び制限条件
を満足することにより、所謂フローティング効果を得る
ことができる。フローティングとは、物体距離が変化し
て合焦する際に移動するレンズ群内のある任意の空気間
隔を繰り出しに応じて拡大、或いは縮小することによ
り、光線の通過する角度や高さを変化させて収差変動を
抑制するものである。

【００４５】また、本発明のズームレンズのような高変
倍の変倍方式において、第３レンズ群Ｃは変倍時の軸上
色収差補正に関して特に望遠側の軸上色収差の補正に比
較的大きな影響力を有する。このため、第３レンズ群Ｃ
においては第３レンズ群Ｃを構成する正レンズのうち、
少なくとも１つの正レンズの材質のアッベ数νｐ３１を
条件式（６）のように制限している。

【００４６】７０＜νｐ３１（６）これにより望遠側の軸上色収差の補正に効果を発揮さ
せ、第１レンズ群Ｆの色消しの負担を軽減させることが
できる。

【００４７】さらに、本実施形態では、望遠端の焦点距
離とＦナンバーを各々ｆＴ、ＦＮＴ、撮影有効画面サイ
ズをＩＳ、第１レンズ群Ｆの焦点距離をｆ１としたと
き、条件式（７）及び（８）を満足するようにして、大
口径望遠ズームレンズを達成している。また、第２レン
ズ群Ｖの横倍率の変化をＺ２、ズーム比をＺとしたと
き、条件式（９）及び（１０）を満足することにより、
変倍部の適切なパワー配置を達成している。

【００４８】５５＜ｆＴ／ＩＳ（７）１．０＜ＦＮ１（８）但し、ＦＮ１＝ｆ１／（ｆＴ／ＦＮＴ）１０＜Ｚ２（９）０．１７＜Ｚ２／Ｚ（１０）以上のように、第１レンズ群Ｆを固定の第１１群Ｆ１１
とフォーカス移動のための第１２群Ｆ１２により構成
し、ズームレンズのパワー配置、レンズの材質、収差分
担を適切に設定して、ズーム全域及びフォーカス全域で
の諸収差、特に球面収差と軸上色収差を良好に補正しつ
つ、製造難易度の軽減、小型軽量化、フォーカスの高速
化を実現している。

【００４９】図２は、本発明の望遠ズームレンズの数値
実施例を示す表である。Ｒｉは物体側より順に第ｉ番目
のレンズ面の曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より第ｉ
番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。本数値
実施例において、最終の１つのレンズ面はフェースプレ
ートやフィルター等のガラスブロックである。

【００５０】本数値実施例において、ズーム比は６６倍
を越え、Ｒ１からＲ１２は第１レンズ群Ｆ（フォーカス
群）である。このうちＲ１からＲ６はズーミング、フォ
ーカスに際して固定である第１１群Ｆ１１（フォーカス
固定群）である。Ｒ７からＲ１２は合焦作用を有する第
１２群Ｆ１２（フォーカス移動群）である。Ｒ１からＲ
１２によりバリエータＶに対する物点を結ぶ作用を有す
る第１レンズ群Ｆを成し、第１レンズ群Ｆ全体は正のパ
ワーを有する。

【００５１】Ｒ１３からＲ２１は主に変倍に寄与し、ワ
イドからテレへの変倍に際し、像面側へ単調に移動し、
途中で結像倍率−１倍（等倍）を通過するバリエータＶ
である。Ｒ２２からＲ３３はコンペンセータＣで、主に
変倍に伴う像点補正の作用を有しかつ変倍作用も有す
る。

【００５２】コンペンセータＣは正のパワーを有し、ワ
イドからテレへの変倍に際し、広角端基準位置から物体
側へ単調に移動する。ＳＰ（Ｒ３４）は絞りである。

【００５３】Ｒ３５からＲ５１は結像作用を有するリレ
ーレンズ群Ｒであり、Ｒ５２からＲ５３は色分解プリズ
ムと等価なガラスブロックである。

【００５４】望遠ズームレンズの指標として、撮影有効
画面サイズＩＳに対するズームレンズ全系の望遠端焦点
距離ｆＴ比をｆＴ／ＩＳと定義したとき、本数値実施例
では、ｆＴが６６０、ＩＳが１１であるので、ｆＴ／Ｉ
Ｓ＝６０である。また、Ｚ２は１２．２であり、Ｚは６
６である。

【００５５】また、大口径化の指標として第１レンズ群
ＦのＦナンバーをＦＮ１＝（ｆＴ／ＦＮＴ）と定義した
とき、本実施例ではＦＮ１＝１．１８５である。

【００５６】これらの望遠、大口径、パワー分担に対し
第１レンズ群では球面収差や軸上色収差の補正のために
第１１群Ｆ１１（フォーカス固定群）に１つの正レンズ
と１つの負レンズと１つの正レンズを配置し、第１２群
Ｆ１２（フォーカス移動群）に３つの正レンズを用いて
分担させて補正している。

【００５７】一般に第１レンズ群Ｆは、そのレンズ構成
ができるだけシンプルでブロックの厚みが小さい方がズ
ーム全系の小型化や駆動系の省電力化等に好ましい。こ
のため、第１レンズ群Ｆは、できるだけレンズ枚数を少
なくすることが望まれる。

【００５８】これに対し、前述のように第１レンズ群Ｆ
のＦナンバーＦＮ１は非常に明るいものとなり、加えて
前玉のパワー分担も強いものとなるため、ズーミング、
フォーカスによる球面収差、軸上色収差等を補正するこ
とが難しくなってくる。

【００５９】そこで本数値実施例では、第１レンズ群Ｆ
の第１１群に材質の屈折率が非常に高い負レンズを用
い、同時に第１１群中に材質のアッベ数が非常に大きい
正レンズを用いることにより、球面収差と軸上色収差の
発生を抑制している。このとき第１１群内の負レンズの
像面側の曲率半径と、第１１群内にあって負レンズより
像面側にある正レンズの物体側曲率半径がともに、ズー
ムレンズ全系の望遠端焦点距離の０．５倍以上と非常に
緩く形成されており、製造難易度も比較的抑制すること
ができている。第１１群内の負レンズの像面側の曲率半
径と、第１１群内にあって負レンズより像面側にある正
レンズの物体側曲率半径がともに、ズームレンズ全系の
望遠端焦点距離の０．３倍程度を下回るようであると製
造難易度は上昇し、加工限界の精度を越えてしまう可能
性がある。

【００６０】このとき、第１１群内の負レンズの部分分
散比は、（ｎｇ−ｎｄ）−（ｎＦ−ｎＣ）＝１．２６９となっている。

【００６１】なお、図２の表における屈折率の値は、光
線としてｅ線を用いた場合の値である。ｄ線を用いた場
合の第１１群Ｆ１１の負レンズＬ１１の屈折率の値は、
ｎｄ=１．７９９５２である（Ｓ−ＬＡＨ５２，ＯＨＡ
ＲＡ）。

【００６２】図３は、可変間隔ｄ１２,ｄ２１,ｄ３３と
可変焦点距離との関係を示す表である。焦点距離は、１
０．００から６６０．００まで可変である。

【００６３】図４から図８は、それぞれ、焦点距離を
（１０．００），（２４．８８），（６６．６８）,
（３６０．００），（６６０．００）とした場合の本数
値実施例の望遠ズームレンズの収差図である。

【００６４】次に、以上説明してきたズームレンズを備
えた撮影装置を図９に示す。図中、１は本実施形態のズ
ームレンズを用いた撮影光学系、２はＣＣＤ等の光電変
換手段、３は撮影装置本体（筐体）である。このように
本実施形態の防振レンズ群を備えたズームレンズを撮影
装置の撮影光学系に適用することで、コンパクトで高い
光学性能を備えた撮影装置が実現できる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、インナー
フォーカス方式の４群ズームレンズにおいて、第１レン
ズ群をフォーカス固定群とフォーカス移動群に分割し、
フォーカス固定群中のレンズの配置を適切に設定するこ
とにより、変倍及びフォーカシングに伴う球面収差，色
収差の変動を少なくすることができ、また色消しの負担
を軽減することができ、全変倍範囲，全フォーカス範囲
にわたり高い光学性能を有する大口径で高変倍比のズー
ムレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値実施例の広角端のレンズ断面図

【図２】本発明の数値実施例を示す表

【図３】本発明の数値実施例において、可変間隔と焦点
距離との関係を示す表

【図４】本発明の数値実施例の焦点距離ｆ＝１０．０、
物体距離１２．０ｍの収差図

【図５】本発明の数値実施例の焦点距離ｆ＝２４．９、
物体距離１２．０ｍの収差図

【図６】本発明の数値実施例の焦点距離ｆ＝６６．７、
物体距離１２．０ｍの収差図

【図７】本発明の数値実施例の焦点距離ｆ＝３６０．
０、物体距離１２．０ｍの収差図

【図８】本発明の数値実施例の焦点距離ｆ＝６６０．
０、物体距離１２．０ｍの収差図

【図９】本発明のズームレンズを備えた撮影装置

【符号の説明】

Ｆ第１レンズ群（フォーカス群）Ｆ１１第１１群（フォーカス固定群）Ｆ１２第１２群（フォーカス移動群）Ｖ第２レンズ群（バリエータ）Ｃ第３レンズ群（コンペンセータ）Ｒ第４レンズ群（リレーレンズ群）ＧガラスブロックＳＰ絞りｅｅ線ｇｇ線 ΔＳサジタル像面 ΔＭメリディオナル像面１撮影光学系２光電変換手段３撮影装置本体（筐体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側より順に、正の屈折力の第１レン
ズ群、変倍時に移動する負の屈折力の第２レンズ群、変
倍時に移動する第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ
群を有するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は合焦時固定の第１１レンズ群と、合
焦時に移動する正の屈折力の第１２レンズ群を有し、前記第１１レンズ群は、物体側より順に、少なくとも一
つの第１正レンズ、少なくとも一つの両レンズ面が凹形
状の負レンズ、少なくとも一つの第２正レンズを有する
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】前記負レンズのｄ線に対する屈折率をｎ
ｄとし、前記第１正レンズと前記第２正レンズのアッベ
数を各々νｐ１１ｆ，νｐ１１ｒとしたとき、１．７５＜ｎｄ６０＜νｐ１１ｆ９０＜νｐ１１ｒなる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の
ズームレンズ。
【請求項３】前記負レンズのｇ線，Ｆ線，Ｃ線に対す
る屈折率を各々ｎｇ，ｎＦ，ｎＣとし、前記負レンズの
アッベ数をνｎ１１としたとき、Ｐｇ，ｄ＜１．３６−０．００２０８×νｎ１１但し、Ｐｇ，ｄ＝(ｎｇ−ｎｄ)／（ｎＦ−ｎＣ）なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２
に記載のズームレンズ。
【請求項４】前記第１２レンズ群を構成する全ての正
レンズのアッベ数の平均をνｐ１２としたとき、６０＜νｐ１２なる条件を満足することを特徴とする請求項１から３の
いずれかに記載のズームレンズ。
【請求項５】前記第１２レンズ群は、複数の正レンズ
のみから成ることを特徴とする請求項１から４のいずれ
かに記載のズームレンズ。
【請求項６】前記第３レンズ群を構成する正レンズの
うち、少なくとも一つの正レンズのアッベ数をνｐ３１
としたとき、７０＜νｐ３１なる条件を満足することを特徴とする請求項１から５の
いずれかに記載のズームレンズ。
【請求項７】前記第２レンズ群は、変倍の際に結像倍
率が−１倍を含む領域内で変化し、その横倍率の変化を
Ｚ２とし、前記第３レンズ群は、正の屈折力を有し、変
倍の際に結像倍率が−１倍を含む領域内で変化し、全系
の望遠端の焦点距離とＦナンバーを各々ｆＴ、ＦＮＴ、
ズーム比をＺ、撮影有効画面サイズをＩＳ、前記第１レ
ンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、５５＜ｆＴ／ＩＳ１．０＜ＦＮ１但し、ＦＮ１＝ｆ１／（ｆＴ／ＦＮＴ）１０＜Ｚ２０．１７＜Ｚ２／Ｚなる条件を満足することを特徴とする請求項１から６の
いずれかに記載のズームレンズ。
【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載のズー
ムレンズと、このズームレンズを保持する筐体とを有し
ていることを特徴とする撮影装置。