JP2005283719A

JP2005283719A - 望遠レンズ及び望遠レンズ装置

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Publication number: JP2005283719A
Application number: JP2004094286A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hosoya; 剛細谷
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13
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Abstract

【課題】デジタルカメラに最適な高い解像力を維持しやすく、至近距離まで十分に性能が維持可能な望遠レンズとそれを備えたレンズ交換式のデジタルカメラに最適な望遠レンズ装置。
【解決手段】物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４を有し、明るさ絞りＳが第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４の間に配置され、第２レンズ群Ｇ２が正レンズと負レンズを有し、無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し、各レンズ群同士の間隔が変化するように、第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させ、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体に移動する望遠レンズ。
【選択図】図１

Description

本発明は、望遠レンズ及び望遠レンズ装置に関するものであり、特に、デジタルカメラに最適なインナーフォーカス式の望遠レンズと、レンズ交換式のデジタルカメラに最適な望遠レンズ装置に関するものである。

従来、銀塩写真用の一眼レフレックスカメラに用いられる交換レンズとして、インナーフォーカス式の望遠レンズが多く提案されている。そして、光学系の全長を一定に保ちながら、内部のレンズのみを移動させて、無限遠から至近距離までのフォーカスを行うこの種の望遠レンズとしては、従来から様々な構成のものが提案されている。

例えば、特許文献１及び特許文献２の従来の望遠レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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レンズ群とを有して構成されている。そして、この望遠レンズは、第２レンズ群あるいは第３レンズ群を移動させることでフォーカスするようになされている。また、正の屈折力を有する第１レンズ群は、２枚の正レンズと１枚の負レンズとで構成されている。

しかし、これらの特許文献１又は特許文献２に記載の望遠レンズは、何れも軸上色収差を十分に補正しながら、至近距離での性能を維持することが困難であり、性能の維持可能な限界が倍率で０．１倍程度である。

また、特許文献３には、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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レンズ群とで構成されている望遠レンズが開示されている。この望遠レンズは、負の屈折力を有する第２レンズ群、及び、負の屈折力を有する第４レンズ群を介してフォーカスするように構成されており、より至近距離での性能の維持が可能となるように改良されている。

しかし、この望遠レンズは、まだ近距離での球面収差の変動が大きい。また、光学系全体にディストーションの補正が不十分である。

また、この他に、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７のものがあり、何れも正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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レンズ群とからなり、第２レンズ群を動かして焦点合わせを行っている光学系が開示されている。しかしながら、撮影倍率や最至近距離、撮像面の大きさに対する口径、性能面等で、特に以下に説明するデジタルカメラ用としては十分でないところがある。

近年のデジタルカメラの発展により、レンズ交換が可能なデジタルカメラが商品化されてきている。このようなデジタルカメラでは、交換レンズとして銀塩用の光学系をそのまま用いることが多い。

しかし、撮像素子の技術改良により、より画素数の多い撮像素子を用いたデジタルカメラが登場している。これらの高精細な撮像素子に対応するためには、光学系にもより高解像度が求められるようになってきている。このため、このような高精細な撮像素子を用いたデジタルカメラでは、従来の銀塩用一眼レフレックスカメラに用いられてきた光学系を望遠レンズに用いるのでは、十分な解像力を得ることができなくなる。

また、デジタルカメラを使用する新しいユーザーの登場によって、求められる性能への要求もより一層高くなってきている。例えば、デイストーションの低減や色収差の低減、さらには、より至近距離での性能の維持等が求められている。この点においても、従来の一眼レフレックスカメラに用いられてきた光学系を望遠レンズに用いるのでは不十分である。
特開昭５５−１４７６０６号公報特開２０００−８９１０３号公報特開昭６１−２１５５１３号公報特開平９−１５９９１号公報特開２０００−２５８６８５号公報特許第３４４５５５４号公報特開平６−２０１９８８号公報

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、デジタルカメラに最適な高い解像力を維持しやすく、至近距離まで十分に性能が維持可能な望遠レンズを提供することである。また、レンズ交換式のデジタルカメラに最適な望遠レンズ装置を提供することを目的とする。さらには、大口径比若しくはインナーフォーカス式の望遠レンズ、望遠レンズ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の望遠レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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レンズ群を有し、
明るさ絞りが前記第２レンズ群と前記第４レンズ群の間に配置され、
前記第２レンズ群が、正レンズと負レンズを有し、
無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し、各レンズ群同士の間隔が変化するように、前記第２レンズ群を光軸方向に移動させ、前記第３レンズ群を物体側に移動させ、前記明るさ絞りは前記第３レンズ群と一体に移動することを特徴するものである。

以下に、上記本発明の第１の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明する。

物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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レンズ群の構成の望遠レンズで、
○明るさ絞りを第２レンズ群内又は第２レンズ群より物体側に配置すると、特に第３レンズ群と第４レンズ群の径が大きくなる。そのため、無限遠から近距離まで特にコマ収差を安定して小さくするのが難しくなる。また、射出光束が大きくなると、例えば、一眼レフレックスカメラのカメラボディ内で撮像素子とファインダー光学系の光路切り替え機構の構成が難しくなる。

○明るさ絞りを第４レンズ群に配置すると、前玉径が大きくなりやすくなる。また、撮像素子への入射角が大きくなりやすくなる。そのため、撮像素子がＣＣＤ等の電子撮像素子の場合、シェーディング等の問題への対応が難しくなる。

○さらに、第２レンズ群に正レンズと負レンズを配置し、無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し、第２レンズ群を光軸方向に移動させ、第３レンズ群を物体側に移動させることにより、無限遠物点から至近距離物点まで安定した結像性能を確保しやすくなる。特に第２レンズ群の構成は、コマ収差や倍率の色収差の変動を小さくする効果がある。また、この場合、第２レンズ群と第３レンズ群を一体のフォーカスカムで制御するように配置することができるため、構造を単純にして鏡枠の径方向の大きさを抑えることが可能となる。望遠レンズを大口径にした場合、元々レンズの径が大きく、さらには鏡枠部材も強度を考慮するため、望遠レンズ装置全体が重くなる。したがって、望遠レンズの径が小さくなれば、望遠レンズ装置の重量の軽減に効果がある。

○明るさ絞りは第３レンズ群と一体に移動することにより、前玉径が大きくなることを防ぐ効果がある。

○以上の作用の相乗効果により、安定した性能の大口径望遠レンズを構成するのが容易になる。

本発明の第２の望遠レンズは、第１の望遠レンズにおいて、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群を前記フォーカシングに際し固定としたことを特徴とするものである。

上記本発明の第２の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、第１の望遠レンズの構成の場合、第１レンズ群と第４レンズ群を固定すると、フォーカシング時の全長が一定であり、埃の進入を低減しやすくなる。また、移動するレンズ群を２つに抑えつつ、収差変動を抑えたフォーカシングが可能となる。

本発明の第３の望遠レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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レンズ群を有し、
明るさ絞りが前記第２レンズ群と前記第４レンズ群の間に配置され、
無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し、各レンズ群同士の間隔が変化するように、前記第２レンズ群を光軸方向に移動させ、前記第３レンズ群を物体側に移動させ、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０＜｜ΔＧ２／ΔＧ３｜＜０．３・・・（１）
ただし、ΔＧ２は無限遠合焦時から撮影倍率−０．１５倍合焦時の間での第２レンズ群の最大移動量、
ΔＧ３は無限遠合焦時から撮影倍率−０．１５倍合焦時の間での第３レンズ群の最大移動量、
である。

以下に、上記本発明の第３の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明する。

物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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レンズ群を有する望遠レンズで、
○明るさ絞りを第２レンズ群内又は第２レンズ群より物体側に配置すると、特に第３レンズ群と第４レンズ群の径が大きくなる。そのため、無限遠から近距離まで特にコマ収差を安定して小さくするのが難しくなる。また、射出光束が大きくなると、例えば、一眼レフレックスカメラのカメラボディ内で撮像素子とファインダー光学系の光路切り替え機構の構成が難しくなる。

○条件式（１）の上限の０．３を越えると、第３レンズ群と第２レンズ群の合わせた移動量が大きくなり、光学系が大型し好ましくない。

○条件式（１）の下限の０を越えると、無限遠物点から至近距離物点まで安定したコマ収差の補正が困難になる。

なお、群の移動が往復移動の場合は、ΔＧ２、ΔＧ３は移動範囲内での最大移動量となる。

本発明の第４の望遠レンズは、第３の望遠レンズにおいて、条件式（１）に換えて以下の条件式（１）’を満足することを特徴とするものである。

０．０４＜｜ΔＧ２／ΔＧ３｜＜０．２・・・（１）’ 上記本発明の第４の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、この条件式（１）’は、より好ましい第２レンズ群、第３レンズ群の移動量比を規定したものである。

また、条件式（１）の下限を０．０４、さらには０．０５５としてもよい。

また、条件式（１）の上限を０．２、さらには０．１５としてもよい。

本発明の第５の望遠レンズは、第１の望遠レンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

上記本発明の第５の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、第３の望遠レンズについて説明したのと同様である。

本発明の第６の望遠レンズは、第１〜第５の望遠レンズにおいて、下記条件式を満足することを特徴とするものである。

−０. １＜ｆ_a／ｆ₂＜０．４・・・（２）
ただし、ｆ_aは無限遠合焦時の全系の焦点距離、
ｆ₂は第２レンズ群の焦点距離、
である。

上記本発明の第６の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、条件式（２）の上限の０．４を越えると、フォーカシング時の第３レンズ群への軸上光束の入射範囲が変化し、性能の維持が難しくなる。また、結果として第３レンズ群のパワーが弱くなり、フォーカシング時の移動量が増え、小型化の効果が小さくなる。条件式（２）の下限の−０．１を越えると、望遠比の確保が難しくなる。

本発明の第７の望遠レンズは、第６の望遠レンズにおいて、条件式（２）に換えて以下の条件式（２）’を満足することを特徴とするものである。

０＜ｆ_a／ｆ₂＜０．３・・・（２）’ 上記本発明の第７の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、この条件式（２）’は、より好ましい第２レンズ群の焦点距離を規定したものである。

また、条件式（２）の下限を０、さらには０．０４としてもよい。

また、条件式（２）の上限を０．３、さらには０．２としてもよい。

本発明の第８の望遠レンズは、第１〜第７の望遠レンズにおいて、前記第２レンズ群は、物体側から順に正レンズＬ２１と負レンズＬ２２からなる接合レンズで構成されることを特徴するものである。

上記本発明の第８の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、第２レンズ群を薄く構成することにより、光学系全体の大きさをコンパクトにできる。これに加えて、接合レンズとし群内に空気レンズをなくすることにより、高次収差の発生を抑えることができる。又は、偏心精度やフォーカス時の収差変動を緩和することができ、フォーカシング時の収差のコントロールを行いやすくなる。

本発明の第９の望遠レンズは、第１〜第８の望遠レンズにおいて、前記第２レンズ群は、無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し光軸上を像側に移動させることを特徴とするものである。

上記本発明の第９の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔変化を大きくし、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔の変化との差を大きくすることにより、コマ収差や倍率の色収差の補正を効率良く行うのに有利となる。

本発明の第１０の望遠レンズは、第１〜第９の望遠レンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側から順に、正レンズ成分Ｅ１１、正レンズ成分Ｅ１２、負レンズ成分Ｅ１３、正レンズ成分Ｅ１４からなり、光軸上において各レンズ成分間に空気間隔が配置されていることを特徴とするものである。

上記本発明の第１０の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、第１レンズ群は、正レンズ成分を３成分もつことにより、第１レンズ群に十分なパワーを持たせることができ、望遠比上有利にできる。そのことに加え、２つの正レンズ成分を物体側に配置することにより、撮影距離による結像性能の変化を小さくできる。これに続けて負レンズ成分、正レンズ成分を配置することにより、軸上色収差と軸外色収差をバランス良く補正することができる。

なお、ここで、１つのレンズ成分とは、空気にて挟まれるレンズ構成を一単位とする。つまり、単レンズ又は接合レンズを意味する。

本発明の第１１の望遠レンズは、第１０の望遠レンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側から順に、正レンズＬ１１、正レンズＬ１２、負レンズＬ１３、正レンズＬ１４からなり、各レンズは単レンズからなり、光軸上において各レンズ間に空気間隔が配置されていることを特徴とするものである。

上記本発明の第１１の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、これは、性能を確保し、かつ、構成枚数とコンパクト性を確保するためにバランスの取れた構成を規定するものである。

本発明の第１２の望遠レンズは、第１〜第１１の望遠レンズにおいて、前記第４レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正レンズＬ４２からなり、前記負レンズＬ４１と前記正レンズＬ４２は単レンズからなり、光軸上において前記負レンズＬ４１と前記正レンズＬ４２の間に空気間隔を挟んで配置され、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．２＜Ｒ_41r／Ｒ_42f＜０．８・・・（３）
ただし、Ｒ_41rは負レンズＬ４１の像側の面の近軸曲率半径、
Ｒ_42fは正レンズＬ４２の物体側の面の近軸曲率半径、
である。

上記本発明の第１２の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、条件式（３）の上限の０．８を越えると、主に球面収差とコマ収差のバランスが取り難くなる。条件式（３）の下限の０．２を越えると、主に像面湾曲とコマ収差のバランスが取り難くなる。

また、条件式（３）の下限を０．２７、さらには０．３３としてもよい。

また、条件式（３）の上限を０．６５、さらには０．５としてもよい。

本発明の第１３の望遠レンズは、第１〜第１２の望遠レンズにおいて、前記第３レンズ群は、物体側より順に、物体側に凸面を持つ正レンズＬ３１と像側に凹面を持つ負レンズＬ３２との接合レンズと、正レンズＬ３３から構成され、光軸上において前記接合レンズの負レンズＬ３２と前記正レンズＬ３３の間に空気間隔を挟み、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．５＜Ｒ_32r／Ｒ_31f＜１．５・・・（４）
ただし、Ｒ_32rは負レンズＬ３２の像側の面の近軸曲率半径、
Ｒ_31fは正レンズＬ３１の物体側の面の近軸曲率半径、
である。

上記本発明の第１３の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、絞り近傍に位置する第３レンズ群を正レンズ、負レンズ、正レンズの順で構成することにより、少ないレンズ枚数で諸収差を補正することができ、好ましい。これに加え、物体側の正レンズＬ３１と負レンズＬ３２を接合し、条件式（４）を満足することにより、フォーカシング時の移動による主に球面収差とコマ収差の収差変動を抑えやすくなる。

また、条件式（４）の下限を０．６、さらには０．７としてもよい。

また、条件式（４）の上限を１．３、さらには１．１としてもよい。

本発明の第１４の望遠レンズは、第１〜第１３の望遠レンズにおいて、前記第１レンズ群が下記の条件式（５）を満足する複数の正レンズを有すること特徴とするものである。

ν_d＞８０・・・（５）
ただし、ν_dは第１レンズ群中の任意の正レンズのアッベ数である。

上記本発明の第１４の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、条件式（５）は、本発明の望遠レンズを構成する第１レンズ群中の正レンズの中の複数の正レンズのアッベ数を規定する条件式である。正の屈折力の第１レンズ群で発生した色収差は拡大されて像面での収差へ影響を及ぼす。そのため、第１レンズ群自体で十分な収差補正が必要となる。そこで、第１レンズ群中の複数の正レンズが条件式（５）を満足することが好ましい。このようにすると、色収差の発生を抑制することができる。条件式（５）の下限値の８０を下回ると、色収差の補正が難しくなる。

本発明の第１５の望遠レンズは、第１４の望遠レンズにおいて、前記条件式（５）を満足する正レンズの中、少なくとも１つの正レンズが以下の条件式（５−１）を満足することを特徴とするものである。

８５＞ν_d＞８０・・・（５−１）
上記本発明の第１５の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、材質を安価にするため、好ましくは８５＞ν_dを満足するとよい。

本発明の第１６の望遠レンズは、第１４、第１５の望遠レンズにおいて、前記第１レンズ群における最も物体側のレンズが、以下の条件式（５−２）を満足するレンズであることを特徴とするものである。

ν_d11＜８０・・・（５−２）
ただし、ν_d11は第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数である。

上記本発明の第１６の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、前述の条件式（５）を満足する材質は耐性が強くないものが多く、最も物体側に配置されるレンズは耐性の良い材質を選択するのが好ましい。そのため、条件式（５−２）を満足するとよい。

さらには、その条件式（５−２）の上限値を７５としてもよい。

本発明の第１７の望遠レンズは、第１〜第１６の望遠レンズにおいて、下記の条件式を満足することを特徴とするものである。

−０．５＞ｆ₄／ｆ_a＞−１．7 ・・・（６）
ただし、ｆ_aは無限遠合焦時の全系の焦点距離、
ｆ₄は第４レンズ群の焦点距離、
である。

上記本発明の第１７の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、条件式（６）は、負の屈折力を有する第４レンズ群の焦点距離と光学系全体の焦点距離との比を規定する条件式である。条件式（６）の下限値の−１．７を下回ると、第４レンズ群の負の屈折力が弱くなり、像面湾曲の補正が難しくなる。一方、条件式（６）の上限値の−０．５を上回ると、第４レンズ群の負の屈折力が強くなり、光学系が偏心に対して弱くなり、製造が難しくなる。

さらには、条件式（６）の下限値を−１．６、さらには−１．５とするとより好ましい。また、その上限値を−０．７、さらには−１．０とするとより好ましい。

本発明の第１８の望遠レンズは、第１〜第１７の望遠レンズにおいて、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

２°＜ω＜８° ・・・（７）
ただし、ωは望遠レンズの撮像半画角である。

上記本発明の第１８の望遠レンズの構成をとった理由とその作用効果を説明すると、条件式（７）は、本発明の望遠レンズの効果が高くなる撮影半画角を規定するものである。

本発明の第１９の望遠レンズ装置は、第１〜第１８の望遠レンズを有し、前記望遠レンズをカメラ本体に着脱可能とするマウント部を備えていることを特徴とするものである。

上記本発明の第１９の望遠レンズ装置の構成をとった理由とその作用効果を説明すると、本発明の望遠レンズは、一眼レフレックスカメラや、高性能のビデオカメラに向いている。本発明の望遠レンズを一眼レフレックスカメラに使用する際は、上述の構成とするとよい。

また、上記した全ての構成は、本発明の以下の実施例に開示する通り、如何様に組み合わせても、より好ましい望遠レンズ、望遠レンズ装置を提供できる。

また、条件式（１）〜（７）は、下記の実施例の対応値に合わせて、その上限値、下限値を特定してもよい。

本発明によると、デジタルカメラに最適な高い解像力を維持しやすく、至近距離まで十分に性能が維持可能な望遠レンズを提供することができる。また、レンズ交換式のデジタルカメラに最適な望遠レンズ装置を提供することができる。さらには、大口径比若しくはインナーフォーカス式の望遠レンズ、望遠レンズ装置を提供することができる。

以下に、本発明の望遠レンズの実施例１〜３について、図面を参照して説明する。実施例１〜３の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点（１．２ｍ）合焦時（ｂ）の光軸に沿うレンズ断面図をそれぞれ図１〜図３に示す。各図中、Ｇ１は第１レンズ群、Ｇ２は第２レンズ群、Ｇ３は第３レンズ群、Ｓは明るさ絞り、Ｇ４は第４レンズ群、Ｉは像面であり、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間に配置されている３枚の平行平板は、物体側から順に、振動により埃を落とす平行平板（ダストリダクション）、ＩＲカットフィルターとローパスフィルターが一体になっている平行平板、ＣＣＤカバーガラスである。また、実施例１〜３の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点（１．２ｍ）合焦時（ｂ）の球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図をそれぞれ図４、図６、図８に示す。さらに、実施例１〜３の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点（１．２ｍ）合焦時（ｂ）の横収差（コマ収差）をそれぞれ図５、図７、図９に示す。なお、これら収差図中において、“ＦＩＹ”は像高を表す。

実施例１の望遠レンズは、図１に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、明るさ絞りＳと、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４とで構成されており、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行うとき、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２を像側へのみ、第３レンズ群Ｇ３は明るさ絞りＳと一体で物体側へのみ移動させる。

各レンズ群の構成は、第１レンズ群Ｇ１は、両凸正レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹負レンズ、両凸正レンズの４枚で構成され、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズの２枚で構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚で構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズ、両凸正レンズの２枚で構成されている。

この実施例においては、物体距離無限遠から至近距離の１２０ｍｍまで合焦可能である。

実施例２の望遠レンズは、図２に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４とで構成されており、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行うとき、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２を像側へのみ、第３レンズ群Ｇ３は明るさ絞りＳと一体で物体側へのみ移動させる。

各レンズ群の構成は、第１レンズ群Ｇ１は、両凸正レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹負レンズ、両凸正レンズの４枚で構成され、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズの２枚で構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚で構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、平凹負レンズ、両凸正レンズの２枚で構成されている。

実施例３の望遠レンズは、図３に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４とで構成されており、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行うとき、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定で、第２レンズ群Ｇ２を像側へのみ、第３レンズ群Ｇ３は明るさ絞りＳと一体で物体側へのみ移動させる。

以下に、上記実施例１〜３の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、Ｆ_NO.はＦナンバー、ωは半画角、βは横倍率、ｒ₁、ｒ₂…は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁、ｄ₂…は各レンズ面間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…は各レンズのｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズのアッベ数である。

実施例１
ｆ＝149.5mm
Ｆ_NO. ＝ 2.0
ω ＝ 4.4 °
ｒ₁= 279.889 ｄ₁= 9.1200 ｎ_d1 =1.48749 ν_d1 =70.23
ｒ₂= -653.223 ｄ₂= 0.2000
ｒ₃= 86.709 ｄ₃= 10.5300 ｎ_d2 =1.49700 ν_d2 =81.54
ｒ₄= 672.762 ｄ₄= 3.0600
ｒ₅= -372.773 ｄ₅= 4.4600 ｎ_d3 =1.78472 ν_d3 =25.68
ｒ₆= 115.609 ｄ₆= 7.8600
ｒ₇= 103.086 ｄ₇= 11.7000 ｎ_d4 =1.43875 ν_d4 =94.93
ｒ₈= -247.813 ｄ₈= （可変）
ｒ₉= 89.628 ｄ₉= 12.3000 ｎ_d5 =1.78472 ν_d5 =25.68
ｒ₁₀= -137.907 ｄ₁₀= 3.8500 ｎ_d6 =1.74400 ν_d6 =44.78
ｒ₁₁= 80.187 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= 36.976 ｄ₁₂= 9.0000 ｎ_d7 =1.62280 ν_d7 =57.05
ｒ₁₃= 548.969 ｄ₁₃= 5.1900 ｎ_d8 =1.71736 ν_d8 =29.52
ｒ₁₄= 30.722 ｄ₁₄= 3.1000
ｒ₁₅= 55.913 ｄ₁₅= 4.4000 ｎ_d9 =1.80518 ν_d9 =25.42
ｒ₁₆= 148.254 ｄ₁₆= 3.6000
ｒ₁₇= ∞（絞り）ｄ₁₇= （可変）
ｒ₁₈= -672.762 ｄ₁₈= 2.6000 ｎ_d10=1.60342 ν_d10=38.03
ｒ₁₉= 38.839 ｄ₁₉= 7.3000
ｒ₂₀= 104.607 ｄ₂₀= 4.2000 ｎ_d11=1.78800 ν_d11=47.37
ｒ₂₁= -301.318 ｄ₂₁= 39.1500
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.6200 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 1.2100
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 3.2500 ｎ_d13=1.54771 ν_d13=62.84
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₄= 0.1500
ｒ₂₆= ∞ ｄ₂₃= 0.7600 ｎ_d14=1.52310 ν_d14=54.49
ｒ₂₇= ∞ ｄ₂₄= 1.0600
ｒ₂₈= ∞（像面）
可変間隔
物体距離（倍率） ∞ β=-0.15（至近物点1.2m合焦時）
ｄ₈ 1.0000 3.7306
ｄ₁₁ 29.7593 8.5359
ｄ₁₇ 2.5000 20.9928 。

実施例２
ｆ＝148.2mm
Ｆ_NO. ＝ 2.0
ω ＝ 4.4 °
ｒ₁= 227.338 ｄ₁= 9.1200 ｎ_d1 =1.48749 ν_d1 =70.23
ｒ₂= -672.762 ｄ₂= 0.2000
ｒ₃= 88.310 ｄ₃= 10.5300 ｎ_d2 =1.49700 ν_d2 =81.54
ｒ₄= 471.291 ｄ₄= 2.8500
ｒ₅= -541.763 ｄ₅= 4.4600 ｎ_d3 =1.78470 ν_d3 =26.29
ｒ₆= 92.483 ｄ₆= 7.1200
ｒ₇= 87.864 ｄ₇= 11.7000 ｎ_d4 =1.43875 ν_d4 =94.93
ｒ₈= -251.663 ｄ₈= （可変）
ｒ₉= 69.845 ｄ₉= 12.3000 ｎ_d5 =1.78472 ν_d5 =25.68
ｒ₁₀= -230.442 ｄ₁₀= 3.8500 ｎ_d6 =1.74400 ν_d6 =44.78
ｒ₁₁= 63.847 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞（絞り）ｄ₁₂= 1.5000
ｒ₁₃= 36.069 ｄ₁₃= 9.0000 ｎ_d7 =1.62280 ν_d7 =57.05
ｒ₁₄= 664.086 ｄ₁₄= 5.1900 ｎ_d8 =1.71736 ν_d8 =29.52
ｒ₁₅= 29.630 ｄ₁₅= 3.1000
ｒ₁₆= 52.530 ｄ₁₆= 4.4000 ｎ_d9 =1.80518 ν_d9 =25.42
ｒ₁₇= 135.950 ｄ₁₇= （可変）
ｒ₁₈= ∞ ｄ₁₈= 2.5000 ｎ_d10=1.60342 ν_d10=38.03
ｒ₁₉= 36.654 ｄ₁₉= 9.5300
ｒ₂₀= 89.459 ｄ₂₀= 4.2000 ｎ_d11=1.78800 ν_d11=47.37
ｒ₂₁= -653.223 ｄ₂₁= 4.3000
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.6200 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 1.2100
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 3.2500 ｎ_d13=1.54771 ν_d13=62.84
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₄= 0.1500
ｒ₂₆= ∞ ｄ₂₃= 0.7600 ｎ_d14=1.52310 ν_d14=54.49
ｒ₂₇= ∞ ｄ₂₄= 1.0600
ｒ₂₈= ∞（像面）
可変間隔
物体距離（倍率） ∞ β=-0.15（至近物点1.2m合焦時）
ｄ₈ 1.0000 2.2487
ｄ₁₁ 29.5600 10.3563
ｄ₁₇ 2.7000 20.6469 。

実施例３
ｆ＝152.0mm
Ｆ_NO. ＝ 2.0
ω ＝ 4.3 °
ｒ₁= 205.554 ｄ₁= 9.1200 ｎ_d1 =1.48749 ν_d1 =70.23
ｒ₂= -672.762 ｄ₂= 0.2000
ｒ₃= 84.508 ｄ₃= 10.5300 ｎ_d2 =1.49700 ν_d2 =81.54
ｒ₄= 367.236 ｄ₄= 3.2000
ｒ₅= -541.763 ｄ₅= 4.4600 ｎ_d3 =1.78470 ν_d3 =26.29
ｒ₆= 91.865 ｄ₆= 6.6200
ｒ₇= 88.062 ｄ₇= 11.7000 ｎ_d4 =1.43875 ν_d4 =94.93
ｒ₈= -235.972 ｄ₈= （可変）
ｒ₉= 71.162 ｄ₉= 12.1700 ｎ_d5 =1.78472 ν_d5 =25.68
ｒ₁₀= -189.493 ｄ₁₀= 3.9700 ｎ_d6 =1.74400 ν_d6 =44.78
ｒ₁₁= 62.734 ｄ₁₁= （可変）
ｒ₁₂= ∞（絞り）ｄ₁₂= 1.5000
ｒ₁₃= 35.645 ｄ₁₃= 8.5000 ｎ_d7 =1.62280 ν_d7 =57.05
ｒ₁₄= 664.086 ｄ₁₄= 5.1900 ｎ_d8 =1.71736 ν_d8 =29.52
ｒ₁₅= 29.582 ｄ₁₅= 3.0900
ｒ₁₆= 52.802 ｄ₁₆= 4.1800 ｎ_d9 =1.80518 ν_d9 =25.42
ｒ₁₇= 140.386 ｄ₁₇= （可変）
ｒ₁₈= ∞ ｄ₁₈= 2.5000 ｎ_d10=1.60342 ν_d10=38.03
ｒ₁₉= 37.142 ｄ₁₉= 10.5100
ｒ₂₀= 95.572 ｄ₂₀= 4.2000 ｎ_d11=1.78800 ν_d11=47.37
ｒ₂₁= -653.223 ｄ₂₁= 37.4700
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.6200 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₃= ∞ ｄ₂₃= 1.2100
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 3.2500 ｎ_d13=1.54771 ν_d13=62.84
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₄= 0.1500
ｒ₂₆= ∞ ｄ₂₃= 0.7600 ｎ_d14=1.52310 ν_d14=54.49
ｒ₂₇= ∞ ｄ₂₄= 1.0600
ｒ₂₈= ∞（像面）
可変間隔
物体距離（倍率） ∞ β=-0.15（至近物点1.2m合焦時）
ｄ₈ 1.2000 2.5000
ｄ₁₁ 29.6899 10.4399
ｄ₁₇ 2.6800 20.6300 。

上記実施例１〜３の条件式（１）〜（６）の値は次の通りである。

条件式実施例１実施例２実施例３
（１） 0.15 0.07 0.07
（２） 0.07 0.14 0.09
（３） 0.37 0.41 0.39
（４） 0.83 0.82 0.83
（５） 94.93 94.93 94.93
81.54 81.54 81.54
（６） -1.33 -1.39 -1.27 。

図１０は、本発明の望遠レンズを用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣ−ＭＯＳ等を用いた一眼レフレックスカメラの断面図である。図１０において、１は一眼レフレックスカメラ、２は合焦機構を備えた鏡筒内に配置された撮影レンズ系、３は撮影レンズ系２を一眼レフレックスカメラ１に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。

また、４は撮像素子面、５は撮影レンズ系２の光路６上のレンズ系と撮像素子面４との間に配置されたクイックリターンミラー、７はクイックリターンミラー５より反射された光路に配置されたファインダースクリーン、８はペンタプリズム、９はファインダー、Ｅは観察者の眼（アイポイント）である。

このような構成の一眼レフレックスカメラ１の撮影レンズ系２として、例えば上記実施例１〜３に示した本発明の望遠レンズが用いられる。

本発明の実施例１の望遠レンズの無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点（１．２ｍ）合焦時（ｂ）の光軸に沿うレンズ断面図である。本発明の実施例２の望遠レンズの図１と同様の図である。本発明の実施例３の望遠レンズの図１と同様の図である。実施例１の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点合焦時（ｂ）の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の収差図である。実施例１の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点合焦時（ｂ）の横収差（コマ収差）を示す収差図である。実施例２の図４と同様の図である。実施例２の図５と同様の図である。実施例３の図４と同様の図である。実施例３の図５と同様の図である。本発明の望遠レンズを用いた一眼レフレックスカメラの断面図である。

符号の説明

Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ｓ…明るさ絞り
Ｉ…像面
Ｅ…観察者の眼（アイポイント）
１…一眼レフレックスカメラ
２…撮影レンズ系
３…マウント部
４…撮像素子面
５…クイックリターンミラー
６…光路
７…ファインダースクリーン
８…ペンタプリズム
９…ファインダー

Claims

物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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レンズ群を有し、
明るさ絞りが前記第２レンズ群と前記第４レンズ群の間に配置され、
前記第２レンズ群が、正レンズと負レンズを有し、
無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し、各レンズ群同士の間隔が変化するように、前記第２レンズ群を光軸方向に移動させ、前記第３レンズ群を物体側に移動させ、前記明るさ絞りは前記第３レンズ群と一体に移動することを特徴する望遠レンズ。
前記第１レンズ群と前記第４レンズ群を前記フォーカシングに際し固定としたことを特徴とする請求項１記載の望遠レンズ。
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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レンズ群を有し、
明るさ絞りが前記第２レンズ群と前記第４レンズ群の間に配置され、
無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し、各レンズ群同士の間隔が変化するように、前記第２レンズ群を光軸方向に移動させ、前記第３レンズ群を物体側に移動させ、以下の条件式を満足することを特徴とする望遠レンズ。
０＜｜ΔＧ２／ΔＧ３｜＜０．３・・・（１）
ただし、ΔＧ２は無限遠合焦時から撮影倍率−０．１５倍合焦時の間での第２レンズ群の最大移動量、
ΔＧ３は無限遠合焦時から撮影倍率−０．１５倍合焦時の間での第３レンズ群の最大移動量、
である。
条件式（１）に換えて以下の条件式（１）’を満足することを特徴とする請求項３記載の望遠レンズ。
０．０４＜｜ΔＧ２／ΔＧ３｜＜０．２・・・（１）’
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載の望遠レンズ。
０＜｜ΔＧ２／ΔＧ３｜＜０．３・・・（１）
ただし、ΔＧ２は無限遠合焦時から撮影倍率−０．１５倍合焦時の間での第２レンズ群の最大移動量、
ΔＧ３は無限遠合焦時から撮影倍率−０．１５倍合焦時の間での第３レンズ群の最大移動量、
である。
下記条件式を満足することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の望遠レンズ。
−０. １＜ｆ_a／ｆ₂＜０．４・・・（２）
ただし、ｆ_aは無限遠合焦時の全系の焦点距離、
ｆ₂は第２レンズ群の焦点距離、
である。
条件式（２）に換えて以下の条件式（２）’を満足することを特徴とする請求項６記載の望遠レンズ。
０＜ｆ_a／ｆ₂＜０．３・・・（２）’
前記第２レンズ群は、物体側から順に正レンズＬ２１と負レンズＬ２２からなる接合レンズで構成されることを特徴する請求項１から７の何れか１項記載の望遠レンズ。
前記第２レンズ群は、無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングに際し光軸上を像側に移動させることを特徴とする請求項１から８の何れか１項記載の望遠レンズ。
前記第１レンズ群は、物体側から順に、正レンズ成分Ｅ１１、正レンズ成分Ｅ１２、負レンズ成分Ｅ１３、正レンズ成分Ｅ１４からなり、光軸上において各レンズ成分間に空気間隔が配置されていることを特徴とする請求項１から９の何れか１項記載の望遠レンズ。
前記第１レンズ群は、物体側から順に、正レンズＬ１１、正レンズＬ１２、負レンズＬ１３、正レンズＬ１４からなり、各レンズは単レンズからなり、光軸上において各レンズ間に空気間隔が配置されていることを特徴とする請求項１０記載の望遠レンズ。
前記第４レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正レンズＬ４２からなり、前記負レンズＬ４１と前記正レンズＬ４２は単レンズからなり、光軸上において前記負レンズＬ４１と前記正レンズＬ４２の間に空気間隔を挟んで配置され、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１１の何れか１項記載の望遠レンズ。
０．２＜Ｒ_41r／Ｒ_42f＜０．８・・・（３）
ただし、Ｒ_41rは負レンズＬ４１の像側の面の近軸曲率半径、
Ｒ_42fは正レンズＬ４２の物体側の面の近軸曲率半径、
である。
前記第３レンズ群は、物体側より順に、物体側に凸面を持つ正レンズＬ３１と像側に凹面を持つ負レンズＬ３２との接合レンズと、正レンズＬ３３から構成され、光軸上において前記接合レンズの負レンズＬ３２と前記正レンズＬ３３の間に空気間隔を挟み、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１２の何れか１項記載の望遠レンズ。
０．５＜Ｒ_32r／Ｒ_31f＜１．５・・・（４）
ただし、Ｒ_32rは負レンズＬ３２の像側の面の近軸曲率半径、
Ｒ_31fは正レンズＬ３１の物体側の面の近軸曲率半径、
である。
前記第１レンズ群が下記の条件式（５）を満足する複数の正レンズを有すること特徴とする請求項１から１３の何れか１項記載の望遠レンズ。
ν_d＞８０・・・（５）
ただし、ν_dは第１レンズ群中の任意の正レンズのアッベ数である。
前記条件式（５）を満足する正レンズの中、少なくとも１つの正レンズが以下の条件式（５−１）を満足することを特徴とする請求項１４記載の望遠レンズ。
８５＞ν_d＞８０・・・（５−１）
前記第１レンズ群における最も物体側のレンズが、以下の条件式（５−２）を満足するレンズであることを特徴とする請求項１４又は１５記載の望遠レンズ。
ν_d11＜８０・・・（５−２）
ただし、ν_d11は第１レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数である。
下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１６の何れか１項記載の望遠レンズ。
−０．５＞ｆ₄／ｆ_a＞−１．7 ・・・（６）
ただし、ｆ_aは無限遠合焦時の全系の焦点距離、
ｆ₄は第４レンズ群の焦点距離、
である。
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１７の何れか１項記載の望遠レンズ。
２°＜ω＜８° ・・・（７）
ただし、ωは望遠レンズの撮像半画角である。
請求項１から１８の何れか１項記載の望遠レンズを有し、前記望遠レンズをカメラ本体に着脱可能とするマウント部を備えていることを特徴とする望遠レンズ装置。