JP2007240875A - ズームレンズ、カメラ、ズームレンズの合焦方法 - Google Patents

ズームレンズ、カメラ、ズームレンズの合焦方法 Download PDF

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Abstract

【課題】小型軽量で良好な光学性能を有するカメラ用のズームレンズ、カメラ、ズームレンズの合焦方法を提供する。
【解決手段】複数のレンズ群と開口絞りSとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍は前記複数のレンズ群どうしの間隔を変更して行うズームレンズにおいて、最も物体側から順に正の第1レンズ群G1と負の第2レンズ群G2と正の第3レンズ群G3とを少なくとも有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、遠距離物点から近距離物点への合焦は第2レンズ群G2と第2レンズ群G2よりも像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とを移動させることによって行い、広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際には第2レンズ群G2は位置が固定であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、カメラ用のズームレンズ、カメラ、ズームレンズの合焦方法に関する。
近年、カメラレンズのオートフォーカス化に伴い、ズームレンズの小型化や高精度化を図るべく、物体側のレンズを繰り出して合焦を行ういわゆる前玉繰り出し方式以外の様々な合焦方式を採用したズームレンズ、例えば複数の合焦レンズ群を備えたズームレンズが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開平6−3592号公報
しかしながら、従来のズームレンズは、合焦に際して第2レンズ群の移動量が他の合焦レンズ群の移動量に比して小さい。このため、特に望遠端状態における合焦の際には、屈折力の大きな第2レンズ群を有効に活用することができず、良好な光学性能を達成することができないという問題がある。また、広角端状態において第2レンズ群が合焦レンズ群として移動することにより、第2レンズ群が移動するための空間(デッドスペース)を確保しなければならず、十分な小型化を図ることができないという問題もある。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型軽量で良好な光学性能を有するカメラ用のズームレンズ、カメラ、ズームレンズの合焦方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、
複数のレンズ群と、開口絞りとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記複数のレンズ群どうしの間隔を変更することによって行うズームレンズにおいて、
最も物体側から順に、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レンズ群とを少なくとも有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、
遠距離物点から近距離物点への合焦は、前記第2レンズ群と、当該第2レンズ群よりも像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とを移動させることによって行い、
広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際には、前記第2レンズ群は位置が固定であることを特徴とするズームレンズを提供する。
また、本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするカメラを提供する。
また本発明は、
最も物体側から順に、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レンズ群とを少なくとも有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際には、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少するズームレンズの合焦方法であって、
前記第2レンズ群と、当該第2レンズ群よりも像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とを移動させることで遠距離物点から近距離物点への合焦を行い、
広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際には、前記第2レンズ群の位置を固定することを特徴とするズームレンズの合焦方法を提供する。
本発明によれば、小型軽量で良好な光学性能を有するカメラ用のズームレンズ、カメラ、ズームレンズの合焦方法を提供することができる。
以下、本発明のズームレンズについて説明する。
本発明のズームレンズは、複数のレンズ群と、開口絞りとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記複数のレンズ群どうしの間隔を変更することによって行うズームレンズであって、最も物体側から順に、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レンズ群とを少なくとも有する。
そして、本発明のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、遠距離物点から近距離物点への合焦は、前記第2レンズ群と、当該第2レンズ群よりも像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とを移動させることによって行い、広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際には、前記第2レンズ群は位置が固定である。
第2レンズ群は、他のレンズ群、特に第1レンズ群に比してレンズ径の小型化が可能であるため、合焦機構を組み込むことに適している。また、さらに第2レンズ群の他に少なくとも1つのレンズ群を合焦レンズ群として移動させることで、近距離物点への合焦時に発生する非点収差やコマ収差の変動を抑えることができる。
ここで、一般に本発明のような構成のズームレンズでは、広角端状態において第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が変倍率を確保するために小さくなりがちである。また、第2レンズ群が合焦レンズ群として移動するための空間を確保しなければならない。したがってこのような構成の下で軸外光束を確保するためには、第1レンズ群の前玉径(最も物体側のレンズの径)を大型化しなければならないため好ましくない。
そこで本発明のズームレンズは、上述のように広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際に、第2レンズ群の位置を固定している。
この構成により、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔を短縮化して、有効な変倍率の確保と小型軽量化とを図ることができる。
また本発明のズームレンズは、遠距離物点から近距離物点への合焦に際する前記第2レンズ群と前記少なくとも1つのレンズ群との移動量比は、広角端状態において最小であり、広角端状態から望遠端状態への変倍にしたがって大きくなることが望ましい。
なお、上記「前記第2レンズ群と前記少なくとも1つの群との移動量比」とは、合焦時の前記第2レンズ群の移動量を、合焦時の前記少なくとも1つのレンズ群の移動量で割った値を指す。
ここで、広角端状態近傍において近距離物点への合焦に際して第2レンズ群を移動させることは、非点収差の変動が増加してしまうため好ましくない。また、望遠端状態近傍において近距離物点への合焦に際して第2レンズ群以外のレンズ群を移動させることは、球面収差の変動が増加してしまうため好ましくない。
したがって本発明のズームレンズは、上述のように遠距離物点から近距離物点への合焦に際して、広角端状態側では第2レンズ群の移動を極力抑え、かつ望遠端状態側では第2レンズ群の移動量を増大させることが望ましい。これにより、遠距離物点から近距離物点への合焦に際して、広角端状態では非点収差の変動を良好に抑え、また望遠端状態では球面収差の変動を良好に抑えることができる。
また本発明のズームレンズは、望遠端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦は、前記第2レンズ群のみを移動させることによって行うことが望ましい。
ここで、一般に本発明のような構成のズームレンズでは、第2レンズ群は他のレンズ群に比して最も大きな屈折力を有しており、望遠端状態へ変倍するにあたって第2レンズ群以外のレンズ群はその構成上、結像倍率が等倍(−1倍)に限りなく近づいてしまう、又は等倍を越えてしまう。このような場合、第2レンズ群以外のレンズ群では、望遠端状態において合焦を行うことができなくなってしまう、又は望遠端状態における合焦のための移動量が大きくなりすぎてしまう。このため、近距離物点への合焦の際に生じる球面収差の変動の増大やレンズ全長の増大を招いてしまうため好ましくない。以上より、本発明のズームレンズは前述のように、望遠端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦を、第2レンズ群のみを移動させることによって行うことが望ましい。
また本発明のズームレンズは、遠距離物点から近距離物点への合焦に際する前記第2レンズ群の移動方向は物体側であり、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) −0.98<M2t<−0.30
但し、
M2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の結像倍率
条件式(1)は、望遠端状態において合焦に適した第2レンズ群の結像倍率の範囲を規定する条件式である。
条件式(1)の上限値を上回ると、十分な高変倍率を得ることが困難となり、また第2レンズ群以外のレンズ群への負担が大きくなり球面収差が劣化してしまうため好ましくない。
一方、条件式(1)の下限値を下回ると、望遠端状態において第2レンズ群による合焦が不可能となり、又は望遠端状態において第2レンズ群の移動量が大きくなりすぎて、球面収差が劣化してしまうため好ましくない。また、十分近距離物点に対して合焦することができなくなってしまう。
なお、条件式(1)の下限値を−0.90に設定すれば、本発明の効果をより発揮することができる。また、条件式(1)の上限値を−0.40に設定すれば、本発明の効果をより発揮することができる。
また本発明のズームレンズは、遠距離物点から近距離物点への合焦は、前記第2レンズ群と、最も像側に位置するレンズ群とを移動させることによって行い、前記最も像側に位置するレンズ群の移動方向は物体側であることが望ましい。
前述のように、遠距離物点から近距離物点への合焦を第2レンズ群と最も像側に位置するレンズ群とを移動させることによって行うことで、合焦時の第2レンズ群の移動によって劣化する非点収差を良好に補正することができる。また、最も像側に位置するレンズ群の合焦時の移動方向を物体側とすることで、特に広角端状態側でのバックフォーカスを十分に確保することができる。
また本発明のカメラは、上述した構成のズームレンズを備えている。
これにより、小型軽量で良好な光学性能を有するカメラを実現することができる。
また本発明の合焦方法は、最も物体側から順に、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レンズ群とを少なくとも有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際には、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少するズームレンズの合焦方法である。そして、本発明の合焦方法は、前記第2レンズ群と、当該第2レンズ群よりも像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とを移動させることで遠距離物点から近距離物点への合焦を行い、広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際には、前記第2レンズ群の位置を固定する。
この構成により、ズームレンズの小型軽量化を図り、良好な光学性能を実現することができる。
以下、本発明の数値実施例に係るズームレンズを添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1は、本発明の第1実施例に係るズームレンズの構成を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24とからなる。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズと、両凸形状の正レンズL33とからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41と両凹形状の負レンズL42との接合レンズからなる。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53とからなる。
なお、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第3レンズ群G3を構成する各レンズと一体的に移動する。
斯かる構成の下、本実施例に係るズームレンズにおいて、遠距離物点から近距離物点への合焦は、広角端状態においては第5レンズ群G5のみを物体側へ移動させることで行い(第2レンズ群G2の位置は固定)、中間焦点距離状態においては第2レンズ群G2と第5レンズ群G5とをともに物体側へ移動させることで行い、望遠端状態においては第2レンズ群G2のみを物体側へ移動させることで行う(第5レンズ群G5の位置は固定)。
以下の表1に、本発明の第1実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角(単位は「°」)をそれぞれ示す。
[レンズデータ]において、第1カラムNは物体側から数えたレンズ面の順番、第2カラムrはレンズ面の曲率半径、第3カラムdはレンズ面の間隔、第4カラムνdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数、第5カラムndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率をそれぞれ示す。また、r=0.0000は平面を示している。
[非球面データ]には、非球面を次式で表した場合の非球面係数を示す。
x=(h/r)/[1+{1−κ(h/r)1/2
+C|h|+C+C+C+C1010+C1212
ここで、xを非球面の頂点を基準としたときの光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位(サグ量)、κを円錐定数、Cをn次の非球面係数、rを基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)とする。
なお、「E-n」は「×10−n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。また、0(ゼロ)となる非球面係数はその記載を省略している。
[可変間隔データ]には、焦点距離f又は投影倍率β、物体から第1レンズ面までの距離D0、及び各レンズ群どうしの可変間隔を示す。なお、1-POSは広角端状態における無限遠合焦状態、2-POSは中間焦点距離状態における無限遠合焦状態、3-POSは望遠端状態における無限遠合焦状態、4-POSは広角端状態における近距離合焦状態、5-POSは中間焦点距離状態における近距離合焦状態、6-POSは望遠端状態における近距離合焦状態をそれぞれを示す。
[合焦レンズ群の移動量]には、各焦点距離状態(4-POS,5-POS,6-POS)における近距離合焦時の各レンズ群の移動量を示す。なお、合焦に際するレンズ群の像側への移動を+とする。
[条件式対応値]には、条件式(1)の値を示す。
ここで、以下の各実施例の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、その他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「mm」に限られるものではない。なお、以下の各実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
(表1)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 24.96 〜 50.05 〜 82.45
FNO= 3.7 〜 4.4 〜 4.7
2ω = 42.4 〜 22.6 〜 14.0

[レンズデータ]
N r d νd nd
第1レンズ群G1
1 226.3725 1.700 23.78 1.84666
2 68.6527 6.400 55.52 1.69680
3 -3388.0946 0.100
4 46.9239 4.900 46.58 1.80400
5 112.8854 d5
第2レンズ群G2
6 53.4183 0.100 38.09 1.55389
7 67.7644 1.200 42.72 1.83481
8 11.9662 5.450
9 -51.5477 1.000 46.58 1.80400
10 18.9881 2.100 22.76 1.80809
11 33.3458 0.200
12 23.0384 2.300 23.78 1.84666
13 99.8834 d13
第3レンズ群G3
14 0.0000 0.400 (開口絞りS)
15 24.3936 0.800 23.78 1.84666
16 13.5623 4.400 61.18 1.58913
17 -50.8676 0.100
18 32.4093 3.000 64.1 1.51680
19 -128.8229 d19
第4レンズ群G4
20 -73.3416 2.400 23.78 1.84666
21 -18.6926 0.100
22 -17.6074 0.800 46.58 1.80400
23 50.6365 d23
第5レンズ群G5
24 189.6224 5.700 82.52 1.49782
25 -18.7692 0.100
26 78.6858 3.500 58.54 1.65160
27 -63.7125 2.400
28 -20.5141 1.100 23.78 1.84666
29 -56.8479 d29

[非球面データ]
第6レンズ面
κ C
-0.6091 0.36229E-06 -2.08070E-06 3.31780E-08 -3.22080E-10
1012
5.80460E-13 0.99142E-15

[可変間隔データ]
1-POS 2-POS 3-POS 4-POS 5-POS 6-POS
f&β 24.96 50 82.45 -0.033 -0.033 -0.033
D0 ∞ ∞ ∞ 742.297 1430.921 2318.199
d5 2.478 16.693 29.386 2.478 16.182 28.699
d13 13.152 5.733 2.235 13.152 6.244 2.922
d19 0.964 7.755 10.979 0.964 7.755 10.979
d23 11.260 4.470 1.245 10.405 4.418 1.245
d29 38.787 45.578 48.802 39.643 45.629 48.802

[合焦レンズ群の移動量]
4-POS 5-POS 6-POS
第1レンズ群G1 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群G2 0.000 -0.511 -0.687
第3レンズ群G3 0.000 0.000 0.000
第4レンズ群G4 0.000 0.000 0.000
第5レンズ群G5 -0.856 -0.051 0.000

[条件式対応値]
(1)M2t= -0.45
図2(a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第1実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時,中間焦点距離状態における無限遠合焦時,望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。また、図3(a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第1実施例に係るズームレンズの広角端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033),中間焦点距離状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033),望遠端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033)の諸収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高、Aは半画角(単位は「°」)をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各半画角の値を示す。また球面収差図において、dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。そして非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、無限遠合焦時、近距離合焦時ともに諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
図4は、本発明の第2実施例に係るズームレンズの構成を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL24とからなる。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33との接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34と両凹形状の負レンズL35との接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42と両凹形状の負レンズL43との接合レンズとからなる。
なお、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第3レンズ群G3を構成する各レンズと一体的に移動する。
斯かる構成の下、本実施例に係るズームレンズにおいて、遠距離物点から近距離物点への合焦は、広角端状態においては第4レンズ群G4のみを物体側へ移動させることで行い(第2レンズ群G2の位置は固定)、中間焦点距離状態においては第2レンズ群G2と第4レンズ群G4とをともに物体側へ移動させることで行い、望遠端状態においては第2レンズ群G2のみを物体側へ移動させることで行う(第4レンズ群G4の位置は固定)。
以下の表2に、本発明の第2実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
(表2)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 18.3 〜 72.0 〜 196.00
FNO= 3.3 〜 5.3 〜 5.9
2ω = 39.9 〜 11.2 〜 4.2

[レンズデータ]
N r d νd nd
第1レンズ群G1
1 105.9610 2.000 23.78 1.84666
2 71.3260 7.541 81.54 1.49700
3 -1309.8498 0.200
4 62.7400 5.634 65.44 1.60300
5 172.3159 d5
第2レンズ群G2
6 3247.3313 0.200 38.09 1.55389
7 350.0000 1.400 46.62 1.81600
8 15.5519 7.269
9 -38.1063 1.400 46.62 1.81600
10 58.2259 0.210
11 39.9359 4.020 23.78 1.84666
12 -38.0549 0.696
13 -28.7047 1.400 46.62 1.81600
14 -92.9967 d14
第3レンズ群G3
15 0.0000 0.500 (開口絞りS)
16 41.2957 2.757 70.23 1.48749
17 -49.3120 0.490
18 20.9493 4.621 81.54 1.49700
19 -41.7503 1.400 32.35 1.85026
20 170.2856 2.262
21 -68.7491 1.847 23.78 1.84666
22 -31.9511 1.400 46.62 1.81600
23 107.0149 d23
第4レンズ群G4
24 54.7472 7.666 59.46 1.58313
25 -19.8886 0.200
26 -80.6973 3.598 60.08 1.64000
27 -16.9513 1.628 40.92 1.80610
28 447.1115 d28

[非球面データ]
第6レンズ面
κ C10
0.0000 1.47440E-05 -5.01210E-08 2.40370E-10 -5.17290E-13
第21レンズ面
κ C10
-5.4970 2.63620E-06 -3.02920E-08 4.35670E-10 -1.87450E-12
第24レンズ面
κ C10
10.2988 -3.86840E-05 -2.10020E-08 -6.08770E-10 -1.90870E-12
第25レンズ面
κ C10
-0.5656 -1.50360E-05 -3.40270E-08 -2.15350E-10 -1.74120E-12

[可変間隔データ]
1-POS 2-POS 3-POS 4-POS 5-POS 6-POS
f&β 18.300 72.000 196.001 -0.025 -0.025 -0.025
D0 ∞ ∞ ∞ 705.001 2731.939 6923.313
d5 2.000 32.056 59.136 2.000 31.636 57.672
d14 31.556 9.218 1.000 31.556 9.639 2.464
d23 9.409 4.332 3.166 8.951 4.311 3.166
d28 39.000 78.752 89.563 39.458 78.773 89.563

[合焦レンズ群の移動量]
4-POS 5-POS 6-POS
第1レンズ群G1 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群G2 0.000 -0.420 -1.464
第3レンズ群G3 0.000 0.000 0.000
第4レンズ群G4 -0.458 -0.021 0.000

[条件式対応値]
(1)M2t= -0.74
図5(a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第2実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時,中間焦点距離状態における無限遠合焦時,望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。また、図6(a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第2実施例に係るズームレンズの広角端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033),中間焦点距離状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.025),望遠端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.025)の諸収差図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、無限遠合焦時、近距離合焦時ともに諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有していることがわかる。
以上の各実施例によれば、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスを有し、小型軽量で良好な光学性能を有するカメラ用のズームレンズを実現することができる。
なお、本発明の実施例として、4群構成のレンズ系及び5群構成のレンズ系を示したが、該4群又は5群に付加レンズ群を加えただけのズームレンズも本発明の効果を内在した同等のズームレンズであることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。
次に、本発明のズームレンズを備えたカメラを図7に基づいて説明する。
図7は、本発明のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ1は、図7に示すように撮影レンズ2として上記第1実施例に係るズームレンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子7へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子7によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係るズームレンズは、上記第1実施例において説明したようにその特徴的なレンズ構成及び合焦方法によって、小型軽量でかつ良好な光学性能を有している。これにより本カメラ1は、カメラ全体の小型軽量化及び高性能化を実現することができる。
なお、本発明は以上に限られず、上記第2実施例に係るズームレンズを撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても上記カメラ1と同様の効果を勿論奏することができる。
以上より、デジタル一眼レフカメラにも利用可能な長いバックフォーカスを有し、小型軽量で良好な光学性能を有するカメラ用のズームレンズ、カメラ、ズームレンズの合焦方法を実現することができる。
本発明の第1実施例に係るズームレンズの構成を示す図である。 (a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第1実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時,中間焦点距離状態における無限遠合焦時,望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 (a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第1実施例に係るズームレンズの広角端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033),中間焦点距離状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033),望遠端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033)の諸収差図である。 本発明の第2実施例に係るズームレンズの構成を示す図である。 (a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第2実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時,中間焦点距離状態における無限遠合焦時,望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 (a),(b),(c)はそれぞれ、本発明の第2実施例に係るズームレンズの広角端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.033),中間焦点距離状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.025),望遠端状態における近距離合焦時(投影倍率β=-0.025)の諸収差図である。 本発明のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
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
G5 第5レンズ群
S 開口絞り
I 像面
W 広角端状態
M 中間焦点距離状態
T 望遠端状態

Claims (7)

  1. 複数のレンズ群と、開口絞りとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍は、前記複数のレンズ群どうしの間隔を変更することによって行うズームレンズにおいて、
    最も物体側から順に、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レンズ群とを少なくとも有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、
    遠距離物点から近距離物点への合焦は、前記第2レンズ群と、当該第2レンズ群よりも像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とを移動させることによって行い、
    広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際には、前記第2レンズ群は位置が固定であることを特徴とするズームレンズ。
  2. 遠距離物点から近距離物点への合焦に際する前記第2レンズ群と前記少なくとも1つのレンズ群との移動量比は、広角端状態において最小であり、広角端状態から望遠端状態への変倍にしたがって大きくなることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 望遠端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦は、前記第2レンズ群のみを移動させることによって行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
  4. 遠距離物点から近距離物点への合焦に際する前記第2レンズ群の移動方向は物体側であり、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    −0.98<M2t<−0.30
    但し、
    M2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の結像倍率
  5. 遠距離物点から近距離物点への合焦は、前記第2レンズ群と、最も像側に位置するレンズ群とを移動させることによって行い、前記最も像側に位置するレンズ群の移動方向は物体側であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とするカメラ。
  7. 最も物体側から順に、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レンズ群とを少なくとも有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際には、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少するズームレンズの合焦方法であって、
    前記第2レンズ群と、当該第2レンズ群よりも像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とを移動させることで遠距離物点から近距離物点への合焦を行い、
    広角端状態における遠距離物点から近距離物点への合焦の際には、前記第2レンズ群の位置を固定することを特徴とするズームレンズの合焦方法。
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