JP2808815B2 - 内部合焦式望遠ズームレンズ - Google Patents

内部合焦式望遠ズームレンズ

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JP2808815B2
JP2808815B2 JP2103661A JP10366190A JP2808815B2 JP 2808815 B2 JP2808815 B2 JP 2808815B2 JP 2103661 A JP2103661 A JP 2103661A JP 10366190 A JP10366190 A JP 10366190A JP 2808815 B2 JP2808815 B2 JP 2808815B2
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    • G02B15/1461Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having more than five groups the first group being positive

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一眼レフカメラ用の内部合焦式を採用した大
口径比超望遠ズームレンズに関するものである。
〔従来の技術〕
近年においては、オートフォーカス(以下、AFと称す
る。)対応の一眼レフカメラが普及しているものの、従
来の大口径比超望遠ズームレンズをAF化するにあたっ
て、多くの困難があった。この種のレンズのフォーカシ
ングは、最も被写体(物体側)の口径の大きいレンズ群
(合焦群)を繰り出す前玉繰り出し方式が主流であっ
た。
このフォーカシング方式は非常に単純なレンズ構成で
実現できるものの、この合焦群の焦点距離は非常に長い
ため合焦時のレンズの繰り出量も非常に大きく、しかも
大口径比であればあるほど、非常に大きくて重いレンズ
群となってしまう。このため、AF化のための駆動装置に
対する仕事量、即ち負荷が著しく大きくなり、この種の
レンズのAF化のにおいて著しい障害となっていた。
また、このフォーカシング方式は合焦群の移動に伴う
全長の変化による、最至近距離合焦時における周辺光量
の減少、レンズの重心の移動、最短撮影距離を十分に短
くできない等の問題も抱えていた。
これらの問題を解決するために変倍群よりも物体側の
合焦群を多群レンズ構成にして、この多群レンズの最も
後方の群あるいはこの多群レンズの一部を合焦のために
移動させる内部合焦群を有する望遠ズームレンズが、例
えば、 (a)特公昭59−4688号,特公昭61−53696号 (b)特開昭63−188110号 (c)特開昭59−23314号 にて提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記(a)〜(c)のものは以下の問
題を有している。
(a)のものでは、最も被写体側のレンズ群の口径に
対して、合焦群の口径の大きさがあまり小さくないので
合焦群の重量が大きくなりがちであり、しかもこの合焦
群の屈折力が弱いため合焦によるレンズ群の移動量は大
きい。
(b)のものでは合焦レンズ群の口径は上記(a)の
ものより小さいが、やはりまだ大きく十分なものではな
い。また、ズーム比を広角側に広げると、望遠端側で画
面周辺での色(g線)像面湾曲の影響により画質性能を
十分に確保することが困難となる。
(c)のものは合焦群の屈折力が強いのでこの合焦群
の重量及び移動量は小さいが、広角端における射出瞳が
非常に像面より遠くなってしまう。これにより、必要と
される光量を確保するためには、最も像面側に位置する
レンズ群の口径が大きくなるのみならず、広角化を図る
ことも困難となるので高ズーム比化が難しい。さらに
は、AFの検出系の精度にも問題が生じる恐れがある。
したがって、上記の(a)〜(c)にて提案されてい
るものは、コンパクトな形状の維持と十分なるAF化の対
応との両立が実現できるものではなかった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、合焦群のフォーカシングのための仕事量を低減させ
てAFにも十分に対応できるとともに周辺光量を確保で
き、しかもコンパクトな形状を維持して高ズーム比化を
図りながらも、広角端から望遠端までの無限遠から近距
離にわたり優れた結像性能を有する内部合焦式望遠ズー
ムレンズを提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明は第1図に示す
如く、物体側から順に、正の屈折力を有する固定の第1
レンズ群G1と、光軸上を移動可能な負の屈折力の第2レ
ンズ群G2と、正の屈折力を有する固定の第3レンズ群G3
と、光軸上を移動可能な負の屈折力の第4レンズ群G
4と、該第4レンズ群G4と連動し,光軸上を移動可能な
正の屈折力の第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する固
定の第6レンズ群G6とを有し、 前記第4レンズ群G4と前記第5レンズ群G5とが相対的
移動することによりズーミングを行うとともに、 前記第2レンズ群G2が像側へ移動することにより近距
離物体へのフォーカシングを行い、 前記第1,第2及び第3レンズ群はそれぞれ少なくとも
1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有し、 前記第1,第2及び第3レンズ群中の少なくとも1組の
前記正レンズ及び前記負レンズは、物体側に凸面を向け
た接合面を持つように接合されて形成されるか、あるい
は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の空気レンズを
持つように分離されて形成されており、 さらに、以下の条件を満足するものである。
0.4<|f2|/f123<0.9 40<ν1P−ν1n<70 但し、 f2:前記第2レンズ群G2の焦点距離、 f123:前記第1,第2及び第3レンズ群の合成焦点距離、 ν1P:前記第1レンズ群G1を構成する正レンズの平均の
アッベ数、 ν1n:前記第1レンズ群G1を構成する負レンズの平均の
アッベ数。
〔作 用〕
大口径比超望遠ズームレンズは一般に全長が長くなり
がちなので望遠比(テレフォト比)を小さくしたコンパ
クトなものが要求される。この場合、構成レンズの各レ
ンズ群の屈折力は光学的結像性能の許す限り強くするこ
とが望ましい。
一方、上述の如く、大口径比超望遠ズームレンズは焦
点距離が非常に長いため各レンズ群のレンズ径が非常に
大きくなってしまう問題を抱えている。特にAFに十分に
対応できるものとするには、合焦にて移動する合焦群の
仕事量が小さいことが望まれるが、現実的にはそれに反
して大きくなる傾向がある。
本発明は、正の屈折力の第1レンズ群G1と、フォーカ
シング(合焦)機能を有する負の屈折力の第2レンズ群
G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、変倍機能を有す
る負の屈折力の第4レンズ群G4と、変倍時における像面
補正機能を有する正の屈折力の第5レンズ群G5と、結像
機能を有する正の屈折力の第6レンズ群G6とを有する基
本構成により、十分なるAF化への対応と同時にレンズ全
長及びレンズ形状のコンパクト化を可能とするだけでな
く、射出瞳位置をより像側に近づけ、周辺光量の確保
し、高ズーム比化を可能とするものである。
本発明では、合焦群としての第2レンズ群G2の屈折力
をできる限り強くし、第1レンズ群G1と合焦群としての
第2レンズ群G2とのレンズ群間隔を全長があまり長くな
らない程度に広くとっている。その結果、第2レンズ群
G2の合焦時の移動量を小さくできると共に近距離合焦す
る際の最至近距離を短かくできるのみならず、第2レン
ズ群G2への入射光束径を細くすることができるので、合
焦群である第2レンズ群G2の径を小さく実現できてい
る。
したがって、本発明によって、フォーカシングにおけ
る第2レンズ群G2の仕事量を極めて少くできるので、AF
に十分に対応できる大口径比超望遠ズームレンズが達成
できる。
また、本発明では、変倍機能を有する第4レンズ群G4
とは独立に光軸上を移動する第2レンズ群G2を合焦群と
した構成を採用しているため、ズーミングによってピン
ト移動が起こらないAF対応の内部合焦式大口径比超望遠
ズームレンズが達成できる。
以上の如く、AFに十分に対応できる内部合焦式大口径
比超望遠ズームレンズを十分に実現するには、以下の条
件を満足する必要がある。
0.4<|f2|/f123<0.9 ……(1) 但し、 f2:前記第2レンズ群G2の焦点距離、 f123:前記第1,第2及び第3レンズ群の合成焦点距離。
条件式(1)は変倍機能を有する第4レンズ群G4より
も物体側に位置する第1〜第3レンズ群の合成焦点距離
に対するフォーカシング群としての第2レンズ群G2の焦
点距離の最適な比率を規定するものである。
条件式(1)の下限を超えると、第2レンズ群G2(合
焦群)の屈折力が強くなり過ぎ、無限合焦時と至近距離
合焦時での収差変動が大きくなる。また、第1〜第3レ
ンズ群全体の屈折力が弱くなり過ぎるので各レンズ群を
小さく構成することができないので不適当である。
反対に条件式(1)の上限を超えると、第2レンズ群
G2(合焦群)の屈折力が弱くなり過ぎ、至近距離合焦す
る時の第2レンズ群G2の移動量が大きくなる。これによ
り、迅速なフォーカシングができなくなくばかりか、第
2レンズ群G2と第3レンズ群G3との群間隔を十分に広く
確保する必要があるので、レンズ全長が大きくなり、不
適当である。また、第2レンズ群G2(合焦群)への入射
光束径が大きくなるので、この第2レンズ群G2(合焦
群)の有効径は大きくなって、重量が大きくなるのでAF
には対応できなくなる。さらに、第1〜第3レンズ群の
屈折力が強くなり過ぎるので、この第1〜第3レンズ群
が担うみかけの明るさが過剰な負荷となり望遠側での球
面収差の補正が困難となるので不適当である。
ところで、大口径比超望遠ズームレンズの結像性能
は、色収差によるところが大きい。特に広角側及び望遠
側での倍率の色収差,望遠側での最至近における軸上の
色収差,倍率の色収差の変化等の補正が非常に重要であ
り、これらの補正が困難である。
このため、これらの色収差を補正するには、第1レン
ズ群を少なくとも正レンズと負レンズとを有するように
構成し、 40<ν1P−ν1n<70 ……(2) を満足することが必要である。
但し、 ν1P:前記第1レンズ群G1を構成する正レンズの平均の
アッベ数、 ν1n:前記第1レンズ群G1を構成する負レンズの平均の
アッベ数。
条件(2)の下限を越えると、望遠端における軸上及
び倍率の色収差が過大に補正不足となり、また最至近距
離における軸上及び倍率の色収差も過大に補正不足とな
るので不適当である。逆に条件(2)の上限を越える
と、軸上及び倍率の色収差が望遠端の無限遠と至近距離
とも補正過剰になるので不適当である。また、本発明の
レンズを安価な硝材等で構成することが困難となる。
また、第1,第2及び第3レンズ群はそれぞれ少なくと
も1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有
し、この第1,第2及び第3レンズ群の内の少なくとも1
組の正レンズ及び負レンズは、物体側に凸面を向けた接
合面を持つように接合されて形成される構成、あるい
は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の空気レンズを
持つように分離して形成される構成(以下、上記及
びの構成を色消しの構成と称する。)により、さらに
良好なる色補正が達成できる。
すなわち、広角端から望遠端にわたり、軸外光線は、
上記の物体側に凸面を向けた接合面あるいは物体側に凸
面を向けたメニスカス形状の空気レンズにより逆らうこ
となく屈折されるので、高ズーム比化を図っても、色
(g線)の像面湾曲の発生を緩和し、望遠端での画面周
辺での結像性能を確保することができる。
この色消しの構成は少なくともフォーカシング機能を
有する第2レンズ群G2に設けられることにより効果的に
色収差補正に機能し、このとき、 10<ν2n−ν2p<40 ……(3) を満足することが望ましい。
但し、 ν2p:第2レンズ群G2を構成する正レンズの平均のアッ
ベ数、 ν2n:第2レンズ群G2を構成する負レンズの平均のアッ
ベ数。
条件式(3)の下限を越えると、第2レンズ群G2での
軸上及び倍率の色収差が補正不足となる。このため、色
消しのための接合面の屈折力が強くなるか、あるいはメ
ニスカス形状となっている空気レンズの形状が物体側へ
強い凸面を向けることになるため、高次の色収差が発生
し、特に広角側での倍率の色収差の曲がりが大きく正の
方向に発生する。この色収差の発生を回避するには、色
消しの構成を増加させる必要があるので好ましくない。
反対に、条件式(3)の上限を越えると、第2レンズ
群G2中における色収差の補正が過剰となり好ましくな
い。またペッツバール和が負に大きくなり、これを補正
するための第2レンズ群での適切な硝材が存在しない。
さて、十分なる収差補正を果たすには、第1,第2及び
第4レンズ群をそれぞれ前群と後群とを有するように構
成し、以下の条件を満足することがより望ましい。
0.3<f1F/f1R<1.0 ……(4) 0.1<f2F/f2R<7 ……(5) 0.01<fT/f12<0.3 ……(9) 但し、 f1F:第1レンズ群G1中の前群G1Fの焦点距離、 f1R:第1レンズ群G1中の後群G1Rの焦点距離、 f2F:第2レンズ群G2中の前群G2Fの焦点距離、 f2R:第2レンズ群G2中の後群G2Rの焦点距離、 ra :第1レンズ群G1中の前群G1Fの最も物体側面の曲率
半径、 rb :第1レンズ群G1中の前群G1Fの最も像側面の曲率半
径、 rc :第2レンズ群G2中の後群G2Rの最も物体側面の曲率
半径、 rd :第2レンズ群G2中の後群G2Rの最も像側面の曲率半
径、 re :第4レンズ群G4中の前群G4Fと後群G4Rとの間に形成
される空気レンズの最も物体側面の曲率半径、 rf :第4レンズ群G4中の前群G4Fと後群G4Rとの間に形成
される空気レンズの最も像側面の曲率半径、 f12:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成焦点距離、 fT :望遠端におけるズームレンズの焦点距離。
条件(4)は第1レンズ群G1中の後群G1Rに対する前
群G1Fの最適な焦点距離の比率を規定するものである。
条件(4)の下限を超えると、望遠側での球面収差、非
点収差が過大に負となり、他群での補正が困難となり不
適当である。逆に条件(4)の上限を超えると、望遠側
での球面収差、非点収差が過大に正となり、特に望遠側
での像面の周辺で画質の劣化が著しくなるので不適当で
ある。
条件式(5)は第2レンズ群G2中の後群G2Rに対す前
群G1Fの最適な焦点距離の比率を規定するものである。
条件(5)の下限を超えると、望遠側で非点収差が過大
に正となるので不適当である。反対に条件(5)の上限
を超えると望遠側で非点収差が過大に負となるので不適
当である。
条件式(6)は第1レンズ群G1中の後群G1Rの最適な
形状因子(シェイプファクター)を規定するものであ
る。条件(6)の下限を超えると非点収差が全ズーム領
域で過大に負となり、また望遠端での球面収差が過大に
負となるので不適当である。反対に条件(6)の上限を
超えると、望遠端での輪帯球面収差が過大となり、また
非点収差が過大に正となるので不適当である。
条件(7)は第2レンズ群G2中の後群G2Rの最適な形
状因子を規定するものである。条件(7)の下限を超え
ると、球面収差は正に過大となり、非点収差は負に過大
となるので不適当である。また広角端で第3レンズ群G3
と第4レンズ群G4とが機械的に干渉してしまうので不適
当である。逆に条件(7)の上限を超えると、球面収差
は負に過大となり、非点収差は正に過大となるので不適
当である。
条件(8)は第4レンズ群G4の中の前群G4Fと後群G4R
との間に形成される空気レンズの最適な形状因子を規定
するものである。条件(8)の下限を超えると、特に望
遠端での球面収差、非点収差が過大に正となり不適当で
ある。反対に条件(8)の上限を超えると、全ズーム領
域において非点収差が過大に負となり、ズーミングによ
る、非点収差,コマ収差の変動も過大となるので不適当
である。
条件(9)は第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合
成焦点距離に対する望遠端での全系の適切な焦点距離の
比率を規定するものである。条件(9)の下限を超える
と、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成屈折力が
負となる場合には、第2レンズ群G2を通過後の光束は発
散光束となる。このため、第3レンズ群G3の屈折力を過
剰に強くせねばならないので収差補正上において不適当
である。また、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり過ぎ
る場合には、開口絞りを第6レンズ群G6中に置いたとし
ても、入射瞳が像側へ移動する。このため、主光線の下
側の光束を充分確保するためには、第1レンズ群G1の口
径が大きくなるので不適当である。このとき、光量に大
きなけられがある場合には、AF測距システムとの相性が
悪くなり、AF検出精度に問題が生ずる恐れがある。
条件(9)の上限を超えると、第1レンズ群G1と第2
レンズ群G2の合成屈折力を強くなる。このため、第2レ
ンズ群G2を通過後の光束は収斂光束となり第2レンズ群
G2の屈折力が弱くなり過ぎた場合には合焦の際の第2レ
ンズ群G2の移動量が大きくなり、AF化には対応できなく
なる。また第1レンズ群G1の屈折力が強くなり過ぎた場
合には、望遠端で球面収差が過大に発生し、結像性能が
悪化するため好ましくない。
さて、十分なる色収差を補正を果たすには、上述の如
く、第1〜第3レンズ群までを色消し可能な構成にする
だけでなく、第4レンズ群G4にも色消し可能な構成を採
用することが望ましい。
このとき、第1〜第4レンズ群までの貼り合せレンズ
の面が物体側へ凸面を向けるか、あるいはこの貼り合わ
せを剥がした時に負レンズと正レンズとにより形成され
る空気レンズが物体側へ凸面を向けたメニスカ形状であ
ることが望ましい。
特に、第1レンズ群G1及び第4レンズ群G4の色消し可
能な構成は、ともに両群の後群において正レンズと負レ
ンズとの貼り合わせレンズで構成されることが好まし
く、この両群の貼り合せレンズ面の面屈折力をできる限
りゆるく構成することが結像性能上良い。
この場合におけるより望ましき条件として 1.1<|φ1C1R|<1.8 ……(10) 0.12<|φ4C4R|<0.3 ……(11) を満足することが良い。
但し、 φ1C:第1レンズ群G1の後群G1R中の接合面の面屈折力。
φ1R:第1レンズ群G1の後群G1Rの屈折力。
φ4C:第4レンズ群G4の後群G4R中の接合面の面屈折力。
φ4R:第4レンズ群G4の後群G4Rの屈折力。
条件(10)を満足することにより、望遠端での軸上及
び倍率の色収差の良好なる補正バランスを図ることがで
き、また望遠端における無限遠と至近距離での軸上及び
倍率の色収差の変動を補正することができる。さらに望
遠側での色の非点収差も同時に補正することができる。
条件(11)を満足することにより、広角端での倍率の
色収差及び望遠側での高次の色の球面収差をバランス良
く補正することができる。また、広角側での非点収差及
び望遠側での球面収差も良好に補正することができる。
尚、超望遠ズームレンズにおいて、射出瞳位置が像面
より物体側へ遠くなりがちであり、それゆえ最も像側に
位置するレンズ群の系も大きくなりがちである。そこ
で、最も像面側に位置するレンズ群の径をより小さくし
て、レンズ形状をコンパクトにしながらより広角化を図
るには、レンズ系の射出瞳位置をより像側に近づけるこ
とが望まれる。
このため、広角端において、変倍機能を有する第4レ
ンズ群G4が担う倍率を大きくすることが好ましく、この
場合、広角端での第4レンズ群G4の倍率をβ4Wとすると
き、−1.3<β4W−0.6を満足することがより好まし
い。その結果、望遠比を小さくしながら射出瞳位置をよ
り像側に近づけることができ、しかも広角化がなされた
場合にも周辺光量を十分確保することができる。
また、効果的に射出瞳をより像側に近づけるには、第
5レンズ群G5よりも像側に開口絞りを設けることが良
い。このとき、開口絞りを第6レンズ群G6中または第5
レンズ群G5と第6レンズ群G6との間に配置することが望
ましく、特に第6レンズ群G6中でより像側に開口絞りを
配置することがより効果的である。
〔実施例〕
第1図、第3図,第5図,第7図,第9図及び第11図
は、それぞれ本発明の第1乃至第6実施例のレンズ構成
を示している。各実施例とも焦点距離が200から600まで
可変でFナンバーから5.6の大口径比を有するものであ
る。
まず、第1図には第1実施例のレンズ構成を示してい
るが、第2,第3及び第5実施例も基本的に第1図に示さ
れる如きレンズ構成を有している。
第1図に示す如く、第1レンズ群G1は,両凸形状の正
レンズL11と,物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズL12と,同じく物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズL13とから成り、フォーカシング(合焦)機能を有
する第2レンズ群G2は,像側により強い曲率の面を向け
た負レンズL21と,両凹形状の負レンズL22と,物体側に
より強い曲率の面を向けた正レンズL23から成り、第3
レンズ群G3は,両凸形状の正レンズL31と,物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズL32と,これに接合され
て物体側により強い曲率の面を向けた正レンズL33とか
ら成っている。そして、変倍機能を有する第4レンズ群
G4は,像側により強い曲率の面を向けた負レンズL
41と,両凹形状の負レンズL42と,物体側により強い曲
率の面を向けた正レンズL43とから成り、変倍に対して
像面補正機能を有する第5レンズ群G5は,像側により強
い曲率の面を向けた正レンズL51と,これに接合されて
物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52とから成
り、結像機能を有する第6レンズ群G6は,物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズL61と,両凸形状の正レン
ズL62と,両凹形状の負レンズL63と,これに接合された
両凸形状の正レンズL64とから成っている。
また、上記の第1,第2,第3及び第5実施例に対して第
4実施例のレンズ構成の異なる所は、第7図に示す如
く、フォーカシング機能を有する第2レンズ群G2中の両
凹形状の負レンズL22と物体側により強い曲率の面を向
けた正レンズL23とが接合されている。
また、上記の第1,第2,第3及び第5実施例に対して第
6実施例のレンズ構成の異なる所は、第11図に示す如
く、フォーカシング機能を有する第2レンズ群G2は、像
側により強い曲率の面を向けた負メニスカスレンズL21
と,これに接合されて物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズL22と,像側により強い曲率の面を向けた負メ
ニスカスレンズL23とから成り、変倍機能を有する第4
レンズ群G4は,像側により強い曲率の面を向けた負メニ
スカスレンズL41と,これに接合された両凸形状の負レ
ンズL42と,同じく両凸形状の負レンズL43と,これに接
合されて物体側により強い曲率の面を向けた負メニスカ
スレンズL43とを有する4枚構成と成っている。
尚、各実施例に対応する図中のSは開口絞り,S′は固
定絞りを示しており、各実施例とも絞りが第6レンズ群
中に配置されている。
広角端から望遠端への変倍は、各実施例とも第4レン
ズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が縮小するように
第4レンズ群G4が像側へ線型に,第5レンズ群G5が物体
側へ非線型にそれぞれ移動する。
また、無限遠から至近距離への合焦は、各実施例とも
第2レンズ群G2が像側へ移動する。
本発明の各実施例では、第6レンズ群G6中の物体側か
ら第2番目の正レンズL62を負レンズL63より大きく隔て
て物体側に配置して、第6レンズ群G6中の正レンズL61
に近づけ、この正レンズL62と正レンズL61との合成屈折
力を強くすることにより、第6レンズ群G6の全長を短か
くしながらも、射出瞳の位置を像面側へより近づけるこ
とができる。
また、第6レンズ群G6の焦点距離が長くすることがで
きるので、望遠比を小さくしながらも、射出瞳位置を像
側へ近づけることができる。
また、各実施例とも貼り合わせレンズを多用している
がこれは実際の製造するときの容易さを考慮して間隔公
差、偏心公差を緩くできる効果的な構成となっている。
尚、本発明の第1、第2、第3及び第5実施例におけ
る第2レンズ群G2の負レンズL22と正レンズL23とを分離
した色消しの構成では、第2レンズ群G2の後群G2Rの最
も物体側の負レンズの像側面の面屈折力をφ2Cとし、第
2レンズ群G2の屈折力をφとするとき、 0.5<φ2C<0.9 ……(12) を満足することがより好ましい。
この条件(12)は、第2レンズ群の後群G2Rの最も物
体側の負レンズの像側面の適切な面屈折力を規定するこ
とにより、主に広角端における最至近距離での倍率の色
収差の曲りを緩和するためのものである。条件(12)の
上限を越えると、望遠端での球面収差が正の方向に過大
となるとともに、これを他のレンズにて補正したとして
も大きい輪帯球面収差が残存するため好ましくない。逆
にこの条件(12)の下限を越えると、第2レンズ群の後
群G2Rの最も物体側の負レンズの像側面の面屈折力が弱
くなり過ぎる。このため、必要とされる負の屈折力の負
荷を他のレンズ面が担わなければならないので、望遠端
での球面収差が過大に負となる。
以下の表1〜表6には、各実施例の諸元の値を掲げ
る。各表中での左端の数字は物体側からの順序を表し、
rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、屈折率及
びアッベ数はd線(λ=587.6nm)に対する値であり、
fは全系の焦点距離、Bfはバックフォーカス、βは撮影
倍率、D0は最前レンズの物体側面(第1面)から物体ま
での距離である。また、表7には条件対応数値表を掲げ
る。
上記表1〜表6にて示した各実施例のレンズデータ及
び各実施例のレンズ構成図から、3倍にも達する高ズー
ム比化と600にも達する超望遠化が図られているにもか
かわらず、フォーカシング群としての第2レンズ群の口
径が小さく抑えられており、また全長及びレンズ形状が
コンパクト化が図られいることが分かる。
さて、第2図、第4図,第6図,第8図,第10図及び
第12図にはそれぞれ本発明の第1乃至第6実施例の諸収
差図を示している。各諸収差における(a)は無限遠合
焦時における広角端(f=200)の諸収差図,(b)は
無限遠合焦時における望遠端(f=600)の諸収差図,
(c)は広角端(f=200)状態においてR=3000の近
距離物体に合焦した時の諸収差図,(d)は望遠端(f
=600)状態においてR=3000の近距離物体に合焦した
時の諸収差図である。
各収差図においてdはd線(λ=587.6nm)による収
差を示しており、gはg線(λ=435.8nm)による収差
を示している。また、各収差図中の非点収差において、
点線は子午的像面(メリディオナル像面)、実線は球欠
的像面(サジッタル像面)を示している。
第1,第2,第3及び第5実施例では、第2レンズ群の貼
り合わせレンズを分離した色消し可能な構成を有してい
るため、収差補正の自由度が増加し、より高次の諸収差
が良好に補正されている。特に、この場合、上記条件
(12)を満足しており、広角側での至近における倍率の
色収差の曲りは少さく抑えられていることが分かる。
また、各実施例とも第4レンズ群G4の後群G4Rの貼り
合せレンズの曲率が弱く構成されているため、広角側で
の色の高次非点収差、望遠側での色の高次球面収差の発
生が少く抑えられていることが分かる。
このように、各収差図の比較から、各実施例とも、広
角端から望遠端にまでの無限遠から至近距離にわたり極
めて良好に収差補正されており、優れた結像性能を有し
ているのが分かる。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明によれば、大口径比を有しながら
も、合焦群を小型化及び軽量化が促進され、AF化に十分
対応できる内部合焦方式が可能となり、広角端から望遠
端までの無限遠から至近距離にわたり優れた結像性能を
有する高ズーム比の望遠ズームレンズが達成できる。
しかも、3倍にも達するズーム比を実現しながら、大
口径比超望遠ズームレンズとしては、光学系の全長が一
定に構成され、非常に短かく、小型化が図られている。
さらに変倍群と合焦群とが独立しているので、オート
フォーカス及びマニュアルフォーカスの双方に好ましい
レンズ構成が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図,第5図,第7図,第9図及び第11図は
それぞれ本発明の第1乃至第6実施例のレンズ構成を示
している。第2図、第4図,第6図,第8図,第10図及
び第12図はそれぞれ本発明の第1乃至第6実施例の諸収
差図を示している。 〔主要部分の符号の説明〕 G1……第1レンズ群 G2……第2レンズ群(合焦群) G3……第3レンズ群 G4……第4レンズ群(変倍群) G5……第5レンズ群(像面補正群) G6……第6レンズ群

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、正の屈折力を有する固定
    の第1レンズ群G1と、光軸上を移動可能な負の屈折力の
    第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する固定の第3レン
    ズ群G3と、光軸上を移動可能な負の屈折力の第4レンズ
    群G4と、該第4レンズ群G4と連動し,光軸上を移動可能
    な正の屈折力の第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する
    固定の第6レンズ群G6とを有し、 前記第4レンズ群G4と前記第5レンズ群G5とが相対的移
    動することによりズーミングを行うとともに、 前記第2レンズ群G2が像側へ移動することにより近距離
    物体へのフォーカシングを行い、 前記第1,第2及び第3レンズ群はそれぞれ少なくとも1
    枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有し、 前記第1,第2及び第3レンズ群の内の少なくとも1組の
    前記正レンズ及び前記負レンズは、物体側に凸面を向け
    た接合面を持つように接合されて形成されるか、あるい
    は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の空気レンズを
    持つように分離されて形成され、 以下の条件を満足することを特徴とする内部合焦式望遠
    ズームレンズ。 0.4<|f2|/f123<0.9 40<ν1P−ν1n<70 但し、 f2:前記第2レンズ群G2の焦点距離、 f123:前記第1,第2及び第3レンズ群の合成焦点距離、 ν1P:前記第1レンズ群G1を構成する正レンズの平均の
    アッベ数、 ν1n:前記第1レンズ群G1を構成する負レンズの平均の
    アッベ数。
  2. 【請求項2】前記第1、第2及び第4レンズ群は、それ
    ぞれ前群と後群とを有し、以下の条件を満足することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の内部合焦式望遠
    ズームレンズ。 10<ν2n−ν2p<40 但し、 ν2p:第2レンズ群G2を構成する正レンズの平均のアッ
    ベ数、 ν2n:第2レンズ群G2を構成する負レンズの平均のアッ
    ベ数。
  3. 【請求項3】以下の条件を満足することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の内部合焦式望遠ズームレン
    ズ。 0.3<f1F/f1R<1.0 0.1<f2F/f2R<7 0.01<fT/f12<0.3 但し、 f1F:第1レンズ群G1中の前群G1Fの焦点距離、 f1R:第1レンズ群G1中の後群G1Rの焦点距離、 f2F:第2レンズ群G2中の前群G2Fの焦点距離、 f2R:第2レンズ群G2中の後群G2Rの焦点距離、 ra:第1レンズ群G1中の前群G1Fの最も物体側面の曲率半
    径、 rb:第1レンズ群G1中の前群G1Fの最も像側面の曲率半
    径、 rc:第2レンズ群G2中の後群G2Rの最も物体側面の曲率半
    径、 rd:第2レンズ群G2中の後群G2Rの最も像側面の曲率半
    径、 re:第4レンズ群G4中の前群G4Fと後群G4Rとの間に形成
    される空気レンズの最も物体側面の曲率半径、 rf:第4レンズ群G4中の前群G4Fと後群G4Rとの間に形成
    される空気レンズの最も像側面の曲率半径、 f12:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成焦点距離、 fT:望遠端におけるズームレンズの焦点距離。
  4. 【請求項4】前記第4レンズ群の後群は、物体側に凸面
    を向けた接合面を持つように接合されて形成されるか、
    あるいは物体側に凸面を向けたメニスカス形状の空気レ
    ンズを持つように分離されて形成され、以下の条件を満
    足することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の内
    部合焦式望遠ズームレンズ。 1.1<|φ1C1R|<1.8 0.12<|φ4C4R|<0.3 但し、 φ1C:第1レンズ群G1の後群G1R中の接合面の面屈折力。 φ1R:第1レンズ群G1の後群G1Rの屈折力。 φ4C:第4レンズ群G4の後群G4R中の接合面の面屈折力。 φ4R:第4レンズ群G4の後群G4Rの屈折力。
  5. 【請求項5】前記第4レンズ群G4の広角端での倍率β4W
    は、−1.3<β4W<−0.6を満足することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の内部合焦型望遠ズームレン
    ズ。
  6. 【請求項6】前記第5レンズ群G5よりも像側に開口絞り
    が配置されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の内部合焦型望遠ズームレンズ。
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