JP4379957B2 - リアフォーカス式ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リアフォーカス式のズームレンズに関し、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いられるコンパクトなズームレンズで、ズーム比が高変倍比でありながら、大口径比のもとでレンズの構成枚数が少ない、機構の簡単なリアフォーカス式ズームレンズの実現を目指すものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より写真用カメラやビデオカメラなどに使われるズームレンズにおいて、物体側の第１群より後方のレンズ群を移動させてフォーカスを行う、いわゆるリアフォーカス方式を採用した例が色々と提案されている。
これは、リアフォーカス方式が比較的小型軽量のレンズ群を移動させるので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ、かつ、迅速な焦点合わせができることからオートフォーカスシステムとの相性がいい等の特徴があるためである。
【０００３】
例えば、特開昭６２−２０６５１６号公報や特開昭６２−２４２１３号公報や特開昭６３−２４７３１６号公報、そして特開平４−４３３１１号公報では、物体側より順に正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、第２群を移動させて変倍を行い、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正すると共にフォーカスを行っている。
特開昭６３−２９７１８号公報は、順に正の屈折力の第１群と、負レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成され全体として負の屈折力で変倍時に可動であって主として変倍をつかさどる第２群と、正の屈折力を有し非球面を含む第３群と、少し大きな空気間隔をあけて正の屈折力を有し変倍に伴う像面変動を補正し、合焦のために移動する第４群より構成したズームレンズを開示している。
特開平５−７２４７２号公報は、順に正の屈折力を持ち固定の第１群、負の屈折力を持ち変倍のための第２群、固定で集光作用を有し正の屈折力の第３群、像面位置を維持するために光軸上を移動する正の屈折力の第４群を有する非球面ズームレンズを開示している。これは、第２群はメニスカス負レンズと両凹レンズと正レンズを配し、第３群は１面以上の非球面である単レンズから構成され、第４群は１面以上の非球面を有するレンズで構成されている。
米国特許第４，２９９，４５４明細書では、物体側より順に第１正レンズ群、第２負レンズ群、後方の正レンズ群より構成され、負レンズ群を含む少なくとも２つのレンズ群を移動させて変倍を行い、第２負レンズ群は物体側から第１、第２の負レンズと正のダブレットから成るズームレンズが開示されている。
【０００４】
また、いわゆる４群リアフォーカスズームレンズにおいて、変倍用の第２群の屈折力を強めて所定の変倍比を確保するための第２群の光軸方向の移動量を少なくする方法がある。
上記のような構成にすると、変倍系であるレンズ群の第１群と第２群の間隔が短くなり、又絞りから第１群までの距離が短くなるので前玉径が小さくなる。それによって第１群の厚さを薄くすることが可能になるので、レンズ系全体の小型化が容易になる。
また、小型化する方法として、レンズ枚数を減らす方法がある。具体的には、第３群を１枚で構成し、第４群を３枚以下で構成して小型化を図る方法がある。
このような構成のズームレンズが、例えば特開昭６２−１７８９１７号公報、特開昭６４−６８７０９号公報、特開平２−５３０１７号公報、特開平４−７８８０７号公報、特開平５−６０９７２号公報、特開平５−７２４７４号公報、特開平６−３４７６９７号公報、特開平７−１９９０６９号公報、特開平７−２６１０８１号公報、特開平８−５９１６号公報、特開平８−５９１７号公報、特開平８−１７９２０６号公報、特開平８−２９２３６９号公報、特開平９−２１１３２４号公報、特開平１１−８４２３８号公報等で提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いられるズームレンズとしては、コンパクトで、かつズーム比が高変倍比あり、しかも大口径比であるうえ、レンズの構成枚数が少ない機構の簡単なリアフォーカス式ズームレンズが求められるているが、上記した従来例のいずれのものにおいても、このような要請に応えるものは未だ実現されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来例における課題を解決し、レンズ系全体を小型化することができると共に、迅速なフォーカスが可能であり、またメカ機構を簡単にすることができて、ズーム比が高変倍比でありながら、大口径比のもとでレンズの構成枚数を少なくすることができ、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いることが可能なリアフォーカス式ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するための構成は、リアフォーカス式ズームレンズ及びそれを用いた光学機器をつぎの（１）〜（１３）のように構成したことを特徴としている。
（１）物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１．３ ≦ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝×ＦＮＷ ＜ １．６
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
ただし、
とする。
（２）物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ≦ ０．８４
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
（３）物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１．３ ≦ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝×ＦＮＷ ＜ １．６
なる条件式を満足すると共に、
前記ズームレンズにおいて、第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ≦ ０．８４
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
ただし、
とする。
（４）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群が物体側から順に負メニスカスレンズ、両凹レンズと正レンズの接合レンズで構成されていることを特徴としている。
（５）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群の最も像面側の面が像面側に凹面を向けていることを特徴としている。
（６）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群の最も像面側の面の曲率半径をＲ２Ｒ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
２．７ ＜ ｜Ｒ２Ｒ／ｆ２｜ ＜ ７．４
なる条件式を満足することを特徴としている。
（７）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２Ｆ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１１ ＜ ｜Ｒ２Ｆ／ｆ２｜ ＜ ８４
なる条件式を満足することを特徴としている。
（８）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、第４群の最も物体側の面の曲率半径をＲ４Ｆ、第４群の焦点距離をｆ４としたとき、
０．８ ＜ ｜Ｒ４Ｆ／ｆ４｜ ＜ １．８
なる条件式を満足することを特徴としている。
（９）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、第４群の接合レンズの合成焦点距離と接合面の曲率半径を各々ｆ４ｓ、Ｒ４ｓ、該接合レンズの負レンズと正レンズのアッベ数を各々ν４ｎ、ν４ｐとしたとき、
０．００２ ＜ ｜Ｒ４ｓ／｛ｆ４ｓ×（ν４ｐ−ν４ｎ）｝｜ ＜ ０．０２
なる条件式を満足することを特徴としている。
（１０）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記ズームレンズにおいて、無限遠物体における第４群の広角端での第３群との距離をＤ３ｗ、望遠端での距離をＤ３Ｔとしたとき、
０．０５ ＜ （Ｄ３ｗ−Ｄ３Ｔ）／ｆＡ ＜ ０．１４
なる条件式を満足することを特徴としている。
（１１）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第１群が物体側から順に像面側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの接合レンズ、物体側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズにより構成されていることを特徴としている。
（１２）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第１群の最も像面側の正レンズの媒質の屈折率をＮ１ｒとしたとき
１．７５ ＜ Ｎ１ｒ ＜ １．９１
なる条件式を満足することを特徴としている。
（１３）本発明の光学機器は、上記した本発明のいずれかのズームレンズを有することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本実施の形態で開示するリアフォーカス式ズームレンズは、上記構成を採ることによって、レンズ系全体を小型化することができると共に、迅速なフォーカスが可能となり、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いることができるリアフォーカス式ズームレンズを実現することができる。
また、上記構成により、第１群をズーミング時固定としてメカ機構を簡単にすることができ、ズーム比が３倍で静止画像にも適した高い光学性能を有し、かつＦナンバーが２．８程度とした大口径比のもとで、レンズの構成枚数を少なくすることが可能となる。
【０００９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
図１、図５、及び図９は本発明の実施例１、実施例２、および実施例３におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端でのそれぞれの断面図である。
そして、図１に示される実施例１は後述の数値実施例１に基づくものであり、また、図５に示される実施例２は後述の数値実施例２に、図９に示される実施例３は後述の数値実施例３に、それぞれ基づくものである。
また、図２〜図４は、実施例１の広角端における収差図、中間における収差図、望遠端における収差図をそれぞれ示す。
また、図６〜図８は、実施例２の広角端における収差図、中間における収差図、望遠端における収差図をそれぞれ示す。
また、図１０〜図１２は、実施例３の広角端における収差図、中間における収差図をそれぞれ示す。
【００１０】
これらの図において、図中ＳＰは絞り、ＰはＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロックである。また、図中ｄ、ｇはｄ線、ｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリジオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差についてはｇ線で示している。
また、これらの実施例では、広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように該第２レンズ群を像面側へ移動させると共に、変倍に伴う像面変動を該第４レンズ群を移動させて補正している。
また、第４レンズ群を光軸上移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式を採用している。
【００１１】
これらの実施例における特徴的な点は、第３群の構成において、特に、顕著である。つまり、絞りを第３群の後方（像側）に配置することにより、このレンズタイプの特徴である第３群と第４群の空気間隔を有効に利用している。
また、この第３群をその物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成することにより、レンズ枚数が少なく小型化が図れるとともに、絞りに最も近い面に非球面を配置して球面収差やコマ収差を良好に補正している。
更に、第４群を両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成することで第４群の移動による収差変動を少なくしている。
【００１２】
このように構成することにより、上記した特徴点をより有効に達成することができるが、小型化を図るための別の構成として、
該ズームレンズの広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、 第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
０．８ ＜ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝ｘＦＮＷ ＜ １．６ …（１）
なる条件式を満足させる構成を採ることができる。
【００１３】
ただし、
とする。
すなわち、本発明のようなタイプのズームレンズにおいて、変倍に大きく寄与する第２群を上記のような構成にすることにより、更に第２群の屈折力を強くすることが可能になり、結果的に第２群の移動量を少なくすることが可能になり、レンズ全長を短くすることができる。
しかしこれは、該ズームレンズのＦナンバーにも関係し、このファクターを考慮する必要がある。Ｆナンバーが暗くても良ければ（大きくても良ければ）ｆ２はいくらでも小さくすることが可能になるが、実際そのような仕様のレンズは製品にすることは困難である。
条件式（１）の上限値を超えて焦点距離が長くなると、収差上は好ましいが、所望のズーム比を得るためには該第２群の移動量を大きくしなくてはならず、レンズ系全体の大型化を招き好ましくない。逆に下限値を超えるとペッツバール和が負に大きくなり、像面が倒れてくるので良好な光学性能を保つのが困難になる。また、結像系を短縮する別の構成として、つぎの条件式を満足させる構成を採ることができる。
【００１４】
０．８ ＜ ｜Ｒ４Ｆ／ｆ４｜ ＜ １．８ …（２）
ただし、Ｒ４Ｆは該第４群の最も物体側の面の曲率半径、ｆ４は第４群の焦点距離である。
条件式（２）の上限値を超えると第４群の前側主点位置が第３群側にでてくるので全長が延びてしまうので好ましくない。逆に下限値を超えると曲率半径が小さくなりすぎて、該面で発生する収差が大きくなり、第４群で補正するのが困難になると同時に、第３群との距離が狭くなり、絞りと干渉してくる。
【００１５】
また、良好な収差補正は、
第２群の最も像面側の面の曲率半径をＲ２Ｒ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
２．７ ＜ ｜Ｒ２Ｒ／ｆ２｜ ＜ ７．４…（３）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
本実施例のようなズームタイプで変倍比を上げる場合、変倍機能に大きく寄与する第２群の移動量を大きくするか、該第２群の焦点距離を短くする必要がある。前記の方法は、ズームレンズの大型化を招き好ましくなく、後記の方法はレンズは大きくならないものの第２群に負担が大きくかかり、光学性能を良好に保つ事が困難になってくる。そこで上述のごとく第２群を構成することにより光学性能を良好に補正する事ができる。条件式（３）の上限値を越えるとコマ収差が補正できず、逆に下限値を超えて曲率半径がきつくなると望遠端で第３群と干渉してきて問題になる。
【００１６】
また、更に良好な収差補正は、
第２群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２Ｆ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１１ ＜ ｜Ｒ２Ｆ／ｆ２｜ ＜ ８４…（４）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
条件式（４）の上限値をこえると広角端で第１群と干渉してきて小型化が困難になってきて好ましくない。逆に下限値を超えると軸外光線の性能が悪化してくる。特に軸外のフレアーが大きくなるので好ましくない。
また、第４群の非球面は最も像面側のレンズの面に配置する方が、軸外光線の補正に有効に利用することができるので好ましい。
なお、非球面は、レンズの周辺部にいくにしたがって屈折力が弱くなる形状となることが望ましい。
【００１７】
また、収差変動の良好な補正は、
該ズームレンズの第４群の接合レンズの合成焦点距離と接合面の曲率半径を各々ｆ４ｓ、Ｒ４ｓ、該接合レンズの負レンズと正レンズのアッベ数を各々ν４ｎ、ν４ｐとしたとき、
０．００２ ＜ ｜Ｒ４ｓ／｛ｆ４ｓｘ（ν４ｐ−ν４ｎ）｝｜ ＜ ０．０２…（５）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
第４群は像面補正を担っているが、それにともなう移動量が大きく、収差変動を良好に補正しなければならない。特に本レンズのように静止画像にも適したレンズを提供する場合、色収差が重要になってくる。条件式（５）の範囲を超えると色収差が悪化してくるので好ましくない。上限値を超えると倍率色収差が補正過剰になる。逆に下限値を超えると補正不足になり好ましくない。
【００１８】
また、小型化を図るために最適な屈折力を得るためには、
該ズームレンズの第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．９７ …（６）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
条件式（６）は結像系である第３群と第４群を小型化を図るための最適な屈折力配分を表している。特に第３群と第４群の間隔を最適にした時、第３群から射出する光束を第４群に略アフォーカルで入射させ、最適なバックフォーカスを確保するためのものである。
上限値を超えると第３群から射出する光束がアフォーカルな状態から逸脱し、第４群が大型化してくる、また第４群の移動に伴う収差変動が大きくなり好ましくない。逆に下限値を越えると第４群の屈折力が弱くなり、フォーカスのための移動量が大きくなり全長が長くなってくる。
【００１９】
また、像面湾曲をバランスよく補正するためには、
該第２群の最も物体側の負レンズの媒質の屈折率をＮ２ｆとしたとき、
１．８３ ＜ Ｎ２ｆ ＜ １．９１ ・・・（７）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
これはペッツバール和に関係し、像面湾曲をバランスよく補正する条件である。条件式（７）の上限値を超えると像面湾曲は有利になるが、実際に使用可能な硝材を考慮するとアッベ数が小さくなり、色収差の補正が困難になってくる。逆に下限値を超えると像面が物体側に凹となるように湾曲し好ましくない。
【００２０】
また、第４群の動きを適切に規定するためには、
無限遠物体における第４群の広角端での第３群との距離をＤ３ｗ、望遠端での距離をＤ３Ｔとしたとき、
０．０５ ＜ （Ｄ３ｗ−Ｄ３Ｔ）／ｆＡ ＜ ０．１４・・・（８）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
条件式（８）は第４群の動きを規定する条件であるが、上限値を越えると第４群の移動量が大きくなり全長の長大化を招き好ましくない。逆に下限値を超えると、収差変動が大きくなり良好な光学性能を得ることが困難になってくる。
また、レンズをバランスよく小型化するためには、
該第１群の最も像面側の正レンズの媒質の屈折率をＮ１ｒとしたとき
１．７５ ＜ Ｎ１ｒ ＜ １．９１ ・・・（９）
なる条件式を満足させることよって達成することができる。
これは第１群のレンズ径に関係し、レンズをバランスよく小型化する条件である。
条件式（９）の上限値を超えると第１群のレンズ径の小型化には有利になるが、実際に使用可能な硝材を考慮するとアッベ数が小さくなり、色収差の補正が困難になってくる。逆に下限値を超えると第１群のレンズ径が大きくなり小型化が困難になり好ましくない。
【００２１】
以下に、数値実施例に関する事項を記載する。
これら数値実施例において、Ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向Ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をＫ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、Ｆとしたとき、
なる式で表している。
また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０‐Ｚ」を意味する。
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。また、各数値実施例における諸条件を表２〜表４に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオスチルカメラの実施形態を図１３を用いて説明する。
図１３において、１０はビデオスチルカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段であり、不図示のファインダーによって、その表示素子に表示された被写体像を観察する。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。１５は、前記ファインダーと同等の機能を有する液晶表示パネルである。
このように本発明のズームレンズをビデオスチルカメラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、レンズ系全体を小型化することができると共に、迅速なフォーカスが可能であり、またメカ機構を簡単にすることができて、ズーム比が３倍の高変倍比で静止画像にも適した高い光学性能を有し、さらに広角端のＦナンバーが２．８程度と大口径比のもとでレンズの構成枚数を少なくすることができ、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いることが可能なリアフォーカス式ズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端での断面図。
【図２】実施例１の広角端での収差図。
【図３】実施例１の中間（ミドル）での収差図。
【図４】実施例１の望遠端での収差図。
【図５】本発明の実施例２におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端での断面図。
【図６】実施例２の広角端での収差図。
【図７】実施例２の中間（ミドル）での収差図。
【図８】実施例２の望遠端での収差図。
【図９】本発明の実施例３におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端での断面図。
【図１０】実施例３の広角端での収差図。
【図１１】実施例３の中間（ミドル）での収差図。
【図１２】実施例３の望遠端での収差図。
【図１３】本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオスチルカメラの概念図。
【符号の説明】
ＳＰ：絞り
Ｐ：ＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブ
ロック
ｄ：ｄ線
ｇ：ｇ線
ΔＭ：メリジオナル像面
ΔＳ：サジタル像面
１０：ビデオスチルカメラ本体
１１：撮影光学系
１２：撮像素子
１３：記録手段
１５：液晶表示パネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、リアフォーカス式のズームレンズに関し、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いられるコンパクトなズームレンズで、ズーム比が高変倍比でありながら、大口径比のもとでレンズの構成枚数が少ない、機構の簡単なリアフォーカス式ズームレンズの実現を目指すものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より写真用カメラやビデオカメラなどに使われるズームレンズにおいて、物体側の第１群より後方のレンズ群を移動させてフォーカスを行う、いわゆるリアフォーカス方式を採用した例が色々と提案されている。
これは、リアフォーカス方式が比較的小型軽量のレンズ群を移動させるので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ、かつ、迅速な焦点合わせができることからオートフォーカスシステムとの相性がいい等の特徴があるためである。
【０００３】
例えば、特開昭６２−２０６５１６号公報や特開昭６２−２４２１３号公報や特開昭６３−２４７３１６号公報、そして特開平４−４３３１１号公報では、物体側より順に正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、第２群を移動させて変倍を行い、変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて補正すると共にフォーカスを行っている。
特開昭６３−２９７１８号公報は、順に正の屈折力の第１群と、負レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズにて構成され全体として負の屈折力で変倍時に可動であって主として変倍をつかさどる第２群と、正の屈折力を有し非球面を含む第３群と、少し大きな空気間隔をあけて正の屈折力を有し変倍に伴う像面変動を補正し、合焦のために移動する第４群より構成したズームレンズを開示している。
特開平５−７２４７２号公報は、順に正の屈折力を持ち固定の第１群、負の屈折力を持ち変倍のための第２群、固定で集光作用を有し正の屈折力の第３群、像面位置を維持するために光軸上を移動する正の屈折力の第４群を有する非球面ズームレンズを開示している。これは、第２群はメニスカス負レンズと両凹レンズと正レンズを配し、第３群は１面以上の非球面である単レンズから構成され、第４群は１面以上の非球面を有するレンズで構成されている。
米国特許第４，２９９，４５４明細書では、物体側より順に第１正レンズ群、第２負レンズ群、後方の正レンズ群より構成され、負レンズ群を含む少なくとも２つのレンズ群を移動させて変倍を行い、第２負レンズ群は物体側から第１、第２の負レンズと正のダブレットから成るズームレンズが開示されている。
【０００４】
また、いわゆる４群リアフォーカスズームレンズにおいて、変倍用の第２群の屈折力を強めて所定の変倍比を確保するための第２群の光軸方向の移動量を少なくする方法がある。
上記のような構成にすると、変倍系であるレンズ群の第１群と第２群の間隔が短くなり、又絞りから第１群までの距離が短くなるので前玉径が小さくなる。それによって第１群の厚さを薄くすることが可能になるので、レンズ系全体の小型化が容易になる。
また、小型化する方法として、レンズ枚数を減らす方法がある。具体的には、第３群を１枚で構成し、第４群を３枚以下で構成して小型化を図る方法がある。
このような構成のズームレンズが、例えば特開昭６２−１７８９１７号公報、特開昭６４−６８７０９号公報、特開平２−５３０１７号公報、特開平４−７８８０７号公報、特開平５−６０９７２号公報、特開平５−７２４７４号公報、特開平６−３４７６９７号公報、特開平７−１９９０６９号公報、特開平７−２６１０８１号公報、特開平８−５９１６号公報、特開平８−５９１７号公報、特開平８−１７９２０６号公報、特開平８−２９２３６９号公報、特開平９−２１１３２４号公報、特開平１１−８４２３８号公報等で提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いられるズームレンズとしては、コンパクトで、かつズーム比が高変倍比あり、しかも大口径比であるうえ、レンズの構成枚数が少ない機構の簡単なリアフォーカス式ズームレンズが求められるているが、上記した従来例のいずれのものにおいても、このような要請に応えるものは未だ実現されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来例における課題を解決し、レンズ系全体を小型化することができると共に、迅速なフォーカスが可能であり、またメカ機構を簡単にすることができて、ズーム比が高変倍比でありながら、大口径比のもとでレンズの構成枚数を少なくすることができ、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いることが可能なリアフォーカス式ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するための構成は、リアフォーカス式ズームレンズ及びそれを用いた光学機器をつぎの（１）〜（１３）のように構成したことを特徴としている。
（１）物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１．３ ≦ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝×ＦＮＷ ＜ １．６
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
ただし、
（２）物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ≦ ０．８４
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
（３）物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１．３ ≦ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝×ＦＮＷ ＜ １．６
なる条件式を満足すると共に、
前記ズームレンズにおいて、第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ≦ ０．８４
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
ただし、
（４）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群が物体側から順に負メニスカスレンズ、両凹レンズと正レンズの接合レンズで構成されていることを特徴としている。
（５）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群の最も像面側の面が像面側に凹面を向けていることを特徴としている。
（６）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群の最も像面側の面の曲率半径をＲ２Ｒ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
２．７ ＜ ｜Ｒ２Ｒ／ｆ２｜ ＜ ７．４
なる条件式を満足することを特徴としている。
（７）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第２群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２Ｆ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１１ ＜ ｜Ｒ２Ｆ／ｆ２｜ ＜ ８４
なる条件式を満足することを特徴としている。
（８）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、第４群の最も物体側の面の曲率半径をＲ４Ｆ、第４群の焦点距離をｆ４としたとき、
０．８ ＜ ｜Ｒ４Ｆ／ｆ４｜ ＜ １．８
なる条件式を満足することを特徴としている。
（９）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、第４群の接合レンズの合成焦点距離と接合面の曲率半径を各々ｆ４ｓ、Ｒ４ｓ、該接合レンズの負レンズと正レンズのアッベ数を各々ν４ｎ、ν４ｐとしたとき、
０．００２ ＜ ｜Ｒ４ｓ／｛ｆ４ｓ×（ν４ｐ−ν４ｎ）｝｜ ＜ ０．０２
なる条件式を満足することを特徴としている。
（１０）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記ズームレンズにおいて、無限遠物体における第４群の広角端での第３群との距離をＤ３ｗ、望遠端での距離をＤ３Ｔとしたとき、
０．０５ ＜ （Ｄ３ｗ−Ｄ３Ｔ）／ｆＡ ＜ ０．１４
なる条件式を満足することを特徴としている。
（１１）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第１群が物体側から順に像面側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの接合レンズ、物体側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズにより構成されていることを特徴としている。
（１２）本発明のリアフォーカス式ズームレンズは、前記第１群の最も像面側の正レンズの媒質の屈折率をＮ１ｒとしたとき
１．７５ ＜ Ｎ１ｒ ＜ １．９１
なる条件式を満足することを特徴としている。
（１３）本発明の光学機器は、上記した本発明のいずれかのズームレンズを有することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本実施の形態で開示するリアフォーカス式ズームレンズは、上記構成を採ることによって、レンズ系全体を小型化することができると共に、迅速なフォーカスが可能となり、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いることができるリアフォーカス式ズームレンズを実現することができる。
また、上記構成により、第１群をズーミング時固定としてメカ機構を簡単にすることができ、ズーム比が３倍で静止画像にも適した高い光学性能を有し、かつＦナンバーが２．８程度とした大口径比のもとで、レンズの構成枚数を少なくすることが可能となる。
【０００９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
図１、図５、及び図９は本発明の実施例１、実施例２、および実施例３におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端でのそれぞれの断面図である。
そして、図１に示される実施例１は後述の数値実施例１に基づくものであり、また、図５に示される実施例２は後述の数値実施例２に、図９に示される実施例３は後述の数値実施例３に、それぞれ基づくものである。
また、図２〜図４は、実施例１の広角端における収差図、中間における収差図、望遠端における収差図をそれぞれ示す。
また、図６〜図８は、実施例２の広角端における収差図、中間における収差図、望遠端における収差図をそれぞれ示す。
また、図１０〜図１２は、実施例３の広角端における収差図、中間における収差図をそれぞれ示す。
【００１０】
これらの図において、図中ＳＰは絞り、ＰはＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロックである。また、図中ｄ、ｇはｄ線、ｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリジオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差についてはｇ線で示している。
また、これらの実施例では、広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように該第２レンズ群を像面側へ移動させると共に、変倍に伴う像面変動を該第４レンズ群を移動させて補正している。
また、第４レンズ群を光軸上移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式を採用している。
【００１１】
これらの実施例における特徴的な点は、第３群の構成において、特に、顕著である。つまり、絞りを第３群の後方（像側）に配置することにより、このレンズタイプの特徴である第３群と第４群の空気間隔を有効に利用している。
また、この第３群をその物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成することにより、レンズ枚数が少なく小型化が図れるとともに、絞りに最も近い面に非球面を配置して球面収差やコマ収差を良好に補正している。
更に、第４群を両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成することで第４群の移動による収差変動を少なくしている。
【００１２】
このように構成することにより、上記した特徴点をより有効に達成することができるが、小型化を図るための別の構成として、
該ズームレンズの広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、 第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
０．８ ＜ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝ｘＦＮＷ ＜ １．６ …（１）
なる条件式を満足させる構成を採ることができる。
【００１３】
ただし、
すなわち、本発明のようなタイプのズームレンズにおいて、変倍に大きく寄与する第２群を上記のような構成にすることにより、更に第２群の屈折力を強くすることが可能になり、結果的に第２群の移動量を少なくすることが可能になり、レンズ全長を短くすることができる。
しかしこれは、該ズームレンズのＦナンバーにも関係し、このファクターを考慮する必要がある。Ｆナンバーが暗くても良ければ（大きくても良ければ）ｆ２はいくらでも小さくすることが可能になるが、実際そのような仕様のレンズは製品にすることは困難である。
条件式（１）の上限値を超えて焦点距離が長くなると、収差上は好ましいが、所望のズーム比を得るためには該第２群の移動量を大きくしなくてはならず、レンズ系全体の大型化を招き好ましくない。逆に下限値を超えるとペッツバール和が負に大きくなり、像面が倒れてくるので良好な光学性能を保つのが困難になる。また、結像系を短縮する別の構成として、つぎの条件式を満足させる構成を採ることができる。
【００１４】
０．８ ＜ ｜Ｒ４Ｆ／ｆ４｜ ＜ １．８ …（２）
ただし、Ｒ４Ｆは該第４群の最も物体側の面の曲率半径、ｆ４は第４群の焦点距離である。
条件式（２）の上限値を超えると第４群の前側主点位置が第３群側にでてくるので全長が延びてしまうので好ましくない。逆に下限値を超えると曲率半径が小さくなりすぎて、該面で発生する収差が大きくなり、第４群で補正するのが困難になると同時に、第３群との距離が狭くなり、絞りと干渉してくる。
【００１５】
また、良好な収差補正は、
第２群の最も像面側の面の曲率半径をＲ２Ｒ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
２．７ ＜ ｜Ｒ２Ｒ／ｆ２｜ ＜ ７．４…（３）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
本実施例のようなズームタイプで変倍比を上げる場合、変倍機能に大きく寄与する第２群の移動量を大きくするか、該第２群の焦点距離を短くする必要がある。前記の方法は、ズームレンズの大型化を招き好ましくなく、後記の方法はレンズは大きくならないものの第２群に負担が大きくかかり、光学性能を良好に保つ事が困難になってくる。そこで上述のごとく第２群を構成することにより光学性能を良好に補正する事ができる。条件式（３）の上限値を越えるとコマ収差が補正できず、逆に下限値を超えて曲率半径がきつくなると望遠端で第３群と干渉してきて問題になる。
【００１６】
また、更に良好な収差補正は、
第２群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２Ｆ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１１ ＜ ｜Ｒ２Ｆ／ｆ２｜ ＜ ８４…（４）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
条件式（４）の上限値をこえると広角端で第１群と干渉してきて小型化が困難になってきて好ましくない。逆に下限値を超えると軸外光線の性能が悪化してくる。特に軸外のフレアーが大きくなるので好ましくない。
また、第４群の非球面は最も像面側のレンズの面に配置する方が、軸外光線の補正に有効に利用することができるので好ましい。
なお、非球面は、レンズの周辺部にいくにしたがって屈折力が弱くなる形状となることが望ましい。
【００１７】
また、収差変動の良好な補正は、
該ズームレンズの第４群の接合レンズの合成焦点距離と接合面の曲率半径を各々ｆ４ｓ、Ｒ４ｓ、該接合レンズの負レンズと正レンズのアッベ数を各々ν４ｎ、ν４ｐとしたとき、
０．００２ ＜ ｜Ｒ４ｓ／｛ｆ４ｓｘ（ν４ｐ−ν４ｎ）｝｜ ＜ ０．０２…（５）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
第４群は像面補正を担っているが、それにともなう移動量が大きく、収差変動を良好に補正しなければならない。特に本レンズのように静止画像にも適したレンズを提供する場合、色収差が重要になってくる。条件式（５）の範囲を超えると色収差が悪化してくるので好ましくない。上限値を超えると倍率色収差が補正過剰になる。逆に下限値を超えると補正不足になり好ましくない。
【００１８】
また、小型化を図るために最適な屈折力を得るためには、
該ズームレンズの第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．９７ …（６）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
条件式（６）は結像系である第３群と第４群を小型化を図るための最適な屈折力配分を表している。特に第３群と第４群の間隔を最適にした時、第３群から射出する光束を第４群に略アフォーカルで入射させ、最適なバックフォーカスを確保するためのものである。
上限値を超えると第３群から射出する光束がアフォーカルな状態から逸脱し、第４群が大型化してくる、また第４群の移動に伴う収差変動が大きくなり好ましくない。逆に下限値を越えると第４群の屈折力が弱くなり、フォーカスのための移動量が大きくなり全長が長くなってくる。
【００１９】
また、像面湾曲をバランスよく補正するためには、
該第２群の最も物体側の負レンズの媒質の屈折率をＮ２ｆとしたとき、
１．８３ ＜ Ｎ２ｆ ＜ １．９１ ・・・（７）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
これはペッツバール和に関係し、像面湾曲をバランスよく補正する条件である。条件式（７）の上限値を超えると像面湾曲は有利になるが、実際に使用可能な硝材を考慮するとアッベ数が小さくなり、色収差の補正が困難になってくる。逆に下限値を超えると像面が物体側に凹となるように湾曲し好ましくない。
【００２０】
また、第４群の動きを適切に規定するためには、
無限遠物体における第４群の広角端での第３群との距離をＤ３ｗ、望遠端での距離をＤ３Ｔとしたとき、
０．０５ ＜ （Ｄ３ｗ−Ｄ３Ｔ）／ｆＡ ＜ ０．１４・・・（８）
なる条件式を満足させることによって達成することができる。
条件式（８）は第４群の動きを規定する条件であるが、上限値を越えると第４群の移動量が大きくなり全長の長大化を招き好ましくない。逆に下限値を超えると、収差変動が大きくなり良好な光学性能を得ることが困難になってくる。
また、レンズをバランスよく小型化するためには、
該第１群の最も像面側の正レンズの媒質の屈折率をＮ１ｒとしたとき
１．７５ ＜ Ｎ１ｒ ＜ １．９１ ・・・（９）
なる条件式を満足させることよって達成することができる。
これは第１群のレンズ径に関係し、レンズをバランスよく小型化する条件である。
条件式（９）の上限値を超えると第１群のレンズ径の小型化には有利になるが、実際に使用可能な硝材を考慮するとアッベ数が小さくなり、色収差の補正が困難になってくる。逆に下限値を超えると第１群のレンズ径が大きくなり小型化が困難になり好ましくない。
【００２１】
以下に、数値実施例に関する事項を記載する。
これら数値実施例において、Ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向Ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をＫ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、Ｆとしたとき、
また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０‐Ｚ」を意味する。
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。また、各数値実施例における諸条件を表２〜表４に示す。
【００２２】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
図１３において、１０はビデオスチルカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段であり、不図示のファインダーによって、その表示素子に表示された被写体像を観察する。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。１５は、前記ファインダーと同等の機能を有する液晶表示パネルである。
このように本発明のズームレンズをビデオスチルカメラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、レンズ系全体を小型化することができると共に、迅速なフォーカスが可能であり、またメカ機構を簡単にすることができて、ズーム比が３倍の高変倍比で静止画像にも適した高い光学性能を有し、さらに広角端のＦナンバーが２．８程度と大口径比のもとでレンズの構成枚数を少なくすることができ、特にビデオスチルカメラ等に好適に用いることが可能なリアフォーカス式ズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端での断面図。
【図２】実施例１の広角端での収差図。
【図３】実施例１の中間（ミドル）での収差図。
【図４】実施例１の望遠端での収差図。
【図５】本発明の実施例２におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端での断面図。
【図６】実施例２の広角端での収差図。
【図７】実施例２の中間（ミドル）での収差図。
【図８】実施例２の望遠端での収差図。
【図９】本発明の実施例３におけるリアフォーカス式ズームレンズの広角端での断面図。
【図１０】実施例３の広角端での収差図。
【図１１】実施例３の中間（ミドル）での収差図。
【図１２】実施例３の望遠端での収差図。
【図１３】本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオスチルカメラの概念図。
【符号の説明】
ＳＰ：絞り
Ｐ：ＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブ
ロック
ｄ：ｄ線
ｇ：ｇ線
ΔＭ：メリジオナル像面
ΔＳ：サジタル像面
１０：ビデオスチルカメラ本体
１１：撮影光学系
１２：撮像素子
１３：記録手段
１５：液晶表示パネル
Claims (13)
- 物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１．３ ≦ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝×ＦＮＷ ＜ １．６
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
ただし、
とする。 - 物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ≦ ０．８４
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。 - 物体側より順に、正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群から構成され、該第２群を像面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、該変倍に伴う像面変動を該第４群を移動させて補正すると共に該第４群を移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式ズームレンズであって、
前記第３群が、最も像面側に絞りを有し、その物体側に像面側の面が凸面でかつ非球面を有する１枚の正レンズで構成されており、
前記第４群が、両凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと正レンズで構成されており、
前記ズームレンズにおいて、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔ、広角端のＦナンバーをＦＮＷ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１．３ ≦ ｛｜ｆ２／ｆＡ｜｝×ＦＮＷ ＜ １．６
なる条件式を満足すると共に、
前記ズームレンズにおいて、第３群と第４群の焦点距離を各々ｆ３、ｆ４としたとき、
０．６８ ＜ ｆ３／ｆ４ ≦ ０．８４
なる条件式を満足することを特徴とするリアフォーカス式ズームレンズ。
ただし、
とする。 - 前記第２群が、物体側から順に負メニスカスレンズ、両凹レンズと正レンズの接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。
- 前記第２群の最も像面側の面が像面側に凹面を向けていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。
- 前記第２群の最も像面側の面の曲率半径をＲ２Ｒ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
２．７ ＜ ｜Ｒ２Ｒ／ｆ２｜ ＜ ７．４
なる条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。 - 前記第２群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２Ｆ、第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
１１ ＜ ｜Ｒ２Ｆ／ｆ２｜ ＜ ８４
なる条件式を満足することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。 - 前記第４群の最も物体側の面の曲率半径をＲ４Ｆ、第４群の焦点距離をｆ４としたとき、
０．８ ＜ ｜Ｒ４Ｆ／ｆ４｜ ＜ １．８
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。 - 前記ズームレンズにおいて、第４群の接合レンズの合成焦点距離と接合面の曲率半径を各々ｆ４ｓ、Ｒ４ｓ、該接合レンズの負レンズと正レンズのアッベ数を各々ν４ｎ、ν４ｐとしたとき、
０．００２ ＜ ｜Ｒ４ｓ／｛ｆ４ｓ×（ν４ｐ−ν４ｎ）｝｜ ＜ ０．０２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。 - 前記ズームレンズにおいて、無限遠物体における第４群の広角端での第３群との距離をＤ３ｗ、望遠端での距離をＤ３Ｔとしたとき、
０．０５ ＜ （Ｄ３ｗ−Ｄ３Ｔ）／ｆＡ ＜ ０．１４
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。 - 前記第１群が、物体側から順に像面側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの接合レンズ、物体側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズにより構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。
- 前記第１群の最も像面側の正レンズの媒質の屈折率をＮ１ｒとしたとき
１．７５ ＜ Ｎ１ｒ ＜ １．９１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のリアフォーカス式ズームレンズ。 - 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のズームレンズを有することを特徴とする光学機器。
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