JP4383078B2 - 望遠レンズ及び望遠レンズ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
例えば、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（特許文献１及び２参照）。
しかし、これらの特許文献１または２に記載の望遠レンズは、いず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、性能を維持可能な限界が倍率で０．１倍程度である。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１４７６０６号公報（第1頁、第3頁、図１）
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−８９１０３号公報（明細書〔０００５〕、図１）
【０００６】
また、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従来の望遠レンズは、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(特許文献３参照)。
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。
【０００７】
【特許文献３】
特開昭６１−２１５５１３号公報（第1‐2頁、図１）
【０００８】
一方、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も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おり、ディ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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に観みて、デジタルカメラに最適な高い解像力を持ち、至近距離まで十分に性能が維持可能な大口径比のインナーフォーカス式の望遠レンズを提供することを目的とする。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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１の発明による望遠レンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ群からなり、第２レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、第４レンズ群が、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、νｄを前記第１レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数、ｆ４を前記第４レンズ群の焦点距離、ｆを光学系全体の焦点距離としたとき、次の条件式（１），（２）を満たすことを特徴としている。
νｄ ＞ ８０ ・・・（１）
−０．５ ＞ ｆ４／ｆ ＞ −１．２ ・・・（２）
【００１１】
また、本第２の発明による望遠レンズは、本第１の発明において、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式(3)を満たすことを特徴としている。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２ …(3)
【００１２】
また、本第３の発明による望遠レンズは、本第１の発明において、前記第１レンズ群が、少なくとも２枚の正レンズと２枚の負レンズとで構成されていることを特徴としている。
また、本第４の発明による望遠レンズは、本第３の発明において、前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、２枚の正レンズと、負レンズとで構成されていることを特徴としている。
また、本第５の発明による望遠レンズは、本第１乃至第４のいずれかの発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群を像側へ移動させるように構成されていることを特徴としている。
また、本第６の発明による望遠レンズは、本第１乃至第５のいずれかの発明において、前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負メニスカスレンズからなることを特徴としている。
また、本第７の発明による望遠レンズは、本第１又は第２の発明において、前記第１レンズ群が複数の正の屈折力を持つレンズを有し、且つ、それら正の屈折力を持つレンズのうち複数のレンズが以下の条件式を満足することを特徴としている。
νｄ ＞ ８０
また、本第８の発明による望遠レンズは、本第１乃至第７のいずれかの発明において、前記第１レンズ群中の正の屈折力を有する全てのレンズが以下の条件式を満足することを特徴としている。
８５ ＞ νｄ ＞ ８０
また、本第９の発明による望遠レンズは、本第１乃至第８のいずれかの発明において、ｆ４を前記第４レンズ群の焦点距離、ｆを光学系全体の焦点距離としたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
−０．６ ＞ ｆ４／ｆ ＞ −１．１
また、本第１０の発明による望遠レンズは、本第３又は第４の発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなり、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式を満たすことを特徴としている。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２
また、本第１１の発明による望遠レンズは、本第２乃至第４のいずれかの発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなり、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．５ ＞ ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２
また、本第１２の発明による望遠レンズは、本第１乃至第４のいずれかの発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、少なくとも前記第１レンズ群を固定し、前記第２レンズ群を像側へ移動させるように構成されていることを特徴としている。
また、本第１３の発明による望遠レンズは、本第１乃至第４のいずれかの発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群を像側へ移動させると共に前記第３レンズ群を物体側へ移動させるように構成されていることを特徴としている。
また、本第１４の発明による望遠レンズは、本第５の発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群を固定させることを特徴としている。
また、本第１５の発明による望遠レンズは、本第１３の発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群を固定させることを特徴としている。
また、本第１６の発明による望遠レンズは、本第１乃至第１５のいずれかの発明において、撮影半画角が１０．０°乃至０．５°であることを特徴としている。
また、本第１７の発明による望遠レンズは、本第１乃至第１６のいずれかの発明において、前記第２レンズ群が、物体側から順に、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズとからなることを特徴としている。
また、本第１８の発明による望遠レンズは、本第１乃至第１７のいずれかの発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなることを特徴としている。
更に、上記目的を達成するために、本第１９の発明による望遠レンズ装置は、本第１乃至１８の発明のいずれかによる望遠レンズを有し、且つ、該望遠レンズの像面側に、カメラと接続可能なレンズマウント部を有することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用を説明する。
まず、本第１の発明について説明する。
本第１の発明の条件式(1)は、本発明の望遠レンズを構成する第１レンズ群中の正の屈折力を有する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収差は拡大されて像面での収差へ影響を及ぼすため、第１レンズ群自体で十分な収差補正（特に、色収差についての補正）が必要となる。そこで、本第１の発明のように、第１レンズ群中の正の屈折力を有するレンズが条件式(1)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出来る。
さらに、第１レンズ群が複数の正の屈折力をもつレンズを有し、且つ、それら正の屈折力をもつレンズのうち複数のレンズが条件式(1)を満足することがより好ましい。それにより、第１レンズ群で発生しやすい色収差補正を行いつつ、さらに正の屈折力を持つレンズを複数としたので、諸収差をより補正しやすく出来る。
【００１４】
本第１の発明の条件式（２）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。
第２レンズ群が正レンズと負レンズとの接合レンズと負レンズからなることにより、特に倍率の色収差を良好に補正することが出来る。また、第２レンズ群内での諸収差の発生を抑えることが出来る。
また、本第１の発明の第４レンズ群が、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、条件式（２）を満足することにより、上記のように構成した第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群で発生する軸外収差、特に像面湾曲を補正することが出来るようになる。
条件式（２）の下限値を下回ると、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（２）の上限値を上回ると、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。
【００１５】
また、本第２の発明のように、本第１の発明において、第４レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式(3)を満たすとさらに好ましい。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２ …(3)
条件式(3)は、接合レンズの屈折率の差を規定する条件式である。
条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群から第３レンズ群までの間に発生する像面湾曲の補正が難しくなる。
【００１６】
以上、本第１及び第２の発明のようにして、第２レンズ群及び第４レンズ群を構成すれば、色収差やディストーション等の収差補正を良好に達成できる。
【００１７】
また、本第３の発明のように、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レンズ群からなる本第１の発明においては、第１レンズ群を、少なくとも２枚の正レンズと２枚の負レンズとで構成するのが好ましい。このように構成すれば、特許文献１〜３に記載の望遠レンズのような正レンズ２枚と負レンズ１枚の構成に比べて、軸上色収差を良好に補正できる。
【００１８】
また、本第３の発明による望遠レンズは、正の屈折力を有する第１レンズ群を、物体側から順に、負レンズと、２枚の正レンズと、負レンズとで構成するのがさらに好ましい。
正の屈折力を有する第１レンズ群は、できる限り収差発生をさせずに光束を収斂させるように構成することが必要である。そこで、本第３の発明のように、正の屈折力を有する第１レンズ群を、物体側から順に、負レンズと、２枚の正レンズと、負レンズとで構成すれば、軸上色収差だけでなく、軸外収差の発生も小さく抑えることが可能になる。
【００１９】
また、本第１〜本第３の発明による望遠レンズは、上記のように構成することにより、第２レンズ群でフォーカシングする際にも性能の劣化を抑えることが出来る。特に、少なくとも前記第１レンズ群を固定し、前記第２レンズ群を像側へ移動させるように構成することで、インナーフォーカス式とすることが出来るので、フォーカシングの際にごみの進入を抑える等の構成とすることが出来る。
また、第２レンズ群と第４レンズ群とでフォーカシングを行うようにすることにより、無限遠から至近距離までの像面湾曲を良好な状態に補正することが出来る。
この場合、第１レンズ群と第３レンズ群を固定すると、フォーカシング時の光学系の全長が一定であり、移動するレンズ群を二つに抑えつつ、収差変動を抑えたフォーカシングが可能となる。
また、近距離フォーカシングの際のレンズ群の移動方法としては、第２レンズ群と第４レンズ群とを像側に移動させると、レンズ群の移動量が抑えられる。
【００２０】
また、第２レンズ群と第３レンズ群とでフォーカシングすることにより、無限遠から至近距離までの像面湾曲を、良好な状態に補正することが出来る。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出来るため、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、もともと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。
また、この場合、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、移動するレンズ群を二つに抑えつつ、収差変動を抑えたフォーカシングが可能となる。
また、近距離フォーカシングの際のレンズ群の移動方法としては、第２レンズ群を像側へ移動させると共に第３レンズ群を物体側へ移動させるようにすると、レンズ群の移動量が抑えられる。
【００２１】
また、本第１〜第３の発明による望遠レンズは、Yを画面対角長としたとき、次の条件式(4)を満たすのが望ましい。
１０．０ｍｍ ＜ Ｙ ＜ １３．０ｍｍ …(4)
条件式(4)の下限値を下回ると、高画素化を実現するためには非常に小さな画素サイズの撮像素子に対応しなければならず、解像力の確保が困難となる。
一方、条件式(4)の上限値を上回ると、同じ画角を維持するためには光学系の焦点距離が長くなる。その結果、光学系のサイズが大きくなるため、ユーザーにとっての携帯性や機動性を損ねてしまう。
【００２２】
また、第１レンズ群が複数の正の屈折力を持つレンズを有する場合、正の屈折力をもつ全てのレンズが、該レンズのアッベ数をνｄとしたとき、以下の条件式(5)を満足することがより好ましい。
８５＞ νｄ ＞８０ …(5)
この条件式(5)を満たすことにより、第１レンズ群で発生する諸収差を良好に補正しやすくなる。
条件式(5)の下限値を下回ると色収差の補正が難しくなり、一方、上限値を上回るとレンズ材料が高価になる。
【００２３】
また、上記条件式(5)の上限値を８３としてもよい。また、下限値を８１．５とするとよい。それにより、望遠レンズで発生しやすい色収差の補正を抑えつつ、望遠レンズを安価に構成しやすくなる。
【００２４】
また、前記条件式(2)は、上記いずれの本発明で満たすようにしてもよい。
さらに、条件式(2)の下限値を−１．１としてもよい。また、上限値を−０．６としてもよい。それにより、像面湾曲の補正と偏心による影響の低減を、より良くバランスさせることが可能となる。
【００２５】
また、前記条件式(3)は、上記いずれの本発明で満たすようにしてもよい。
さらに、条件式(3)の下限値を−０．２としてもよい。また、条件式(3)に上限値を設けて、その値を０．５としてもよい。それにより、接合レンズを構成するレンズ材料が高価になることを抑えられるので、望遠レンズの価格と性能とのバランスを保ちやすく出来る。
【００２６】
また、撮影半画角を１０.０°乃至０．５°とするように構成してもよい。撮影半画角がこの上限値をこえると望遠効果が薄くなり、一方、下限値を超えて撮影半画角が小さくなると明るさの確保が難しくなる。
【００２７】
上記いずれの本発明においても、第２レンズ群を、物体側から順に正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズとで構成しても良い。それにより、少ないレンズ枚数で上記の諸効果を得やすくなる。
また、第４レンズ群を、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとから構成しても良い。それにより、少ないレンズ枚数で上記の諸効果を得やすくなる。
【００２８】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１実施例
図１は本発明による望遠レンズの第１実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図、図２、図３は第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図２は無限遠合焦時、図３は至近距離合焦時での状態を夫々示している。
【００２９】
第１実施例の望遠レンズは、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とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する第１レンズＬ１1と、正の屈折力を有する第２レンズＬ１2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ１3と、負の屈折力を有する第４レンズＬ１4とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第５レンズＬ２1と、負の屈折力を有する第６レンズＬ２2との接合レンズと、負の屈折力を有する第７レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有する第８レンズＬ３1と正の屈折力を有する第９レンズＬ３2との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第１０レンズＬ４1と正の屈折力を有する第１１レンズＬ４2との接合レンズと、負の屈折力を有する第１２レンズＬ４3とで構成されている。第１２レンズＬ４3は、メニスカスレンズとして構成されている。
また、本実施例の望遠レンズは、図１に示す無限遠での合焦状態から至近距離での合焦を行う際に、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４を像側へ移動させるようになっている。
なお、図１中Ｓは絞りである。絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と一体で移動するようになっている。
【００３０】
本発明の望遠レンズ装置は、本発明による望遠レンズを有し、且つ、該望遠レンズの像面側に、カメラと接続可能なレンズマウント部を有している。それにより、レンズ交換式のカメラに用いることが出来る。
また、上記したすべての構成は、本願発明の実施例にて開示する通り、いかよう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出来る。
【００３１】
次に、第１実施例の望遠レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第１実施例の数値データにおいて、ｒ1、ｒ2、…は物体側から順に示した各レンズ面の曲率半径、Ｄ０は物体から第１面までの距離、ｄ1、ｄ2、…は物体側から順に示した各レンズの肉厚または空気間隔、ｎd1、ｎd2、…は物体側から順に示した各レンズのｄ線(587.56nm)での屈折率、νd1、νd2、…は物体側から順に示した各レンズのｄ線(587.56nm)でのアッべ数、ｆは光学系全体の焦点距離、βは撮影倍率、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ωは画角を表している。
また、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００３２】
（合焦時の可変間隔）
（条件式）
条件式(1)＝８１．６１
条件式(2)＝−０．９７６
条件式(3)＝０．２３９
【００３３】
第２実施例
図４は本発明による望遠レンズの第２実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図、図５、図６は第２実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図５は無限遠合焦時、図６は至近距離合焦時での状態を夫々示している。
【００３４】
第２実施例の望遠レンズは、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とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する第１レンズＬ１1と、正の屈折力を有する第２レンズＬ１2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ１3と、負の屈折力を有する第４レンズＬ１4とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第５レンズＬ２1と負の屈折力を有する第６レンズＬ２2との接合レンズと、負の屈折力を有する第７レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有する第８レンズＬ３1と正の屈折力を有する第９レンズＬ３2との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第１０レンズＬ４1と正の屈折力を有する第１１レンズＬ４2との接合レンズと、負の屈折力を有する第１２レンズＬ４3とで構成されている。第１２レンズＬ４3は、メニスカスレンズとして構成されている。
また、本実施例の望遠レンズは、図４に示す無限遠での合焦状態から至近距離での合焦を行う際に、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４を像側へ移動させるようになっている。
なお、図４中Ｓは絞りである。絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と一体で移動するようになっている。
【００３５】
次に、第２実施例の望遠レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
（合焦時の可変間隔）
（条件式）
条件式(1)＝８１．６１
条件式(2)＝−０．６３
条件式(3)＝０．２３９
【００３６】
第３実施例
図７は本発明による望遠レンズの第３実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図、図８、図９は第３実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図８は無限遠合焦時、図９は至近距離合焦時での状態を夫々示している。
【００３７】
第３実施例の望遠レンズは、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とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する第１レンズＬ１1と、正の屈折力を有する第２レンズＬ１2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ１3と、負の屈折力を有する第４レンズＬ１4とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第５レンズＬ２1と負の屈折力を有する第６レンズＬ２2との接合レンズと、負の屈折力を有する第７レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有する第８レンズＬ３1と、正の屈折力を有する第９レンズＬ３2とで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第１０レンズＬ４1と正の屈折力を有する第１１レンズＬ４2との接合レンズと、負の屈折力を有する第１２レンズＬ４3とで構成されている。第１２レンズＬ４3は、メニスカスレンズとして構成されている。
また、本実施例の望遠レンズは、図７に示す無限遠での合焦状態から至近距離での合焦を行う際に、第２レンズ群Ｇ２を像側に、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させるようになっている。
なお、図７中Ｓは絞りである。
【００３８】
次に、第３実施例の望遠レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
（合焦時の可変間隔）
（条件式）
条件式(1)＝８１．５４
条件式(2)＝−１．０６
条件式(3)＝０．２３９
【００３９】
以上に説明した本発明の望遠レンズは、銀塩又はデジタル一眼レフレックスカメラに適用可能のものである。これらを以下に例示する。
【００４０】
図１０は、本発明の望遠レンズを撮影レンズに用い、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を示す。図中、１は一眼レフレックスカメラ、２は撮影レンズ、３は撮影レンズ２を一眼レフレックスカメラ１に着脱可能とするマウント部であり、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（図１０では、バヨネットタイプのマウントを用いている。）等が用いられる。また、４は撮像素子画面、５は撮影レンズ２の光路６上のレンズ系と撮像素子画面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２として、本発明の望遠レンズが用いられる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、デジタルカメラに最適な高い解像力を持ち、至近距離まで十分に性能が維持された大口径比のインナーフォーカス式の望遠レンズを実現することができる。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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による望遠レンズの第１実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、無限遠合焦時での状態を示している。
【図３】第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、至近距離合焦時での状態を示している。
【図４】本発明による望遠レンズの第２実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図５】第２実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、無限遠合焦時での状態を示している。
【図６】第２実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、至近距離合焦時での状態を示している。
【図７】本発明による望遠レンズの第３実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図８】第３実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、無限遠合焦時での状態を示している。
【図９】第３実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、至近距離合焦時での状態を示している。
【図１０】本発明の望遠レンズを撮影レンズとして用いる一眼レフレックスカメラの構造図である。
【符号の説明】
１ 一眼レフレックスカメラ
２ 撮影レンズ
３ マウント部
４ 撮像素子画面
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
E 観察者の眼（アイポイント）
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
Ｌ１1 第１レンズ
Ｌ１2 第２レンズ
Ｌ１3 第３レンズ
Ｌ１4 第４レンズ
Ｌ２1 第５レンズ
Ｌ２2 第６レンズ
Ｌ２3 第７レンズ
Ｌ３1 第８レンズ
Ｌ３2 第９レンズ
Ｌ４1 第１０レンズ
Ｌ４2 第１１レンズ
Ｌ４3 第１２レンズ
Ｓ 絞り
【発明の属する技術分野】
本発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
例えば、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（特許文献１及び２参照）。
しかし、これらの特許文献１または２に記載の望遠レンズは、いず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、性能を維持可能な限界が倍率で０．１倍程度である。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１４７６０６号公報（第1頁、第3頁、図１）
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−８９１０３号公報（明細書〔０００５〕、図１）
【０００６】
また、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従来の望遠レンズは、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(特許文献３参照)。
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。
【０００７】
【特許文献３】
特開昭６１−２１５５１３号公報（第1‐2頁、図１）
【０００８】
一方、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も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おり、ディ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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に観みて、デジタルカメラに最適な高い解像力を持ち、至近距離まで十分に性能が維持可能な大口径比のインナーフォーカス式の望遠レンズを提供することを目的とする。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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本第１の発明による望遠レンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ群からなり、第２レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、第４レンズ群が、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、νｄを前記第１レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数、ｆ４を前記第４レンズ群の焦点距離、ｆを光学系全体の焦点距離としたとき、次の条件式（１），（２）を満たすことを特徴としている。
νｄ ＞ ８０ ・・・（１）
−０．５ ＞ ｆ４／ｆ ＞ −１．２ ・・・（２）
【００１１】
また、本第２の発明による望遠レンズは、本第１の発明において、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式(3)を満たすことを特徴としている。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２ …(3)
【００１２】
また、本第３の発明による望遠レンズは、本第１の発明において、前記第１レンズ群が、少なくとも２枚の正レンズと２枚の負レンズとで構成されていることを特徴としている。
また、本第４の発明による望遠レンズは、本第３の発明において、前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、２枚の正レンズと、負レンズとで構成されていることを特徴としている。
また、本第５の発明による望遠レンズは、本第１乃至第４のいずれかの発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群を像側へ移動させるように構成されていることを特徴としている。
また、本第６の発明による望遠レンズは、本第１乃至第５のいずれかの発明において、前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負メニスカスレンズからなることを特徴としている。
また、本第７の発明による望遠レンズは、本第１又は第２の発明において、前記第１レンズ群が複数の正の屈折力を持つレンズを有し、且つ、それら正の屈折力を持つレンズのうち複数のレンズが以下の条件式を満足することを特徴としている。
νｄ ＞ ８０
また、本第８の発明による望遠レンズは、本第１乃至第７のいずれかの発明において、前記第１レンズ群中の正の屈折力を有する全てのレンズが以下の条件式を満足することを特徴としている。
８５ ＞ νｄ ＞ ８０
また、本第９の発明による望遠レンズは、本第１乃至第８のいずれかの発明において、ｆ４を前記第４レンズ群の焦点距離、ｆを光学系全体の焦点距離としたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
−０．６ ＞ ｆ４／ｆ ＞ −１．１
また、本第１０の発明による望遠レンズは、本第３又は第４の発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなり、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式を満たすことを特徴としている。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２
また、本第１１の発明による望遠レンズは、本第２乃至第４のいずれかの発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなり、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．５ ＞ ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２
また、本第１２の発明による望遠レンズは、本第１乃至第４のいずれかの発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、少なくとも前記第１レンズ群を固定し、前記第２レンズ群を像側へ移動させるように構成されていることを特徴としている。
また、本第１３の発明による望遠レンズは、本第１乃至第４のいずれかの発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群を像側へ移動させると共に前記第３レンズ群を物体側へ移動させるように構成されていることを特徴としている。
また、本第１４の発明による望遠レンズは、本第５の発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群を固定させることを特徴としている。
また、本第１５の発明による望遠レンズは、本第１３の発明において、至近距離へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群を固定させることを特徴としている。
また、本第１６の発明による望遠レンズは、本第１乃至第１５のいずれかの発明において、撮影半画角が１０．０°乃至０．５°であることを特徴としている。
また、本第１７の発明による望遠レンズは、本第１乃至第１６のいずれかの発明において、前記第２レンズ群が、物体側から順に、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズとからなることを特徴としている。
また、本第１８の発明による望遠レンズは、本第１乃至第１７のいずれかの発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなることを特徴としている。
更に、上記目的を達成するために、本第１９の発明による望遠レンズ装置は、本第１乃至１８の発明のいずれかによる望遠レンズを有し、且つ、該望遠レンズの像面側に、カメラと接続可能なレンズマウント部を有することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用を説明する。
まず、本第１の発明について説明する。
本第１の発明の条件式(1)は、本発明の望遠レンズを構成する第１レンズ群中の正の屈折力を有する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収差は拡大されて像面での収差へ影響を及ぼすため、第１レンズ群自体で十分な収差補正（特に、色収差についての補正）が必要となる。そこで、本第１の発明のように、第１レンズ群中の正の屈折力を有するレンズが条件式(1)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出来る。
さらに、第１レンズ群が複数の正の屈折力をもつレンズを有し、且つ、それら正の屈折力をもつレンズのうち複数のレンズが条件式(1)を満足することがより好ましい。それにより、第１レンズ群で発生しやすい色収差補正を行いつつ、さらに正の屈折力を持つレンズを複数としたので、諸収差をより補正しやすく出来る。
【００１４】
本第１の発明の条件式（２）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。
第２レンズ群が正レンズと負レンズとの接合レンズと負レンズからなることにより、特に倍率の色収差を良好に補正することが出来る。また、第２レンズ群内での諸収差の発生を抑えることが出来る。
また、本第１の発明の第４レンズ群が、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、条件式（２）を満足することにより、上記のように構成した第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群で発生する軸外収差、特に像面湾曲を補正することが出来るようになる。
条件式（２）の下限値を下回ると、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（２）の上限値を上回ると、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。
【００１５】
また、本第２の発明のように、本第１の発明において、第４レンズ群中の接合レンズを構成する正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式(3)を満たすとさらに好ましい。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２ …(3)
条件式(3)は、接合レンズの屈折率の差を規定する条件式である。
条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群から第３レンズ群までの間に発生する像面湾曲の補正が難しくなる。
【００１６】
以上、本第１及び第２の発明のようにして、第２レンズ群及び第４レンズ群を構成すれば、色収差やディストーション等の収差補正を良好に達成できる。
【００１７】
また、本第３の発明のように、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レンズ群からなる本第１の発明においては、第１レンズ群を、少なくとも２枚の正レンズと２枚の負レンズとで構成するのが好ましい。このように構成すれば、特許文献１〜３に記載の望遠レンズのような正レンズ２枚と負レンズ１枚の構成に比べて、軸上色収差を良好に補正できる。
【００１８】
また、本第３の発明による望遠レンズは、正の屈折力を有する第１レンズ群を、物体側から順に、負レンズと、２枚の正レンズと、負レンズとで構成するのがさらに好ましい。
正の屈折力を有する第１レンズ群は、できる限り収差発生をさせずに光束を収斂させるように構成することが必要である。そこで、本第３の発明のように、正の屈折力を有する第１レンズ群を、物体側から順に、負レンズと、２枚の正レンズと、負レンズとで構成すれば、軸上色収差だけでなく、軸外収差の発生も小さく抑えることが可能になる。
【００１９】
また、本第１〜本第３の発明による望遠レンズは、上記のように構成することにより、第２レンズ群でフォーカシングする際にも性能の劣化を抑えることが出来る。特に、少なくとも前記第１レンズ群を固定し、前記第２レンズ群を像側へ移動させるように構成することで、インナーフォーカス式とすることが出来るので、フォーカシングの際にごみの進入を抑える等の構成とすることが出来る。
また、第２レンズ群と第４レンズ群とでフォーカシングを行うようにすることにより、無限遠から至近距離までの像面湾曲を良好な状態に補正することが出来る。
この場合、第１レンズ群と第３レンズ群を固定すると、フォーカシング時の光学系の全長が一定であり、移動するレンズ群を二つに抑えつつ、収差変動を抑えたフォーカシングが可能となる。
また、近距離フォーカシングの際のレンズ群の移動方法としては、第２レンズ群と第４レンズ群とを像側に移動させると、レンズ群の移動量が抑えられる。
【００２０】
また、第２レンズ群と第３レンズ群とでフォーカシングすることにより、無限遠から至近距離までの像面湾曲を、良好な状態に補正することが出来る。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出来るため、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、もともと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。
また、この場合、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、移動するレンズ群を二つに抑えつつ、収差変動を抑えたフォーカシングが可能となる。
また、近距離フォーカシングの際のレンズ群の移動方法としては、第２レンズ群を像側へ移動させると共に第３レンズ群を物体側へ移動させるようにすると、レンズ群の移動量が抑えられる。
【００２１】
また、本第１〜第３の発明による望遠レンズは、Yを画面対角長としたとき、次の条件式(4)を満たすのが望ましい。
１０．０ｍｍ ＜ Ｙ ＜ １３．０ｍｍ …(4)
条件式(4)の下限値を下回ると、高画素化を実現するためには非常に小さな画素サイズの撮像素子に対応しなければならず、解像力の確保が困難となる。
一方、条件式(4)の上限値を上回ると、同じ画角を維持するためには光学系の焦点距離が長くなる。その結果、光学系のサイズが大きくなるため、ユーザーにとっての携帯性や機動性を損ねてしまう。
【００２２】
また、第１レンズ群が複数の正の屈折力を持つレンズを有する場合、正の屈折力をもつ全てのレンズが、該レンズのアッベ数をνｄとしたとき、以下の条件式(5)を満足することがより好ましい。
８５＞ νｄ ＞８０ …(5)
この条件式(5)を満たすことにより、第１レンズ群で発生する諸収差を良好に補正しやすくなる。
条件式(5)の下限値を下回ると色収差の補正が難しくなり、一方、上限値を上回るとレンズ材料が高価になる。
【００２３】
また、上記条件式(5)の上限値を８３としてもよい。また、下限値を８１．５とするとよい。それにより、望遠レンズで発生しやすい色収差の補正を抑えつつ、望遠レンズを安価に構成しやすくなる。
【００２４】
また、前記条件式(2)は、上記いずれの本発明で満たすようにしてもよい。
さらに、条件式(2)の下限値を−１．１としてもよい。また、上限値を−０．６としてもよい。それにより、像面湾曲の補正と偏心による影響の低減を、より良くバランスさせることが可能となる。
【００２５】
また、前記条件式(3)は、上記いずれの本発明で満たすようにしてもよい。
さらに、条件式(3)の下限値を−０．２としてもよい。また、条件式(3)に上限値を設けて、その値を０．５としてもよい。それにより、接合レンズを構成するレンズ材料が高価になることを抑えられるので、望遠レンズの価格と性能とのバランスを保ちやすく出来る。
【００２６】
また、撮影半画角を１０.０°乃至０．５°とするように構成してもよい。撮影半画角がこの上限値をこえると望遠効果が薄くなり、一方、下限値を超えて撮影半画角が小さくなると明るさの確保が難しくなる。
【００２７】
上記いずれの本発明においても、第２レンズ群を、物体側から順に正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズとで構成しても良い。それにより、少ないレンズ枚数で上記の諸効果を得やすくなる。
また、第４レンズ群を、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとから構成しても良い。それにより、少ないレンズ枚数で上記の諸効果を得やすくなる。
【００２８】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１実施例
図１は本発明による望遠レンズの第１実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図、図２、図３は第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図２は無限遠合焦時、図３は至近距離合焦時での状態を夫々示している。
【００２９】
第１実施例の望遠レンズは、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とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する第１レンズＬ１1と、正の屈折力を有する第２レンズＬ１2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ１3と、負の屈折力を有する第４レンズＬ１4とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第５レンズＬ２1と、負の屈折力を有する第６レンズＬ２2との接合レンズと、負の屈折力を有する第７レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有する第８レンズＬ３1と正の屈折力を有する第９レンズＬ３2との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第１０レンズＬ４1と正の屈折力を有する第１１レンズＬ４2との接合レンズと、負の屈折力を有する第１２レンズＬ４3とで構成されている。第１２レンズＬ４3は、メニスカスレンズとして構成されている。
また、本実施例の望遠レンズは、図１に示す無限遠での合焦状態から至近距離での合焦を行う際に、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４を像側へ移動させるようになっている。
なお、図１中Ｓは絞りである。絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と一体で移動するようになっている。
【００３０】
本発明の望遠レンズ装置は、本発明による望遠レンズを有し、且つ、該望遠レンズの像面側に、カメラと接続可能なレンズマウント部を有している。それにより、レンズ交換式のカメラに用いることが出来る。
また、上記したすべての構成は、本願発明の実施例にて開示する通り、いかよう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出来る。
【００３１】
次に、第１実施例の望遠レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第１実施例の数値データにおいて、ｒ1、ｒ2、…は物体側から順に示した各レンズ面の曲率半径、Ｄ０は物体から第１面までの距離、ｄ1、ｄ2、…は物体側から順に示した各レンズの肉厚または空気間隔、ｎd1、ｎd2、…は物体側から順に示した各レンズのｄ線(587.56nm)での屈折率、νd1、νd2、…は物体側から順に示した各レンズのｄ線(587.56nm)でのアッべ数、ｆは光学系全体の焦点距離、βは撮影倍率、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ωは画角を表している。
また、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００３２】
条件式(1)＝８１．６１
条件式(2)＝−０．９７６
条件式(3)＝０．２３９
【００３３】
第２実施例
図４は本発明による望遠レンズの第２実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図、図５、図６は第２実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図５は無限遠合焦時、図６は至近距離合焦時での状態を夫々示している。
【００３４】
第２実施例の望遠レンズは、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とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する第１レンズＬ１1と、正の屈折力を有する第２レンズＬ１2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ１3と、負の屈折力を有する第４レンズＬ１4とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第５レンズＬ２1と負の屈折力を有する第６レンズＬ２2との接合レンズと、負の屈折力を有する第７レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有する第８レンズＬ３1と正の屈折力を有する第９レンズＬ３2との接合レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第１０レンズＬ４1と正の屈折力を有する第１１レンズＬ４2との接合レンズと、負の屈折力を有する第１２レンズＬ４3とで構成されている。第１２レンズＬ４3は、メニスカスレンズとして構成されている。
また、本実施例の望遠レンズは、図４に示す無限遠での合焦状態から至近距離での合焦を行う際に、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４を像側へ移動させるようになっている。
なお、図４中Ｓは絞りである。絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と一体で移動するようになっている。
【００３５】
次に、第２実施例の望遠レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
条件式(1)＝８１．６１
条件式(2)＝−０．６３
条件式(3)＝０．２３９
【００３６】
第３実施例
図７は本発明による望遠レンズの第３実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図、図８、図９は第３実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、図８は無限遠合焦時、図９は至近距離合焦時での状態を夫々示している。
【００３７】
第３実施例の望遠レンズは、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とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有する第１レンズＬ１1と、正の屈折力を有する第２レンズＬ１2と、正の屈折力を有する第３レンズＬ１3と、負の屈折力を有する第４レンズＬ１4とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第５レンズＬ２1と負の屈折力を有する第６レンズＬ２2との接合レンズと、負の屈折力を有する第７レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有する第８レンズＬ３1と、正の屈折力を有する第９レンズＬ３2とで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第１０レンズＬ４1と正の屈折力を有する第１１レンズＬ４2との接合レンズと、負の屈折力を有する第１２レンズＬ４3とで構成されている。第１２レンズＬ４3は、メニスカスレンズとして構成されている。
また、本実施例の望遠レンズは、図７に示す無限遠での合焦状態から至近距離での合焦を行う際に、第２レンズ群Ｇ２を像側に、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させるようになっている。
なお、図７中Ｓは絞りである。
【００３８】
次に、第３実施例の望遠レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
条件式(1)＝８１．５４
条件式(2)＝−１．０６
条件式(3)＝０．２３９
【００３９】
以上に説明した本発明の望遠レンズは、銀塩又はデジタル一眼レフレックスカメラに適用可能のものである。これらを以下に例示する。
【００４０】
図１０は、本発明の望遠レンズを撮影レンズに用い、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を示す。図中、１は一眼レフレックスカメラ、２は撮影レンズ、３は撮影レンズ２を一眼レフレックスカメラ１に着脱可能とするマウント部であり、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（図１０では、バヨネットタイプのマウントを用いている。）等が用いられる。また、４は撮像素子画面、５は撮影レンズ２の光路６上のレンズ系と撮像素子画面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２として、本発明の望遠レンズが用いられる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、デジタルカメラに最適な高い解像力を持ち、至近距離まで十分に性能が維持された大口径比のインナーフォーカス式の望遠レンズを実現することができる。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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による望遠レンズの第１実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、無限遠合焦時での状態を示している。
【図３】第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、至近距離合焦時での状態を示している。
【図４】本発明による望遠レンズの第２実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図５】第２実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、無限遠合焦時での状態を示している。
【図６】第２実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、至近距離合焦時での状態を示している。
【図７】本発明による望遠レンズの第３実施例のレンズ構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図８】第３実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、無限遠合焦時での状態を示している。
【図９】第３実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、至近距離合焦時での状態を示している。
【図１０】本発明の望遠レンズを撮影レンズとして用いる一眼レフレックスカメラの構造図である。
【符号の説明】
１ 一眼レフレックスカメラ
２ 撮影レンズ
３ マウント部
４ 撮像素子画面
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
E 観察者の眼（アイポイント）
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
Ｌ１1 第１レンズ
Ｌ１2 第２レンズ
Ｌ１3 第３レンズ
Ｌ１4 第４レンズ
Ｌ２1 第５レンズ
Ｌ２2 第６レンズ
Ｌ２3 第７レンズ
Ｌ３1 第８レンズ
Ｌ３2 第９レンズ
Ｌ４1 第１０レンズ
Ｌ４2 第１１レンズ
Ｌ４3 第１２レンズ
Ｓ 絞り
Claims (19)
- 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レンズ群からなり、
第２レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、
第４レンズ群が、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズからなり、
νｄを前記第１レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数、ｆ４を前記第４レンズ群の焦点距離、ｆを光学系全体の焦点距離としたとき、次の条件式を満たすことを特徴とする望遠レンズ。
νｄ ＞ ８０
−０．５ ＞ ｆ４／ｆ ＞ −１．２ - 前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の望遠レンズ。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２ - 前記第１レンズ群が、少なくとも２枚の正レンズと２枚の負レンズとで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の望遠レンズ。
- 前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、２枚の正レンズと、負レンズとで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の望遠レンズ。
- 至近距離へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群を像側へ移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の望遠レンズ。
- 前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負メニスカスレンズからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の望遠レンズ。
- 前記第１レンズ群が複数の正の屈折力を持つレンズを有し、且つ、それら正の屈折力を持つレンズのうち複数のレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の望遠レンズ。
νｄ ＞ ８０ - 前記第１レンズ群中の正の屈折力を有する全てのレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の望遠レンズ。
８５ ＞ νｄ ＞ ８０ - ｆ４を前記第４レンズ群の焦点距離、ｆを光学系全体の焦点距離としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の望遠レンズ。
−０．６ ＞ ｆ４／ｆ ＞ −１．１ - 前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなり、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、次の条件式を満たすことを特徴とする請求項３又は４に記載の望遠レンズ。
ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２ - 前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなり、前記第４レンズ群中の前記接合レンズにおける、正レンズの屈折率をｎｄ１、負レンズの屈折率をｎｄ２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の望遠レンズ。
０．５ ＞ ｎｄ１−ｎｄ２ ＞ ０．２ - 至近距離へのフォーカシングに際し、少なくとも前記第１レンズ群を固定し、前記第２レンズ群を像側へ移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の望遠レンズ。
- 至近距離へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群を像側へ移動させると共に前記第３レンズ群を物体側へ移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の望遠レンズ。
- 至近距離へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群を固定させることを特徴とする請求項５に記載の望遠レンズ。
- 至近距離へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群を固定させることを特徴とする請求項１３に記載の望遠レンズ。
- 撮影半画角が１０．０°乃至０．５°であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の望遠レンズ。
- 前記第２レンズ群が、物体側から順に、正レンズと負レンズとの接合レンズと、負レンズとからなることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の望遠レンズ。
- 前記第４レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、負レンズとからなることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の望遠レンズ。
- 請求項１乃至１８のいずれかに記載の望遠レンズを有し、且つ、該望遠レンズの像面側に、カメラと接続可能なレンズマウント部を有することを特徴とする望遠レンズ装置。
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