JP4519232B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は一眼レフカメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラなどのオートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式のズームレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ズームレンズのフォーカス方式は、物体側の第1群をそのまま繰出すフロントフォーカス方式が一般的である。しかしAF化の要請から、第1群以外の比較的軽量なレンズ群でフォーカスを行うインナーフォーカス方式が望まれていた。
【0003】
このインナーフォーカス方式については近年数多く提案されているが、有限距離におけるズーミング時のピントずれを防ぐために補正カムを必要とし、機構が複雑になる問題を抱えていた。
【0004】
特開平4−15612号公報では、第1レンズ群の後部でフォーカシングを行っており繰出し量がズーミングによらず一定であるため、複雑な機構を要しない。
【0005】
また、特開平6−230281号公報では、物体側より順に負の屈折力の第1群、負の屈折力の第2群、そして正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し、フォーカス群は小型軽量の第2群で行うことで、オートフォーカスを容易にしているが、基本的なズームタイプの構成は特開平4−15612号公報と同様である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
負の屈折力のレンズ群が先行するズームタイプは、広角ズームや超広角ズームに適したタイプである。しかし、第1レンズ群でフォーカスすることが多く、フォーカス群が重いためAFに支障をきたしていた。また上記2つの広報のように、第1レンズ群の内部をフォーカスさせることにより、若干量の重量軽減を図っているが十分ではない。このため、さらなるフォーカス群の重量軽減が必要とされていた。
【0007】
【発明の目的】
本発明は上述した従来技術の課題に対してなされたものであり、パワー配置を適切に設定することによりインナーフォーカスに最適な広画角なズームレンズの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、光学系を以下のように構成した。すなわち、物体側より順に負パワーの第1レンズ群L1、負パワーの第2レンズ群L2、正パワーの第3レンズ群L3、正パワーの第4レンズ群L4を有し、ズーミングにおいて第1レンズ群L1は像面に対して固定であり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3はズーム時に同一の移動を行い、また物体距離無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第3レンズ群L3が像面方向へ移動することを特徴としている。
【0009】
また、第3レンズ群L3は、正パワーの単レンズからなることを特徴としている。
【0010】
また、ワイド端無限遠時の焦点距離をfw、第3レンズ群の焦点距離をf3とした時、
5.0<f3/fw<20.0 (1)
なる条件を満足することを特徴としている。
ただし
fw:ワイド端無限遠時の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
【0011】
また、物体距離無限遠時の望遠端の第3レンズ群の倍率負担をM3、物体距離無限遠時の望遠端の第4レンズ群の倍率負担M4とした時、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の望遠側の倍率負担が以下の条件を満足することを特徴としている。
0.4<1/(M4×M4(M3×M3−1)) (2)
ただし
M3:物体距離無限遠時の望遠端の第3レンズ群の倍率負担
M4:物体距離無限遠時の望遠端の第4レンズ群の倍率負担
【0012】
また、第1レンズ群L1は、ズーミングに際し、移動しても良い。
【0013】
さらに、第2レンズ群L2、と第3レンズ群L3も、おのおのズーミングに際し移動しても良い。
【0014】
【作用】
以下、本発明の条件式について説明する。
【0015】
条件式(1)は第3レンズ群の焦点距離を規定する。条件式(1)の下限を越え第3レンズ群の焦点距離f3の焦点距離が短くなるとフォーカスのための繰出し量が短くなりすぎ、AF制御が困難になる。
【0016】
また条件式(1)の上限を越え第3レンズ群の焦点距離f3が長くなると、フォーカスのための繰出し量が長くなり、第3レンズ群と第4レンズ群との間のズームスペースの確保が困難になりズーム比がかせげない。またコンパクト化に不利なため、フィルター径が大きくなる。
【0017】
条件式(2)は第3レンズ群がフォーカス時に移動した時の結像面の敏感度を規定する。条件式(2)の下限を越えると、フォーカス群の移動量が少なくなるため、フォーカス群の微少な動きで結像面が大きく動きAF合焦範囲内にフォーカス群である第3群を駆動制御することが困難になる。
【0018】
【実施例】
図1、8、15、22は本発明の数値実施例1〜4のレンズ構成図である。また図2乃至図7、図9乃至図14、図16乃至図21、図23乃至図28は本発明の数値実施例1〜4の各収差図である。
【0019】
以下に、各実施例の諸元を示す。実施例の諸元表中における左端の数字は物体側からの順序を示しr(I)はレンズ面の曲率半径、d(I)はレンズ面間隔、NDは屈折率、Vdはアッベ数であり、fは全系の焦点距離、Fはナンバ、BFはバックフォーカスを表わしている。
【0020】
非球面形状は光軸方向にx軸、光軸と垂直方向にy軸としたとき、以下の式で表わされる。
x=(y2/r)/[1+{1−A(y2/r2)}1/2]+A4・y4+A6・y6+A8・y8+A10・y10
【0021】
光の進行方向を正としrを近軸曲率半径、A4,A6,A8,A10を各々非球面係数,Aを円錐係数とする。
【0022】
図中L1は負パワーの第1レンズ群、L2は負パワーの第2レンズ群、L3は正パワーの第3レンズ群、L4は正パワーの第4レンズ群を表す。
【0023】
数値実施例1、4についてはズーミングにおいて第1レンズ群L1は像面に対して固定であり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3はズーム時に同一の移動を行い、また物体距離また物体距離無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第3レンズ群L3が像面方向へ移動することを特徴とするズームレンズであり、全実施例の中で機構的に最もシンプルで、コストの低減が図られている。
【0024】
数値実施例2については、第1レンズ群L1が、ズーミングに際し、移動するが、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3はズーム時に同一の移動を行う実施例である。
【0025】
さらに、数値実施例3についてはすべてのレンズ群がズーミングに際し、単独で移動するものである。
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【発明の効果】
本発明によれば、物体側から順に負負正正の4群で構成し、フォーカシングに際し、第3群のパワー、および第3、4群の倍率をを適切に設定することで、インナーフォーカスに最適な広画角なズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のレンズ構成図である。
【図2】本発明の実施例1のワイド・無限遠状態の収差図である。
【図3】本発明の実施例1のワイド・物体距離1mの収差図である。
【図4】本発明の実施例1のノーマル・無限遠状態の収差図である。
【図5】本発明の実施例1のノーマル・物体距離1mの収差図である。
【図6】本発明の実施例1のテレ・無限遠状態の収差図である。
【図7】本発明の実施例1のテレ・物体距離1mの収差図である。
【図8】本発明の実施例2のレンズ構成図である。
【図9】本発明の実施例2のワイド・無限遠状態の収差図である。
【図10】本発明の実施例2のワイド・物体距離1mの収差図である。
【図11】本発明の実施例2のノーマル・無限遠状態の収差図である。
【図12】本発明の実施例2のノーマル・物体距離1mの収差図である。
【図13】本発明の実施例2のテレ・無限遠状態の収差図である。
【図14】本発明の実施例1のテレ・物体距離1mの収差図である。
【図15】本発明の実施例3のレンズ構成図である。
【図16】本発明の実施例3のワイド・無限遠状態の収差図である。
【図17】本発明の実施例3のワイド・物体距離1mの収差図である。
【図18】本発明の実施例3のノーマル・無限遠状態の収差図である。
【図19】本発明の実施例3のノーマル・物体距離1mの収差図である。
【図20】本発明の実施例3のテレ・無限遠状態の収差図である。
【図21】本発明の実施例3のテレ・物体距離1mの収差図である。
【図22】本発明の実施例4のレンズ構成図である。
【図23】本発明の実施例4のワイド・無限遠状態の収差図である。
【図24】本発明の実施例4のワイド・物体距離1mの収差図である。
【図25】本発明の実施例4のノーマル・無限遠状態の収差図である。
【図26】本発明の実施例4のノーマル・物体距離1mの収差図である。
【図27】本発明の実施例4のテレ・無限遠状態の収差図である。
【図28】本発明の実施例4のテレ・物体距離1mの収差図である。
【符号の説明】
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
Claims (3)
- 物体側より順に負パワーの第1レンズ群L1、負パワーの第2レンズ群L2、正パワーの単レンズからなる第3レンズ群L3、正パワーの第4レンズ群L4で構成され、物体側無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第3レンズ群L3が像面方向へ移動し、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1)5.0<f3/fw<20.0
(2)0.4<1/(M4×M4(M3×M3−1))
ただし、
fw:ワイド端無限遠時の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
M3:物体距離無限遠時の望遠端の第3レンズ群の倍率負担
M4:物体距離無限遠時の望遠端の第4レンズ群の倍率負担 - ズ−ミングにおいて、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3はズーム時に同一の移動を行うことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
- ズーミングにおいて、第1レンズ群L1は像面に対して固定であることを特徴とする請求項1乃至請求項2に記載のズームレンズ。
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