JP5129558B2 - 標準ズームレンズ系 - Google Patents
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Description
本発明は、デジタル一眼レフカメラ用に好適なズームレンズ系に関し、より詳しくは一般的に標準と称される３５ミリ判フィルムフォーマット一眼レフカメラ換算で焦点距離５０ｍｍ（画角４５゜）を挟む焦点距離域を有する標準ズームレンズ系に関する。
標準ズームレンズ系としては従来、物体側から順に、負正または負正負正の順にレンズ群を配置した負レンズ先行型と、正負正正の順の正レンズ先行型が知られている。
負レンズ先行型は、低コスト、メカ構成が単純、感度が低く製造が容易という長所がある反面、ズーム比を大きくできない、ズーミングに伴うＦ値変動が大きい、前群フォーカスを採用するためフォーカス群が大きく重いという短所がある。
正レンズ先行型は、ズーム比を大きくできる、ズーミング時のＦ値変動が小さい、インナーフォーカス化することでフォーカス群を小さく軽くすることができるという長所がある反面、高コスト、メカ構成が複雑、誤差に対する感度が高く製造が困難という短所がある。
特開２００２-６２１７号公報
特開２００３-５０３５０号公報
特開２００４-３７９２１号公報
特開２００４-３３３７７０号公報
本発明は、物体側から順に、正負正正の正レンズ先行型であって、高変倍比でありながら、構成が簡単で（レンズ枚数が少なく）低コストの標準ズームレンズ系を得ることを目的とする。
また本発明は、焦点距離に対して比較的長いバックフォーカスを必要とするデジタル一眼レフカメラ用として好適な標準ズームレンズ系を得ることを目的とする。すなわち、デジタル一眼レフカメラの撮像素子サイズは、３５ミリ判フィルムフォーマット一眼レフカメラの画面サイズに比較して小さいので、同じ焦点距離のレンズに対する画角が狭い。したがって、逆に同じ画角の撮影をする為には焦点距離をより短くしなければならない。一方、デジタル一眼レフカメラに、既に所有している３５ミリ判用交換レンズを使いたいというユーザーの要望を満たすためには、デジタル一眼レフカメラにおいても従来の３５ミリ判一眼レフカメラと同一のフランジバックを確保しなければならない。したがって、デジタルカメラ用交換レンズでは、短い焦点距離と長いバックフォーカスを両立させなければならない。
本発明は、ズーム比が約３．７倍と高変倍で、画角が短焦点距離端において２３゜、長焦点距離端において８０゜程度で、焦点距離に比較して長いバックフォーカスを有しながら、小型で、光学性能に優れた標準ズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明の標準ズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群が像側に移動してから物体側に移動する標準ズームレンズ系において、第１レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズからなり、次の条件式（１）および（２）を満足することを特徴としている。
（１）７．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜９．５
（２）３．０＜ｆ１／ｆ３＜５．０
但し、
ｆｉ；第ｉレンズ群（ｉ＝１、２、３、４）の焦点距離、
である。
（１）７．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜９．５
（２）３．０＜ｆ１／ｆ３＜５．０
但し、
ｆｉ；第ｉレンズ群（ｉ＝１、２、３、４）の焦点距離、
である。
本発明の標準ズームレンズ系はまた、上記条件式（１）と（２）に代えて、あるいは条件式（１）と（２）に加えて、次の条件式（３）を満足する態様でも成立する。
（３）７．０＜ｆ１／ｆｗ＜１０．０
但し、
ｆｉ；第ｉレンズ群（ｉ＝１、２、３、４）の焦点距離、
ｆｗ；短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
（３）７．０＜ｆ１／ｆｗ＜１０．０
但し、
ｆｉ；第ｉレンズ群（ｉ＝１、２、３、４）の焦点距離、
ｆｗ；短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
第１レンズ群の１枚の負レンズと１枚の正レンズは、接合されていることが好ましい。
第２レンズ群は、２枚の負レンズと１枚の正レンズから構成することが好ましい。
より具体的には、第２レンズ群は、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と、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズとから構成するのがよい。
第２レンズ群が２枚の負レンズと１枚の正レンズからなる態様では、次の条件式（４）又は（及び）条件式（５）を満足することが好ましい。
（４）０．７＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．２
（５）１．６８＜Ｎｎ＜１．７９
但し、
ｆｗ；短焦点距離端における全系の焦点距離、
Ｎｎ；第２レンズ群中の全ての負レンズのｄ線に対する屈折率、
である。
（４）０．７＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．２
（５）１．６８＜Ｎｎ＜１．７９
但し、
ｆｗ；短焦点距離端における全系の焦点距離、
Ｎｎ；第２レンズ群中の全ての負レンズのｄ線に対する屈折率、
である。
第３レンズ群は、正レンズと、正負の接合レンズから構成することが好ましい。
第４レンズ群は、非球面成分をもつ正または負レンズと、正負の接合レンズから構成することが好ましい。
本発明の標準ズームレンズ系は、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）１．０＜ｆ４／ｆ３＜３．０
（６）１．０＜ｆ４／ｆ３＜３．０
本発明の標準ズームレンズ系は、次の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）０．６＜｜ｆ１２ｗ｜／ｆ３４ｗ＜０．８
但し、
ｆ１２ｗ；短焦点距離端における第１・２レンズ群の合成焦点距離、
ｆ３４ｗ；短焦点距離端における第３・４レンズ群の合成焦点距離、
である。
（７）０．６＜｜ｆ１２ｗ｜／ｆ３４ｗ＜０．８
但し、
ｆ１２ｗ；短焦点距離端における第１・２レンズ群の合成焦点距離、
ｆ３４ｗ；短焦点距離端における第３・４レンズ群の合成焦点距離、
である。
本発明によれば、画角が２３゜から８０゜程度で、焦点距離に比較して長いバックフォーカスを有しながら、小型で、光学性能に優れた標準ズームレンズ系を得ることができる。
本実施形態の標準ズームレンズ系は、図１３の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群１０、負の屈折力の第２レンズ群２０、正の屈折力の第３レンズ群３０、及び正の屈折力の第４レンズ群４０からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍（ズーミング）に際し、第１レンズ群１０、第３レンズ群３０及び第４レンズ群４０が単調に物体側に移動し、第２レンズ群２０が一旦像側に移動してから物体側に移動する。可動絞り（開閉絞り）Ｓは第２レンズ群２０と第３レンズ群３０の間に配置され、第３レンズ群３０と一緒に移動する。フォーカシングは、第２レンズ群２０によって行う。Ｉは像面である。
図１（図３）、図５（図７）及び図９（図１１）の各実施例に示すように、第１レンズ群１０は、物体側に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと像側に位置する物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第２レンズ群２０は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。第３レンズ群３０は、物体側から順に、両凸正レンズ、及び両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズからなる。第４レンズ群４０は、物体側から順に、像側に凸の正または負のメニスカスレンズ、及び像側に凸の正メニスカスレンズと像側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなる。
条件式（１）、（２）は、短焦点距離端において、短い焦点距離と長いバックフォーカスを有しながら収差補正するための条件である。正レンズ先行型ズームレンズは、負レンズ先行型ズームレンズに比べてバックフォーカスが短くなってしまうという欠点を有する。条件式（１）は、第１レンズ群の正のパワーに対する第２レンズ群の負のパワーの比を表し、条件式（２）は第１レンズ群の正のパワーに対する第３レンズ群の正のパワーの比を表す。条件式（１）を満たすことにより、正レンズ先行型を採用しながら、特に短焦点距離において負のパワーを物体側に配置することが可能となり、焦点距離の割には長いバックフォーカスを得ることが容易になる。しかし条件式（１）だけでは第２レンズ群の強い負のパワーで発生する収差が問題となる。そこで条件式（２）を満たし、第３レンズ群に最適な正のパワーを与えることにより、第２レンズ群で発生する収差を補正することができる。
条件式（１）の下限を越えると、従来の正レンズ先行型の光学系と同様となりバックフォーカスを長くし難くなる。この状態で必要なバックフォーカスを確保し、収差補正を試みると、第１レンズ群中に強い発散面を配置することになるが、その発散面で発生する収差、特に軸外収差を補正することが困難となる。条件式（１）の上限を越えると、今度は第２レンズ群の負のパワーが強くなり過ぎ、第２レンズ群内で発生する収差の補正が困難となる。
条件式（２）の下限と越えると、第３レンズ群の正のパワーが弱くなり、上述したように長いバックフォーカスを得るために与える第２レンズ群の強い負のパワーで発生する収差が補正できなくなる。条件式（２）の上限を越えると、今度は第３レンズ群のパワーが強くなりすぎ、第３レンズ群内で発生する収差の補正が難しくなる。
条件式（１）と（２）を同時に満たせば、相対的に第１レンズ群のパワーが第２、第３レンズ群に比べて弱くできるので、第１レンズ群内で発生する群内収差の補正が比較的容易となり、第１レンズ群は負レンズと正レンズの２枚で構成すれば十分である。
条件式（３）は、第１レンズ群のパワーが従来に比べて相対的に弱いことに着目して本発明を表現したもので、第１レンズ群を正負の２枚のレンズで構成しながら良好に収差補正をするための条件である。条件式（３）の下限を越えると、第１レンズ群の正のパワーが強くなり、必要なバックフォーカスを確保したとき、負正２枚の構成では第１レンズ群内で発生する収差を十分補正ができない。従来技術においては下限を越えた範囲に設定されていた。条件式（３）の上限を越えると、第１レンズ群のパワーが弱くなり過ぎるため、短焦点距離端における軸外収差の補正が困難になる。
第２レンズ群は、物体側から順に、負負正の３枚構成である。従来の正負正正の４群タイプでは、負負正負の４枚またはそれ以上とするのが一般的であるが、これを３枚構成にできれば、構成が簡単になり、コスト及び重量の低減が図れる。第２レンズ群はフォーカス群であるので、重量低減によりフォーカス機構の負担を減らすことができる。
条件式（４）は、第２レンズ群を３枚構成としながら、良好に収差補正を行うための条件である。条件式（４）の下限を越えると、第２レンズ群の負のパワーが強くなり、負負正の３枚の構成では十分な収差補正ができない。条件式（２）の上限を越えると、第２レンズ群のパワーが弱くなり、十分なバックフォーカスを確保するには第１レンズ群に強い発散面を配置することが必要となり、第１レンズ群内の収差補正が困難になる。
第２レンズ群の物体側から順に位置する負負正のレンズはそれぞれ、好ましくは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズとするのがよい。
すなわち、最も物体側の負レンズは、物体側に凹面を向けていると、特に短焦点距離端における軸外光束の屈折が強く、歪曲収差・非点収差が大きく発生し好ましくない。したがって、物体側に凸面を向けているのが良い。２番目の負レンズは、十分な負の屈折力を有するために、像側に凹面を向けていることが望ましい。像側に凸面を向けていると、物体側の凹面の曲率が強くなり、歪曲収差・非点収差が大きく発生するため、好ましくない。像側の正レンズは、物体側に凹面を向けると、像側の凸面の曲率が強くなり、球面収差・コマ収差が大きく発生するため、好ましくない。
すなわち、最も物体側の負レンズは、物体側に凹面を向けていると、特に短焦点距離端における軸外光束の屈折が強く、歪曲収差・非点収差が大きく発生し好ましくない。したがって、物体側に凸面を向けているのが良い。２番目の負レンズは、十分な負の屈折力を有するために、像側に凹面を向けていることが望ましい。像側に凸面を向けていると、物体側の凹面の曲率が強くなり、歪曲収差・非点収差が大きく発生するため、好ましくない。像側の正レンズは、物体側に凹面を向けると、像側の凸面の曲率が強くなり、球面収差・コマ収差が大きく発生するため、好ましくない。
条件式（５）は、第２レンズ群中の負レンズの硝材に関する条件である。第２レンズ群中には、２枚の負レンズが存在するが、諸収差の補正のためには、この２枚の負レンズが条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）の下限を越えると、所定のパワーを得るためには凹面の曲率が強くなり特に短焦点距離端において、歪曲収差・非点収差が大きく発生する。上限を越えると、アッベ数の大きい（＝分散の小さい）硝材がないため、特に倍率色収差の補正が困難となる。また硝材が高価となってコスト低減が達成できない。
本発明の標準ズームレンズ系では、主たる結像を第３レンズ群で行っており、第４レンズ群では、像面湾曲・非点収差等の補正を行っている。主たる結像を第４レンズ群で行うと、軸上の収差補正（主に球面収差）と軸外の収差補正（主に像面湾曲や非点収差）をすべて第４レンズ群主体でおこなわなければならない。このため、第４レンズ群の構成が複雑になったり、組立感度が高くなるなどの問題が生じる。
条件式（６）は、第３レンズ群と第４レンズ群のパワーに関する条件である。
条件式（６）の上限を越えると、第３レンズ群の第４レンズ群に対するパワーが相対的に強くなり過ぎるため、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。条件式（６）の下限を越えると、第４レンズ群の第３レンズ群に対するパワーが相対的に強くなり、球面収差・コマ収差の補正と像面湾曲・非点収差の補正との両立が困難になる。
条件式（６）の上限を越えると、第３レンズ群の第４レンズ群に対するパワーが相対的に強くなり過ぎるため、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。条件式（６）の下限を越えると、第４レンズ群の第３レンズ群に対するパワーが相対的に強くなり、球面収差・コマ収差の補正と像面湾曲・非点収差の補正との両立が困難になる。
第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、正負の接合レンズからなっており、主に球面収差の補正がなされている。第３レンズ群は絞り近傍のため径が小さく、レンズ枚数を２枚から３枚に増やしても、重量・コストはほとんど変わらない。さらに、正レンズを２枚持つことでパワーを分担でき、感度低減の効果もある。第４レンズ群は、非球面成分をもつ正または負レンズと、正負の接合レンズからなっており、主に像面湾曲・非点収差の補正がなされている。いずれのレンズ群も像側の正負レンズを接合レンズとすることで組立感度を低減させることができる。
第４レンズ群については、接合レンズの物体側に、非球面成分をもつパワーの弱いレンズを配置している。この非球面レンズの弱いパワーは正負いずれでもよい。この非球面レンズによって、コマ収差を始めとする諸収差をバランス良く補正している。この非球面レンズは、ガラスモールド非球面レンズやガラスレンズに樹脂を結合したハイブリッドレンズに比べて製造コストが安く軽量なプラスチックモールドレンズから構成するのがよい。
本発明のズームレンズ系は、第１レンズ群と第２レンズ群の合成パワーと第３レンズ群と第４レンズ群の合成パワーについて、次の条件式（７）を満足させることが好ましい。
（７）０．６＜｜ｆ１２ｗ｜／ｆ３４ｗ＜０．８
但し、
ｆ１２ｗ；短焦点距離端における第１・２レンズ群の合成焦点距離、
ｆ３４ｗ；短焦点距離端における第３・４レンズ群の合成焦点距離、
である。
（７）０．６＜｜ｆ１２ｗ｜／ｆ３４ｗ＜０．８
但し、
ｆ１２ｗ；短焦点距離端における第１・２レンズ群の合成焦点距離、
ｆ３４ｗ；短焦点距離端における第３・４レンズ群の合成焦点距離、
である。
条件式（７）の上限を越えると、負の前群（第１・２レンズ群）のパワーが弱く、バックフォーカスの確保に不利である。バックフォーカスの確保のためには負の前群と正の後群（第３・４レンズ群）の距離を大きくとる必要があり、全長が長くなる、前玉径が大きくなるといった問題が生じる。また、正の後群のパワーが強く、球面収差が発生しやすい。条件式（７）の下限を越えると、負の前群のパワーが強く、歪曲収差・非点収差の補正が困難となる。
次に具体的な実施例を示す。以下の実施例はいずれも、デジタル一眼レフ用の標準ズームレンズ系である。諸収差図及び表中、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条件、球面収差で表される色収差（軸上色収差）図及び倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、Ｗは半画角（゜）、FはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、fBはバックフォーカス、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。F、f、W、fB、及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔の値（ｄ値）は、短焦点距離端-中間焦点距離-長焦点距離端の順に示している。
また、回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・
（但し、ｘは非球面形状、ｃは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、
Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
また、回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・
（但し、ｘは非球面形状、ｃは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、
Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
図１ないし図４と表１は本発明による標準ズームレンズ系の実施例１を示している。図１は短焦点距離端におけるレンズ構成図、図２はその諸収差図、図３は長焦点距離端におけるレンズ構成図、図４はその諸収差図、表１はその数値データである。
本実施例１の標準ズームレンズ系は、物体側から順に、正の第１レンズ群１０、負の第２レンズ群２０、絞りＳ、正の第３レンズ群３０、及び正の第４レンズ群４０からなる。
第１レンズ群１０は、物体側に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと像側に位置する物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第２レンズ群２０は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。第３レンズ群３０は、物体側から順に、両凸正レンズ、及び両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズからなる。第４レンズ群４０は、物体側から順に、両面非球面で像側に凸の弱い正のメニスカスレンズ、及び像側に凸の正メニスカスレンズと像側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなる。絞りＳは、第１０面（第３レンズ群３０）の極から前方1.50にある。
（表１）
F = 1: 4.0 - 4.7 - 5.7
f = 18.50 - 35.08 - 68.00（ズーム比=3.68）
W = 38.8 - 21.9 - 11.6
fB = 39.44 - 54.59 - 72.10
面 No. ｒ ｄ Ｎd ν
1 75.622 2.00 1.80518 25.4
2 50.096 7.74 1.69680 55.5
3 378.488 2.50-21.00-45.46
4 40.372 1.40 1.77250 49.6
5 14.964 6.26 ‐ ‐
6 -193.508 1.30 1.77250 49.6
7 16.380 2.08 ‐ ‐
8 18.223 4.87 1.84666 23.8
9 44.373 25.99-11.50-3.50
10 39.754 1.94 1.50581 60.6
11 -58.667 0.22 ‐ ‐
12 18.643 4.69 1.48749 70.3
13 -72.867 1.00 1.80000 42.8
14 37.232 7.39-5.00-3.73
15＊ -50.229 2.00 1.52538 56.3
16＊ -46.570 2.58 ‐ ‐
17 -41.070 5.93 1.62935 59.0
18 -12.123 1.20 1.80500 25.4
19 -17.369 ‐ ‐ ‐
*は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）：
面No. Ｋ Ａ４ Ａ６ Ａ８
15 0.00 -0.26595×10-5
16 0.00 0.48429×10-4 0.28535×10-6 -0.16386×10-8
本実施例１の標準ズームレンズ系は、物体側から順に、正の第１レンズ群１０、負の第２レンズ群２０、絞りＳ、正の第３レンズ群３０、及び正の第４レンズ群４０からなる。
第１レンズ群１０は、物体側に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズと像側に位置する物体側に凸の正メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第２レンズ群２０は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ、両凹負レンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。第３レンズ群３０は、物体側から順に、両凸正レンズ、及び両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズからなる。第４レンズ群４０は、物体側から順に、両面非球面で像側に凸の弱い正のメニスカスレンズ、及び像側に凸の正メニスカスレンズと像側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズからなる。絞りＳは、第１０面（第３レンズ群３０）の極から前方1.50にある。
（表１）
F = 1: 4.0 - 4.7 - 5.7
f = 18.50 - 35.08 - 68.00（ズーム比=3.68）
W = 38.8 - 21.9 - 11.6
fB = 39.44 - 54.59 - 72.10
面 No. ｒ ｄ Ｎd ν
1 75.622 2.00 1.80518 25.4
2 50.096 7.74 1.69680 55.5
3 378.488 2.50-21.00-45.46
4 40.372 1.40 1.77250 49.6
5 14.964 6.26 ‐ ‐
6 -193.508 1.30 1.77250 49.6
7 16.380 2.08 ‐ ‐
8 18.223 4.87 1.84666 23.8
9 44.373 25.99-11.50-3.50
10 39.754 1.94 1.50581 60.6
11 -58.667 0.22 ‐ ‐
12 18.643 4.69 1.48749 70.3
13 -72.867 1.00 1.80000 42.8
14 37.232 7.39-5.00-3.73
15＊ -50.229 2.00 1.52538 56.3
16＊ -46.570 2.58 ‐ ‐
17 -41.070 5.93 1.62935 59.0
18 -12.123 1.20 1.80500 25.4
19 -17.369 ‐ ‐ ‐
*は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）：
面No. Ｋ Ａ４ Ａ６ Ａ８
15 0.00 -0.26595×10-5
16 0.00 0.48429×10-4 0.28535×10-6 -0.16386×10-8
図５ないし図８と表２は本発明による標準ズームレンズ系の実施例２を示している。図５は短焦点距離端におけるレンズ構成図、図６はその諸収差図、図７は長焦点距離端におけるレンズ構成図、図８はその諸収差図、表２はその数値データである。基本的なレンズ構成は、第４レンズ群４０中の物体側の像側に凸の弱い正のメニスカスレンズが片面（像側面）非球面である点を除き、実施例１と同様である。
可動絞りＳは、第１０面（第３レンズ群３０）の極から前方1.50にある。
（表２）
F = 1: 4.1 - 4.8 - 5.8
f = 18.50 - 35.07 - 68.00（ズーム比＝3.68）
W = 38.8 - 21.9 - 11.6
fB = 39.44 - 54.44 - 71.79
面 No. ｒ ｄ Ｎd ν
1 75.330 2.00 1.80518 25.4
2 49.958 7.77 1.69680 55.5
3 382.312 2.50-21.00-45.31
4 39.893 1.40 1.77250 49.6
5 14.901 6.14 ‐ ‐
6 -189.248 1.30 1.77250 49.6
7 16.310 2.12 ‐ ‐
8 18.232 4.87 1.84666 23.8
9 44.525 25.89-11.50-3.50
10 38.582 1.93 1.51823 59.0
11 -62.277 0.40 ‐ ‐
12 18.485 4.49 1.48749 70.2
13 -83.797 1.00 1.80610 40.9
14 35.970 7.10-5.00-3.64
15 -50.501 2.00 1.54358 55.7
16＊ -47.453 2.55 ‐ ‐
17 -40.422 5.91 1.62299 58.2
18 -11.985 1.20 1.80518 25.4
19 -17.101 ‐ ‐ ‐
は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）：
面No. Ｋ Ａ４ Ａ６ Ａ８
16 0.00 0.50660×10-4 0.28783×10-6 -0.17088×10-8
可動絞りＳは、第１０面（第３レンズ群３０）の極から前方1.50にある。
（表２）
F = 1: 4.1 - 4.8 - 5.8
f = 18.50 - 35.07 - 68.00（ズーム比＝3.68）
W = 38.8 - 21.9 - 11.6
fB = 39.44 - 54.44 - 71.79
面 No. ｒ ｄ Ｎd ν
1 75.330 2.00 1.80518 25.4
2 49.958 7.77 1.69680 55.5
3 382.312 2.50-21.00-45.31
4 39.893 1.40 1.77250 49.6
5 14.901 6.14 ‐ ‐
6 -189.248 1.30 1.77250 49.6
7 16.310 2.12 ‐ ‐
8 18.232 4.87 1.84666 23.8
9 44.525 25.89-11.50-3.50
10 38.582 1.93 1.51823 59.0
11 -62.277 0.40 ‐ ‐
12 18.485 4.49 1.48749 70.2
13 -83.797 1.00 1.80610 40.9
14 35.970 7.10-5.00-3.64
15 -50.501 2.00 1.54358 55.7
16＊ -47.453 2.55 ‐ ‐
17 -40.422 5.91 1.62299 58.2
18 -11.985 1.20 1.80518 25.4
19 -17.101 ‐ ‐ ‐
は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）：
面No. Ｋ Ａ４ Ａ６ Ａ８
16 0.00 0.50660×10-4 0.28783×10-6 -0.17088×10-8
図９ないし図１２と表３は本発明による標準ズームレンズ系の実施例３を示している。図９は短焦点距離端におけるレンズ構成図、図１０はその諸収差図、図１１は長焦点距離端におけるレンズ構成図、図１２はその諸収差図、表３はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例１と同様である。
可動絞りＳは、第１０面（第３レンズ群３０）の極から前方1.50にある。
（表３）
F = 1: 4.0 - 4.8 - 5.8
f = 18.50 - 34.87 - 68.02（ズーム比=3.68）
W = 38.8 - 22.0 - 11.6
fB = 39.44 - 56.32 - 74.97
面 No. ｒ ｄ Ｎd ν
1 85.488 2.00 1.80518 25.4
2 55.977 6.36 1.69680 55.5
3 678.470 2.50-19.00-45.66
4 51.189 1.40 1.77250 49.6
5 15.487 5.37 ‐ ‐
6 -256.735 1.30 1.77250 49.6
7 17.057 2.03 ‐ ‐
8 18.510 4.68 1.84666 23.8
9 46.571 26.88-11.50-3.50
10 24.526 2.58 1.48749 70.2
11 -76.618 2.32 ‐ ‐
12 19.014 2.80 1.48749 70.2
13 -44.479 1.00 1.74400 44.8
14 35.612 8.02-4.80-3.13
15＊ -35.677 2.00 1.52538 56.3
16＊ -33.862 0.91 ‐ ‐
17 -27.811 5.95 1.48749 70.2
18 -10.810 1.20 1.80518 25.4
19 -13.633 ‐ ‐ ‐
は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）：
面No. Ｋ Ａ４ Ａ６ Ａ８
15 0.00 -0.90398×10-5
16 0.00 0.64536×10-4 0.37474×10-6 -0.17095×10-8
可動絞りＳは、第１０面（第３レンズ群３０）の極から前方1.50にある。
（表３）
F = 1: 4.0 - 4.8 - 5.8
f = 18.50 - 34.87 - 68.02（ズーム比=3.68）
W = 38.8 - 22.0 - 11.6
fB = 39.44 - 56.32 - 74.97
面 No. ｒ ｄ Ｎd ν
1 85.488 2.00 1.80518 25.4
2 55.977 6.36 1.69680 55.5
3 678.470 2.50-19.00-45.66
4 51.189 1.40 1.77250 49.6
5 15.487 5.37 ‐ ‐
6 -256.735 1.30 1.77250 49.6
7 17.057 2.03 ‐ ‐
8 18.510 4.68 1.84666 23.8
9 46.571 26.88-11.50-3.50
10 24.526 2.58 1.48749 70.2
11 -76.618 2.32 ‐ ‐
12 19.014 2.80 1.48749 70.2
13 -44.479 1.00 1.74400 44.8
14 35.612 8.02-4.80-3.13
15＊ -35.677 2.00 1.52538 56.3
16＊ -33.862 0.91 ‐ ‐
17 -27.811 5.95 1.48749 70.2
18 -10.810 1.20 1.80518 25.4
19 -13.633 ‐ ‐ ‐
は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）：
面No. Ｋ Ａ４ Ａ６ Ａ８
15 0.00 -0.90398×10-5
16 0.00 0.64536×10-4 0.37474×10-6 -0.17095×10-8
各実施例の各条件式に対する値及び各群のパワー比を表４に示す。
（表４）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 8.35 8.29 8.46
条件式（２） 3.83 3.82 4.31
条件式（３） 7.99 7.93 8.30
条件式（４） 0.96 0.96 0.98
条件式（５）(Nn1) 1.7725 1.7725 1.7725
条件式（５）(Nn2) 1.7725 1.7725 1.7725
条件式（６） 1.28 1.29 1.62
条件式（７） 0.73 0.73 0.71
各群パワー比（ｐi（i＝１、２、３、４、ｐ１＝1.0）
ｐ１ 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 8.3 8.3 8.5
ｐ３ 3.8 3.8 4.3
ｐ４ 3.0 3.0 2.7
（表４）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 8.35 8.29 8.46
条件式（２） 3.83 3.82 4.31
条件式（３） 7.99 7.93 8.30
条件式（４） 0.96 0.96 0.98
条件式（５）(Nn1) 1.7725 1.7725 1.7725
条件式（５）(Nn2) 1.7725 1.7725 1.7725
条件式（６） 1.28 1.29 1.62
条件式（７） 0.73 0.73 0.71
各群パワー比（ｐi（i＝１、２、３、４、ｐ１＝1.0）
ｐ１ 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 8.3 8.3 8.5
ｐ３ 3.8 3.8 4.3
ｐ４ 3.0 3.0 2.7
比較として、従来技術による各条件式に対する値及び各群のパワー比を表５ないし表８に示す。
（表５）
特開２００２-６２１７号公報（特許文献１）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 4.19 4.23 3.65
条件式（２） 1.74 1.86 1.74
条件式（３） 3.29 3.40 3.35
条件式（４） 0.79 0.80 0.92
条件式（５）(Nn1) 1.8350 1.8350 1.8350
条件式（５）(Nn2) 1.4870 1.4870 1.4870
条件式（６） 1.05 1.20 1.04
条件式（７） 1.06 1.07 1.06
ｐ１ 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 4.2 4.2 3.7
ｐ３ 1.7 1.9 1.7
ｐ４ 1.7 1.5 1.7
（表５）
特開２００２-６２１７号公報（特許文献１）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 4.19 4.23 3.65
条件式（２） 1.74 1.86 1.74
条件式（３） 3.29 3.40 3.35
条件式（４） 0.79 0.80 0.92
条件式（５）(Nn1) 1.8350 1.8350 1.8350
条件式（５）(Nn2) 1.4870 1.4870 1.4870
条件式（６） 1.05 1.20 1.04
条件式（７） 1.06 1.07 1.06
ｐ１ 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 4.2 4.2 3.7
ｐ３ 1.7 1.9 1.7
ｐ４ 1.7 1.5 1.7
（表６）
特開２００３-５０３５０号公報（特許文献２）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 4.26 4.18 4.53
条件式（２） 1.98 1.92 2.08
条件式（３） 2.89 2.87 3.06
条件式（４） 0.68 0.69 0.68
条件式（５）(Nn1) 1.8348 1.8348 1.8348
条件式（５）(Nn2) 1.8040 1.7725 1.8160
条件式（６） 1.12 1.11 1.02
条件式（７） 0.91 0.92 0.90
ｐ１ 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 4.3 4.2 4.5
ｐ３ 2.0 1.9 2.1
ｐ４ 1.8 1.7 2.0
特開２００３-５０３５０号公報（特許文献２）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 4.26 4.18 4.53
条件式（２） 1.98 1.92 2.08
条件式（３） 2.89 2.87 3.06
条件式（４） 0.68 0.69 0.68
条件式（５）(Nn1) 1.8348 1.8348 1.8348
条件式（５）(Nn2) 1.8040 1.7725 1.8160
条件式（６） 1.12 1.11 1.02
条件式（７） 0.91 0.92 0.90
ｐ１ 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 4.3 4.2 4.5
ｐ３ 2.0 1.9 2.1
ｐ４ 1.8 1.7 2.0
（表７）
特開２００４-３７９２１号公報（特許文献３）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
条件式（１） 6.00 5.84 5.90 5.88 6.01
条件式（２） 1.68 1.76 1.76 1.54 1.67
条件式（３） 4.25 4.16 4.15 4.21 4.33
条件式（４） 0.71 0.71 0.70 0.72 0.72
条件式（５）(Nn1) 1.6031 1.6031 1.6031 1.6031 1.6031
条件式（５）(Nn2) 1.8040 1.8040 1.8040 1.8040 1.8040
条件式（６） 0.43 0.40 0.49 0.40 0.42
条件式（７） 1.61 1.63 1.62 1.63 1.07
ｐ１ 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 6.0 5.8 5.9 5.9 6.0
ｐ３ 1.7 1.5 1.8 1.5 1.7
ｐ４ 3.9 3.8 3.6 3.9 4.0
特開２００４-３７９２１号公報（特許文献３）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
条件式（１） 6.00 5.84 5.90 5.88 6.01
条件式（２） 1.68 1.76 1.76 1.54 1.67
条件式（３） 4.25 4.16 4.15 4.21 4.33
条件式（４） 0.71 0.71 0.70 0.72 0.72
条件式（５）(Nn1) 1.6031 1.6031 1.6031 1.6031 1.6031
条件式（５）(Nn2) 1.8040 1.8040 1.8040 1.8040 1.8040
条件式（６） 0.43 0.40 0.49 0.40 0.42
条件式（７） 1.61 1.63 1.62 1.63 1.07
ｐ１ 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 6.0 5.8 5.9 5.9 6.0
ｐ３ 1.7 1.5 1.8 1.5 1.7
ｐ４ 3.9 3.8 3.6 3.9 4.0
（表８）
特開２００４-３３３７７０号公報（特許文献４）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
条件式（１） 4.75 4.85 4.65 4.85
条件式（２） 0.81 0.84 0.94 0.83
条件式（３） 3.40 3.51 3.54 3.44
条件式（４） 0.72 0.72 0.76 0.71
条件式（５）(Nn1) 1.7432 1.7432 1.7432 1.7432
条件式（５）(Nn2) 1.7130 1.7130 1.7130 1.7130
条件式（６） 0.29 0.29 0.31 0.30
条件式（７） 1.04 1.05 1.13 1.02
ｐ１ 1.0 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 4.7 4.9 4.6 4.8
ｐ３ 0.8 0.8 0.9 0.8
ｐ４ 2.8 2.9 3.0 2.8
特開２００４-３３３７７０号公報（特許文献４）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
条件式（１） 4.75 4.85 4.65 4.85
条件式（２） 0.81 0.84 0.94 0.83
条件式（３） 3.40 3.51 3.54 3.44
条件式（４） 0.72 0.72 0.76 0.71
条件式（５）(Nn1) 1.7432 1.7432 1.7432 1.7432
条件式（５）(Nn2) 1.7130 1.7130 1.7130 1.7130
条件式（６） 0.29 0.29 0.31 0.30
条件式（７） 1.04 1.05 1.13 1.02
ｐ１ 1.0 1.0 1.0 1.0
ｐ２ 4.7 4.9 4.6 4.8
ｐ３ 0.8 0.8 0.9 0.8
ｐ４ 2.8 2.9 3.0 2.8
表４から明らかなように、実施例１ないし実施例３は条件式（１）〜（７）を満足しており、また諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。また、表４と表５ないし表８とを比較すると明らかなように、本発明実施例と各先行特許文献の実施例とでは各レンズ群のパワー配置が全く異なることが分かる。即ち、本発明実施例によれば、第１レンズ群：第２レンズ群：第３レンズ群：第４レンズ群のパワー比はほぼ、１：８：４：３であるのに対して、従来の各実施例においては、第１レンズ群に対する第２レンズ群のパワーが弱く、また第３レンズ群と第４レンズ群とのパワー比はほぼ１：１か、本発明とは逆に第４レンズ群に強いパワーを配置していることが分かる。
更に具体的には、特許文献１は、本発明と同様デジタル一眼レフカメラ用の交換レンズの発明であるが、短焦点距離端の半画角Ｗが約２７°と狭いので、各群のパワー配置が全く異なる。特許文献２ないし４は、各明細書に「スチルビデオカメラにも使える」というような記載があるが、各実施例は収差補正されている像高から考えていずれも３５ミリ判一眼レフカメラ用で、本発明が課題とする短い焦点距離と長いバックフォーカスの両立については何の考慮もされていない。その結果、各群のパワー配置が全く異なる。
Claims (11)
- 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、及び正の屈折力の第４レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群が像側に移動してから物体側に移動する標準ズームレンズ系において、
第１レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズからなり、
次の条件式（１）および（２）を満足することを特徴とする標準ズームレンズ系。
（１）７．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜９．５
（２）３．０＜ｆ１／ｆ３＜５．０
但し、
ｆｉ；第ｉレンズ群（ｉ＝１、２、３、４）の焦点距離。 - 請求項１記載の標準ズームレンズ系において、次の条件式（３）を満足することを特徴とする標準ズームレンズ系。
（３）７．０＜ｆ１／ｆｗ＜１０．０
但し、
ｆｗ；短焦点距離端における全系の焦点距離。 - 請求項１または２記載の標準ズームレンズ系において、第１レンズ群の１枚の負レンズと１枚の正レンズは、接合されている標準ズームレンズ系。
- 請求項１ないし３のいずれか１項記載の標準ズームレンズ系において、第２レンズ群は、２枚の負レンズと１枚の正レンズからなる標準ズームレンズ系。
- 請求項４記載の標準ズームレンズ系において、第２レンズ群は、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と、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズとからなっている標準ズームレンズ系。
- 請求項４記載の標準ズームレンズ系において、次の条件式（４）を満足する標準ズームレンズ系。
（４）０．７＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．２
但し、
ｆｗ；短焦点距離端における全系の焦点距離。 - 請求項４記載の標準ズームレンズ系において、次の条件式（５）を満足する標準ズームレンズ系。
（５）１．６８＜Ｎｎ＜１．７９
但し、
Ｎｎ；第２レンズ群中の全ての負レンズのｄ線に対する屈折率。 - 請求項１ないし７のいずれか１項記載の標準ズームレンズ系において、第３レンズ群は、正レンズと、正負の接合レンズからなる標準ズームレンズ系。
- 請求項１ないし８のいずれか１項記載の標準ズームレンズ系において、第４レンズ群は、非球面成分をもつ正または負レンズと、正負の接合レンズからなる標準ズームレンズ系。
- 請求項１ないし９のいずれか１項記載の標準ズームレンズ系において、次の条件式（６）を満足する標準ズームレンズ系。
（６）１．０＜ｆ４／ｆ３＜３．０ - 請求項１ないし１０のいずれか１項記載の標準ズームレンズ系において、次の条件式（７）を満足する標準ズームレンズ系。
（７）０．６＜｜ｆ１２ｗ｜／ｆ３４ｗ＜０．８
但し、
ｆ１２ｗ；短焦点距離端における第１・２レンズ群の合成焦点距離、
ｆ３４ｗ；短焦点距離端における第３・４レンズ群の合成焦点距離。
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