JP5467976B2 - ズームレンズ - Google Patents

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Description

この発明は、ＤＳＭＣ（デジタル・スチル・アンド・モーション・カメラ）や一眼レフカメラなどに好適なズームレンズに関する。
近年、ＤＳＭＣや一眼レフカメラなどには、焦点合わせ（合焦）の際に、第１群の一部のレンズ群が光軸に沿って移動するズームレンズ（たとえば、特許文献１，２を参照。）や、複数の中口径レンズで構成する第３群または第４群が光軸に沿って移動するズームレンズ（たとえば、特許文献３を参照。）が用いられるようになってきた。
たとえば、特許文献１に記載のズームレンズは、物体側より順に、ズーミングとフォーカシングを行うための複数のレンズ群を含む前方レンズ成分、結像作用をもつリレーレンズ群を含む後方レンズ成分を有している。そして、該後方レンズ成分は、物体側より順に、正の屈折力のレンズ群Ａ、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動可能な負の屈折力のレンズ群Ｂ、正の屈折力のレンズ群Ｃを有し、レンズ群Ｂを光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動させることにより画像を変位させるものである。
また、特許文献２に記載のズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群を備え、第２レンズ群と第３レンズ群を光軸方向に移動させて変倍するズームレンズである。そして、第１レンズ群は、順に、正の前群と、前群より強い屈折力の後群により構成して、後群を光軸方向に移動させて近距離合焦を行う構成とし、前群は、順に、物体側に凸面を向けたメニスカス負レンズ、物体側面が凸形状の正レンズ、物体側面が凸形状の正レンズより構成し、後群は、順に、物体側に凸面を向けたメニスカス負レンズ、正レンズ成分より構成したものである。
さらに、特許文献３に記載のズームレンズは、最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群の像面側に配置された第２レンズ群と、最も像面側に配置された第Ｇnレンズ群と、前記第Ｇnレンズ群の物体側に配置された第Ｇn-1レンズ群と、前記第２レンズ群と前記第Ｇn-1レンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群と、を有し、変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第Ｇnレンズ群とは固定されており、合焦に際し、前記第２レンズ群と前記第Ｇn-1レンズ群との間に配置された少なくとも一つのレンズ群が移動し、前記第Ｇnレンズ群の少なくとも一部が光軸と略直交方向の成分を持つように移動するものである。
特開２００２−１６２５６４号公報 特開２００３−３４４７６６号公報 特開２０１０−４４３７２号公報
しかしながら、特許文献１，２に開示されている第１群を繰り出して合焦を行うズームレンズは、フォーカシングをつかさどる第１群に複数枚の口径の大きいレンズが使われている。この結果、第１群の有効径が大きく、重くなっているため、フォーカシングのスピードが遅くなるとともに、レンズ群を駆動する駆動装置の消費電力も大きくなるという問題があった。
また、特許文献３に開示されている第３群や第４群を繰り出すことにより合焦を行うズームレンズは、フォーカシングをつかさどる第３群や第４群の有効径は中口径となっているが、それらは複数枚の中口径レンズで構成されているため、十分な軽量化が図られているとは云い難い。このため、変倍とフォーカシングを同時に行うような場合に、レンズ群を駆動する駆動装置に負荷がかかり、迅速な変倍やフォーカシングを行うことが困難であった。加えて、特許文献３に開示されているズームレンズは、フォーカス群の横倍率の絶対値が５以下になっているため、無限遠合焦状態から近距離合焦状態まで、フォーカス群の合焦のための繰り出し量が大きくなるため、フォーカシングの駆動時間が長くなり迅速な撮影が困難であるという問題もあった。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、高い光学性能を備えるとともに、フォーカス群の小型、軽量化と、フォーカス群の合焦のための繰り出し量の抑制を図ることで迅速な撮影が可能なズームレンズを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を備えたズームレンズであって、前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する１枚のレンズにより構成された前群と、負の屈折力を有する後群とが配置されて構成され、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群を光軸に沿う方向に移動させ、かつ前記前群と前記後群とを一体的に光軸に沿う方向に移動させることによって変倍を行い、前記前群を光軸に沿う方向に移動させることによって合焦を行い、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（２） ０．５＜Ｆ３Ｆ／Ｆ３＜０．９５
ただし、Ｆ３Ｆは前記第３レンズ群の前群の焦点距離、Ｆ３は無限遠合焦状態での前記第３レンズ群全群の焦点距離を示す。
この請求項１に記載の発明によれば、変倍をつかさどるレンズ群の一部（１枚のレンズ）によってフォーカシングを行っているため、フォーカス群の小型、軽量化を図ることができる。この結果、迅速なフォーカシングが可能になる。さらに、全変倍域に亘り、無限遠合焦状態から近距離合焦状態に至るまで諸収差を良好に補正することができるようになる。
また、請求項２にかかるズームレンズは、請求項１に記載の発明において、前記第３レンズ群の前群が、以下に示す条件式を満足する非球面レンズにより構成されていることを特徴とする。
（１） ０．１＜｜１００×（ΔＳ１−ΔＳ２）／φＳ｜＜０．５
ただし、ΔＳ１は前記前群の物体側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差、ΔＳ２は前記前群の像側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差、φＳは前記前群の有効径を示す。
この請求項２に記載の発明によれば、フォーカス群の光学性能を向上させることができる。
また、請求項３の発明にかかるズームレンズは、請求項１または２に記載の発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（３） ５＜｜βＦＴ｜
ただし、βＦＴは望遠端での無限遠合焦状態における前記第３レンズ群の前群の横倍率を示す。
この請求項３に記載の発明によれば、フォーカス群の合焦のための繰り出し量の抑制と、良好な収差補正とを両立させることができる。この結果、小型、高性能のズームレンズを提供することができる。
この発明によれば、高い光学性能を備えるとともに、フォーカス群の小型、軽量化と、フォーカス群の合焦のための繰り出し量の抑制を図ることで迅速な撮影が可能なズームレンズを提供することができるという効果を奏する。
実施例１にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。 実施例１にかかるズームレンズの中間位置における諸収差図である。 実施例１にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。 実施例２にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例２にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。 実施例２にかかるズームレンズの中間位置における諸収差図である。 実施例２にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。
以下、この発明にかかるズームレンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を含み構成される。
この発明は、高い光学性能を備えるとともに、フォーカス群の小型、軽量化と、フォーカス群の合焦のための繰り出し量の抑制を図ることで迅速な撮影が可能なズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
まず、前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とが配置されて構成されている。そして、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ単調に移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。このとき、前記第３レンズ群を構成する前記前群と前記後群とは一体的に光軸に沿って移動する。なお、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は固定されている。また、前記第３レンズ群の前群のみを光軸に沿う方向に移動させることによってフォーカシングを行う。
この発明では、変倍をつかさどるレンズ群の一部をフォーカス群として用いている。このため、従来と比べ、フォーカス群の小型、軽量化を図ることができる。この結果、迅速なフォーカシングが可能になる。好ましくは、フォーカシングをつかさどる前記第３レンズ群の前群を、正の屈折力を有する１枚のレンズにより構成するとよい。このようにすることで、フォーカス群のさらなる小型、軽量化を図ることができ、より迅速なフォーカシングが可能になる。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、前記第３レンズ群の前群が、次の条件式を満足する非球面レンズにより構成されていることが好ましい。
（１） ０．１＜｜１００×（ΔＳ１−ΔＳ２）／φＳ｜＜０．５
ただし、ΔＳ１は前記前群の物体側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差、ΔＳ２は前記前群の像側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差、φＳは前記前群の有効径を示す。
条件式（１）は、フォーカス群の光学性能を向上させるための条件を規定する式である。条件式（１）においてその下限を下回ると、近距離合焦状態において前記第３レンズ群の前群で発生する像面湾曲の補正が困難になる。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、無限遠合焦状態において前記第３レンズ群の前群で発生する像面湾曲の補正が困難になる。
なお、上記条件式（１）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（１）’ ０．２５＜｜１００×（ΔＳ１−ΔＳ２）／φＳ｜＜０．４
この条件式（１）’で規定する範囲を満足することにより、フォーカス群である前記第３レンズ群の前群の光学性能をより向上させることができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、前記第３レンズ群の前群の焦点距離をＦ３Ｆ、無限遠合焦状態での前記第３レンズ群全群の焦点距離をＦ３とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（２） ０．５＜Ｆ３Ｆ／Ｆ３＜０．９５
条件式（２）は、全変倍域に亘り、無限遠合焦状態から近距離合焦状態に至るまで諸収差を良好に補正するための条件を規定するための式である。条件式（２）においてその下限を下回ると、前記第３レンズ群における前記前群と前記後群との間の屈折力バランスが崩れる。この結果、無限遠合焦状態での諸収差の補正は良好になるが、近距離合焦状態での諸収差の補正が困難になる。一方、条件式（２）においてその上限を超えると、前記第３レンズ群の後群の屈折力（焦点距離の逆数）が弱くなりすぎる。この結果、無限遠合焦状態から近距離合焦状態までの収差変動は小さくなるが、無限遠合焦状態での諸収差の補正が困難になる。
なお、上記条件式（２）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（２）’ ０．７５＜Ｆ３Ｆ／Ｆ３＜０．８５
この条件式（２）’で規定する範囲を満足することにより、諸収差をより良好に補正することができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、望遠端での無限遠合焦状態における前記第３レンズ群の前群の横倍率をβＦＴとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（３） ５＜｜βＦＴ｜
条件式（３）は、フォーカス群の合焦のための繰り出し量（移動量）の抑制と、良好な収差補正とを両立させるための条件を規定する式である。この条件式（３）を満足しない場合、フォーカス群の合焦のための繰り出し量が増加するか、さもなければ諸収差の補正が困難になるかという問題が発生する。たとえば、βＦＴの値が０＜βＦＴ＜５である場合、前記第３レンズ群の前群の屈折力が弱くなりすぎ、近距離合焦状態での色収差の補正は良好であるが、近距離合焦の際のフォーカス群の繰り出し量が大きくなり、光学系の小型化が阻害される。一方、βＦＴの値が−５＜βＦＴ＜０である場合、前記第３レンズ群の前群の屈折力が強くなりすぎ、近距離合焦の際のフォーカス群の繰り出し量は抑制できるが、無限遠合焦状態および近距離合焦状態における諸収差の補正が困難になる。特に、前記前群が１枚のレンズで構成されている場合、諸収差の補正が難しい。
なお、上記条件式（３）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（３）’ １５＜｜βＦＴ｜
この条件式（３）’で規定する範囲を満足することにより、フォーカス群の合焦のための繰り出し量のさらなる抑制を図りながら、より良好な収差補正を実現することができる。
以上説明したように、この発明にかかるズームレンズでは、第１レンズ群ではなく、口径の小さい第３レンズ群の一部のレンズをフォーカス群とすることにより、従来と比較して、フォーカス群の小型、軽量化が達成される。加えて、フォーカス群を１枚のレンズで構成することにより、フォーカス群の大幅な小型、軽量化が達成される。さらに、フォーカス群を構成するレンズに、上記条件式（１）を満足する非球面レンズを適用することにより、全変倍域に亘り、無限遠合焦状態から近距離合焦状態に至るまで像面湾曲の補正を良好に行うことができる。さらに、上記条件式（２）を満足することにより、全変倍域に亘り、無限遠合焦状態から近距離合焦状態に至るまで諸収差を良好に補正することができる。さらに、上記条件式（３）を満足することにより、光学性能を劣化させることなく、フォーカス群の合焦のための繰り出し量を抑制することができる。
このように、この発明のズームレンズによれば、フォーカス群の小型、軽量化と、フォーカス群の合焦のための繰り出し量の抑制が可能になるため、フォーカシングを迅速に行うことができるようになる。したがって、迅速な撮影が可能になる。また、フォーカス群の合焦のための繰り出し量が抑制されることから光学系全長の短縮化を促進することができる。しかも、光学性能が劣化することはない。
図１は、実施例１にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ14と、が配置されて構成される。また、第３レンズ群Ｇ13は、前記物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ13（Ｆ）と、負の屈折力を有する後群Ｇ13（Ｒ）とが配置されて構成されている。前群Ｇ13（Ｆ）の両面には、非球面が形成されている。また、第４レンズ群Ｇ14中には、所定の口径を規定する開口絞りＳＴが配置されている。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ12および第３レンズ群Ｇ13を光軸に沿って前記物体側から結像面ＩＭＧ側へ単調に移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。このとき、前群Ｇ13（Ｆ）と後群Ｇ13（Ｒ）とは一体的に光軸に沿って移動する。なお、第１レンズ群Ｇ11と第４レンズ群Ｇ14は、常時固定されている。また、前群Ｇ13（Ｆ）のみを光軸に沿う方向へ移動させることによってフォーカシングを行う。
以下、実施例１にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
ズームレンズ全系の焦点距離(mm)＝71.5336（広角端）〜111.5353（中間位置）〜194.0928（望遠端）
第１レンズ群Ｇ11の焦点距離(mm)＝144.469
第２レンズ群Ｇ12の焦点距離(mm)＝-33.664
第３レンズ群Ｇ13の焦点距離(mm)＝90.870（＝Ｆ３）
第４レンズ群Ｇ14の焦点距離(mm)＝82.798
Ｆナンバ＝2.9（広角端）〜2.9（中間位置）〜2.9（望遠端）
画角（２ω）＝34.66°（広角端）〜20.71°（中間位置）〜12.48°（望遠端）
変倍比＝2.713
（条件式（１）に関する数値）
前群Ｇ13（Ｆ）の物体側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差（ΔＳ１）＝-0.0453
前群Ｇ13（Ｆ）の像側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差（ΔＳ２）＝0.0662
前群Ｇ13（Ｆ）の有効径（φＳ）＝36.9
｜１００×（ΔＳ１−ΔＳ２）／φＳ｜＝0.302
（条件式（２）に関する数値）
第３レンズ群Ｇ13の前群Ｇ13（Ｆ）の焦点距離（Ｆ３Ｆ）(mm)＝72.385
Ｆ３Ｆ／Ｆ３＝0.7966
（条件式（３）に関する数値）
｜βＦＴ｜＝31.838
（ただし、βＦＴは望遠端での無限遠合焦状態における第３レンズ群Ｇ13の前群Ｇ13（Ｆ）の横倍率）
ｒ1＝222.8728
ｄ1＝2.0000 ｎｄ1＝1.91082 νｄ1＝35.25
ｒ2＝103.7846
ｄ2＝10.5000 ｎｄ2＝1.45860 νｄ2＝90.19
ｒ3＝-300.7820
ｄ3＝0.2000
ｒ4＝88.4625
ｄ4＝9.0000 ｎｄ3＝1.49700 νｄ3＝81.61
ｒ5＝-9494.4089
ｄ5＝1.3857（広角端）〜31.7756（中間位置）〜54.1401（望遠端）
ｒ6＝1908.7598
ｄ6＝5.2000 ｎｄ4＝1.90366 νｄ4＝31.31
ｒ7＝-69.4016
ｄ7＝1.3500 ｎｄ5＝1.61800 νｄ5＝63.39
ｒ8＝69.4016
ｄ8＝3.8890
ｒ9＝-141.8243
ｄ9＝1.2000 ｎｄ6＝1.49700 νｄ6＝81.61
ｒ10＝52.9228
ｄ10＝3.3000 ｎｄ7＝1.84666 νｄ7＝23.78
ｒ11＝111.5902
ｄ11＝4.4169
ｒ12＝-60.5428
ｄ12＝1.2000 ｎｄ8＝1.88300 νｄ8＝40.80
ｒ13＝174.6335
ｄ13＝15.4455（広角端）〜11.6391（中間位置）〜1.6000（望遠端）
ｒ14＝113.7835（非球面）（有効径φＳ＝36.9）
ｄ14＝6.3000 ｎｄ9＝1.58313 νｄ9＝59.46
ｒ15＝-65.7348（非球面）
ｄ15＝13.7091
ｒ16＝-163.7249
ｄ16＝1.4000 ｎｄ10＝1.92286 νｄ10＝20.88
ｒ17＝-439.7863
ｄ17＝40.4088（広角端）〜13.8254（中間位置）〜1.5000（望遠端）
ｒ18＝125.0060
ｄ18＝5.1184 ｎｄ11＝1.61800 νｄ11＝63.39
ｒ19＝-95.7349
ｄ19＝1.7000
ｒ20＝∞（開口絞り）
ｄ20＝1.7000
ｒ21＝37.0745
ｄ21＝9.5000 ｎｄ12＝1.49700 νｄ12＝81.61
ｒ22＝-65.1203
ｄ22＝2.5000 ｎｄ13＝1.71736 νｄ13＝29.50
ｒ23＝105.7968
ｄ23＝14.2949
ｒ24＝-88.9484
ｄ24＝2.3000 ｎｄ14＝1.80809 νｄ14＝22.76
ｒ25＝-39.7920
ｄ25＝1.4000 ｎｄ15＝1.69350 νｄ15＝53.20
ｒ26＝41.7941（非球面）
ｄ26＝10.5167
ｒ27＝80.4222
ｄ27＝7.5000 ｎｄ16＝1.61800 νｄ16＝63.39
ｒ28＝-44.5394
ｄ28＝11.5916
ｒ29＝-28.1673
ｄ29＝1.5000 ｎｄ17＝1.71300 νｄ17＝53.94
ｒ30＝-64.7347
ｄ30＝2.5887
ｒ31＝140.8610
ｄ31＝5.5000 ｎｄ18＝1.56883 νｄ18＝56.04
ｒ32＝-92.8595
ｄ32＝51.37
ｒ33＝∞（結像面）
円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）
（第１４面）
Ｋ＝-11.9954，
Ａ＝0，Ｂ＝2.66677×10-7，
Ｃ＝1.55243×10-9，Ｄ＝-2.91159×10-12，
Ｅ＝2.12840×10-16，Ｆ＝3.53783×10-18
（第１５面）
Ｋ＝-0.5492，
Ａ＝0，Ｂ＝1.02602×10-8，
Ｃ＝1.30471×10-9，Ｄ＝-6.07503×10-13，
Ｅ＝-3.7893×10-15，Ｆ＝5.96719×10-18
（第２６面）
Ｋ＝-1.4774，
Ａ＝0，Ｂ＝-1.17887×10-6，
Ｃ＝-1.07533×10-9，Ｄ＝-3.90498×10-12，
Ｅ＝8.54852×10-15，Ｆ＝0
また、図２は、実施例１にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図３は、実施例１にかかるズームレンズの中間位置における諸収差図である。図４は、実施例１にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．２７ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図５は、実施例２にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ21と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ22と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ23と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ24と、が配置されて構成される。また、第３レンズ群Ｇ23は、前記物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ23（Ｆ）と、負の屈折力を有する後群Ｇ23（Ｒ）とが配置されて構成されている。前群Ｇ23（Ｆ）の両面には、非球面が形成されている。また、第４レンズ群Ｇ24中には、所定の口径を規定する開口絞りＳＴが配置されている。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ22および第３レンズ群Ｇ23を光軸に沿って前記物体側から結像面ＩＭＧ側へ単調に移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。このとき、前群Ｇ23（Ｆ）と後群Ｇ23（Ｒ）とは一体的に光軸に沿って移動する。なお、第１レンズ群Ｇ21と第４レンズ群Ｇ24は、常時固定されている。また、前群Ｇ23（Ｆ）のみを光軸に沿う方向へ移動させることによってフォーカシングを行う。
以下、実施例２にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
ズームレンズ全系の焦点距離(mm)＝71.5209（広角端）〜117.5105（中間位置）〜194.0681（望遠端）
第１レンズ群Ｇ21の焦点距離(mm)＝144.087
第２レンズ群Ｇ22の焦点距離(mm)＝-33.304
第３レンズ群Ｇ23の焦点距離(mm)＝90.526（＝Ｆ３）
第４レンズ群Ｇ24の焦点距離(mm)＝82.744
Ｆナンバ＝2.9（広角端）〜2.9（中間位置）〜2.9（望遠端）
画角（２ω）＝34.66°（広角端）〜20.71°（中間位置）〜12.48°（望遠端）
変倍比＝2.713
（条件式（１）に関する数値）
前群Ｇ23（Ｆ）の物体側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差（ΔＳ１）＝-0.069
前群Ｇ23（Ｆ）の像側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差（ΔＳ２）＝0.0722
前群Ｇ23（Ｆ）の有効径（φＳ）＝37.0
｜１００×（ΔＳ１−ΔＳ２）／φＳ｜＝0.3827
（条件式（２）に関する数値）
第３レンズ群Ｇ23の前群Ｇ23（Ｆ）の焦点距離（Ｆ３Ｆ）(mm)＝74.084
Ｆ３Ｆ／Ｆ３＝0.8184
（条件式（３）に関する数値）
｜βＦＴ｜＝15.232
（ただし、βＦＴは望遠端での無限遠合焦状態における第３レンズ群Ｇ23の前群Ｇ23（Ｆ）の横倍率）
ｒ1＝222.2214
ｄ1＝2.0000 ｎｄ1＝1.91082 νｄ1＝35.25
ｒ2＝103.4753
ｄ2＝10.5000 ｎｄ2＝1.45860 νｄ2＝90.19
ｒ3＝-298.5174
ｄ3＝0.2000
ｒ4＝88.2603
ｄ4＝8.8000 ｎｄ3＝1.49700 νｄ3＝81.61
ｒ5＝-10563.5431
ｄ5＝1.2000（広角端）〜31.5776（中間位置）〜53.9008（望遠端）
ｒ6＝1009.5052
ｄ6＝5.2000 ｎｄ4＝1.90366 νｄ4＝31.31
ｒ7＝-70.2509
ｄ7＝1.3500 ｎｄ5＝1.61800 νｄ5＝63.39
ｒ8＝70.2509
ｄ8＝3.7528
ｒ9＝-156.3665
ｄ9＝1.2000 ｎｄ6＝1.49700 νｄ6＝81.61
ｒ10＝49.6801
ｄ10＝3.3000 ｎｄ7＝1.84666 νｄ7＝23.78
ｒ11＝95.2516
ｄ11＝4.6178
ｒ12＝-58.7772
ｄ12＝1.2000 ｎｄ8＝1.88300 νｄ8＝40.80
ｒ13＝177.1970
ｄ13＝15.1042（広角端）〜11.3976（中間位置）〜1.6000（望遠端）
ｒ14＝102.9577（非球面）（有効径φＳ＝37.0）
ｄ14＝6.7500 ｎｄ9＝1.51633 νｄ9＝64.06
ｒ15＝-59.5060（非球面）
ｄ15＝13.4571
ｒ16＝-137.5555
ｄ16＝1.4000 ｎｄ10＝1.92286 νｄ10＝20.88
ｒ17＝-252.3951
ｄ17＝40.6970（広角端）〜14.0261（中間位置）〜1.5000（望遠端）
ｒ18＝113.0406
ｄ18＝5.2838 ｎｄ11＝1.61800 νｄ11＝63.39
ｒ19＝-98.7983
ｄ19＝1.7000
ｒ20＝∞（開口絞り）
ｄ20＝1.7000
ｒ21＝36.3568
ｄ21＝9.5000 ｎｄ12＝1.49700 νｄ12＝81.61
ｒ22＝-67.3140
ｄ22＝3.0000 ｎｄ13＝1.71736 νｄ13＝29.50
ｒ23＝96.8404
ｄ23＝13.5679
ｒ24＝-91.3000
ｄ24＝2.3000 ｎｄ14＝1.80809 νｄ14＝22.76
ｒ25＝-39.7728
ｄ25＝1.4300 ｎｄ15＝1.69350 νｄ15＝53.20
ｒ26＝41.0718（非球面）
ｄ26＝10.0244
ｒ27＝75.9182
ｄ27＝8.0000 ｎｄ16＝1.61800 νｄ16＝63.39
ｒ28＝-45.6371
ｄ28＝12.1798
ｒ29＝-27.5459
ｄ29＝1.5000 ｎｄ17＝1.71300 νｄ17＝53.94
ｒ30＝-65.7082
ｄ30＝3.8260
ｒ31＝127.8003
ｄ31＝5.5000 ｎｄ18＝1.56883 νｄ18＝56.04
ｒ32＝-96.1226
ｄ32＝48.305
ｒ33＝∞（結像面）
円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）
（第１４面）
Ｋ＝-5.6100，
Ａ＝0，Ｂ＝-6.34506×10-9，
Ｃ＝-2.39141×10-9，Ｄ＝1.90231×10-11，
Ｅ＝-4.99934×10-14，Ｆ＝4.49558×10-17
（第１５面）
Ｋ＝-0.6649，
Ａ＝0，Ｂ＝2.19580×10-7，
Ｃ＝-3.02130×10-9，Ｄ＝2.14493×10-11，
Ｅ＝-5.34576×10-14，Ｆ＝4.66441×10-17
（第２６面）
Ｋ＝-1.3886，
Ａ＝0，Ｂ＝-1.07914×10-6，
Ｃ＝-2.70333×10-9，Ｄ＝4.27338×10-12，
Ｅ＝-7.70848×10-15，Ｆ＝0
また、図６は、実施例２にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図７は、実施例２にかかるズームレンズの中間位置における諸収差図である。図８は、実施例２にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．２７ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、ｒ1，ｒ2，・・・・は各レンズ、絞り面などの曲率半径(mm)、ｄ1，ｄ2，・・・・は各レンズ、絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔(mm)、ｎｄ1，ｎｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）における屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）におけるアッベ数を示している。
また、上記各非球面形状は、非球面の深さをＺ、光軸からの高さをｙとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
Figure 0005467976
ただし、Ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆはそれぞれ２次，４次，６次，８次，１０次、１２次の非球面係数である。
上記各実施例では、この発明を適用して、広角端の焦点距離が７２ｍｍ以下、変倍比が２．７倍以上、Ｆナンバが３以下となる大口径比内焦式望遠ズームレンズを構成した例を示した。これらの実施例で示したように、上記各条件を満足することで、フォーカス群の小型、軽量化と、フォーカス群の合焦のための繰り出し量の抑制が可能になるため、フォーカシングを迅速に行うことができるようになる。この結果、迅速な撮影が可能なズームレンズを提供できる。また、フォーカス群の合焦のための繰り出し量が抑制されることから光学系全長の短縮化を促進することができる。しかも、光学性能を劣化させることはない。また、上記各実施例のズームレンズは、適宜非球面が形成されたレンズを用いているため、少ないレンズ枚数で、良好な光学性能を維持することができる。
以上のように、この発明のズームレンズは、ＤＳＭＣや一眼レフカメラなどの撮像装置に有用であり、特に、迅速な撮影が要求される場合に最適である。
Ｇ11，Ｇ21 第１レンズ群
Ｇ12，Ｇ22 第２レンズ群
Ｇ13，Ｇ23 第３レンズ群
Ｇ14，Ｇ24 第４レンズ群
Ｇ13（Ｆ），Ｇ23（Ｆ） 前群
Ｇ13（Ｒ），Ｇ23（Ｒ） 後群
ＳＴ 開口絞り
ＩＭＧ 結像面

Claims (3)

  1. 物体側から順に配置された、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を備えたズームレンズであって、
    前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する１枚のレンズにより構成された前群と、負の屈折力を有する後群とが配置されて構成され、
    前記第２レンズ群および前記第３レンズ群を光軸に沿う方向に移動させ、かつ前記前群と前記後群とを一体的に光軸に沿う方向に移動させることによって変倍を行い、
    前記前群を光軸に沿う方向に移動させることによって合焦を行い、
    以下に示す条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （２） ０．５＜Ｆ３Ｆ／Ｆ３＜０．９５
    ただし、Ｆ３Ｆは前記第３レンズ群の前群の焦点距離、Ｆ３は無限遠合焦状態での前記第３レンズ群全群の焦点距離を示す。
  2. 前記第３レンズ群の前群は、以下に示す条件式を満足する非球面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に記載のズームレンズ。
    （１） ０．１＜｜１００×（ΔＳ１−ΔＳ２）／φＳ｜＜０．５
    ただし、ΔＳ１は前記前群の物体側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差、ΔＳ２は前記前群の像側非球面有効径の高さにおける近軸曲率半径と非球面形状との偏差、φＳは前記前群の有効径を示す。
  3. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
    （３） ５＜｜βＦＴ｜
    ただし、βＦＴは望遠端での無限遠合焦状態における前記第３レンズ群の前群の横倍率を示す。
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