(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とから構成され、広角側から望遠側へのズーミングにおいて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が小さくなるよう第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４を光軸に沿って移動させ、該第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ成分Ｌ３ａと、負の屈折力の第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、正の屈折力の第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃとからなり該第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを光軸に対して略垂直方向に移動させることで像を光軸に対して垂直方向に移動させることが可能であり、物体距離無限遠から近距離物体へフォーカスする際、該第２レンズ群Ｌ２が物体側へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズ。
０．６１≦ｆ３／ｆｔ＜１．３７                  （１）
０．６１＜ｆ３／ｆ３ａ＜１．７１              （２）
０．２６＜｜ｆ３／ｆ３ｂ｜＜０．８５       （３）
０．３９＜｜ｆ３ｂ／ｆ３ｃ｜＜１．８７    （４）
２．６≦ｆｔ／ｆｗ≦３．８                  （７）
ただし、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
ｆｗは広角端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、
ｆ３ａは前記第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離、
ｆ３ｂは前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離、
ｆ３ｃは前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離である。
【請求項２】
前記第１レンズ群Ｌ１は以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の防振機能を有するズームレンズ。
０．３４＜ｆｔ／ｆ１＜１．０７                  （５）
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。
【請求項３】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、少なくとも１つの非球面を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防振機能を有するズームレンズ。
【請求項４】
前記第４レンズ群Ｌ４は、少なくとも１つの非球面を含み、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の防振機能を有するズームレンズ。
０．４６６＜ｆ４／ｆｔ＜１．４５９           （６）
ただし、
ｆ４は前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。
【請求項５】
広角端から望遠端にかけて絞り径を増大させることでズーム全域においてＦ値が固定可能となることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の防振機能を有するズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にデジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等に用いられる防振機能を有するズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
３から４倍程度のズーム比を有し、防振機能を備えたズームレンズとして、例えば以下の特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７８８３４号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２００８−１５８３２１号公報
【０００５】
【特許文献３】特開２００７−１０８３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に、特許文献１や２に記載のズームレンズのような、所謂、負群先行型ズームレンズでは、Ｆ値が暗く、ズーム比を大きくすることが困難であり、またフォーカス方式として前玉繰り出し方式を採用しているために操作性を損なう問題があった。
【０００７】
また、所謂、正群先行型ズームレンズでインナーフォーカス方式を採用しているものとして、例えば、特許文献３に記載のズームレンズがある。しかしながら、特許文献３に記載された光学系では、Ｆ値が２．８と大口径であるが、５群構成であり、全長のコンパクト化が不十分であった。
【０００８】
本発明は、デジタル一眼レフカメラに最適なバックフォーカスを確保し、ズーム比が３倍程度であればズームの際にＦ値を固定することができ、またＦ値が広角端で明るく望遠端側で暗くなるもののズーム比を４倍程度まで確保することができる、防振機能を有する小型なズームレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とから構成され、広角側から望遠側へのズーミングにおいて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が小さくなるよう第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４を光軸に沿って移動させ、該第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ成分Ｌ３ａと、負の屈折力の第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、正の屈折力の第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃとからなり、該第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを光軸に対して略垂直方向に移動させることで像を光軸に対して垂直方向に移動させることが可能であり、物体距離無限遠から近距離物体へフォーカスする際、該第２レンズ群Ｌ２が物体側へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズを提供する。
０．６１≦ｆ３／ｆｔ＜１．３７            （１）
０．６１＜ｆ３／ｆ３ａ＜１．７１          （２）
０．２６＜｜ｆ３／ｆ３ｂ｜＜０．８５      （３）
０．３９＜｜ｆ３ｂ／ｆ３ｃ｜＜１．８７    （４）
２．６≦ｆｔ／ｆｗ≦３．８                 （７）
ただし、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
ｆｗは広角端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、
ｆ３ａは前記第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離、
ｆ３ｂは前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離、
ｆ３ｃは前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離である。
【００１０】
また、前記第１レンズ群Ｌ１は以下の条件式を満足することが好ましい。
０．３４＜ｆｔ／ｆ１＜１．０７            （５）
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。
【００１１】
また、前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、少なくとも１つの非球面を含むことが好ましい。
【００１２】
また、前記第４レンズ群Ｌ４は、少なくとも１つの非球面を含み、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．４６６＜ｆ４／ｆｔ＜１．４５９        （６）
ただし、
ｆ４は前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。
【００１３】
また、広角端から望遠端にかけて絞り径を増大させることで、ズームの際にＦ値を固定することも可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、デジタル一眼レフカメラに最適なバックフォーカスを確保し、ズーム比が３倍程度であればズームの際にＦ値を固定することができ、またＦ値が広角端で明るく望遠端側で暗くなるもののズーム比を４倍程度まで確保することができる、防振機能を有する小型なズームレンズを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１の広角端におけるレンズ構成図である。
【図２】本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図３】本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図４】本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図５】本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図６】本発明の実施例１の広角端における無限遠合焦時で入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図７】本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図８】本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図９】本発明の実施例１の望遠端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図１０】本発明の実施例２の広角端におけるレンズ構成図である。
【図１１】本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図１２】本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図１３】本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図１４】本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時で入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図１５】本発明の実施例２の広角端における無限遠合焦時で入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図１６】本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図１７】本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図１８】本発明の実施例２の望遠端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図１９】本発明の実施例３の広角端におけるレンズ構成図である。
【図２０】本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図２１】本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図２２】本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図２３】本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２６ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図２４】本発明の実施例３の広角端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２６ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図２５】本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図２６】本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６０ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図２７】本発明の実施例３の望遠端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６０ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図２８】本発明の実施例４の広角端におけるレンズ構成図である。
【図２９】本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図３０】本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図３１】本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図３２】本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図３３】本発明の実施例４の広角端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図３４】本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図３５】本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図３６】本発明の実施例４の望遠端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図３７】本発明の実施例５の広角端におけるレンズ構成図である。
【図３８】本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図３９】本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図４０】本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図４１】本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１０６ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図４２】本発明の実施例５の広角端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１０６ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図４３】本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図４４】本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図４５】本発明の実施例５の望遠端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図４６】本発明の実施例６の広角端におけるレンズ構成図である。
【図４７】本発明の実施例６の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図４８】本発明の実施例６の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図４９】本発明の実施例６の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図５０】本発明の実施例６の広角端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図５１】本発明の実施例６の広角端における無限遠合焦時で入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図５２】本発明の実施例６の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図５３】本発明の実施例６の望遠端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図５４】本発明の実施例６の望遠端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図５５】本発明の実施例７の広角端におけるレンズ構成図である。
【図５６】本発明の実施例７の広角端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図５７】本発明の実施例７の望遠端における無限遠合焦時での縦収差図である。
【図５８】本発明の実施例７の広角端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図５９】本発明の実施例７の広角端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図６０】本発明の実施例７の広角端における無限遠合焦時で入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図６１】本発明の実施例７の望遠端における無限遠合焦時での通常時の横収差図である。
【図６２】本発明の実施例７の望遠端における無限遠合焦時で、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【図６３】本発明の実施例７の望遠端における無限遠合焦時で、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る防振機能を有するズームレンズについて説明する。
【００１７】
本実施形態に係る防振機能を有するズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４とから構成され、広角側から望遠側へのズーミングにおいて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が小さくなるよう第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４を光軸に沿って移動させ、該第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ成分Ｌ３ａと、負の屈折力の第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、正の屈折力の第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃとからなり、該第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを光軸に対して略垂直方向に移動させることで像を移動させることが可能であり、物体距離無限遠から近距離物体へフォーカスする際、該第２ レンズ群Ｌ２が物体側へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有するズームレンズである。
０．４１＜ｆ３／ｆｔ＜１．３７                  （１）
０．６１＜ｆ３／ｆ３ａ＜１．７１              （２）
０．２６＜｜ｆ３／ｆ３ｂ｜＜０．８５       （３）
０．３９＜｜ｆ３ｂ／ｆ３ｃ｜＜１．８７    （４）
ただし、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離、
ｆ３ａは前記第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離、
ｆ３ｂは前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離、
ｆ３ｃは前記第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離である。
【００１８】
条件式（１）は小型化と製造誤差による性能劣化緩和のため、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を規定したものである。条件式（１）の上限値を超え、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなると、正の屈折力が弱くなり、第３レンズ群Ｌ３から射出される軸上光束は、発散光束となって第４レンズ群Ｌ４へ入射するため、第４レンズ群Ｌ４の径増大を招くだけでなく、広角端でのバックフォーカスが増加し、レンズ系全長が増大してしまう。
【００１９】
また、条件式（１）の下限値を超え、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなると、正の屈折力が強くなるため、広角端において所望のバックフォーカスを確保することが困難になるだけでなく、製造誤差により、特に第３レンズ群Ｌ３偏芯時に性能が大きく劣化してしまう。
【００２０】
条件式（２）は第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離を規定したものであり、条件式（２）の上限値を超え、正の屈折力が強くなると、負の球面収差やコマ収差が増大し、ズーム全域においてこれを良好に補正することが困難となる。
【００２１】
また、条件式（２）の下限値を超え、第３ａレンズ成分Ｌ３ａの焦点距離が長くなると、正の屈折力が弱くなり、第３ａレンズ成分Ｌ３ａから射出される軸上光束は第３ｂレンズ成分へ発散光束となって入射するため、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの径が増大し、防振駆動パーツが大型化してしまう。
【００２２】
条件式（３）は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離を規定したものであり、条件式（３）の上限値を超え、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離が絶対値で短くなると、負の屈折力が強くなるため、防振時における偏芯コマ収差の補正が困難となる。
【００２３】
また、条件式（３）の下限値を超え、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの焦点距離が絶対値で長くなると、負の屈折力が弱くなるため、防振敏感度が低くなり、防振時における第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの移動量が増大し、防振駆動パーツが大型化してしまう。
【００２４】
条件式（４）は小型化と高性能化を両立させるため、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離を規定したものである。本発明において、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂと、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃそれぞれで発生するペッツバール和は互いに相殺関係にあり、条件式（４）の上限値を超え、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離が短くなると、正の屈折力が強くなり、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃで発生する負のペッツバール和が増大し、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂで発生する正のペッツバール和に対して過剰補正となってしまうため、レンズ系全体の像面補正が困難になる。また、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃから射出される軸上光束は収斂光束となって第４レンズ群Ｌ４へ入射するため、広角端でのバックフォーカス確保が困難となる。
【００２５】
また、条件式（４）の下限値を超え、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃの焦点距離が長くなると、正の屈折力が弱くなり、第３レンズ成分Ｌ３ｃで発生する負のペッツバール和が小さくなるため、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂで発生する正のペッツバール和に対して補正不足となり、レンズ系全体の像面補正が困難となる。また、第３ｃレンズ成分Ｌ３ｃから射出される軸上光束は、発散光束となって第４レンズ群Ｌ４へ入射するため、第４レンズ群Ｌ４の径増大を招くだけでなく、広角端でのバックフォーカスが増加し、レンズ系全長が増大してしまう。
【００２６】
また、前記第１レンズ群Ｌ１は以下の条件式を満足することが好ましい。
０．３４＜ｆｔ／ｆ１＜１．０７                  （５）
ただし、
ｆ１は前記第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。
【００２７】
条件式（５）は小型化と高性能化を両立させるため、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定したものである。条件式（５）の上限値を超え、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなると、正の屈折力が強くなるため、特に望遠端側において負の球面収差が増大し、補正が困難となる。
【００２８】
また、条件式（５）の下限値を超え、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなると、正の屈折力が弱くなるため、第１レンズ群Ｌ１以降の倍率負担が小さくなり、レンズ系全長が増大してしまう。さらに、第１レンズ群Ｌ１の径増大も招いてしまう。
【００２９】
また、前記第３ｂレンズ成分は、少なくとも１つの非球面を有することで、防振時の、偏芯コマ収差の発生を抑制し、結像性能の劣化を小さく抑える。
【００３０】
本発明のズームレンズでは、第４レンズ群Ｌ４において、周辺画角にいくほど光束がよりレンズの周辺部を通過する。そのため、コマ収差や非点収差を効果的に補正するには、第４レンズ群Ｌ４内に、光軸からレンズ周辺部に向かい負の屈折力が強くなる、若しくは正の屈折力が弱くなる、少なくとも１つの非球面を設け、下記の条件式を満足することが好ましい。
０．４６６＜ｆ４／ｆｔ＜１．４５９           （６）
ただし、
ｆ４は前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離、
ｆｔは望遠端におけるレンズ全系の無限遠合焦時の焦点距離である。
【００３１】
条件式（６）は、小型化と高性能化及び製造誤差による性能劣化緩和のため第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を規定したものである。条件式（６）の上限値を超え、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が長くなると、正の屈折力が弱くなるため、バックフォーカスが長くなり、レンズ系全体の全長が増大してしまう。
【００３２】
また、条件式（６）の下限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなると、正の屈折力が強くなるため、バックフォーカスが短くなり過ぎてしまうだけでなく、特に望遠端側でのコマ収差や非点収差の補正が困難となる。また、製造誤差により、特に第４レンズ群Ｌ４偏芯時において、コマ収差と非点収差の劣化が増大してしまう。
【００３３】
開口絞りは第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置し、ズーミングにおいて、第３レンズ群Ｌ３と同一の移動を行うことにより、ズーム全域において所望の周辺光量を確保しつつ下光線コマフレアを良好にカットできるため、特に中間画角での性能を確保することができる。
【００３４】
また、前記開口絞りの径を広角端から望遠端にかけて増大させることで、ズーム比が３倍程度の場合、ズーム全域においてＦ値２．８程度に固定することができる。
【符号の説明】
【００３５】
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
Ｌ３ａ  第３ａレンズ成分
Ｌ３ｂ  第３ｂレンズ成分
Ｌ３ｃ  第３ｃレンズ成分
Ｓ  開口絞り
Ｉ  像面
ｄ  ｄ線
Ｃ  Ｃ線
ｇ  ｇ線
Ｆｎｏ  Ｆナンバー
ΔＳ  サジタル像面
ΔＭ  メリジオナル像面
Ｙ  像高
【００３６】
以下、数値実施例に係る防振機能を有するズームレンズについて図面をもとに説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。
【００３８】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の平凸レンズの接合レンズからなる。
【００３９】
以下の表１に、実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
（全体諸元）において、ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、２ωは画角（単位：°）を表す。（レンズ諸元）において、第１列Ｎは物体側から数えたレンズ面の順番、第２列Ｒはレンズ面の曲率半径、第３列Ｄはレンズ面間隔、第４列ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での屈折率、第５列νｄはｄ線（波長 λ＝５８７．６ｎｍ）でのアッベ数を表す。また、ｒ＝０．００００は平面を表し、Ｂｆはバックフォーカス、絞りは絞り面、＊印は非球面を示し、空気の屈折率ｎ＝１．００００はその記載を省略する。
（無限遠撮影時における可変間隔）には、焦点距離ｆと可変間隔を示す。（条件式）には、各条件式の対応値を示す。
（非球面データ）には、面番号Ｎ、非球面の形状を次式で現した場合の非球面係数、コーニック係数を表す。
【００４０】
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／ｒ）２｝１／２］＋Ａｈ４＋Ｂｈ６＋Ｃｈ８＋Ｄｈ１０
【００４１】
ただし、上式においてｘは、面の頂点を基準にしたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の偏移であり、ｋはコーニック係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは非球面係数であり、ｒは基準球面の曲率半径である。また、表において「Ｅ‐ｎ」は「×１０‐ｎ」を示し、例えば「２．２２８３Ｅ‐０５」は「２．２２８３×１０‐５」を示す。なおこれらの符号は以降の実施例においても同様であるため実施例２以降の説明は省略する。
【００４２】
以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、レンズ面間隔Ｄ、その他の長さは、特記のない場合「ｍｍ」を使用するが、光学系の比例拡大、比例縮小においても同等の光学性能が得られるのでこれに限られるものではない。なおこれらの符号は以降の実施例においても同様であるため実施例２以降の説明は省略する。
【００４３】
以下に実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
【００４４】
0005426353.tif 000002
0005426353.tif 000003
0005426353.tif 000004
0005426353.tif 000005
【００４５】
図２は、実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図３は、実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図４は実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図５は実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例１において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図６は実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図７は実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図８は実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図９は実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。
【００４６】
各収差図において、ＦｎｏはＦナンバー、ＣはＣ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長 λ＝４３５．８ｎｍ）、ΔＭはｄ線のメリジオナル像面、ΔＳはｄ線のサジタル像面をそれぞれ示す。なおこれらの符号は以降の実施例においても同様であるため説明は省略する。
【実施例２】
【００４７】
図１０は、実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。
【００４８】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。
【００４９】
以下に、実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
【００５０】
0005426353.tif 000006
0005426353.tif 000007
0005426353.tif 000008
0005426353.tif 000009
【００５１】
図１１は、実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図１２は、実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図１３は実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図１４は実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例２において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図１５は実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１３９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図１６は実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図１７は実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図１８は実施例２に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２９５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。
【実施例３】
【００５２】
図１９は、実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。
【００５３】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。
【００５４】
以下に、実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
【００５５】
0005426353.tif 000010
0005426353.tif 000011
0005426353.tif 000012
0005426353.tif 000013
【００５６】
図２０は、実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図２１は、実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図２２は実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図２３は実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２６ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例３において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図２４は実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２６ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図２５は実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図２６は実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６０ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図２７は実施例３に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６０ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。
【実施例４】
【００５７】
図２８は、実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。
【００５８】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させ像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。
【００５９】
以下に、実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
【００６０】
0005426353.tif 000014
0005426353.tif 000015
0005426353.tif 000016
0005426353.tif 000017
【００６１】
図２９は、実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図３０は、実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図３１は実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図３２は実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例４において、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図３３は実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２１ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図３４は実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図３５は実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図３６は実施例４に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。
【実施例５】
【００６２】
図３７は実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。
【００６３】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。
【００６４】
以下に、実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
【００６５】
0005426353.tif 000018
0005426353.tif 000019
0005426353.tif 000020
0005426353.tif 000021
【００６６】
図３８は、実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図３９は、実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図４０は実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図４１は実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１０６ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例５おいて、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図４２は実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１０６ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図４３は実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図４４は実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図４５は実施例５に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６２ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。
【実施例６】
【００６７】
図４６は、実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。
【００６８】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。
【００６９】
以下に、実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
【００７０】
0005426353.tif 000022
0005426353.tif 000023
0005426353.tif 000024
0005426353.tif 000025
【００７１】
図４７は、実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図４８は、実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図４９は実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図５０は実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例６おいて、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図５１は実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１０８ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図５２は実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図５３は実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図５４は実施例６に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２６９ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。
【実施例７】
【００７２】
図５５は、実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの広角端におけるレンズ構成図である。
【００７３】
前記第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂは、光軸に対して略垂直方向に移動させることで、像面Ｉ上の像を光軸に対して略垂直方向に移動させる像ぶれ補正が可能であり、物体側から順に、負の両凹レンズと正の両凸レンズの接合レンズからなる。
【００７４】
以下に、実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
【００７５】
0005426353.tif 000026
0005426353.tif 000027
0005426353.tif 000028
0005426353.tif 000029
【００７６】
図５６は、実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図５７は、実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の縦収差図を示す。図５８は実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図５９は実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。実施例７おいて、防振レンズ群は第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂである。図６０は実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの広角端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．１２３ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図６１は実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の横収差図を示し、通常時の横収差図を示す。図６２は実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に＋０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。図６３は実施例７に係る防振機能を有するズームレンズの望遠端における無限遠合焦時に、入射角−０．２°相当の像ぶれ補正を行うために防振レンズ群を光軸に対して垂直方向に−０．２５５ｍｍ移動させた防振時の横収差図を示す。
【００７７】
0005426353.tif 000030
【図１】
0005426353.tif 000031
【図２】
0005426353.tif 000032
【図３】
0005426353.tif 000033
【図４】
0005426353.tif 000034
【図５】
0005426353.tif 000035
【図６】
0005426353.tif 000036
【図７】
0005426353.tif 000037
【図８】
0005426353.tif 000038
【図９】
0005426353.tif 000039
【図１０】
0005426353.tif 000040
【図１１】
0005426353.tif 000041
【図１２】
0005426353.tif 000042
【図１３】
0005426353.tif 000043
【図１４】
0005426353.tif 000044
【図１５】
0005426353.tif 000045
【図１６】
0005426353.tif 000046
【図１７】
0005426353.tif 000047
【図１８】
0005426353.tif 000048
【図１９】
0005426353.tif 000049
【図２０】
0005426353.tif 000050
【図２１】
0005426353.tif 000051
【図２２】
0005426353.tif 000052
【図２３】
0005426353.tif 000053
【図２４】
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【図２５】
0005426353.tif 000055
【図２６】
0005426353.tif 000056
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
0005426353.tif 000062
【図３３】
0005426353.tif 000063
【図３４】
0005426353.tif 000064
【図３５】
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【図３６】
0005426353.tif 000066
【図３７】
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【図３８】
0005426353.tif 000068
【図３９】
0005426353.tif 000069
【図４０】
0005426353.tif 000070
【図４１】
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【図４２】
0005426353.tif 000072
【図４３】
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【図４４】
0005426353.tif 000074
【図４５】
0005426353.tif 000075
【図４６】
0005426353.tif 000076
【図４７】
0005426353.tif 000077
【図４８】
0005426353.tif 000078
【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
0005426353.tif 000082
【図５３】
0005426353.tif 000083
【図５４】
0005426353.tif 000084
【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
0005426353.tif 000090
【図６１】
0005426353.tif 000091
【図６２】
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【図６３】
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