(57)【要約】【課題】いわゆるインナーフォーカス方式を採用することによって高性能でコンパクトなズームレンズを提供する。【解決手段】物体側より順に、貼り合わせレンズを含み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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とからなり、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に、隣接する各レンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６の間隔が全て変化するズームレンズにおいて、無限遠物体から至近撮影距離物体へのフォーカシングの際に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とがそれぞれ独立に物体側へ移動することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、
貼り合わせレンズを含み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、
正の屈折力を有する第５レンズ群と、
負の屈折力を有する第６レンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に、隣接する前記各レンズ群の間隔が全て変化するズームレンズにおいて、
無限遠物体から至近撮影距離物体へのフォーカシングの際に、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とがそれぞれ独立に物体側へ移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
フォーカシングの際に、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
０．２＜｜Ｘ５Ｗ／Ｘ４Ｗ｜＜１．０
０．４＜｜Ｘ５Ｔ／Ｘ４Ｔ｜＜２．０
但し、
Ｘ４Ｗ：広角端状態における前記第４レンズ群のフォーカシング移動量，
Ｘ５Ｗ：広角端状態における前記第５レンズ群のフォーカシング移動量，
Ｘ４Ｔ：望遠端状態における前記第４レンズ群のフォーカシング移動量，
Ｘ５Ｔ：望遠端状態における前記第５レンズ群のフォーカシング移動量．
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
１．７＜ＦＴ・ｆ１／ｆＴ＜３．７
但し、
ＦＴ：望遠端状態における前記ズームレンズ全系のＦ値，
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離．
ｆＴ：望遠端状態における前記ズームレンズ全系の合成焦点距離．
【請求項４】
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のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．３＜  ｜ｆ２｜／ｆＷ  ＜１．２
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離，
ｆＷ：広角端状態における前記ズームレンズ全系の合成焦点距離．
【請求項５】
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４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．６＜  ｆ５／｜ｆ６｜  ＜１．５
但し、
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離，
ｆ６：第６レンズ群の焦点距離．
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真やビデオ等用のズームレンズに関し、詳細には該ズームレンズのフォーカシング方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ズームレンズのフォーカシング方式として、第１レンズ群を物体側へ繰り出す方式、いわゆる前玉繰り出し方式が用いられる。これは、全変倍域にわたり、同一撮影距離にある物体に対して、ほぼ同一の繰り出し量で合焦が可能であるという利点があるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の前玉繰り出し方式は、一般に大きく重い第１レンズ群を移動させるため、保持機構と駆動機構が大型化し、消費電力量が増大してしまうという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、いわゆるインナーフォーカス方式を採用することによって高性能でコンパクトなズームレンズを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、
物体側より順に、
貼り合わせレンズを含み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、
正の屈折力を有する第５レンズ群と、
負の屈折力を有する第６レンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に、隣接する前記各レンズ群の間隔が全て変化するズームレンズにおいて、
フォーカシングの際に、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とがそれぞれ独立に物体側へ移動することを特徴とするズームレンズを提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
まず、本発明によるズームレンズの構成について説明する。
本発明によるズームレンズは、６つのレンズ群から構成される多群移動ズームタイプである。これによってズーミングの際に、６つのレンズ群のうちの４つのレンズ群が可動である。
【０００７】
６つのレンズ群は、正の屈折力を有するレンズ群と負の屈折力を有するレンズ群とを一組（いわゆるテレフォトタイプ）とし、三組を物体側より順に配置する。従って、本発明によるズームレンズは物体側より順に、正、負、正、負、正、負の６群構成となる。これにより、ズームレンズ全長の短縮が実現される。特に、広角端状態における小型化が図られる。また、ズーミングの際に変倍を担うレンズ群が多いため、高倍率化を図ることが比較的容易となる。さらに、可動レンズ群が多いため、収差補正の点で有利であり、全ズーム領域にわたって高い結像性能を有することが可能となる。
【０００８】
次に、本発明によるズームレンズのフォーカシング方式について説明する。
上述のように、一般にズームレンズには、いわゆる前玉繰り出し方式が用いられる。この方式は、大きく重い第１レンズ群を移動させるため、保持機構と駆動機構の大型化、消費電力量の増大を招いてしまう。これは、本発明によるズームレンズにおいても、第１レンズ群が大きく重いため、同様に不利である。
【０００９】
そこで本発明によるズームレンズは、フォーカシングの際に、第４レンズ群と第５レンズ群が移動する、いわゆるインナーフォーカス方式を採用している。そして、無限遠物体から至近撮影距離物体へのフォーカシングの際に第４レンズ群と第５レンズ群とは、それぞれ独立に物体側へ移動する構成としている。これによって、高い結像性能を保持しつつ、小型軽量化を図ることが可能となる。
【００１０】
さらに、フォーカシングの際のレンズ群の移動量をできるだけ少なくするために、レンズ群は比較的大きいパワーを有することが必要である。また、フォーカシングの際の光学性能の劣化を抑えるために、軸外光束ができるだけ光軸近傍を通るレンズ群を合焦レンズ群とすることが望ましい。
本発明によるズームレンズにおいて、これらの条件を満足させるため、第５レンズ群を物体側へ移動させることによって主に倍率を稼ぐことが望ましい。また、このとき発生する収差変動をできるだけ抑えるため、第５レンズ群の移動と同時に第４レンズ群を独立して物体側へ移動させることが望ましい。
【００１１】
本発明の好ましい態様によれば、本発明の効果をより高めるために以下の条件式（１），（２）を満足することが望ましい。
０．２＜｜Ｘ５Ｗ／Ｘ４Ｗ｜＜１．０                                                    （１）
０．４＜｜Ｘ５Ｔ／Ｘ４Ｔ｜＜２．０                                                    （２）
但し、
Ｘ４Ｗ：広角端状態における前記第４レンズ群のフォーカシング移動量，
Ｘ５Ｗ：広角端状態における前記第５レンズ群のフォーカシング移動量，
Ｘ４Ｔ：望遠端状態における前記第４レンズ群のフォーカシング移動量，
Ｘ５Ｔ：望遠端状態における前記第５レンズ群のフォーカシング移動量．
【００１２】
条件式（１）は、広角端状態におけるフォーカシングの際に移動する第４レンズ群と第５レンズ群とのフォーカシング移動量の適切な比率を規定するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、像面湾曲がマイナスに増大してしまうため好ましくない。逆に条件式（１）の下限値を下回ると、球面収差の補正が過剰となってしまうため好ましくない。
【００１３】
条件式（２）は、望遠端状態におけるフォーカシングの際に移動する第４レンズ群と第５レンズ群とのフォーカシング移動量の適切な比率を規定するものである。条件式（２）の上限値を上回ると、球面収差の補正が不足してしまうため好ましくない。逆に条件式（２）の下限値を下回ると、球面収差の補正が過剰となってしまうため好ましくない。
【００１４】
本発明の好ましい態様によれば、高性能かつコンパクトなズームレンズを実現するため、以下の条件式（３）又は（４）又は（５）を満足することが望ましい。
１．７＜ＦＴ・ｆ１／ｆＴ＜３．７                                                        （３）
０．３＜  ｜ｆ２｜／ｆＷ  ＜１．２                                                        （４）
０．６＜  ｆ５／｜ｆ６｜  ＜１．５                                                        （５）
但し、
ｆＷ：広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離，
ｆＴ：望遠端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離，
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離，
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離，
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離，
ｆ６：第６レンズ群の焦点距離，
ＦＴ：望遠端状態におけるズームレンズ全系のＦ値．
【００１５】
条件式（３）は、望遠端状態における第１レンズ群の明るさ（見掛けのＦ値）の適切な値を規定するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群の焦点距離が長くなり過ぎる。このため、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に、第１レンズ群の移動量が増大し、小型軽量化を達成できなくなってしまう。逆に条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎる。このため、ズーミングによる諸収差の変動が抑えられなくなり、結像性能が低下してしまう。
【００１６】
条件式（４）は、第２レンズ群の焦点距離と、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離との適切な比率を規定するものである。条件式（４）の上限値を上回ると、必要とされる十分なバックフォーカスを広角端状態において確保することが難しくなってしまう。逆に条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群よりも像側に位置する各レンズ群のレンズ径が大きくなる。このため、小型軽量化が困難となってしまう。
【００１７】
条件式（５）は、第５レンズ群の焦点距離と第６レンズ群の焦点距離との適切な比率を規定するものである。条件式（５）の上限値を上回ると、第６レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎる。このため、ペッツバール和がマイナスに行き過ぎることとなり、良好な結像性能が得られなくなってしまう。逆に条件式（５）の下限値を下回ると、第５レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎる。このため、全ズーム領域にわたって球面収差とコマ収差の変動が大きくなり、結像性能の低下を招いてしまう。
【００１８】
さらに、本発明によるズームレンズは、非球面レンズを使用することによって、さらなる高性能化とコンパクト化を図ることができる。
また、本発明によるズームレンズは、像ブレを補正するための補正光学系として一部のレンズ群を使用することによって、防振機能を有するズームレンズとすることもできる。
尚、本発明の各実施例に係るズームレンズには、屈折型レンズのみを使用している。しかし、回折光学素子や屈折率分布型レンズ等を使用することも可能である。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の各実施例に係るズームレンズを添付図面に基づいて説明する。
各実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、貼り合わせレンズを含み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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成される。
【００２０】
そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔が減少する。
また、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは、無限遠物体から近距離物体への合焦（フォーカシング）の際に、それぞれ独立して光軸方向物体側に移動する。
【００２１】
（第１実施例）
図１は本発明の第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す図である。また図には、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）へのズーム軌跡と、無限遠物体から至近撮影距離物体へのフォーカシング方向を矢印で示す。尚、以下の実施例も同様である。
本実施例に係るズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１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Ｌ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との貼り合わせレンズと、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との貼り合わせレンズとから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との貼り合わせレンズと、開口絞りＡＳとから構成され、開口絞りＡＳは前記両凹形状の負レンズＬ３３の像側面に隣接して配置されている。
【００２２】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１で構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２との貼り合わせレンズと、両凸形状の正レンズＬ５３とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ６１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６２との貼り合わせレンズで構成される。
【００２３】
以下の表１に、本発明の第１実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
（全体諸元）において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ｗは画角の最大値（単位：度）をそれぞれ示す。
（レンズデータ）において、面番号は物体側からのレンズ面の順序、Ｒはレンズ面の曲率半径、Ｄはレンズ面の間隔をそれぞれ示す。Ｖｄ，Ｎｄはそれぞれアッベ数，屈折率を示す。また、これらのアッベ数と屈折率はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値である。さらに、Ｂｆはバックフォーカスを示す。
尚、以下に示す第２実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【００２４】
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
図２，図３は、第１実施例に係るズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する諸収差図である。
図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、広角端状態，望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ、物体面から像面までの距離をＲＤとすると、広角端状態，望遠端状態における至近撮影距離（ＲＤ＝１．３ｍを採用する）合焦時の諸収差図を示す。
【００２７】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ｗは半画角をそれぞれ示し、値はその最大値を示す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル像面を示し、破線Ｍはメリディオナル像面を示す。
尚、以下に示す第２実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
【００２８】
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態及び望遠端状態において、特に至近撮影距離合焦時にも、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有することがわかる。
【００２９】
（第２実施例）
図４は本発明の第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本実施例に係るズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１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Ｌ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせレンズと、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２との貼り合わせレンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との貼り合わせレンズと、両凹形状の負レンズＬ２５とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との貼り合わせレンズと、開口絞りＡＳとから構成され、開口絞りＡＳは前記物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３の像側面に隣接して配置されている。
【００３０】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１で構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２との貼り合わせレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５３とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ６１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６２との貼り合わせレンズで構成される。
以下の表２に、本発明の第２実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
【００３１】
【表２】
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2004212612.tif 000009
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2004212612.tif 000011
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【００３２】
図５，図６は、第１実施例に係るズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する諸収差図である。
図５（ａ），（ｂ）はそれぞれ、広角端状態，望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、広角端状態，望遠端状態における至近撮影距離（ＲＤ＝２．３ｍを採用する）合焦時の諸収差図を示す。
【００３３】
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態及び望遠端状態において、特に至近撮影距離合焦時にも、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有することがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、いわゆるインナーフォーカス方式を採用することによって高性能でコンパクトなズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係るズームレンズの広角端状態，望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【図３】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係るズームレンズの広角端状態，望遠端状態における至近撮影距離（ＲＤ＝１．３ｍを採用する）合焦時の諸収差図を示す。
【図４】本発明の第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係るズームレンズの広角端状態，望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
【図６】（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係るズームレンズの広角端状態，望遠端状態における至近撮影距離（ＲＤ＝２．３ｍを採用する）合焦時の諸収差図を示す。
【符号の説明】
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
Ｇ５      第５レンズ群
Ｇ６      第６レンズ群
ＡＳ      開口絞り
Ｉ          像面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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