(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｌ４、絞りで構成される第５レンズ群、負の屈折力を持つ第６レンズ群Ｌ６からなり、第１レンズ群Ｌ１、第４レンズ群Ｌ４、第５群、第６レンズ群Ｌ６を物体側へ移動させることによって広角端から望遠端へ変倍を行い、変倍に伴う像面移動の補正を第３レンズ群Ｌ３の移動させることによって行う望遠ズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｌ１の最も像面に近いレンズを凸レンズとし、
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとした時、
０．４５  ≦  ｆ１  ／  ｆｔ  ≦  ０．５８            （１）
第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とした時、
０．２５  ≦  ｜  f2  ｜  ／  ｆｔ  ≦  ０．３５      （２）
第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ3とした時、
０．３０  ≦  ｆ３  ／  ｆｔ  ≦  ０．３５            （３）
第６レンズ群Ｌ６の焦点距離をｆ６とした時、
０．１２≦  ｜  ｆ６  ｜  ／  ｆｔ  ≦  ０．１８      （４）
第１レンズ群Ｌ１の変倍による移動量をｍ１、第６レンズ群Ｌ６の変倍による移動量をｍ６とした時、
１．２  ≦  ｍ１  ／  ｍ６  ≦  ２．０                （５）
とすることを特徴とする望遠ズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
望遠ズームレンズに関し、さらに詳しくは３５mmフィルム用の写真用カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ等に用いるための６群で構成された望遠ズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、３５mm１眼レフカメラ等に使用される望遠ズームレンズでは、物体側より順に、変倍中固定の正の屈折力を持つ第１群、負の屈折力を持つ変倍レンズ群である第２群、正の屈折力を持つ補正レンズ群である第３群、及び、正の屈折力を持つリレーレンズ群から成る第４群で構成され、焦点距離７０〜２１０ｍｍ、Ｆ2．8の４群ズームレンズが実用化されている。
また、特開平１０−３９２１５号公報には、レンズ全長を小さくするために、多群で構成された多群移動方式で、焦点距離１３５〜４００ｍｍ、Ｆ４．５〜F５．６のズームレンズが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記４群ズームレンズにおいては、ズーム比を大きくすると、変倍作用を持つ第２群の移動量が増加するためレンズ全長は大きくなってしまい、テレ比すなわちレンズ全長／焦点距離の比を小さくすることができない。変倍中の移動量を減少させるために第２群の屈折力を強くすると、変倍により収差の変動が大きくなり、収差の補正が困難となる。
【０００４】
前記４群ズームレンズにおいて、近距離物体に対してフォーカスを行う場合、第１群を移動させて行うフロントフォーカス方式が広く用いられている。この方式では、十分な周辺光量を確保するためには、物体方向の移動量に対応して第１群の有効径を大きくしておく必要がある。このため、レンズシステム全体の大型化をまねく。また大きく重いレンズを動かさなければならないので、オートフォーカス時に迅速性に欠けるという問題がある。
【０００５】
前記４群ズームレンズにおいて、物体側の第１レンズ群（第１群）を移動させてフォーカスを行うものもよく知られている。第１レンズ群の中でも比較的像側に配置されたレンズ郡でフォーカスを行うため、レンズ径をやや小さくすることができ、やや重量が軽量化される。そして繰り出し量を減らすために屈折力をやや強めても、前玉の物体側レンズ群とのフローティング効果によりそれほど大きな収差変動が生じない等の利点はある。しかし、レンズ全長が広角側で最小、望遠側へ変倍するほど長くなる後者の多群移動方式のズームレンズでは望遠側で最も像から離れたレンズ群でのフォーカスとなるため、レンズの重量バランスが悪い。またオートフォーカスにすると、重量の点で問題があった。
【０００６】
最も像面側に近いレンズ群を移動させてフォーカスを行えば、一般にレンズ径が小さいので迅速なフォーカスを行うことができ、また周辺光量の低下も生じない。しかし、前記多群移動方式のズームレンズにおいて、望遠端でのテレ比を小さくするように、屈折力を強くして変倍に伴う移動量と、フォーカスによる移動量を小さくすると、フォーカスに伴い、球面収差が悪化するという問題点があった。
【０００７】
前記特開平１０−３９２１５号においては、
ｆw  ／ｆ45w＞０．０
として、レンズ全長を短くしている。しかし、この条件を満たしてもまだまだ全長は長いものである。瞳において中心より上方を通過する上光線についても、像面においてオーバーすなわち主光線より上側にある。
【０００８】
また、最も像面側を凹面にして軸外の光線の収差補正に有利な形状にするために、
０．２＜ｆ53／ｆ5＜２．０
とし、第５群の構成を凹、凸、凹としている。しかし、合焦時、テレ端において球面収差の変動が大きく、非球面を追加しないと、球面収差を補正し切れない問題がある。
さらに、ズーミングによる像面移動を第５群レンズの移動によって補正している。しかし、このように構成すると、ズーミング時の収差変動が大きく、好ましくない。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、レンズ全長が短くテレ比が小さい望遠ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はまた、変倍による収差の変動が小さく、収差の補正が容易な望遠ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明はさらに、第１群レンズの直径が小さく全体が小型軽量で、フロントフォーカス方式にした場合に合焦のための駆動力を小さくしかつ迅速に合焦することができる望遠ズームレンズを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｌ４、絞りで構成される第５レンズ群、負の屈折力を持つ第６レンズ群Ｌ６からなり、第１レンズ群Ｌ１、第４レンズ群Ｌ４、第５群、第６レンズ群Ｌ６を物体側へ移動させることによって広角端から望遠端へ変倍を行い、変倍に伴う像面移動の補正を第３レンズ群Ｌ３の移動させることによって行う望遠ズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｌ１の最も像面に近いレンズを凸レンズとし、
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとした時、
０．４５  ≦  ｆ１  ／  ｆｔ  ≦  ０．５８            （１）
第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とした時、
０．２５  ≦  ｜  f2  ｜  ／  ｆｔ  ≦  ０．３５      （２）
第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ3とした時、
０．３０  ≦  ｆ３  ／  ｆｔ  ≦  ０．３５            （３）
第６レンズ群Ｌ６の焦点距離をｆ６とした時、
０．１２≦  ｜  ｆ６  ｜  ／  ｆｔ  ≦  ０．１８      （４）
第１レンズ群Ｌ１の変倍による移動量をｍ１、第６レンズ群Ｌ６の変倍による移動量をｍ６とした時、
１．２  ≦  ｍ１  ／  ｍ６  ≦  ２．０                （５）
とすることを特徴とする望遠ズームレンズである。
【００１１】
【実施の形態】
以下に本発明の実施形態の望遠ズームレンズを、図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の望遠ズームレンズ１００を光学図によって示す。望遠ズームレンズ１００の焦点距離ｆ及び開口数Fnoは、
ｆ＝200.0  〜  300.3  〜  490.0
Fno＝5.16  〜  5.72  〜  6.25
である。
【００１２】
望遠ズームレンズ１００の構成を表１に示す。該表において、左側第１欄ＮＳは物体側からのレンズ面の面番号、第２欄Ｒは各レンズの曲率半径、第３欄Ｄは各レンズ面の面間隔、第４欄Ｎｄ各レンズのｄ線（λ＝587.6nm）に対する屈折率、第５欄νは各レンズのアッぺ数を表す。ＳＴＯＰは絞りを示し、ＦＳはフレア絞りを表す。
【００１３】
【表１】
0004115746.tif 000002
【００１４】
ズーム作動すなわち焦点距離の変化のためのレンズ間隔の変更を、表２に示す。
【表２】
0004115746.tif 000003
【００１５】
本発明は、以下の５つの条件式を満たさなければならない。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、全系の望遠端における焦点距離をｆｔ、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ3、第６レンズ群Ｌ６の焦点距離をｆ６、第１レンズ群Ｌ１の変倍による移動量をｍ１、第６レンズ群Ｌ６の変倍による移動量をｍ６とする。
【００１６】
条件式（１）  ｆ１／ｆｔ＝0.531
条件式（２）  ｜ｆ２｜／ｆｔ＝0.286
条件式（３）  ｆ３／ｆｔ＝0.321
条件式（４）  ｜ｆ６｜／ｆｔ＝0.143
条件式（５）  ｍ１／ｍ６＝1.6
【００１７】
第１群の焦点距離をｆ１、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとした時、
0.４５  ≦  f1  ／  ft  ≦  0.５８            （1）
好ましくは、    0.５０  ≦  f1  ／  ft  ≦  0.５５
とすることにより、ズームレンズをテレ比0.75以内にコンパクトに構成し、第１レンズ群の屈折力を適切に設定することができる。
条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群の屈折力が強くなるため、ズームによる移動量は小さくできるが、第1レンズ群で発生する球面収差が大きくなり、第１レンズ群より像面側のレンズでの補正が困難となる。逆に、（1）の上限を超えると、第１レンズ群の屈折力が弱くなるためズームによる移動量が大きくなり、コンパクト化が困難になる。さらに第１レンズ群の最も像面に近いレンズはワイド側における球面収差補正のため、凸レンズが望ましい。
【００１８】
第２群の焦点距離をf2とした時、
0.2５≦  ｜f2｜  ／  ft  ≦  0.３５                 （2）
好ましくは、0.2５≦  ｜f2｜  ／  ft  ≦  0.３０
とすることにより、広角端におけるバックフォーカスを適切に設定することができる。
条件式（2）の下限を超えると、第２群の屈折力が強くなるため、バックフォーカスが長くなる。あまりバックフォーカスを長くすると、広角端におけるレンズ全長が長くなるため、コンパクト化が困難になる。逆に（2）の上限を超えると、バックフォーカスが短くなる。あまりバックフォーカスを短くすると、第６レンズ群でフォーカスした時に発生するコマ収差の補正が困難となる。
【００１９】
第３群の焦点距離をf3とした時、
0.３０  ≦  f3  ／  fｔ  ≦  0.３５                 （3）
とすることにより、広角端におけるコマ収差の補正を適切にすることができる。
条件式（3）の下限を超えると、第２、第３群で発生するコマ収差の補正が第３群より像面側のレンズでの補正が困難となる。逆に（3）の上限を超えると、バックフォーカスが短くなるため、第６レンズ群でフォーカスした時に発生するコマ収差の補正が困難となる。
【００２０】
第６群の焦点距離をf6とした時、
0.１２  ≦  ｜ｆ6｜  ／  ft  ≦  0.１８             （4）
好ましくは、0.１２  ≦  ｜ｆ6｜  ／  ft  ≦  0.１５
とすることにより、第６群でのフォーカスによる移動量を適切に設定することができる。
条件式（4）の下限を超えると、フォーカスによる移動量は減少するが、フォーカスによるコマ収差の補正が困難となる。（5）の上限を超えると、フォーカスによって発生する球面収差の補正が困難となる。
【００２１】
第１群の変倍による移動量をm1、第６群の変倍による移動量をm6とした時、
1.２  ≦  m1  ／  ｍ6  ≦  2.0                      （5）
好ましくは、1.５  ≦  m1  ／  ｍ6  ≦  2.0
とすることにより、望遠端におけるレンズ全長を適切に設定することができる。条件式（5）の下限を超えると、第1群のズームによる移動量は小さくなるが、第１レンズ群で発生する球面収差が大きくなり、第１レンズ群より像面側のレンズでの補正が困難となる。（5）の上限を越超えると、第１群の移動量が大きくなるため、テレ比０．７５以内とコンパクトに構成することが難しくなる。
【００２２】
物点が無限遠における望遠ズームレンズ１００の広角端の収差は、図２に示すとおりである。物点が無限遠における望遠ズームレンズ１００の中間焦点距離における収差は、図３に示すとおりである。物点が無限遠における望遠ズームレンズ１００の広望遠端の収差は、図４に示すとおりである。
【００２３】
倍率1／40倍における望遠レンズ１００の広角端の収差は、図５に示すとおりである。倍率1／40倍における望遠レンズ１００の中間焦点距離における収差は、図６に示すとおりである。倍率1／40倍における望遠レンズ１００の望遠端の収差は、図７に示すとおりである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の望遠ズームレンズによれば、レンズ全長が短くテレ比が小さい望遠ズームレンズを構成できる効果を有する。
本発明の望遠ズームレンズによればまた、変倍による収差の変動が小さく、収差の補正が容易な望遠ズームレンズを構成することができる効果を有する。
本発明の望遠ズームレンズによればさらに、第１群レンズの直径が小さく全体が小型軽量で、フロントフォーカス方式にした場合に合焦のための駆動力を小さくしかつ迅速に合焦することができる望遠ズームレンズを構成できる効果を有する。
【００２５】
本発明の望遠ズームレンズによればさらに、前記特開平１０−３９２１５号に対し、前群レンズを正とし、後群レンズｆ45wを負とすることによりテレフォトタイプを実現して、またレンズ全長をより短くすることができる効果を有する。さらに、瞳において中心より上方を通過する上光線についても、像面において主光線の近くにあり、歪曲収差が極めて小さい効果を有する。
また、第６レンズ群を凹、凹、凸によって構成することにより、非球面を追加することなく球面収差を補正することができる効果を有する。
さらに、ズーミングによる像面移動を第３レンズ群の移動によって補正するように構成によって、ズーミングによる球面収差の変動が小さくなり、収差補正が容易である効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態の望遠ズームレンズの光学図である。
【図２】図２は、物点が無限遠における実施形態の望遠ズームレンズの広角端の収差図である。
【図３】図３は、物点が無限遠における実施形態の望遠ズームレンズの中間焦点距離における収差図である。
【図４】図４は、物点が無限遠における実施形態の望遠ズームレンズの広望遠端の収差図である。
【図５】図５は、倍率1／40倍における実施形態の望遠レンズの広角端の収差図である。
【図６】図６は、倍率1／40倍における実施形態の望遠レンズの中間焦点距離における収差図である。
【図７】図７は、倍率1／40倍における実施形態の望遠レンズの望遠端の収差である。
【符号の説明】
１００        望遠ズームレンズ
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
Ｌ５          第５群
Ｌ６          第６レンズ群
【図１】
0004115746.tif 000004
【図２】
0004115746.tif 000005
【図３】
0004115746.tif 000006
【図４】
0004115746.tif 000007
【図５】
0004115746.tif 000008
【図６】
0004115746.tif 000009
【図７】
0004115746.tif 000010