JP2004309761A

JP2004309761A - 広角系ズームレンズ

Info

Publication number: JP2004309761A
Application number: JP2003102761A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Tsutsumi; 勝久堤
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】フォーカス時の画角変化が少なく、かつ各変倍域にわたって歪曲収差を始めとする諸収差が良好に補正された広角系ズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側より順に、全体として正の屈折力を有するフォーカス群Ｇ１と、変倍を担う負の屈折力の第１移動群Ｇ２と、変倍に伴う焦点移動を補正するための第２移動群Ｇ３と、開口絞りＳｔと、全体として正の屈折力を有するリレーレンズ群Ｇ４とを備えている。フォーカス群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有した第１レンズ群Ｇ１ａ、負の屈折力を有した第２レンズ群Ｇ１ｂ、および正の屈折力を有した第３レンズ群Ｇ１ｃで構成され、かつそのうちの第２レンズ群Ｇ１ｂのみを移動させるインナーフォーカスの構成となっている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高精細なテレビカメラへの搭載に適した広角系ズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、映画フィルムを用いずに高精細なデジタルカメラを利用してデジタル的に映画撮影を行う映画製作手法が開発され、実際に使用され始めている。このような映画製作手法を用いたシステムは、ｅ−シネマ（エレクトロニクス・シネマ）と呼ばれる。ｅ−シネマ用のカメラに用いられる撮影レンズは、ＨＤＴＶ（ｈｉｇｈｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）カメラ用の撮影レンズと同等またはそれ以上の性能が要求される。ＨＤＴＶやｅ−シネマ用のカメラに用いられる広角系のレンズは、従来、光学性能の点から固定焦点タイプのものが多く、用途に応じて複数本のレンズを付け替えて使用していた。
【０００３】
しかしながら、特に、映画撮影やコマーシャル撮影の分野においては、使い勝手の点から、使用頻度の高い広角側の固定焦点タイプのレンズ数本分を１本で賄えるような広角系ズームレンズの要求がある。例えば２／３インチ用（イメージサイズφ１１ｍｍ）で、焦点距離の可変域が５ｍｍから１５ｍｍ程度までのズームレンズへの要求がある。
【０００４】
従来の広角系ズームレンズとしては、例えば以下の特許文献記載のものがある。特許文献１に記載のズームレンズは、物体側より順に、負正の２つのレンズ群からなる２群移動フォーカス群と、負正の２つのレンズ群からなるズーム群と、軸方向に静止している補助レンズ群とが配列された構成となっている。このズームレンズでは、フォーカス時に複数群を移動させる構成をとることにより、フォーカス群を至近から遠方あるいは遠方から至近方向へ動かしたときに被写体の大きさ（画角）の変化（以下、ブリージングと呼ぶ）を最小にすることを可能としている。また、特許文献２に記載のズームレンズは、変倍系の物体側に合焦系を配し、その合焦系を、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、および正の屈折力の第３レンズ群で構成し、第２レンズ群を近距離フォーカス時に物体側へ動かすことで合焦を可能としている。またその合焦系の屈折力配分を適切に行うことで，前玉の小型化を達成している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−９５１００号公報
【特許文献２】
特許第２５２６８９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、特に映画撮影やコマーシャル撮影の分野においては、使い勝手の点から、広角系ズームレンズへの要求がある。そこで、これらの分野での使用に適した、上記各特許文献記載のレンズと同等またはそれ以上の良好な性能を有する広角系ズームレンズの開発が望まれる。特に、広角系ズームレンズの場合、広角端でのブリージングや歪曲収差が悪化し易くなるので、使い勝手の点に加えて、これらブリージングや歪曲収差の性能劣化を抑えたレンズの開発が望まれる。ところで、結像面の前側に色分解光学系を持つテレビカメラ用のものとして、例えば撮像素子サイズが２／３インチ用で焦点距離５ｍｍのような広角レンズの場合では、色分解光学系を挿入するために、８倍程度のレトロ比（焦点距離に対するバックフォーカスの割合）が要求される。レトロ比を大きくするために、レンズ系をレトロ型に近い構成にすると、特に歪曲収差が悪化し易くなる。この点からも、歪曲収差の性能劣化を抑えたレンズの開発が望まれる。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、フォーカス時の画角変化が少なく、かつ各変倍域にわたって歪曲収差を始めとする諸収差が良好に補正された広角系ズームレンズを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による広角系ズームレンズは、物体側より順に、全体として正の屈折力を有するフォーカス群と、変倍を担う負の屈折力の第１移動群と、変倍に伴う焦点移動を補正するための第２移動群と、開口絞りと、全体として正の屈折力を有するリレーレンズ群とを備え、フォーカス群は、物体側より順に、第１レンズ群、第２レンズ群、および第３レンズ群を有し、第１レンズ群が、像側の面を凸面形状とした正レンズが最も像側に配置され、かつ全体として負の屈折力を有した構成であり、第２レンズ群が、少なくとも１枚ずつの正レンズと負レンズとを含み、近距離物体へのフォーカス時に物体側に移動するようになされ、かつ全体として負の屈折力を有した構成であり、第３レンズ群が、複数枚の正レンズを有した構成であり、かつ、以下の条件式（１）を満足するように構成されているものである。
【０００９】
−６．５≦ｆＧ１ａ／ｆＧ１≦−３．５ ……（１）
ただし、
ｆＧ１は、フォーカス群全系の焦点距離を示し、ｆＧ１ａは、フォーカス群における第１レンズ群の焦点距離を示している。
【００１０】
本発明による広角系ズームレンズでは、第１移動群を光軸方向に移動させることにより、変倍が行われる。変倍に伴う焦点移動の補正は、第２移動群を光軸方向に移動させることにより行われる。フォーカス調整は、これら変倍系（第１移動群および第２移動群）の物体側に配置されたフォーカス群により行われる。フォーカス群は、物体側より順に、負の屈折力を有した第１レンズ群、負の屈折力を有した第２レンズ群、および正の屈折力を有した第３レンズ群からなり、第２レンズ群が、近距離物体へのフォーカス時に物体側に移動する。このようにフォーカス群を、複数群に分割し、そのうちの負の屈折力を有する第２レンズ群のみを移動させるようなインナーフォーカスの構成を採り、また特にフォーカス群の各群のパワー配分やレンズ形状などを最適化することで、フォーカス時の画角変化と、歪曲収差を始めとする諸収差の発生とが各変倍域にわたって良好に補正される。
【００１１】
ここで、この広角系ズームレンズはさらに、以下の条件式（２）を満足するように構成されていることが好ましい。
−０．７≦ｆＧ１ａｐ／ｆＧ１ａ≦−０．３ ……（２）
ただし、Ｇ１ａｐは、フォーカス群における第１レンズ群中の最も像側の正レンズの焦点距離を示す。
【００１２】
また、フォーカス群における第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、および負レンズが配列された構成で、かつ正レンズの像側の面と負レンズの物体側の面とにより形成された空気レンズが、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状となっていることが好ましい。
【００１３】
この広角系ズームレンズはさらに、以下の条件式（３），（４）を満足するように構成されていることが好ましい。
−２．１≦ｆｃ／ｆａｂ≦−１．４ ……（３）
−４．０≦ｆｂ／Ｄｂ≦−２．０ ……（４）
ただし、ｆｃは、フォーカス群における第３レンズ群の焦点距離を示し、ｆａｂは、フォーカス群における無限遠物点時での第１，第２レンズ群の合成焦点距離を示す。ｆｂは、フォーカス群における第２レンズ群の焦点距離を示し、Ｄｂは、フォーカス群における第２レンズ群中の正レンズの中心厚の合計を示す。
【００１４】
これらの好ましい構成を必要に応じて適宜採用することで、フォーカス時の画角変化と諸収差の発生とがさらに良好に補正され、より高性能なレンズ系が実現される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る広角系ズームレンズの構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（図７，図８）のレンズ構成に対応している。図２，図３は、図１の広角系ズームレンズを拡大して示したものである。また、図４は、本実施の形態に係る広角系ズームレンズの他の構成例を示している。図４の構成例は、後述の第２の数値実施例（図９，図１０）のレンズ構成に対応している。図５は、図４の広角系ズームレンズのうち、図１の広角系ズームレンズと大きく異なる構成部分を拡大して示したものである。また、図６は、本実施の形態に係る広角系ズームレンズのさらに他の構成例を示している。図６の構成例は、後述の第３の数値実施例（図１１，図１２）のレンズ構成に対応している。
【００１７】
なお、図２，図３，図５において、符号Ｒｉは、絞りＳｔも含めて最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝１〜４９または１〜５０）の面の曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では、図１に示した広角系ズームレンズの構成を基本にして説明する。
【００１８】
この広角系ズームレンズは、例えば、ｅ−シネマやＨＤＴＶ用の撮影カメラに搭載されて使用されるものである。この広角系ズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って、フォーカス群Ｇ１、変倍群Ｇ２０、開口絞りＳｔ、リレーレンズ群Ｇ４が、物体側より順に配設された構成となっている。変倍群Ｇ２０は、物体側より順に、第１移動群Ｇ２および第２移動群Ｇ３が配設された構成となっている。この広角系ズームレンズの結像面（撮像面）Ｓｉｍｇには、例えば図示しない撮像素子が配置される。リレーレンズ群Ｇ４と撮像面との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材が配置されていても良い。図１の構成例では、色分解プリズム等からなる色分解光学系ＧＣが配置されている。
【００１９】
この広角系ズームレンズは、変倍群Ｇ２０を光軸上で移動させることにより変倍を行うようになっている。より具体的には、第１移動群Ｇ２を光軸上で移動させることにより変倍が行われ、それに伴う焦点移動の補正が第２移動群Ｇ３を光軸上で移動させることにより行われるようになっている。第１移動群Ｇ２と第２移動群Ｇ３は、広角端から望遠端へと変倍させるに従い、図１に実線で示した軌跡を描くように移動する。フォーカス調整は、フォーカス群Ｇ１の一部のレンズ群を光軸上で移動させることにより行われる。リレーレンズ群Ｇ４は、変倍時およびフォーカス時のいずれにおいても固定となっている。
【００２０】
フォーカス群Ｇ１は、この広角系ズームレンズにおいて最も特徴的な部分であり、全体として正の屈折力を有している。このフォーカス群Ｇ１は、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１ａ、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ１ｂ、および全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ１ｃが、物体側より順に配設された構成となっている。
【００２１】
第１レンズ群Ｇ１ａの最も像側には、像側の面を強い凸面形状とした正レンズＧ１ａｐが配置されている。第１レンズ群Ｇ１ａは、具体的には例えば４枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４で構成されている。レンズＬ１４が、正レンズＧ１ａｐに対応する。
【００２２】
第１レンズ群Ｇ１ａにおいて、レンズＬ１１，Ｌ１２は例えば、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとなっている。レンズＬ１３は例えば、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズとなっている。ただし、レンズＬ１３は、図４および図６に示した構成例のように、両凹レンズであっても良い。レンズＬ１４（Ｇ１ａｐ）は例えば、像側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズとなっている。
【００２３】
第２レンズ群Ｇ１ｂは、少なくとも１枚ずつの正レンズと負レンズとを含み、かつ全体として負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ１ｂは、フォーカス調整のために光軸上を移動するようになっている。第２レンズ群Ｇ１ｂは、負の屈折力を有していることにより、無限遠から近距離物体（至近）へのフォーカス時に物体側に移動する。このように、この広角系ズームレンズは、フォーカス群Ｇ１のうち、内部の一部の群を動かすインナーフォーカスタイプのレンズとなっている。
【００２４】
第２レンズ群Ｇ１ｂは、具体的には例えば、正レンズ（レンズＬ１５）および負レンズ（レンズＬ１６）が物体側から順に配列された構成となっている。この構成の場合、正レンズＬ１５の像側の面と負レンズＬ１６の物体側の面とにより形成された空気レンズＬ１５Ａが、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状となっていることが好ましい。このような形状にすることで、ブリージングや歪曲収差の補正がし易くなる。正レンズＬ１５は例えば、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズとなっている。負レンズＬ１６は例えば、両凹レンズとなっている。
【００２５】
第３レンズ群Ｇ１ｃは、複数枚の正レンズを有している。具体的には例えば、３枚の正レンズＬ１７〜Ｌ１９で構成されている。レンズＬ１７は例えば、両凸レンズとなっている。レンズＬ１８は例えば、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとなっている。ただし、レンズＬ１８は、図４および図６に示した構成例のように、両凸レンズであっても良い。レンズＬ１９は例えば、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとなっている。
【００２６】
この広角系ズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１ａに関して、以下の条件式（１）を満足するように構成されている。ただし、式（１）において、ｆＧ１は、フォーカス群全系の焦点距離を示し、ｆＧ１ａは、第１レンズ群Ｇ１ａの焦点距離を示している。
−６．５≦ｆＧ１ａ／ｆＧ１≦−３．５ ……（１）
【００２７】
第１レンズ群Ｇ１ａに関してはさらに、以下の条件式（２）を満足するように構成されていることが好ましい。ただし、Ｇ１ａｐは、第１レンズ群Ｇ１ａ中の最も像側の正レンズＧ１ａｐ（レンズＬ１４）の焦点距離を示す。
−０．７≦ｆＧ１ａｐ／ｆＧ１ａ≦−０．３ ……（２）
【００２８】
さらに、以下の条件式（３），（４）を満足することが好ましい。ただし、ｆｃは、第３レンズ群Ｇ１ｃの焦点距離を示し、ｆａｂは、第１，第２レンズ群Ｇ１ａ，Ｇ１ｂの無限遠物点時での合成焦点距離を示す。ｆｂは、第２レンズ群Ｇ１ｂの焦点距離を示し、Ｄｂは、第２レンズ群Ｇ１ｂ中の正レンズの中心厚の合計を示す。
−２．１≦ｆｃ／ｆａｂ≦−１．４ ……（３）
−４．０≦ｆｂ／Ｄｂ≦−２．０ ……（４）
【００２９】
変倍群Ｇ２０において、第１移動群Ｇ２は、全体として負の屈折力を有している。この第１移動群Ｇ２は、具体的には例えば５枚のレンズＬ２１〜Ｌ２５により構成される。レンズＬ２１は例えば、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとなっている。レンズＬ２２，Ｌ２３は例えば、接合レンズとなっている。レンズＬ２４，Ｌ２５も例えば、接合レンズとなっている。
【００３０】
第２移動群Ｇ３は、全体として正または負の屈折力を有している。この第２移動群Ｇ３は、具体的には例えば２枚の接合レンズＬ３１，Ｌ３２により構成される。
【００３１】
リレーレンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有している。このリレーレンズ群Ｇ４は、具体的には例えば９枚のレンズＬ４１〜Ｌ４９により構成される。図１の構成例では、レンズＬ４１〜Ｌ４４からなる前群とレンズＬ４５〜Ｌ４９からなる後群との間（Ｄ３７）で、光束がほぼ平行となるように構成されている。この構成例では、後群の最も物体側のレンズＬ４５を負レンズとし、それに続くレンズＬ４６〜Ｌ４９を全体として正レンズとすることで、レトロ比を大きくし、色分解光学系ＧＣなどを配置するためのバックフォーカスを確保している。
【００３２】
なお、図４および図６の構成例では、リレーレンズ群Ｇ４が、１０枚のレンズＬ４１〜Ｌ５０により構成されている。これらの構成例では、後群が６枚のレンズＬ４５〜Ｌ５０で構成されており、図１の構成例に比べて１枚多くなっている。
【００３３】
次に、以上のように構成された広角系ズームレンズの作用および効果を説明する。
【００３４】
この広角系ズームレンズでは、変倍群Ｇ２０における第１移動群Ｇ２を光軸方向に移動させることにより、変倍が行われ、その変倍に伴う焦点移動の補正が、第２移動群Ｇ３を光軸方向に移動させることにより行われる。フォーカス調整は、フォーカス群Ｇ１のうち、第２レンズ群Ｇ１ｂを光軸上で移動させることにより行われる。第２レンズ群Ｇ１ｂは、負の屈折力を有していることにより、無限遠から近距離物体（至近）へのフォーカス時に物体側に移動する。
【００３５】
この広角系ズームレンズでは、フォーカス群Ｇ１を複数群に分割し、そのうちの第２レンズ群Ｇ１ｂのみを移動させるようなインナーフォーカスの構成を採用したことで、フォーカス時の画角変化（ブリージング）を良好に保つことができると共に、フォーカス調整機構の簡略化を図ることができる。また、最前群である第１レンズ群Ｇ１ａを固定群にしたことで、防塵・防曇性を確保することも容易となる。
【００３６】
また特にフォーカス群Ｇ１の各群のパワー配分やレンズ形状などを、各条件式を適宜満たして最適化することで、フォーカス時の画角変化と、歪曲収差を始めとする諸収差の発生とが各変倍域にわたって良好に補正される。
【００３７】
例えば、第１レンズ群Ｇ１ａの最も像側に、像側の面を強い凸面形状とした正レンズＧ１ａｐ（レンズＬ１４）を配置し、さらに第２レンズ群Ｇ１ｂにおける正レンズ（レンズＬ１５）の像側の面と負レンズ（レンズＬ１６）の物体側の面とにより形成された空気レンズＬ１５Ａを、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状としていることで、それらのレンズ部分で、特に歪曲収差が段階的に補正される。
【００３８】
条件式（１）は、広角端でのブリージングを少なく制御するための条件を示している。条件式（１）の上限を越えると、特に、広角端における画面隅部でのブリージングが大きくなり、好ましくない。下限を下回ると、広角端における画面隅部でのブリージングは小さくなるが、水平方向でのブリージングの方向が反転して大きくなってしまう。
【００３９】
条件式（２）は、前玉の外径を制約し、さらに広角端での歪曲収差の補正や画面周辺部の倍率色収差を制御するための条件である。条件式（２）の下限を外れると、第１レンズ群Ｇ１ａ中の最も像側の正レンズＧ１ａｐの屈折力が弱くなり、前玉の大型化を招くとともに、広角端での歪曲収差が負に大きく補正不足になる。上限を外れると、その逆の作用が起き、さらに画面隅部において短波長側の倍率色収差がオーバーになり、好ましくない。
【００４０】
条件式（３），（４）は共に、フォーカシングによる画角変化を少なく抑えるための条件である。条件式（３）の上限を越えると、フォーカシングによる画面隅部での画角変化が大きくなり、また広角端での中間像高の歪曲収差が大きくなる。条件式（３）の下限を下回ると、水平画角近傍での画角変化が大きくなり、また画面隅部の広角端での歪曲収差が負に大きくなる。条件式（４）の上限を越えると、広角端での歪曲収差が負に大きくなる。条件式（４）の下限を下回ると、画面隅での画角変化が大きくなり、また画面隅の広角端での歪曲収差が負に大きくなるので好ましくない。
【００４１】
このように、本実施の形態に係る広角系ズームレンズによれば、フォーカス時の画角変化を少なく抑え、かつ各変倍域にわたって歪曲収差を始めとする諸収差を良好に補正することができる。さらに、例えば撮像素子サイズが２／３インチ用で焦点距離５ｍｍのような広角レンズの場合には、色分解光学系ＧＣを挿入するために、８倍程度のレトロ比が要求されるが、本実施の形態に係る広角系ズームレンズによれば、バックフォーカスを長くし、レトロ比を大きくしたとしても、諸収差、特に歪曲収差を良好に補正することができる。
【００４２】
【実施例】
次に、本実施の形態に係る広角系ズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、第１、第２および第３の数値実施例（実施例１〜３）をまとめて説明する。図７，図８は、図１〜図３に示した広角系ズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータ（実施例１）を示している。特に図７には、フォーカス群Ｇ１および第１移動群Ｇ２に関するレンズデータを示し、図８には、第２移動群Ｇ３以降、結像面までのレンズデータを示す。
【００４３】
また、図９，図１０は、図４および図５に示した広角系ズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータ（実施例２）を示している。特に図９には、フォーカス群Ｇ１および第１移動群Ｇ２に関するレンズデータを示し、図１０には、第２移動群Ｇ３以降、結像面までのレンズデータを示す。さらに、図１１，図１２は、図６に示した広角系ズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータ（実施例３）を示している。特に図１１には、フォーカス群Ｇ１および第１移動群Ｇ２に関するレンズデータを示し、図１２には、第２移動群Ｇ３以降、結像面までのレンズデータを示す。
【００４４】
各図に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、各実施例の広角系ズームレンズについて、絞りＳｔも含めて最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝１〜４９または５０）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図２等において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、図２等において付した符号に対応させて、物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔を示す。曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。Ｎｄｉの欄には、色分解光学系ＧＣも含めて、物体側からｉ番目のレンズ要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の値を示す。νｄｊの欄には、色分解光学系ＧＣも含めて、物体側からｊ番目（ｊ＝１〜２７または２８）のレンズ要素のｄ線に対するアッベ数の値を示す。なお、曲率半径Ｒｉの値が０（ゼロ）の部分は、平面または仮想面であることを示す。
【００４５】
各実施例の広角系ズームレンズ共に、フォーカシングの際には、フォーカス群Ｇ１のうち第２レンズ群Ｇ１ｂが移動する。したがって、第２レンズ群Ｇ１ｂの前後の面間隔Ｄ８，Ｄ１２は、可変となっている。図示した各レンズデータには、面間隔Ｄ８，Ｄ１２として、無限遠方（ＩＮＦ）にフォーカシングしたときの値を示している。なお、至近（ＭＯＤ）にフォーカシングしたときの面間隔Ｄ８，Ｄ１２の値は、以下のとおりである。
実施例１：Ｄ８＝７．５６，Ｄ１２＝８．８４
実施例２：Ｄ８＝８．０６，Ｄ１２＝６．５８
実施例３：Ｄ８＝７．９０，Ｄ１２＝６．５３
【００４６】
さらに各実施例の広角系ズームレンズ共に、変倍に伴って第１移動群Ｇ２および第２移動群Ｇ３が光軸上を移動するため、これらの各群の前後の面間隔Ｄ１８，Ｄ２６，Ｄ２９の値は、可変となっている。これらの面間隔Ｄ１８，Ｄ２６，Ｄ２９の変倍時のデータとして、広角端、中間および望遠端における各実施例の値を以下の表１〜３に示す。また、各実施例の広角系ズームレンズについて、広角端での焦点距離ｆＷ，中間での焦点距離ｆＭ，および望遠端での焦点距離ｆＴの値（ｍｍ）を表４にまとめて示す。表４に示したように、各実施例について、焦点距離の可変域が約５ｍｍから約１５ｍｍまでとなっている。表４にはまた、バックフォーカスＢｆの値（ｍｍ）とＦナンバー（ＦＮＯ．）の値とを各実施例のレンズについてまとめて示す。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

【００４９】
【表３】

【００５０】
【表４】

【００５１】
また、表５および表６に、上述の条件式（１）〜（４）に関する値を、各実施例についてまとめて示す。表５および表６に示したように、各実施例の値が、各条件式（１）〜（４）の数値範囲内となっている。
【００５２】
【表５】

【００５３】
【表６】

【００５４】
次に、表７に、ブリージングに関するデータとして、広角端（Ｗｉｄｅ）と望遠端（Ｔｅｌｅ）とのそれぞれにおいて、至近（ＭＯＤ）および無限遠方（ＩＮＦ）にフォーカシングしたときの各像高での主光線の画角（度）を比較して示す。ＭＯＤは、至近時にフォーカスしたときの前玉（レンズＬ１１）から物体までの距離であり、各実施例共に３００ｍｍとなっている。像高４．７９５ｍｍは、アスペクト比１６：９の画面の水平端に相当し、像高５．５ｍｍは、２／３インチのイメージサイズの画面隅の値に相当する。表７から分かるように、各実施例について、広角端と望遠端とにおける、それぞれのフォーカス時での角度差（画角の変化）が少なく抑えられている。
【００５５】
【表７】

【００５６】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、実施例１の広角系ズームレンズにおける広角端での球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、および倍率色収差を示している。図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、中間域における同様の各収差を示している。図１５（Ａ）〜（Ｄ）は、望遠端における同様の各収差を示している。各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示すが、球面収差図および倍率色収差図には、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。ωは、半画角を示す。
【００５７】
同様に、実施例２についての諸収差を図１６（Ａ）〜（Ｄ）（広角端）、図１７（Ａ）〜（Ｄ）（中間域）および図１８（Ａ）〜（Ｄ）（望遠端）に示す。実施例３についての諸収差も同様に、図１９（Ａ）〜（Ｄ）（広角端）、図２０（Ａ）〜（Ｄ）（中間域）および図２１（Ａ）〜（Ｄ）（望遠端）に示す。
【００５８】
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、フォーカス時の画角変化が少なく、かつ各変倍域にわたって歪曲収差を始めとする諸収差が良好に補正されている。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【００６０】
また、本発明の特徴部分は、特にフォーカス群Ｇ１にあり、変倍群Ｇ２０およびリレーレンズ群Ｇ４の構成は図示したものに限定されず、レンズ枚数やそのレンズ形状なども他の構成をとり得る。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の広角系ズームレンズによれば、物体側より順に、全体として正の屈折力を有するフォーカス群と、変倍を担う負の屈折力の第１移動群と、変倍に伴う焦点移動を補正するための第２移動群と、開口絞りと、全体として正の屈折力を有するリレーレンズ群とを備えた広角系ズームレンズであって、フォーカス群を、物体側より順に、負の屈折力を有した第１レンズ群、負の屈折力を有した第２レンズ群、および正の屈折力を有した第３レンズ群で構成し、かつそのうちの負の屈折力を有する第２レンズ群のみを移動させるようなインナーフォーカスの構成を採り、特にフォーカス群の各群のパワー配分やレンズ形状などの最適化を行うようにしたので、フォーカス時の画角変化が少なく、かつ各変倍域にわたって歪曲収差を始めとする諸収差を良好に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る広角系ズームレンズの全体構成を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。
【図２】図１に示した広角系ズームレンズの一部を拡大して示したレンズ断面図である。
【図３】図１に示した広角系ズームレンズのその他の部分を拡大して示したレンズ断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る他の広角系ズームレンズの全体構成を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。
【図５】図４に示した広角系ズームレンズの一部を拡大して示したレンズ断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る他の広角系ズームレンズの全体構成を示すものであり、実施例３に対応するレンズ断面図である。
【図７】実施例１に係る広角系ズームレンズの第１移動群までのレンズデータを示す図である。
【図８】実施例１に係る広角系ズームレンズの第２移動群以降のレンズデータを示した図である。
【図９】実施例２に係る広角系ズームレンズの第１移動群までのレンズデータを示す図である。
【図１０】実施例２に係る広角系ズームレンズの第２移動群以降のレンズデータを示した図である。
【図１１】実施例３に係る広角系ズームレンズの第１移動群までのレンズデータを示す図である。
【図１２】実施例３に係る広角系ズームレンズの第２移動群以降のレンズデータを示した図である。
【図１３】実施例１に係る広角系ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図１４】実施例１に係る広角系ズームレンズの中間域における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図１５】実施例１に係る広角系ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図１６】実施例２に係る広角系ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図１７】実施例２に係る広角系ズームレンズの中間域における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図１８】実施例２に係る広角系ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図１９】実施例３に係る広角系ズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図２０】実施例３に係る広角系ズームレンズの中間域における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【図２１】実施例３に係る広角系ズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、ディストーション、および倍率色収差を示す収差図である。
【符号の説明】
ＧＣ…色分解光学系、Ｇ１…フォーカス群、Ｇ１ａ…第１レンズ群、Ｇ１ｂ…第２レンズ群、Ｇ１ｃ…第３レンズ群、Ｇ２…第１移動群、Ｇ３…第２移動群、Ｇ４…リレーレンズ群、Ｇ２０…変倍群、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸。

Claims

物体側より順に、
全体として正の屈折力を有するフォーカス群と、
変倍を担う負の屈折力の第１移動群と、
変倍に伴う焦点移動を補正するための第２移動群と、
開口絞りと、
全体として正の屈折力を有するリレーレンズ群と
を備え、
前記フォーカス群は、物体側より順に、第１レンズ群、第２レンズ群、および第３レンズ群を有し、
前記第１レンズ群が、像側の面を凸面形状とした正レンズが最も像側に配置され、かつ全体として負の屈折力を有した構成であり、
前記第２レンズ群が、少なくとも１枚ずつの正レンズと負レンズとを含み、近距離物体へのフォーカス時に物体側に移動するようになされ、かつ全体として負の屈折力を有した構成であり、
前記第３レンズ群が、複数枚の正レンズを有した構成であり、
かつ、以下の条件式（１）を満足するように構成されている
ことを特徴とする広角系ズームレンズ。
−６．５≦ｆＧ１ａ／ｆＧ１≦−３．５ ……（１）
ただし、
ｆＧ１：フォーカス群全系の焦点距離
ｆＧ１ａ：フォーカス群における第１レンズ群の焦点距離
さらに、以下の条件式（２）を満足するように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の広角系ズームレンズ。
−０．７≦ｆＧ１ａｐ／ｆＧ１ａ≦−０．３ ……（２）
ただし、
Ｇ１ａｐ：フォーカス群における第１レンズ群中の最も像側の正レンズの焦点距離
前記フォーカス群における前記第２レンズ群は、
物体側から順に、正レンズ、および負レンズが配列された構成で、かつ前記正レンズの像側の面と前記負レンズの物体側の面とにより形成された空気レンズが、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状となっている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の広角系ズームレンズ。
さらに、以下の条件式（３），（４）を満足するように構成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の広角系ズームレンズ。
−２．１≦ｆｃ／ｆａｂ≦−１．４ ……（３）
−４．０≦ｆｂ／Ｄｂ≦−２．０ ……（４）
ただし、
ｆｃ：フォーカス群における第３レンズ群の焦点距離
ｆａｂ：フォーカス群における無限遠物点時での第１，第２レンズ群の合成焦点距離
ｆｂ：フォーカス群における第２レンズ群の焦点距離
Ｄｂ：フォーカス群における第２レンズ群中の正レンズの中心厚の合計