CN101211000A - 望远透镜 - Google Patents

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CN101211000A CNA2007101993577A CN200710199357A CN101211000A CN 101211000 A CN101211000 A CN 101211000A CN A2007101993577 A CNA2007101993577 A CN A2007101993577A CN 200710199357 A CN200710199357 A CN 200710199357A CN 101211000 A CN101211000 A CN 101211000A
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Abstract

本发明提供一种从远距离到近距离维持优异的光学性能，同时有利于移动组的小型化并适合于大口径比化及超望远化的透镜***。该透镜***，从物体侧起依次具备：具有正的折射力的第1透镜组(G1)；具有负的折射力的第2透镜组(G2)；具有正的折射力的第3透镜组(G3)；和具有负的折射力的第4透镜组(G4)，并且在从远距离状态向近距离状态聚焦时，将第2透镜组(G2)沿光轴方向朝像面侧移动。第1透镜组(G1)具有第1副组(G1a)和第2副组(G1b)。第2副组(G1b)比第1副组(G1a)具有更强的折射力，且满足以下条件式。f1a表示第1副组(G1a)的焦距，f1b表示第2副组(G1b)的焦距。1.5＜f1a/f1b＜2.2……(1)

Description

望远透镜
技术领域
本发明涉及一种适合于照相用相机或电子静物相机的尤其在单镜头反光相机等中的内调焦式望远透镜，特别涉及大口径比的超望远型(例如开放F值2.8左右，焦距400mm左右)的望远透镜。
背景技术
以往，明亮到开放F值(open F vale)为2.8左右且焦距300mm左右的内调焦式大口径比望远透镜，作为比较紧凑、设置组合好、使用方便的望远透镜，被供应市场，但是，市场对焦距更长的大口径比超望远透镜的需要强烈。一般，望远透镜在物体侧配置焦距比全***焦距短的正透镜组，并在其后继续配置负的折射力的后组，且由该后组放大焦距以成为规定的焦距而构成。另一方面，近年来，根据伴随市场上的摄影范围扩大的要求而要缩短至近距离的必要性，而使能缩短聚焦量的内调焦式望远透镜成为主流(参照专利文献1至4)。以往，作为内调焦式望远透镜公知的有：从物体侧依次配设具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、和具有正的折射力的第3透镜组，并且将第2透镜组作为聚焦组的构成。而且，为了防震而将第2透镜组或第3透镜组的一部分或整体在垂直于光轴的方向移动。这种构成的情况，当将第1透镜组和第2透镜组作为前组时，在前组整体持有极弱的折射力。在大口径比望远透镜中，将前组中第1透镜组进一步分为2个正的副组，通过第1透镜组使过于发生的诸像差量色散且减小，从而能获得F值明亮的透镜***。
【专利文献1】专利公开平6-201989号公报
【专利文献2】专利公开平8-327897号公报
【专利文献3】专利公开平9-325269号公报
【专利文献4】专利公开平11-160617号公报
在采用将第1透镜组分成2个正的副组的构成的情况下，例如，由专利文献1可见，大多采用将配置在物体侧的第1副组的正的折射力构成为比后续的第2副组的正的折射力大(或者，由专利文献2可见，将第1副组的折射力和第2副组的折射力形成为几乎相同)。这在望远透镜的技术要求(specification)中缩短透镜全长是重要课题之一，是为达成该目的的最有效的构成。为了该目的，以往在具有较强的正的折射力的第1副组中为了补正色差使用反常色散玻璃等、适当选择使用玻璃的同时，为灵敏度特别高的球差变得极小的透镜形状的构成。另一方面，第2副组由于其正折射力比第1副组小且球差的发生量也小，因此，成为主要补正场曲等轴外像差的形状。
然而，例如在设计开放F值2.8左右、焦距400mm左右的大口径比·超望远型镜头时，考虑将以高性能设计的例如焦距300mm左右的望远透镜进行比例放大并使用。但是，仅将以往的望远透镜简单地比例放大，不能充分地把光阑机构、聚焦机构、以及防震机构等紧凑地收容，而使镜胴径变大或移动组的重量增加、操作性不良。为了解决这种问题，尤其需要抑制由长焦点化产生的光阑径的增大。在内调焦式望远透镜的情况下，聚焦或防震用的移动组大多使用光阑前后的组，因此，通过抑制光阑径，可以不增大配设在光阑前后的聚焦系或防震系而可以紧凑地收容。从而，与上述的各专利文献所述的透镜构成相比，希望开发可以把光阑径抑制得较小、能实现操作性的提高的大口径比·超望远型的透镜。为此，有必要提出与以往的透镜***不同的必要条件。尤其可以考虑以与以往不同的观点将第1透镜组及第2透镜组的构成最优化。例如，以往如上述那样存在使第1透镜组的第1副组的正的折射力相对较大的倾向，但是，可以考虑与此不同的折射力分配。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于，提供一种在从远距离到近距离维持优异的光学性能的同时，有利于移动组的小型化并适于大口径比及超望远化的透镜***的望远透镜。
本发明的第1观点所涉及的望远透镜，从物体侧依次具备：第1透镜组，具有正的折射力；第2透镜组，具有负的折射力；第3透镜组，具有正的折射力；和第4透镜组，具有负的折射力，当从远距离状态向近距离状态进行聚焦时，使第2透镜组沿光轴方向向像面侧移动，第1透镜组具有：包含2片两凸透镜和1片两凹透镜的第1副组、和由负透镜和正透镜构成的第2副组，并且，满足以下条件式：
1.5＜f1a/f1b＜2.2……(1)
其中，f1a为第1副组的焦距，f1b为第2副组的焦距。
本发明的第1观点所涉及的望远透镜，从物体侧起依次配置：具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、和具有负的折射力的第4透镜组，在第2透镜组作为聚焦组的构成中，通过满足条件式(1)，与第1副组相比使第2副组的折射力适当变大，在例如将亮度光阑配置在第3透镜组前时，基于后述的理由而容易将光阑径抑制得较小。由此，容易获得从远距离到近距离维持优异的光学性能，同时有利于移动组的小型化，并适合于大口径比化及超望远化的透镜***。
并且，在本发明的第1观点所涉及的望远透镜中，通过适当采用并满足下一个优选的条件，容易谋求更加小型化及高性能化。
在本发明的第1观点所涉及的望远透镜中，进一步满足以下的条件式为优选。由此，通过同时满足条件式(1)，第1透镜组的第1副组和第2副组的折射力分配及组的配置被最优化，容易将光阑径抑制得更小。
0.85＜f1a/f＜1.05……(2)
3.0＜dab/d12＜6.0……(3)
此处，f为全***的焦距，f1a为第1副组的焦距，dab为第1副组和第2副组的轴上间隔，d12为第1透镜组和第2透镜组的轴上间隔。
而且，进一步满足以下的条件式为优选。由此，第1透镜组内的透镜形状或组配置被最优化，将光阑径抑制得较小，同时容易将诸像差抑制得较小。
-0.05＜(R2+R1)/(R2-R1)＜0.30……(4)
-0.50＜f1b/R9＜0.0……(5)
0.27＜dab/f＜0.35……(6)
此处，f为全***的焦距，f1b为第2副组的焦距，dab为第1副组和第2副组的轴上间隔，R1为第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的物体侧之面的曲率半径，R2为第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的像面侧之面的曲率半径，R9为第2副组内配置于最靠近像面侧的透镜的像面侧之面的曲率半径。
而且，第4透镜组，从物体侧起依次配置由负透镜和正透镜而成的接合透镜、和负透镜所构成，将第4透镜组中的最靠近物体侧的负透镜的阿贝数设为νn1时，满足以下条件为优选。由此，第4透镜组的构成被最优化，尤其有利于像面的平坦化和色差的补正。
40＜νn1＜55……(7)
而且，满足以下的条件式为优选。由此，第3透镜组的构成被最优化，透镜全长被适当抑制。而且，例如在第3透镜组作为防震用的移动组时等也能获得有利的性能。
0.65＜f3/fm＜0.8……(8)
此处，f3为第3透镜组的焦距，fm为第3透镜组和第4透镜组的合成焦距。
本发明的第2观点所涉及的望远透镜，从物体侧起依次具备：第1透镜组，具有正的折射力；第2透镜组，具有负的折射力；第3透镜组，具有正的折射力；和第4透镜组，具有负的折射力，在从远距离状态向近距离状态进行聚焦之际，将第2透镜组沿光轴方向朝像面侧移动，第1透镜组具有：包含2片两凸透镜和1片两凹透镜的第1副组、和由负透镜和正透镜而成的第2副组，并且，满足以下条件式。
-0.05＜(R2+R1)/(R2-R1)＜0.30……(4)
0.27＜dab/f＜0.35……(6)
此处，f为全***的焦距，dab为第1副组和第2副组的轴上间隔，R1为第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的物体侧之面的曲率半径，R2为第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的像面侧之面的曲率半径。
本发明的第2观点所涉及的望远透镜，从物体侧起依次配置：具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、和具有负的折射力的第4透镜组，即使在第2透镜组作为聚焦组的构成中，通过满足条件式(4)、(6)，第1透镜组内的透镜形状和组配置被最优化，将光阑径抑制得较小且谋求移动组的小型化时，也容易获得从远距离到近距离维持优异的光学性能，同时适合于大口径比化及超望远化的透镜***。
并且，在本发明的第1观点所涉及的望远透镜，通过进一步适当采用并满足下一个优选的条件，容易谋求更加小型化及高性能化。
在本发明的第2观点所涉及的望远透镜，进一步满足以下的条件式为优选。由此，通过同时满足条件式(4)、(6)，第1透镜组的构成被更加最优化，容易把诸像差抑制得较小。尤其，将全***的球差抑制得较小，且易于将相对于物体侧的距离变化由第2透镜组执行聚焦时的球差的增加进行抑制。
-0.50＜f1b/R9＜0.0……(5)
此处，f1b为第2副组的焦距，R9为第2副组内配置于最靠近像面侧的透镜的像面侧之面的曲率半径。
而且，第4透镜组，从物体侧起依次配置由负透镜和正透镜而成的接合透镜、和负透镜所构成，将第4透镜组中的最靠近物体侧的负透镜的阿贝数设为νn1时，满足以下条件为优选。由此第4透镜组的构成被最优化，尤其有利于像面的平坦化和色差的补正。
40＜νn1＜55……(7)
而且，满足以下的条件式为优选。由此，第3透镜组的构成被最优化，透镜全长被适当抑制。而且，例如在把第3透镜组作为防震用的移动组时等也能获得有利的性能。
0.65＜f3/fm＜0.8……(8)
此处，f3为第3透镜组的焦距，fm为第3透镜组和第4透镜组的合成焦距。
根据本发明的第1或第2观点所涉及的望远透镜，从物体侧起依次配置：具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、和具有负的折射力的第4透镜组，同时将第2透镜组作为聚焦组，满足与以往不同的适当的条件而谋求构成的最优化，因此，可以获得从远距离到近距离维持优异的光学性能，同时有利于移动组的小型化，且适合于大口径比化及超望远化的透镜***。
附图说明
图1是本发明的实施例1涉及的望远透镜所对应的透镜截面图，(A)表示在无限远聚焦状态下的截面，(B)表示在近距离聚焦状态下的截面。
图2是本发明的实施例2涉及的望远透镜所对应的透镜截面图，(A)表示在无限远聚焦状态下的截面，(B)表示在近距离聚焦状态下的截面。
图3是本发明的实施例3所涉及的望远透镜所对应的透镜截面图，(A)表示在无限远聚焦状态下的截面，(B)表示在近距离聚焦状态下的截面。
图4是本发明的实施例4涉及的望远透镜所对应的透镜截面图，(A)表示在无限远聚焦状态下的截面，(B)表示在近距离聚焦状态下的截面。
图5是本发明的实施例5涉及的望远透镜所对应的透镜截面图，(A)表示在无限远聚焦状态下的截面，(B)表示在近距离聚焦状态下的截面。
图6是表示本发明的实施例1所涉及的望远透镜的透镜数据的图。
图7是表示本发明的实施例2所涉及的望远透镜的透镜数据的图。
图8是表示本发明的实施例3所涉及的望远透镜的透镜数据的图。
图9是表示本发明的实施例4所涉及的望远透镜的透镜数据的图。
图10是表示本发明的实施例5所涉及的望远透镜的透镜数据的图。
图11是将条件式有关的值针对各实施例概括表示的图。
图12是表示本发明的实施例1所涉及的望远透镜在无限远聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图13是表示本发明的实施例1所涉及的望远透镜的在近距离聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图14是表示本发明的实施例2所涉及的望远透镜的在无限远聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图15是表示本发明的实施例2所涉及的望远透镜的在近距离聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图16是表示本发明的实施例3所涉及的望远透镜的在无限远聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图17是表示本发明的实施例3所涉及的望远透镜的在近距离聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图18是表示本发明的实施例4所涉及的望远透镜的在无限远聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图19是表示本发明的实施例4所涉及的望远透镜的在近距离聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图20是表示本发明的实施例5所涉及的望远透镜的在无限远聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图21是表示本发明的实施例5所涉及的望远透镜的在近距离聚焦状态下的诸像差的像差图，(A)表示球差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。
图中：G1-第1透镜组，G1a-第1副组，G1b-第2副组，G2-第2透镜组，63-第3透镜组，G4-第4透镜组，LF-光学部件，St-光阑，Ri-从物体侧起第i透镜面的曲率半径，Di-从物体侧起第i和第i+1透镜面的面间隔，Z1-光轴。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1(A)、(B)表示本发明的一实施方式所涉及的望远透镜的第1构成例。该构成例对应于后述的第1数值实施例(图6(A)、(B))的透镜构成。而且，图2(A)、(B)表示第2构成例，对应于后述的第2数值实施例(图7(A)、(B))的透镜构成。图3(A)、(B)表示第3构成例，对应于后述的第3数值实施例(图8(A)、(B))的透镜构成。图4(A)、(B)表示第4构成例，对应于后述的第4数值实施例(图9(A)、(B))的透镜构成。图5(A)、(B)表示第5构成例，对应于后述的第5数值实施例(图10(A)、(B))的透镜构成。在图1(A)、(B)～图5(A)、(B)中，符号Ri表示以最靠近物体侧的构成要素的面为第1号而按照随着朝向像侧(成像侧)依次增加的方式赋予符号的第i号之面(第i面)的曲率半径。符号Di表示第i面和第i+1面的光轴Z1上的面间隔。此处，关于符号Di只图示一部分的透镜间隔。另外，图1(A)、图2(A)、图3(A)、图4(A)及图5(A)对应于在无限远聚焦状态下的构成，图1(B)、图2(B)、图3(B)、图4(B)及图5(B)对应于在近距离聚焦状态下(2.9m)的构成。
该望远透镜可以适用在银盐照相用相机或使用CCD(Charge CoupledDevice)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等的摄像元件的电子静物相机，尤其，适用于单镜头反光相机等。该望远透镜沿光轴Z1从物体侧起依次具备：具有正的折射力的第1透镜组G1、具有负的折射力的第2透镜组G2、具有正的折射力的第3透镜组G3、具有负的折射力的第4透镜组G4。第2透镜组G2为聚焦用的移动组，按照在从远距离状态向近距离状态进行聚焦时沿光轴Z1方向向像面侧移动的方式构成。将第1透镜组G1和第2透镜组G2构成为大致远焦***。第3透镜组G3为防震用移动组，按照在防震时沿与光轴Z1垂直的方向移动。亮度光阑(明るさ絞り)St配置在第2透镜组G2和第3透镜组G3之间。
在该望远透镜的像面配置未图示的CCD等的摄像元件。按照安装透镜的装置侧的构成，在第4透镜组G4和摄像元件之间配置各种光学部件LF。作为光学部件LF，例如配设UV截止滤光片等各种交换滤光片。
第1透镜组G1从物体侧依次具有：包含2片两凸透镜L11、L12和1片两凹透镜L13的第1副组G1a、和由负透镜L14和正透镜L15构成的第2副组G1b。将负透镜L14和正透镜L15形成为接合透镜。
第2透镜组G2从物体侧依次由例如1片负透镜L21、和正透镜L22及负透镜L23所形成的接合透镜而构成。第3透镜组G3从物体侧依次由例如正透镜L31、负透镜L32、正透镜L33构成。第4透镜组G4从物体侧依次由例如负透镜L41及正透镜L42而成的接合透镜、和负透镜L43构成。第4透镜组G4通过具有负的折射力而对第1～第3透镜组G1～G3起到望远倍率镜的作用。
该望远透镜满足以下条件。式中，f表示全***的焦距，f1a表示第1副组G1a的焦距，f1b表示第2副组G1b的焦距，dab表示第1副组G1a和第2副组G1b的轴上的组间隔，d12表示第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上的组间隔。
1.5＜f1a/f1b＜2.2……(1)
0.85＜f1a/f＜1.05……(2)
3.0＜dab/d12＜6.0……(3)
条件式(1)、(2)优选为以下的式(1A)、(2A)的范围。
1.7＜f1a/f1b＜2.0……(1A)
0.89＜f1a/f＜1.00……(2A)
并且，该望远透镜满足以下的条件式为优选。此处，f表示全***的焦距，f1b表示第2副组G1b的焦距，dab表示第1副组G1a和第2副组G1b的轴上组间隔，R1表示在第1副组G1a内配置于最靠近物体侧的透镜L11的物体侧的面的曲率半径，R2表示在第1副组G1a内配置于最靠近物体侧的透镜L11的像面侧的面的曲率半径，R9表示在第2副组G1b内配置于最靠近像面侧的透镜L15的像面侧的面的曲率半径。
-0.05＜(R2+R1)/(R2-R1)＜0.30……(4)
-0.50＜f1b/R9＜0.0……(5)
0.27＜dab/f＜0.35……(6)
而且，该望远透镜满足以下条件式为优选。此处，将在第4透镜组G4中的最靠近物体侧的负透镜L41的阿贝数设为νn1。
40＜νn1＜55……(7)
而且，该望远透镜满足以下条件式为优选。此处，f3为第3透镜组G3的焦距，fm为第3透镜组G3和第4透镜组G4的合成焦距。
65＜f3/fm＜0.8……(8)
接着，对该望远透镜构成如上的理由、与其作用和效果一同进行说明。
一种望远透镜，从物体侧依次具备：具有正的折射力的第1透镜组G1、具有负的折射力的第2透镜组G2、具有正的折射力的第3透镜组G3、和具有负的折射力的第4透镜组G4，将由第1透镜组G1和第2透镜组G2构成的***形成为大致远焦***，在其倍率为β、第3透镜组G3和第4透镜组G4的合成焦距设为fm的情况下，当第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的焦距分别为f1、f2时，全***的焦距f及倍率β为
f＝β·fm
β＝-f1/f2。
在焦距f为一定的条件下，当倍率β增大时fm就变小；当在第3透镜组G3之前配置亮度光阑St时，相对于规定的F值而光阑径就变小。在光阑径变小时，即使在其前后有移动组也能将其有效径设置得较小，从而用于控制它们的机械结构也能变小，这与透镜镜胴的紧凑化相关联，作为优选。但是，当倍率过于变大时，轴外光束对第1透镜组G1的入射光线的高度变大，成为透镜的前透镜径(前玉
Figure S2007101993577D00101
)增大的原因。第1透镜组G1所包含的大口径透镜变得更大，对加工·重量·成本等的弊端非常大。
如上所述，在专利文献1(专开平6-201989号公报)等所述的以往的望远透镜，大多将第1副组G1a的正的折射力构成为比后续的第2副组G1b的正的折射力大而使透镜全长缩短。以往，在具有较强的正的折射力的第1副组中为了补正色差使用反常色散玻璃等、适当选择使用玻璃的同时，为灵敏度特别高的球差变得极小的透镜形状的构成。另一方面，第2副组由于其正折射力比第1副组小且球差的发生量也小，因此，成为主要补正场曲等轴外像差的形状。
可是，为了缩小光阑径，如上述那样就需要将倍率β增大。在为了增大该倍率β而加大第1透镜组G1的焦距f1时，第l透镜组G1和第2透镜组G2的透镜长度变长，并且，聚焦量也变大，有必要将光阑配置更加远离等，而使全***的全长变得更长，这样的弊端增大。为此，有必要将第2透镜组G2的焦距f2的倒数即负折射力增大，而尽量不使f1增大。
综上所述，为了达成本申请的目的，必须把第2透镜组G2的负折射力增大。与此同时，后续的第3透镜组G3和第4透镜组G4的合成焦距fm也变小，相对于规定的图像尺寸而对第3透镜组G3的入射角度变大。光阑St位于第2透镜组G2和第3透镜组G3之间，这与相对于轴外光的第2透镜组G2的射出角增大化相符合。而且，随着第2透镜组G2的负折射力的增大化，光路偏向角也变大。根据这2种现象，尤其第2透镜组G2的轴外光入射角相对于光轴Z1被相加从而越来越大。为此，轴外光束通过第1透镜组G1的光路，成为进一步从光轴Z1远离的倾向，而使入射到第1透镜组G1的轴外光的光线高度变大。
由此，为了缩小光阑径而增大倍率β，与前透镜径的大口径化相关联，重量、成本、加工等问题非常大。于是，为了避免这种弊端，需要缩小与倍率扩大化有关的第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的组间隔d12，且进一步加强第2副组G1b的正折射力而加强逆向的光路偏向角，来将相对于光轴Z1的轴外光路抑制得较低。为此，与以往的构成相比，有必要使第2副组G1b的折射力更大。这样，在本实施方式的望远透镜中，第2副组G1b和第2透镜组G2比以往更接近。该事项对于第1副组G1a而言，变为相对于第1透镜组G1的所要焦距f1而减弱其折射力的方向，而使第1副组G1a的焦距f1a变大。该事项还影响在上述的第1透镜组G1内的诸像差的补正方法，在第1副组G1a发生的球差量被缓和，另一方面，还需要对在第2副组G1b发生的球差或场曲的考虑。在第1透镜组G1和第2透镜组G2的关系中，按照第2透镜组G2的负折射力增强的同时而与第1透镜组G1的间隔d12缩小，为了由第1透镜组G1和第2透镜组G2成立略远焦***，就需要将第1透镜组G1内的第1副组G1a和第2副组G1b组之间的组间隔dab增大。这样当将倍率β增大时，需要取得与以往相异的折射力·配置。
以上，为了将倍率β增大而缩小光阑径，在第1透镜组G1中，第1副组G1a和第2副组G1b的组间隔dab比以往变大，而折射力逆转，第2副组G1b的折射力胜于第1副组G1a的折射力而为更小的焦距。并且，还有必要缩小与负折射力变强的第2透镜组G2之间的组间隔d12。与此相伴，诸像差发生的倾向与以往的望远透镜不同，并且必要将第1透镜组G1的形状最优化。
在本实施方式中，如下说明，通过满足各条件式，第1副组G1a和第2副组G1b的折射力分配以及组的配置被最优化，光阑径被抑制得较小，而将诸像差抑制得较小，由此维持高性能。
条件式(1)～(3)是第1副组G1a和第2副组G1b的折射力分配及组的配置相关的条件。
条件式(1)规定第1副组G1a的焦距f1a和第2副组G1b的焦距f1b的适当的关系。当低于条件式(1)的下限时，尤其对球差发生灵敏度高的第1副组G1a的正折射力增大，而球差的发生量变大，若要缩小这些则发生像场倾斜等，在全画面领域不能良好地发挥成像性能。同时，由大口径透镜而成的第1副组G1a的曲率半径变小而有必要加大中心厚度，这对成本·加工·重量有坏影响。相反，当高于上限时，第1副组G1a的正折射力减少，第2副组G1b的正折射力增大。此时，若不增大组间隔dab或d12，则不能获得充分的倍率β而光阑径变大、或第1副组G1a的折射力增大而如上述至近性能劣化等，这样的问题很大。
条件式(2)规定第1副组G1a的焦距f1a对全***的焦距f的适当的范围。当低于条件式(2)的下限时，第1副组G1a的焦距f1a变小。换言之，第1副组G1a的折射力变大。此时，可以使第2副组G1b的折射力减弱，并使第1副组G1a和第2副组G1b之间的组间隔dab也缩小，但是，球差或像散的发生变大，而使全***的成像性能劣化。为了避免这种现象，将第2透镜组G2的负折射力缩小，而倍率β缩小而光阑径增大，这违背本说明书的目的。当高于条件式(2)的上限时，第1副组G1a的折射力变小。此时，第2副组G1b的正折射力变大，球差增加，聚焦时的像差变动也增大，这些与在摄影范围全领域的性能劣化有关。为了避免此现象，有必要增大组间隔dab，但全***的透镜全长变长，重量也增加，这也成问题。
条件式(3)规定第1副组G1a和第2副组G1b间的组间隔dab及第1透镜组G1和第2透镜组G2间的组间隔d12的适当关系。当低于条件式(3)的下限时，能够将对倍率β灵敏度大的d12变大，而灵敏度小的dab变小，可以缩短透镜全长，但是，轴外光通过第1透镜组G1的光线高度变大，为了确保周边光量不得不扩大前透镜径，这样的问题存在。为了解决该问题可以考虑加强第2副组G1b的正折射力，但会发生至近性能等成像性能上的问题。当高于上限时，透镜全长变长或前透镜径变大，而违背透镜系全体的紧凑化，从而不优选。
条件式(4)～(6)是用于在光阑径抑制得较小的同时，维持高性能且将诸像差抑制得较小的条件。
条件式(4)是第1副组G1a中最靠近物体侧的正透镜L11的前后面的曲率半径R1、R2有关的式子。当低于条件式(4)的下限时，正透镜L11的物体侧的曲率半径R1的绝对值比像面侧的曲率半径R2大，球差的发生增大。此时，若改变其他面的曲率，则影响画面全领域的成像性能。为了避免该弊端，若使正透镜L11的折射力减弱，则透镜全长过于变长，就有必要加强后续的正透镜L12的折射力进行补充，而使整个性能的均衡破坏。当高于上限时，像场倾斜变大，若要用其他的透镜面补正这些，则由于球差的发生而使性能均衡变坏。
条件式(5)规定在第2副组G1b中面向最靠近像侧面的透镜面的曲率半径R9与第2副组G1b的焦距f1b的适当的关系。该条件尤其将全***中的球差极力缩小，且用于抑制在针对物体侧的距离变化而由第2透镜组G2聚焦时的球差的增加。在本实施方式所涉及的望远透镜中，增大第2副组G1b的正折射力。为此，构成第2副组G1b的透镜面的曲率半径的决定极其重要。若低于条件式(5)的下限，则正透镜L15的形状朝向像侧面凸出的倾向强，而负的球差或像场倾斜过度发生并招来对近距离的中心像劣化，从而不优选。相反，当高于上限时，发生过度的球差和正的像面的倾倒，若改变其他透镜面的曲率，由于在画面的中心和周围发生成像性能上的差异，因此，在中心和周围失去成像性能的均衡。
条件式(6)规定第1副组G1a和第2副组G1b之间的组间隔dab及全***的焦距f之间的适当关系。若低于条件式(6)的下限值，组间隔dab则变小，为了保持倍率β，有必要增强第1副组G1a的正折射力，或扩大第1透镜组G1和第2透镜组G2之间的组间隔d12，但是同时发生过度的球差和像场倾斜。相反，若高于上限，透镜全长则过于变大或与周边光量的降低有关联。需要使前组透镜更大口径化，从而弊端大。
条件式(7)规定第4透镜组G4的最靠近物体侧的负透镜L41的适当的阿贝数νn1的值。由于第4透镜组G4的整体具有负的折射力，因此，对第1～第3透镜组G1～G3起望远倍率镜的作用。为此，具有缩短全***的透镜全长的效果，但另外，有过于缩短全***的后截距的倾向。另一方面，为了获得各种作画效果而将各种滤光片配设在第4透镜组G4和像面之间时，需要规定以上的后截距。为了满足以上相反的条件，使在第4透镜组G4的最靠近物体侧面的负透镜L41先行，与后续的正透镜L42接合，形成为该接合面的曲率在物体侧凸出得较强之面，从而利用两透镜的折射率差达成像面的平坦化，同时通过将使用玻璃的阿贝数处于条件式(7)所示的范围内，还可以良好地补正色差。
条件式(8)规定第3透镜组G3的焦距f3对第3透镜组G3及第4透镜组G4的合成焦距fm的适当的关系。在该望远透镜中，第1透镜组G1及第2透镜组G2的合成***为略远焦***，由此构成的望远系的倍率β被限制时，合成焦距fm也被限定。从而，若第3透镜组G3的焦距f3在超过条件式(8)的下限时缩短，则基于第4透镜组G4的放大率增大，望远效果增大而透镜全长缩短，但是后截距也变短，而难以确保配设后续的滤光片类的场所。而且，即使将第3透镜组G3作为防震功能组时，自光轴Z1沿垂直方向移动时的性能劣化也增大。相反，若在超过条件式(8)的上限时第3透镜组G3的焦距f3增长，则透镜全长变长，从而不优选。而且，为了补正防震而使第3透镜组的G3沿垂直方向移动时的移动量变大，从而可动空间变大而镜胴径也变大。
如上述，根据本实施方式所涉及的望远透镜，从物体侧依次配置：具有正的折射力的第1透镜组G1、具有负的折射力的第2透镜组G2、具有正的折射力的第3透镜组G3、和具有负的折射力的第4透镜组G4，同时，将第2透镜组G2作为聚焦组，满足与以往不同的适当的条件而实现构成最优化，因此，可以获得从远距离到近距离维持优异的光学性能，同时有利于移动组的小型化，且适合于大口径比化及超望远化的透镜***。
尤其，通过缩小光阑径并减轻移动组的透镜重量，可以提供对聚焦或防震的响应性好的、适合于银盐或数码单镜头反光相机的望远透镜***。而且，通过在第1透镜组G1的前方附加保护玻璃，保护容易损坏的反常色散玻璃，同时通过取无折射力的弱曲率，可以预防来自成像面的反射，也可以与当今的数字技术要求相对应。
【实施例】
接着，说明本实施方式所涉及的望远透镜的具体数值实施例。以下，概括说明第1～第5数值实施例。
作为实施例1，在图6(A)表示图1所示的第1构成例在无限远聚焦状态下的构成所对应的具体的透镜数据。在图6(A)所示的透镜数据的面号码Si栏，表示将最靠近物体侧的构成要素的面作为第1号，按照随着朝向像侧依次增加的方式赋予符号的第i号(i＝0～28)的面(第i面)的号码。在曲率半径Ri的栏对应于在图1(A)所示的符号Ri，表示从物体侧起第i面的曲率半径的值(mm)。对于面间隔Di的栏也同样表示从物体侧第i面Si和第i+1面Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndj栏中表示从物体侧起第i面Si和第i+1面Si+1之间相对于d线(波长587.6nm)的折射率的值。在νdj的栏表示从物体侧起第j光学要素相对于d线的阿贝数的值。
作为诸数据，在图6(B)表示全***的焦距f(mm)、F数(FNo.)及视角2ω(ω＝半视角)的值。该望远透镜，在从远距离状态向近距离状态进行聚焦时，将第2透镜组G2沿光轴方向向像面侧移动。为此，第2透镜组G2的前后的面间隔D9、D14在聚焦时发生变化。在图6(B)，针对无限远聚焦状态和近距离聚焦状态(2.9m)表示在该聚焦时发生变化的面间隔D9、D14的值。
与以上的实施例1所涉及的望远透镜同样，作为实施例2，在图7(A)表示图2(A)所示的望远透镜的构成所对应的具体的透镜数据，在图7(B)表示其诸数据。同样，作为实施例3，在图8(A)表示图3(A)所示的望远透镜的构成所对应的具体的透镜数据，在图8(B)表示其诸数据。同样，作为实施例4，在图9(A)表示图4(A)所示的望远透镜的构成所对应的具体的透镜数据，在图9(B)表示其诸数据。同样，作为实施例5，在图10(A)表示图5(A)所示的望远透镜的构成所对应的具体的透镜数据，在图10(B)表示其诸数据。
从以上的数据可以得知，关于各实施例，F数约为2.8、全***的焦距约为400mm。而且，光阑开放径为φ38.67mm～φ39.12mm。
另外，针对各实施例，光阑开放径具体为如下。
实施例1：φ38.67mm
实施例2：φ38.90mm
实施例3：φ39.12mm
实施例4：φ38.70mm
实施例5：φ38.68mm
在图11针对各实施例概括表示与上述条件式(1)～(8)有关的值。从图11可以得知，各实施例的值处于各条件式的数值范围内。
在图12(A)～图12(D)分别表示实施例1涉及的望远透镜在无限远聚焦状态下的球差、像散、畸变(畸变)、及倍率色差。而且，在图13(A)～图13(D)分别表示实施例1所涉及的望远透镜在近距离聚焦状态下(2.9mm)的球差、像散、畸变、及倍率色差。在各像差图表示将d线作为标准波长的像差。在球差图、像散及倍率色差图还表示相对于g线(波长435.8nm)、C线(波长656.3nm)的像差。在像散图中，实线表示弧矢方向，虚线表示子午方向的像差。FNo.表示F值(F数)，Y表示像高。
同样，在图14(A)～图14(D)表示实施例2所涉及的望远透镜在无限远聚焦状态下的诸像差，在图15(A)～图15(D)表示在近距离聚焦状态下的诸像差。同样，在图16(A)～图16(D)表示实施例3所涉及的望远透镜在无限远聚焦状态下的诸像差，在图17(A)～图17(D)表示在近距离聚焦状态下的诸像差。同样，在图18(A)～图18(D)表示实施例4所涉及的望远透镜在无限远聚焦状态下的诸像差，在图19(A)～图19(D)表示在近距离聚焦状态下的诸像差。同样，在图20(A)～图20(D)表示实施例5所涉及的望远透镜在无限远聚焦状态下的诸像差，在图21(A)～图21(D)表示在近距离聚焦状态下的诸像差。
从以上的各数值数据和各像差图可以得知，关于各实施例，可以实现从远距离到近距离维持优异的光学性能，同时使移动组小型化、大口径比的超望远型的透镜系。尤其，在本实施例，在为F2.8/400时光阑开放径成为φ38.67mm～φ39.12mm。另一方面，以往，在专利文献1(专利公开平6-201989号公报)和专利文献2(专利公开平8-327897号公报)有在为F2.8/300时光阑开放径为φ38.68mm、38.26mm的构成例。在本实施例中，焦距虽比其长，但光阑开放径的值几乎相同。而且，在专利文献4(特开平11-160617号公报)有在F2.8/400时光阑开放径为φ50.39mm的构成例，但在本实施例光阑开放径比其充分小。
另外，本发明不限定于上述实施方式和各实施例，可以进行各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值等，不限定于上述各数值实施例所示的值，还可以取其它的值。

Claims (9)

1.一种望远透镜，从物体侧起依次具备：
第1透镜组，具有正的折射力；
第2透镜组，具有负的折射力；
第3透镜组，具有正的折射力；和
第4透镜组，具有负的折射力，
在从远距离状态向近距离状态进行聚焦之际，将上述第2透镜组沿光轴方向朝像面侧移动，
上述第1透镜组具有：包含2片两凸透镜和1片两凹透镜的第1副组、和由负透镜和正透镜构成的第2副组，
并且，满足以下条件式：
1.5＜f1a/f1b＜2.2……(1)
其中，
f1a：第1副组的焦距，
f1b：第2副组的焦距。
2.根据权利要求1所述的望远透镜，其特征在于，
进一步满足以下的条件式：
0.85＜f1a/f＜1.05……(2)
3.0＜dab/d12＜6.0……(3)
其中，
f：全***的焦距，
f1a：第1副组的焦距，
dab：第1副组和第2副组的轴上间隔，
d12：第1透镜组和第2透镜组的轴上间隔。
3.根据权利要求1或2所述的望远透镜，其特征在于，
进一步满足以下的条件式：
-0.05＜(R2+R1)/(R2-R1)＜0.30……(4)
-0.50＜f1b/R9＜0.0……(5)
0.27＜dab/f＜0.35……(6)
其中，
f：全***的焦距，
f1b：第2副组的焦距，
dab：第1副组和第2副组的轴上间隔，
R1：第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的物体侧的面的曲率半径，
R2：第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的像面侧的面的曲率半径，
R9：第2副组内配置于最靠近像面侧的透镜的像面侧的面的曲率半径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的望远透镜，其特征在于：
上述第4透镜组，从物体侧起依次配置由负透镜和正透镜而成的接合透镜、和负透镜所构成，
将上述第4透镜组中的最靠近物体侧的负透镜的阿贝数设为νn1时，满足以下条件：
40＜νn1＜55……(7)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的望远透镜，其特征在于，
进一步满足以下的条件式：
0.65＜f3/fm＜0.8……(8)
其中，
f3：第3透镜组的焦距，
fm：第3透镜组和第4透镜组的合成焦距。
6.一种望远透镜，从物体侧依次具备：
第1透镜组，具有正的折射力；
第2透镜组，具有负的折射力；
第3透镜组，具有正的折射力；和
第4透镜组，具有负的折射力，
在从远距离状态向近距离状态进行聚焦之际，将上述第2透镜组沿光轴方向朝像面侧移动，
上述第1透镜组具有：包含2片两凸透镜和1片两凹透镜的第1副组、和由负透镜和正透镜而成的第2副组，
并且，满足以下条件式：
-0.05＜(R2+R1)/(R2-R1)＜0.30……(4)
0.27＜dab/f＜0.35……(6)
其中，
f：全***的焦距，
dab：第1副组和第2副组的轴上间隔，
R1：第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的物体侧的面的曲率半径，
R2：第1副组内配置于最靠近物体侧的透镜的像面侧的面的曲率半径。
7.根据权利要求6所述的望远透镜，其特征在于，
进一步满足以下的条件式：
-0.50＜f1b/R9＜0.0……(5)
其中，
f1b：第2副组的焦距，
R9：第2副组内配置于最靠近像面侧的透镜的像面侧的面的曲率半径。
8.根据权利要求6或7所述的望远透镜，其特征在于：
上述第4透镜组，从物体侧依次配置由负透镜和正透镜而成的接合透镜、和负透镜所构成，
将上述第4透镜组中的最靠近物体侧的负透镜的阿贝数设为νn1时，满足以下条件：
40＜νn1＜55……(7)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的望远透镜，其特征在于，
进一步满足以下的条件式：
0.65＜f3/fm＜0.8……(8)
其中，
f3：第3透镜组的焦距，
fm：第3透镜组和第4透镜组的合成焦距。
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