JP3641406B2 - ズームレンズ系及びズームレンズ鏡筒 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、4群構成のズームレンズ系及びズームレンズ鏡筒に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】
4群ズームにおいて、従来から短焦点距離端から長焦点距離端までの任意の部分焦点距離区間で、各群の他群に対する移動量比が変化する、いわゆる「4群非線形ズームレンズ系」が知られている。4群非線形ズームレンズ系では各群が他群の移動に影響されることなく移動できるので、収差補正上の自由度が高く、小型化にも有利である。例えば、特開平6−75167号公報、特開平8−248319号公報に記載のズームレンズ系は、いずれも、物体側から順に、正、負、正、正の4レンズ群からなる非線形ズームレンズ系であり、ズーミングに際し、各レンズ群を他群の移動に関係なく移動させる(4群を非線形に移動させる)ことにより、全焦点距離域において良好に収差補正をするとともに、小型化を実現している。しかし、各レンズ群を非線形に移動させるためにはカム機構を採用する必要がある。4群非線形ズームレンズ系であっても、4群のうち1群だけは焦点距離に対して単調に移動するようにし、他の3群はそれに合わせて移動軌跡を決定することは可能であるが、残りの3群はカム機構を採用する必要がある。
【0003】
しかしながら、カム機構は、カム溝中をカムフォロアが移動し、カムフォロアとカム溝は点で接触するので使用中の衝撃などで変形などが起こりやすく、変形するとその点での動きが重くなったり、変形分だけレンズ群の位置がずれたりするためピント位置がずれてしまうといった問題がある。従来の4群非線形構成のズームレンズは、少なくとも3つのカム機構を必要とするため、そのズーミング機構の複雑化が避けられず、高精度を得ることも困難であった。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、4群構成のズームレンズ系であって、そのズーミング機構を簡単にし、精度を高めることができるズームレンズ系を得ることを目的とする。
【0005】
【発明の概要】
本発明は、物体側から順に、正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、及び正の第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端へのズーミングに際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広くなり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭くなり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が狭くなるように全てのレンズ群が物体側へ移動し、第1レンズ群以外のレンズ群をフォーカスレンズ群とするズームレンズ系において、短焦点距離端から長焦点距離端までのいずれの焦点距離区間においても第1レンズ群と第2レンズ群の移動量の比Kが常に一定であり、かつ、次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
(1)0.16<K<0.50
但し、
K=ΔX2/ΔX1、
ΔX1:短焦点距離端から長焦点距離端までの第1レンズ群のズーミング移動量、
ΔX2:短焦点距離端から長焦点距離端までの第2レンズ群のズーミング移動量、
である。
【0006】
このように、第1レンズ群と第2レンズ群の移動量の比を一定にすると、ズーミング機構を単純化できるとともに、精度も高めることができる。具体的には、第1レンズ群と第2レンズ群をともにねじ機構によって進退させることができる。
フォーカスレンズ群は、例えば第2レンズ群とすることができる。
【0007】
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(2)を満足することが好ましい。
(2)1.10<ΔX1/fs<1.45
但し、
fs:短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【0008】
さらに、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)0.25<fs/f1<0.38
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
である。
【0009】
第4レンズ群は、物体側から順に、両凸の正レンズと両凹の負レンズから構成し、次の条件式(4)を満足させることが好ましい。
(4)−0.66<f4p/f4n<−0.35
但し
f4p:第4レンズ群中の両凸の正レンズの焦点距離、
f4n:第4レンズ群中の両凹の負レンズの焦点距離、
である。
この場合、第4レンズ群中の両凹の負レンズは、次の条件式(5)を満足させることが好ましい。
(5)−1<SF4n<0
(SF4n=(r2+r1)/(r2−r1))
但し、
SF4n:第4レンズ群中の両凹の負レンズのシェイプファクター
r1:第4レンズ群中の両凹の負レンズの物体側の面の曲率半径、
r2:第4レンズ群中の両凹の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【0010】
また、本発明のズームレンズ系は、次の条件式(6)を満足することが好ましい。
(6) 0.82<fs/f3<1.10
但し、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0011】
さらに、次の条件式(7)を満足することが好ましい。
(7)0.45<fs/f4<0.56
但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
である。
【0012】
本発明は、ズームレンズ鏡筒の態様では、物体側から順に、正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、及び正の第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端に向けてのズーミングに際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広くなり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭くなり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が狭くなるように全てのレンズ群が物体側へ移動するズームレンズ鏡筒であって、第1レンズ群を保持する第1保持枠と、 第2レンズ群を保持する第2保持枠を、固定枠に対して光軸方向に直進移動可能に支持し、この第1保持枠と第2保持枠を、固定環に回転自在に保持した単一駆動環の回転により、該駆動環の内外周面に形成したヘリコイド、該第1保持枠に形成したヘリコイド及び第2保持枠に形成したヘリコイドを含むねじ機構を介して、ズーミングに際し光軸方向に進退させることを特徴としている。
【0014】
このヘリコイド機構は、駆動環の外周面に形成したヘリコイドを直接第1保持枠に形成したヘリコイドに螺合させ、駆動環の内周面に形成したヘリコイドを直接第2保持枠に形成したヘリコイドに螺合させる構成でもよいが、駆動環の内周ヘリコイドを固定枠に螺合させるとともに、駆動環と第2保持枠とを相対回転は自在に光軸方向には一緒に移動するように結合した上で、駆動環の外周ヘリコイドを第1保持枠に螺合させる構成でもよい。駆動環と固定枠間の内周ヘリコイドと、駆動環と第1保持枠との間の外周ヘリコイドは、同一方向のヘリコイドとすると、第1保持枠の移動量を大きくとることができる。
【0015】
このような第1レンズ群と第2レンズ群の線形移動機構に対して、第3レンズ群と第4レンズ群を非線形に移動させる態様は種々可能であるが、例えば、第3レンズ群と第4レンズ群を光軸方向に直進案内しておき、上記駆動環または該駆動環と連動して回転する環体に形成したカム溝に従って光軸方向に非線形に移動させることができる。
【0016】
【発明の実施形態】
本発明のズームレンズ系は、図19の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の第1レンズ群10、負の第2レンズ群20、正の第3レンズ群30、及び正の第4レンズ群40からなり、短焦点距離端から長焦点距離端に向けてのズーミングに際し、第1レンズ群10と第2レンズ群20の間隔が広くなり、第2レンズ群20と第3レンズ群30の間隔が狭くなり、第3レンズ群30と第4レンズ群40の間隔が狭くなるように全てのレンズ群が物体側へ移動する。第1レンズ群10と第2レンズ群20は、短焦点距離端から長焦点距離端までの移動量の比が常に一定となるように移動する。フォーカシングに際しては、第2レンズ群が移動する。絞りSは、第2レンズ群20と第3レンズ群30の間に配置され、第3レンズ群30と一緒に移動する。
【0017】
条件式(1)は、短焦点距離端から長焦点距離端までの第1レンズ群と第2レンズ群の移動量の比を定めたものである。
条件式(1)の下限を越えると、第2レンズ群の移動量が小さくなり、主にピント位置を一定に保つため物体側へ移動する第3レンズ群の移動スペースを確保するために、短焦点距離端における第2レンズ群の位置が物体側に寄ってしまい、短焦点距離端において小型化することができない。
条件式(1)の上限を越えると、第2レンズ群の移動量が増加し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が確保できなくなりズーム比が小さくなってしまう。第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を小さくしてズーム比を大きくしようとすると、第2レンズ群のパワーが大きくなり過ぎ、第2レンズ群で発生する収差が大きくなり全系の収差変化を小さく保つことができなくなる。
【0018】
条件式(2)は、第1レンズ群の移動量に関して規定する条件である。この条件式を満足することにより、条件式(1)と相まって、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔の変化量を確保することにより、高いズーム比を確保し短焦点距離端における全系の長さを短縮することができる。特に、ズーム比は3倍以上とすることができる。
条件式(2)の下限を越えて第1レンズ群の移動量が小さくなると、条件式(1)と合わせて第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を確保できなくなり、高いズーム比を確保できなくなる。高いズーム比を確保するため、第2レンズ群のパワーを強めると全系の収差変化が大きくなってしまう。
条件式(2)の上限を越えて第1レンズ群の移動量が大きくなると、ズーミングのための第2レンズ群のパワーを小さくでき、収差補正には有利だが、短焦点距離端から長焦点距離端への全長変化が大きくなり過ぎ、レンズ鏡筒の構成が困難になる。鏡枠を何段も重ねて繰出すようにすれば移動量は確保できるがそれぞれの枠にクリアランスが必要なので偏心等が大きくなってしまう。
【0019】
条件式(3)は、第1レンズ群のパワーを規定し、条件式(1)、(2)と相まってズームレンズ系を構成する要件である。通常、小型化のためには第1レンズ群のパワーを強くし、第2レンズ群以降の倍率を大きくすることによって、第1レンズ群の移動量を小さくし小型化することができる。
条件式(3)の上限を越えて第1レンズ群のパワーが強くなると、特に長焦点距離端で球面収差が補正不足となる。また、第2レンズ群以降も倍率が大きいと諸収差の発生が大きくなり補正が困難となる。
条件式(3)の下限を越えて第1レンズ群のパワーが弱くなると、ズーミングのための移動量を大きくしなければならず鏡枠構成が困難となる。
【0020】
条件式(4)は、正のパワー有する第4レンズ群を両凸の正レンズと両凹の負レンズから構成した場合における両レンズのパワーの比を規定したものである。この条件式を満足することにより、長焦点距離端における望遠比(レンズ全長に対する焦点距離の比)を大きくし、小型化を達成することができる。
条件式(4)の下限を越えると、両凹の負レンズのパワーが弱くなりすぎて、ズームレンズ系の第2主点が像面に近づくので長焦点距離端の望遠比が低下してしまう。
条件式(4)の上限を越えると、両凹の負レンズのパワーが強くなり、望遠比を高くして小型化を達成するには有利であるが、第4レンズ群は正のパワーを有するので両凸の正レンズのパワーも強くなり、高次の球面収差が発生したり、軸外のコマ収差が大きくなったりしてしまう。また、正と負で収差の打ち消し合いとなるので、加工組立誤差に対する感度が高くなってしまう。
【0021】
条件式(5)は、第4レンズ群を両凸の正レンズと両凹の負レンズから構成した場合における該両凹負レンズの形状に関し、該両凹負レンズが、物体側の面の曲率半径が大きい両凹レンズであることを表す。僅か2枚で第4レンズ群を構成すると、各レンズはパワーを強くせざるを得ない。そこで各面での収差発生を分散するため正レンズは両凸、負レンズは両凹であることが望ましい。
条件式(5)の下限を越えて物体側に凸の負メニスカスレンズになると、負レンズでも望遠比を稼いでさらに小型化するためには有利だが、正の球面収差の発生が不足し全系の球面収差が補正不足となる。また、この負レンズの物体側面には、レンズの周辺部ほど物体側へ非球面量が増える非球面を設けることが好ましいが、非球面を設ける場合、近軸球面が物体側に凸であると、周辺で非球面量が増えたときに面が凸面からさらにレンズ周辺部では凹面に近づき、面形状に変曲点を生じるため加工が難しくなる。条件式(5)の上限を越えて物体側の面の曲率半径が小さくなると、望遠比が小さくなり小型化が困難になる。
【0022】
条件式(6)と条件式(7)はそれぞれ、第3レンズ群と第4レンズ群のパワーに関する。
条件式(6)の下限を越えて第3レンズ群のパワーが弱くなると、短焦点距離端において第2レンズ群から発散してくる光束を曲げることができず、全系のバックフォーカスが長くなり小型化することができなくなる。条件式(6)の上限を越えてパワーが強くなると、特に負の球面収差が大となり全系の収差を良好に保つことが困難となる。
条件式(7)の下限を越えて第4レンズ群のパワーが弱くなると、小型化が困難となる。条件式(7)の上限を越えて第4レンズ群のパワーが強くなると、小型化には有利であるが諸収差が悪化し特に像面湾曲が悪化してしまう。
【0023】
本発明によるズームレンズ系は、短焦点距離端から長焦点距離端へのズーミングにおいて、短焦点距離端から長焦点距離端までの第1レンズ群と第2レンズ群の移動量の比を常に一定としているため、第1レンズ群と第2レンズ群は線形に移動する。従って、第1レンズ群と第2レンズ群の2つレンズ群の移動機構をカムではなく、ねじ(ヘリコイド)機構で構成可能である。このヘリコイド機構は、カム機構とは異なり、
(a)ネジ山の側面同士が面で接触するので強度を確保し易い。
(b)樹脂の成形で量産するときは成形型を分割しないで型から成形品を抜くことができ、精度を確保し易い。
などの利点がある。カムの場合は型を分割しなければならず、分割の境目が成形品に出るなどにより精度が落ちる場合がある。線形移動の場合もカム(リード溝)で構成することが可能であるが、カムによって構成すると上記(a)、(b)のような利点がない。
【0024】
次に、本発明によるズームレンズ鏡筒のヘリコイド機構について説明する。図20は本発明によるズームレンズ系を保持するズームレンズ鏡筒の一実施形態の断面図であり、上半分は短焦点距離端、下半分は長焦点距離端の状態を示している。このズームレンズ鏡筒は、外側から順に、第1レンズ群10を保持する第1保持枠50、外周面と内周面にヘリコイド61と62を有する駆動環60、光軸方向及び光軸周りに対して不動の固定枠70、及び第2レンズ群を保持する第2保持枠80を備えている。ヘリコイド61と62は、同じ方向である。駆動環60と第2保持枠80は、相対回転は自在に光軸方向には一緒に移動するように結合されている。
【0025】
第1保持枠50の内周面には、ヘリコイド61に螺合するヘリコイド51と、光軸と平行な方向の直進案内溝52とが形成され、この直進案内溝52には、駆動環60に形成した径方向突起63が嵌まっている。また、固定枠70の外周面には、駆動環60のヘリコイド62と螺合するヘリコイド71が形成され、内周面には、光軸と平行な方向の直進案内溝72が形成されていて、第2保持枠80には、この直進案内溝72に嵌まる径方向突起81が形成されている。
【0026】
従って、第1レンズ群10と第2レンズ群20は、光軸方向に直進案内されており、駆動環60を回転駆動すると、駆動環60自身が光軸方向に進退しながら、ヘリコイド61と51の関係に従って第1保持枠50(第1レンズ群10)を光軸方向に移動させ、ヘリコイド62と71の関係に従って駆動環60、つまりは第2保持枠80(第2レンズ群20)を光軸方向に移動させる。具体的には、第1レンズ群10は、ヘリコイド61と62の合計リードだけ光軸方向に進退し、第2レンズ群20はヘリコイド62のリードに従って光軸方向に進退するから、駆動環60の回転角と第1レンズ群10の移動量との関係、及び駆動環60の回転角と第2レンズ群20の移動量とは線形の関係にある。ヘリコイド61と62のリードは、第1レンズ群10と第2レンズ群20の移動量の比に基づいて定められる。なお、図20では、フォーカシング機構の図示を省略している。第2レンズ群20をフォーカスレンズ群とする場合には、第2保持枠80にフォーカシング機構を介して第2レンズ群20を保持することとなる。
【0027】
図20では、第1レンズ群10と第2レンズ群20以外の第3レンズ群と第4レンズ群のズーミング移動機構については、開示していないが、第3レンズ群と第4レンズ群のズーミングカム機構は、その移動軌跡に応じたカム機構を適用できる。例えば、駆動環60または駆動環60に連動して回転する環体に、第3レンズ群と第4レンズ群から突出させたフォロアが嵌まるカム溝を形成し、第3レンズ群と第4レンズ群を直進案内すれば、第3レンズ群と第4レンズ群に、所要の移動軌跡を与えることができる。このようなカム機構は、当業者に周知である。
【0028】
次に具体的な数値実施例を示す。諸収差図中、球面収差で表される色収差(軸上色収差)図及び倍率色収差図中、SAは球面収差、SCは正弦条件、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差であり、Sはサジタル、Mはメリディオナルである。また、表中のFNOはFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(°)、fBはバックフォーカス、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、Nd はd線の屈折率、ν はアッベ数を示す。
また、回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10・・・・・は各次数の非球面係数)
【0029】
[実施例1]
図1ないし図6は、本発明のズームレンズ系の実施例1を示す。図1、図3、図5はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端におけるレンズ構成を示し、図2、図4、図6は、図1、図3、図5で示した各々でレンズ構成での諸収差を示す。表1はその数値データである。第1レンズ群10は、物体側から順に、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズで構成され、第2レンズ群20は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズで構成され、第3レンズ群30は、物体側から順に、正レンズ、正レンズ、負レンズで構成され、第4レンズ群40は、両凸の正レンズと両凹の負レンズで構成されている。
【0030】
【表1】
FNO = 1: 3.6-4.2-4.7
f = 29.00−50.00−101.28(ズーム比:3.49)
W = 38.0-23.0-11.7
fB = 38.00−50.03−62.08
面No. r d Nd ν
1 185.763 1.80 1.84666 23.8
2 74.251 6.16 1.60311 60.7
3 -392.483 0.10 - -
4 39.284 5.15 1.69680 55.5
5 82.396 2.40-14.05-30.19 - -
6 79.187 1.50 1.83481 42.7
7 13.390 5.01 - -
8 -27.945 1.30 1.80400 46.6
9 112.643 0.10 - -
10 30.166 4.53 1.78472 25.7
11 -24.553 0.28 - -
12 -21.754 1.30 1.80400 46.6
13 400.451 10.97-5.98-1.19 - -
絞り ∞ 1.00 - -
14 46.313 3.43 1.51633 64.1
15 -46.313 0.10 - -
16 26.648 3.74 1.62280 57.0
17 -97.031 0.85 - -
18 -34.986 1.50 1.84666 23.8
19 623.265 7.14-3.72-1.47 - -
20 31.823 4.40 1.48749 70.2
21 -31.823 5.68 - -
22* -1000.000 2.00 1.63930 44.9
23 42.561 - - -
*は回転対称非球面。
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である。):
面No. K A4 A6 A8
22 -1.00 -0.4869×10-4 -0.9213×10-7 -0.2980×10-9
【0031】
[実施例2]
図7ないし図12は、本発明のズームレンズ系の実施例2を示す。図7、図9、図11はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端におけるレンズ構成を示し、図8、図10、図12は、図7、図9、図11で示した各々でレンズ構成での諸収差を示す。表2はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例1と同様である。
【0032】
【表2】
FNO= 1: 3.6-4.2-4.7
f = 29.00−50.00−101.28(ズーム比:3.49)
W = 38.0-23.0-11.7
fB = 39.50−51.49−64.08
面No. r d Nd ν
1 181.068 1.80 1.84666 23.8
2 73.440 6.24 1.60311 60.7
3 -433.656 0.10 - -
4 39.851 5.24 1.69680 55.5
5 89.403 2.17-13.72-29.34 - -
6 69.608 1.50 1.83481 42.7
7 13.032 5.13 - -
8 -27.206 1.30 1.80400 46.6
9 158.134 0.10 - -
10 29.311 4.44 1.78472 25.7
11 -26.184 0.31 - -
12 -22.684 1.30 1.80400 46.6
13 244.295 11.31-6.22-1.23 - -
絞り ∞ 1.00 - -
14 43.881 3.50 1.51633 64.1
15 -43.881 0.10 - -
16 24.503 3.67 1.62280 57.0
17 -175.614 1.11 - -
18 -33.785 1.50 1.84666 23.8
19 1708.459 5.97-2.99-1.12 - -
20 47.770 4.17 1.48749 70.2
21 -26.961 4.95 - -
22* -1000.000 2.00 1.63930 44.9
23 51.517 - - -
*は回転対称非球面。
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である。):
面No. K A4 A6 A8
22 -1.00 -0.4473×10-4 -0.7789×10-7 -0.4705×10-9
【0033】
[実施例3]
図13ないし図18は、本発明のズームレンズ系の実施例3を示す。図13、図15、図17はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端におけるレンズ構成を示し、図14、図16、図18は、図13、図15、図17で示した各々でレンズ構成での諸収差を示す。表3はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例1と同様である。ただし、第4レンズ群40の両凹の負レンズの物体側の面の非球面は非球面加工によって形成されている。
【0034】
【表3】
FNO= 1: 3.6-4.2-4.7
f=29.00-50.00-101.29(ズーム比:3.49)
W = 38.0-22.9-11.7
fB = 39.50−52.30−65.42
面No. r d Nd ν
1 180.202 1.80 1.84666 23.8
2 69.824 6.91 1.60311 60.7
3 -238.042 0.10 - -
4 37.783 4.81 1.69680 55.5
5 69.749 1.94-13.38-29.12 - -
6 74.320 1.50 1.83481 42.7
7 13.351 5.04 - -
8 -26.040 1.30 1.80400 46.6
9 128.299 0.10 - -
10 31.610 4.20 1.84666 23.8
11 -31.610 0.49 - -
12 -23.568 1.30 1.80400 46.6
13 886.000 10.78-5.84-1.14 - -
絞り ∞ 1.00 - -
14 32.400 3.94 1.69680 55.5
15 -42.907 0.10 - -
16 27.560 3.90 1.48749 70.2
17 -82.030 1.07 - -
18 -26.589 1.50 1.84666 23.8
19 4861.178 7.64-4.36-2.25 - -
20 53.834 4.09 1.58913 61.2
21 -23.825 1.66 - -
22* -303.030 0.30 1.52700 43.2
23 -76.269 2.00 1.77250 49.6
24 47.073 - - -
*は回転対称非球面。
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である。):
面No. K A4 A6 A8
22 -1.00 -0.5796×10-4 -0.9589×10-7 -0.5673×10-9
【0035】
各実施例の各条件式に対する値を表4に示す。
【表4】
各実施例は、各条件式を満足しており、諸収差も比較的よく補正されている。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、4群構成のズームレンズ系であって、そのズーミング機構を簡単にし、精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例1のズームレンズ系の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図2】図1のレンズ構成の諸収差図である。
【図3】本発明による実施例1のズームレンズ系の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図4】図3のレンズ構成の諸収差図である。
【図5】本発明による実施例1のズームレンズ系の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図6】図5のレンズ構成の諸収差図である。
【図7】本発明による実施例2のズームレンズ系の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図8】図7のレンズ構成の諸収差図である。
【図9】本発明による実施例2のズームレンズ系の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図10】図9のレンズ構成の諸収差図である。
【図11】本発明による実施例2のズームレンズ系の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図12】図11のレンズ構成の諸収差図である。
【図13】本発明による実施例3のズームレンズ系の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図14】図13のレンズ構成の諸収差図である。
【図15】本発明による実施例3のズームレンズ系の中間焦点距離におけるレンズ構成図である。
【図16】図15のレンズ構成の諸収差図である。
【図17】本発明による実施例3のズームレンズ系の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。
【図18】図17のレンズ構成の諸収差図である。
【図19】本発明によるズームレンズ系の簡易移動図である。
【図20】本発明によるズームレンズ系を保持するズームレンズ鏡筒の部分断面図である。
【符号の説明】
10 第1レンズ群
20 第2レンズ群
30 第3レンズ群
40 第4レンズ群
50 第1保持枠
51 ヘリコイド
52 直進案内溝
60 駆動環
61 外周ヘリコイド
62 内周ヘリコイド
70 固定枠
71 ヘリコイド
72 直進案内溝
80 第2保持枠
Claims (12)
- 物体側から順に、正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、及び正の第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端へのズーミングに際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広くなり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭くなり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が狭くなるように全てのレンズ群が物体側へ移動し、第1レンズ群以外のレンズ群をフォーカスレンズ群とするズームレンズ系において、短焦点距離端から長焦点距離端までのいずれの焦点距離区間においても第1レンズ群と第2レンズ群の移動量の比Kが常に一定であり、かつ、次の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)0.16<K<0.50
但し、
K=ΔX2/ΔX1、
ΔX1:短焦点距離端から長焦点距離端までの第1レンズ群のズーミング移動量、
ΔX2:短焦点距離端から長焦点距離端までの第2レンズ群のズーミング移動量。 - 請求項1記載のズームレンズ系において、第2レンズ群がフォーカスレンズ群であるズームレンズ系。
- 請求項1または2記載のズームレンズ系において、次の条件式(2)を満足するズームレンズ系。
(2)1.10<ΔX1/fs<1.45
但し、
fs:短焦点距離端における全系の焦点距離。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(3)を満足するズームレンズ系。
(3)0.25<fs/f1<0.38
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離。 - 請求項1なしし4のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第4レンズ群は、物体側から順に、両凸の正レンズと両凹の負レンズからなり、次の条件式(4)を満足するズームレンズ系。
(4)-0.66<f4p/f4n<-0.35
但し
f4p:第4レンズ群中の両凸の正レンズの焦点距離、
f4n:第4レンズ群中の両凹の負レンズの焦点距離。 - 請求項5記載のズームレンズ系において、第4レンズ群中の両凹の負レンズは、次の条件式(5)を満足するズームレンズ系。
(5)-1<SF4n<0
(SF4n=(r2+r1)/(r2-r1))
但し、
SF4n:第4レンズ群中の両凹の負レンズのシェイプファクター、
r1:第4レンズ群中の両凹の負レンズの物体側の面の曲率半径、
r2:第4レンズ群中の両凹の負レンズの像側の面の曲率半径。 - 請求項1ないし6のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(6)を満足するズームレンズ系。
(6) 0.82<fs/f3<1.10
但し、
f3:第3レンズ群の焦点距離。 - 請求項1ないし7のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(7)を満足するズームレンズ系。
(7)0.45<fs/f4<0.56
但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離。 - 請求項1ないし8のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群と第2レンズ群は、ズーミングに際し、ねじ機構を介して進退されるズームレンズ系。
- 物体側から順に、正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、及び正の第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端に向けてのズーミングに際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広くなり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭くなり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が狭くなるように全てのレンズ群が物体側へ移動するズームレンズ系の鏡筒であって、
第1レンズ群を保持する第1保持枠と、 第2レンズ群を保持する第2保持枠を、固定枠に対して光軸方向に直進移動可能に支持し、
この第1保持枠と第2保持枠を、上記固定環に回転自在に保持した単一駆動環の回転により、該駆動環の内外周面に形成したヘリコイド、該第1保持枠に形成したヘリコイド及び第2保持枠に形成したヘリコイドを含むねじ機構を介して、ズーミングに際し光軸方向に進退させることを特徴とするズームレンズ鏡筒。 - 請求項10記載のズームレンズ鏡筒において、駆動環は、その内周ヘリコイドが固定枠に螺合されていて、上記第2保持枠に相対回転は自在に光軸方向には一緒に移動するように結合されており、この駆動環の外周ヘリコイドが上記第1保持枠に螺合しており、上記駆動環と固定枠間の内周ヘリコイドと、駆動環と第1保持枠との間の外周ヘリコイドは、同一方向のヘリコイドであるズームレンズ鏡筒。
- 請求項10または11記載のズームレンズ鏡筒において、第3レンズ群と第4レンズ群は、光軸方向に直進案内されていて、上記駆動環または該駆動環と連動して回転する環体に形成したカム溝に従って光軸方向に進退するズームレンズ鏡筒。
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