JPH08327897A

JPH08327897A - 内焦式望遠レンズ

Info

Publication number: JPH08327897A
Application number: JP7152709A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sato; 佐藤　　進
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-12-13
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: US5745306A; JP3541283B2

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた光学性能を維持しつつ、フォーカシン
グレンズ群の有効径が小さく、且つフォーカシング移動
量の小さい内焦式望遠レンズを提供すること。【構成】物体側から順に、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とを備え、前
記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２とがほぼア
フォーカル系を形成し、前記第２レンズ群Ｇ２を光軸に
沿って移動させて合焦を行う内焦式望遠レンズにおい
て、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈
折力を有する前群Ｇ11と、該前群Ｇ11と同程度の正の屈
折力を有する後群Ｇ12とを有し、所定の条件式を満足す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内焦式望遠レンズに関
し、さらに詳細には一眼レフレックスカメラや電子スチ
ルカメラなどに好適な内焦式望遠レンズに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、一眼レフレックスカメラや電子ス
チルカメラなどに用いられるこの種の望遠レンズでは、
焦点合わせ（合焦）の際に光軸に沿って移動するフォー
カシングレンズ群の有効径が大きい。また、焦点合わせ
をする際のフォーカシングレンズ群の移動距離、すなわ
ちフォーカシング移動量が大きい。本明細書において、
あるレンズ群を光軸に対して偏心させて、合焦動作、手
振れ等に起因する像位置の変動を補正することを「防振
補正」という。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
望遠レンズでは、フォーカシングレンズ群の有効径が大
きいため、焦点合わせ用の駆動金物が径方向に増大す
る。また、特に倍率を上げて撮影するような場合には、
すなわちフォーカシング移動量が非常に大きくなる。こ
のため、フォーカシング用の機構が大型化し、オートフ
ォーカス駆動用モーターの負担が大きくなるという不都
合があった。

【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、優れた光学性能を維持しつつ、フォーカシン
グレンズ群の有効径が小さく、且つフォーカシング移動
量の小さい内焦式望遠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】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側から順に、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
を備え、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２
とがほぼアフォーカル系を形成し、前記第２レンズ群Ｇ
２を光軸に沿って移動させて合焦を行う内焦式望遠レン
ズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順
に、正の屈折力を有する前群Ｇ11と、該前群Ｇ11と同程
度の正の屈折力を有する後群Ｇ12とを有し、前記第１レ
ンズＧ１の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズＧ２の
焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズＧ３の焦点距離を
ｆ３とし、前記第１レンズＧ１中の前群Ｇ11の焦点距離
をｆ11とし、前記第１レンズＧ１中の後群Ｇ12の焦点距
離をｆ12とし、レンズ全系の焦点距離をＦとしたとき、０．７＜｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＜１．３０．２４＜｜ｆ２｜／ｆ１＜０．４１０．７＜ｆ11／ｆ12＜１．４の条件を満足することを特徴とする内焦式望遠レンズを
提供する。

【０００６】本発明の好ましい態様によれば、前記第１
レンズＧ１中の前記前群Ｇ11は、物体側から順に、正レ
ンズ成分Ｌ11と、正レンズ成分Ｌ12と、負レンズ成分Ｌ
13とを有し、前記正レンズ成分Ｌ12の像側の面の曲率半
径をＲａとし、前記負レンズ成分Ｌ13の物体側の面の曲
率半径をＲｂとし、前記負レンズ成分Ｌ13のアッベ数を
νａとしたとき、 νａ＜４８ −０．４６＜（Ｒｂ−Ｒａ）／（Ｒｂ＋Ｒａ）≦０の条件を満足する。

【０００７】

【作用】本発明の望遠レンズは正負正の３群構成であ
り、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２の光軸方向移動によっ
て合焦を行なう基本構成を有する。このようなフォーカ
シング方式では、被写体に対する第１レンズ群Ｇ１の結
像による像点の近傍に第２レンズ群Ｇ２の物体側焦点を
常に合致させるように、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿っ
て移動させている。したがって、第３レンズ群Ｇ３に入
射する光線は常に光軸にほぼ平行となり、全光学系の像
点は常に一定の位置となる。

【０００８】以上のことから、薄肉系の屈折力の配置を
考えれば、厚肉系のフォーカシング移動量を一義的に決
定することができる。したがって、フォーカシングレン
ズ群である負屈折力の第２レンズ群Ｇ２の合焦時におけ
る移動量（フォーカシング移動量）を少なくするという
本発明の目的を達成するには、物点の移動量に対する焦
点距離ｆ１を有する第１レンズ群Ｇ１による像点の移動
量を小さくすれば良いことになる。

【０００９】第１レンズ群Ｇ１を薄肉レンズと考えて焦
点距離をｆ１とし、物点距離をａとし、像点距離をｂと
したとき、レンズの結像の関係式として次の式（Ａ）に
示すような関係が成立する。１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ１（Ａ）式（Ａ）を変形すると、次の式（Ｂ）に示す関係が得ら
れる。ｆ１＝ａ／（ａ／ｂ＋１）（Ｂ）

【００１０】次に、縦倍率αは、次の式（Ｃ）で表され
る。 α＝（−ｂ／ａ）²＝ｂ²／ａ² （Ｃ）式（Ｃ）を変形すると、次の式（Ｄ）に示す関係が得ら
れる。ｂ＝ａα^1/2＞０（Ｄ）

【００１１】ここで、合焦時において、物点が特定の場
所から移動するために物点距離ａが変化することにな
る。しかしながら、ある物点距離ａに対して合焦してい
る場合すなわち物点距離ａ＝一定とした場合、第２レン
ズ群Ｇ２のフォーカシング移動量すなわち物点の移動量
に対する第１レンズ群Ｇ１による像点の移動量を少なく
するためには、縦倍率αを小さくすればよい。

【００１２】ここで、式（Ｂ）に式（Ｄ）を代入して、
次の式（Ｅ）に示す関係が得られる。ｆ１＝ａ／（１／α^1/2＋１）（Ｅ）こうして、式（Ｅ）より、縦倍率αが小さくなると焦点
距離ｆ１も小さくなることがわかる。したがって、第１
レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１を小さくすれば、フォーカ
シング移動量を小さくすることができる。

【００１３】また、第２レンズ群Ｇ２を薄肉レンズと考
えて焦点距離をｆ２としたとき、第１レンズ群Ｇ１と第
２レンズ群Ｇ２とでほぼアフォーカル系を形成すること
から第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３が一定となり、次
の式（Ｆ）に示す関係が成立する。ｆ１／ｆ２＝一定（Ｆ）

【００１４】したがって、式（Ｆ）より、第１レンズ群
Ｇ１の焦点距離ｆ１が小さくなると第２レンズ群Ｇ２の
焦点距離ｆ２も必然的に小さくなる。しかしながら、第
１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群２との合成屈折力が強す
ぎると、レンズ全長の短縮化にはつながるが、光学系全
体としての収差が悪化してしまう。

【００１５】そこで、本発明では、上述の考察に基づい
て、フォーカシングレンズ群である第２レンズ群Ｇ２の
有効径およびフォーカシング移動量を小さくし、且つ良
好なる光学性能（収差特性）を得るための条件を見い出
した。以下、本発明の各条件式について説明する。

【００１６】本発明の望遠レンズでは、第１レンズ群Ｇ
１が物体側から順に正屈折力の前群Ｇ11と同程度の正屈
折力を有する後群Ｇ12とを有し、次の式（１）乃至
（３）を満足する。０．７＜｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＜１．３（１）０．２４＜｜ｆ２｜／ｆ１＜０．４１（２）０．７＜ｆ11／ｆ12＜１．４（３）

【００１７】ここで、ｆ１：第１レンズＧ１の焦点距離ｆ２：第２レンズＧ２の焦点距離ｆ３：第３レンズＧ３の焦点距離ｆ11：第１レンズＧ１中の前群Ｇ11の焦点距離ｆ12：第１レンズＧ１中の後群Ｇ12の焦点距離Ｆ：レンズ全系の焦点距離

【００１８】条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２とで形成されるほぼアフォーカル系のアフ
ォーカルの程度について適切な範囲を規定している。条
件式（１）の上限値および下限値で規定される範囲を逸
脱すると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合
成屈折力が強くなり、近距離合焦による球面収差変動が
大きくなるので好ましくない。

【００１９】条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１の屈折
力と第２レンズ群２の屈折力との比について適切な範囲
を規定している。条件式（２）の上限値を上回ると、フ
ォーカシングレンズ群である第２レンズ群Ｇ２の有効径
が大きくなり、本発明の目的に反するので好ましくな
い。逆に、条件式（２）の下限値を下回ると、近距離合
焦による球面収差変動が大きくなるので好ましくない。
また、ｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）に対する下コマ収差
がマイナスに過剰となり、好ましくない。

【００２０】条件式（３）は、光学系の全長の短縮化と
良好な結像性能とのバランスを図るための条件であっ
て、第１レンズ群Ｇ１中の前群Ｇ11の屈折力と後群Ｇ12
の屈折力との比について適切な範囲を規定している。条
件式（３）の上限値を上回ると、光学系の全長が大きく
なりすぎて好ましくない。逆に、条件式（３）の下限値
を下回ると、近距離合焦による球面収差変動が大きくな
るので好ましくない。また、ｇ線の下コマ収差がマイナ
スに過剰となり、好ましくない。なお、条件式（３）の
下限値を０．８とし、上限値を１．３とすると、光学系
の全長の短縮化と良好な結像性能とのバランスをさらに
良好に図ることができる。

【００２１】また、本発明では、第１レンズＧ１中の前
群Ｇ11が物体側から順に正レンズ成分Ｌ11と正レンズ成
分Ｌ12と負レンズ成分Ｌ13とを有し、以下の条件式
（４）および（５）を満足することが好ましい。 νａ＜４８（４） −０．４６＜（Ｒｂ−Ｒａ）／（Ｒｂ＋Ｒａ）≦０（５）ここで、 νａ：負レンズ成分Ｌ13のアッベ数Ｒａ：正レンズ成分Ｌ12の像側の面の曲率半径Ｒｂ：負レンズ成分Ｌ13の物体側の面の曲率半径

【００２２】条件式（４）は、二次の色収差を良好に保
つための条件である。条件式（４）の上限値を上回る
と、イメージサークル全域に亘って二次の色収差を良好
に保つことが困難となり、好ましくない。

【００２３】条件式（５）は、良好な結像性能を得るた
めの条件を規定している。条件式（５）の上限値を上回
ると、球面収差が補正不足となり、好ましくない。逆
に、条件式（５）の下限値を下回ると、球面収差がプラ
スに過剰になるとともに第１レンズ群Ｇ１で発生するｇ
線の球面収差がさらに大きくプラス方向に曲がるため、
その収差補正が困難となる。その結果、色収差における
球面収差の変動が残り、好ましくない。なお、色収差に
おける球面収差の変動をさらに少なくするには、条件式
（５）の下限値を−０．１とすることが好ましい。

【００２４】また、第２レンズ群Ｇ２が物体側から順に
負レンズ成分Ｌ21と負レンズ成分Ｌ22とを少なくとも有
し、第３レンズ群Ｇ３が正レンズ群Ｌ３を有し、以下の
条件式（６）乃至（８）を満足することが好ましい。０．３５＜ｆ１／Ｆ＜０．６０（６）０．７＜ｆ22／ｆ21＜１．８（７） −１．４＜（Ｒｄ＋Ｒｃ）／（Ｒｄ−Ｒｃ）＜−０．４（８）

【００２５】ここで、ｆ21：負レンズ成分Ｌ21の焦点距離ｆ22：負レンズ成分Ｌ22の焦点距離Ｒｃ：負レンズ成分Ｌ21の物体側の面の曲率半径Ｒｄ：負レンズ成分Ｌ21の像側の面の曲率半径

【００２６】条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点
距離ｆ１とレンズ全系の焦点距離Ｆとの比について適切
な範囲を規定している。条件式（６）の上限値を上回る
と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が大きくなり、光
学系の全長が大きくなるとともにフォーカシング移動量
も大きくなり、好ましくない。逆に、条件式（６）の下
限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が小
さくなりすぎる。その結果、少ないレンズ枚数の構成の
ままで第１レンズ群Ｇ１の大口径化を図ろうとしても球
面収差の補正不足となり、明るい光学系にすることが困
難となる。同時に、正レンズ成分の中心厚を大きくしな
ければならず、光学系の重量が大きくなり好ましくな
い。

【００２７】条件式（７）は、無限遠合焦状態から至近
距離合焦状態に亘って良好な結像性能を確保するための
条件であって、フォーカシングレンズ群である第２レン
ズ群Ｇ２中の負レンズ成分Ｌ22と負レンズ成分Ｌ21との
最適なパワー配分を規定している。条件式（７）の下限
値を下回ると、入射高の低い方から高い方に向かうにつ
れて球面収差の曲がりがプラスからマイナスに大きくな
り過ぎて、その収差補正が困難となってしまう。逆に、
条件式（７）の上限値を上回ると、入射高の低い方から
高い方に向かうにつれて球面収差の曲がりがマイナスか
らプラスに大きくなる。この傾向は無限遠合焦状態から
至近距離合焦状態にかけてさらに強くなるため、十分な
合焦性能を維持することができなくなってしまう。

【００２８】条件式（８）は、第２レンズ群Ｇ２中の負
レンズ成分Ｌ21のシェイプファクター（形状因子）につ
いて適切な範囲を規定している。条件式（８）の上限値
を上回ると、負レンズ成分Ｌ21の物体側で発生する球面
収差がプラスに過大となり、入射高が高くなるにつれて
正方向に大きく曲がるので、その収差補正が困難となっ
てしまう。逆に、条件式（８）の下限値を下回ると、負
レンズ成分Ｌ21の物体側の面の正の屈折力が小さくな
る。このため、負レンズ成分Ｌ21の物体側の面で発生す
るプラスの球面収差が減少しすぎて、他のレンズ群の有
する球面収差とのバランスを欠き、マイナス方向への曲
がりをもってしまう。

【００２９】ところで、第２レンズ群Ｇ２はフォーカシ
ングレンズ群であるため、その重量を軽くしなければな
らない。そのためには、第２レンズ群Ｇ２中において、
物体側の負レンズ成分Ｌ21を１枚の負レンズで構成する
ことが望ましい。一般に、第２レンズ群Ｇ２において
は、有効径が大きい物体側の負レンズ成分Ｌ21を１枚の
レンズで構成した方が、像側の負レンズ成分Ｌ22を１枚
のレンズで構成するよりも球面収差がプラスに大きく発
生し易い。しかしながら、条件式（１）〜（８）におい
て第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを適宜規定す
ることによって、第１レンズ群Ｇ１でマイナス方向の球
面収差を発生させ、この球面収差により第２レンズ群Ｇ
２で発生する球面収差の曲がりを相殺するような収差構
造とすることにより、負レンズ成分Ｌ21を１枚レンズの
構成にすることが可能になる。

【００３０】また、さらに良好に収差を補正するには、
第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ成分Ｌ21のアッベ数νｂ
が、次の条件式（９）を満足することが望ましい。４５＜νｂ（９）条件式（９）の下限値を下回ると、倍率の色収差、特に
ｇ線に対する倍率の色収差がマイナス方向に大きくな
り、収差補正が困難になるので好ましくない。

【００３１】また、さらに良好に収差を補正するには、
第２レンズ群Ｇ２中の負レンズ成分Ｌ22が物体側から順
に物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レン
ズとの接合レンズを有し、以下の条件式（10）および
（11）を満足することが好ましい。０．１＜Ｎｃ−Ｎｄ＜０．３５（10）２５＜νｄ−νｃ（11）

【００３２】ここで、Ｎｃ：負レンズ成分Ｌ22の正メニスカスレンズの屈折率 νｃ：負レンズ成分Ｌ22の正メニスカスレンズのアッベ
数Ｎｄ：負レンズ成分Ｌ22の両凹レンズの屈折率 νｄ：負レンズ成分Ｌ22の両凹レンズのアッベ数なお、屈折率ＮｃおよびＮｄは、ｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）に対する値である。

【００３３】条件式（10）および（11）は、各波長に対
する球面収差の補正に最適な色消し面の屈折力を規定す
るための条件式である。条件式（10）の下限値を下回る
と、特にｄ線に対する色消し面の屈折力が弱くなり、ｄ
線の球面収差の補正に寄与しなくなるので、合理的な硝
子（光学材料）選択ではなくなってしまう。逆に、条件
式（10）の上限値を上回ると、色消し面の収斂の屈折力
が強くなり、球面収差が大きく補正不足となるので好ま
しくない。

【００３４】条件式（11）の下限値を下回ると、軸上の
色収差および倍率の色収差を補正するための色消し面の
曲率半径が小さくなりすぎる。その結果、球面収差、特
に短波長の球面収差が大きく補正不足となるので好まし
くない

【００３５】ここで、再び第１レンズ群Ｇ１について考
察する。第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強すぎると、第１
レンズ群Ｇ１自体の球面収差がマイナス方向に大きくな
りすぎて、光学系全体としての収差が悪化する。したが
って、フォーカシング移動量を小さくし、且つ良好な球
面収差を得るには、以下の条件式（12）を満足すること
が望ましい。０．５５＜Φ／ｆ１＜０．７２（12）ここで、 Φ：第１レンズ群Ｇ１中の最も物体側の正レンズ成分Ｌ
11の物体側のレンズ面の有効径

【００３６】条件式（12）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点
距離ｆ１に対する第１レンズ群Ｇ１中の最も物体側の正
レンズ成分Ｌ11の物体側のレンズ面の有効径Φの比を規
定している。条件式（12）の上限値を上回ると、第１レ
ンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が有効径に対して小さくな
り、第１レンズ群Ｇ１自体の球面収差が高次の曲がりを
伴ってマイナス方向に大きくなりすぎるので、収差補正
が困難になる。また、二次の色の球面収差も大きくな
る。これらの収差を補正するためには、第１レンズ群Ｇ
１を本発明のように少ないレンズ枚数で構成することが
困難になってしまう。逆に、条件式（12）の下限値を下
回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が大きくなりすぎ
て、前述したように本発明の目的に反してしまう。

【００３７】更に、本発明においては、第１レンズ群Ｇ
１の焦点距離が非常に短いため、球面収差がマイナス方
向に大きくなる傾向にある。そこで、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正レンズ成
分Ｌ11と、両凸形状の正レンズ成分Ｌ12と、両凹形状の
負レンズ成分Ｌ13とで構成され且つ全体として正屈折力
を有する前群Ｇ11と、正の屈折力を有する後群Ｇ12とを
備えた構成とすることが望ましい。

【００３８】第１レンズ群Ｇ１を上述のように構成する
ことが好ましい理由を、以下に説明する長い焦点距離を有する光学系で所定の倍率を得る場合の
撮影距離は、標準的な焦点距離を有する光学系で同一の
倍率を得る場合の撮影距離よりも長い。そのため、望遠
レンズの第１レンズＧ１に入射する軸上物点からの光線
（以下、「ランド光線」という）は、近距離物点から発
する光線であっても、第１入射面（第１レンズ群の最も
物体側の面）には光軸に対してほぼ平行に入射する。し
たがって、第１レンズ群Ｇ１中の物体側に凸面を向けた
正レンズ成分Ｌ11を微小プリズムの集合と考えれば、最
小偏角の形に近いものにする必要がある。

【００３９】そこで、正レンズ成分Ｌ11の物体側面が物
体側に凸面を有し且つ像側面が緩い曲率を有するように
形成すれば、最小偏角の形に近いものになる。但し、像
側面の曲率半径の符号は、第１レンズ群Ｇ１内の収差構
造によって正負のどちらでも良い。このような形状の正
レンズ成分Ｌ11に入射したランド光線は収斂光束にな
り、この収斂光束をより収斂させるために正レンズ成分
Ｌ12も最小偏角をとるように物体側により曲率の強い面
を向けた両凸形状の正レンズ成分にする。

【００４０】しかしながら、この２つの正レンズ成分Ｌ
11およびＬ12だけでは球面収差および色収差がマイナス
方向に大きくなり過ぎるので、正レンズ成分Ｌ12の直後
（直ぐ像側）に負レンズ成分Ｌ13を配置して適切な収差
補正を行っている。さらに、第１レンズ群Ｇ１が有する
強い屈折力を分配するために、前群Ｇ11の像側に正レン
ズ成分Ｌ14を有する後群Ｇ12を配置している。前群Ｇ11
に対する後群Ｇ12の位置は、後群Ｇ12のレンズ系をでき
るだけ小さくするために、前群Ｇ11からある程度離して
配置するが、第１レンズ群Ｇ１が負担する明るさで決定
される。これによって、第１レンズ群Ｇ１で発生する収
差、特に球面収差を、前群Ｇ11と後群Ｇ12との２つの正
レンズ群で担うことができる。また、各々のレンズ群が
強い屈折力を有し、その球面収差の補正を行なったとき
に発生する球面収差の曲がりを抑えることができる。

【００４１】したがって、第１レンズ群Ｇ１中の後群Ｇ
12と第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との合成
屈折力が正であることが好ましい。そして、第１レンズ
群Ｇ１中の後群Ｇ12について言及すれば、さらに良好な
収差特性を得るという観点、特に色補正の観点から、後
群Ｇ12中の正レンズ成分Ｌ14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と物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズとからなる接合レンズである
ことが好ましい。これによって、第１レンズ群Ｇ１にお
ける球面収差を補正すると同時に、軸上の色収差および
倍率の色収差の補正も良好に行なうことができる。

【００４２】また、本発明の望遠レンズでは、第３レン
ズ群Ｇ３を光軸に対して偏心させることにより、結像位
置を変位させることが可能である。特に、手振れ等に起
因する光学系の揺れを検出するブレ検出装置と、第３レ
ンズ群Ｇ３を光軸に対して偏心駆動する駆動装置と、ブ
レ検出装置からの出力信号を演算処理して第３レンズ群
Ｇ３を光軸に対して偏心駆動するための信号に変換する
演算装置とを付設することにより、防振補正（手振れ等
に起因する像位置の変動を補正すること）を行なうこと
が可能である。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。各実施例において、本発明の内焦式望遠レ
ンズは、物体側から順に、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とを備え、第１レ
ンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とがほぼアフォーカル系
を形成し、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて
合焦を行う内焦式望遠レンズにおいて、第１レンズ群Ｇ
１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ11
と、該前群Ｇ11と同程度の正の屈折力を有する後群Ｇ12
とを有する。なお、各実施例において、第１レンズ群Ｇ
１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ11と、物
体側により強い曲率の面を向けた正レンズＬ12と、両凹
形状の負レンズＬ13とからなる前群Ｇ11と、正レンズ成
分Ｌ14からなる後群Ｇ12とから構成されている。また、
各実施例において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順
に、１つの負レンズＬ21と、像側により強い曲率の面を
向けた正レンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズ
Ｌ22とから構成されている。

【００４４】〔実施例１〕図１は、本発明の第１実施例
にかかる内焦式望遠レンズの構成を示す図である。図示
の内焦式望遠レンズは、物体側から順に、両凸レンズＬ
11、および両凸レンズＬ12と両凹レンズＬ13との接合レ
ンズからなる第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ11と、物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合
正レンズＬ14からなる第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ12と、
両凹レンズＬ21、および物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズと両凹レンズとの接合レンズＬ22からなる第
２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳ１、両凸レンズ、物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に凹面を向
けた正メニスカスレンズ、視野絞りＳ２、フィルター、
および視野絞りＳ３からなる第３レンズ群Ｇ３とから構
成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１の物体側にはフ
ィルターが設けられている。

【００４５】図１は、無限遠合焦状態における各レンズ
群の位置を示しており、近距離物体に対しては第２レン
ズ群Ｇ２を像側に移動させて合焦を行う。また、第３レ
ンズ群Ｇ３のうち両凸レンズ、物体側に凹面を向けた負
メニスカスレンズ、および物体側に凹面を向けた正メニ
スカスレンズからなる正レンズ群Ｌ３を光軸とほぼ直交
する方向に適宜移動させることにより、光学系の振動等
に起因する像位置の変動が補正されるようになってい
る。

【００４６】次の表（１）に、本発明の実施例１の諸元
の値を掲げる。表（１）において、Ｆはレンズ全系の焦
点距離を、ＦNOはＦナンバーを、βは撮影倍率を、Ｂｆ
はバックフォーカスを、Ｄ0 は物体から第１レンズ面ま
での距離（物体距離）をそれぞれ表している。さらに、
左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序を、ｒは各
レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズ面間隔を、ｎおよ
びνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈
折率およびアッベ数を示している。

【００４７】

【表１】（条件対応値）（１）｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＝１．０（２）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．３８（３）ｆ11／ｆ12 ＝０．８１（４）νａ＝４６．５（５）（Ｒｂ−Ｒａ）／（Ｒｂ＋Ｒａ）＝０．０（６）ｆ１／Ｆ＝０．５１０（７）ｆ22／ｆ21 ＝１．７２８（８）（Ｒｄ＋Ｒｃ）／（Ｒｄ−Ｒｃ）＝−０．４３３（９）νｂ＝６４．１（10）Ｎｃ−Ｎｄ＝０．２１（11）νｄ−νｃ＝２７．２（12）Φ／ｆ１＝０．６８０（防振補正データ）無限遠合焦状態至近距離合焦状態レンズ群Ｌ３の変位量１．０ｍｍ（最大）１．０ｍｍ（最大）対応する像の移動量＋１．０ｍｍ（最大）＋１．０ｍｍ（最大）なお、像移動量の正の符号は像の移動が防振レンズ群で
あるレンズ群Ｌ３の変位方向と同一方向であることを示
す

【００４８】なお、本実施例において、第２レンズ群Ｇ
２の有効径Φ２は４３．４であり、フォーカシングレン
ズ群の有効径Φ２が小さいことがわかる。また、物体か
ら像面までの距離をＲとすると、無限遠（Ｒ＝∞）から
至近距離（Ｒ＝２５００）への合焦に際する第２レンズ
群Ｇ２の移動量は１０．８２であり、フォーカシング移
動量が小さいことがわかる。また、本実施例において、
第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ12と第２レンズ群２と第３レ
ンズ群Ｇ３とは、正の合成屈折力を有する。

【００４９】図２および図３は、それぞれ無限遠合焦状
態における諸収差図および至近距離（Ｒ＝２５００）合
焦状態における諸収差図である。各収差図において、Ｙ
は像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、ＦはＦ
線（λ＝４８６．１ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．
６ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点収差を示す
収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリ
ディオナル像面を示している。また、球面収差を示す収
差図において破線は正弦条件（サインコンディション）
を示し、倍率色収差を示す収差図はｄ線を基準として示
されている。さらに、防振補正時の横収差を示す収差図
は、防振レンズ群であるレンズ群Ｌ３の変位量が最大で
１ｍｍのときの収差図である。各収差図から明らかなよ
うに、本実施例では、無限遠合焦状態から至近距離合焦
状態に亘り防振補正時も含めて諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。

【００５０】〔実施例２〕図４は、本発明の第２実施例
にかかる内焦式望遠レンズの構成を示す図である。図示
の内焦式望遠レンズは、物体側から順に、両凸レンズＬ
11、両凸レンズＬ12、および両凹レンズＬ13からなる第
１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ11と、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズとの接合正レンズＬ14からなる第１レンズ群Ｇ１
の後群Ｇ12と、両凹レンズＬ21、および物体側に凹面を
向けた正メニスカスレンズと両凹レンズとの接合負レン
ズＬ22からなる第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳ１、両
凸レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、
物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ、視野絞りＳ
２、およびフィルターからなる第３レンズ群Ｇ３とから
構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１の物体側には
フィルターが設けられている。

【００５１】図４は、無限遠合焦状態における各レンズ
群の位置を示しており、近距離物体に対しては第２レン
ズ群Ｇ２を像側に移動させて合焦を行う。また、第３レ
ンズ群Ｇ３のうち両凸レンズ、物体側に凹面を向けた負
メニスカスレンズ、および物体側に凹面を向けた正メニ
スカスレンズからなる正レンズ群Ｌ３を光軸とほぼ直交
する方向に適宜移動させることにより、光学系の振動等
に起因する像位置の変動が補正されるようになってい
る。

【００５２】次の表（２）に、本発明の実施例２の諸元
の値を掲げる。表（２）において、Ｆはレンズ全系の焦
点距離を、ＦNOはＦナンバーを、βは撮影倍率を、Ｂｆ
はバックフォーカスを、Ｄ0 は物体から第１レンズ面ま
での距離（物体距離）をそれぞれ表している。さらに、
左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序を、ｒは各
レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズ面間隔を、ｎおよ
びνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈
折率およびアッベ数を示している。

【００５３】

【表２】（条件対応値）（１）｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＝１．０（２）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．３３（３）ｆ11／ｆ12 ＝０．９９（４）νａ＝４４．７（５）（Ｒｂ−Ｒａ）／（Ｒｂ＋Ｒａ）＝−０．０３１（６）ｆ１／Ｆ＝０．４４７（７）ｆ22／ｆ21 ＝１．２５９（８）（Ｒｄ＋Ｒｃ）／（Ｒｄ−Ｒｃ）＝−０．９５６（９）νｂ＝４９．５（10）Ｎｃ−Ｎｄ＝０．３３（11）νｄ−νｃ＝４６．２（12）Φ／ｆ１＝０．５６２（防振補正データ）無限遠合焦状態至近距離合焦状態レンズ群Ｌ３の変位量１．７４ｍｍ（最大）１．７４ｍｍ（最大）対応する像の移動量＋１．７４ｍｍ（最大）＋１．７４ｍｍ（最大）なお、像移動量の正の符号は像の移動が防振レンズ群で
あるレンズ群Ｌ３の変位方向と同一方向であることを示
す

【００５４】なお、本実施例において、第２レンズ群Ｇ
２の有効径Φ２は４２．３であり、フォーカシングレン
ズ群の有効径Φ２が小さいことがわかる。また、物体か
ら像面までの距離をＲとすると、無限遠（Ｒ＝∞）から
至近距離（Ｒ＝５０００）への合焦に際する第２レンズ
群Ｇ２の移動量は１０．８４であり、フォーカシング移
動量が小さいことがわかる。

【００５５】図５および図６は、それぞれ無限遠合焦状
態における諸収差図および至近距離（Ｒ＝５０００）合
焦状態における諸収差図である。各収差図において、Ｙ
は像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、ＦはＦ
線（λ＝４８６．１ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．
６ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点収差を示す
収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリ
ディオナル像面を示している。また、球面収差を示す収
差図において破線は正弦条件（サインコンディション）
を示し、倍率色収差を示す収差図はｄ線を基準として示
されている。さらに、防振補正時の横収差を示す収差図
は、防振レンズ群であるレンズ群Ｌ３の変位量が最大で
１．７４ｍｍのときの収差図である。各収差図から明ら
かなように、本実施例では、無限遠合焦状態から至近距
離合焦状態に亘り防振補正時も含めて諸収差が良好に補
正されていることがわかる。

【００５６】〔実施例３〕図７は、本発明の第３実施例
にかかる内焦式望遠レンズの構成を示す図である。図示
の内焦式望遠レンズは、物体側から順に、両凸レンズＬ
11、両凸レンズＬ12、および両凹レンズＬ13からなる第
１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ11と、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカス
レンズとの接合正レンズＬ14からなる第１レンズ群Ｇ１
の後群Ｇ12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ21、および物体側に凹面を向けた正メニスカスレン
ズと両凹レンズとの接合負レンズＬ22からなる第２レン
ズ群Ｇ２と、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとの接合正レンズ、開口絞りＳ１、視野絞
りＳ２、およびフィルターからなる第３レンズ群Ｇ３と
から構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１の物体側
にはフィルターが設けられている。

【００５７】図７は、無限遠合焦状態における各レンズ
群の位置を示しており、近距離物体に対しては第２レン
ズ群Ｇ２を像側に移動させて合焦を行う。また、第３レ
ンズ群Ｇ３のうち両凸レンズと物体側に凹面を向けた負
メニスカスレンズとの接合正レンズは正レンズ群Ｌ３を
構成している。

【００５８】次の表（３）に、本発明の実施例３の諸元
の値を掲げる。表（３）において、Ｆはレンズ全系の焦
点距離を、ＦNOはＦナンバーを、βは撮影倍率を、Ｂｆ
はバックフォーカスを、Ｄ0 は物体から第１レンズ面ま
での距離（物体距離）をそれぞれ表している。さらに、
左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序を、ｒは各
レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズ面間隔を、ｎおよ
びνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈
折率およびアッベ数を示している。

【００５９】

【表３】（条件対応値）（１）｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＝１．０（２）｜ｆ２｜／ｆ１＝０．２８（３）ｆ11／ｆ12 ＝１．３０（４）νａ＝４６．５（５）（Ｒｂ−Ｒａ）／（Ｒｂ＋Ｒａ）＝−０．０３０（６）ｆ１／Ｆ＝０．４１９（７）ｆ22／ｆ21 ＝０．８９４（８）（Ｒｄ＋Ｒｃ）／（Ｒｄ−Ｒｃ）＝−１．４３５（９）νｂ＝４７．５（10）Ｎｃ−Ｎｄ＝０．１７（11）νｄ−νｃ＝３４．６（12）Φ／ｆ１＝０．５９３

【００６０】なお、本実施例において、第２レンズ群Ｇ
２の有効径Φ２は３８．８であり、フォーカシングレン
ズ群の有効径Φ２が小さいことがわかる。また、物体か
ら像面までの距離をＲとすると、無限遠（Ｒ＝∞）から
至近距離（Ｒ＝６０００）への合焦に際する第２レンズ
群Ｇ２の移動量は１０．８６であり、フォーカシング移
動量が小さいことがわかる。

【００６１】図８および図９は、それぞれ無限遠合焦状
態における諸収差図および至近距離（Ｒ＝６０００）合
焦状態における諸収差図である。各収差図において、Ｙ
は像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、ＦはＦ
線（λ＝４８６．１ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．
６ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点収差を示す
収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリ
ディオナル像面を示している。また、球面収差を示す収
差図において破線は正弦条件（サインコンディション）
を示し、倍率色収差を示す収差図はｄ線を基準として示
されている。各収差図から明らかなように、本実施例で
は、無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘り諸収差
が良好に補正されていることがわかる。

【００６２】

【効果】以上説明したように、本発明の内焦式望遠レン
ズによれば、フォーカシングレンズ群の有効径Φおよび
フォーカシング移動量を小さく抑えながらも、無限遠合
焦状態から至近距離合焦状態に亘り優れた結像性能を維
持することができる。また、本発明の内焦式望遠レンズ
によれば、第１実施例および第２実施例に示すように、
第３レンズ群Ｇ３中の正レンズ群Ｌ３を光軸に対して偏
心させた防振補正時においても、無限遠合焦状態から至
近距離合焦状態に亘り優れた結像性能を維持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる内焦式望遠レンズ
の構成を示す図である。

【図２】図１の第１実施例の無限遠合焦状態における諸
収差図である。

【図３】図１の第１実施例の至近距離合焦状態における
諸収差図である。

【図４】本発明の第２実施例にかかる内焦式望遠レンズ
の構成を示す図である。

【図５】図４の第２実施例の無限遠合焦状態における諸
収差図である。

【図６】図４の第２実施例の至近距離合焦状態における
諸収差図である。

【図７】本発明の第３実施例にかかる内焦式望遠レンズ
の構成を示す図である。

【図８】図７の第３実施例の無限遠合焦状態における諸
収差図である。

【図９】図７の第３実施例の至近距離合焦状態における
諸収差図である。

【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Ｇ11 第１レンズ群の前群Ｇ12 第１レンズ群の後群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、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Ｇ
２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、
前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２とがほぼ
アフォーカル系を形成し、前記第２レンズ群Ｇ２を光軸
に沿って移動させて合焦を行う内焦式望遠レンズにおい
て、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力
を有する前群Ｇ11と、該前群Ｇ11と同程度の正の屈折力
を有する後群Ｇ12とを有し、前記第１レンズＧ１の焦点距離をｆ１とし、前記第２レ
ンズＧ２の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズＧ３の
焦点距離をｆ３とし、前記第１レンズＧ１中の前群Ｇ11
の焦点距離をｆ11とし、前記第１レンズＧ１中の後群Ｇ
12の焦点距離をｆ12とし、レンズ全系の焦点距離をＦと
したとき、０．７＜｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＜１．３０．２４＜｜ｆ２｜／ｆ１＜０．４１０．７＜ｆ11／ｆ12＜１．４の条件を満足することを特徴とする内焦式望遠レンズ。
【請求項２】前記第１レンズＧ１中の前記前群Ｇ11
は、物体側から順に、正レンズ成分Ｌ11と、正レンズ成
分Ｌ12と、負レンズ成分Ｌ13とを有し、前記正レンズ成分Ｌ12の像側の面の曲率半径をＲａと
し、前記負レンズ成分Ｌ13の物体側の面の曲率半径をＲ
ｂとし、前記負レンズ成分Ｌ13のアッベ数をνａとした
とき、 νａ＜４８ −０．４６＜（Ｒｂ−Ｒａ）／（Ｒｂ＋Ｒａ）≦０の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の内
焦式望遠レンズ。
【請求項３】前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順
に、負レンズ成分Ｌ21と、負レンズ成分Ｌ22とを少なく
とも有し、前記第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ群Ｌ３を有し、前記第１レンズＧ１の焦点距離をｆ１とし、レンズ全系
の焦点距離をＦとし、前記負レンズ成分Ｌ21の焦点距離
をｆ21とし、前記負レンズ成分Ｌ22の焦点距離をｆ22と
し、前記負レンズ成分Ｌ21の物体側の面の曲率半径をＲ
ｃとし、前記負レンズ成分Ｌ21の像側の面の曲率半径を
Ｒｄとしたとき、０．３５＜ｆ１／Ｆ＜０．６００．７＜ｆ22／ｆ21＜１．８ −１．４＜（Ｒｄ＋Ｒｃ）／（Ｒｄ−Ｒｃ）＜−０．４の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に
記載の内焦式望遠レンズ。
【請求項４】前記第２レンズ群Ｇ２中の前記負レンズ
成分Ｌ21は１枚の負レンズからなることを特徴とする請
求項３に記載の内焦式望遠レンズ。
【請求項５】前記第２レンズ群Ｇ２中の前記負レンズ
成分Ｌ21のアッベ数νｂは、４５＜νｂの条件を満足することを特徴とする請求項３または４に
記載の内焦式望遠レンズ。
【請求項６】前記第２レンズ群Ｇ２中の前記負レンズ
成分Ｌ22は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズと両凹レンズとの接合レンズを有し、前記正メニスカスレンズの屈折率をＮｃとし、前記正メ
ニスカスレンズのアッベ数をνｃとし、前記両凹レンズ
の屈折率をＮｄとし、前記両凹レンズのアッベ数をνｄ
としたとき、０．１＜Ｎｃ−Ｎｄ＜０．３５２５＜νｄ−νｃの条件を満足することを特徴とする請求項３乃至５のい
ずれか１項に記載の内焦式望遠レンズ。
【請求項７】前記第１レンズＧ１の焦点距離をｆ１と
し、前記第１レンズ群Ｇ１中の最も物体側の前記正レン
ズ成分Ｌ11の物体側のレンズ面の有効径をΦとしたと
き、０．５５＜Φ／ｆ１＜０．７２の条件を満足することを特徴とする請求項２乃至６のい
ずれか１項に記載の内焦式望遠レンズ。
【請求項８】前記第１レンズ群Ｇ１中の前記後群Ｇ12
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと
の接合レンズを有することを特徴とする請求項１乃至７
のいずれか１項に記載の内焦式望遠レンズ。
【請求項９】前記第１レンズ群Ｇ１中の前記後群Ｇ12
と前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３とは、
全体として正の合成屈折力を有することを特徴とする請
求項１乃至８のいずれか１項に記載の内焦式望遠レン
ズ。
【請求項１０】前記第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して
偏心させて、結像位置の変動を補正することを特徴とす
る請求項１乃至９のいずれか１項に記載の内焦式望遠レ
ンズ。