JP2000292690A - フローティングを利用した撮影レンズ - Google Patents

フローティングを利用した撮影レンズ

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JP2000292690A
JP2000292690A JP11095956A JP9595699A JP2000292690A JP 2000292690 A JP2000292690 A JP 2000292690A JP 11095956 A JP11095956 A JP 11095956A JP 9595699 A JP9595699 A JP 9595699A JP 2000292690 A JP2000292690 A JP 2000292690A
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JP
Japan
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lens
lens group
photographing
refractive power
focusing
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JP11095956A
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Akira Harada
晃 原田
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】無限遠物体から撮影倍率等倍程度の近距離物体
に至る広範囲の物体に対して収差変動を少なくし、良好
なる光学性能が得られるフローティングを利用した撮影
レンズを得ること。 【解決手段】物体側より順に正の屈折力を有する第1レ
ンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、そして正の
屈折力を有する第3レンズ群から構成され、無限遠物体
から近距離物体へフォーカシングをするとき、第2レン
ズ群を像面側へ、第3レンズ群を物体側へ移動させて行
い、該第iレンズ群の焦点距離fi、全系の焦点距離f
を各々適切に設定したこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、写真用カメラ、ビ
デオカメラ、デジタルカメラ等に好適なフローティング
を利用した撮影レンズに関し、特に無限遠物体から等倍
の近距離物体までの高倍率域において、高い光学性能を
有した画角24°程度、Fナンバー(無限遠物体換算
値)2.8程度の明るいフローティングを利用した撮影
レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、写真用カメラやビデオカメラ
などにおいて、近距離物体の撮影を主たる目的とした拡
大接写用の撮影レンズにマクロレンズ、又はマイクロレ
ンズ(以下「マクロレンズ」という)と呼ばれるものが
ある。
【0003】マクロレンズは一般の標準レンズや望遠レ
ンズなどの他の撮影レンズに比べて、特に近距離物体に
おいて高い光学性能が得られるように設計されている。
【0004】又、マクロレンズは多くの場合、近距離物
体から無限遠物体に至る広範囲の物体に対しても使用さ
れている。
【0005】一般に、拡大接写用の撮影レンズでは撮影
倍率の範囲が拡大すると、ある撮影倍率では良好に収差
補正されていても、他の撮影倍率では収差変動が生じ、
光学性能が悪化してくる。
【0006】特に撮影レンズが明るくなると撮影倍率の
変化に伴って高次の収差変動が顕著になってくる。この
為、従来より諸収差の発生を減少させるためにフローテ
ィングを行う方法がとられてきた。
【0007】特開平2−19814号公報や、特開平2
−285313号公報では、正の第1レンズ群、正の第
2レンズ群、負の第3レンズ群の3つのレンズ群から構
成される近接撮影可能なレンズ系において低倍率から高
倍率への撮影を行うにあたり、負の第3レンズ群を像面
に対し固定のまま正の第1レンズ群、正の第2レンズ群
を物体側に移動させるとともに第1レンズ群、第2レン
ズ群の間隔を変化させフローティングを行うフォーカシ
ング方式を提案している。
【0008】又、本出願人は特開昭62−177509
号公報において、正の第1レンズ群、正の第2レンズ
群、正の第3レンズ群、負の第4レンズ群の4つのレン
ズ群から構成され、フォーカシングにおいて正の第1レ
ンズ群、正の第2レンズ群、正の第3レンズ群を物体側
に移動させると共に各レンズ群間隔を広がるようにフロ
ーティングを行うフォーカシング方法を提案している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】一般に、フローティン
グを利用した撮影レンズは低倍率の近距離撮影において
は比較的良好に収差補正することができるという特徴が
ある。
【0010】しかしながら、フローティングの際に物体
側の第1レンズ群を移動させる方式は、一般に第1レン
ズ群の外径が大きく、又重量が重いためにオートフォー
カス(自動合焦)機能を備えたカメラには駆動トルクが
大きく高速のオートフォーカスが難しくなる傾向があ
る。
【0011】本発明は、無限遠物体から近距離物体に至
る広範囲の距離物体に対して迅速に焦点合わせをするこ
とができ、しかもフォーカスの際の収差変動を良好に補
正した高性能なフローティングを利用した撮影レンズの
提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明のフロー
ティングを利用した撮影レンズは、物体側より順に正の
屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2
レンズ群、そして正の屈折力を有する第3レンズ群から
構成され、無限遠物体から近距離物体へフォーカシング
をするとき、第2レンズ群を像面側へ、第3レンズ群を
物体側へ移動させて行い、該第iレンズ群の焦点距離を
fi、全系の焦点距離をfとしたとき、 0.4<f1/f<0.6 ‥‥‥(1) −0.6<f2/f<−0.3 ‥‥‥(2) 0.7<f3/f<1.0 ‥‥‥(3) の条件を満足することを特徴としている。
【0013】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、フォーカシングに伴う前記第2レンズ群と第3レン
ズ群の移動量を各々Δs2,Δs3としたとき、 0.5<Δs2/│Δs3│<1.5 ‥‥‥(4) の条件を満足することを特徴としている。
【0014】請求項3の発明は請求項1又は2の発明に
おいて、前記第2レンズ群は負レンズと、正レンズから
成る貼り合わせレンズを有することを特徴としている。
【0015】請求項4の発明は請求項1,2又は3の発
明において、前記第2レンズ群と第3レンズ群の間に絞
りを有していることを特徴としている。
【0016】請求項5の発明は請求項1から4のいずれ
か1項の発明において、フォーカシング中、前記第1レ
ンズ群は固定であることを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】図1,4,7,10は各々本発明
の数値実施例1〜4のレンズ断面図である。レンズ断面
図において、(A)は無限遠物体の撮影時、(B)は撮
影倍率が等倍時である。
【0018】図2,図3は数値実施例1の無限遠物体撮
影時と、等倍撮影時の収差図である。
【0019】図5,図6は数値実施例2の無限遠物体撮
影時と、等倍撮影時の収差図である。
【0020】図8,図9は数値実施例3の無限遠物体撮
影時と、等倍撮影時の収差図である。
【0021】図11,図12は数値実施例4の無限遠物
体撮影時と、等倍撮影時の収差図である。
【0022】レンズ断面図において、図中L1は正の屈
折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ
群、L3は正の屈折力の第3レンズ群である。矢印は無
限遠物体から近距離物体に(撮影倍率の増加に伴って)
焦点合わせを行う際の各レンズ群の移動方向を示す(像
面側に移動するときを正、その逆を負符号としてい
る。)。同図に示す如く第2レンズ群は像面側へ、第3
レンズ群は物体側へ移動している。
【0023】SPは絞りであり、フォーカシングの際、
矢印の如く移動している。尚、絞りSPはフォーカシン
グの際に固定としても良い。IPは像面である。
【0024】本実施形態におけるフローティングを利用
した撮影レンズは、図に示すように物体側より順に正の
屈折力を有する第1レンズ群L1、負の屈折力を有する
第2レンズ群L2、正の屈折力を有する第3レンズ群L
3から構成され、無限遠物体から近距離物体への焦点合
わせをする際、第2レンズ群を像側に、そして第3レン
ズ群を物体側に移動させると共に、第1レンズ群、第2
レンズ群、第3レンズ群の焦点距離を前述の条件式
(1),(2),(3)を満足するようにしている。
【0025】次に前述の各条件式について説明する。条
件式(1)は第1レンズ群のパワー(屈折力)に関す
る。下限値を超えて第1レンズ群のパワーが強くなりす
ぎると、レンズ系のコンパクト化には有利であるが、フ
ォーカシングに伴う球面収差や、色収差による収差変動
を補正することが困難となる。逆に上限値を超えると収
差補正には有利であるが、レンズ系のコンパクト化は実
現しがたい。
【0026】条件式(2)は第2レンズ群のパワーに関
する。下限値を超えて第2レンズ群のパワーが強くなり
過ぎると、フォーカシング時の移動量を小さくできる
が、第2レンズ群を通過した光線の発散作用が強まり、
第3レンズ群の径を大きくすることが必要となり、重量
が増加してオートフォーカスに不利となる。
【0027】また第2レンズ群自体の収差も増大するた
め、フォーカシング時の収差変動を補正することは困難
である。逆に上限値を超えると収差補正には有利となる
が、フォーカシング時の移動量が増大すると共に、高い
撮影倍率を得ることが困難となる。
【0028】条件式(3)は第3レンズ群のパワーに関
する。下限値を超えて第3レンズ群のパワーが強くなり
過ぎると、フォーカシング時の移動量の点では有利とな
るが、相対的に第2レンズ群の発散作用が強まり、第3
レンズ群の径が大となる。
【0029】また上限値を超えて第3レンズ群のパワー
が弱くなると相対的に第2レンズ群の負のパワーも弱ま
り、高い撮影倍率を得るには大きな移動スペースを要す
るので良くない。
【0030】本発明の目的とするフローティングを利用
した撮影レンズは、以上の構成により達成されるが、更
に高い光学性能を得るためには次の条件のうち少なくと
も1つを満足することが好ましい。
【0031】(ア−1)フォーカシングに伴う前記第2
レンズ群と第3レンズ群の移動量を各々Δs2,Δs3
としたとき、 0.5<Δs2/│Δs3│<1.5 ‥‥‥(4) の条件を満足することである。
【0032】条件式(4)はフォーカシング時の第2レ
ンズ群及び第3レンズ群の移動量のバランスに関する。
下限値を超えて第2レンズ群の移動量が第3レンズ群の
移動量に比べ小さくなると、第3レンズ群の移動量がい
っそう大きくなる為不利である。
【0033】また第2レンズ群を通過する軸上光の光線
高が高くなり、球面収差が補正過剰となる。
【0034】一方、上限値を超えるとフォーカシング時
の移動量の点では有利であるが、第2レンズ群を通過す
る軸上光の光線高が低下することによって球面収差が補
正不足となる。
【0035】(ア−2)前記第2レンズ群は負レンズ
と、正レンズから成る貼り合わせレンズを有することで
ある。
【0036】第2レンズ群中に含まれる負レンズと、正
レンズから成る貼り合わせレンズによって第2レンズ群
自体が持つ色収差の絶対値を小さく抑えることができ、
フォーカシングに伴う収差変動を良好に補正している。
【0037】(ア−3)前記第2レンズ群と第3レンズ
群の間に絞りを有していることである。
【0038】絞りの位置を第2レンズ群と第3レンズ群
の中間にとることで等倍率撮影時においても十分な光量
を確保すると共にコンパクトでありながら口径比を小さ
くした明るい撮影レンズを実現している。
【0039】(ア−4)フォーカシング中、前記第1レ
ンズ群は固定である。
【0040】フォーカシング中、第1レンズ群を固定す
ることによってレンズ駆動の点で有利となり、オートフ
ォーカスに適している。
【0041】(ア−5)第2レンズ群を物体側より順に
両レンズ面が凹面の負レンズ、負レンズと正レンズとを
接合した接合レンズより構成することである。これによ
って、フォーカシングの際の収差変動を良好に補正して
いる。
【0042】(ア−6)第3レンズ群を両レンズ面が凹
面の負レンズ、両レンズ面が凸面の2つの正レンズ、両
レンズ面が凹面の負レンズと正レンズとを接合した接合
レンズより構成することである。これによって、フォー
カシングの際の収差変動を良好に補正している。
【0043】(ア−7)第1レンズ群を両レンズ面が凸
面の正レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負
レンズ、そして正レンズより構成することである。これ
によって画面全体の光学性能を良好に補正している。
【0044】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例において、riは物体側より順に第i番目のレンズ面
の曲率半径、diは物体側より第i番目のレンズ厚及び
空気間隔、niとνiは各々物体側より順に第i番目の
レンズのガラスの屈折率とアッベ数である。又、前述の
各条件式と数値実施例における諸数値との関係を[表
1]に示す。
【0045】
【外1】
【0046】
【外2】
【0047】
【外3】
【0048】
【外4】
【0049】
【表1】
【0050】
【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、無限遠物体から近距離物体に至る広
範囲の距離物体に対して迅速に焦点合わせをすることが
でき、しかもフォーカスの際の収差変動を良好に補正し
た高性能なフローティングを利用した撮影レンズを達成
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1のレンズ断面図
【図2】本発明の実施形態1の無限遠物体のときの収差
【図3】本発明の実施形態1の倍率1のときの収差図
【図4】本発明の実施形態2のレンズ断面図
【図5】本発明の実施形態2の無限遠物体のときの収差
【図6】本発明の実施形態2の倍率1のときの収差図
【図7】本発明の実施形態3のレンズ断面図
【図8】本発明の実施形態3の無限遠物体のときの収差
【図9】本発明の実施形態3の倍率1のときの収差図
【図10】本発明の実施形態4のレンズ断面図
【図11】本発明の実施形態4の無限遠物体のときの収
差図
【図12】本発明の実施形態4の倍率1のときの収差図
【符号の説明】
L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群 L3 第3レンズ群 SP 絞り IP 像面 d d線 g g線 S サジタル像面 M メリディオナル像面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H044 AC04 DA01 GB01 2H087 KA02 KA03 MA07 MA08 NA01 PA09 PA10 PB11 QA02 QA14 QA22 QA25 QA34 QA42 QA45 RA32 SA13 SA17 SA19 SA63 SA64 SA72 SB04 SB14 SB26 9A001 KK16 KK42

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に正の屈折力を有する第1
    レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、そして正
    の屈折力を有する第3レンズ群から構成され、無限遠物
    体から近距離物体へフォーカシングをするとき、第2レ
    ンズ群を像面側へ、第3レンズ群を物体側へ移動させて
    行い、該第iレンズ群の焦点距離をfi、全系の焦点距
    離をfとしたとき、 0.4<f1/f<0.6 −0.6<f2/f<−0.3 0.7<f3/f<1.0 の条件を満足することを特徴とするフローティングを利
    用した撮影レンズ。
  2. 【請求項2】 フォーカシングに伴う前記第2レンズ群
    と第3レンズ群の移動量を各々Δs2,Δs3としたと
    き、 0.5<Δs2/│Δs3│<1.5 の条件を満足することを特徴とする請求項1のフローテ
    ィングを利用した撮影レンズ。
  3. 【請求項3】 前記第2レンズ群は負レンズと、正レン
    ズから成る貼り合わせレンズを有することを特徴とする
    請求項1又は2のフローティングを利用した撮影レン
    ズ。
  4. 【請求項4】 前記第2レンズ群と第3レンズ群の間に
    絞りを有していることを特徴とする請求項1,2又は3
    のフローティングを利用した撮影レンズ。
  5. 【請求項5】 フォーカシング中、前記第1レンズ群は
    固定であることを特徴とする請求項1から4のいずれか
    1項のフローティングを利用した撮影レンズ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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