JP2556986B2

JP2556986B2 - 望遠レンズ

Info

Publication number: JP2556986B2
Application number: JP63063616A
Authority: JP
Inventors: 茂加籐
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JPH01237611A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は無限から近距離までの収差変動を良好に補正
したインター・フォーカス方式のコンパクトな望遠レン
ズに関するものである。

［従来の技術］大型化する大口径比の望遠レンズにおいて、フォーカ
シングの操作性を向上させる為に後方の比較的小さいレ
ンズ群のみを移動させることにてピントを合わせるイン
ナー・フォーカス方式が知られており、その例として特
公昭56−13926号公報に記載の望遠レンズがある。しか
し、フォーカスレンズ群が一つのレンズ群だけではフォ
ーカシングによる収差変動が大きいため、収差を良好に
保ったまま至近撮影距離を短縮することが困難であっ
た。

それに対して、フォーカスレンズ群を複数にすること
でフォーカシングによる収差変動を小さくしたものとし
て特開昭61−215513号と特開昭60−418号の各公報の望
遠レンズがあげられる。

特開昭61−215513号記載の望遠レンズは物体側から順
に正，負，正，負の四つのレンズ群からなり、第２レン
ズ群と第４レンズ群を像側へ移動することでフォーカシ
ングを行ない、至近撮影距離を短縮している。だがこの
望遠レンズは各レンズ群の屈折力が強くフォーカシング
の際の収差変動の補正が不充分である。

特開昭60−418号記載の望遠レンズは正，負，正の三
つのレンズ群からなり、第２レンズ群を像側、第３レン
ズ群を物体側へ移動することでフォーカシングを行な
い、無限遠から近距離までの広い範囲で良好な性能が得
られている。しかしこの望遠レンズは全長が長く機動性
に欠けている。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、フォーカシングレンズ群の移動量が少なく
しかも無限遠物点から近距離物点まで収差変動の少ない
インナーフォーカス方式を採用したコンパクトな望遠レ
ンズを提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の望遠レンズは、上記の目的を達成するため
に、物体側から順に正の屈折力を持つ第１レンズ群と、
負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第
３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群とにて構
成し、第２レンズ群を像側へ又第３レンズ群を物体側へ
夫々移動させることによって無限遠物点から近距離物点
ヘフォーカシングを行なうようにしたものである。

又上記レンズ構成の本発明の望遠レンズにおいて、次
の条件（１）、（２）を満足することが望ましい。

（１） 0.2＜｜φ₂/φ₃|＜1.6 （２） 0.4f＜|1/φ₂|＜1.2f ただしφ₂,φ_３は夫々第２レンズ群，第３レンズ群の
屈折力、ｆは全系の焦点距離である。

更に本発明望遠レンズにおいて、第１レンズ群を物体
側に２枚以上の正レンズと像側に１枚以上の負レンズを
配置したものとし次の条件（３）を満足することが一層
望ましい。

（３） −１＜（r_1P−r_1N）／（r_1P＋r_1N）＜３ただしr_1Pは第１レンズ群に含まれる正レンズの最も
像側の面の曲率半径、r_1Nは第１レンズ群に含まれる負
レンズの最も物体側の面の曲率半径である。

本発明のズームレンズは、フォーカシングを行なう場
合に前述のように第２レンズ群を像側へ移動させると同
時に第３レンズ群を物体側へ移動させることによってフ
ォーカシング時の収差変動を少なくしたものである。つ
まり近距離物体にフォーカシングした時に、第１レンズ
群にて発生した各収差の変動を負の屈折力を持つ第２レ
ンズ群を像側へ移動させることによって逆方向の収差変
動が生ずるようにしてキャンセルされるようにした。こ
の方法により球面収差の補正は充分良好になされるが、
非点収差の補正は不充分である。そのため正の屈折力を
持つ第３レンズ群を物体側へ移動させることによって非
点収差の補正を行ない像面の平坦性が良くなるようにし
た。

このように本発明の望遠レンズは、第２レンズ群と第
３レンズ群の収差変動をバランスよく利用することによ
ってフォーカシングの際の収差変動を最小にすることが
可能になった。

又移動するレンズ群（第２レンズ群と第３レンズ群）
の屈折力を前記条件（１），（２）の範囲内に設定する
ことによって収差変動のバランスを一層良くし得ると共
にレンズ群の移動量を小さくなし得る。

条件（１）は、第２レンズ群と第３レンズ群とにフォ
ーカシング能力をより良く分配するために設けたもので
ある。この条件の上限の1.6を上回ると球面収差の変動
が大きく、下限の0.2を下回ると非点収差の変動が大き
くなりこれを補うためにはフォーカシング群である第３
レンズ群の移動量を大きくしなければならない。そのた
めに操作性が低下するうえに像面の平坦性がくずれ全体
の収差のバランスがとれなくなり好ましくない。

条件（２）の下限0.4fの下限を下回ると各レンズ群の
屈折力が強くなり、収差の変動量が大きくなるため収差
を良好に補正することが困難になる。逆に上限の1.2fを
上回ると各レンズ群の屈折力が弱くなるため二つのフォ
ーカシングレンズ群の移動量が大きくなり、操作性が低
下し、また移動レンズ群の移動空間を確保するためにレ
ンズ系の全長を長くしなければならない。

更に前記条件（３）を満足することによって収差を一
層良好なものにし得る。

条件（３）は、第１レンズ群での収差発生量を制限す
るために設けたものである。この条件の上限の３を上回
ると球面収差の発生が大になりまた下限の−１を下回る
とコマ収差の発生が大きくなり第２レンズ群以後のレン
ズでの補正が困難になる。

以上の構成の本発明望遠レンズにおいて、各レンズの
硝材を次に述べるように選ぶことによって２次スペクト
ルや球面収差，非点収差，コマ収差の発生をさらに少な
くすることが出来る。

望遠レンズにおいて、光線高の高い第１レンズ群の正
レンズには、アッベ数と部分分散比の大きい硝材を用
い、第１レンズ群の負レンズには、アッベ数と部分分散
比の小さい硝材を用いれば２次スペクトルを抑制するの
に有効であることは既に知られている。

更にインナーフォーカス方式を採用した場合、フォー
カシングによる収差変動を小さくするためには、第１レ
ンズ群独自である程度収差を補正しておく必要がある。
そのためにこのレンズ群の正レンズと負レンズには屈折
率差を持たせることが望ましい。この２次スペクトル補
正のための正レンズにはアッベ数と部分分散比の大きい
硝材が用いられるが、そのような硝材は、一般に低屈折
率な硝材であるので、第１レンズ群の負レンズの屈折率
n_1Nは、次の条件（４）を満足することが望ましい。

（４） 1.65＜n_1N この条件（４）よりはずれるとフォーカシングによる
球面収差の変動が大になり好ましくない。

又第２レンズ群以後のレンズ群特にフォーカシングレ
ンズ群である第２レンズ群と第３レンズ群は、正レンズ
と負レンズとで構成しこれらのレンズ間に次の条件
（５），（６）を満足するような屈折率差をつけること
が望ましい。

（５） 0.1＜n_2P−n_2N （６） 0.05＜n_3P−n_3N ただしn_2P,n_3Pは夫々第２レンズ群および第３レンズ
群の正レンズの屈折率、n_2N,n_3Nは夫々第２レンズ群お
よび第３レンズ群の負レンズの屈折率である。

これら条件（５），（６）を満足させることにより、
各フォーカシングレンズ群独自での球面収差，非点収
差，コマ収差の発生を少なくし、各レンズ群での収差発
生量を制限できる。そしてレンズ系全体の各収差の変動
をより小さくすることが出来る。これら条件より外れる
とフォーカシングレンズ群で球面収差，非点収差，コマ
収差が発生し、レンズ系全体での収差変動が大きくなり
好ましくない。

また第１レンズ群のレンズ構成を物体側に２枚以上の
正レンズを像側に１枚以上の負レンズを配置した構成に
することによってレンズ系の軽量化が可能になる。つま
りレンズ系の全重量のうち７割以上を第１レンズ群が占
めており、この第１レンズ群を収束作用を有する正レン
ズを物体側に集め、発散作用を有する負レンズを像側に
おくことによって、負レンズの外径を小さくすることが
可能になりそのため重量の軽減が可能になる。

又後述する実施例3,4のように第１レンズ群の最も物
体側に弱いパワーの正レンズを付加することによって第
２レンズ群以降のレンズの外径を小さく出来、レンズ系
を一層コンパクトにすることが出来る。

［実施例］次に本発明の望遠レンズの各実施例を示す。

実施例１ｆ＝100mm,F/2.88,2ω＝8.4゜ r₁＝61.8480 d₁＝4.4600 n₁＝1.49700 ν_１＝81.61 r₂＝−106.3520 d₂＝0.1700 r₃＝33.0650 d₃＝4.8100 n₂＝1.43425 ν_２＝95.00 r₄＝350.6850 d₄＝2.0600 r₅＝−131.8500 d₅＝2.0600 n₃＝1.76182 ν_３＝26.52 r₆＝130.3650 d₆＝D₁（可変） r₇＝62.3110 d₇＝1.7600 n₄＝1.84666 ν_４＝23.78 r₈＝−106.6750 d₈＝0.5100 r₉＝−216.1730 d₉＝1.2000 n₅＝1.61340 ν_５＝43.84 r₁₀＝18.3480 d₁₀＝D₂（可変） r₁₁＝51.6150 d₁₁＝1.1400 n₆＝1.73400 ν_６＝51.49 r₁₂＝16.9550 d₁₂＝0.5900 r₁₃＝17.1010 d₁₃＝3.9200 n₇＝1.61700 ν_７＝62.79 r₁₄＝−65.6180 d₁₄＝D₃（可変） r₁₅＝∞（絞り） d₁₅＝2.0600 r₁₆＝−64.8190 d₁₆＝1.0700 n₈＝1.62230 ν_８＝53.20 r₁₇＝−49.6380 d₁₇＝2.0500 r₁₈＝−75.9680 d₁₈＝1.1100 n₉＝1.62230 ν_９＝53.20 r₁₉＝59.3290 ∞ β＝1/7 D₁ 17.133 21.172 D₂ 11.306 2.061 D₃ 0.284 5.479 ｜φ₂/φ₃|＝0.769,|1/φ₂|＝0.740f （r_1P−r_1N）／（r_1P＋r_1N）＝2.205 n_1N＝1.762,n_2P−n_2N＝0.233 n_3P−n_3N＝0.117 実施例２ｆ＝100mm,F/2.88,2ω＝8.40゜ r₁＝47.8960 d₁＝5.5000 n₁＝1.49700 ν_１＝81.61 r₂＝−136.4950 d₂＝0.1700 r₃＝32.9820 d₃＝5.8400 n₂＝1.43425 ν_２＝95.00 r₄＝−211.6700 d₄＝1.4500 r₅＝−111.4550 d₅＝2.0600 n₃＝1.83400 ν_３＝37.16 r₆＝69.7570 d₆＝D₁（可変） r₇＝121.8990 d₇＝1.7600 n₄＝1.84666 ν_４＝23.78 r₈＝−108.6060 d₈＝0.3500 r₉＝−993.1380 d₉＝1.2000 n₅＝1.61340 ν_５＝43.84 r₁₀＝24.6580 d₁₀＝D₂（可変） r₁₁＝33.1350 d₁₁＝1.7300 n₆＝1.77250 ν_６＝49.66 r₁₂＝15.4700 d₁₂＝3.4000 n₇＝1.61700 ν_７＝62.79 r₁₃＝−84.7890 d₁₃＝D₃（可変） r₁₄＝∞（絞り） d₁₄＝2.0600 r₁₅＝−46.8310 d₁₅＝1.0500 n₈＝1.58144 ν_８＝40.75 r₁₆＝−25.5400 d₁₆＝2.4500 r₁₇＝−23.9290 d₁₇＝1.1300 n₉＝1.65160 ν_９＝58.52 r₁₈＝96.3140 ∞ β＝1/7 D₁ 17.200 22.910 D₂ 11.659 2.062 D₃ 0.688 4.577 ｜φ₂/φ₃|＝0.502,|1/φ₂|＝0.976f （r_1P−r_1N）／（r_1P＋r_1N）＝0.310 n_1N＝1.834,n_2P−n_2N＝0.233 n_3P−n_3N＝0.156 実施例３ｆ＝100mm,F/2.88,2ω＝8.4゜ r₁＝166.5960 d₁＝3.4400 n₁＝1.51633 ν_１＝64.15 r₂＝360.7220 d₂＝0.1700 r₃＝36.6930 d₃＝5.6700 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝−329.6150 d₄＝0.1700 r₅＝33.7200 d₅＝5.4300 n₃＝1.43425 ν_３＝95.00 r₆＝−177.2140 d₆＝0.7000 r₇＝−139.8800 d₇＝2.0600 n₄＝1.83400 ν_４＝37.16 r₈＝56.0600 d₈＝D₁（可変） r₉＝79.6610 d₉＝2.4100 n₅＝1.80518 ν_５＝25.43 r₁₀＝−47.6450 d₁₀＝1.2700 n₆＝1.61340 ν_６＝43.84 r₁₁＝18.9500 d₁₁＝D₂（可変） r₁₂＝23.8720 d₁₂＝1.2000 n₇＝1.74400 ν_７＝44.73 r₁₃＝12.8690 d₁₃＝3.0900 n₈＝1.61700 ν_８＝62.79 r₁₄＝91.0900 d₁₄＝D₃（可変） r₁₅＝∞（絞り） d₁₅＝3.1500 r₁₆＝193.3260 d₁₆＝1.3700 n₉＝1.70154 ν_９＝41.24 r₁₇＝−72.8650 d₁₇＝0.6900 n₁₀＝1.51742 ν₁₀＝52.41 r₁₈＝34.6060 d₁₈＝7.0400 r₁₉＝∞ d₁₉＝0.8600 n₁₁＝1.51633 ν₁₁＝64.15 r₂₀＝∞ ∞ β＝1/7 D₁ 16.499 18.978 D₂ 12.214 1.547 D₃ 4.471 12.653 ｜φ₂/φ₃|＝1.154,|1/φ₂|＝0.572f （r_1P−r_1N）／（r_1P＋r_1N）＝0.118 n_1N＝1.834,n_2P−n_2N＝0.192 n_3P−n_3N＝0.127 実施例４ｆ＝100mm,F/2.88,2ω＝8.4゜ r₁＝105.9600 d₁＝3.4400 n₁＝1.51633 ν_１＝64.15 r₂＝360.7220 d₂＝0.1700 r₃＝35.0070 d₃＝5.6700 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝−672.0500 d₄＝0.1700 r₅＝35.1190 d₅＝5.1500 n₃＝1.43425 ν_３＝95.00 r₆＝−192.6030 d₆＝0.7000 r₇＝−149.3540 d₇＝2.0600 n₄＝1.83400 ν_４＝37.16 r₈＝45.4810 d₈＝D₁（可変） r₉＝74.2350 d₉＝2.5800 n₅＝1.80518 ν_５＝25.43 r₁₀＝−45.8840 d₁₀＝1.2700 n₆＝1.61340 ν_６＝43.84 r₁₁＝20.0800 d₁₁＝D₂（可変） r₁₂＝24.5030 d₁₂＝1.2000 n₇＝1.74400 ν_７＝44.73 r₁₃＝13.2210 d₁₃＝3.2600 n₈＝1.61700 ν_８＝62.79 r₁₄＝120.1830 d₁₄＝D₃（可変） r₁₅＝∞（絞り） d₁₅＝2.2500 r₁₆＝88.1780 d₁₆＝1.3700 n₉＝1.61700 ν_９＝62.79 r₁₇＝35.8820 d₁₇＝7.0400 r₁₈＝∞ d₁₈＝0.8600 n₁₀＝1.51633 ν₁₀＝64.15 r₁₉＝∞ ∞ β＝1/7 D₁ 16.517 19.405 D₂ 11.813 1.375 D₃ 4.497 12.006 ｜φ₂/φ₃|＝0.913,|1/φ₂|＝0.678f （r_1P−r_1N）／（r_1P＋r_1N）＝0.126 n_1N＝1.834,n_2P−n_2N＝0.192 n_3P−n_3N＝0.127 ただしr₁,r₂,…はレンズ各面での曲率半径、d₁,d₂,…
は各レンズの肉厚、n₁,n₂,…は各レンズの屈折率、ν₁,
ν₂,…は各レンズのアッベ数である。

これら実施例１乃至実施例４は、夫々第１図乃至第４
図に示すレンズ構成で、第２レンズ群，第３レンズ群が
移動しつまりD₁,D₂,D₃が変化してフォーカシングを行な
う。

これら実施例は、第１レンズ群が２枚乃至３枚の正レ
ンズと負レンズで構成され、第２レンズ群が１枚の正レ
ンズと１枚の負レンズとを分離又は接合したもので構成
され、第３レンズ群が１枚の負レンズと１枚の正レンズ
とを分離又は接合したものにて構成され、第４レンズ群
は１枚の負レンズもしくは１枚の正レンズと１枚の負レ
ンズとを分離又は接合したものにて構成されている。

尚実施例3,4の最も像側にある平行平面板Ｆは後部挿
入式のフィルターである。

これら実施例の収差状況は第５図乃至第12図に示す通
りである。つまり実施例１の無限遠物点，倍率1/7の物
点の収差状況は夫々第５図，第６図に、実施例２の無限
遠物点，倍率1/7の物点の収差状況は夫々第７図，第８
図に、実施例３の無限遠物点，倍率1/7の物点の収差状
況は夫々第９図，第10図に、実施例４の無限遠物点，倍
率1/7の物点の収差状況は夫々第11図，第12図に示す通
りである。

［発明の効果］本発明の望遠レンズは、無限遠物点から近距離物点ま
でのフォーカシングが収差変動の極めて少なくまた少な
いフォーカシングレンズ群の移動量にて行ない得るもの
でコンパクトなレンズ系である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は夫々本発明の実施例１乃至実施例４
の断面図、第５図，第６図は実施例１の収差曲線図、第
７図，第８図は実施例２の収差曲線図、第９図，第10図
は実施例３の収差曲線図、第11図，第12図は実施例４の
収差曲線図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に正の屈折力を持つ第１レン
ズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力
を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群
とからなり、第２レンズ群を像側へ又第３レンズ群を物
体側へ各々移動させることによってフォーカシングを行
ない、前記第２レンズ群の屈折力をφ_２、第３レンズ群
の屈折力をφ_３とするとき、次の条件（１）、（２）を
満足することを特徴とする望遠レンズ。（１） 0.2＜｜φ₂/φ₃|＜1.6 （２） 0.4f＜|1/φ₂|＜1.2f ただしｆは全系の焦点距離である。
【請求項２】前記第１レンズ群が物体側に２枚以上の正
レンズ、像側に１枚以上の負レンズから構成され、更に
次の条件（３）を満足することを特徴とする請求項
（１）の望遠レンズ。（３） −１＜（r_1P−r_1N）／（r_1P＋r_1N）＜３ただし、r_1Pは第１レンズ群に含まれる正レンズのうち
の最も像側の面の曲率半径、r_1Nは第１レンズ群に含ま
れる負レンズのうちの最も物体側の面の曲率半径であ
る。