JP2560839B2 - リヤーフォーカス式のズームレンズ - Google Patents

リヤーフォーカス式のズームレンズ

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JP2560839B2 JP1147593A JP14759389A JP2560839B2 JP 2560839 B2 JP2560839 B2 JP 2560839B2 JP 1147593 A JP1147593 A JP 1147593A JP 14759389 A JP14759389 A JP 14759389A JP 2560839 B2 JP2560839 B2 JP 2560839B2
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    • G02B15/144Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はリヤーフォーカス式のズームレンズに関し、
特に写真用カメラやビデオカメラそして放送用カメラ等
に用いられる変倍比6、Fナンバー1.8程度の大口径比
で高変倍比のズームレンズに好適なリヤーフォーカス式
のズームレンズに関するものである。
(従来の技術) 従来より写真用カメラやビデオカメラ等のズームレン
ズにおいては物体側の第1群以外のレンズ群を移動させ
てフォーカスを行う、所謂リヤーフォーカス式を採用し
たものが種々と提案されている。
一般にリヤーフォーカス式のズームレンズは第1群を
移動させてフォーカスを行うズームレンズに比べて第1
群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小型化が容易
になり、又近接撮影、特に極近接撮影が容易となり、更
に比較的小型軽量のレンズ群を移動させて行っているの
で、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅速な焦点合わせ
が出来る等の特長がある。
このようなリヤーフォーカス式のズームレンズとして
例えば特開昭63−44614号公報では物体側より順に正の
屈折力の第1群、変倍用の負の屈折力の第2群、変倍に
伴う像面変動を補正する為の負の屈折力の第3群、そし
て正の屈折力の第4群の4つのレンズ群より成る所謂4
群ズームレンズにおいて、第3群を移動させてフォーカ
スを行っている。しかしながらこのズームレンズは第3
群の移動空間を確保しなければならずレンズ全長が増大
する傾向があった。
特開昭58−136012号公報では変倍部を3つ以上のレン
ズ群で構成し、このうち一部のレンズ群を移動させてフ
ォーカスを行っている。
特開昭63−247316号公報では物体側より順に正の屈折
力の第1群、負の屈折力の第2群、正の屈折力の第3
群、そして正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を有
し、第2群を移動させて変倍を行い、第4群を移動させ
て変倍に伴う像面変動とフォーカスを行っている、 特開昭58−160913号公報では物体側より順に正の屈折
力の第1群、負の屈折力の第2群、正の屈折力の第3
群、そして正の屈折力の第4群の4つのレンズ群を有
し、第1群と第2群を移動させて変倍を行い、変倍に伴
う像面変動を第4群を移動させて行っている。そしてこ
れらのレンズ群のうちの1つ又は2つ以上のレンズ群を
移動させてフォーカスを行っている。
(発明が解決しようとする問題点) 一般にズームレンズにおいてリヤーフォーカス方式を
採用すると前述の如くレンズ系全体が小型化され又迅速
なるフォーカスが可能となり、更に近接撮影が容易とな
る等の特長が得られる。
しかしながら反面、フォーカスの際の収差変動が大き
くなり、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般
にわたりレンズ系全体の小型化を図りつつ高い光学性能
を得るのが大変難しくなってくるという問題点が生じて
くる。
特に大口径比で高変倍のズームレンズでは全変倍範囲
にわたり、又物体距離全般にわたり高い光学性能を得る
のが大変難しくなってくるという問題点が生じてくる。
本発明はリヤーフォーカス方式を採用しつつ、大口径
比化及び高変倍化を図る際、レンズ系全体の大型化を防
止しつつ、広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわた
り、又無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般に
わたり、良好なる光学性能を有した簡易な構成のリヤー
フォーカス式のズームレンズの提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明のリヤーフォーカス式のズームレンズは、物体
側より順に正の屈折力の第1群、負の屈折力の第2群、
正の屈折力の第3群、そして正の屈折力の第4群の4つ
のレンズ群を有し、該第1群を物体側へ、該第2群を像
面側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、変
倍に伴う像面変動を該第4群を移動させて補正すると共
に該第4群を移動させてフォーカスを行い、第i群の焦
点距離をfi、全系の広角端における焦点距離をfw、ズー
ム比をz、該第2群の望遠端における結像倍率をβ2T、
広角端から望遠端への変倍における該第1群と第2群の
移動量を各々V1,V2としたとき 0.9<|f2/fw|<1.35 …(1) 2.0< f4/fw <3.1 …(3) 2.2< f3/fw <3.4 …(4) 0.9<|V1/V2|<1.5 …(5) なる条件を満足することを特徴としている。
(実施例) 第1図は本発明のリヤーフォーカス式のズームレンズ
の近軸屈折力配置を示す一実施例の概略図である。
図中、Iは正の屈折力の第1群、IIは負の屈折力の第
2群、IIIは正の屈折力の第3群、IVは正の屈折力の第
4群である。SPは開口絞りであり、第3群IIIの前方に
配置されている。
広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように第1
群を物体側へ第2群を像面側へ移動させると共に、変倍
に伴う像面変動を第4群を移動させて補正している。
又、第4群を光軸上移動させてフォーカスを行うリヤ
ーフォーカス式を採用している。同図に示す第4群の実
線の曲線4aと点線の曲線4bは各々無限遠物体と近距離物
体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変
倍に伴う際の像面変動を補正する為の移動軸跡を示して
いる。
尚、第3群は変倍及びフォーカスの際固定である。
本実施例においては第4群を移動させて変倍に伴う像
面変動の補正を行うと共に第4群を移動させてフォーカ
スを行うようにしている。特に同図の曲線4a,4bに示す
ように広角端から望遠端への変倍に際して物体側へ凸状
の軸跡を有するように移動させている。これにより第3
群と第4群との空間の有効利用を図りレンズ全長の短縮
化を効果的に達成している。
本実施例において、例えば望遠端において無限遠物体
から近距離物体へフォーカスを行う場合は同図の直線4c
に示すように第4群を前方へ繰りすことにより行ってい
る。
本実施例では従来の4群ズームレンズにおいて第1群
を繰り出してフォーカスを行う場合に比べて前述のよう
なリヤーフォーカス方式を採ることにより第1群のレン
ズ有効径の増大化を効果的に防止している。
そして開口絞りを第3群の直前に配置することにより
可動レンズ群による収差変動を少なくし、開口絞りより
前方のレンズ群の間隔を短くすることにより前玉レンズ
径の縮少化を容易に達成している。
そして前述の如く各レンズ群の光学的諸定数を特定す
ることにより全変倍範囲にわたり更に物体距離全般にわ
たり良好なる光学性能を有した高変倍比のズームレンズ
を得ている。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(1)は第2群の屈折力に関し、変倍に伴う収
差変動を少なくしつつ所定の変倍比を効果的に得る為の
ものである。下限値を越えて第2群の屈折力が強くなり
すぎるとレンズ系全体の小型化は容易となるが、ペッツ
バール和が負の方向に増大し像面湾曲が大きくなると共
に変倍に伴う収差変動が大きくなってくる。又上限値を
越えて第2群の屈折力が弱くなりすぎると変倍に伴う収
差変動は少なくなるが所定の変倍比を得る為の第2群の
移動量が増大し、レンズ全長が長くなってくるので良く
ない。
条件式(2)はズーム比に対する第2群の望遠端にお
ける結像倍率に関するものである。下限値を越えて結像
倍率が小さくなりすぎると所定の変倍比を得る為の第2
群の移動量が大きくなりレンズ全長が増大してくる。又
逆に上限値を越えて結像倍率が大きくなりすぎるとレン
ズ全長は短縮化されるが無限遠物体における望遠端付近
での第4群の移動軌跡が急激に変化し、モーター等の駆
動手段に対する負荷が大きくなってくるので良くない。
条件式(3)は第4群の正の屈折力に関し、主に変倍
及びフォーカスの際の収差変動を良好に補正する為のも
のである。下限値を越えて第4群の正の屈折力が強くな
りすぎると球面収差が補正不足となると共に変倍に伴う
収差変動、特に倍率色収差の変動が大きくなり、これを
良好に補正するのが難しくなってくる。又上限値を越え
て第4群の正の屈折力が弱くなりすぎると変倍及びフォ
ーカスの際の第4群の移動量が大きくなりすぎレンズ全
長が増大してくるので良くない。
条件式(4)は第3群の正の屈折力に関し、下限値を
越えて第3群の正の屈折力が強くなってくると広角側の
ズーム位置での球面収差が補正不足傾向となり、又所定
のバックフォーカスを得る為に第3群の正の屈折力を強
めた分第4群の正の屈折力の弱めなければならずこれに
伴いフォーカスの際の第4群の移動量が増大してくるの
で良くない。又上限値を越えて第3群の正の屈折力が弱
くなりすぎると広角側での球面収差が補正過剰傾向とな
ってくるので良くない。
条件式(5)は広角端から望遠端への変倍の際の第1
群と第2群の移動量の比に関し、主に変倍の際の収差変
動を良好に補正しつつ前玉レンズ径の小型化及びレンズ
全長の短縮化の双方をバランス良く行う為のものであ
る。下限値を越えて第1群の移動量が少なくなりすぎる
と広角端でのレンズ全長を効果的に短くすることが難し
くなり、又上限値を越えて第1群の移動量が多くなりす
ぎると中間から望遠端へのズーム範囲で軸外光束を確保
する為の前玉レンズ径が増大してくるので良くない。
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ν
i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。
又表−1に各数値実施例における各条件式との関係を
示す。尚、R24,R25はフェースプレート等のガラス材で
ある。
数値実施例 1 数値実施例 2 数値実施例 3 (発明の効果) 本発明によれば前述の如く4つのレンズ群の屈折力及
び変倍における第1群と第2群と第4群の移動条件を設
定すると共にフォーカスの際に第4群を移動させるレン
ズ構成を採ることにより、レンズ系全体の小型化を図り
つつ変倍比6程と全変倍範囲にわたり良好なる収差補正
を達成しつつ、かつフォーカスの際の収差変動の少ない
高い光学性能を有したFナンバー1.8と大口径比のリヤ
ーフォーカス式のズームレンズを達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の近軸屈折力配置を示す一実施例の概略
図、第2図は本発明の数値実施例1のレンズ断面図、第
3図〜第5図は本発明の数値実施例1〜3の諸収差図で
ある。収差図において(A)は広角端、(B)は中間、
(C)は望遠端のズーム位置での収差図である。 第1,第2図においてI,II,III,IVは順に第1,第2,第3,第
4群、dはd線、gはg線、ΔMはメリディオナル像
面、ΔSはサジタル像面、SPは開口絞りである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に正の屈折力の第1群、負の
    屈折力の第2群、正の屈折力の第3群、そして正の屈折
    力の第4群の4つのレンズ群を有し、該第1群を物体側
    へ、該第2群を像面側へ移動させて広角端から望遠端へ
    の変倍を行い、変倍に伴う像面変動を該第4群を移動さ
    せて補正すると共に該第4群を移動させてフォーカスを
    行い、第i群の焦点距離をfi、全系の広角端における焦
    点距離をfw、ズーム比をz、該第2群の望遠端における
    結像倍率をβ2T、広角端から望遠端への変倍における該
    第1群と第2群の移動量を各々V1,V2としたとき 0.9<|f2/fw|<1.35 2.0< f4/fw <3.1 2.2< f3/fw <3.4 0.9<|V1/V2|<1.5 なる条件を満足することを特徴とするリヤーフォーカス
    式のズームレンズ。
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DE69023815T DE69023815T2 (de) 1989-06-09 1990-06-08 Zoomlinse vom Hinterfokus-Typ.
EP90110914A EP0401862B1 (en) 1989-06-09 1990-06-08 Zoom lens of rear focus type

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JP3304518B2 (ja) * 1993-07-05 2002-07-22 オリンパス光学工業株式会社 変倍レンズ
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JP5040359B2 (ja) * 2007-02-27 2012-10-03 株式会社ニコン ズームレンズと、これを有する光学装置
WO2009139253A1 (ja) * 2008-05-11 2009-11-19 株式会社ニコン 変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の製造方法

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