JP2691529B2 - 近接撮影可能なズームレンズ - Google Patents

近接撮影可能なズームレンズ

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JP2691529B2
JP2691529B2 JP62040194A JP4019487A JP2691529B2 JP 2691529 B2 JP2691529 B2 JP 2691529B2 JP 62040194 A JP62040194 A JP 62040194A JP 4019487 A JP4019487 A JP 4019487A JP 2691529 B2 JP2691529 B2 JP 2691529B2
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修一 菊地
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、広角を含み高変倍比のズームレンズ、特
にコンパクトで近接撮影可能な35mm判1眼レフカメラ用
として好適なズームレンズに関する。 (従来技術) 近年、35mm判1眼レフカメラでもズームレンズの使用
が一般的となり、特に、至近距離への合焦を可能とした
マクロ撮影が可能なレンズが賞用されている。この種の
ズームレンズは種々のものが公知となっているが、例え
ば、特開昭57−208522号公報記載の「近接撮影可能なズ
ームレンズ」は、通常撮影範囲のフォーカシングは第1
群で行ない、近接撮影のフォーカシングは第1群と第2
群で行なう。従ってフォーカシングの機構が複雑にな
る。 特開昭58−168022号公報記載の「マクロ撮影可能な自
動合焦ズームレンズ」は、通常撮影範囲のフォーカシン
グはフォーカシングレンズ群(第1群)で行ない近接撮
影のフォーカシングは、フォーカシングレンズ群を繰り
出した状態で変倍レンズ群及び補助レンズ群の移動で行
なう。従って上記特開昭57−208522号と同様にフオーカ
シングの機構が複雑になる。 特開昭58−144808号公報記載の「ズームレンズのフォ
ーカシング方式」は、正の屈折力をもつ第1群と負の屈
折力をもつ第2群を一体としてフォーカシングを行なう
が、近接撮影のためのフォーカシング機構は特に設けて
いない。 (この発明が解決しようとする問題点) ズームレンズのフォーカシング方式としては、第1群
繰り出し方式が最も一般的に用いられている方式があ
る。この方式は、全ズーム域で繰り出し量が変わらない
という利点がある。しかし広角を含むズームレンズで第
1群が正の屈折力を持つ場合には、前記フォーカシング
方式では前玉径を十分に大きくしなければ、口径蝕が大
きくなってしまう。この為、重量や大きさの増大、コス
トアップ等の不具合が生じる。これらの不具合を解決す
る方式としては、正の屈折力を持つ第1群と負の屈折力
を持つ第2群を一体に繰り出す方式がある。この方式で
は、広角端においては、第1群と第2群の合成系のパワ
ーが大きくなる為、繰り出し量が少なくて済む利点があ
り、前玉径の小型化には有利である。 しかし、上記フォーカシング方式においても第1群と
第2群の一体の繰り出し量、前玉径及び性能を考慮する
とズーム域での至近撮影距離は制限される。 この発明は、以下の要求を満たすズームレンズを得よ
うとすめものである。 (1)縮率1/4程度の近接撮影が可能 (2)通常の撮影域のためのフォーカシングレンズ群で
マクロ合焦が可能 (3)著しい口径蝕が無い。 (4)結像性能が良好 (問題を解決するための手段) 以上のような問題を解決する為、本発明のズームレン
ズは物体側から順に、正の屈折力を有する第1群、負の
屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正
の屈折力を有する第4群、負の屈折力を有する第5群で
構成され、広角から望遠ヘズーミングする際、第1群、
第3群、第4群、第5群は物体側へ移動し、第2群は像
側へ移動するズームレンズであつて、上記ズーム域の外
に望遠端から少なくとも第2群を所定の量だけ物体側に
変位させて固定することによって近接撮影可能状態と
し、フォーカシングは前記ズーム域及び前記近接撮影可
能状態共に、第1群と第2群を一体に移動することによ
って行なわれ、近接撮影可能状態においては、通常の撮
影範囲を越えて近距離に合焦可能なようにしたことを特
徴とする。 (作用) この発明のズームレンズにおいて、はじめに第2群だ
けを変位させて近接撮影可能状態とした場合を考える。
ただし以下の符号は、撮影物体からフィルム面に向かう
方向を正とする。 今、望遠端において第1群のパワーをψ、第2群の
パワーをψ、主点間隔をd1、第1群と第2群の合成系
のパワーをψ1・2、第2群の後側主点位置から第1群
と第2群の合成系の後側焦点位置までをbf′1・2とす
ると となる。 望遠端から第2群を変位させた後の第1群と第2群と
の主点間隔をd1m、第1群と第2群の合成系のパワーを
ψ1・2m、第2群の後側主点位置から第1群と第2群の
合成系の後側焦点位置までをbf′1・2mとすると となる。第1群と第2群の合成系の後側焦点位置の変位
量△F1・2となる。但し、△F1・2は、全系の像面側に変位する
とき正とする。 今、第2群の変位方向は、口径蝕が小となる物体側と
する。 のときには第1群と第2群の合成系の後側焦点位置は物
体側へ変位する為、全系が∞に合焦した状態から有限距
離物体に合焦した状態となる。 第2群を物体側へ変位させ、更に、第1群と第2群を
一体に繰り出し最近接撮影をする時の全系の倍率を
β、全系のパワーをψ、全系の前側主点から後側主
点までの距離をHH′とすると最近接撮影時の物体から
フイルム面までの距離TTmとなる。 フォーカシング繰り出しの無いときに合焦している物
体からフィルム面までの距離をTTi、レンズ前面からフ
ィルム面までの距離をTLi、最近接撮影時のレンズ前面
からフィルム面までの距離をTLm、レンズ前面から第1
群と第2群の合成系の前側焦点位置までの距離をbf
1・2mとする。このとき第1群と第2群の一体の繰り出
し量Xm′は となる。但し、X′は物体側へ繰り出すとき正であ
る。 A=HH′−TLm+bf1・2m B=(1−β2 C=TTi−TLi+bf1・2m とおくと、 となる。第2群を物体側へ変位しψ1・2mを負で大きく
すると、全系のパワーψは小さくなり、所定の倍率β
を得る為の第1群と第2群の繰り出し量は小さくな
る。また第2群が(4)式を満足して変位するとCを小
さくすることができる為、第1群と第2群の繰り出し量
は小さくなる。 また、第2群を物体側へ変位し、第1群と第2群の間
隔を小さくすると、口径蝕は小さくなる。これは、第1
群と第2群の間での軸外光線の光軸に対する角度が第2
群後に比べ大きい為である。このように、望遠端から第
2群を物体側へ変位させて、有限距離に合焦する位置に
固定し、更に、第1群と第2群を一体に繰り出すことに
よって、近接撮影が可能となり、希望の撮影倍率を得る
ことができる。また、口径蝕が小さく、性能劣化も少な
い。 次に望遠端から第2群に併せて第1群も物体側に変位
させた場合を考える。このとき所定の距離に合焦させる
為の第2群の変位量は、第2群単独の時より小さくて良
い。ただし、第1群を物体側へ変位させると、第1群と
第2群の間隔が大きくなる為、第2群のみ変位させたと
きよりも口径蝕は大きくなる。又、第1群と第2群の合
成系のパワーが小さくなる為、同じ近接撮影倍率を得よ
うとすると繰り出し無しの時の合焦距離を変えなけれ
ば、繰り出し量を増す必要があり、繰り出し量を変えな
ければ、繰り出し無しのとき合焦距離を近くする必要が
ある。 次に第2群を物体側へ変位させ、かつ第3群〜第5群
を像面側へ変位させた場合を考える。第3群〜第5群の
合成系のパワーをψ3-5、第3群〜第5群の合成系の後
側主点位置からフィルム面までの距離をbf′とする。第
3群〜第5群の合成系の倍率β3-5は、 β3-5=1−ψ3-5・bf′ (8) となる。 第3群〜第5群の合成系の後側焦点位置からフィルム
面までをX′3-5、前側焦点位置からフィルム面に結像
する物体位置までの距離をX3-5、前記物体からフィルム
面までの距離をTT3-5、第3群〜第5群の合成系の前側
主点から後側主点までの距離をHH′3-5とすると、 となる。TT3-5の微小変化を△TT3-5、X′3-5の微小変
化を△X′3-5とすると となり、3-5 2・ψ3-5 2−1>0 つまり、 β3-5<−1 (11) 又(8)式から 2<ψ3-5・bf′ (12) となり、これを満足しながら第3群〜第5群の合成系を
像面側に変位させると、フィルム面に結像する物体位置
は、像面側に変位するので、繰り出しが無いとき所定の
物体距離に合焦させる為の第2群の変位量は小さくてよ
い。しかし、第3群〜第5群を像面側に変位させると第
1群と第2群の合成系と第3群〜第5群の合成系の主点
間隔が大きくなり、全系のパワーは大きくなるので、所
定倍率を得る為の第1群と第2群の一体の繰り出し量は
大きくなる。これを減少させる為には、繰り出し無しの
合焦物体距離を近くする必要がある。 第3群〜第5群を像面側に変位するときも口径蝕は大
きくなる。第3群〜第5群を像面側に変位させる時、第
4群の変位量を小さくすると、各群の変位量が小さくな
る。また実施例に示すように、補正過剰の像面を良好に
保つことができる。 更に第3群〜第5群を独立に変位させても本発明の目
的は達成される。 第1群及び第3群〜第5群を変位させる時には、以上
のような点を考慮し、変位量を決定する必要がある。 (実施例) 表1に、この発明のズームレンズの構成を示し、実施
例1〜実施例5に表1のズームレンズの近接撮影可能状
態を示す。 (a)は、望遠端からの各群の変位量を示す。符号は
フィルム面側に移動する時正とする。 (b)は、第1群と第2群の一体の繰り出し量と合焦
物体距離及び倍率を示す。又各群の間隔とバックフォー
カスを示す。 表中の記号は以下のものを示す。 ri:物体側からi番目の面の曲率半径 di:物体側からi番目の肉厚又は空気間隔 ni:物体側からi番目のレンズのd線に対する屈折率 νi:物体側からi番目のレンズのアツベ数 fi:物体側からi番目の群の焦点距離 BF:バックフォーカス(レンズ後端からフィルム面まで
の距離) 実施例1は、望遠端から第2群を物体側に変位させた
時の例である。繰り出しなしのときに所定の距離に合焦
させるときの第2群の変位量は大きいが、所定倍率を得
る為の第1群と第2群一体の繰り出し量は小さくてよ
い。 実施例2は、望遠端から第2群に併せて第1群を物体
側へ変位させた時の例である。所定の距離に合焦させる
ときの第2群の変位量は実施例1に比べ減少する。しか
し、所定倍率を得る為の繰り出し量は増え、口径蝕は大
きくなる。また像面は補正過剰となる。 実施例3は第1群、第2群、第4群を物体側へ変位さ
せた時の例である。第4群の倍率βが |β4|<1 を満足しながら物体側へ変位するので、所定の距離に合
焦させるときの変位量は、実施例2に比べ小さくなる。
また、実施例2の補正過剰な像面も良好に補正すること
ができる。 実施例4は第2群を物体側に、第3群、第4群、第5
群を像面側に変位させたときの例である。第3群と第5
群は一体に変位させ、第4群は変位量を小さくし、各群
の変位量の減少と像面補正を行なっている。所定距離に
合焦させる為の第2群の変位量は、更に小さくなってい
る。 実施例5は、繰り出しなしの合焦距離を遠距離にした
ときの例である。第2群を物体側へ、第3群、第4群、
第5群を像面側へ変位させている。第3群と第5群は、
一体で変位し、第4群の変位量は小さくして、各群の変
位量の減少と像面補正を行なっている。実施例4と比較
してわかるように、各群の変位量は小さくなるが第1群
と第2群の一体の繰り出し量は大きくなる。 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 (発明の効果) この発明のズームレンズは上記のように、望遠端で、
少なくとも第2群を所定の量だけ物体側へ変位させて固
定するという簡単な操作によってマクロ合焦が通常の撮
影域と同じフォーカシング操作によって可能であり、マ
クロ合焦のための操作部が別に設けられているものと比
較して操作が容易になった。 また、この第2群の物体側への移動によって、第1群
のレンズ径を抑えることが出来、更に、収差の変動も少
なくすることが出来るという、他の方法には見られない
効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】 第1図は表1に示すズームレンズの広角端における構成
図及びズーミング時と近接撮影可能状態へ入るときの各
群の移動軌跡図である。 第2図、第3図は広角端、中間焦点距離、望遠端におけ
るそれぞれ無限遠及び物体距離1.2mへの合焦時の収差曲
線を示す。 第4図、第5図、第6図、第7図、第8図はそれぞれ第
1、第2、第3、第4、第5の実施例の第1群と第2群
の一体の繰り出しなしのとき及び全系の倍率−0.25のと
きの収差曲線を示す。図中の符号はそれぞれ F:フォーカシングのためのレンズ群 fw:広角端における全系の焦点距離 fM:中間焦点距離時の全系の焦点距離 fT:望遠端における全系の焦点距離 TT:物体からフィルム面までの距離 β:全系の倍率、SA:球面収差 SC:正弦条件、S:球欠的焦線 M:子午的焦線 を示す。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.物体側から順に、正の屈折力を有する第1群、負の
    屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、正
    の屈折力を有する第4群、負の屈折力を有する第5群で
    構成され、広角から望遠ヘズーミングする際、第1群、
    第3群、第4群および第5群は物体側へ移動し、第2群
    は像側へ移動し、フォーカシングは第1群と第2群を一
    体として移動して行うズームレンズにおいて、 上記ズーム域の外に望遠端から少なくとも第2レンズ群
    を所定の量だけ物体側に変位させて固定することによっ
    て近接撮影可能状態とし、 上記近接撮影可能状態におけるフォーカシングも、通常
    のズーミング域と同様、第1群と第2群を一体として移
    動して行うことを特徴とする近接撮影可能なズームレン
JP62040194A 1987-02-25 1987-02-25 近接撮影可能なズームレンズ Expired - Lifetime JP2691529B2 (ja)

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