JP3041987B2 - インナーフォーカス式の望遠レンズ - Google Patents

インナーフォーカス式の望遠レンズ

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JP3041987B2
JP3041987B2 JP3038069A JP3806991A JP3041987B2 JP 3041987 B2 JP3041987 B2 JP 3041987B2 JP 3038069 A JP3038069 A JP 3038069A JP 3806991 A JP3806991 A JP 3806991A JP 3041987 B2 JP3041987 B2 JP 3041987B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は写真用カメラやビデオカ
メラ等に好適なインナーフォーカス式の望遠レンズに関
し、特にフォーカスの際の収差変動を良好に補正した3
5mmフィルム用に換算して焦点距離100mm、Fナ
ンバー2.0程度の良好なる光学性能を有したインナー
フォーカス式の望遠レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に撮影レンズにおけるフォーカスは
撮影レンズ全体を移動させたり若しくは撮影レンズの一
部を移動させたりして行っている。このうち撮影レンズ
が長焦点距離を有する望遠レンズの場合は撮影レンズが
大型となり、又高重量となる為、撮影レンズ全体を移動
させてフォーカスを行うのが機構的に困難である。
【0003】この為、望遠レンズでは一部のレンズ群を
移動させてフォーカスを行っているものが多い。このう
ち撮影レンズの前方レンズ群以外の比較的小型でしかも
軽量のレンズ系中の中央部分の一部のレンズ群を移動さ
せてフォーカスを行ったインナーフォーカス式を用いて
いるものが種々と提案されている。例えば特開昭55−
147606号公報では焦点距離300mm、Fナンバ
ー2.8のインナーフォーカス式の望遠レンズを、特開
昭59−65820号公報や特開昭59−65821号
公報では焦点距離135mm、Fナンバー2.8程度の
インナーフォーカス式の望遠レンズを提案している。
【0004】これらで提案されているインナーフォーカ
ス式の望遠レンズではいずれも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、そして正の屈折力の
第3群の3つのレンズ群を有し、第2群を光軸上移動さ
せてフォーカスを行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】インナーフォーカス式
はフォーカス用のレンズ群が小型軽量である為、操作性
が容易でしかも高速操作が可能となり、又無限遠物体と
至近物体にフォーカスしたときのレンズ系全体の重心位
置の変化が少なく、ホールディングしやすい等の利点が
ある。この反面、インナーフォーカス式を採用するとフ
ォーカスの際の収差変動が大きくなり、このときの収差
変動を良好に補正するのが難しく、光学性能を低下させ
る原因となっている。
【0006】本発明はフォーカスの際の収差変動を良好
に補正し、物体距離全般にわたり良好なる光学性能を有
した焦点距離100mm、Fナンバー2程度の写真用カ
メラやビデオカメラ等に好適なインナーフォーカス式の
望遠レンズの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のインナーフォー
カス式の望遠レンズは、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、そして正の屈折力の第3群
の3つのレンズ群を有し、該第1群は物体側より順に3
つの正レンズと像面側に凹面を向けたメニスカス状の負
レンズの独立した4つのレンズから成り、該第3群は正
レンズと負レンズとを接合し、全体として両レンズ面が
凸状の接合レンズより成り、該第2群を光軸上移動させ
てフォーカスを行い、該第2群を無限遠物体にフォーカ
スしたときの該第1群と第2群の合成の焦点距離をf1
2、全系の焦点距離をfとしたとき、 2.2<f12</f<4.5 なる条件を満足することを特徴としている。
【0008】
【実施例】図1〜図3は各々本発明の数値実施例1、
2、3のレンズ断面図、図4〜図6は本発明の数値実施
例1、2、3の諸収差図である。収差図において(A)
は無限遠物体、(B)は物体距離1mのときを示してい
る。図中1は正の屈折力の第1群、2は負の屈折力の第
2群、3は正の屈折力の第3群、SPは絞りである。
【0009】本実施例では第2群2を矢印の如く像面側
へ移動させることにより無限遠物体から至近物体へのフ
ォーカスを行っている。
【0010】本実施例では物体側より順に第1群を正の
第1レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正の
第2レンズ、同じく物体側に凸面を向けたメニスカス状
の正の第3レンズ、像面側に凹面を向けたメニスカス状
の負の第4レンズの独立した4つのレンズより構成して
いる。
【0011】このうち物体側の3つの正レンズにより軸
上光束を徐々に収斂させて第1〜第3レンズより発生す
る球面収差がなるべく少なくなるようにしている。そし
て第1〜第3レンズより発生した正の球面収差は第4レ
ンズの像面側の凹レンズ面より発生する負の球面収差で
バランス良く補正している。
【0012】又、第3レンズの像面側のレンズ面と第4
レンズの物体側のレンズ面とで形成する負の空気レンズ
により主に高次の負の球面収差を発生させて、全系の球
面収差及びサジタルフレアーを良好に補正している。
【0013】第3群を正レンズと負レンズとを接合し、
又は負レンズと正レンズとを接合し、全体として両レン
ズ面が凸状となるようにしている。このうち物体側の凸
レンズ面で第1群と第2群より発生する正の歪曲収差を
負の方向に補正している。
【0014】又、接合レンズとすることで第3群自体で
色収差の補正を行い、第2群でフォーカスしたときの色
収差の変動を良好に補正している。
【0015】更に第2群を無限遠物体にフォーカスした
ときの第1群と第2群の合成の焦点距離f12と全系の
焦点距離fとの比を前述の条件式(1)の如く設定し
て、焦点距離100mm、Fナンバー2程度の望遠レン
ズを達成するときのフォーカスに伴う収差変動を良好に
補正している。
【0016】条件式(1)の下限値を越えて第1群と第
2群の合成の焦点距離f12が短くなりすぎると、レン
ズ系全体のテレフォトタイプが強調され、レンズ全長は
短くなるがバックフォーカスが不十分となり、又第2群
でフォーカスするときの収差変動が大きくなってくる。
【0017】逆に条件式(1)の上限値を越えて第1群
と第2群の合成の焦点距離が長くなりすぎるとバックフ
ォーカスは十分長くなるがそれと共にレンズ全長が増大
し、レンズ系全体が大型化してくるので良くない。
【0018】本発明の目的とするインナーフォーカス式
の望遠レンズは以上の諸条件を満足させることにより達
成されるが、更にレンズ全長を短縮しつつ画面全体にわ
たり高い光学性能を得るには次の諸条件を満足させるの
が良い。 (イ)第3群の負レンズと正レンズの材質のアッベ数を
各々ν3N,ν3Pとしたとき
【0019】
【数1】 なる条件を満足すること。
【0020】条件式(2)は色収差を良好に補正する為
のものであり、条件式(2)を外れると第3群の色収差
の補正が不十分となり第2群でフォーカスするときの色
収差の変動が大きくなってくるので良くない。 (ロ)第2群と第3群の焦点距離を各々f2,f3とし
たとき 0.55<|f2|/f<0.85 ・・・・・(3) 0.75<f3/|f2|<1.15・・・・・(4) なる条件を満足すること。
【0021】条件式(3)は全系の焦点距離に対する第
2群の焦点距離の比を適切に設定し、主に第2群を移動
させてフォーカスを行う際の収差変動を少なくする為の
ものである。条件式(3)の下限値を越えて第2群の負
の屈折力が強くなりすぎると無限遠物体から至近物体へ
のフォーカスの際の繰り出し量は少なくなるがフォーカ
スに伴い第2群から発生する諸収差、特に球面収差が増
大し、又至近物体距離において歪曲収差も増大してくる
ので良くない。条件式(3)の上限値を越えて第2群の
負の屈折力が弱くなりすぎるとフォーカスの際の繰り出
し量が増大し、レンズ全長が長くなってくるので良くな
い。
【0022】条件式(4)は条件式(3)の基で第2群
の焦点距離に対する第3群の焦点距離の比を適切に設定
し、レンズ全長を短縮しつつ、諸収差を良好に補正する
為のものである。条件式(4)の下限値を越えて第3群
の正の屈折力が第2群の屈折力に比べて強くなりすぎる
とテレフォトタイプが弱くなりすぎレンズ全長が長くな
ってくると共に第3群から発生する諸収差が増大してく
る。条件式(4)の上限値を越えて第3群の正の屈折力
が弱くなりすぎるとレンズ全長は短くなるがフォーカス
の際の第2群の移動空間が不十分となり、又至近物体距
離において歪曲収差が正の方向に増大してくるので良く
ない。 (ハ)絞りSPは第1群と第2群との間に固定しても良
いが、特に至近物体距離において倍率色収差を良好に補
正すると共に絞ったときの光学性能を良好に維持する為
には第2群と一体的に移動させるか、又は第2群と第3
群との間に配置して第2群と一体的に移動させるのが良
い。
【0023】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。又表−1に前
述の条件式と数値実施例との関係を示す。 数値実施例 1 F =100 FNO =1:2 2 ω=24.4 ° R 1 = 180.64 D 1= 4.8 N 1=1.55962 ν 1= 61.2 R 2 = -686.60 D 2= 0.2 R 3 = 68.44 D 3= 6.4 N 2=1.65160 ν 2= 58.5 R 4 = 272.13 D 4= 0.5 R 5 = 33.79 D 5= 9.7 N 3=1.78590 ν 3= 44.2 R 6 = 108.27 D 6= 0.91 R 7 = 126.33 D 7= 2.4 N 4=1.75550 ν 4= 25.1 R 8 = 25.14 D 8= 9.0 R 9 = ( 絞り) D 9= 可変(2.66 〜 ) R 10 = -367.05 D 10= 3.0 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R 11 = -106.43 D 11= 1.7 N 6=1.55962 ν 6= 61.2 R 12 = 39.92 D 12= 可変(24.99〜 ) R 13 = 81.96 D 13= 2.3 N 7=1.80518 ν 7= 25.4 R 14 = 43.71 D 14= 7.5 N 8=1.78590 ν 8= 44.2 R 15 = -138.63 数値実施例 2 F =100 FNO =1:2 2 ω=24.4 ° R 1 = 143.26 D 1= 5.0 N 1=1.55962 ν 1= 61.2 R 2 = -2019.55 D 2= 0.2 R 3 = 67.27 D 3= 6.5 N 2=1.65160 ν 2= 58.5 R 4 = 241.98 D 4= 0.5 R 5 = 35.47 D 5= 9.7 N 3=1.78590 ν 3= 44.2 R 6 = 113.61 D 6= 0.95 R 7 = 132.10 D 7= 2.4 N 4=1.75550 ν 4= 25.1 R 8 = 26.14 D 8= 9.0 R 9 = (絞り) D 9= 可変(2.81 〜) R 10 = -240.38 D 10= 3.0 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R 11 = -87.29 D 11= 1.7 N 6=1.55962 ν 6= 61.2 R 12 = 40.04 D 12= 可変(25.15〜 ) R 13 = 80.41 D 13= 7.5 N 7=1.78590 ν 7= 44.2 R 14 = -47.69 D 14= 2.3 N 8=1.80518 ν 8= 25.4 R 15 = -125.81 数値実施例 3 F =100 FNO =1:2 2 ω=24.4 ° R 1 = 156.68 D 1= 4.8 N 1=1.48749 ν 1= 70.2 R 2 = -610.90 D 2= 0.2 R 3 = 60.44 D 3= 6.2 N 2=1.65160 ν 2= 58.5 R 4 = 239.89 D 4= 0.2 R 5 = 33.16 D 5= 10.2 N 3=1.69680 ν 3= 55.5 R 6 = 127.46 D 6= 0.6 R 7 = 147.23 D 7= 2.4 N 4=1.71736 ν 4= 29.5 R 8 = 24.35 D 8= 9.0 R 9 = ( 絞り) D 9= 可変(2.85 〜 ) R 10 = -231.46 D 10= 3.0 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R 11 = -77.76 D 11= 1.7 N 6=1.57250 ν 6= 57.8 R 12 = 40.14 D 12= 可変(24.7 〜 ) R 13 = 73.19 D 13= 2.5 N 7=1.80518 ν 7= 25.4 R 14 = 43.50 D 14= 9.0 N 8=1.77250 ν 8= 49.6 R 15 = -137.59
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】本発明によれば望遠レンズの各レンズ群
を前述の如く特定し、第2群を光軸上移動させてフォー
カスを行うことにより、レンズ全長を短縮しつつ、フォ
ーカスに伴う収差変動を良好に補正した高い光学性能を
有した写真用カメラやビデオカメラ等に好適なインナー
フォーカス式の望遠レンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の数値実施例1のレンズ断面図。
【図2】本発明の数値実施例2のレンズ断面図。
【図3】本発明の数値実施例3のレンズ断面図。
【図4】本発明の数値実施例1の諸収差図。
【図5】本発明の数値実施例2の諸収差図。
【図6】本発明の数値実施例3の諸収差図。
【符号の説明】
1 第1群 2 第2群 3 第3群 SP 絞り ΔS サジタル像面 ΔM メリディオナル像面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (3)

    (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、そして正の屈折力の第3群の3つの
    レンズ群を有し、該第1群は物体側より順に3つの正レ
    ンズと像面側に凹面を向けたメニスカス状の負レンズ
    独立した4つのレンズから成り、該第3群は正レンズと
    負レンズとを接合し、全体として両レンズ面が凸状の接
    合レンズより成り、該第2群を光軸上移動させてフォー
    カスを行い、該第2群を無限遠物体にフォーカスしたと
    きの該第1群と第2群の合成の焦点距離をf12、全系
    の焦点距離をfとしたとき、 2.2<f12</f<4.5 なる条件を満足することを特徴とするインナーフォーカ
    ス式の望遠レンズ。
  2. 【請求項2】 前記第3群の負レンズと正レンズの材質
    のアッベ数を各々ν3N,ν3Pとしたとき 【数1】 なる条件を満足することを特徴とする請求項1のインナ
    ーフォーカス式の望遠レンズ。
  3. 【請求項3】 前記第2群と第3群の焦点距離を各々f
    2,f3としたとき 0.55<|f2|/f<0.85 0.75<f3/|f2|<1.15 なる条件を満足することを特徴とする請求項2のインナ
    ーフォーカス式の望遠レンズ。
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