JP3746942B2

JP3746942B2 - 望遠レンズ

Info

Publication number: JP3746942B2
Application number: JP2000241711A
Authority: JP
Inventors: 弘康尾崎
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: US6580568B2; US20020041452A1; JP2002055275A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、インナーフォーカスタイプで半画角が４〜８°程度の望遠レンズに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
レンズ群の一部を移動させてフォーカシングするインナーフォーカスタイプのレンズは、フォーカシング時の移動レンズ群の重量が軽く駆動源の負担が小さいので、オートフォーカス対応レンズに適している。特に、原理上光学系の大型化が避けられない望遠レンズにおいてはインナーフォーカスタイプが好ましい。
【０００３】
しかしながら、一般にインナーフォーカスタイプの望遠レンズでは、フォーカスレンズ群の移動するスペースを光学系内部に確保するためレンズ全長の長大化を招きやすく、全体繰り出しや前玉繰り出しと比較して小型化が困難であった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、インナーフォーカスタイプで半画角が４〜８°程度の小型の望遠レンズを得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の望遠レンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群とからなり、第１レンズ群は、物体側から順に、正の第１レンズ、正の第２レンズ及び負の第３レンズの３枚からなり、第２レンズ群は、物体側から順に、負の第４レンズ及び正の第５レンズの２枚からなり、第３レンズ群は、物体側から順に、正の第６レンズ及び負の第７レンズの２枚からなり、無限遠から最短撮影距離に向けてのフォ - カシングに際し、第２レンズ群が像側に移動し、次の条件式（１）〜（４）を満足することを特徴としている。
（１）１．３５＜ｆ／ｆ１＜１．８０
（２）１．３０＜｜ｆ／ｆ２｜＜１．８５
（３）０．４８＜ｆ／ｆ３＜０．７５
（４）０．１０＜｜Ｌ２／ｆ２｜＜０．２２
但し、
ｆ：全系の焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
Ｌ２：無限遠合焦時における第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔、
である。
【０００６】
条件式（４）については、より好ましくは、次の条件式（４ ' ）を満足するのがよい。
（４ ' ）０．１２＜｜Ｌ２／ｆ２｜＜０．２２
【０００７】
本望遠レンズは、次の条件式（５）、（６）を満足させることが好ましい。
（５）３０＜ν _p1-2 - ν _n3-4
（６）θ _n3-4 ＋０．００１６ν _n3-4 ＜０．６３８
但し、
ν _p1-2 ：第１レンズと第２レンズのアッベ数の平均、
ν _n3-4 ：第３レンズと第４レンズのアッベ数の平均、
θ _n3-4 ：第３レンズと第４レンズの次式で表す部分分散比の平均、
θ _n ＝（ｎｇ - ｎＦ）／（ｎＦ - ｎＣ）
ｎλ：λ＝ｇ線、Ｆ線、Ｃ線の各波長に対する屈折率、
である。
【０００８】
絞りは、第２レンズ群より像側に位置させるのがよい。具体的には、第２レンズ群と第３レンズ群の間、または第３レンズ群の構成レンズの中間に位置させることができる。
【０００９】
【発明の実施形態】
本発明は、半画角が４〜８°程度（３５mmフィルム換算で焦点距離約１５０mm〜３００mm）の望遠レンズを対象とするものである。図１、図３、図５、図７、図９の各実施例のレンズ構成図に示すように、物体側から順に、正の第１レンズ群１０と、負の第２レンズ群２０と、正の第３レンズ群３０とからなる。無限遠から最短撮影距離に向けてのフォーカシングに際し、第２レンズ群２０が光軸上を像側に移動する。絞りＳは、第２レンズ群２０の後方（像側）又は、第３レンズ群３０内に位置して固定されている。
【００１０】
そして、すべての実施例において、第１レンズ群１０は、物体側から順に、正の第１レンズ１０ａ、正の第２レンズ１０ｂ及び負の第３レンズ１０ｃの３枚構成からなっている。このように３枚構成とし、最も像側に負の第３レンズ１０ｃを配置すると望遠比を小さくできるとともに、ガラスの重量を低減することができる。
【００１１】
第２レンズ群２０はフォーカスレンズ群であり、この第２レンズ群２０は、すべての実施例において、物体側から順に、負の第４レンズ２０ａ及び正の第５レンズ２０ｂの２枚構成からなっている。このように２枚構成とすると、負の第４レンズ２０ａが主にフォーカシング作用をし、この第４レンズ２０ａにより発生する収差を正の第５レンズ２０ｂによって補正することができる。さらに、第４レンズ２０ａは像側に凹面を向けた負レンズとし、第５レンズ２０ｂは物体側に凸の正メニスカスレンズとすることがより好ましい。この構成により、物体距離が変化することによる収差変動を小さく抑えることが可能となる。
【００１２】
第３レンズ群３０は、第１レンズ群１０、第２レンズ群２０で発生した非点収差、像面湾曲を補正する作用を有する。この第３レンズ群３０は、すべての実施例において、正の第６レンズ３０ａ及び負の第７レンズ３０ｂの２枚構成からなっている。このように２枚構成とすると、像側に位置する負の第７レンズ３０ｂにより望遠比をより小さくすることができる。
【００１３】
絞りＳは、図１、図５、図７の各実施例では、第２レンズ群２０と第３レンズ群３０の間に位置し、図３、図９の各実施例では、第３レンズ群３０の構成レンズ群の中間（第６レンズ３０ａと第７レンズ３０ｂの間）に位置している。
【００１４】
条件式（１）は、第１レンズ群のパワーを規定し、高性能化と望遠レンズ全長の小型化に関する。
条件式（１）の下限を越えると、第１レンズ群のパワーが弱くなり、収差補正には有利であるが、レンズ全長が長くなる。条件式（１）の上限を越えると、第１レンズ群のパワーが強くなり、レンズ全長は小さくできるが球面収差やコマ収差が悪化する。
【００１５】
条件式（２）は、第２レンズ群のパワーを規定し、フォーカスレンズ群である第２レンズ群のパワーを適切に設定するための条件である。
条件式（２）の下限を越えると、第２レンズ群のパワーが弱くなり、望遠比を小さくすることが困難となり全長が長くなる。条件式（２）の上限を越えると、第２レンズ群のパワーが強くなり、近距離物体へのフォーカシング時の第２レンズ群の移動量は小さくできるが収差の近距離変化が大きくなる。
【００１６】
条件式（３）は、第３レンズ群のパワーを規定する。
条件式（３）の下限を越えると、第３レンズ群のパワーが小さくなり、フォーカスレンズ群である第２レンズ群の移動量は小さく抑えられるがレンズ全長を短くできなくなる。条件式（３）の上限を越えると、第３レンズ群のパワーが大きくなり、フォーカスレンズ群である第２レンズ群のピント感度が弱くなり移動量が増大する。
【００１７】
条件式（４）は、第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔と、第２レンズ群のパワーとの関係を規定する。この条件式を満足することにより、条件式（２）と相俟って、レンズ全長を抑えながらフォーカシング時の第２レンズ群の移動量を確保し、最短撮影距離を短くすることができる。
条件式（４）の下限を越えると、第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔が小さくなり、第２レンズ群の移動量を十分確保できなくなり、最短撮影距離を短くすることができなくなる。条件式（４）の上限を越えると、第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔が大きくなり、全長を短くすることができなくなる。
【００１８】
以上の条件式（１）〜（４）を満足させることによって、インナーフォーカスタイプの望遠レンズを小型化することができる。
【００１９】
条件式（５）、（６）は、正の第１レンズ、正の第２レンズ、負の第３レンズ、負の第４レンズの硝材の組み合わせを最適化し、望遠レンズに発生しがちな色収差を良好に補正するための条件である。
条件式（５）の下限を越えると、正レンズ（第１レンズと第２レンズ）と負レンズ（第３レンズと第４レンズ）とのアッベ数の差が小さくなり、色収差の補正効果が低下する。
条件式（６）の上限を越えると、負レンズ（第３レンズ、第４レンズ）に用いられる硝材の異常分散性の度合いが弱くなり、２次スペクトルが増大する。
【００２０】
次に具体的な実施例を説明する。諸収差図中、球面収差で表される色収差図及び倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差であり、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナルである。また、表中のＦ_NOはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、Ｗは半画角（゜）、ｆ_B はバックフォーカス、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎ_d はｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。
【００２１】
［実施例１］
図１、図２は、本発明の望遠レンズの実施例１を示す。図１はレンズ構成を示し、図２は諸収差を示す。表１はその数値データである。第１レンズ群１０は、物体側から順に、正の第１レンズ１０ａ、正の第２レンズ１０ｂ及び負の第３レンズ１０ｃの３枚からなり、第２レンズ群２０は、物体側から順に、負の第４レンズ２０ａと正の第５レンズ２０ｂの２枚からなり、第３レンズ群３０は、物体側から順に、正の第６レンズ３０ａと負の第７レンズ３０ｂの２枚からなる。無限遠から最短撮影距離に向けてのフォーカシングに際し、第２レンズ群２０が光軸上を像側に移動する。絞りＳは、第２レンズ群２０と第３レンズ群３０の間に固定されている。
【００２２】
【表１】

【００２３】
［実施例２］
図３、図４は、本発明の望遠レンズの実施例２を示す。図３はレンズ構成を示し、図４は諸収差を示す。表２はその数値データである。基本的なレンズ構成は、絞りＳが第３レンズ群３０の第６レンズ３０ａと負の第７レンズ３０ｂの間に位置すること以外は実施例１と同様である。
【００２４】
【表２】

【００２５】
［実施例３］
図５、図６は、本発明の望遠レンズの実施例３を示す。図５はレンズ構成を示し、図６は諸収差を示す。表３はその数値データである。基本的なレンズ構成は、実施例１と同様である。
【００２６】
【表３】

【００２７】
［実施例４］
図７、図８は、本発明の望遠レンズの実施例４を示す。図７はレンズ構成を示し、図８は諸収差を示す。表４はその数値データである。基本的なレンズ構成は、実施例１と同様である。
【００２８】
【表４】

【００２９】
［実施例５］
図９、図１０は、本発明の望遠レンズの実施例５を示す。図９はレンズ構成を示し、図１０は諸収差を示す。表５はその数値データである。基本的なレンズ構成は、実施例２と同様である。
【００３０】
【表５】

【００３１】
各実施例の各条件式に対する値を表６に示す。
【表６】

各実施例は、各条件式を満足しており、諸収差も比較的よく補正されている
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、インナーフォーカスタイプで半画角が４〜８°程度の小型の望遠レンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の望遠レンズの実施例１のレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ構成の諸収差図である。
【図３】本発明の望遠レンズの実施例２のレンズ構成図である。
【図４】図３のレンズ構成の諸収差図である。
【図５】本発明の望遠レンズの実施例３のレンズ構成図である。
【図６】図５のレンズ構成の諸収差図である。
【図７】本発明の望遠レンズの実施例４のレンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ構成の諸収差図である。
【図９】本発明の望遠レンズの実施例５のレンズ構成図である。
【図１０】図９のレンズ構成の諸収差図である。

Claims

物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群とからなり、第１レンズ群は、物体側から順に、正の第１レンズ、正の第２レンズ及び負の第３レンズの３枚からなり、第２レンズ群は、物体側から順に、負の第４レンズ及び正の第５レンズの２枚からなり、第３レンズ群は、物体側から順に、正の第６レンズ及び負の第７レンズの２枚からなり、無限遠から最短撮影距離に向けてのフォーカシングに際し、第２レンズ群が像側に移動し、次の条件式（１）〜（４）を満足することを特徴とする望遠レンズ。
（１）１．３５＜ｆ／ｆ１＜１．８０
（２）１．３０＜｜ｆ／ｆ２｜＜１．８５
（３）０．４８＜ｆ／ｆ３＜０．７５
（４）０．１０＜｜Ｌ２／ｆ２｜＜０．２２
但し、
ｆ：全系の焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
Ｌ２：無限遠合焦時における第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔。
請求項１記載の望遠レンズにおいて、次の条件式（５）、（６）を満足する望遠レンズ。
（５）３０＜ν _p1-2 - ν _n3-4
（６）θ _n3-4 ＋０．００１６ν _n3-4 ＜０．６３８
但し、
ν _p1-2 ：第１レンズと第２レンズのアッベ数の平均、
ν _n3-4 ：第３レンズと第４レンズのアッベ数の平均、
θ _n3-4 ：第３レンズと第４レンズの次式で表す部分分散比の平均、
θ _n ＝（ｎｇ - ｎＦ）／（ｎＦ - ｎＣ）
ｎλ：λ＝ｇ線、Ｆ線、Ｃ線の各波長に対する屈折率。
請求項１または２記載の望遠レンズにおいて、絞りは、第２レンズ群より像側に位置している望遠レンズ。
請求項３記載の望遠レンズにおいて、絞りは、第２レンズ群と第３レンズ群の間、または第３レンズ群の構成レンズの中間に位置している望遠レンズ。