JPH02244110A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH02244110A
JPH02244110A JP1065633A JP6563389A JPH02244110A JP H02244110 A JPH02244110 A JP H02244110A JP 1065633 A JP1065633 A JP 1065633A JP 6563389 A JP6563389 A JP 6563389A JP H02244110 A JPH02244110 A JP H02244110A
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lens
group
positive
focusing
refractive power
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Tsunefumi Tanaka
常文 田中
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
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    • G02B15/16—Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
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    • G02B15/167—Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/173—Optical 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 with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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    • G02B15/144—Optical 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
    • G02B15/1441—Optical 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
    • G02B15/144113—Optical 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 +-++

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はズームレンズを構成するレンズ系中の物体側の
前方レンズ群以外の一部のレンズ群を移動させてフォー
カスを行うズームレンズに関し、特に自動焦点検出機構
を有した一眼レフ写真用カメラ、スチルビデオカメラ、
ビデオカメラ等の撮影系に好適なものである。
（従来の技術） ズームレンズの現在の課題の一つは高倍率でコンパクト
でしかも低価格な１本のレンズでほとんどの日常的な用
途に使用できるレンズの開発と、もう一つにはシングル
レンズ並の口径比と画質を持つ高性能レンズの開発があ
る。さらに近年のカメラの機能として必須となりつつあ
るオートフォーカスに好適なレンズ技術も必要である。
例えば焦点距離が８０ｍｍから２００ｍｍＦナンバーが
２．８の望遠型のズームレンズではフォーカシング用の
前群（第１群）の直径が７０ｍａ＋以上となり重量も著
し大となり、結果としてフォーカス用ど一部が遅く、し
かも制御性が悪くなってしまう。
一方、オートフォーカスに適したインナーフォーカスに
関しては種々と提案されているか多くはＦナンバーが４
から５．６クラスであり、大口径比化するとフォーカシ
ングによる収差の劣化が著しくなフてくる。
インナーフォーカス式のうち変倍系よりも前方（物体側
）に配置したレンズ群を複数のレンズ群に分割し、該分
割した複数のレンズ群のうち前方レンズ群以外の一部の
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
ーカス式のズームレンズが、例えば特開昭５２−１０９
９５２号公報、特開昭５５−５７８１５号公報、特開昭
５５−１１７１１９号公報等で提案されている。これら
の公報で提案されているように変倍系よりも前方に配置
した一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行うイン
ナーフォーカス式のズームレンズはどのようなズーム位
置でフォーカスを行ってもピント移動が生じなく、又ど
のようなズーム位置においても一定の物体に対しては一
定のフォーカスレンズ群の繰り出し量でフォーカスが行
えるという特長を有している。
又インナーフォーカス式はフォーカス用のレンズ群が第
１群全てを移動させて行う場合に比べて軽量となる為、
例えば自動焦点検出機構を有したカメラに適用した場合
にはフォーカスレンズ群の駆動トルクが小さくなり迅速
にフォーカス調整をすることが出来るといった特長を有
している。
（発明が解決しようとする問題点） 一般に大口径で望遠型のズームレンズはフォーカスの際
の収差変動が多く、特にインナーフォーカス式を採用す
ると前述のような特長はあるもののフォーカスの際の収
差変動が大きくなり、物体距離全般にわたり高い光学性
能を維持するのが大変難しくなるという問題点があった
。
本発明はフォーカス用レンズ群及びそのレンズ構成を適
切に設定することによりフォーカスの際の収差変動が少
なく、物体距離全般にわたり良好なる光学性能を維持し
た、例えば自動焦点検出機構を有したカメラ等に好適な
Ｆナンバー２．８程度と大口径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） 本発明のズームレンズは、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、変倍に伴い変動
する像面を補正する為の正の屈折力の第３群、そして固
定の正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有し、該第
１群は正の屈折力の第１１群と光軸上移動させて焦点合
わせを行う負の屈折力の第１２群を有しており、該第１
２群は像面側に凸面を向けた正レンズ１２Ｐと両レンズ
面が凹面の負レンズ１２Ｎを有していることを特徴とし
ている。
特に第１２群の各レンズ面の曲率半径の絶対値を物体側
より徐々に小さくなるように設定することによりフォー
カスの際の収差変動の少ない物体距離全般にわたり高い
光学性能を有したズームレンズを得ている。
（実施例） 第１図、第２図は各々本発明の数値実施例１゜２のレン
ズ断面図である。
図中、■は正の屈折力の第１群であり、固定の正の屈折
力の第１１群Ｉｌｌとフォーカス用の負の屈折力の第１
２群１１ｊｌの２つのレンズ群より成っている。■は変
倍用の負の屈折力の第２群、■は正の屈折力の第３群で
あり、変倍に伴い変動する像面を補正している。
本実施例では第２群■と第３群■を光軸上矢印の方向に
移動させて広角端から望遠端への変倍を行っている。■
は結像用の正の屈折力の第４群、Ｓは開口絞りである。
本実施例では第１群を前述の如く正と負の屈折力の２つ
のレンズ群に分割し、そのうち後方の比較的軽量な負の
屈折力の第１２群１１２を矢印の様に光軸上移動させて
無限遠物体から至近物体へのフォーカスを行っている。
これによりフォーカスの際のレンズ駆動力を小さくし、
例えば自動焦点検出機構を有したカメラに適用したとき
のフォーカス調整を迅速に行えるようにしている。
又第１２群１１２を像面側に凸面を向けた正レンズ１２
Ｐと両レンズ面が凹面の負レンズ１２Ｎの２つのレンズ
を接合した貼り合わせレンズ、又は独立のレンズより構
成し、Ｆナンバー２．８程度と大口径比化を図ったとき
のフォーカスの際の収差変動、特に球面収差を良好に維
持しつつ、コマ収差、主に下側光線によるコマ収差の変
動量を少なくし、更に非点収差をバランス良く補正して
いる。
特に前述の特公昭６１−５３６９６号では広角側の画角
が１２’でＦナンバーが５．６である為に主に球面収差
と非点収差がフォーカシングによって変動しにくい構成
を示しているが、本発明の様にＦナンバーが２．８とも
なるとコマ収差主に下線側のコマ収差変動が大きくなる
。２枚レンズの形状で球面収差変動を少なくすることは
比較的容易であるが、さらにコマ収差及び非点収差の変
動をも減少させる為に本実施例では像側に凸面を有する
正レンズと負メニスカスレンズの順に配置構成している
。これにより物体距離全般にわたり高い光学性能を得て
いる。
尚、本実施例において正レンズ１２Ｐと負レンズ１２Ｎ
を接合すればレンズ構成は簡単となるが分離して構成し
ても前述の効果を得ることができる。
本発明の目的とするインナーフォーカス式のズームレン
ズは以上の如く各レンズ群を構成することにより達成さ
れるが更にフォーカスの際の収差変動、特に色収差変動
を良好に補正するには次の諸条件を満足させるのが良い
。
即ち、前記正レンズ１２Ｐの材質の屈折率とアツベ数を
各々Ｎ１２Ｐ＋　υ、２Ｐ、前記負レンズ１２Ｎの材質
の屈折率とアツベ数を各々Ｎ１２Ｎ　＋ν１２Ｎとした
とき なる条件を満足することである。
フォーカスの際の収差変動を少なくする為にはフォーカ
ス用の第１２群単独で色収差を補正しておく必要がある
。この為、本実施例では前述の如く第１２群を構成し、
これにより軸上及び倍率色収差を球面収差、コマ収差、
非点収差等と共にバランス良く補正している。正レンズ
１２Ｐと負レンズ１２Ｎの材質の屈折率の差とアツベ数
の差が条件式（１）を外れて大きく、又は小さくなりす
ぎると前述の色収差の補正を良好に行うのが難しくなっ
てくる。
更に正レンズ１２Ｐの像面側のレンズ面の曲率半径をＲ
１２Ｐ□、負レンズ１２Ｎの物体側のレンズ面の曲率半
径をＲＩ２Ｎｌとするとき なる条件を満足することが主に球面収差とコマ収差を良
好に補正すると共に非点収差をバランス良く補正するの
に好ましい。
インナーフォーカスの方法を採用するとフォーカシング
スペースをレンズ内部に多く要する為、第１群が絞りよ
りも遠くに位置する。通常、望遠型のズームレンズの第
１群の直径は軸上光線で直径で十分であるが絞りから遠
くなると周辺の光量を確保するために第１群の直径を大
きくするか、あるいは第４群の像面側に位置するレンズ
径の直径を大きくする必要がある。
そこで本実施例では第１群と第４群の像面側に位置する
レンズ径も共に直径を小さくしながら周辺光量を十分に
確保する手段として、前記第４群は該第４群中の空気間
隔のうち第１番目と第２番面の広い空気間隔を境にして
第４１、正の屈折力の第４２、第４３群の３つのレンズ
群より構成している。
第４２群を正の屈折力とし、第４３レンズ群、すなわち
後玉から比較的隔てて配置することで第４２群によって
光束が軸外へ離れることを押さえるので結果として後玉
径が小さくできる。
又本実施例に右いて望遠型ズームレンズとしては大口径
であるＦナンバー２．８程度を達成し、全画面にわたり
良好なる光学性能を得ると共に画面周辺光量を十分に確
保する為には、前記第４群の第４１群は物体側より順に
物体側に凸面を向けたメニスカス状の２つの正レンズ、
負レンズを有し、ｖＪ４２群は両レンズ面が凸面の正レ
ンズを有し、第４３群は像面側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負レンズそして正レンズを有するように構成する
のが良い。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてＲ
ｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉ
とυｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。
数値実施例１ Ｆ−８２，ＯＦＮｏ−１：２．８ 〜１９５．０ ２ω−２９，５°　〜１２’ ＊　０１０は物体が無限遠方のとき ［旧９−　５６．２９　０１９０５．２１　　Ｎ１国、
８０４００νｌｌ−４［ｉ、６数値実施例２ Ｆ−８２，０ 〜１９５．０ ＦＮｏ＝Ｉ：２．８ ２ω■ ２９．５０ 〜１２’ は物体が無限遠方のとき （発明の効果） 本発明によれば変倍中固定の変倍系よりも物体側に配置
した第１群中の像面側の所定のレンズ構成を有する一部
のレンズ群を光軸上移動させてフォーカスを行うことに
より、フォーカスの際の収差変動が少なく、物体距離全
般にわたり高い光学性能を有し、かつフォーカス用レン
ズ群の軽量化に伴い小さな駆動力でフォーカス調整が迅
速、かつ精度良く行なえ更に防水、防塵効果等を有した
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、第２図は本発明の数値実施例１．２のレンズ断
面図、第３図、第４図は本発明の数値実施例１．２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諸収差図であ
る。 図中、■は第１群、ＩＩＩは第１１群、Ｉｌｌは第１２
群、■は第２群、■は菓３群、■は第４群、ｄはｄ線、
ｇはｇ線、Ｓ、Ｃは正弦条件、Ｓはサジタル像面、Ｍは
メリディオナル像面である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）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、変倍に伴い変動する像面を補正する
    為の正の屈折力の第３群、そして固定の正の屈折力の第
    ４群の４つのレンズ群を有し、該第１群は正の屈折力の
    第１１群と光軸上移動させて焦点合わせを行う負の屈折
    力の第１２群を有しており、該第１２群は像面側に凸面
    を向けた正レンズ１２Ｐと両レンズ面が凹面の負レンズ
    １２Ｎを有していることを特徴とするズームレンズ。 （２）前記第１２群の各レンズ面の曲率半径の絶対値は
    物体側より徐々に小さくなっていることを特徴とする請
    求項１記載のズームレンズ。 （３）前記正レンズ１２Ｐの材質の屈折率とアッベ数を
    各々Ｎ＿１＿２＿Ｐ、Ｎ＿１＿２＿Ｐ、ν＿１＿２＿Ｐ
    、前記負レンズ１２Ｎの材質の屈折率とアッベ数を各々
    Ｎ＿１＿２＿Ｎ、ν＿１＿２＿Ｎとしたとき ０．１＜Ｎ＿１＿２＿Ｐ−Ｎ＿１＿２＿Ｎ＜０．２１０
    ＜ν＿１＿２＿Ｎ−ν＿１＿２＿Ｐ＜３０なる条件を満
    足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。 （４）前記正レンズ１２Ｐの像面側のレンズ面の曲率半
    径をＲ＿１＿２＿Ｐ＿２、前記負レンズ１２Ｎの物体側
    のレンズ面の曲率半径をＲ＿１＿２＿Ｎ＿１、としたと
    き｜Ｒ＿１＿２＿Ｐ＿２｜＞ｆＴ ｜Ｒ＿１＿２＿Ｎ＿１｜＞ｆＴ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載のズ
    ームレンズ。 （５）前記第４群は該第４群中の空気間隔のうち第１番
    目と第２番目の広い空気間隔を境にして第４１、正の屈
    折力の第４２、第４３群の３つのレンズ群より成ってい
    ることを特徴とする請求項２記載のズームレンズ。 （６）前記第４群は物体側より順に物体側に凸面を向け
    たメニスカス状の２つの正レンズと負レンズを有する第
    ４１群、両レンズ面が凸面の正レンズを有する第４２群
    、そして像面側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ
    と正レンズを有する第４３群を有していることを特徴と
    する請求項２記載のズームレンズ。
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