JPH0248622A - 有限距離用ズームレンズ - Google Patents

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３５ｍｍ１眼レフカメラ、スチルビデオカメラ
等に好適な有限距離用ズームレンズに関し、特に物像間
距離を−・定に維持しつつ変倍により撮影倍率を変化さ
せて、例えばベローズ等と並用して近接撮影を行う際に
好適な有限距離用ズームレンズに関するものである。

（従来の技術） 従来より撮影倍率０．５〜３．０程度の低倍率の近接撮
影用の撮影系としてはガウス型の標準レンズや中間チュ
ーブやベローズ等を装着した接写専用のマイクロフォト
レンズ等がある。

ベローズ等を用いた近接撮影用として固定焦点距離の所
謂単一焦点距離の撮影系を用いた場合には、−旦焦点が
合った被写体に対して撮影倍率を変えて再度撮影しよう
とするときは三脚ごと撮影系全体を移動させたり、又は
撮影レンズとカメラをベローズレール上を移動させたり
して物置間距離を変更し、その後再び焦点合わせを行う
という大変煩わしい操作をしていた。

これに対して可変焦点距離のズームレンズを用いれば、
このような操作上の煩わしさは解消される。

物像間距離を一定に鰍持した状態て用いるズームレンズ
としては例えば複写機用のズームレンズがある。この複
写機用のズームレンズは等倍撮影を主体としており撮影
倍率範囲は極めて狭い範囲に限定されている。又収差的
には等倍状態では歪曲収差等の諸収差は比較的良好に補
正されているか等倍以外の低倍率側と高倍率側とでは諸
収差が多く発生している。

特開昭５５−１１２６０号公報や特開昭５９−２１４０
０９号公報では等倍撮影として好適なレンズ構成である
レンズ系の対称性を崩し、低倍率側と高倍率側での光学
性能を向上させた撮影系を提案している。しかしながら
前者の撮影系は無隈遺換算時のＦナンバーがＦＩＯと暗
く１例えば３５　ｍ　ｍ　ｌ眼しフカメラ用としてはフ
ァインダー用のマット面が暗く、焦点合わせが１バなる
。

又後者の撮影系は無限達換算時のＦナンバーはＦ５前後
と比較釣用るいが撮影倍率が最大０．３倍程度と低倍率
であり、等倍を超え高倍率になると諸収差が多く発生し
光学性能が低下してくる等の問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は近接撮影の際の操作上の煩わしさの線素化な図
り、物像間距離を一定に錐持した状態で撮影倍率を変化
させて１例えば機影倍率０．４〜２．５倍の広い撮影倍
率範囲にわたって良好に収差補正を行った高い光学性能
を有したＦナンバー４程度の明るい有限距離用ズームレ
ンズの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２
に＃そして負の屈折力の第３ｍの３つのレンズ群を有し
、該第ｉｌｌと第３群を該第２群に対し対称的に光軸上
移動させると共に全系を一体的に光軸上移動させて胸像
間距離を一定に保ちつつ変倍を行う際、該第１群は物体
側に凸面を向けた負のメニスカス状の第１ルンズ、物体
側へ凸面を向けた正のメニスカス状の第１２レンズを有
し、該＠２１１は両レンズ面が凸面の第２ルンズ１両レ
ンズ面が凹面の第２２レンズ、像面側に凸面を向けた正
のｗ４２３レンズ、絞り、両レンズ面が凸面の＠２４レ
ンズ、物体側に凹面を向けた負の第２５レンズそして像
面側へ凸面を向けた正のメニスカス状のｗＳ２８レンズ
を有し、′該第３群は像面側へ凸面を向けた正のメニス
カス状のｆｆ１３ルンズ１両レンズ面が凹面の第３２レ
ンズを有しており、撮影倍率が％！倍のときの全系の焦
点距離なＦ、第１２レンズの焦点距離をｆｉ、ｊ、第ｉ
Ｊｔのｍｊ番目のレンズ面の曲率半径なＲｉ、ｊ、第１
２レンズの材質の屈折率とアツベ数を各々Ｎ、、、　、
シ、′、ｊとしたとき０、　５＜ｆ＊、ｉ　　／ｆｔ、
ａ　　＜１　　、０　　・・・・・（Ｉン０．３＜１Ｒ
ｔｌｓｉ／Ｆ＜０．４５ （Ｒｘ、ｓ　＜　Ｏ）・・・・・・・（２）０．４＜Ｒ
□、／Ｆ　　　＜０．５５・争拳（３）Ｎ、、２＜　　
１．７・・・・・・・（４）νａ、ｉ＞５５　　・・・
・・・・・・・（５）なる条件を満足することである。

（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。

図中工は負の屈折力の第Ｉし■は正の屈折力の第２群、
ｍは負の屈折力の第３ｎである。

本実施例ではｔｊ４ｉ群と第３群の双方のレンズ群を第
２群に対して矢印の如く対称的に光軸上移動させると共
に全系を一体的に光軸上移動させて物像間距離を一定に
維持した状態で低倍率から高倍率への変倍を行っている
。

本実施例では撮影倍率が等倍のとき第１群と第３群は第
２群に最も接近し、撮影倍率が等倍から低倍へ又は高倍
へと変化するにつれて第１群と第３群はｗｔＪ２Ｆ＃か
ら対称的に離れていくようにして変倍を行っている。

そして第１．第２．第３ｎのレンズ形状を前述の如く特
定すると共に第２群中のレンズ構成を条件式（１）〜（
５）を満足するように特定することにより近接撮影時に
おける諸収差を良好に補正し、広い撮影倍率範囲にわた
って高い光学性能を得ている。

一般の撮影系における近接撮影では、低倍率から高倍率
になるにつれて球面収差と像面弯曲はアンダーになる。

又、それにつれて軸上色収差や倍率色収差も悪化し、更
に外向性コマ収差の発生が多くなり、全体的に画質が大
きく低下してくる。

レンズ系を対称型に構成すると原理的には等倍状態にお
いて歪曲収差、倍率色収差そしてコマ収差等を０にする
ことができる。

しかしながらレンズ系を対称型にすると収差補正上の自
由度が損なわれ１等倍を挟んで低倍率側と高倍率側にお
いては諸収差が多く発生し、これらを良好に補正するの
が難しくなってくる。特に撮影倍率が約２倍より大きく
なると球面収差と像面弯曲が負の方向に増大し、又外向
性コマ収差が多く発生し、画面全体の画質を大きく低下
させる原因となってくる。

これに対して本発明においてはレンズ系を所定の屈折力
を有する３つのレンズ群より構成すると共に全体のレン
ズ構成を積極的に非対称にし、更に前述の如く各レンズ
群のレンズ構成を特定し、これにより等倍を挟んだ低倍
率側から高倍率側にかけての広い撮影倍率ａ囲にわたり
良好なる収差補正を行っている。

特に第２群の絞りの前方に配置した正の第２３レンズを
像面側に強い凸面を向けたレンズ形状とし、又絞りの後
方に配置した正の第２４レンズと負の第２５レンズとに
よって形成される空気レンズの光学的作用を適切に設定
することにより変倍に伴う高次の球面収差の変動を良好
に補正すると共にメリディオナル像面とコマ収差をバラ
ンス良く補正している。

次に＃述の各条件式について説明する。

条件式（１）は第２群中の絞りの前方の第２３レンズと
後方のｗ４２４レンズの屈折力比に関し主に球面収差と
像面弯曲な良好に補正する為のものである。下限値を越
えて第２３レンズの屈折力が強くなってくると５次以上
の高次の球面収差が補正不足となり、これを後続する負
レンズで補正するのが難しくなり、更にメリディオナル
像面と歪曲収差も補正不足となってくるので良くない。

又上限値を越えて第２３レンズの屈折力が弱くなりすぎ
ると高倍率側で高次の球面収差が補正過剰となる。この
とき内向性コマ収差は補正方向となるが、低倍率側で外
向性コマ収差が多く発生してくるので良くない。

条件式（２）、（３）は第２ｎ中の両レンズ面が凹面の
第２２レンズの物体側と像面側のレンズ面形状に関し、
条件式（１）の基で更に球面収差と像面弯曲を良好に補
正する為のものである。

条件式（２）、（３）の下限値を越えると球面収差とメ
リディオナル像面が補正過剰となり、又低倍率側で内向
性のコマ収差が多く発生してくる。

逆に条件式（２）、（３）の上限値を越えると球面収差
とメリディオナル像面が補正不足となり、又高倍率側で
外向性コマ収差の発生が多くなってくる。

条件式（４）、（５）は絞りの前方に配置した第２３レ
ンズの材質の屈折率とアツベ数に関するものである。

条件式（４）は主にｇ線のフレアーの補正と像面を正変
位させるのに有利であり、同条件を外れるとこれらの収
差が悪化しそくるので良くない。

条件式（５）は主に第２群中の残存色収差を少なくシ、
全変倍範囲にわたり色収差を良好に補正する為のもので
あり、同条件を外れると第３群で発生する補正不足の色
収差を他のレンズ群で補正するのが難しくなってくる。

又本実施例においては正の第２３レンズと正の第２４レ
ンズの少なくとも一方の材質に例えばＵＤガラスやホタ
ル石等を用いて所謂茜色消しを行うのが好ましい、（Ｕ
ＤはＦｋＯｌで約８２）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ツベ数である。

数値実施例　１ Ｒ１−４５ｊ蔦 Ｒ２−１１１，２９ ８３−２１，：１６ Ｒ４−３０，４２ Ｒ５■　３Ｂ、　４０ Ｒｆｉ−−７３，０１ ８７−−３０，６９ ８８膳　３４．８Ｏ ８９厘３１６．９１ ＲＩＧ譚　−１８，ＩＢ Ｒ１１諺　絞り Ｒ１２置　３０７．７Ｓ Ｒ１３厘　−４２，７５ Ｒｉ４−−１９．５ｌ ＲＩＳシ４０３．３５ Ｒ１６−−コ１．９４ Ｒ１７−−１９，６４ ８１８−１３６，１１９ Ｄｉ量 Ｄ７■ Ｄ９■ ＤｉＯ雪 １ｌ− Ｄ１２■ Ｄｉ４量 Ｄｉ５諺 ｔＳ− 〇１８− ３６５！ ４．０８ ４．８８ 可変 ４．０４ コ、７０ ５．０３ ２．０３ ４．８６ １．２０ １．４０ ２．４８ １．２８ ３．６４ ４．６８ ３．７１ 可変 ４．１７ Ｎ　１雪１．６９６８ Ｎ２瑠１．８０６１ Ｎ　：ｌ−１，１１０６１ Ｎ　４厘１．１１３４０ Ｍ　Ｓ−１，６ｓ１６ Ｎ　６１１．８０４Ｏ Ｎ　７−１．８０５１８ Ｎ　８婁１．７４９５ Ｎ９璽ＩＪＯ６１ １冒５５，５ ν　２會４０．９ Ｆ３冒４０．９ ν　４厘　３７．２ ν　５婁５８．６ ６−４６．６ シ　７■２５．４ ν　Ｂ−３５，３ ν　９−４０．９ Ｒｉ９−　−３２．２９ ８２０−−２９．７８ Ｒ２１胃　１４０．０３ ｆ雪、４ ０１９−　１．８８ Ｄ２０−　１．９ｆｉ ＮＩＯ−１，６９６８ １００厘　５５．５ −７５．７８ ■４ｓ、８ １Ｒ＊、　ｓｌ／Ｆ繻０，４０ ｆｌ、、　　　　　皺２７．４ ｆｌ、ｘ／ｆ＊、、口０．５８４ Ｒ，１，／Ｆ　　　−０，４６ 数値実施例 Ｒ１璽　　４８．１６ Ｒ２−１８，５４ Ｒ３請　　２０．７９ Ｒ４■　　３１．＋５ ＲＳ−Ｍ、９２ Ｒ６−−５２，９５ Ｒ７雪　−２７，９３ Ｒ８−３７，５５ Ｒ９冒　−６２，３８ ＲＩＧ−−１６，６４ Ｒ１１−絞り Ｒ１２−４３，８コ Ｒ１３−−４６，１Ｓ Ｒｉ４−　　−１７．３Ｓ ＲＩＳ−一２６４．１Ｏ Ｒ１１ｉ■　−９９４６ Ｒ１７−−１９，５０ Ｒ１ｌｌ璽−１５４３，７０ Ｄ　　Ｉ−４，０ Ｄ２鴫３，５２ Ｄ３■４．０ ０４−　可変 Ｄ５讃４．Ｏ Ｄ６目２．６ Ｄ７雪５、Ｏ Ｄ　８−１．５ Ｄ９■４．５３ ＤＩＧ歯　１．０ Ｄｌｌ■１．２ Ｄｉ２自　４．５３ ０１３−１．５ ０１４−５．０ Ｄｉ５−０．６ Ｄｉ８−４．０ ０１７−　　可変 Ｄ１♂−４，Ｏ Ｎ　１冒１．７２９１６ Ｎ２層１．１１０６１Ｏ Ｎ３−１．８０５１８ Ｎ　４−１．８４６６６ Ｎ　５譚１．４９７０Ｏ Ｎ　６−！、４９７０Ｏ Ｎ　フ厘１．［１１１６６６ Ｎ８■１．８０５１８ Ｎ　９−１．８０６１０ １−５４．７ シ　２１４０．９ ν　３−２５．４ ν　４霞　２３．９ ν　５−８１．６ シ　６雪　８１．６ シ　７菖２３．９ ｙ　　８−２５．４ ν　９−４０．９ ＲＩ９− Ｒ２Ｏ− Ｒ２１婁 −５３，６４ ０１９雪３．５ −４３．１６ Ｄ２Ｇ−２，５ １０２，１４ Ｆ　　　　　譚７５．７８ ｆｌ、４　　　　富４６，０ Ｎ１０−１．７２！ｌＩ［ｉ ｆＰ　、−４４，２ ｆ、　ユ／ｆ３．４讃０，９６ シ１０−５４．７ （発明の効果） 本発明によればレンズ系全体を所定の屈折力の３つのレ
ンズ群より構成すると共に各レンズ群のレンズ形状と屈
折力を前述の如く設定することにより近接撮影時の操作
上の煩わしさがなく物像間距離を一定に維持した状態で
、例えば撮影倍率０．４〜２．５程度度の範囲内におい
て良好に収差補正を達成した高い光学性能を有した有限
距離用ズームレンズを達成することがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１、第２図は本発明の数値実施例１．２のレンズ断面
図、第３、第４図は本発明の数イ１実施例１．２の諸収
差図である。収差図において（Ａ）、ＣＢ）、（Ｃ）は
順に撮影倍率か０．４倍、１倍、２．５倍のときである
。 図中Ｉ、■、■は各々第１、第２、第３群、矢印は変倍
の際のレンズ群の移動方向を示す、ΔＭはメリディオナ
ル像面、ΔＳはサジタル像面、ｄはｄ線１ｇはｇ線、Ｓ
、Ｃは正弦条件である。 Ｒｅ、　３１／Ｆ嘗０．３７ Ｒｅ　４／Ｆ　　　補、５０ 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） 第 図 （Ｃ） 第 図 （Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体側より順に負の屈折力の第１群、正の屈折力
   の第２群そして負の屈折力の第３群の３つのレンズ群を
   有し、該第１群と第３群を該第２群に対し対称的に光軸
   上移動させると共に全系を一体的に光軸上移動させて物
   像間距離を一定に保ちつつ変倍を行う際、該第１群は物
   体側に凸面を向けた負のメニスカス状の第１１レンズ、
   物体側へ凸面を向けた正のメニスカス状の第１２レンズ
   を有し、該第２群は両レンズ面が凸面の第２１レンズ、
   両レンズ面が凹面の第２２レンズ、像面側に凸面を向け
   た正の第２３レンズ、絞り、両レンズ面が凸面の第２４
   レンズ、物体側に凹面を向けた負の第２５レンズそして
   像面側へ凸面を向けた正のメニスカス状の第２６レンズ
   を有し、該第３群は像面側へ凸面を向けた正のメニスカ
   ス状の第３１レンズ、両レンズ面が凹面の第３２レンズ
   を有しており、撮影倍率が等倍のときの全系の焦点距離
   をＦ、第ｉ、ｊレンズの焦点距離をｆ＿ｉ＿、＿ｊ、第
   ｉ群の第ｊ番目のレンズ面の曲率半径をＲ＿ｉ＿、＿ｊ
   、第ｉ、ｊレンズの材質の屈折率とアッベ数を各々Ｎ＿
   ｉ＿、＿ｊ、ν＿ｉ＿、＿ｊとしたとき０．５＜ｆ＿２
   ＿、＿３／ｆ＿２＿、＿４＜１．００．３＜｜Ｒ＿２＿
   、＿３｜／Ｆ＜０．４５（Ｒ＿２＿、＿３＜０） ０．４＜Ｒ＿２＿、＿４／Ｆ＜０．５５ Ｎ＿２＿、＿３＜１．７ ν＿２＿、＿３＞５５ なる条件を満足することを特徴とする有限距離用ズーム
   レンズ。