JPH03116008A - フローティングを利用した撮影レンズ - 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） 本発明は写真用カメラ、ビデオカメラ等に好適なフロー
ティングを利用した撮影レンズに関し、特に無限遠物体
から高倍率の近距離物体に至る広範囲の物体に対して焦
点合わせをする際の収差補正を良好に行った高性能な口
径比２．０程度のフローティングを利用した撮影レンズ
に関するものである。

（従来の技術） 従来より写真用カメラやビデオカメラ等において近距離
物体の撮影を主たる目的とした撮影レンズにマクロレン
ズ又はマイクロレンズ（以下「マクロレンズ」という。

）と呼ばれるものがある。

マクロレンズは一般の標準レンズや望遠レンズ等の他の
撮影レンズに比べて、特に近距離物体において高い光学
性能が得られるように設計されている。又マクロレンズ
は多くの場合、近距離物体から無限遠物体に至る広範囲
の物体に対しても使用されている。

一般にマクロレンズにおいて撮影倍率範囲を拡大すると
、特に高倍率の方に拡大すると撮影倍率の変化に伴い収
差変動が多く発生し、これを良好に補正するのが難しく
なってくる。

この為、フォーカスの際に少なくとも２つのレンズ群を
異った量だけ移動させて行う所謂フローティングを利用
して撮影倍率の変化に伴う収差変動を補正するようにし
た撮影レンズが種々と提案されている。

又、感光面としてＣＣＤ等の撮像素子を用いたカメラに
用いられる撮影レンズでは、例えばビデオカメラに用い
られる撮影レンズは＃！影素子が比較的低感度である為
、なるべく大口径比であることが要望されている。

この他、ビデオカメラの撮像素子として多く用いられて
いるＣＣＤやＭＯＳ等は一般にそのカバー硝子や撮像素
子の表面の反射率が高い。この為、これらの表面で反射
した光が撮影レンズ中のレンズ面やレンズ鏡筒等で反射
して撮像素子に再入射して所謂ゴーストやフレアー等の
有害光が発生する場合があるので、これらの有害光を防
止することのできるようにレンズ系を構成することが要
望されている。

尚、無限遠物体から近距離物体に至る撮影に際して、撮
影倍率の変化に伴う収差変動を補正するようにした撮影
レンズが例えば特開昭６３−２２６６１１号公報や特開
昭８３−２４７７１３号公報等で提案されている。同公
報ではフローティングを利用して撮影倍率の変化に伴う
収差変動を良好に補正している。

（発明が解決しようとする問題点） 一般にフローティングを利用した撮影レンズは低倍率の
近距離撮影においては比較的良好に収差補正されるが高
倍率、例えば等倍付近の撮影において良好なる補正効果
を得るのが大変難しい。例えば低倍率においてコマ収差
は比較的良好に補正されているが高倍率になると歪曲収
差が多く発生してくる傾向がある。

又、ビデオカメラでは撮像素子の表面等からの反射光が
撮影レンズの一部で反射して撮像素子面上に再入射して
くるのを完全になくすのは難しく、多くの場合多少存在
し、このときの反射光がゴーストやフレアーとなり光学
性能を低下させる原因となってくる。

本発明は撮影レンズを構成する各レンズを適切に設定す
ることにより、無限遠物体から近距離物体に至る、特に
撮影倍率が等倍近傍に至る広範囲の物体距離に対して焦
点合わせをする際の収差変動を良好に補正し、かつ撮像
素子面からの反射光に基づくゴーストやフレアー等の有
害光の発生を効果的に防止した大口径比の高性能なフロ
ーティングを利用した撮影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） 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、絞り、正の
屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群そし
て正の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群を有し、
前記第１レンズ群は像面側に強い負の屈折面を向けた負
レンズを少なくとも１つ有し、前記第２レンズ群は物体
側に強い負の屈折面を向けた負レンズを少なくとも１つ
有しており、前記第３レンズ群は両レンズ面が凹面の負
レンズと両レンズ面が凸面の正レンズとを接合した全体
として負のメニスカス状の貼合わせレンズを有しており
、無限遠物体から近距離物体への焦点合わせをする際、
前記第１レンズ群、絞り、そして第２レンズ群より成る
前方レンズ群を一体的に繰り出すと共に前記第３レンズ
群を前記旧友レンズ群の移動量より少なく縁り出して行
ったことである。

（実施例） 第１図は本発明の数値実施例１のレンズ断面図である。

図中工は正の屈折力の第１レンズ群、ＩＩは正の屈折力
の第２レンズ群、■は負の屈折力の第３レンズ群、■は
正の屈折力の第４レンズ群、ｓｐは絞りである。又矢印
は無限遠物体から近距離物体へと焦点合わせな行うとき
の各レンズ群の移動方向を示している。

第２図〜第４図に本発明の数値実施例１〜３の収差図を
示す。収差図において（Ａ）は無限遠物体、（Ｂ）は等
倍撮影の場合を示す。

本実施例では前述のように所定の屈折力の４つのレンズ
群のうち、第４レンズ群を固定とし、第１レンズ群、絞
り、そして第２レンズ群より成る前方レンズ群を一体的
に繰り出すと共に第３レンズ群を前方レンズ群よりも少
なく繰り出すことにより無限遠物体から近距離物体への
焦点合わせの際の収差変動、特に球面収差と歪曲収差を
良好に維持しつつ等倍近傍における非点収差やコマ収差
等の収差変動を良好に補正し、広範囲の物体距離に対し
て高い光学性能を得ている。

又、第１レンズ群に少なくとも１つの像面側に強い負の
屈折面（凹面）を向けた負レンズ、第２レンズ群に少な
くとも１つの物体側に強い負の屈折面（凹面）を向けた
負レンズを有するように構成し、これにより物体距芝が
変化したときの収差、主に高次の球面収差を良好に補正
している。

尚「像面側に強い屈折面Ｊとは物体側に比べてという意
味である。「物体側に強い屈折面」も同様である。

本実施例では第３レンズ群を負レンズと正レンズを接合
し、全体として像面側に凸面を向けたメニスカス形状の
貼合わせレンズより構成することにより、撮影倍率を変
化させた際の収差変動を良好に補正すると共に、撮像素
子面からの反射光が例えば絞りＳＰよりも像面側の各レ
ンズ面で反射して撮像素子に再入射してゴーストやフレ
アーとなるのを効果的に防止している。

−・般にゴーストやフレアー等の有害光を効果的に防止
するには有害光を像面よりレンズ側、又はそれと反射側
の遠方に集光させるのが良い。

本実施例に係る撮影レンズでは一般に像面に入射する正
常な光束は撮影レンズにより、既に球面収差を発生して
おり像面よりレンズ側に集光しゃすくなっており、その
光束が撮像素子面で反射した場合でも同様の傾向を有す
るようになる。

この為、本実施例では前述の如くレンズ構成を特定する
ことにより像面よりレンズ側に有害光が集光するように
して、これにより効率良くゴーストやフレアー等を除去
している。

本実施例において特にゴーストやフレアー等の有害光を
効果的に防止するには負の屈折力の第３レンズ群の焦点
距離をｆ３、第３レンズ群の第１番目のレンズ面の曲率
半径なＲ３，ｉとするとき ０、　１２＜Ｒ３，１／ｆ３＜０．２９　　・−（＋）
０．０８＜Ｒ３，３／ｆ３＜０．　１８　　　・−（２
）なる条件を満足させるのが良い。

条件式（＋）　、　（２）はいずれも第３レンズ群が所
定の屈折力を打し、しかも第３レンズ群全体のレンズ形
状を所定のメニスカス形状とし、前述の有害光が像面近
傍に集光しないようにする為のものである。条件式（１
）　、　（２）を外れると、いずれも有害光が像面近傍
に集光する傾向となるので良くない。

又、本実施例において更に撮影倍率の変化に伴う球面収
差やコマ収差等の収差変動を良好に補正するには、物体
側より順に前記第１レンズ群は両レンズ面が凸面の正レ
ンズ、物体側に強い正の屈折面を向けた正レンズと像面
側に強い負の屈折面を向けた負レンズとを接合した貼合
わせレンズを有し、前記第２レンズ群は物体側に強い負
の屈折面を向けた負レンズと像面側に強い正の屈折面を
向けた正レンズとを接合した貼合わせレンズ、両レンズ
面が凸面の正レンズを有するように構成するのが良い。

第１レンズ群と第２レンズ群を絞りを挟んで略対称のガ
ウス型のレンズ形状とすることにより、口径比２程度の
大口径比を図りつつ第１レンズ群で発生した諸収差を第
２レンズ群でバランス良く補正している。

特に無限遠物体から近距離物体に至る広いＪＭ影範囲に
おいて球面収差を良好に補正し、これにより広い撮影範
囲にわたり高い光学性能を得ている。

次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においては
、Ｒｉは物体側より第ｉ番Ｈのレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、
Ｎｉとνｉは各々物体側より第ｉ番目のガラスの屈折率
とアツベ数である。

尚、Ｒ１７，Ｒ１８はローパスフィルターやファインダ
ーへの光分割用のガウスブロック等である。又前述の各
条件式と数値実施例における語数値との関係を表−１に
示す。

数値実施例１ − Ｒｌ−：１．９４６ ０２−−２．９６６ ＩＩ　　３−　　０．５３０ Ｉｔ　　４−　　１．７９１ Ｒ５−０，３３３ Ｒ６・　較り Ｒ７−−０，：１０９ ｒｌ　８−−４．５１１ Ｒ９−−〇、４３１ ＲＩＯ−１゜９１７ Ｒ１＋−−１，０５７ Ｒ１２−−１，０６５ ８１３−０，６４６ Ｒｉ４−−０．５４６ Ｒｉ５−　７．２１８ Ｒ１６真　−５，４００ Ｒｉ７−　　　ｏ。

Ｒｉ８−　　００ １　　　　　　　　ＦＮｏ＝　　１＋２．（１６Ｄ　　
ｌ−０，０６２８Ｎ　　＋−１，８３４０００２−０，
００７２ ０３・０．１０６３　　Ｎ Ｄ　　４−０．０４８３　　Ｎ Ｄ　　５−０．１０５５ Ｄ　６曹０．＋１０９ Ｄ　　７−０．０３８８　　Ｎ Ｄ　　８−０．１４４９　　Ｎ Ｄ　９電０．００７２ ０１０−０．１１１１　　Ｎ ０１１−可変 ０１２−０．０３：１８　　Ｎ ０１３−０．１５９４　　Ｎ ＋１１４１−可変 Ｄｉ５−０．０４３５　　Ｎ Ｄｉ６−０．１４４９ ０１７−０．２８９９ ２−１．８３４００ ４−１．８０５１８ ？−１．７８５９０ ３・１．６３９８０ ５−１．８０ｆｉ１０ ８−１．７７２５０ ９１１．８０５１８ ８−１．５１６３３ Ｎ１０−１．５１６３３ １−３７．２ ２−３７．２ ３−３４．５ ４−２５．４ ５−４０．９ ６−４９．６ ７−１４４．２ ８鋤６４．１ ９−２５．４ シ１０−６４．１ 数値実施例２ 　　Ｉ− ２− ３− ４− ５− Ｒ６・ ７− ９− ＲＩＯ− １１− Ｉ２− Ｒｉ３− １４− Ｒｉ５− − ３、９４６ −２．９６３ ０、５３０ ＋．７８８ ０、３３３ 絞り ー０．３０９ −４．８０４ −０．４３１ １、９１６ −１．０５７ −１．０６５ ０、６４６ −０．６４６ ７、５７２ ＋　　　　　　　　ＦＮｏ−　　１：２．０６Ｄ　　Ｉ
−０．０６２８　　Ｎ　　］−１．８：１４００Ｄ　２
廖０．００７２ Ｄ　　３−０．１０６３　　Ｎ Ｄ　　４−０．０４８３　　Ｎ Ｄ　　５−０．１０５５ Ｄ　　６−０．１１０９ Ｄ　　７−０．０３８６　　Ｎ 口８−０．１４４９Ｎ Ｄ　　９−０．００７２ ［１１０−０．１１Ｎ Ｄｌｌ−可変 ０１２−０．０３３８　Ｎ Ｄ１３−０．１５９４　Ｎ ０１４−可変 ０１５−０．０４３５　Ｎ ２−１．８３４００ ４−１．８０５１８ ７−１．７８５９０ ３−１．６３９８０ ９−Ｌ８４６６６ ５−１．８０６１０ ８−１．５１６３３ Ｎ　　６．１．７７２５０ １−３７．２ ２−３７．２ ３−３４．５ ４−２５．４ ５−４０．９ ８−４９．８ ７〜４４．２ ８−５４　、　１ ９−２３．９ ＲＩ６〜 −５．７０２ ０１６−０．ト目９ ｆｌ＋７− ＩＢ− ０１７−０．２８９９ Ｎ１０−１．５１６３３ シ１０ー６４．１ 数値実施例３ − Ｒ　　Ｉ−　　４．４９５ Ｒ　　２−　　−２．９２５ Ｒ　３・　０．５４１ ８　４〜　３．３３３ ８　　５−　　０．３３５ Ｒ６・　絞り Ｒ　７−　−０．３Ｏｆｉ ｎ　８−５２．５１２ Ｒ　９−　−０．４３１ ８１（ｌぎ　１．９１３ 旧１・−１　、０４Ｓ Ｒｉ２−　−０．８８９ Ｉ　　　　　　　ＰＮｏ−　　１：２．０６Ｄ　ＩＩ−
０．０６２８　Ｎ　Ｉｗｌ．８３４００　　ｖ　　ｌ−
３７．２８　　２−０．００７２ Ｄ　３１１Ｏ．＋０６３　Ｎ　２−１．８：１４００　
　ｖ　　２＝３７．２Ｄ　４１ＩＯ．０４８３　Ｎ　３
−１．６３９８０　　ｖ　　３−３４．５０　　５−０
．０９４８ Ｄ　　６−０．１１：１０ Ｄ　７−０．０３８６　Ｎ　４−１．８０５＋８　　ｖ
　　４−２５．４０　８−０．１４４９　Ｎ　５−１．
８０６１０　　ｖ　　５ｉ０．９Ｄ　　９−０．００７
２ ＤＩＧ−０．１１１１　　Ｎ　　６−１．７７２５（Ｉ
　　　ｖ　　６−４！Ｌ．Ｓ０１１−可変 Ｄｉ２−０．０３３８　　Ｎ　　７ｉ．７７２５０　　
　ｖ　　７−４９．６Ｒ１：１− Ｒｌｌｌ− ＋１１５− Ｉ６− １７− Ｒｌ８鍵 ０．５８７ −０．５８７ ２．７１５ ５．７６１ ０ ８−１．５６３８４ Ｄｌ：ｌ−，０，１５９４Ｎ ０１４・可変 ０１５虐０．０４３５　　Ｎ Ｄｌ６−０．＋４４’１ ０１７−０．２８９９　Ｎ１０−１．５１６３：１９−
１．８４［ｉ６６ −６０ ！１−２３．９ υｌＯ嘗６４．１ （表−１） （発明の効果） 本発明によれば撮影レンズを所定形状のレンズより成る
４つのレンズ群より構成し、このうち第１．第２．第３
レンズ群を前述の条件を満足するように移動させること
により無限遠物体から近距離物体に至る広範囲の物体に
対して焦点合わせをする際の収差変動を良好に補正し、
又ビデオカメラ等に適用したときは撮像素子面からの反
射光に基づくゴーストやフレアー等の有害光を効果に除
去することのできる口径比２．０程度の大口径比の高性
能なフローティングを利用した撮影レンズを達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の数値実施例１のレンズ断面図、第２．
第３．第４図は各々本発明の数値実施例！、２．３の諸
収差図である。レンズ断面図においてｘ、ｎ、ｍ、Ｎは
各々第１．第２．第３゜第４レンズ群、矢印は無限遠物
体から近距離物体に焦点合わせをする際の各レンズ群の
移動方向、第２．第３．第４図の収差図において（Ａ）
は無限遠物体、（Ｂ）はｍ影倍率が等倍のときの収差、
Ｙは像高、Ｍはメリディオナル像面、Ｓはサジタル像面
、ｄはｄ線、ｇはｇ線である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、絞り
   、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ
   群そして正の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群を
   有し、前記第１レンズ群は像面側に強い負の屈折面を向
   けた負レンズを少なくとも１つ有し、前記第２レンズ群
   は物体側に強い負の屈折面を向けた負レンズを少なくと
   も１つ有しており、前記第３レンズ群は両レンズ面が凹
   面の負レンズと両レンズ面が凸面の正レンズとを接合し
   た全体として負のメニスカス状の貼合わせレンズを有し
   ており、無限遠物体から近距離物体への焦点合わせをす
   る際、前記第１レンズ群、絞り、そして第２レンズ群よ
   り成る前方レンズ群を一体的に繰り出すと共に前記第３
   レンズ群を前記前方レンズ群の移動量より少なく繰り出
   して行ったことを特徴とするフローティングを利用した
   撮影レンズ。
2. （２）物体側より順に前記第１レンズ群は両レンズ面が
   凸面の正レンズ、物体側に強い正の屈折面を向けた正レ
   ンズと像面側に強い負の屈折面を向けた負レンズとを接
   合した貼合わせレンズを有し、前記第２レンズ群は物体
   側に強い負の屈折面を向けた負レンズと像面側に強い正
   の屈折面を向けた正レンズとを接合した貼合わせレンズ
   、両レンズ面が凸面の正レンズを有していることを特徴
   とする請求項１記載のフローティングを利用した撮影レ
   ンズ。