JPH03215807A - 変倍範囲可変のズームレンズ - 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） 木発明は変倍範囲可変のズームレンズに関し、特にズー
ムレンズを構成する最も物体側の第１レンズ群を該第１
レンズ群とは焦点距離の異ったレンズ群で適時交換する
ことにより全系の焦点距離範囲を容易に遷移させて撮影
するようにした、例えば写真用カメラ、ビデオカメラそ
してスチルカメラ等に好適なコンパクトの変倍範囲可変
のズームレンズに関するものである。

（従来の技術） 従来より主レンズ系（撮影系）の物体側若しくは像面側
に所謂コンバーターレンズを装着し、全系（撮影系）の
焦点面を一定位置に保持した状態で全系の焦点距離範囲
を変化させる変倍範囲可変のズームレンズが種々と提案
されている。

このうちコンバーターレンズを主レンズ系の物体側に装
着する所謂フロントコンバータ一方法のズームレンズは
比較的良好な光学性能が得られるが、該コンハーターレ
ンズのレンズ経が大型化する傾向にありレンズ系全体の
小型化を図るのが困難であった。

一方、コンバーターレンズを主レンズ系の像面側に装着
する所謂リアコンバータ一方法のズームレンズは、一般
に前記フロントコンバータ一方法に比べレンズ径の縮少
には有利であるが変倍航後の収差補正か難しくなり、こ
の為コンバーターレンズのレンズ枚数を増加させねばな
らなく、この結果フロントコンバータ一方法のズ〜ムレ
ンズと同様にレンズ全長が長くなる傾向にあった。

この他主レンズ系を複数のレンズ群で構成し、これらの
複数のレンズ群のうち少なくとも一部のレンズ群を挿脱
可能にして変倍範囲を可変にしたズームレンズが例えば
特開昭５４−１０３０２７号公報で提案されている。

同公報におけるズームレンズは物体側より順に正の屈折
力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レン
ズ群、そして正の屈折力を有する第３レンズ群の３つの
レンズ群から構成されてあり、このうち第１レンズ群を
構成する少なくとも部のレンズを着脱可能に構成し、変
倍の際第２レンズ群が最も第１レンズ群に接近したとき
、即ち広角端において該第１レンズ群の一部のレンズを
撮影光路外に退避させ、それに伴って第３レンズ群を所
謂近距離撮影位置（マクロ位置）に移動させることによ
りワイド（広角）コンバーターとして使用して変倍範囲
を変化させている。

（発明か解決しようとする問題点） 前記の特開昭５４−１０３０２７号公報で提案されてい
る変倍範囲可変のズームレンズは前述したフロントコン
バータ一方法やリアコンバータ一方法のズームレンズに
比べレンズ全長の増加は少なく、又レンズ径の増大も少
なく更に比較的良好に収差補正されている。

しかしながら撮影の際、ある特定の一点の焦点距離でし
かもマクロ撮影時のみしかコンバーターレンズとしての
機能を有しない為、ズームレンズとしては十分に活用す
るには至らなかった。

本発明はズームレンズを構成する複数のレンズ群のうち
最も物体側の第１レンズ群を該第１レンズ群の焦点距離
と異なる他のレンズ群と用途に応じて適時交換可能とす
ることにより全系の焦点距離範囲を容易に遷移させるよ
うにしたコンパクトな変倍範囲可変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） 本発明の変倍範囲可変のズームレンズは、複数のレンズ
群を有し該複数のレンズ群のうち少なくとも２つのレン
ズ群の相対位置を変化させることにより変倍を行うズー
ムレンズにおいて、該複数のレンズ群のうち最も物体側
に位置する第１レンズ群を該第１レンズ群とは焦点距離
の異なるレンズ群と交換し、全系の変倍範囲を変位させ
たことを特徴としている。

（実施例） 第１図（Ａ）　．　（Ｂ）は各々本発明の第１実施例の
変倍範囲可変のズームレンズの近軸屈折力配置を示す概
略図である。

第２図，第３図は各々本発明の変倍範囲可変のズームレ
ンズの後述する数値実施例１．２のレンズ断面図、第４
図（Ａ），（Ｂ），（Ｇ）　．第５図（Ａ）　．　（Ｂ
）　．（Ｃ）は各々本発明の変倍範囲可変のズームレン
ズにおける後述する数値実施例１，２の広角端、中間、
望遠端の変倍位置における諸収差図である。

第１図（Ａ）　，　（Ｂ）において１０はズームレンズ
（撮影レンズ）であり、物体側より順に正の屈折力を有
する第１レンズ群１（焦点距Ｊ１ｔｆ＋）．負の屈折力
を有する第２レンズ群２、そして正の屈折力を有する第
３レンズ群３の３つのレンズ群より構成している。

本実施例においては広角端から望遠端への変倍に際し、
第２レンズ群２を像面側に直線的に移動させ、それに伴
フて第３レンズ群３を像面（感光面）４位置が一定位置
に維持させるように非直線的に移動させている。

６は正の屈折力を有する交換レンズ群（焦点距離ｆ２）
であり、第１レンズ群１の焦点距ｍｌ　ｔ　＋とは互い
に異なった焦点ｒｌｉ４を有しており、用途に応じて該
第１レンズ群Ａ　：６適時交換可能とじて交換前後の収
差変動を良好に補正しつつ全系の焦点距離範囲を遷移さ
せ変倍範囲の拡大を図っている。

ｅ１は第１レンズ群１と第２レンズ群２との主点間隔、
ｅ２は第２レンズ群２と第３レンズ群３との主点間隔、
ｂｆは第３レンズ群３と像面４との間隔、即ちバックフ
ォーカスである。尚５は撮影系の光軸である。

次に本実施例における結像状態について説明する。

第１図（Ａ）は全系の焦点距離範囲を遷移する以前の結
像状態を示しており、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の状
態から第１レンズ群１を該第１レンズ群１の焦点距離ｆ
１とは異なる焦点距離ｆ２を存する交換レンズ群６と交
換して全系の焦点距離範囲を遷移させたときの結像状態
を示している。

同図（Ａ）において無限遠物体からの光束は第１レンズ
群１により点ａに物体像として結像される。そして第２
レンズ群２により第１レンズ群１の像点ａを物点として
点ｂに物体像として結像され、この像点ｂを物点として
第３レンズ群３により像面４上の点Ｃに物体像として結
像している。

次に同図（Ｂ）に示すように第１レンズ群１と該第１レ
ンズ群１の焦点距離とは異なる焦点距離を有する交換レ
ンズ群６とを交換し変倍範囲を変化させる場合について
説明する。

本実施例においては第１レンズ群１と交換レンズ群６と
を交換した場合においてもバックフォーカスｂ−ｆが変
化しない様に次式の関係式が満足する様に該交換レンズ
６の焦点距離や主点間隔等を適切に設定している。

ｆ）−ｅ１＝ｆ２−ｅ， ここで０１　′は交換レンズ群６と第２レンズ群２との
主点間隔を示している。

上記関係式の技術的意味は第１レンズ群１の像点ａの結
像位置と該第１レンズ群１と交換した交換レンズ群６の
像点ａ′との結像位置とを同一にする為のものであり、
この関係式を満たした交換レンズ群を装着することで全
系の変倍範囲を変化させても像面４位置を常に一定位置
に維持させることができる。

このように本実施例においては交換レンズ群６を交換さ
れるレンズ群（第１レンズ群１）と略同一の位置に配置
して構成している為、交換レンズ群６のレンズ径自体の
大きさを交換される第１レンズ群と略同じ大きさで構成
することができる。

これによりレンズ全長の増加及びレンズ径の増大を抑え
ることができコンバーターレンズを使用して変倍範囲を
遷移する従来の方法に比べて全系をよりコンパクト化す
ることができる。

但し、ここで例えば第１レンズ群をフォーカスレンズ群
とするフロントフォーカス式のズームレンズで構成した
場合、第１レンズ群を交換レンズ群と交換する前後では
物体距離によるフォーカスレンズ群の繰り出し量が異な
ってくる問題点が生じてくる。

このような場合、本実施例においては上記の問題点な解
決する為に例えば第１レンズ群に換えて交換レンズ群を
装着したか否かを検知する検知装置を設けて、該検知装
置からの信号により交換レンズ群が装着された場合、該
交換レンズ群の焦点距離に応じて物体距離によるフォー
カスレンズ群の繰り出し量を適切に変化させてバックフ
ォーカスｂ−ｆが変化しないようにしている。

又、第１レンズ群以外のレンズ群でフォーカスを行うリ
アフォーカス方式のズームレンズの場合においても前述
と同様な問題点が生じるが、この場合においても交換レ
ンズ群の焦点距離に応じて物体距離によるフォーカスレ
ンズ群の繰り出し量を適切に変化させれば前述の問題点
は解決される。

又、本実施例においては第１レンズ群を直接他のレンズ
群と交換して変倍範囲を遷移させているのでレンズ交換
時にゴミやチリ等が撮影レンズ内へ侵入する場合がある
。このときのゴミやヂリ等の侵入を防止する為に例えば
第１レンズ群と第２レンズ群との間に屈折力のない保護
ガラスを設けてズームレンズを構成する様にしても良い
。

尚、本実施例においては３群構成のズームレンズタイプ
を例にとり説明してきたが、当然その他種々なズームタ
イプのズームレンズにおいても本発明は同様に適用する
ことができる。

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
の屈折率とアッペ数である。

数値実施例１は変倍範囲が８．２４　〜２３．２８　（
ｎ＋ｍ）のズームレンズ系（撮影系）であり、数値実施
例２は第１レンズ群に換えて交換レンズ群を装着し変倍
範囲を６．４８〜１８．３１　（ｍｍ）に遷移したズー
ムレンズ系を示している。

１ １ 数値実施例１ ｆ＝　　８．２４〜２３．２８ ８ｊ Ｄｉ １ ２ 第１レンズ群焦点距ｌＩｌｆ，　＝　　２８．８５２第
２レンズ群焦点距離　ｆ２＝　　−９．０９１第３レン
ズ群焦点距離　ｆｓ　＝１１．１４６第１レンズ群〜第
２レンズ群の主点間隔ｅ１４．４８８ 数値実施例２ ｆ−　　６．４８〜１９．３１ Ｒｉ Ｄ ｌ　　　　　　　　　ｎｌ “ν　１ 第１レンズ群焦点距１１ｊ　　ｆ，　＝　　２２．６９
２第２レンズ群焦点ｆＪ＠　　ｆ２＝　　−９．０９１
第３レンズ群焦点距離　ｆ３＝　　１１．１４６交換レ
ンズ群〜第２レンズ群の主点間隔ｅ１＝−１．６７２ （発明の効果） 本発明によればズームレンズを構成する最も物体側に位
置する第１レンズ群を該第１レンズ群とは異なる焦点距
離を有する交換レンズ群と用途に応じて適時交換するこ
とにより、レンズ全長の増加及びレンズ径の増大を防止
しつつ全系の変倍範囲を容易に遷移させることができる
コンパクトな変倍範囲可変の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（Ａ）　，　（Ｂ）は本発明の第１実施例の変倍
範囲可変のズームレンズの近軸屈折力配置を示す概略図
、第２図，第３図は各々本発明の変倍範囲可変のズーム
レンズの数値実施例１，２のレンズ断面図、第４図（Ａ
），（Ｂ），（（：）　，第５図（八）　，　（１’ｌ
）　，　（Ｃ）は各々本発明の変倍範囲可変のズームレ
ンズにおける数値実施例１，２に相当する諸収差図であ
る。収差図において（Ａ）は広角端、（Ｂ）は中間、（
Ｃ）は望遠端の収差を示す。 図中、１０はズームレンズ、１は第１レンズ１　５ 群、２は第２レンズ群、３は第３レンズ群、４は像面、
５は光軸、６は交換レンズ群、Ｍはメリディオナル像面
、Ｓはサジタル像面である。 １ ６

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のレンズ群を有し該複数のレンズ群のうち少
   なくとも２つのレンズ群の相対位置を変化させることに
   より変倍を行うズームレンズにおいて、該複数のレンズ
   群のうち最も物体側に位置する第１レンズ群を該第１レ
   ンズ群とは焦点距離の異なるレンズ群と交換し、全系の
   変倍範囲を変位させたことを特徴とする変倍範囲可変の
   ズームレンズ。
2. （２）物体側の第１レンズ群以外の像面側に配置した複
   数のレンズ群のうち少なくとも２つのレンズ群を光軸上
   移動させて変倍を行うズームレンズであって、該第１レ
   ンズ群を該第１レンズ群とは焦点距離の異ったレンズ群
   と交換することにより全系の変倍範囲を変位させたこと
   を特徴とする変倍範囲可変のズームレンズ。