JPH0414006A - リヤーフォーカス式のズームレンズ - Google Patents

リヤーフォーカス式のズームレンズ

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JPH0414006A
JPH0414006A JP2119461A JP11946190A JPH0414006A JP H0414006 A JPH0414006 A JP H0414006A JP 2119461 A JP2119461 A JP 2119461A JP 11946190 A JP11946190 A JP 11946190A JP H0414006 A JPH0414006 A JP H0414006A
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rear focus
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研一 木村
Hiroyuki Hamano
博之 浜野
Saburo Sugawara
三郎 菅原
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
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    • G02B15/144Optical 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
    • G02B15/1441Optical 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
    • G02B15/144113Optical 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 +-++

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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〕 本発明はリヤーフォーカス式のズームレンズに関し、特
に写真用カメラやビデオカメラそして放送用カメラ等に
用いられる変倍比6、Fナンバー1.8程度の大口径比
で高変倍比のズームレンズに好適なリヤーフォーカス式
のズームレンズに関するものである。
〔従来技術〕
従来より小型であって比較的高いズーム比が得られるズ
ームレンズとして、例えば特開昭56−114920号
公報や特開昭58−160913号公報が知られている
。これらの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
、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有す
る第4レンズ群構成され、第1レンズ群と第2レンズ群
と更に第4レンズ群を移動させることにより小型であり
ながらも比較的高いズーム比を得ている。
一方、特開昭62−24213号公報では、物体側より
順に正の屈折力を有し固定の第1レンズ群、負の屈折力
を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ
群、正の屈折力を有する第4レンズ群から構成され、第
2レンズ群と第4レンズ群を移動させてズーミングを行
うとともに、第4レンズ群を移動させてフォーカシング
を行うリヤーフォーカス式のズームレンズを開示してい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般にズームレンズにおいてリヤーフォーカス方式を採
用するとレンズ系全体が小型化され又迅速なるフォーカ
スが可能となり、更に近接撮影が容易となる等の特長が
得られる。
しかしながら反面、フォーカスの際の収差変動が大きく
なり、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般に
わたりレンズ系全体の小型化を図りつつ高い光学性能を
得るのが大変難しくなって(るという問題点が生じて(
る。
特に大口径比で高変倍のズームレンズは全変倍範囲にわ
たり、又物体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが
大変難しくなってくるという問題点が生じてくる。
本発明はリヤーフォーカス方式を採用しつつ、大口径比
化及び高変倍化を図る際、レンズ系全体の大型化を防止
しつつ、広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり、
又無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般にわた
り、良好なる光学性能を有した簡易な構成のリヤーフォ
ーカス式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〕
本発明のリヤーフォーカス型のズームレンズは、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、正の屈折力を有する第3レン
ズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群で構成され、広
角端から望遠端へのズーミングのために前記第1レンズ
群を物体側へ前記第2レンズ群を像側へ少な(とも移動
させ、前記第4レンズ群をズーミングとフォーカシング
のために移動させて行い、前記第3レンズ群と第4レン
ズ群の望遠端で無限遠物体合焦時の主点間隔をe3T、
広角端での全系の焦点距離をfwとしたとき 1.4<esT/f W<2.0        ・・
−(1)なる条件式を満足することを特徴とする。
〔実施例〕
第1図は本発明のリヤーフォーカス式のズームレンズの
近軸屈折力配置を示す一実施例の概略図である。
図中、■は正の屈折力の第1レンズ群、■は負の屈折力
の第2レンズ群、■は正の屈折力の第3レンズ群、■は
正の屈折力の第4レンズ群である。SPは開口絞りであ
り、第3レンズ群■の前方に配置されている。
広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように第1レ
ンズ群を物体側へ第2レンズ群を像面側へ移動させると
共に、変倍に伴う像面変動を第4レンズ群を移動させて
補正している。
又、第4レンズ群を光軸上移動させてフォーカスを行う
リヤーフォーカス式を採用している。同図に示す第4レ
ンズ群の実線の曲線4aと点線の曲線4bは各々無限遠
物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端か
ら望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移
動軌跡を示している。
尚、第3レンズ群は、フォーカシングモしてズーミング
の間は静止している。
本実施例においては第4レンズ群を移動させて変倍に伴
う像面変動の補正を行うと共に第4レンズ群を移動させ
てフォーカスを行うようにしている。特に同図の曲線4
a、4bに示すように広角端から望遠端への変倍に際し
て物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させている。
これにより第3レンズ群と第4レンズ群との空間の有効
利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成してい
る。
本実施例において、例えば望遠端において無限遠物体か
ら近距離物体へフォーカスを行う場合は同図の直線4C
に示すように第4レンズ群を前方へ繰り出すことにより
行っている。
本実施例では従来の4群ズームレンズにおいて、第1レ
ンズ群を繰り出してフォーカスを行う場合に比べて前述
のようなリヤーフォーカス方式を採ることにより第1レ
ンズ群のレンズ有効径の増大化を効果的に防止している
そして開口絞りを第3レンズ群の直前に配置することに
より可動レンズ群による収差変動を少なくし、開口絞り
より前方のレンズ群の間隔を短くすることにより前玉レ
ンズ径の縮小化を容易に達成している。
そして前述の如く各レンズ群の光学的諸定数を特定する
ことにより全変倍範囲にわたり更に物体距離全般にわた
り良好なる光学性能を有した高変倍比のズームレンズを
得ている。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(1)は、望遠端における第3レンズ群と第4レ
ンズ群との近軸主点間隔に関するもので、下限値を越え
て3.4レンズ群の間隔が小さくなりすぎると、至近距
離物体に対する合焦の為の繰り出しスペースを確保が困
難になってくる。又、逆に上限値を越えて間隔が太き(
なりすぎると、無駄なスペースが多くなりレンズ全長が
増大してくるので好ましくない。
以上の条件式を満足することで本発明の目的とするズー
ムレンズは達成されるが、更に望ましくは以下の条件式
を満足させるとよい。
又、第1レンズ群と第2レンズ群のズーミング移動量を
各々m1.m2としたとき 0.9<m 17m 2 < 1.9       ・
・・(2)あるいは又、望遠端における第2レンズ群の
横倍率をβ2丁、ズーム比をZとした時 o、6< l B 2T/V’Z l <1.1   
  − (3)なる条件式である。
更には第1レンズ群と第2レンズ群の焦点距離を各々f
1、f2としたとき 0.9< lf2/fWI<1.2      ・・・
(4)0.18<f w/f 、 <0.25    
   ・(5)なる条件式を満足することが望ましい。
条件式(2)は広角端から望遠端への変倍の際の第1レ
ンズ群と第2レンズ群の移動量の比に関し、主に変倍の
際の収差変動を良好に補正しつつ前玉レンズ径の小型化
及びレンズ全長の短縮化の双方をバランス良く行う為の
ものである。下限値を越えて第1レンズ群の移動量が少
なくなりすぎると広角端でのレンズ全長を効果的に短く
することが難しくなり、又上限値を越えて第1レンズ群
の移動量が多くなりすぎると中間から望遠端へのズーム
範囲で軸外光束を確保する為の前玉レンズ径が増大して
くるので良くない。
条件式(3)はズーム比に対する第2レンズ群の望遠端
における結像倍率に関するものである。下限値を越えて
結像倍率が小さくなりすぎると所定の変倍比を得る為の
第2レンズ群の移動量が大きくなりレンズ全長が増大し
てくる。又逆に上限値を越えて結像倍率が大きくなりす
ぎるとレンズ全長は短縮化されるが無限遠物体における
望遠端付近での第4レンズ群の移動軌跡が急激に変化し
、モーター等の駆動手段に対する負荷が大きくなってく
るのでよくない。
条件式(4)は第2レンズ群の屈折力に関し、変倍に伴
う収差変動を少なくしつつ所定の変倍比を効果的に得る
為のものである。下限値を越えて第2レンズ群の屈折力
が強くなりすぎるとレンズ系全体の小型化は容易となる
が、ペッツバール和が負の方向に増大し像面湾曲が大き
くなると共に変倍に伴う収差変動が大きくなってくる。
又上限値を越えて第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ
ると変倍に伴う収差変動は少な(なるが所定の変倍比を
得る為の第2レンズ群の移動量が増大し、レンズ全長が
長くなってくるので良くない。
条件式(5)は、第1レンズ群の正の屈折力と金糸の広
角端における焦点距離に関するものである。
下限値をこえて第1レンズ群の屈折力が弱くなると所定
の変倍比を得る為の第1レンズ群の移動量が大きくなり
レンズ全長が増大してくる。又逆に上限値をこえて屈折
力が強くなりすぎると、第1レンズ群のレンズのガタが
像面に与える影響が太き(なり、像ニレ等が大きくなっ
てしまって好ましくない。
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。
尚、R24,R25はフェースプレート等のガラス材で
ある。
〔発明の効果〕 本発明によれば前述の如く4つのレンズ群の屈折力及び
変倍における第1群と第2群と第4群の移動条件を設定
すると共にフォーカスの際に第4群を移動させるレンズ
構成を採ることにより、レンズ系全体の小型化を図りつ
つ変倍比6程と全変倍範囲にわたり良好なる収差補正を
達成しつつ、かつフォーカスの際の収差変動の少ない高
い光学性能を有したFナンバー1.8と大口径比のリヤ
ーフォーカス式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図は本発明の近軸屈折力配置を示す一実施例の概略
図、第2図は本発明の数値実施例1のレンズ断面図、第
3図〜第8図は本発明の数値実施例1〜6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収差図である。 第1図、第2図において、I、 II、 m、 IVは
順に第1.第2.第3.第4群、dはd線、gはg線、
ΔMはメリデイオナル像面、ΔSはサジタル像面、SP
は開口絞りである。 ■ ■ ■ ■ FNO/ /、&5 U二248’ W・二24g’ FNO/2.2Q 咽=10.5 W・=10.5 一00? 球面脱胞 θoz −o、oz 四ト滑、ルU( −5,o。 乏曲(%) 0D −0,02 球面脱胞 θoz −o、oz 非魚収差 ωど −5,o。 千曲(%) DD FNO/2.1i4 i#=4.7゜ W・=4.7′ FNO/ I 85 [=24.8 け二248 一〇〇? 球面紐 00? 00? 非点収差 θoz 5.00 七imζ%ン x FNO/ ?、03 け=/Q、53″ 助=IO,53’ FNO/Z、44 M=4.7’ αを二47″ −0,02 珠面双胞 0.02 朴白、収量 o、oz  −s、o。 ゛2田(10) DD 練面収荒 0.02−0.0? 非点収差 OO? 5.00 生菌(%) DO FNO/1.’?4 咽二が、′&。 uに2偽8゜ FN□ 72.05 分=I0.56 V工tos’ −0,02 球面脱胞 o、oz −o、oz 1ト庄υし3艷 oz −5,o。 iC圓(%) 5αノ 月(引ル3シ 00ど 0z 1F庁わυJ1 0z ±釦〔%) 第6図(C) FNO/ 2.45 げ=4.7゜ け=4q。 第7[¥](ハ) −0,02 球面脱胞 00? 0z 4トか、ルリ艷 o、oz  −s、o。 令1旧2) DD −QD2         0.0?  −θ02° 
      ”? −5oo’kdib< %J 5θ
O珠面紐   非鋤邊 球面収差 1Fつ祐び艷

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)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、正の屈折力を有
    する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群で
    構成され、広角端から望遠端へのズーミングのために前
    記第1レンズ群を物体側へ前記第2レンズ群を像側へ少
    なくとも移動させ、前記第4レンズ群をズーミングとフ
    ォーカシングのために移動させて行い、前記第3レンズ
    群と第4レンズ群の望遠端で無限遠物体合焦時の主点間
    隔をe_3_T、広角端での全系の焦点距離をf_Wと
    したとき 1.4<e_3_T/f_W<2.0 なる条件式を満足することを特徴とするリヤーフォーカ
    ス式のズームレンズ。 (2)前記第1レンズ群と第2レンズ群のズーミング移
    動量を各々m_1、m_2とした時 0.9<m_1/m_2<1.9 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のリヤーフォーカス式のズームレンズ。 (3)望遠端における前記第2レンズ群の横倍率をβ_
    2_T、全系のズーム比をZとした時 0.6<|β_2_T/√(Z)|<1.1なる条件式
    を満足することを特徴とする特許請求の範囲第1項ある
    いは第2項記載のリヤーフォーカス式のズームレンズ。 (4)前記第1と第2の焦点距離を各々f_1、f_2
    とした時 0.9<|f_2/f_W|<1.2 0.18<f_W/f_1<0.25 なる条件式を満足することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項から第3項までのいずれかに従うリヤーフォーカ
    ス式のズームレンズ。
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