JPH0526170B2 - - Google Patents

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JPH0526170B2
JPH0526170B2 JP57132120A JP13212082A JPH0526170B2 JP H0526170 B2 JPH0526170 B2 JP H0526170B2 JP 57132120 A JP57132120 A JP 57132120A JP 13212082 A JP13212082 A JP 13212082A JP H0526170 B2 JPH0526170 B2 JP H0526170B2
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JP
Japan
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lens group
lens
refractive power
focusing
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57132120A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5923314A (ja
Inventor
Yoshinori Hamanishi
Kazuo Arashida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kogaku KK filed Critical Nippon Kogaku KK
Priority to JP57132120A priority Critical patent/JPS5923314A/ja
Publication of JPS5923314A publication Critical patent/JPS5923314A/ja
Publication of JPH0526170B2 publication Critical patent/JPH0526170B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/22Optical 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 movable lens means specially adapted for focusing at close distances

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はレンズ系を内部で合焦を行うことので
きるズームレンズに関する。 従来一般的なズームレンズの合焦方式は変倍部
の前方最も物体側に配置されたレンズ群に光軸に
そつて物体側へ移動することによつて合焦するも
のが大部分である。この合焦群としての第1レン
ズ群の屈折力は、ワイド端における全系の屈折力
より比較的弱いので所定の撮影倍率を得るまでの
有限距離に合焦する際には第1群の移動量が大き
くなり過ぎ、かつ近距離合焦時に全長も長くな
る。このため斜光束に関して主光線の下側の光量
が著しく減少する傾向があつた。これを避けるた
めに、第1群の屈折力を強くすると、大口径比化
が、困難になると同時に有限距離合焦時に著しい
収差変動が発生してしまう。このため特にワイド
端における全系の焦点距離の長い望遠ズームレン
ズでは第1群の焦点距離も長くなり、合焦のため
移動量がますます大きくなるので、撮影し得る至
近距離には限界があつた。しかも最も物体側の比
較的大きなレンズ群を移動させるために、鏡筒の
構造は複雑かつ大型になるざるを得なかつた。 本発明の目的は、上記の欠点を解消し簡単な構
成でしかも優れた結像性能を有する内部合焦ズー
ムレンズを提供することにある。 本発明による内部合焦ズームレンズは、物体側
から順に、正屈折力を有する固定の第1レンズ
群、光軸上を移動可能な負屈折力の第2レンズ
群、正屈折力を有する固定の第3レンズ群、光軸
上を移動可能な負屈折力の第4レンズ群、および
第4レンズ群と連動して光軸上を移動可能な正屈
折力の第5レンズ群とを有し、前記第4レンズ群
と前記第5レンズ群との相対的移動により変倍を
行ない、前記第2レンズ群の像側への移動によつ
てより近距離物体への合焦を行ない得る。そし
て、第4、第5レンズ群の移動に対して、第2群
の移動は独立であり、いかなる合焦状態において
も変倍を行なうことが可能である。また第2レン
ズ群と第3レンズ群との間はほぼ平行光束系に維
持されている。 本発明の如き構成を有するズームレンズにおい
ては上述の難点が克服されると共に、非常に鏡筒
が細くできコンパクトなものとすることができ
る。しかも、軸上、及び軸外の物点から発した光
線が各群を通過するときの入射高の変化がズーム
領域全域にわたつてあまりないので、収差変動も
それだけ少くでき、その結果、明るくコンパクト
な、高性能ズームレンズが可能となる。 本発明による上記の基本構成において、開口絞
りは第2レンズ群の後方から第5レンズ群の前方
までの間に配置されることが望ましい。そして、
変倍系を形成する第4レンズ群と第5レンズ群と
の合成倍率について、これをβとするとき、 0.5<β<2.8 ……(1) を満足することが望ましい。 条件式(1)について、開口絞りが第2レンズ群と
第5レンズ群との間に位置するため、下限を超え
ると射出瞳が著しく遠くなり、その結果、周辺光
量不足となつて望ましくない。すなわち、本願発
明のごとく物体側から正負正の3つのレンズ群を
設けて負の第2レンズ群の移動によつて合焦を行
う構成においては、第2レンズ群の負屈折力がか
なり強く、この屈折力が強いほど合焦のための必
要移動量が小さく小型な構成とすることができる
反面、第2レンズ群で光束が大きく発散させるこ
ととなるため、変倍のための負を第4レンズ群に
おける発散作用と相俟つて、周辺光量が不足する
傾向にある。この傾向は特に広角側において著し
い。このため、第4レンズ群と第5レンズ群との
合成倍率βを適切に選定することが肝要であり、
上記条件(1)の下限以上とすることによつてレンズ
全長を変化させることなく内部合焦のメリツトを
有しつつ、周辺光量を十分に確保することが可能
となり、結果としてレンズ口径を小さくでき、よ
り小型なレンズ形状とすることが可能となつてい
る。上限を超えると、第4レンズ群と第5レンズ
群の屈折力がそれぞれ強くなり過ぎ、テレ端にお
ける諸収差の補正が困難となる。特に軸上及び軸
外の色収差、すなわち2次スペクトルの発生が著
しくなるので望ましくない。 また、第1レンズ群及び第2レンズ群の焦点距
離をそれぞれf1,f2とし、第4レンズ群及び第5
レンズ群の焦点距離をそれぞれf4,f5とすると
き、 0.35<|f2/f1|<0.55 ……(2) 0.5<|f4/f5|<0.9 ……(3) の各条件を満足することが望ましい。 条件式(2)は有限距離合焦のとき、諸収差の補正
ができる適切な屈折配分を規定するものである。
上限を超えると合焦可能群としての第2レンズ群
の屈折力が弱くなり過ぎ、所定の倍率を確保する
とき移動量が大きくなり全長が長くなる。また、
第1レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、明るい光
学系を構成するとき、球面収差の補正が困難とな
り共に望ましくない。下限を超えると第1レンズ
群と第2レンズ群の空間が広くなり過ぎ無限遠と
至近距離における非点収差と非点隔差の補正が困
難となり望ましくない。 条件式(3)は変倍系の適正な屈折配分を規定する
ものであり、下限を超えると非点収差、非点隔差
の補正が困難となり、望ましくない。上限を超え
ると第4レンズ群の移動量がズーミング時に大き
くなり過ぎ、大きいズーム比を得ようとすると、
移動レンズ群が干渉しあうので望ましくない。 上記の群構成において、各レンズ群は具体的に
は後記する実施例のごとく以下のように構成され
ることが望ましい。第1レンズ群G1は物体側か
ら順に両凸正レンズL1、物体側により強い曲面
を向けた両凸正レンズL2、両凹レンズL3からな
る。合焦群としての第2レンズ群G2は像側に凸
な貼合せ面を有する両凹レンズL4、像側又は物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5から
なり、第3レンズ群G3は単一又は貼合せの正レ
ンズL6からなる。第4レンズ群G4は両凸レンズ
と両凹レンズとの貼合せからなり物体側に凸面を
向けたメニスカスレンズL7、両凹レンズL8、物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9から
なり、第5レンズ群G5は2つの両凸正レンズ
L10,L11、物体側又は像側に凸面を向けた貼合せ
面を有する貼合せレンズL12とからなり、最後の
貼合せレンズL12は負レンズと正レンズとに分離
して構成することもできる。 以下、本発明による実施例について説明する。
第1実施例から第3実施例までは以下のような特
徴を有している。第1レンズ群G1に入射する光
束の幅は不変であるが、全系のFナンバーはズー
ミングと連動して変化する。第1レンズ群G1
有効径はワイド端での所定のFナンバーで決定さ
れる。ワイド端において軸外斜光束も、この有効
径内に入射する光束だけで充分な周辺光量を確保
できる。このため、第1レンズ群G1の有効径の
大きさをFナンバーで決まる口径以上に大きくす
る必要がないので非常にコンパクトとなつてい
る。 第1〜第3実施例の諸元を次に示す。各表中、
r1、r2、r3、……は物体側から順次の各レンズ面
の曲率半径、d1、d2、d3……は各レンズの中心厚
及びレンズ間隔、n1、n2、n3……及びν1、ν2、ν3
……は各レンズのd線(λ=587.6nm)に対する
屈折率及びアツベ数を表わす。
【表】
【表】
【表】
【表】 これらの実施例において、第4レンズ群G4
第5レンズ群G5からなる変倍系の合成倍率βは
1.2<β<2.6の範囲で変化する。すなわち第1レ
ンズ群から第3レンズ群までの合成焦点距離はズ
ーミングで得ることができる全系の合成焦点距離
より短かい。それゆえに、ズーミングによつて、
変倍系を通過する光束、とくに主光線の入射高の
変化が小さくできるので、収差補正上、非常に有
効である。上記第1〜第3実施例では、いずれも
開口絞りSの位置は第3レンズ群G3の最初の面
の前方0.5mmである。 なお、第5レンズ群の後方に固定絞りS′を設け
ズーミングに応じてこの固定絞りの口径を可変と
し、有害斜光束を遮光し、結像性能を向上させる
ことが可能である。 第4実施例では次表に示すごとく変倍系の合成
倍率βは全ズーム領域内にβ=1の点を含んでい
る。Fナンバーは4.0で不変であり、開口絞りS
の位置は第4レンズ群G4の最終面の後方7mmの
ところである。本実施例は第1〜第3実施例に比
べて全系の焦点距離が短かく従つて画角は比較的
大きくなつており、このような場合には変倍系の
合成倍率βは0.5<β<1.3の範囲であることが望
ましい。
【表】 上記第1、第2、第3、第4実施例のレンズ構
成図をそれぞれ第1図、第3図、第5図、第7図
に示し、各諸収差図を第2図、第4図、第6図、
第8図にそれぞれ示した。各収差図においてAは
最短焦点距離状態、Bは最長焦点距離状態それぞ
れにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、C及
びDはそれぞれ最短焦点距離状態及び最長焦点距
離状態における近距離合焦時の諸収差図である。
また、各収差図では基準波長d線(λ=587.6n
m)についての球面収差(Sph)、非点収差
(Ast)、歪曲収差(Dis)を示した。尚、近距離
合焦時の物体距離d0は各実施例の諸元表中に記し
た値である。 以上のごとく本発明によれば、最も物体側の第
1レンズ群と第3レンズ群とが固定であり、レン
ズ系後方の第4レンズ群と第5レンズ群との相対
的移動によつて変倍が行なわれ、第2レンズ群の
みの移動によつて合焦がなされるため、合焦に際
してレンズ系の全長が変化せず鏡筒構造も簡単で
しかも合焦による収差変動の小さな優れたズーム
レンズが達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図、第5図、第7図はそれぞれ本
発明の第1〜第4実施例のレンズ構成図、第2
図、第4図、第6図、第8図はそれぞれ第1〜第
4実施例の各諸収差図を示し、Aは最短焦点距離
状態、Bは最長焦点距離状態それぞれにおける無
限遠合焦次の諸収差図、C及びDはそれぞれ最短
焦点距離状態及び最長焦点距離状態における近距
離合焦時の諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕、G1……第1レンズ
群、G2……第2レンズ群、G3……第3レンズ群、
G4……第4レンズ群、G5……第5レンズ群。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 物体側から順に、正屈折力を有する固定の第
    1レンズ群、光軸上を移動可能な負屈折力の第2
    レンズ群、正屈折力を有する固定の第3レンズ
    群、光軸上を移動可能な負屈折力の第4レンズ
    群、および第4レンズ群と連動して光軸上を移動
    可能な正屈折力の第5レンズ群と、前記第2レン
    ズ群の後方から前記第5レンズ群の前方までの間
    に配置された開口絞りとを有し、前記第4レンズ
    群と前記第5レンズ群との相対的移動により変倍
    を行い、前記第2レンズ群の像側への移動によつ
    て、より近距離物体への合焦を可能とし、前記第
    4レンズ群と前記第5レンズ群との合成倍率をβ
    とするとき、0.5<β<2.8の条件を満足すること
    を特徴とする内部合焦ズームレンズ。
JP57132120A 1982-07-30 1982-07-30 内部合焦ズ−ムレンズ Granted JPS5923314A (ja)

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JP57132120A JPS5923314A (ja) 1982-07-30 1982-07-30 内部合焦ズ−ムレンズ

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JP57132120A JPS5923314A (ja) 1982-07-30 1982-07-30 内部合焦ズ−ムレンズ

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JPS5923314A JPS5923314A (ja) 1984-02-06
JPH0526170B2 true JPH0526170B2 (ja) 1993-04-15

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0750249B2 (ja) * 1986-09-11 1995-05-31 キヤノン株式会社 像面照度分布調整可能なズ−ムレンズ
JPH05303035A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Nikon Corp 内焦超望遠ズームレンズ
WO2010013435A1 (ja) 2008-07-28 2010-02-04 株式会社ニコン ズームレンズ、これを有する光学機器及びズームレンズの製造方法
JP5641680B2 (ja) * 2008-07-28 2014-12-17 株式会社ニコン ズームレンズ、これを有する光学機器
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JPS5178326A (en) * 1974-12-28 1976-07-07 Nippon Kogaku Kk Boenrenzu

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JPS5923314A (ja) 1984-02-06

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