JPH068929B2 - 望遠レンズのフォーカシング方式 - Google Patents

望遠レンズのフォーカシング方式

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JPH068929B2
JPH068929B2 JP58016081A JP1608183A JPH068929B2 JP H068929 B2 JPH068929 B2 JP H068929B2 JP 58016081 A JP58016081 A JP 58016081A JP 1608183 A JP1608183 A JP 1608183A JP H068929 B2 JPH068929 B2 JP H068929B2
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focusing
group
lens
negative
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正喜 今泉
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、明るい望遠レンズにおけるフォーカシング方
式に関するものである。
近年さまざまな分野で明るい望遠レンズの要求が高まっ
ている。明るい望遠レンズによれば早いシャッタースピ
ードでの撮影が可能であり、例えば屋内でのスポーツの
撮影や舞台撮影などの際に被写体が流れずにとることが
でき、撮影条件の制約が少なくなる。また絞り開放での
Fナンバーが小さいために望遠レンズ特有の前後をぼか
した被写界深度の浅い対象物を浮き上がらせた写真を撮
ることも可能となる。
しかしながら、明るい望遠レンズは必然的に前玉が径が
大きくかつ数枚のレンズで構成しなければならないの
で、前玉レンズ群の重さが大になる。そのため従来のよ
うな全体繰出しによるフォーカシング方式では、フォー
カシングの際に重心が前方へ移動したり焦点距離が長い
ために繰出量が大でヘリコイドが重くなったり操作姓に
おいて不具合な点が多かった。
また、従来の望遠レンズのフォーカシング方式のうちイ
ンナーフォーカス方式も知られている。これは後部レン
ズ群の一部を像側または物体側に移動してフォーカシン
グする方式で、1群または2群を動かすものである。こ
れらのうち後部レンズ群のうち1群を動かすものは近距
離まで十分な性能を保つことがむずかしい。また2群を
動かすもの(例えば特公昭55−39803号参照)で
は一方の群のパワーが弱くしたがって他の群の移動量が
大きくなってしまう。
又正の屈折力を持つ前部レンズ群と、負の屈折力を持つ
中間レンズ群と、正の屈折力を持つ後部レンズ群とで構
成されている望遠レンズにおいて負のレンズ群を繰り下
げ(像側へ移動する)てフォーカシングする方法は知ら
れている。しかし負のレンズ群(中間レンズ群)を繰り
下げると負レンズ群に入射する軸上光束の光線高が低下
し発散作用が弱まるために球面収差が補正不足に向かう
傾向になり、その傾向は特に近距離物体にフォーカシン
グした時に強くなる。この球面収差が補正不足になる傾
向を打ち消すためには、負の中間レンズ群を複数のレン
ズに構成し、その中に強い収束作用をもつ面を設けて、
この面も含めてレンズ群を繰り下げることによって収束
作用を低下させて球面収差が補正不足になる傾向を打ち
消していた。しかしこの方法では、実質的には負レンズ
のみの移動でフォーカシングするために、その移動量が
大きくなりがちであった。そのためにカムを切った時の
鏡筒の剛性が低下したりフォーカシング環の回転角が大
きくなるなどの不都合があった。
本発明は、以上述べたような従来のフォーカシング方式
の欠点を解消したものであって、正の屈折力を持つ前部
レンズ群と、負の屈折力を持つ中間レンズ群と、正の屈
折力を持つ後部レンズ群とにて構成される望遠レンズに
おいて、負の中間レンズ群を像側へそして正の後部レン
ズ群を物体側へ移動させることによってこれらの移動す
るレンズ群にフォーカシング作用を分配し、これによっ
て各々のレンズ群のフォーカシングの際の移動量を小さ
くすることを可能にし、かつ負のレンズ群中に強い収束
作用を有する面を配置することによって近距離の物体ま
で十分な性能にて撮影することを可能にした望遠レンズ
のフォーカシング方式を提供するものである。
以下本発明のフォーカシング方式について詳細に説明す
る。前述のように正の前部レンズ群と負の中間レンズ群
と正の後部レンズ群とにて構成される望遠レンズにおい
て中間レンズ群を像側へ後部レンズ群を物体側へ移動さ
せるフォーカシング方式で、前記中間レンズ群に強い収
束作用を有する面を配置した場合、中間レンズ群の移動
によって接合面(強い収束作用を有する面)に入射する
軸上光線の光線高が低くなり球面収差は補正過剰になり
プラスへ向う傾向をもつ。また中間レンズ群は凹レンズ
としての十分なパワーを有していることから、この群を
繰り下げることにより物点を引きつける作用を有しフォ
ーカシング作用を有することになる。
一方後部レンズ群は全体として凸の作用を有することか
ら、この群を繰り出すことによって軸上光線の光線高が
高くなるために球面収差は補正不足つまりマイナスの方
向へ向かう。またこの群は凸レンズとしての十分なパワ
ーをもつので、これを繰り出すことによって物点を引き
つける作用も有し、フォーカシング作用を有することに
なる。
このように中間レンズ群と後部レンズ群とを同時に移動
させることによって、収差の上では、中間レンズ群中の
接合面の収束作用の低下による球面収差がプラスへ向か
う傾向と、後部レンズ群の収束作用の強化による球面収
差がマイナスへ向かう傾向および物点が近ずいたことに
よる正の前部レンズ群での球面収差のマイナス方向への
たおれとで、全体でバランスするようになし得る。
一方物点を引きつける作用、つまりフォーカシング作用
は、中間レンズ群と後部レンズ群共にある程度のパワー
をもたせることによって、両レンズ群の各々が有するこ
とになる。
以上のようにしてフォーカシングと収差の補正が可能で
あり、しかも両レンズ群の移動量は少なくてすむ。
このような本発明のフォーカシング方式においてその効
果を一層有効なものにするためには次の条件(1),(2)を
満足にするようにすることが望ましい。
つまり中間レンズ群中の接合面のパワーの和 を条件(1)のように又中間レンズ群と後部レンズ群のパ
ワーとを条件(2)に示すような関係を満足す
るようにする。ただしは全系のパワー、Rは接合面の
曲率半径、N,N′は接合面前後の屈折率である。
前述のように中間レンズ群は全体としては負レンズであ
り球面収差を補正する方向にある。したがってフォーカ
シングのために移動した時には球面収差は補正不足に向
かう。しかし本発明のフォーカシング方法では、この中
間レンズ群中に収束面をおくことによって、上記の傾向
を打ち消し収差のまとまりを可能にしている。そしてそ
のためには条件(1)を満足することが好ましい。この条
件(1)の下限を越えると球面収差を補正過剰にする面が
なくなり、中間レンズ群の発散作用が弱まり、後部レン
ズ群の収束作用が強くなるため球面収差が補正不足にな
る。また条件(1)の上限を越えると接合面で高次の収差
が発生するため好ましくない。
次に条件(2)の下限より越えると中間レンズ群のパワー
が弱くなり、そのため接合面の収束作用が相対的に強く
なり、この群のパワーが弱くなったことによるフォーカ
シングの時に動きの量(大きくなる傾向にある)と接合
面のもつ収差補正作用(フォーカシングの時に球面収差
を大きく補正過剰にする)とのバランスが保てなくな
る。つまりもしフォーカシングを優先させようとすると
球面収差が補正過剰になり、収差補正を優先させようと
すると後部レンズ群の移動量が大になり、フォーカシン
グのためのスペースを広くとらねばならなくなる。一方
条件(2)の上限より大になると中間レンズ群のパワーが
強くなり、接合面が持つ収束作用を他の負のパワーを持
つ面が打ち消してしまう。
また後部レンズ群のパワーが弱くなることによってこの
群の移動量が増大し、フォーカシングのためのスペース
が広く必要になる。
以上のようなフォーカシング方式において、フォーカシ
ングに際し中間レンズ群と後部レンズ群とを移動させた
場合、後部レンズ群の径を大にしないと近距離にフォー
カシングした時に射出側の開口数NA′(NA′=nsi
nθ)を一定に保つことが出来ない。また中間レンズ群
の径も大きくする必要性が生じ、鏡筒の径が太くなり、
必然的にフォーカシング環の径が大きくなりフォーカシ
ングしにくくなる。したがってインナーフォーカスにし
て操作性を良くした利点がそこなわれる結果になる。
本発明では、近距離になるにつれて射出側の開口数N
A′が (NAは無限遠にフォーカシングした時の射出側の開口
数、βは有限物点の横倍率)の関係を有するように絞り
を絞り込むことによって上記の欠陥を解消し、近距離で
の性能を低下させることなしにフォーカシングが出来、
また手動にてストロボ撮影などする時に 有効Fナンバー=(無限遠でのFナンバー)×(1+
β)の式を使用でき正確な露出を決定できる。
また無限遠でのNAの時に決定される軸上光線高および
像面の周辺部へ向う光線の上側光線高で有効径が決定さ
れ、近距離にフォーカシングしても軸上光線は高くなら
ずまた周辺の光量も無限遠の時に決定した有効径を通る
光量で十分である。そのためフォーカシング環が太くな
ることがなく操作性が低下することはない。
次に以上説明した本発明のフォーカシング方式の実施例
を示す。
実施例1 f=100.0F/2.02ω=13.7° r=55.137 d=10.00 n=1.49700 ν=81.61 r=-349.044 d=0.094 r=46.911 d=6.54 n=1.61700 ν=62.79 r=157.291 d=2.9 r=-1163.011 d=2.86 n=1.65412 ν=39.70 r=32.019 d=2.83 r=38.354 d=5.56 n=1.49700 ν=81.61 r=100.488 d=可変 r=468.523 d=4.33 n=1.72151 ν=29.24 r10=-51.635 d10=1.67 n=1.52682 ν=51.12 r11=27.530 d11=可変 r12=52.521 d12=4.06 n=1.78800 ν=47.43 r13=-44.409 d13=1.58 r14=-39.585 d14=1.39 n=1.60342 ν=38.01 r15=19.976 d15=3.89 n=1.67790 ν=55.33 r16=128.936 =-1.366,=1.706, =0.01,/=0.377 フォーカシング時の間隔 物点 d11 ∞ 18.10 28.04 -3.06m 20.07 24.24 -1.06m 23.83 16.61 フォーカシング時の各群の移動量 物点 負レンズ群 後部レンズ群 ∞ 0. 0. -3.06m +1.97 -1.83 -1.06m +5.73 -5.70 (+は繰り下げ、−は繰り出しを意味する) 負レンズ群のみによりフォーカシングした時の群の移動
量 物点 負レンズ群 ∞ 0. -3.06m +4.06 -1.06m +12.93 正の後部レンズ群のみによりフォーカシングした時の群
の移動量 物点 正の後部レンズ群 ∞ 0. -3.06m -3.52 -1.06m -9.99 実施例2 f=100,F/4.0,2ω=8.9° r=140.584 d=2.91 n=1.497 ν=81.61 r=-84.975 d=0.31 r=28.095 d=4.74 n=1.43389 ν=95.15 r=-93.665 d=1.16 r=-88.920 d=1.69 n=1.8044 ν=39.58 r=207.795 d=可変 r=-60.896 d=1.47 n=1.80518 ν=25.43 r=-21.781 d=0.83 n=1.6134 ν=43.84 r=22.737 d=1.09 r10=-230.220 d10=0.83 n=1.57309 ν=42.57 r11=224.136 d11=可変 r12=93.303 d12=0.81 n=1.68893 ν=31.08 r13=27.870 d13=2.16 n=1.697 ν=48.51 r14=-51.187 =-3.676,=2.110, =0.01,/=0.880 フォーカシング時の間隔 物点 d11 ∞ 19.21 8.94 -14.70m 20.01 7.24 -1.03m 21.78 3.99 フォーカシング時の各群の移動量 物点 負レンズ群 後部レンズ群 ∞ 0. 0. -14.70m +0.8 -0.9 -1.03m +2.57 -2.38 負レンズ群のみによりフォーカシングした時の群の移動
量 物点 負レンズ群 ∞ 0. -14.70m +1.09 -1.03m +3.32 正の後部レンズ群のみによりフォーカシングした時の群
の移動量 物点 後部レンズ群 ∞ 0. -14.70m -3.47 -1.03m -11.75 上記実施例のデーターにおいて、r,r,…,r
16はレンズ各面の曲率半径、d,d,…,d15
は各レンズの肉厚、n,n,…,nは各レンズの
屈折率、ν,ν,…νは各レンズのアツベ数であ
る。
以上の実施例のうち実施例1は第1図に示すレンズ構成
のものであり絞りは面r10の後方4.55のところにあ
る。この実施例1の収差曲線は第3図乃至第5図に示し
てある。これら図のうち第3図は無限遠にフォーカシン
グした時、第4図および第5図は夫々3.06m,1.06mの物
点にフォーカシングした時のものである。
又実施例2は第2図に示すもので、絞りは無限遠時の面
14の後方1.07に固定してある。又その無限遠,14.7
m,1.03mの物点にフォーカシングした時の収差曲線は夫
々第6図,第7図,第8図に示してある。
これら実施例より明らかなように近距離においても収差
が十分良好に補正されている。又中間レンズ群のみ又は
後部レンズ群のみを移動させてフォーカシングする時に
比べて本発明の方式によれば移動量が1/2程度となる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は夫々本発明の実施例1および実施
例2の断面図、第3図乃至第5図は実施例1の収差曲線
図、第6図乃至第8図は実施例2の収差曲線図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】正の前部レンズ群と、接合レンズを含む負
    の中間レンズ群と、正の後部レンズ群とから構成され、
    上記負の中間レンズ群を像側へ移動し上記正の後部レン
    ズ群を物体側へ移動することによって無限遠物点から有
    限物点へ合焦状態を変化させると共に、以下の条件(1),
    (2)を満足することを特徴とする望遠レンズのフォーカ
    シング方式。 (1)0</<4 (2)0.5<||/<2.0 ただしは全系のパワー、は中間レンズ群お
    よび後部レンズ群のパワー、は中間レンズ群中の接
    合面のパワーの和,即ち=Σ({N′−N}/
    R)、Rは接合面の曲率半径、N,N′は夫々接合面の
    前後の屈折率である。
JP58016081A 1983-02-04 1983-02-04 望遠レンズのフォーカシング方式 Expired - Lifetime JPH068929B2 (ja)

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JP58016081A JPH068929B2 (ja) 1983-02-04 1983-02-04 望遠レンズのフォーカシング方式
DE19843403853 DE3403853A1 (de) 1983-02-04 1984-02-03 Verfahren zur fokussierung von teleobjektiven und zur durchfuehrung des verfahrens geeignete teleobjektive
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JPS59142511A JPS59142511A (ja) 1984-08-15
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