JPH0833512B2 - ガウス型リアフォーカスレンズ - Google Patents

ガウス型リアフォーカスレンズ

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JPH0833512B2
JPH0833512B2 JP23438987A JP23438987A JPH0833512B2 JP H0833512 B2 JPH0833512 B2 JP H0833512B2 JP 23438987 A JP23438987 A JP 23438987A JP 23438987 A JP23438987 A JP 23438987A JP H0833512 B2 JPH0833512 B2 JP H0833512B2
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lens
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focusing
positive refractive
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正明 柳沢
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Nikon Corp
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【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は後群を光軸に沿って物体側へ移動させること
によって合焦を行なうガウス型リアフォーカスレンズに
関するものである。
〔従来の技術〕
ガウス型レンズは従来より、標準から長焦点まで広く
利用されているが、長焦点で大口径比レンズを得ようと
すると、かなり大きく重いものとなる。しかも、従来の
合焦方式の全体繰り出しでは、重いレンズ系全体を移動
させなければならない為に、迅速な合焦を行なうことが
困難あった。
したがって、このような問題を解決する為に、特開昭
56-114918、特開昭58-62607、特開昭59-143116号公報と
により正の屈折力を持つ前群と後群の2群構成で、その
後群を光軸に沿って物体側に繰り出して合焦を行なうガ
ウス型レンズが提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、これらのガウス型レンズは一般的に準広角
から標準レンズ向きであり、長焦点レンズに利用しよう
とすると、以下のような問題が生ずる。
特開昭56-114918号公報では合焦の際に合焦群である
後群の移動量が大きくなり、また前群と後群との空気間
隔を十分確保しないと十分な近距離合焦を行なうことが
不可能となる。特開昭58-62607号公報では、合焦群であ
る後群のレンズ径が大きくなる為に、合焦群が重くなり
好ましくない。特開昭59-143116号公報では、合焦群で
ある後群の移動量が大きくなり、十分な近距離合焦を行
なうことが不可能となる。また、合焦群のレンズ径が大
きくなるので、合焦群が重くなり、しかも、前群と後群
の間隔を大きくとらなければならない為に、コンパクト
性をそこねる等の不都合が生じる。
特に最近、オートフォーカス化が進むにつれて、合焦
群の移動量や重量によるフォーカシング用の駆動モータ
にかかる負荷が小さく、迅速な合焦を行なうことを可能
とする為に、合焦群の軽量化を図ることが強く要望され
ている。
したがって、本発明は合焦群の軽量化と無限遠から10
f程度の至近距離までの合焦の達成を図るだけでなく、
比較的、広く画角と明るさを維持しながら良好な画像が
得られるコンパクトなガウス型リアフォーカスレンズを
提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は物体側から順に、物体側へ凸面を向けた正の
屈折力を持つ第1レンズ成分L1と少なくとも1枚のレン
ズから構成される正の屈折力を持つ第2レンズ成分L2
像側に強い凹面を向けた負の屈折力を持つ第3レンズ成
分L3とを有し全体として正の屈折力を持つ前群GFと、物
体側に強い凹面を向けた負の屈折力を持つ第4レンズ成
分L4と像側に強い凸の面を向けた正の屈折力を持つ第5
レンズ成分L5と正の屈折力を持つ第6レンズ成分L6とを
有し全体として正の屈折力を持つ後群GRとによる2群構
成を基本とし、無限遠から近距離への合焦を行なう際に
後群GRを光軸に沿って移動させ、全系の焦点距離をfと
し、後群GRの焦点距離をfR、無限遠時における前群GF
後群GRとの空気間隔をl、最も高い入射高のランド光線
が前群GFの第1面を通る高さをHin、最も高い入射高の
ランド光線が前記前群GFの第1面を通って後群GRの最終
面を出た時の高さをHex、とするとき、 0.3<l/f<0.4 …(1) 0.7<fR/f<0.9 …(2) 0.4<Hex/Hin<0.6 …(3) の諸条件を満足するするように構成されることによっ
て、上記の問題を解決しようとするものである。
また、更により良い効果の実現を図るには、第4レン
ズ成分L4と第5レンズ成分L5との間に空気レンズを構成
するようにこの第4レンズ成分L4及び第5レンズ成分L5
を配置し、この空気レンズの焦点距離をfAIR、第4レン
ズ成分L4と正の屈折力を持つ第5レンズ成分L5のアッベ
数をそれぞれνd4、νd5とするとき、 10<νd5−νd4 …(5) の諸条件を満足するように構成することが望ましい。
〔作用〕
以下、各条件式について説明する。条件(1)式は、
後群GRのみを物体側へ移動させて至近距離まで合焦させ
ても良好な画像を得るのに必要な前群GFと後群GRの間隔
を確保するための条件である。上限値を越えると、レン
ズ全長が長くなるのでコンパクト性が損われ、さらに、
画面周辺の光量が確保するのが困難になる。また、下限
値を越えると合焦の為の移動距離を確保するのが困難と
なり、近距離に合焦する際に、前群GFと後群GRが機械的
に干渉し易くなり、至近距離まで合焦させることが不可
能になるので好ましくない。
条件(2)式は、条件(1)式のもとで無限遠から至
近距離まで良好な描写性能を確保しつつ合焦を行なうた
めに必要な後群GRの屈折力を規定するものである。条件
(2)式の上限に近いほど、後群GRの屈折力が小さくな
る為に、収差補正上は有利である。ところが、上限値を
越えると近距離への合焦の際に後群GRの移動量が大きく
なり、その為に前群GFと後群GRが機械的に干渉し易くな
り好ましくない。また、下限値を越えると、合焦群であ
る後群GRの屈折力が大きくなり、球面収差、コマ収差の
変動が著しく大きくなり易く、描写性が悪化するので、
収差補正が困難となる。
条件(3)式は、合焦の際に移動する後群GRの軽量化
を達成するための条件である。下限値に近いほど後群GR
のレンズの外径を小さくできるので、軽量化を図ること
が可能となる。しかし、下限値を越えると、各群の屈折
力が強くなり過ぎ、収差補正が難しくなる。また、特に
明るい一眼レフカメラ用レンズのように長いバックフォ
ーカスが必要な場合には、バックフォーカスが足りなく
なる。上限値を越えると、後群GRのレンズの外径が大き
くなるのでレンズ系の大型化を招く恐れがある。また、
合焦の際に後群GRを物体側へ移動させるのに多大な動力
が必要になるので迅速な合焦が困難となり、実用上、好
ましくない。
更に、より良い効果を実現するには本発明が条件
(4)式及び条件(5)式を満たすように構成されるこ
とが望ましい。以下、条件(4)式及び条件(5)につ
いて説明する。
条件(4)式は後群GRの負の屈折力を持つ第4レンズ
成分L4と正の屈折力を持つ第5レンズ成分L5との間で形
成される空気レンズの屈折力を規定している。この場合
の空気レンズは負の屈折力を持ち、その為に、第4レン
ズ成分L4の負の屈折力を補うことが可能となり収差補正
における自由度を増やすことができる。また、合焦時の
移動群である後群GRの軽量化と、同時に合焦時の移動空
間の確保を図ることが可能となる為に、合焦する際に、
極めて有効である。上限値を越えると、第4レンズ成分
L4の負屈折力の負担が増えるため、第4レンズ成分L4
物界側の面の曲率が強くなり、球面収差が補正過剰にな
りサジッタルコマフレアーが増大する。また、負の屈折
力を持つ第4レンズ成分L4の縁厚が増す為、合焦時に後
群GRが移動可能な空間が、前群GFと後群GRの空気間隔に
比して短くなり、合焦可能な至近距離が長くなってしま
う。下限値を越えると、負の屈折力を持つ第4レンズ成
分L4と正の屈折力を持つ第5レンズ成分L5の色消し効果
が弱まるため、色収差の補正が難しくなり好ましくな
い。
また条件(5)式は負の屈折力を持つ第4レンズ成分
L4と正の屈折力を持つ第5レンズ成分L5とのアッベ数の
差を規定している。後群繰出による合焦を行なう本発明
のレンズでは、近距離時の色収差の変動を抑えるため
に、各群で色消しされていることが望ましい。ところ
が、負の屈折力を持つ第4レンズ成分L4と正の屈折力を
持つ第5レンズ成分L5との間を、空気レンズとしている
為、条件(5)式のようにアッベ数の差をつけないと、
後群GRとして色収差が補正不足になる。したがって、こ
の条件を満たすことが望ましい。
〔実施例1〕 本発明の実施例1は第1図で示す如く、それぞれ正の
屈折力を持つ前群GFと後群GRとの2群で構成され、各レ
ンズ成分は1枚のレンズから成っている。そして、物体
側から順に、前群GFは物体側に凸面を向けた正のメニス
カスレンズL1及びL2と、像側に強い凹面を向けた負メニ
スカスレンズL3とから構成され、また後群GRは物体側に
強い凹面を向けた負メニスカスレンズL4と、像側に凸面
を向けた正メニスカスレンズL5と、両凸の正レンズL6
から構成され、前群と後群との間に絞りSが配置されて
いる。このレンズ系の合焦は、前記後群GRを物体側に移
動させることにより近距離物体への合焦を行なう、所謂
後群繰り出し方式をとっている。
下記の表1に実施例1における諸元を示す。表中左端
の数字は、物体側からの順序を示し、屈折率n及びアッ
ベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)についての値であ
る。
焦点距離85mm、Fナンバー1.8、画角28° Bf:38.2080〜50.8697 d6:27.6330〜14.9713 l/f=0.33 fR/f=0.84 Hex/Hin=0.47 νd5−νd4=18.1 上記の実施例1におけるレンズでは、0.85m程度の至
近距離まで合焦することが可能となる。
また、第2図はそれぞれ実施例1における無限遠、物
体距離R=2.59m(像倍率1/30倍)、及びR=0.85m(10
f)程度の近距離での収差図を示しており、それぞれ、
良好な収差補正がなされている。
〔実施例2〕 本発明の実施例2は第3図で示す如く、それぞれ正の
屈折力を持つ前群GFと後群GRとの2群で構成されてい
る。そして、物体側から順に、前群GFは物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズL1の第1レンズ成分と、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21及びL22の2枚
のレンズから成る第2レンズ成分と、像側に強い凹面を
向けた負メニスカスレンズL3の第3レンズ成分とから構
成され、また後群GRは物体側に強い凹面を向けた負メニ
スカスレンズL4の第4レンズ成分と、像側に凸面を向け
た正メニスカスレンズL5の第5レンズ成分と、物体側に
より強い曲率の面を向けた正レンズL6の第6レンズ成分
から構成され、前群と後群との間に絞りSが配置されて
いる。このレンズ系の合焦は前記後群GRを物体側に移動
させることにより近距離物体の合焦を行なう、所謂後群
繰り出し方式をとっている。
以下、実施例2における諸元を示す。
焦点距離85mm、Fナンバー1.4、画角28° Bf:38.6553〜51.2848 d8:28.4636〜15.8372 l/f=0.33 fR/f=0.77 Hex/Hin=0.48 νd5−νd4=15.7 上記の実施例2におけるレンズでは、0.85m程度の至
近距離まで合焦することが可能となる。
また、第4図はそれぞれ実施例2における無限遠、物
体距離R=2.59m(像倍率1/30倍)、及びR=0.85m(10
f)程度の近距離での収差図を示しており、それぞれ、
良好な収差補正がなされている。
〔実施例3〕 本発明の実施例3は第5図で示す如く、それぞれ正の
屈折力を持つ前群GFと後群GRとの2群で構成され、各レ
ンズ成分は1枚のレンズから成っている。そして、物体
側から順に、前群GFは物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズL1及びL2と、像側に強い凹面を向けた負メニス
カスレンズL3とから構成され、また、後群GRは物体側に
強い凹面を向けた負レンズL4と、像側に強い凸の面を向
けた正レンズL5と、物体側に強い凸の面を向けた正レン
ズL6とから構成され、前群GFと後群GRとの間に絞りSが
配置されている。このレンズ系の合焦は、前記後群GR
物体側に移動させることにより合焦を行なう、所謂後群
繰り出し方式をとっている。
以下、実施例3における諸元を示す。
焦点距離135mm、Fナンバー1.8、画角18° Bf:32.5126〜57.2621 d6:43.0000〜18.4431 l/f=0.32 fR/f=0.84 Hex/Hin=0.45 νd5−νd4=16.8 上記の実施例3におけるレンズでは、1.2m程度の至近
距離まで合焦することが可能となる。
また、第6図はそれぞれ実施例3における無限遠、物
体距離R=4.05m(像倍率1/30倍)、及びR=1.2m程度
の近距離での収差図を示しており、それぞれ、良好な収
差補正がなされている。
〔発明の効果〕
以上のように本発明により、更に合焦群の軽量化を図
れることから迅速な合焦及び合焦用の駆動装置のコンパ
クト化が可能となりオートフォーカス用レンズとして有
効である。更に、後群の移動による簡易な合焦方式で、
無限遠から10f程度の近距離まで、非常に良好な画像を
得られるガウス型リアフォーカスレンズが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1の光路図。第2図はそれぞれ実施例1
における無限遠、物体距離R=2.59(像倍率1/30倍)、
及びR=0.85m(10f)程度の至近距離での収差図を示し
ている。第3図は実施例2の光路図。第4図はそれぞれ
実施例2における無限遠、物体距離R=2.59(像倍率1/
30倍)、及びR=0.85m(10f程度)の至近距離での収差
図を示している。第5図は実施例3の光路図。第6図は
それぞれ実施例3における無限遠、物体距離R=4.05
(像倍率1/30倍)、及びR=1.2m程度の至近距離での収
差図を示している。 (主要部分の説明) GF……前群 GR……後群

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、物体側に凸の面を向け正
    の屈折力を持つ第1レンズ成分L1と少なくとも1枚のレ
    ンズから構成され正の屈折力を持つ第2レンズ成分L2
    像側に強い凹の面を向け負の屈折力を持つ第3レンズL3
    成分とを有すると共に全体として正の屈折力を持つ前群
    CFと、 物体側に強い凹の面を向けた負の屈折力を持つ第4レン
    ズL4と像側に強い凸の面を向けた正の屈折力を持つ第5
    レンズL5と正の屈折力を持つ第6レンズL6とを有すると
    共に全体として正の屈折力を持つ後群GRとで構成し、 無限遠から近距離への合焦の際に前記後群GRを光軸に沿
    って移動させ、全系の焦点距離をfとし、前記後群GR
    焦点距離をfR、無限遠時における前記前群GFと前記後群
    GRとの空気間隔をl、最も高い入射高のランド光線が前
    群GFの第1面を通る高さをHin、最も高い入射高のラン
    ド光線が前記前群GFの第1面を通って後群GRの最終面を
    出た時の高さをHex、とするとき、 0.3<l/f<0.4 …(1) 0.7<fR/f<0.9 …(2) 0.4<Hex/Hin<0.6 …(3) の諸条件を満足することを特徴とするガウス型リアフォ
    ーカスレンズ。
  2. 【請求項2】前記第4レンズ成分L4と前記第5レンズ成
    分L5との間に空気レンズを構成するように配置し、前記
    空気レンズの焦点距離をfAIR、負の屈折力を持つL4と正
    の屈折力を持つL5のアッベ数をそれぞれνd4、νd5とす
    るとき、 10<νd5−νd4 …(5) の諸条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のガウス型リアフォーカスレンズ。
JP23438987A 1987-06-19 1987-09-18 ガウス型リアフォーカスレンズ Expired - Lifetime JPH0833512B2 (ja)

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