JPH11326754A

JPH11326754A - 大口径比内焦超望遠レンズ

Info

Publication number: JPH11326754A
Application number: JP10131521A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sato; 佐藤　　進
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-26
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: US6239919B1; JP4032502B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた光学性能を持つ、合焦レンズ群径の小さ
い大口径比内焦超望遠レンズを提供する。【解決手段】物体側から順に、正屈折力を有する第１レ
ンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、
正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、前記第２
レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて合焦を行う内焦
式望遠レンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体
側より順に、正屈折力を有する前群Ｇ１１と、前記前群
Ｇ１１と同程度の正屈折力を有する後群Ｇ１２とにより
構成され、所定の条件式を満足する事を特徴とする、合
焦レンズ群径の小さい大口径比内焦超望遠レンズ系を構
成することにより、課題の解決を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１眼レフレックス
カメラや電子スチルカメラなどに好適な撮影用対物レン
ズに関するものであり、焦点距離が４００ｍｍ以上、か
つ、Ｆｎｏが３より小さい所謂大口径比内焦超望遠レン
ズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、１眼レフレックスカメラや電子ス
チルカメラなどに用いられるこの種の超望遠レンズは、
焦点合わせ（合焦）の際に光軸に沿って移動する合焦レ
ンズ群の有効径が大きい。ここで、本発明と同様の目的
をねらったものに特開平８−３２７８９７があり、合焦
レンズ群有効径の大きさも小さいが、本発明のごとく長
い焦点距離と大口径比を両立させた上で、なおかつ合焦
レンズ群の有効径を十分に小さくするには不十分であっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
超望遠レンズ技術では、本願の目的である焦点距離が４
００ｍｍ以上、Ｆｎｏが３以下である大口径比内焦式超
望遠レンズの合焦レンズ群の有効径を従来の望遠レンズ
程度とする事が出来無いため、合焦レンズ群を駆動する
アクチュエータや合焦レンズ群とアクチュエーターを繋
ぐ金物構造を、従来の望遠レンズと大口径比内焦超望遠
レンズとで共通化する事ができず、大幅な製造費用の増
加を強いられていた。また、単焦点レンズとして高品質
な性能を得る事もできなかった。

【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、優れた光学性能を維持しつつ、合焦レンズ群
の有効径を従来の望遠レンズ程度にとどめ、合焦レンズ
群に関わる金物とアクチュエーターを従来の望遠レンズ
と共通に使用可能な、結像性能の優れた大口径比内焦超
望遠レンズを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は、物体側から順
に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を
有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レン
ズ群Ｇ３とを備え、前記第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿っ
て移動させて合焦を行う内焦式望遠レンズにおいて、前
記第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、正屈折力を有
する前群Ｇ１１と、前記前群Ｇ１１と同程度の正屈折力
を有する後群Ｇ１２とにより構成され、以下の条件式を
満足する事を特徴とする、合焦レンズ群径の小さい大口
径比内焦超望遠レンズ系を構成することにより、目的の
達成を図るものである。０．７＜｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＜１．３０．４＜｜ｆ２・Ｆ｜／（ｆ１・Φ１）＜１．００．７＜ｆ１Ｆ／ｆ１Ｒ＜１．４但し、ｆ１：前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ２：前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ３：前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ１Ｆ：前記第１レンズ群Ｇ１中の前群の焦点距離ｆ１Ｒ：前記第１レンズ群Ｇ１中の後群の焦点距離Ｆ：全レンズ系の焦点距離 Φ１：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の有
効径

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の大口径比内焦超望遠レン
ズは、物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群
Ｇ１、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正屈折力を
有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、前記第２レンズ群Ｇ
２を光軸に沿って移動させて合焦を行う内焦式望遠レン
ズであって、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順
に、正屈折力を有する前群Ｇ１１と、前記前群Ｇ１１と
同程度の正屈折力を有する後群Ｇ１２とにより構成され
る。

【０００７】この際、優れた光学性能を維持しつつ合焦
レンズ群の有効径を従来の望遠レンズ程度にとどめる為
には、以下の条件式（１）乃至（３）を満足することが
望ましい。０．７＜｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＜１．３（１）０．４＜｜ｆ２・Ｆ｜／（ｆ１・Φ１）＜１．０（２）０．７＜ｆ１Ｆ／ｆ１Ｒ＜１．４（３）但し、ｆ１：前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ２：前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ３：前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ１Ｆ：前記第１レンズ群Ｇ１中の前群の焦点距離ｆ１Ｒ：前記第１レンズ群Ｇ１中の後群の焦点距離Ｆ：全レンズ系の焦点距離 Φ１：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の有
効径条件式（１）は、近距離合焦による球面収差変動を少な
くする為の式であり、各レンズ群と全系の焦点距離の最
適なバランスの範囲を示している。特に、第３レンズ群
Ｇ３の焦点距離と全レンズ系の焦点距離を固定して考え
たとき、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２
の合成焦点距離がアフォーカル状態を挟んでいる事をあ
らわす。この意味合いは、合焦操作中固定である第３レ
ンズ群Ｇ３に入射する光線束の入射高が合焦操作により
変動しづらいアフォーカル状態を挟んでいると言う事で
あり、近距離合焦による球面収差変動が少ない事をあら
わしている。従って、条件式（１）の上限値及び下限値
で規定される範囲を逸脱すると、前記第１レンズ群Ｇ１
と前記第２レンズ群Ｇ２の合成焦屈折力が強くなりす
ぎ、近距離合焦による球面収差変動が大きくなるので好
ましくない。また、近距離合焦による球面収差変動をよ
り小さくとするには、上限値が１．１５、下限値が０．
８５である事が好ましい。

【０００８】また、条件式（２）は、前記第１レンズ群
Ｇ１の有効径が大きい場合でも、合焦レンズ群である前
記第２レンズ群Ｇ２の有効径は小さく、かつ、結像性能
は良好である光学系とする為の式である。条件式（２）
の上限を上回ると、合焦レンズ群である前記第２レンズ
群Ｇ２の有効径が大きくなり、本発明の目的に反し好ま
しくない。条件式（２）の下限を下回ると、近距離合焦
による球面収差変動が大きくなり、さらにｇ線（λ＝４
３５．６ｎｍ）に対する下コマ収差がマイナスに過剰と
なり、好ましくない。なお、合焦レンズ群である前記第
２レンズ群Ｇ２の有効径を更に小さく保つ為には、条件
式（２）の上限値を０．９とする事が好ましい。また、
近距離合焦による球面収差変動を更に少なくする為に
は、条件式（２）の下限値を０．５とする事が好まし
い。

【０００９】さらに、条件式（３）は、光学系全長の短
縮化と良好な結像性能とのバランスを図る式である。条
件式（３）の上限値を上回ると、光学系の全長が大きく
なりすぎて好ましくない。条件式（３）の下限を下回る
と、近距離合焦による球面収差変動が大きくなり、さら
にｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）に対する下コマ収差がマ
イナスに過剰となり、好ましくない。なお、条件式
（３）の上限値を１．３とし、下限値を０．８とする
と、光学系全長の短縮化と良好な結像性能とのバランス
を更に良好に図る事が可能である。

【００１０】次に本発明では、より光学性能を良好にす
る為に、前記第１レンズ群Ｇ１中の前群Ｇ１１を、物体
側より順に、正レンズ成分、正レンズ成分、負レンズ成
分を含む構成とし、前記第１レンズ群Ｇ１中後群Ｇ１２
を、負レンズ成分、正レンズ成分より構成し、以下の条
件式（４）乃至（６）を満足する事が望ましい。０．２＜Ｎｎ１−Ｎｐ１＜０．４（４）６５＜νｐ１＜１００（５）３５＜νｎ１＜６５（６）但し、Ｎｐ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズ成分
の、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する平均屈折率 νｐ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズ成分
のアッベ数Ｎｎ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズ成分
の、ｄ線に対する平均屈折率 νｎ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズ成分
のアッベ数本発明はテレフォトタイプ光学系を基本としているの
で、第１レンズ群の残存収差が拡大して最終性能の優劣
を決定する。従って、第１レンズ群Ｇ１は単独で球面収
差と２次色収差を十分良好に補正しなければならない。

【００１１】そして、条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ
１の球面収差を良好に補正する為の式である。条件式
（４）の上限値を上回ると、アッベ数が小さな硝子材料
しか選択できない為、２次色収差が大きくなり好ましく
ない。条件式（４）の下限値を下回ると、凸レンズと凹
レンズの屈折率差が少なくなる為、球面収差の曲がりが
大きくなり好ましくない。

【００１２】また、条件式（５）の上限値は、現存する
可視光線用光学硝子の限界値であり、この値を上回ると
使用可能な光学材料が存在しない。条件式（５）の下限
値を下回ると、２次色収差が十分に補正しきれず好まし
くない。さらに、条件式（６）の上限値は、条件式
（４）と組み合わせて考慮すれば、現存する可視光線用
光学硝子の限界値であり、この値を上回ると使用可能な
光学材料が存在しない。条件式（６）の下限値を下回る
と、２次色収差が十分に補正しきれず好ましくない。

【００１３】そして、更に良好に収差補正を行う為に
は、条件式（４）の上限値を０．３５、下限値を０．２
５、条件式（５）の下限値を７０、条件式（６）の上限
値を５５、下限値を４０とする事が好ましい。更に、コ
ストダウンを行いつつ良好なる光学性能を得る為には、
条件式（５）の上限値を８５とする事が好ましい。次に
本発明においては、前記第１レンズ群Ｇ１中前群Ｇ１１
を、物体側より順に、正レンズ成分Ｌ１１、正レンズ成
分Ｌ１２、負レンズ成分Ｌ１３、正レンズ成分Ｌ１４よ
り構成し、前記第１レンズ群Ｇ１中後群Ｇ１２を、負レ
ンズ成分Ｌ１５、正レンズ成分Ｌ１６より構成し、以下
の条件を満足する事が望ましい。１．４０＜Ｎｐ３＜１．６５（７）６０＜νｐ３＜１００（８）但し、Ｎｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率 νｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のアッベ数テレフォトタイプの光学系は、第１レンズ群Ｇ１単体の
光学性能が全系の光学性能に大きく寄与する。従って、
第１レンズ群Ｇ１の光学性能を可能な限り良好に補正し
ているならば、合焦の際固定である第３レンズ群Ｇ３の
発生する収差を単独で良好に補正すれば、合焦による収
差変動が少なくなる。

【００１４】そこで、第３レンズ群Ｇ３の硝子を選択す
る条件として条件式（７）（８）を設定する。条件式
（７）の上限値を上回ると、凸レンズとしては２次の色
収差が悪くなる硝子しか使えない為好ましくない。条件
式（７）の下限値は、現存する可視光線用光学硝子の限
界値であり、この値を下回ると使用可能な光学材料が存
在しない。また、条件式（８）の上限値を上回ると、条
件式（７）と組み合わせて考慮すれば、現存する可視光
線用光学硝子の限界値であり、この値を上回ると使用可
能な光学材料が存在しない。条件式（８）の下限を下回
ると、凸レンズとしては２次の色収差が悪くなる硝子し
か使えない為好ましくない。

【００１５】そして、更に良好なる光学性能を得る為に
は、条件式（７）の上限値を１．５５、条件式（８）の
下限値を６５とする事が好ましい。次に本発明において
は、第１群で発生しやすい球面収差の曲がりをより良好
に補正する為に、前記第３レンズ群Ｇ３を、物体側から
順に、正レンズ成分Ｌ３１、負レンズ成分Ｌ３２、正レ
ンズ成分Ｌ３３で構成する事が好ましい一方、コストダ
ウンを図るためには、前記第３レンズ群Ｇ３を、物体側
から順に、正レンズ成分Ｌ３１、負レンズ成分Ｌ３２の
接合正レンズで構成する事が好ましい。

【００１６】また、本発明において、光学系全体の重量
軽減を重視するならば、前記第１レンズ群Ｇ１中前群Ｇ
１１を、物体側より順に、正レンズ成分Ｌ１１、正レン
ズ成分Ｌ１２、負レンズ成分Ｌ１３、より構成し、前記
第１レンズ群Ｇ１中後群Ｇ１２を、負レンズ成分Ｌ１
４、正レンズ成分Ｌ１５より構成し、前記第３レンズ群
Ｇ３を、物体側より順に、正レンズ成分Ｌ３１、負レン
ズ成分Ｌ３２、正レンズ成分Ｌ３３より構成し、以下の
条件を満足する事が望ましい。１．５５＜Ｎｐ３＜１．７５（９）４５＜νｐ３＜７０（１０）但し、Ｎｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率 νｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のアッベ数重量に関していえば、テレフォトタイプの光学系は、第
１レンズ群Ｇ１の重量が光学系全体の重量のほとんどを
占める。従って、第１レンズ群Ｇ１の硝子枚数を少なく
構成すれば、光学系全体の重量軽減が可能である。しか
しながら、硝子枚数の少ない構成とすると球面収差の曲
がりが大きく発生するので、合焦の際固定である第３レ
ンズ群で球面収差の補正を行わねばならない。ゆえに、
前記第３レンズ群Ｇ３をトリプレット構成とする事で、
球面収差と像面湾曲と２次の色収差を補正する。更に、
第３レンズ群Ｇ３の硝子を選択する条件として、条件式
（９）（１０）を設定する。

【００１７】ここで、条件式（９）の上限値を上回る
と、凸レンズとしては２次の色収差が悪くなる硝子しか
使えない為好ましくない。条件式（９）の下限値を下回
ると、コマ収差が大きく発生し結像面の平坦性が悪くな
り好ましくない。また条件式（１０）の上限値を上回る
と、条件式（９）と組み合わせて考慮すれば、実質的に
現存する可視光線用光学硝子の限界値であり、この値を
上回ると使用可能な光学材料が存在しなくなる。条件式
（１０）の下限を下回ると、凸レンズとしては２次の色
収差が悪くなる硝子しか使えない為好ましくない。

【００１８】そして更に良好なる光学性能を得る為に
は、条件式（９）の下限値を１．６０、条件式（１０）
の上限値を６５、下限値を５０とする事が好ましい。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。各実施例において、本発明の大口径比内焦
超望遠レンズは、物体側から順に、正屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、
正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、前記第１
レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、正屈折力を有する前
群Ｇ１１と、該前記前群Ｇ１１と同程度の正屈折力を有
する後群Ｇ１２より構成し、前記第２レンズ群Ｇ２を光
軸に沿って移動させる事により合焦を行っている。

【００２０】図１は本発明の実施例１の構成を示す図で
あり、無限遠合焦状態における各レンズ群の位置を示し
ている。近距離物体に対しては第２レンズ群Ｇ２を像側
に移動させて合焦を行う。実施例１は、物体側から順
に、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レ
ンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズＬ１４とから成る、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１１
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６との接
合正レンズから成る、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１２、
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、物
体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と両凹レ
ンズＬ２３との接合負レンズから成る第２レンズ群Ｇ
２、開口絞りＳ１、両凸レンズＬ３１と物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合正レンズと、
両凸レンズＬ３３とから成る第３レンズ群Ｇ３、視野絞
りＳ２、およびフィルターから構成されている。なお、
第１レンズ群Ｇ１の物体側にもフィルターが設けられて
いる。

【００２１】次の表１に、本発明の実施例１の諸元の値
を揚げる。表１において、Ｆはレンズ全系の焦点距離
を、ＦＮＯはＦナンバーを、βは撮影倍率を、Ｂｆはバ
ックフォーカスを、Ｄ０は物体から第１レンズ群Ｇ１フ
ィルターの物体側面までの距離（撮影距離）をそれぞれ
表している。さらに、左端の数字は物体から各レンズ面
の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズ
面間隔を、ｎｄ及びνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数を、Φ１、および
Φ２は、両凸レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズＬ２１の有効径をそれぞれ示してい
る。［表１］Ｆ＝５８８．０ＦＮＯ＝２．８８面番号 r d ν Nｄ Φ 1) ∞ 10.0000 64.10 1.516800 2) ∞ 5.0000 3) 723.4505 16.0000 82.52 1.497820 Φ1=204.2 4) -1580.8651 1.0000 5) 402.8552 26.0000 82.52 1.497820 6) -569.0512 3.0000 7) -567.4547 10.0000 45.37 1.796681 9) 247.5467 21.0000 82.52 1.497820 10) 684.5737 143.2000 11) 145.1942 6.8000 45.37 1.796681 12) 93.3223 24.0000 82.52 1.497820 13) 1264.5949（d13=可変） 14) 391.7585 2.5000 45.37 1.796681 Φ2=42.5 15) 58.7467 4.4500 16) -291.7217 6.7000 25.41 1.805182 17) -57.0361 2.3000 57.53 1.670249 18) 129.9138（d18=可変） 19>（開口絞り） 1.7000 20) 213.8318 7.0000 82.52 1.497820 21) -73.1440 2.9000 45.37 1.796681 22) -257.8061 0.6000 23) 105.9097 5.5000 82.52 1.497820 24) -164.0386 12.0000 25)（視野絞り） 15.0000 26) ∞ 2.0000 64.10 1.516800 27) ∞ Ｂｆ（合焦時における可変間隔）無限遠至近距離 F、β 588.0000 -0.0708 D0 ∞ 8480.9188 ｄ13 93.1433 103.9824 ｄ18 16.3494 5.5103 B f 79.9386 79.9386 (条件対応値) （１）｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＝１．００（２）｜ｆ２・Ｆ｜／（ｆ１・Φ１）＝０．５５（３）ｆ１Ｆ／ｆ１Ｒ＝０．９３（４）Ｎｎ１−Ｎｐ１＝０．３０（５）νｐ１＝８２．５２（６）νｎ１＝４５．３７（７）Ｎｐ３＝１．４９７８２（８）νｐ３＝８２．５２なお、本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の有効径Φ
２は第１レンズ群有効径比で約１／５の４２．５であ
り、前代未聞のコンパクト設計となっている。また、合
焦群移動量も無限遠から最至近までで約１０．８３と非
常に少ない。

【００２２】第２図および第３図は、それぞれ無限遠状
態における諸収差図および至近距離（Ｒ＝９０００ｍ
ｍ）合焦状態における諸収差図である。各収差図におい
て、Ｙは像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５８
７．６ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）を、
Ｃはｃ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、Ｆはｆ線（λ＝４
８６．１ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点収差
を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線
はメリディオナル像面を示している。また、球面収差を
示す収差図において、破線は正弦条件（サインコンディ
ション）を示し、倍率色収差を示す収差図はｄ線を基準
として示されている。

【００２３】次に、図４は本発明の実施例２の構成を示
す図であり、無限遠合焦状態における各レンズ群の位置
を示している。近距離物体に対しては第２レンズ群Ｇ２
を像側に移動させて合焦を行う。実施例２は、物体から
順に、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹
レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズＬ１４とから成る第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１１
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６との接
合正レンズから成る第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１２、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と両凹レン
ズＬ２３との接合負レンズから成る第２レンズ群Ｇ２、
開口絞りＳ１、両凸レンズＬ３１と、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ３２と、両凸レンズＬ３３と
から成る第３レンズ群Ｇ３、視野絞りＳ２、フィルター
から構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１の物体側
にもフィルターが設けられている。

【００２４】次の表２に、本発明の実施例２の諸元の値
を揚げる。表２において、Ｆはレンズ全系の焦点距離
を、ＦＮＯはＦナンバーを、βは撮影倍率を、Ｂｆはバ
ックフォーカスを、Ｄ０は物体から第１レンズ群Ｇ１フ
ィルターの物体側面までの距離（撮影距離）をそれぞれ
表している。さらに、左端の数字は物体から各レンズ面
の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズ
面間隔を、ｎｄ及びνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数を、Φ１、Φ２は
両凸レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズＬ２１の有効径を示している。［表２］Ｆ＝５８８．０ＦＮＯ＝２．８８面番号 r d ν Nｄ Φ 1) ∞ 10.0000 64.10 1.516800 2) ∞ 5.0000 3) 777.3790 16.0000 82.52 1.497820 Φ1=204.3 4)-1331.4947 1.0000 5) 457.2158 24.0000 82.52 1.497820 6) -563.9526 3.0000 7) -556.8448 10.0000 45.37 1.796681 8) 923.8516 1.0000 9) 240.4793 21.0000 82.52 1.497820 10) 688.5982 143.2000 11) 137.9034 6.8000 45.37 1.796681 12) 90.9017 24.0000 82.52 1.497820 13) 850.4092(d13=可変） 14) 517.7792 2.5000 45.37 1.796681 Φ2=42.5 15) 59.9165 4.4500 16) -304.6534 6.7000 25.41 1.805182 17) -54.3880 2.3000 57.53 1.670249 18) 129.9334(d18=可変） 19> (開口絞り） 1.7000 20) 169.7130 7.0000 82.52 1.497820 21) -68.8240 2.4000 22) -65.9739 2.9000 45.37 1.796681 23) -292.5412 0.6000 24) 117.8353 5.5000 82.52 1.497820 25) -123.7331 12.0000 26)（視野絞り）15.0000 27) ∞ 2.0000 64.10 1.516800 28) ∞ Ｂｆ（合焦時における可変間隔）無限遠至近距離 F、β 558.0000 -0.07083 D0 ∞ 8479.0180 ｄ13 97.40192 108.24308 ｄ18 16.26430 5.42314 B f 77.26599 77.26599 (条件対応値) （１）｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＝１．００（２）｜ｆ２・Ｆ｜／（ｆ１・Φ１）＝０．５５（３）ｆ１Ｆ／ｆ１Ｒ＝０．９８（４）Ｎｎ１−Ｎｐ１＝０．３０（５）νｐ１＝８２．５２（６）νｎ１＝４５．３７（７）Ｎｐ３＝１．４９７８２（８）νｐ３＝８２．５２なお、本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の有効径Φ
２は第１レンズ群有効径比で約１／５の４２．５であ
り、前代未聞のコンパクト設計となっている。また、合
焦群移動量も無限遠から最至近までで約１０．８４と非
常に少ない。

【００２５】第５図および第６図は、それぞれ無限遠状
態における諸収差図および至近距離（Ｒ＝９０００ｍ
ｍ）合焦状態における諸収差図である。各収差図におい
て、Ｙは像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５８
７．６ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）を、
Ｃはｃ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、Ｆはｆ線（λ＝４
８６．１ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点収差
を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線
はメリディオナル像面を示している。また、球面収差を
示す収差図において、破線は正弦条件（サインコンディ
ション）を示し、倍率色収差を示す収差図はｄ線を基準
として示されている。

【００２６】また図７は本発明の実施例３の構成を示す
図であり、無限遠合焦状態における各レンズ群の位置を
示している。近距離物体に対しては第２レンズ群Ｇ２を
像側に移動させて合焦を行う。実施例３は、物体側から
順に両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レ
ンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズＬ１４とから成る第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１１と、
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６との接合正
レンズから成る第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１２、物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、物体側に
凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と両凹レンズＬ
２３との接合負レンズから成る第２レンズ群Ｇ２、開口
絞りＳ１、両凸レンズＬ３１と物体側に凹面を向けた負
メニスカスレンズＬ３２との接合負レンズから成る第３
レンズ群Ｇ３、フィルター、視野絞りＳ２から構成され
ている。なお、第１レンズ群Ｇ１の物体側にもフィルタ
ーが設けられている。

【００２７】次の表３に、本発明の実施例３の諸元の値
を揚げる。表３において、Ｆはレンズ全系の焦点距離
を、ＦＮＯはＦナンバーを、βは撮影倍率を、Ｂｆはバ
ックフォーカスを、Ｄ０は物体から第１レンズ群Ｇ１フ
ィルターの物体側面までの距離（撮影距離）をそれぞれ
表している。さらに、左端の数字は物体から各レンズ面
の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズ
面間隔を、ｎｄ及びνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数を、Φ１は両凸レ
ンズＬ１１の有効径を示している。［表３］Ｆ＝５８８．０ＦＮＯ＝２．８８面番号 r d ν Nｄ Φ 1) ∞ 10.0000 64.10 1.516800 2) ∞ 5.0000 3) 890.2703 17.0000 82.52 1.497820 Φ1=204.3 4) -1475.5997 1.0000 5) 479.2754 23.0000 82.52 1.497820 6) -646.4131 3.0000 7) -566.2888 10.0000 45.37 1.796681 8) 846.3629 1.0000 9) 243.5011 21.0000 82.52 1.497820 10) 2343.4498 143.1676 11) 129.8677 6.8000 45.37 1.796681 12) 85.1463 24.0000 82.52 1.497820 13) 515.7895(d13=可変） 14) 442.0439 3.0000 47.47 1.787971 Φ2=43.9 15) 71.8358 4.0000 16)-26520.0300 7.0000 23.82 1.846660 17) -56.9239 3.0000 47.47 1.787971 18) 90.1383(d18=可変） 19> (開口絞り） 1.7000 20) 86.2567 9.0000 82.52 1.497820 21) -53.8868 2.4122 33.89 1.803840 22) -89.5510 15.0000 23) ∞ 2.0000 64.10 1.516800 24) ∞ 5.0000 25)（視野絞り）Ｂｆ（合焦時における可変間隔）無限遠至近距離 F、β 588.0000 -0.07089 D0 ∞ 8481.7593 ｄ13 243.00000 253.85055 ｄ18 32.00000 21.14945 B f 86.48390 86.48390 (条件対応値) （１）｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＝１．００（２）｜ｆ２・Ｆ｜／（ｆ１・Φ１）＝０．５５（３）ｆ１Ｆ／ｆ１Ｒ＝０．８３（４）Ｎｎ１−Ｎｐ１＝０．３０（５）νｐ１＝８２．５２（６）νｎ１＝４５．４７（７）Ｎｐ３＝１．４９７８２（８）νｐ３＝８２．５２なお、本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の有効径Φ
２は第１レンズ群有効径比で約１／５の４３．９であ
り、前代未聞のコンパクト設計となっている。また、合
焦群移動量も無限遠から最至近までで約１０．８５と非
常に少ない。

【００２８】第８図および第９図は、それぞれ無限遠状
態における諸収差図および至近距離（Ｒ＝９０００ｍ
ｍ）合焦状態における諸収差図である。各収差図におい
て、Ｙは像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５８
７．６ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）を、
Ｃはｃ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、Ｆはｆ線（λ＝４
８６．１ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点収差
を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線
はメリディオナル像面を示している。また、球面収差を
示す収差図において、破線は正弦条件（サインコンディ
ション）を示し、倍率色収差を示す収差図はｄ線を基準
として示されている。

【００２９】そして、図１０は本発明の実施例４の構成
を示す図であり、無限遠合焦状態における各レンズ群の
位置を示している。近距離物体に対しては第２レンズ群
Ｇ２を像側に移動させて合焦を行う。実施例４は、物体
から順に両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両
凹レンズＬ１３とから成る第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１
１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４
と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５との
接合正レンズから成る第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１２、
両凹レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた正メニスカ
スレンズＬ２２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレ
ンズＬ２３との接合負レンズとから成る第２レンズ群Ｇ
２、開口絞りＳ１、両凸レンズＬ３１と物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズＬ３２と、両凸レンズＬ３３
とから成る第３レンズ群Ｇ３、視野絞りＳ２、フィルタ
ーから構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１の物体
側にもフィルターが設けられている。

【００３０】次の表４に、本発明の実施例４の諸元表の
値を揚げる。表４において、Ｆはレンズ全系の焦点距離
を、ＦＮＯはＦナンバーを、βは撮影倍率を、Ｂｆはバ
ックフォーカスを、Ｄ０は物体から第１レンズ群Ｇ１フ
ィルターの物体側面までの距離（撮影距離）をそれぞれ
表している。さらに、左端の数字は物体から各レンズ面
の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各レンズ
面間隔を、ｎｄ及びνはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６
ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数を、Φ１は両凸レ
ンズＬ１１の有効径を示している。［表４］Ｆ＝３９２．０ＦＮＯ＝２．８８面番号 r d ν Nｄ Φ 1) ∞ 5.0000 64.10 1.516800 2) ∞ 1.0000 3) 187.1041 20.1000 82.52 1.497820 Φ1=136.2 4) -746.4748 0.6000 5) 200.0582 20.1000 82.52 1.497820 6) -396.5666 2.1000 7) -372.8865 7.0000 47.47 1.787971 8) 357.8219 106.4000 9) 78.1740 4.6000 45.37 1.796681 10) 52.6200 17.0000 82.52 1.497820 11) 699.2100(d11=可変） 12) -490.7080 2.5000 33.89 1.803840 Φ2=43.4、 13) 67.8590 4.4500 14) -227.9240 6.7000 25.41 1.805182 15) -45.1530 2.3000 60.03 1.640000 16) 155.4560(d16=可変） 17>(開口絞り） 1.3000 18) 263.7550 4.6000 55.60 1.696800 19) -128.7030 2.2400 20) -58.3970 2.9000 33.89 1.803840 21) -172.8630 0.6000 22)46400.0000 5.5000 60.03 1.640000 23) -66.6800 22.0000 24)(視野絞り） 7.2000 25) ∞ 2.0000 64.10 1.516800 26) ∞ Ｂｆ（合焦時における可変間隔）無限遠至近距離 F、β 392.0000 -0.11789 D0 ∞ 3416.2345 ｄ13 24.59533 35.45378 ｄ18 27.44354 16.58509 Ｂｆ 83.53862 83.53862 (条件対応値) （１）｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＝１．００（２）｜ｆ２・Ｆ｜／（ｆ１・Φ１）＝０．８５（３）ｆ１Ｆ／ｆ１Ｒ＝１．２９（４）Ｎｎ１−Ｎｐ１＝０．２９４（５）νｐ１＝８２．５２（６）νｎ１＝４７．４７，４５．３７（９）Ｎｐ３＝１．６９６８０，１．６４０００（１０）νｐ３＝５５．６０，６０．０３なお、本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の有効径Φ
２は第１レンズ群有効径比で１／３以下の４３．４であ
り、かつて無いコンパクトな設計となっている。また、
合焦群移動量も無限遠から最至近までで約１０．８６と
非常に少ない。

【００３１】第１１図および第１２図は、それぞれ無限
遠状態における諸収差図および至近距離（Ｒ＝３８００
ｍｍ）合焦状態における諸収差図である。各収差図にお
いて、Ｙは像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５
８７．６ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）
を、Ｃはｃ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、Ｆはｆ線（λ
＝４８６．１ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点
収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、
破線はメリディオナル像面を示している。また、球面収
差を示す収差図において、破線は正弦条件（サインコン
ディション）を示し、倍率色収差を示す収差図はｄ線を
基準として示されている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の合焦レン
ズ群径の小さい大口径比内焦超望遠レンズによれば、合
焦レンズ群有効径が、大口径比内焦超望遠レンズ（焦点
距離が４００ｍｍ以上、Ｆnoが３以下）としては非常に
小さく、合焦移動量も少ないにも関わらず、無限遠状態
から至近距離合焦状態にいたるまで優れた結像性能を維
持している事がわかる。

【００３３】特に、従来技術で指摘した光学系（特開平
８−３２７８９７）の合焦レンズ群有効径は３８．８〜
４２．３ｍｍ、合焦移動量は１０．８２〜１０．８６ｍ
ｍであり、本願各実施例とほぼ等しい。従って、本発明
の目的である、「優れた光学性能を維持しつつ、合焦レ
ンズ群の有効径を従来の望遠レンズ程度にとどめ、合焦
レンズ群に関わる金物とアクチュエーターを従来の望遠
レンズと共通に使用可能な、結像性能の優れた大口径比
超望遠レンズを提供すること」が十分達成されている事
は明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成図。

【図２】本発明の実施例１の無限遠合焦状態における諸
収差図。

【図３】本発明の実施例１の至近合焦状態における諸収
差図。

【図４】本発明の実施例２の構成図。

【図５】本発明の実施例２の無限遠合焦状態における諸
収差図。

【図６】本発明の実施例２の至近合焦状態における諸収
差図。

【図７】本発明の実施例３の構成図。

【図８】本発明の実施例３の無限遠合焦状態における諸
収差図。

【図９】本発明の実施例３の至近合焦状態における諸収
差図。

【図１０】本発明の実施例４の構成図。

【図１１】本発明の実施例４の無限遠合焦状態における
諸収差図。

【図１２】本発明の実施例４の至近合焦状態における諸
収差図。

【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Ｇ１１第１レンズ群の前群Ｇ１２第１レンズ群の後群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、正屈折力を有する第１レ
ンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、
正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、前記第２
レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて合焦を行う内焦
式望遠レンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、正屈折力を
有する前群Ｇ１１と、前記前群Ｇ１１と同程度の正屈折
力を有する後群Ｇ１２とにより構成され、以下の条件式を満足する事を特徴とする、合焦レンズ群
径の小さい大口径比内焦超望遠レンズ系。０．７＜｜ｆ１・ｆ３／（ｆ２・Ｆ）｜＜１．３０．４＜｜ｆ２・Ｆ｜／（ｆ１・Φ１）＜１．００．７＜ｆ１Ｆ／ｆ１Ｒ＜１．４但し、ｆ１：前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ２：前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ３：前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ１Ｆ：前記第１レンズ群Ｇ１中の前群の焦点距離ｆ１Ｒ：前記第１レンズ群Ｇ１中の後群の焦点距離Ｆ：全レンズ系の焦点距離 Φ１：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の有
効径
【請求項２】前記第１レンズ群Ｇ１中の前群Ｇ１１は、
物体側より順に、正レンズ成分、正レンズ成分、負レン
ズ成分を含み、前記第１レンズ群Ｇ１中の後群Ｇ１２
は、負レンズ成分、正レンズ成分より構成され、以下の条件式を満足する事を特徴とする、請求項１に記
載の合焦レンズ群径の小さい大口径比内焦超望遠レンズ
系。０．２＜Ｎｎ１−Ｎｐ１＜０．４６５＜νｐ１＜１００３５＜νｎ１＜６０但し、Ｎｐ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズ成分
の、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する平均屈折率 νｐ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズ成分
のアッベ数Ｎｎ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズ成分
の、ｄ線に対する平均屈折率 νｎ１：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズ成分
のアッベ数
【請求項３】前記第１レンズ群Ｇ１中の前群Ｇ１１は、
物体側より順に正レンズ成分Ｌ１１と、正レンズ成分Ｌ
１２と、負レンズ成分Ｌ１３と、正レンズ成分Ｌ１４と
により構成され、前記第１レンズ群Ｇ１中の後群Ｇ１２
は、負レンズ成分Ｌ１５と、正レンズ成分Ｌ１６とによ
り構成され、以下の条件を満足する事を特徴とする、請求項１および
２に記載の、合焦レンズ群径の小さい大口径比内焦超望
遠レンズ系。１．４＜Ｎｐ３＜１．６５６０＜νｐ３＜１００但し、Ｎｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率 νｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のアッベ数
【請求項４】前記第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順
に、正レンズ成分Ｌ３１、負レンズ成分Ｌ３２、正レン
ズ成分Ｌ３３で構成される事を特徴とする、請求項３に
記載の合焦レンズ群径の小さい大口径比内焦超望遠レン
ズ系。
【請求項５】前記第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順
に、正レンズ成分Ｌ３１と、負レンズ成分Ｌ３２とから
なる接合正レンズで構成される事を特徴とする、請求項
３に記載の合焦レンズ群径の小さい大口径比内焦超望遠
レンズ系。
【請求項６】前記第１レンズ群Ｇ１中の前群Ｇ１１は、
物体側より順に正レンズ成分Ｌ１１、正レンズ成分Ｌ１
２、負レンズ成分Ｌ１３、により構成され、前記第１レ
ンズ群Ｇ１中の後群Ｇ１２は、負レンズ成分Ｌ１４、正
レンズ成分Ｌ１５より構成され、前記第３レンズ群Ｇ３
は、物体側より順に、正レンズ成分Ｌ３１、負レンズ成
分Ｌ３２、正レンズ成分Ｌ３３により構成され、以下の条件を満足する事を特徴とする、請求項１、２に
記載の合焦レンズ群径の小さい大口径比内焦超望遠レン
ズ系。１．５５＜Ｎｐ３＜１．７５４５＜νｐ３＜７０但し、Ｎｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率 νｐ３：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ成分
のアッベ数