JPS623928B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS623928B2
JPS623928B2 JP55122859A JP12285980A JPS623928B2 JP S623928 B2 JPS623928 B2 JP S623928B2 JP 55122859 A JP55122859 A JP 55122859A JP 12285980 A JP12285980 A JP 12285980A JP S623928 B2 JPS623928 B2 JP S623928B2
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JP
Japan
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lens
lens group
positive
object side
negative
Prior art date
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Expired
Application number
JP55122859A
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English (en)
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JPS5746222A (en
Inventor
Masatake Kato
Shigeru Hashimoto
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP55122859A priority Critical patent/JPS5746222A/ja
Priority to US06/298,335 priority patent/US4464023A/en
Publication of JPS5746222A publication Critical patent/JPS5746222A/ja
Publication of JPS623928B2 publication Critical patent/JPS623928B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/62Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
    • 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
    • G02B15/143Optical 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 three groups only
    • G02B15/1431Optical 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 three groups only the first group being positive
    • G02B15/143103Optical 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 three groups only the first group being positive arranged ++-

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は無限遠物体から極めて近距離の物点に
至るまで高性能な撮影を可能とする大口径比の対
物レンズに関するものである。 一般の撮影用レンズは通常無限遠物体に対して
最良の性能が得られるように収差補正がなされて
いる。一方、近接撮影を主たる目的とするマクロ
レンズでは撮影距離の変化による収差変動を考慮
し、一般に撮影倍率1/10付近を基準として最良の
性能が得られるように収差補正がなされている。
しかしながら多くの場合、大口径比のレンズ或る
いは広画角のレンズになると撮影倍率を高めてい
くに従い収差変動が大きくなつてくる。特に球面
収差と軸外光束の非対称性の収差が顕著に悪化し
てくる。これは近距離物点では無限遠物点に対す
るよりも軸上光束の発散性が強くなるので絞り付
近では軸上光束が発散状態となつてくる為に絞り
以降の正レンズ群による球面収差の補正量をもつ
てしては不足してくるからである。又軸外光束の
主光線が光軸に対してはる角度が小さくなつてく
る為に近距離物体においては、多くの場合画面の
中間から周辺にかけて外向性のコマ収差が発生す
る原因となつてくる。このように撮影倍率の差に
よる収差変動が大きい為に、撮影倍率1/10付近を
基準にして収差補正の最適化を図つても無限遠物
体又は極めて接近した物体の撮影になると十分な
性能が得られなくなつてくる。特に近接撮影では
撮影倍率が1/5倍位から収差変動が大きくなり性
能低下を来たしてくる。従来このような撮影倍率
の変化による性能低下の防止を一部のレンズ群を
浮動させて行つてきた。しかし、浮動方式が複雑
であつたり、浮動量が不十分であつたり、又浮動
によるレンズ群間の主点間隔が広がり焦点距離の
変化量が大きくなる等の欠点があつた。 本発明はこれらの欠点を除く為に新しい浮動方
式を採用し、広範囲な撮影倍率で良好に収差補正
された大口径比の対物レンズの提供を目的とする
ものである。 第1図乃至第3図に本発明の実施例のレンズ断
面図を示す。実施例のレンズ構成は物体側より順
に両凸面の正レンズ又は物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズG1、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズG2、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズG3、負レンズG4と正レンズ
G5の貼合せから成り像側に凸面を向けた貼合せ
の正又は負のレンズG5′、正レンズG6及び負
レンズG7より成る。正レンズG1、正メニスカ
スレンズG2及び負メニスカスレンズG3で正の
第1レンズ群を、レンズG5′と正レンズG6で
正の第2レンズ群を、負レンズG7で負の第3レ
ンズ群を各々構成する。そして第1レンズ群と第
2レンズ群の間に絞りを設ける。 本発明の浮動方式の特徴は、第1レンズ群と第
3レンズ群を繰り出すとともに第2レンズ群をそ
れよりも少なく繰り出して無限遠物体から近距離
物体へ合焦することにある。換言すると第2レン
ズ群が第1レンズ群と離れて絞り間隔が広がる結
果、この広がつた量だけ第2レンズ群が第3レン
ズ群に近接するものである。この浮動方式を採用
することにより浮動前後による主点間隔の変動を
少なくすることができ、焦点距離の変化量を少な
くすることができる。更に近接撮影を行うと軸外
光束の主光線が光軸にはる角度が小さくなつてく
るので多くの場合外向性コマ収差が発生するが、
これは絞り間隔を拡げることにより軸外光束が第
2レンズ群によつて強く屈折される結果、内向性
コマ収差を発生することになるので打消すことが
できる。 又第2レンズ群が浮動後、第3レンズ群に接近
してくるので軸上光束は第3レンズ群に高い位置
に入射し、負の屈折作用で球面収差は補正過剰と
なるので、近接撮影を行うと補正不足となる球面
収差を良好に補正することができる。尚、絞りは
第1レンズ群又は第2レンズ群のいずれの群に付
随していても絞り間隔が拡がれば良い。 本発明の浮動方式は以上のような特徴を有し近
接撮影における性能向上を図つているが、更に性
能向上を図る為に次の諸条件を与えることが望ま
しい。即ちレンズ全系の焦点距離をf、第1レン
ズ群、第3レンズ群の焦点距離を各々f1、f3、無
限遠物体から近距離物体へ合焦する際の第1レン
ズ群と第2レンズ群の間隔変化量をΔd、第1レ
ンズ群と第3レンズ群の繰り出し量をΔs、物体
側より順に数えて第i番目のレンズ面の曲率半径
をRi、物体側より順に数えて第i番目のレンズ
の硝材の屈折率及びアツベ数を各々Ni、νiと
するとき 2.8f<f1<3.1f ………(1) 3.6f<|f3|<9.5f;f3<0 ………(2) 0.06≦Δd/Δs≦0.12 ………(3) 1.75<N6 ………(4) −1.25<R11+R10/R11−R10≦−0.
65………(5) 2.5<R5/R4<15 ………(6) 50<ν7 ………(7) とするものである。 条件式(1)は近接撮影において軸上光束が絞り位
置付近で大きな発散性をもたずに略平行光束とな
るように第1レンズ群のパワーを決める為のもの
で、これにより広範囲な撮影倍率で良好な球面収
差の補正を達成するものであり、更にレンズ系全
体の形状を整え、画面全体で良好な性能を得る為
の条件である。本条件式(1)式の上限値を越えると
絞り位置付近で軸上光束は発散状態となつて近接
撮影時の球面収差が補正不足となり、又下限値を
越えると十分なバツクフオーカスが得られない等
の欠点を生ずる。 条件式(2)は第3レンズ群の焦点距離を適当に保
つことにより、近接撮影時に行う浮動によつても
レンズ系全体の焦点距離の変化を小さくおさえ、
更に良好に球面収差を補正する為である。条件式
(2)の上限値を越えると外向性コマ収差及び球面収
差の補正が不十分となり、下限値を越えると軸外
光束の周辺部のハローが増大し性能低下を来たし
好ましくない。条件式(3)は条件式(1)、(2)により定
められた条件下で近接撮影における諸収差を良好
に補正する為の各レンズ群の浮動に関するもので
ある。条件式(3)の下限値を越えるとレンズ群の浮
動による外向性コマ収差の補正が十分でなく、又
上限値を越えるとレンズの対称性が損なわれ、非
対称性の収差が発生すると共に、レンズ全長が長
くなり好ましくない。 これらの条件式について説明すると、条件式(4)
は条件式(5)と相まつて物体側より数えて第6番目
の正レンズの硝材の屈折率に関するもので第2レ
ンズ群の屈折力を強くし、外向性コマ収差の補正
を良好に行うもので、屈折率が1.75以上であれば
第2レンズ群は所望の屈折力を保持することがで
き、かつ製作困難なレンズ形状にしなくても、諸
収差の補正が容易に行える。条件式(5)は、条件式
(4)の屈折率の条件のもとで歪曲収差をおさえると
共にバツクフオーカスを充分長くとるための条件
である。下限値を越えると画角の増大に伴いコマ
収差が悪化し、上限値を越えると負の歪曲収差が
増大してくるので好ましくない。 条件式(6)は口径比2.8程度のレンズ系において
全体的に良好に収差補正を行う為の条件である。
一般に大口径比化するほどバツクフオーカスは短
くなる傾向があるが、これを補正する為に第1レ
ンズ群の中に発散部を設けることが有効である。
この為に正メニスカスレンズG2と負メニスカス
レンズG3との空気間隔で発散作用を分担させて
いる。条件式(6)の下限値を越えると球面収差、非
点収差が補正不足となりペツツバール和も増大す
る。一方上限値に近づくほど正メニスカスレンズ
G2と負メニスカスレンズG3とによつて成る空
気レンズの負の屈折力は強くなるが、上限値を越
えると発散性が強くなりすぎ、コマ補正や近距離
物点時の球面収差の補正が困難になる。 条件式(7)は負レンズG7のガラスの分散に関す
るものである。本発明の浮動方式では近距離撮影
のとき浮動レンズ群が第3レンズ群に近接する
為、第1レンズ群で色消しがなされていても、負
レンズG7のガラスの分散が大きいと、軸外光束
周辺で波長の差による色のハロー収差が発生して
くる。条件(7)はこの補正を良好に行う為であり条
件(7)を外れると色のハロー収差が目立つてくる。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面
の曲率半径、Diは物体側より順に第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。
【表】
【表】
【表】
【表】 更に実施例1、実施例2、実施例3におけるレ
ンズの断面図を各々第1図、第2図、第3図に示
す。第1図、第2図、第3図においてa,bは
各々撮影物体が無限遠の場合と撮影倍率が1/2の
場合のときのレンズ断面図、,,は各々第
1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群を示
す。 実施例1において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が1/2倍(このときレンズ面間隔D6とD11
は各々D6=0.1433、D11=0.0072)のときの諸収
差図を各々第4図、第5図に示す。 実施例2において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が1/2倍(このときレンズ面間隔D6とD11
は各々D6=0.2162、D11=0.0077)のときの諸収
差図を各々第6図、第7図に示す。 実施例3において撮影物体が無限遠の場合と撮
影倍率が1/2倍(このときレンズ面間隔D6とD11
は各々D6=0.1628、D11=0.0109)のときの諸収
差図を各々第8図、第9図に示す。 図中Sはサジタル像面、Mはメリデイオナル像
面、Yは像高を示す。 次に表−1に前述の各実施例と条件式との関係
を示す。
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図a,b、第2図a,b、第3図a,bは
本発明の実施例のレンズ断面図。第4図、第5図
は実施例1の諸収差図、第6図、第7図は実施例
2の諸収差図、第8図、第9図は実施例3の諸収
差図。図中、Sはサジタル像面、Mはメリデイオ
ナル像面、Yは像高、,,は各々第1レン
ズ群、第2レンズ群、第3レンズ群を示す。

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、正の屈折力を有する第2レンズ群、そして
    負の屈折力を有する第3レンズ群の3つのレンズ
    群より成り、第1レンズ群と第3レンズ群を繰り
    出すとともに第2レンズ群をそれらより少ない量
    だけ繰り出して無限遠物体から近距離物体へ合焦
    し、前記第1レンズ群は順に正レンズ、物体側へ
    凸面を向けた正メニスカスレンズ及び物体側に凸
    面を向けた負メニスカスレンズより成り、前記第
    2レンズ群は浮動レンズ群であつて、負レンズと
    正レンズの貼合せの正又は負のレンズ及び正レン
    ズより成り、前記第3レンズ群は負レンズより成
    り、レンズ系全体の焦点距離をf、前記第1レン
    ズ群、第3レンズ群の焦点距離を各々f1、f3、無
    限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前記第1
    レンズ群と前記第2レンズ群の間隔変化量をΔ
    d、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群の繰り
    出し量をΔs、物体側から数えて第i番目のレン
    ズ面の曲率半径をRi、物体側より数えて第i番
    目のレンズの硝材の屈折率とアツベ数を各々
    Ni、νiとするとき 2.8f<f1<3.1f 3.6f<|f3|<9.5f;f3<0 0.06≦Δd/Δs≦0.12 1.75<N6 −1.25<R11+R10/R11−R10≦−0.
    65 2.5<R5/R4<15 50<ν7 なる条件を満足することを特徴とする大口径比対
    物レンズ。
JP55122859A 1980-09-04 1980-09-04 Large aperture ratio objective lens Granted JPS5746222A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55122859A JPS5746222A (en) 1980-09-04 1980-09-04 Large aperture ratio objective lens
US06/298,335 US4464023A (en) 1980-09-04 1981-08-31 Large relative aperture objective

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55122859A JPS5746222A (en) 1980-09-04 1980-09-04 Large aperture ratio objective lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5746222A JPS5746222A (en) 1982-03-16
JPS623928B2 true JPS623928B2 (ja) 1987-01-28

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ID=14846399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55122859A Granted JPS5746222A (en) 1980-09-04 1980-09-04 Large aperture ratio objective lens

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US (1) US4464023A (ja)
JP (1) JPS5746222A (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
US4464023A (en) 1984-08-07
JPS5746222A (en) 1982-03-16

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