JPS6314326B2 - - Google Patents

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JPS6314326B2
JPS6314326B2 JP56125218A JP12521881A JPS6314326B2 JP S6314326 B2 JPS6314326 B2 JP S6314326B2 JP 56125218 A JP56125218 A JP 56125218A JP 12521881 A JP12521881 A JP 12521881A JP S6314326 B2 JPS6314326 B2 JP S6314326B2
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JP
Japan
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lens
group
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convergent
movable
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JP56125218A
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JPS5827115A (ja
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Shinichi Mihara
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE3227439A priority patent/DE3227439C2/de
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Publication of JPS6314326B2 publication Critical patent/JPS6314326B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
    • 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
    • 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 -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G02B9/14Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +

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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】
本発明はフローテイングを含むリアーフオーカ
ス機構を持つ大口径比望遠レンズに関するもので
ある。 最近は焦点距離が200mm〜300mm程度の望遠レン
ズにおいてもF2.0、F2.8クラスの大口径比化、高
性能化さらには撮影至近距離の短縮化などが望ま
れている。又合焦に関しては軽量で操作性の良い
ものが望まれている。このような要望を満足する
ために設計された先行例として特殊低分散硝子を
使用し、レンズ系の一部を動かすことによつて合
焦を行なう内焦方式を採用したレンズ系が存在す
る。この内焦方式には種種の方式が考えられる
が、既に知られているものとして、特開昭50−
139732号公報に示された先行例(先行例1)のよ
うに後部レンズ群のうちの1群のみを可動群とし
たもの、特開昭53−134425号公報に示された先行
例(先行例2)のように2群以上のレンズ群を可
動にしているが可動群夫々の相対的間隔を変えず
に複数の群を一体可動としたもの、更には特開昭
49−17723号公報に記載された先行例(先行例3)
のように2群を可動群とし夫々の相対的間隔を可
変としそのうちの一方の群に収差補正機能を持た
せたフローテイング込みの内焦方式を採用したも
の等がある。 これら内焦方式を採用した先行例は、合焦時の
重量的負担が軽減されており、かつレンズ移動量
が少なくて済み、操作性に関しては良好である。
又至近撮影倍率を約1/10倍程度にすることが可能
となつた。しかしこれら内焦方式を採用したレン
ズ系は合焦時における収差の変動が大きく無限遠
物点から至近物点まで安定した性能を保つことが
困難であつて、無限遠物点に対して良好な性能を
有していたとしても、近距離物点に対しては性能
が劣化しやすい欠点がある。 上記先行例のうち、先行例1のレンズ系は、可
動群自体に収差があれば当然合焦時に収差が大き
く変動する。又先行例2のレンズ系は、基本構成
が物体側から順に収斂群、発散群、収斂群で、こ
れらのうち発散群全体を一体として可動群とした
ものである。このレンズ系の場合、レンズ形状の
組合せ方によつては、収差の変動量をある程度ま
では抑えることも可能であるが十分とは言えず、
近距離の収差特に像面性を良好に保つためには使
用頻度の多い無限遠撮影時の性能をある程度犠牲
にせざるを得ない。尚上記の像面性とは次のよう
な内容を云う。つまり軸外の最良像面は非点収差
(像面彎曲)によつて大体決まり、一方軸上の最
良像面は球面収差によつて決められる。したがつ
てこの二つの像面が一致するように収差補正を行
なつておけば中心から周辺まで良い画像を得るこ
とができる。しかし実際にはコマ収差等の影響も
考慮する必要がある。例えば軸外最良像面と軸上
最良像面とが一致しない場合、軸外最良像面が軸
上最良像面のプラス側にある方が良いかその逆が
良いかはコマ収差等の収差状況によつて変つてく
る。そのためコマ収差等の収差状況等総合的に考
慮して二つの最良像面の一致度を良くすることが
望ましい。このようにして像面の一致度を良くす
ることを「像面性」を良くすると云う。 次に先行例3の場合、フオーカシング群の屈折
率やアツベ数等全体のレンズ構成で球面収差、軸
上色収差の変動を小さくすることは可能であるが
十分でなく、収差補正用の可変間隔で精々球面収
差の変動を抑止できるのみでその時の非点収差は
十分に補正されない。 以上述べたように各先行例のような1群又は2
群を可動とする方式(収差補正用の間隔可変の個
所が0又は1個所)のレンズ系では、精々球面収
差のマージナル量又はゾナール量の変動を抑える
ことができる程度であつて、無限遠から近距離ま
で像面性を良好に保つことは著しく困難であつ
て、至近倍率1/10まで操作性が良くてもあまり意
味がない。 本発明は、以上説明した先行例に類する大口径
比望遠レンズで、レンズ系中の三つの群を可動群
とし各可動群間の相対的間隔を変えながら合焦す
る方式を採用すると共に、可動群に多くの接合面
を設け、接合面前後の屈折率差およびアツベ数差
を必要十分につけて、球面収差や軸上色収差のみ
ならず非点収差、コマ収差、倍率の色収差など像
面性にかかわる諸収差をも無限遠物点から近距離
物点まで安定して良好な状態を保ち、無限遠から
少なくとも倍率1/10倍の至近物点までの間は高性
能を保ち、さらに至近物点に合焦してもさしつか
えないレベルの高性能でかつ操作性も良好にした
大口径比望遠レンズを提供するものである。 本発明の大口径比望遠レンズは、第1図に示す
ようなレンズ構成のもので、物体側から順に大き
く分けて、第1収斂群、発散群、第2収斂群
とより構成されている。そして第1収斂群
は、物体側から順に正レンズ、正レンズ、負レン
ズ、正レンズの四つのレンズ成分からなつてい
る。又発散群は貼合わせの負レンズ成分二つを
含んでおり第1収斂群1から少し空気間隔をおい
て配置されている。更に第2収斂群は物体側か
ら順に正レンズ、負レンズ、正レンズの三つの成
分よりなりそれぞれ単レンズか一部接合レンズに
て構成されている。 本発明大口径比望遠レンズは上記のような構成
のレンズ系で、さらに無限遠から近距離まで安定
した性能を保つためにレンズ系のうちの発散群の
二つの負の成分と第2収斂群一体との三つの成分
をそれぞれ相対的間隔を変えながら光軸に沿つて
移動させることによつて合焦を行なうことを特徴
としている。 即ち本発明大口径比望遠レンズは、可動群とな
る発散群中の二つの成分を共に貼合わせ又は接合
を分離した二枚のレンズにしたことと、第2収斂
群を正、負、正の三つのレンズ成分で構成したこ
と、第1収斂群を四つのレンズ成分としたこと、
更に前述の三つの成分(可動群)の間隔を変えな
がら合焦を行なうことを特徴とするものである。 本発明レンズ系においては可動群を単体レンズ
ではなく接合レンズ又は接合を分離したものにし
て両レンズ間に屈折率差、アツベ数差をつけるこ
とによつて、可動群が動いた時の球面収差、非点
収差、コマ収差、色収差の発生を出来る限り少な
くしてある。更に全区間における像面彎曲(ペツ
ツバール和)も小さくし得る。発散群中の可動群
の一方のみを単体ではなく接合レンズ又はそれを
分離したものとしたのでは、合焦点の収差の安定
性か像面の平担性のいずれかを犠牲としなければ
ならないか或は両方共に不十分になるかであるた
め高性能レンズとしては不十分なものになつてし
まう。したがつて本発明レンズ系では発散群中の
可動群は二つの成分とも接合レンズ又は接合を分
離したものとしてある。 ベツツバール和を小さくし、非点収差を小さく
して無限遠物点についての像面性を更に良好にす
るために、正の屈折力を有する第2収斂群は正レ
ンズ、負レンズの順に分割して二つのレンズと
し、この両レンズの屈折率差を必要十分量つけ、
またその時の軸上色収差と倍率の色収差を同時に
良好にするために上記のように二つに分けたレン
ズのうち負レンズを更に負レンズ、正レンズの順
に分割した構成とした。このように第2収斂群は
正レンズ、負レンズ、正レンズの配置としこれら
のレンズのアツベ数差を必要十分量つけてある。 第1収斂群を三つのレンズ成分で構成する場合
は、一般に二つの正のレンズ成分と一つの負のレ
ンズ成分とにて構成される。しかしこのような構
成では、本発明のような大口径比望遠レンズの場
合、二次スペクトルを補正する関係上部分分散比
とアツベ数の大きな硝材を二つの正のレンズ成分
共に用いなければならず、現実の問題として上記
の硝材は屈折率が低いために球面収差とペツツバ
ール和が大きくなつてしまう。そのため本発明レ
ンズ系では第1収斂群に正のレンズ成分をもう一
枚もうけて四つのレンズ成分とし、加えた正のレ
ンズ成分の屈折率を少し高めにすることによつて
球面収差およびペツツバール和を小さくしかつ色
収差が良好になるようにしてある。 最後にフオーカシング時の可動群を3群にし、
それぞれの相対的間隔を変えながら合焦する方式
を採用したのは次の理由による。内焦方式を採用
した場合の問題点は、合焦時における収差変動に
ある。少なくとも球面収差、非点収差、色収差は
極力変動しないようにし、又球面収差が少し変動
した時にそれに応じて非点収差を必要十分量動か
さないと全区間で安定した性能を維持できない。 前述の先行例のようにせいぜい2群しか動かさ
ない内焦方式では、近距離収差のうち十分補正の
できる収差は高々球面収差と色収差程度で、非点
収差までは十分補正しきれない。発散群を単純に
像側へ移動する合焦方式の場合、貼合わせ群又は
貼合わせ群を分離した群の両レンズの屈折率差の
とり方や軸上光線の入射角等で球面収差は補正過
剰になることもあるが、一般的には球面収差は補
正不足である。いずれにしても無限遠から近距離
まで十分に一定であると云える程度に収差量を保
つことは難かしい。 したがつて本発明では二つの発散群の相対的間
隔を変化させながら主に球面収差の変動を抑制す
るようにし、又第2収斂群を発散群との相対的間
隔を変えながら主に非点収差の変動を抑制するよ
うにした。このように本発明では少なくとも3群
を可動としこれら群の相対的間隔を変えながら合
焦する方式を採用することによつて無限遠物点か
ら少なくとも1/10倍程度の近距離物点まで安定し
た収差の得られる高性能なレンズを実現し得るよ
うにしたものである。 以上説明したレンズ構成の本発明大口径比望遠
レンズは本発明の目的にかなう良好なものである
が、次に示す各条件を満足するようにすれば一層
良好な性能になる。 (1) 0.08<n5−n6 (2) 10<ν8−ν7<45 (3) 0.4f<(1/f5+1/f6-1<0.55f ただしn5、n6は発散群の物体側の接合レンズ成
分の両レンズの屈折率、ν8、ν7は発散群の像側の
接合レンズ成分の両レンズの屈折率、f5は発散群
の物体側接合レンズの焦点距離、f6は発散群の像
側接合レンズの焦点距離、fは全系の焦点距離で
ある。 上記の条件(1)乃至条件(3)の意味について次に説
明する。 条件(1)は発散群中の可動群のうち物体側の群の
両レンズ(正レンズと負レンズ)の屈折率差を規
定したものである。この屈折率差を条件(1)の下限
値以上にすれば近距離における球面収差の補正不
足、球面収差の輪帯部での負側へのむくらみ、非
点収差など各収差の変動をより少なくすることが
できる。この効果は可動群のうちの像側の群の屈
折率差によるよりも大きい。 条件(2)は、発散群の可動群のうち像側の群の正
レンズと負レンズのアツベ数差を規定したもので
ある。この条件のように像側の群にアツベ数差を
大きくつけることにより可動群を動かした時の倍
率の色収差の変動を少なくし、かつ球面収差のg
線のマージナル量が補正過剰になる傾向を緩和出
来る。この条件より外れると倍率の色収差の変動
が大になる等好ましくない。 条件(3)は発散群の二つの群のパワーを規定した
もので、上限をこえると各収差が発生しやすいの
で好ましくなく、下限をこえると合焦時のレンズ
移動量が大きくなり好ましくない。 上記の各条件の他下記の条件(4)乃至(6)を満足す
るようにすればさらに安定した性能が得られるの
で望ましい。 (4) 0.08<n7−n8 (5) 0.1<n9−n10 (6) 10<ν11−ν10 ただしn7、n8は発散群中の可動群の像側成分の
両レンズの屈折率、n9は第2収斂群の物体側の正
レンズの屈折率、n10は第2収斂群の負レンズの
屈折率、ν10は第2収斂群の負レンズのアツベ数、
ν11は第2収斂群の像側正レンズのアツベ数であ
る。 上記の条件(4)は発散群の像側の可動群の両レン
ズの屈折率差を規定したものである。この可動群
は物体側可動群よりも双方のレンズのパワーが大
きいのでベツツバール和を小さくするのに効果的
である。したがつてこの条件(4)よりはずれるとペ
ツツパール和が大になり好ましくない。尚条件の
ように像側可動群の正レンズの屈折率を高く負レ
ンズの屈折率を低くすると近距離の各収差の変動
も少なくなる。しかし物体側可動群を同様に構成
した場合よりはその効果は少ない。 条件(5)は第2収斂群の屈折率に関するもので、
ペツツバール和を良くし非点収差を良好に補正す
るためのものである。この条件をはずれると、ペ
ツツバール和が悪くなり非点収差を良好に補正で
きなくなる。尚この条件に加えて第2収斂群中の
接合レンズの負レンズの屈折率n10と正レンズの
屈折率n11との差n11−n10を大きくすると上記の補
正がより効果的になる。 条件(6)は第2収斂群のアツベ数に関するもの
で、無限遠物点における軸上色収差と倍率の色収
差とのバランスを取りやすくするためのものであ
る。この条件からはずれると軸上色収差と倍率色
収差とのバランスがとれなくなる。尚第2収斂群
中の物体側正レンズのアツベ数ν9と負レンズのア
ツベ数ν10との差ν9−ν10を大きくすると上記両色
収差のバランスを良くするためには一層効果的で
ある。 次に以上説明した本発明の各実施例を示す。 実施例 1
【表】
【表】 実施例 2
【表】
【表】 実施例 3
【表】
【表】 実施例 4
【表】
【表】 実施例 5
【表】
【表】 実施例 6
【表】
【表】 実施例 7
【表】
【表】 ただしr1、r2、……r19はレンズ各面の曲率半
径、d1、d2、……d18は各レンズの肉厚および空
気間隔、n1、n2、……、n11は各レンズの屈折率、
ν1、ν2……、ν11は各レンズのアツベ数である。 上記の実施例の各収差の状況は第2図乃至第2
2図に示してある。これら図のうち第2図乃至第
5図は実施例1のもので第2図は無限遠物点、第
3図は3.05m(倍率約1/30)の物点、第4図は
0.99m(倍率約1/10)の物点に対するものであ
る。第5図は実施例2の無限遠物点、第6図は同
実施例の3.05mの物点、第7図は同じく0.99mの
物点に対するものである。第8図、第9図および
第10図は実施例3に関するもので夫々無限遠物
点3.05mの物点、0.99mの物点に対するもの、第
11図、第12図、第13図は実施例4に関する
もので夫々無限遠物点、3.05mの物点、0.99mの
物点、第14図、第15図、第16図は実施例5
に関するもので夫々無限遠物点、3.05mの物点、
0.99mの物点、第17図、第18図、第19図は
実施例6に関するもので夫々無限遠物点、3.05m
の物点、0.99mの物点、第20図、第21図、第
22図は実施例7に関するもので夫々無限遠物
点、3.05mの物点、0.99mの物点に対するもので
ある。尚実施例4乃至実施例7に関する収差曲線
図は第1図に示す位置に厚さ1.0mm、屈折率
1.51633、アツベ数64.1の平行平面板のリアフイ
ルターを配置した時のものである。 上記実施例のうち実施例4、5、6はペツツバ
ール和を小さくする等の理由からn11−n10を大に
してある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明レンズ系の断面図、第2図乃至
第22図は本発明の各実施例の収差曲線図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズの
    四つのレンズ成分からなる第1収斂群と、貼合せ
    からなる負レンズ成分を二つ含む発散群と、第2
    収斂レンズ群とにて構成され、無限遠から近距離
    へ合焦する際に第1収斂レンズ群は固定し又発散
    群は物体側の負レンズ成分を像側へ移動させなが
    ら両負レンズ成分の間隔を変化させつつ全体とし
    て像側へ移動し又第2収斂群は発散群との間隔が
    狭くなるように移動することを特徴とする大口径
    比望遠レンズ。 2 次の条件(1)乃至(3)を満足する特許請求の範囲
    1の大口径比望遠レンズ。 (1) 0.08<n5−n6 (2) 10<ν8−ν7<45 (3) 0.4f<(1/f5+1/f6-1<0.55f ただしn5、n6は夫々発散群の物体側の可動レン
    ズ成分の両レンズの屈折率、ν7、ν8は発散群の像
    側の可動レンズ成分の両レンズのアツベ数、f5
    発散群の物体側可動レンズ成分の焦点距離、f6
    発散群の像側可動レンズ成分の焦点距離、fは全
    系の焦点距離である。 3 次の条件(4)乃至(6)を満足する特許請求の範囲
    2の大口径比望遠レンズ。 (4) 0.08<n7−n8 (5) 0.1<n9−n10 (6) 10<ν11−ν10 ただしn7、n8は夫々発散群の像側可動レンズ成
    分の両レンズの屈折率、n9、n10は第2収斂群の
    物体側正レンズおよび負レンズの屈折率、ν10
    ν11は夫々第2収斂群の負レンズおよび像側正レ
    ンズのアツベ数である。
JP56125218A 1981-08-12 1981-08-12 大口径比望遠レンズ Granted JPS5827115A (ja)

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JP56125218A JPS5827115A (ja) 1981-08-12 1981-08-12 大口径比望遠レンズ
DE3227439A DE3227439C2 (de) 1981-08-12 1982-07-22 Teleobjektiv
US06/401,949 US4457595A (en) 1981-08-12 1982-07-26 Large relative aperture telephoto lens system

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JPS5827115A JPS5827115A (ja) 1983-02-17
JPS6314326B2 true JPS6314326B2 (ja) 1988-03-30

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