JPH01154111A - インナーフォーカス式の撮影レンズ - Google Patents

インナーフォーカス式の撮影レンズ

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JPH01154111A
JPH01154111A JP31390087A JP31390087A JPH01154111A JP H01154111 A JPH01154111 A JP H01154111A JP 31390087 A JP31390087 A JP 31390087A JP 31390087 A JP31390087 A JP 31390087A JP H01154111 A JPH01154111 A JP H01154111A
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JP
Japan
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group
lens
refractive power
focus type
inner focus
Prior art date
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Application number
JP31390087A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Endo
宏志 遠藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は写真用カメラやビデオカメラ等に好適なインナ
ーフォーカス式の撮影レンズに関し、特にレンズ系の内
部の一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行う大口
径比で比較的広画角のインナーフォーカス式の撮影レン
ズに関するものである。
(従来の技術) 最近、写真用カメラやビデオカメラ等における撮影レン
ズには高い光学性能と共に大口径比化、及び容易にしか
も迅速にフォーカスを行うことのできるレンズ系が要求
されている。
大口径比の撮影レンズであれば速いシャッタースど一部
が得られ、例えば屋内での撮影の際の像ブレの発生を防
止することができる利点かある。
又、フォーカス用のレンズ群が小型軽量で容易に速いシ
ャッタースピードが得られれば、例えばオートフォーカ
ス式の撮影系に適用したときフォーカス用のレンズ群を
駆動させる為のモーターのトルクを軽減させることがで
きる等の利点がある。
この為、従来よりレンズ系の内部の一部の比較的広画角
h1のレンズ群を移動させてフォーカスを行った、所謂
インナーフォーカス式の撮影レンズが種々と提案されて
いる。
例えば特開昭59−1.7519号公報や特開昭59−
65821号公報では、物体側から順に正の屈折力の第
1群、負の屈折力の第2群、そして正の屈折力の第3群
の3つのレンズ群より成り、該7g2群を移動させてフ
ォーカスを行ったインナーフォーカス式のJI JJ2
レンズを開示している。
しかしながら、インナーフォーカス式の撮影レンズにお
いて大口径比化及びtffl影画角20度以上を達成し
ようとするとフォーカスの際の収差変動が多くなり、一
般に高い光学性能を得るのが大変困難であった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明はFナンバー1.4と大口径比で、しかも撮影画
角が30度程度のフォーカスの際の収差変動が少なく、
広い撮影距離範囲にわたり高い光学性能を有した特に写
真用カメラやビデオカメラ等に好適なインナーフォーカ
ス式の撮影レンズの提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 物体側より順に正の屈折力の第1群、負の屈折力の第2
群、そして正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し
、該第2群を光軸上移動させてフォーカスを行い、該第
1群の最も像面側のレンズ1Aは像面側に凹面を向けた
形状をしており、該レンズ1Aの像面側のレンズ面の曲
率半径をR1A、該レンズ1Aの材質の屈折率をN1A
、前記第3群の最も物体側のレンズ3Aは物体側に凹面
を向けた形状をしており、該レンズ3Aの物体側のレン
ズ面の曲率半径なR3A、該レンズ3Aの材質の屈折率
をN3A、前記第2群の焦点距離をf2、全系の焦点距
離なfとしたとき・・・・−(1) なる条件を満足することである。
(実施例) 第1.第2.第3.第4図は各々本発明の数値実施例1
〜4のレンズ断面図である。図中、■は正の屈折力の第
1群、IIは負の屈折力の第2群、■は正の屈折力の第
3群である。
本実施例では第2群を光軸上移動させてフォーカスを行
うインナーフォーカス式を採用している。
第1群の最も像面側のレンズ1Aを像面側の凹面を向け
たレンズ形状とし、第3群の最も物体側のレンズ3Aを
物体側に凹面を向けたレンズ形状とすると共に、レンズ
1Aの像面側のレンズ面の曲率半径とレンズ3Aの物体
側のレンズ面の曲率半径、そしてレンズ1Aとレンズ3
Aの材質の屈折率を前述の条件式(+)の如く設定する
ことにより、第2群を移動させてフォーカスを行う際の
収差変動を少なくし、無限遠物体から至近物体に至る広
い物体距離範囲にわたり高い光学性能を得ている。
又、条件式(1)によりフォーカスの際の収差変動を少
なくすると共に、諸収差をバランス良く補正し画面全体
にわたり高い光学性能を得ている。
条件式(1)の上限値を越えると球面収差が補正不足と
なり、又、ペッツバール和を小さくするのが難しくなり
像面特性が悪化してくる。又、条件式(1)の下限値を
越えるとペッツバール和は比較的小さくなり、球面収差
も比較的良好に補正することができるが、軸外収差、特
にコマ収差と高次の語数差の発生が多くなり、この結果
画質が大きく低下してくるので良くない。
本実施例では無限遠物体から至近物体へのフォーカスを
第2群を像面側へ移動させて行フている。この為、無限
遠物体に対して至近物体では第2群に入射する軸上光線
の入射高が低くなり、球面収差が補正不足傾向となって
くる。
そこで、第1群の最も像面側のレンズ1Aのレンズ形状
と材質を前述の如く特定することにより、ペッツバール
和を小さくしつつ補正不足傾向となる球面収差を補正過
剰方向に補正して全体的にバランス良く補正している。
又、第3群の最も物体側のレンズ3Aのレンズ形状と材
質を前述の如く特定することにより、゛第3群内におけ
る負の屈折力を物体側方向に、正の屈折力を像面側方向
に位置するようにしている。
これにより第3群に入射する軸外光線の入射角を緩やか
にし、軸外収差の補正を良好に行いつつ、大口径比化に
よる絞り径の増大を防止してレンズ系全体の小型化を図
っている。
本実施例においては第2群を1枚の正レンズと2枚の負
レンズを有するように構成し、第2群によりフォーカス
を行う際の収差変動を少なくし、広い物体距離範囲にわ
たり高い光学性能を得ている。
又、第2群を物体側より順に物体側に凸面を向けた負の
屈折力のメニスカス状のレンズ、両レンズ面が凹面の負
レンズ、そして両レンズ面が凸面の正レンズの3つのレ
ンズより構成するか、又は両レンズ面が凸面の正レンズ
、両レンズ面が凹面の負レンズ、そして同じく両レンズ
面が凹面の負レンズより構成するのがフォーカスの際の
収差変動を少なくし、全体的に良好なる収差補正を行う
のに好ましい。
更にフォーカスの際の収差変動をより良好に補正するに
は第2群の焦点距離f2を 0、45<I f2/f l<1.4 −−−−−−(
2)の如く設定するのが良い。
条件式(2)の下限値を越えて第2群の屈折力が強くな
ってくると、フォーカスの際の第2群の移動量は少なく
なり、レンズ全長の短縮化には有利となるが高画角での
像面補正が難しくなってくる。
又、条件式(2)の上限値を越えて第2群の屈折力が弱
くなってくると、フォーカスの際の第2群の移動量が多
くなり、レンズ全長が増大し、更にペッツバール和を小
さくするのが難しくなってくるので良くない。
又、本実施例においては第1群と第3群の焦点距離を各
々f1、f3としたとき 0.7<  f1/f  <1.5 −・・・・・(3
)0.4<  f3/f  <0.8  ・−−−−−
(4)の如く設定するのがレンズ系全体の小型化を図り
つつ画面全体で高い光学性能を得るのに好ましい。
条件式(3)は第1群の屈折力に関し、下限値を越えて
第1群の屈折力が強くなると、第1群で発生する語数差
量が増大し、フォーカスに伴う収差変動が増大してくる
ので良くない。特に第1群中での収差、特に球面収差を
良好に補正する為に第1群中の正レンズに屈折率の大き
いガラスを用いると、どうしても分散が大きいものに限
定されてくる為、フォーカスに伴う倍率色収差の変動が
大きくなってくるので良くない。
条件式(3)の上限値を越えて第1群の屈折力が弱くな
ってくると、レンズ全長が増大し、それに伴い軸外光束
を充分に確保する為に前玉レンズ径か増大してくるので
良くない。
条件式(4)は第3群の屈折力に関し、下限値を越えて
第3群の屈折力が強くなりてくると、ペッツバール和を
小さくするのが難しくなってくる。
又、条件式(4)の上限値を越えて第3群の屈折力が弱
くなってくると、所定のFナンバーを確保する為に絞り
径を大きくしなければならなくなり、レンズ外径が増大
し、レンズ系全体が大型化してくるので良くない。
尚、本発明において、更に画面全体の光学性能の向上を
図るには第1群を正レンズ、物体側に凸面を向けたメニ
スカス状の2つの正レンズ、そして物体側に凸面を向け
たメニスカス状の負レンズの4つのレンズより構成し、
第3群を負と正のレンズを貼り合わせた接合レンズと2
つの正レンズより構成するのが良い。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてR
iは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より第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。
非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、
光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、A、B、C
,D、E・・を各々非球面係数としたとき +  DH8+  El+”  +・・なる式で表わし
ている。
又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表−1に
示す。
数値実hK例I F= 100    FNo−1:1.4    2ω
−28,8’rl I−135,32D I−8,30
N 1−1.60311ν 1−60.7R2−909
,5402−0,18 R3−62,0103−8,83N  2−1.696
80  ν 2−55.5R4−190,63D  4
− 0.18R5=  44.91  D 5−10.
67  N 3−1.74400シ3−44.8R6−
99,4506−1,19 R7−125,9807−1,78N 4寓1.805
+8ν4−25.4R8−32,3308−9,72 R9−106+i、72  D 9= 1.78 85
−1.57250シ5〜57.8RIO−47,61D
IO−5,93 R11−138,94Dll−1,78N 6−1.6
2606シ6−39.2812−118.52  Di
2−5.93  N 7−1.76182シアー26.
6RI3−347.51  Di3−20.18RI4
−−38.90  DI4= 2.37 88−1.7
5520シ8−27.5R]5=−592,62015
−7,11N 9=1.77250ν9−49.6RI
6−−56.84 016−0.24R17−254,
19017−4,95N10−1.78590シ10−
44.2818−−64.89   018−0.2’
IRI9− 66.72 019−6.62  N11
−1.69680υ11−55.5820−642.7
1 数値実施例2 F= 100    FNo−1:1.4    2ω
−33,8’R1= 211.97  D l−10,
24N ]−1,62299v  1−58.21+ 
2−757.79  D 2−0.21R3−97,0
303−8,42N 2−1.69680υ2−55.
5R4= 338.97 04= 0.21R5−53
,0105−14,03N 3−1.74400ν 3
=44.8R6−168,3606−2,10N 4−
1.78472ν 4−25.787− 43.02 
07−9.82 R8−301,8908−2,10N 5−1.572
50シ5−57.8n 9− 50.40 09−9.
12RIO−−66,22DIO−2,10N 6−1
.53172υ6−48.91(+1−126.27 
 Dll−7,02N 7−1.74950シアー35
.3RI2=−120,13012−21,74RI3
−−16.66 013−2.10  N 8−1.8
0518ν8=25.4RI4−−1122.45 0
14−10.52  N 9=1.80400 v 9
=46.68I5−−65.15 015−0.28R
I6−−636.65  Di6−5.33  N10
−1.80400ν10−46.61117−−87.
56 0I7=0.28R18−93,72018=7
.02  N11−1.69880シ11−55.5F
+19−1674.70 R5:非球面係数 A = 0.OB −−7,718x 10−’C= 
3.568 X 10−”   D −−6,291X
 10−”数値実施例3 F= 100    FNo=1:1.4    2ω
= 26.5゜R]=  90.01  D 1−8.
70  N l=1.60311ν 1=60.7n 
2−2578.31  D 2= 0.16It 3=
  60.23  D 3= 8.80  N 2J、
69680 v 2−55.5R4= 152.46 
04= 0.16R5−40,70D 5−9.78 
83−1.72000シ3−50.2R6=  92.
95  D 6−1.09R7= 120.41  D
 7−1.63 84=1.76182ν4−26.6
R8−28,59D 13−9.24 R9−102,31D 9−1.63  N 5=1.
62280シ5−57.0RIO−39,61010−
6,52 1111= −97,19Dll−1,63N 6=1
.62174ジロー47.IRI2−108.69  
D12= 5.43  N 7−1.75520シアー
27.5R13=−445,20DI3=18.591
114−−36.34  D14−2.17  N 8
−1.72825シ8−28.5R15=−326,0
6D15−6.52  N 9−1.77250 v 
9−49.6R16−−51.63  D16露0.2
2R17−145,51017−4,54N10−1.
78590シ10−44.2R18−−60,9301
8−0,22R19〜 63.21 019−6.07
  N11−1.69680ν11驚55.5R20=
2004.59 数値実施例4 F−100FNo=l:1.4    2ω−30,2
゜RI−162,85D I−9,95N l−1,6
0311ν ]−]60.782−−481.46 D
 2= 0.19R3攻 69.84 03−8.71
  N 2−1.69680ν2−55.5It 4−
183.45 04−0.19R5−57,27D 5
J1.]9  N 3−1.74400ν 3−44.
8R6−141,9106= 1.24 R7−202,94D 7= 1.87  N 4−1
.78472ν4−25.7R8々 43.52  D
 8−9.08R9な 359.82    D  9
− 6.22    N  5菖1.83400  ν
 5寓37,2RIO−124,35010−1,87
N 6−1.69680ジロー55.5R11−303
,48Dll−3,73Rj2−215.52  D1
2= 1.87 87−1.61720シアー54.O
n+3− 51.69 013−24.251114−
−45.96 014= 2.49.  N 8−1.
78472ν8−25.7RI5−621.79 01
5−7.46  N 9−1.77250ν9−49.
6RI6=−62,39016−0,251117−−
443.75  DI7=5.19  N10−1.7
8590シ10−44.28I8−−79.47 01
8=0.25RI9電 71−66  D19−6.9
5  N11−1.691i80シ11−55.5R2
0−−554,43 表−1 (発明の効果) 本発明によれば前述の如く各レンズ群を構成し、このう
ち第2群を光軸上移動させてフォーカスを行うことによ
り、容易にしかも迅速なるフォーカスが出来、又、無限
遠物体から至近物体に至る広い物体距離範囲において、
高い光学性能が得られる大口径比で比較的広画角の写真
用カメラやビデオカメラ等に好適なインナーフォーカス
式の撮影レンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は各々本発明の数値実施例1〜4のレン
ズ断面図、第5〜第8図は各々本発明の数値実施例1〜
4の無限遠物体のときの語数差図である。レンズ断面図
においてI、 II、 mは順に第1.第2.第3群、
収差図に右いてSはサジタル像面、Mはメリディオナル
像面である。 特許出願人  キャノン株式会社 代理人 高梨幸雄t′、、−,1 晃  1   厘 T 晃  2  図 第  3   回 気  4  図 第  5  回 巣  7  固 夷  8  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)物体側より順に正の屈折力の第1群、負の屈折力
    の第2群、そして正の屈折力の第3群の3つのレンズ群
    を有し、該第2群を光軸上移動させてフォーカスを行い
    、該第1群の最も像面側のレンズ1Aは像面側に凹面を
    向けた形状をしており、該レンズ1Aの像面側のレンズ
    面の曲率半径をR1A、該レンズ1Aの材質の屈折率を N1A、前記第3群の最も物体側のレンズ3Aは物体側
    に凹面を向けた形状をしており、該レンズ3Aの物体側
    のレンズ面の曲率半径をR3A、該レンズ3Aの材質の
    屈折率をN3A、前記第2群の焦点距離をf2、全系の
    焦点距離をfとしたとき 1.0<1/f[{R1A/(N1A−1)}+{R3
    A/(N3A−1)}+|f2|]<3.0なる条件を
    満足することを特徴とするインナーフォーカス式の撮影
    レンズ。 (2)前記第2群は1枚の正レンズと2枚の負レンズを
    有していることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のインナーフォーカス式の撮影レンズ。 (3)前記第2群は 0.45<|f2/f|<1.4 なる条件を満足していることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のインナーフォーカス式の撮影レンズ。 (4)前記第1群と第3群の焦点距離を各々f1、f3
    としたとき 0.7<f1/f<1.5 0.4<f3/f<0.8 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
    3項記載のインナーフォーカス式の撮影レンズ。
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