JPH03215810A - リヤーフォーカス式のズームレンズ - Google Patents

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） 本発明はリヤーフォーカス式のズームレンズに関し、特
に写真用カメラやビデオカメラそして放送用カメラ等に
用いられる変倍比８、Ｆナンバー１．８程度の大口径比
で高変倍比の全体として４つのレンズ群を有するリャー
フォーカス式のズームレンズに関するものである。

（従来の技術） 従来より写真用カメラやビデオカメラ等のズームレンズ
においては物体側の第１群以外のレンズ群を移動させて
フォーカスを行う、所謂リャーフォーカス式を採用した
ものが種々と提案されている。

一般にリャーフォーカス式のズームレンズは第１群を移
動させてフォーカスを行うズームレンズに比べて第１群
の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小型化が容易に
なり、又近接撮影、特に極近接撮影が容易となり、更に
比較的小型軽量のレンズ群を移動させて行っているので
、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅速な焦点合わせが
出来る等の特長がある。

このようなリヤーフォーカス式のズームレンズとして例
えば特開昭８２−２４２１３号公報では物体側より順に
正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈折力
の第３群、そして正の屈折力の第４群の４つのレンズ群
より成るズームレンズにおいて、第１群と第３群を固定
とし、第２群を方向に移動させて変倍を行い変倍に伴う
像面変動を第４群を移動させて行っている。そして第４
群を移動させてフォーカスを行っている。

又、特開昭５８−］ｆｉ０９１３号公報では物体側より
順に正の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、正の屈
折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の４つのレン
ズ群を有し、第１群と第２群を移動させて変倍を行い、
変倍に伴う像面変動を第４群を移動させて行っている。

そしてこれらのレンズ群のうちの１つ又は２つ以上のレ
ンズ群を移動させてフォーカスを行っている。

（発明が解決しようとする問題点） 般にズームレンズにおいてリャーフォーカス方式を採用
するとｎ『述の如くレンズ系全体が小型化され又迅速な
るフ１−カスか可能となり、更により近接撮影が容易と
なる等の特長が得られる。

しかしながら反面、フォーカスの際の収差変動が大きく
なり、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般に
わたりレンズ系全体の小型化を図りつつ高い光学性能を
得るのが大変難しくなってくるという問題点が生じてく
る。

例えば前述の特開昭６２−２４２１３号公報において、
広角端の画角のより広画角化を図ろうとすると中間のズ
ーム領域において第１群への軸外光束の人射位置が高く
なり、この結果第１群のレンズ有効径が増大してくる。

般に第１群のレンズ有効径を小さくする方法として変倍
中第１群と絞りとの間隔を短くする方法がある。このと
き変倍に伴い絞りを移動させた場合、絞りの移動量が大
きくなフてくると光束の後方のレンズ群、例えば第３群
への入射位置が各ズーム領域毎で大きく異ってきて軸外
光束の収差が増大し、全体として良好なる収差補正が大
変難しくなってくるという問題点がある。

特に大口径比で高変倍のズームレンズでは全変倍範囲に
わたり、又物体距離全般にわたり高い光学性能を得るの
が大変難しくなってくるという問題点が生じてくる。

本発明はリヤーフォーカス方式を採用しつつ、大口径比
化及び高変倍化な図る際、レンズ系全体の大型化を防止
しつつ、広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり、
又無限遠物体から近距離物体に至る物休：，・；離全般
にわたり、良好なる光学性能を有したリヤーフォーカス
式のズーム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） 本発明のリヤーフォーカス式のズームレンズは、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、絞
り、正の屈折力の第３群、そして正の屈折力の第４群の
４つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍の際
には、該第２群を像面倒へ移動させると共に該絞り、該
第３群そして第４群をいずれも物体側に凸状の軌跡を有
するように互いに独立に移動させ、合焦の際には該第４
群を移動させて行ったことを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明のリヤーフォーカス式のズームレンズの
近軸屈折力配置を示す一実施例の概略図である。第２図
は後述する本発明の数値実施例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、■はＴの屈折力の第４
群である。ｓｐは開口絞りであ番第２群ｎと第３群■の
間に配置されている。

広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように第２群
を像面側へ単調に移動させると共に、絞りｓｐ、第３群
、そして第４群を物体側に凸状の軌跡を有するように互
いに独立に移動させている。

本実施例ではこのようなズームタイプを採用することに
より、後述する数値実施例では第１群の最大有効径が３
．５で、これは望遠端のＦナンバーで決定される最小の
有効径２．　９８　（７．６７２．５５）に比べてかな
り近づいた値となっている。

このように本実施例では第１群のレンズ有効径の小型化
を図りつつつ、広両端において画角５６°と広画角化を
容易にすると共に全変倍範囲にわたり良好なる光学性能
を得ている。

又、第４群を光軸上移動させてフォーカスを行うリャー
フォーカス式を採用している。同図に示す第４群の実線
の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠物体と近距離
物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への
変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移動軌跡を示し
ている。

尚、第１群は変倍及びフォーカスの際固定である。

本実施例においては第４群を移動させて変倍を行うと共
に第４群を移動させてフォーカスを行うようにしている
。特に同図の曲線４ａ，４ｂに示すように広角端から望
遠端への変倍に際して物体側へ凸状の軌跡を有するよう
に移動させている。

これにより第３群と第４群との空間の有効利用を図りレ
ンズ全長の短縮化を効果的に達成している。

本実施例において、例えば望遠端において無限遠物体か
ら近距離物体へフォーカスを行う場合は同図の直線４ｃ
に示すように第４群を前方へ繰りすことにより行ってい
る。

そして開口絞りＳＰを第２群と第３群の間に配置し、変
倍の際、前述の如く移動させることにより変倍に伴う収
差変動を少なくし、開口絞りより前方のレンズ群の間隔
を短くすることにより第１群のレンズ有効径の縮少化を
容易に達成している。

本発明において所定の変倍比を確保しつつ、レンズ系全
体の小型化及び全変倍範囲にわたり諸収差をバランス良
く補正するには、前記第２群と第３群との主点間隔をｅ
２３、前記絞りと前記第３群の前側主点との距離をＬＳ
３としたとき全変倍領域にわたり ０．１５＜ＬＳ３／ｅ２３＜０．７　　＝・（１）なる
条件を満足することが良い。

条件式（１）の下限値を越えると絞りと第１群との間隔
が長くなりすぎ、第１群のレンズ有効径が増大してくる
ので良くない。又上限値を越えると絞りと第３群との間
隔が長くなりすぎ、この結果第３群及び第４群への軸外
光束の入射高が高くなりすぎ軸外収差を良好に補正する
のが難しくなってくる。

又、本発明において特に全変倍範囲にわたり軸外収差を
良好に補正するには、前記第３群と第４群との主点間隔
をｅ３４、広角端における該第３群と該第４群との主点
間隔をｅ　ｗ　３　４としたとき全変倍範囲にわたり ０．５＜ｅ３４／ｅｗ３４＜１．５　　−（２）なる条
件を満足することが良い。

条件式（２）の下限値又は上限値を越えるといずれの場
合も軸外光束の第４群への入射位置の高さが変倍に伴い
大きく変化し、変倍に伴う軸外光束による収差変動が大
きくなってきて、これらの軸外収差を良好に補正するの
が難しくなってくる。

この他、本発明において特に画面全体にわたり諸収差を
バランス良く補正するには物体側より順に第３群を両レ
ンズ面が凸面の正レンズ、像面側に凸面を向けたメニス
カス状の負レンズ、そして物体側に凸面を向けたメニス
カス状の正レンズより構成し、第４群を物体側に凸面を
向けたメニスカス状の負レンズ、両レンズ面が凸面の正
レンズ、そして両レンズ面か凸面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
ｊ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ｖｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラス
の屈折率とアッペ数である。

尚、Ｒ２４，Ｒ２５はフェースプレートやフィルター等
の平行平面板である。又第ｉ群と第（ｉ＋１）群の主点
間隔なｅｉ　（ｉ＋１）として表−１に示す。

数値実施例 Ｆ＝］　．０ 〜７．６ Ｒ１＝ Ｒ　　２＝ Ｒ３＝ Ｒ４− Ｒ５＝ Ｒ６＝ Ｒ７＝ Ｒ８＝ Ｒ９＝ Ｒ１０＝ Ｒ１１＝ Ｒ１２＝ Ｒ１３＝ Ｒ１４一 Ｒ１５一 Ｒ１６一 Ｒ１７＝ Ｒ１８＝ Ｒ】９一 １２．０９＋ ４．４５３ ３３．００４ ４．３６４ １３．３４８ ５３９．３０２ １．１２４ −３．８９６ １．２７＋ ６．６０３ 絞り ８．９７０ ２．８９２ −２．１８１ ３．６４２ ２．１６３ ３．３９］ ９．３９５ ２．３５２ ＦＮＯ＝］　：１．８５ 〜２．５５ ２ω−２７．９’〜４０ Ｄ　　Ｉ＝　　０．１９５Ｉ　　Ｎ Ｄ　　２＝　　０．６９４６　　Ｎ Ｄ　　３＝　　０．０３２５ Ｄ　　４＝　　０．４７７４　　Ｎ Ｄ５一可変 Ｄ　６＝　０．１３０１　Ｎ Ｄ　　７＝　　０．４２］Ｉ Ｄ　　８＝　　０．１３０１　　Ｎ Ｄ　９−　０．４１３３　Ｎ Ｄ１０＝可変 旧１＝可変 ＤＩ２＝　　０．５８１５　　Ｎ Ｄ１３−　　０．０４３５ ０１４−　　０．１３０１　　Ｎ　　８＝］．８０５１
８ＤＩ５−　　０．０２４４ Ｄ］６＝　　０．３３１８　　Ｎ Ｄ１７＝可変 Ｄ］８＝　　０．１３０１ Ｄ］９＝　　０．１２８２ ］＝］　．８０５１８ ５−１．５］６３３ ７＝１　．６９６８０ ３＝１　．６９６８０ ９＝１．５１６３３ ２＝］　．６９６８０ ６＝１．８４１ｉ８６ ４＝Ｉ　．８３４００ Ｎ１０＝１　．８４６８６ １＝２５．４ ２＝５５．５ ３＝５５．５ ４−３７．２ ５−６４．１ ６−２３．９ ７＝５５．５ ８−２５．４ ９＝６４．］ υ１０−２３．９ １１ Ｒ２０＝　　　　９．２８４ Ｒ２１−　　　−３．０９４ Ｒ２２−　　　　２．１２２ Ｒ２３−１０３．３８２ ８２４−　　ω Ｒ２５＝　　（１） Ｄ２０＝ Ｄ２１一 Ｄ２２富 Ｄ２３＝ Ｄ２４ー ０．５３２］ ０．０２４４ ０．４８０９ ０．８１３０ ０．６９９２ Ｎｌ］＝］　．６０３１１ Ｎｌ２＝］　．５１８３３ Ｎ＋３＝］．５１６３３ ν］］＝６０．７ ｖ　１２＝６４．１ ｖ　１３Ｊ４．］ ｆ，−５．８５ ｆ３　＝　　３．４７ ｆ２ ｆ，＝ −１　．３３ ３．５２ １ ２ （発明の効果） 本発明によれば前述の如く４つのレンズ群の屈折力及び
変倍における各レンズ群と絞りの移動条件を設定すると
共にフォーカスの際に第４群を移動させるレンズ構成を
採ることにより、レンズ系全体の小型化を図りつつ変倍
比８程度で全変倍範囲にわたり良好なる収差補正を達成
しつつ、かつフォーカスの際の収差変動の少ない高い光
学性能を有した広角端の画角が５６°と広画角で、しか
もＦナンバー１．８と大口径比のリヤーフォーカス式の
ズームレンズを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の近軸屈折力配置を示す一実施例の概略
図、第２図は本発明の数値実施例のレンズ断面図、第３
図は本発明の数値実施例の諸収差図である。 収差図において（Ａ）は広角端、（Ｂ）は中間、（Ｃ）
は望遠端のズーム位置での収差図である。 第１，第２図においてＩ，ＩＩ，ｍ，ＩＶは順に１５ 第１，第２，第３，第４群、ｄはｄ線、ｇはｇ線、ΔＭ
はメリデイ才ナル像面、ΔＳはサジタル像面、ｓｐは開
口絞りである。 １ ６ 第 ３ 図 （Ａ’） 球面収差 非点叡葺 第 ＩｆｌＯ収歿 非点収差 ３ 図 （Ｂ’） 歪ＩＩｉｌ詐一〇／ｏ） 倍　早　已　ＩＩｙ　　号 第 ７ ０ 図（Ｃ） 歪凸収長（″Ａ〕 倍率色ク殼

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、絞り、正の屈折力の第３群、そして正の屈折
   力の第４群の４つのレンズ群を有し、広角端から望遠端
   への変倍の際には、該第２群を像面側へ移動させると共
   に該絞り、該第３群そして第４群をいずれも物体側に凸
   状の軌跡を有するように互いに独立に移動させ、合焦の
   際には該第４群を移動させて行ったことを特徴とするリ
   ヤーフォーカス式のズームレンズ。 （２）前記第２群と第３群との主点間隔を ｅ２３、前記絞りと前記第３群の前側主点との距離をＬ
   Ｓ３としたとき全変倍領域にわたり ０．１５＜ＬＳ３／ｅ２３＜０．７ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載のリ
   ヤーフォーカス式のズームレンズ。 （３）前記第３群と第４群との主点間隔を ｅ３４、広角端における該第３群と該第４群との主点間
   隔をｅｗ３４としたとき全変倍範囲にわたり ０．５＜ｅ３４／ｅｗ３４＜１．５ なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載のリヤーフォーカス式のズームレンズ。