JPH041328B2

JPH041328B2 -

Info

Publication number: JPH041328B2
Application number: JP62020204A
Authority: JP
Inventors: Koichi Maruyama
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1992-01-10
Also published as: JPS63188110A; DE3802725C2; DE3802725A1; US4848883A

Description

【発明の詳細な説明】

ａ技術分野本発明は、望遠側の画角2ωが8°より小さい超
望遠域を含む４群タイプのズームレンズに関する
もので、特に第レンズ中の一部をフオーカシン
グレンズ（群）とした望遠ズームレンズに関する
ものである。ｂ従来技術およびその問題点ズームレンズは、ズーミングによるピントずれ
がほぼ０で比較的収差変化の小さい、前群繰り出
しによるフオーカシング方式を採用しているのが
一般的である。しかし、望遠側の焦点距離が極めて長く、しか
も大口径のズームレンズの場合、前群繰り出しに
よるフオーカシング方式は、インナーフオーカス
を採用している固定焦点距離の超望遠レンズと比
較し、フオーカシングレンズの重量が大きいた
め、重量バランスの変化が大きい、フオーカシン
グリングが重い等、フオーカシングの操作性は著
しく悪いものである。また、モーターによりフオーカシングレンズを
動かすAF（オートフオーカス）システムのレンズ
として考えた場合、前群繰り出し方式は、可動レ
ンズ口径が大きく重いうえに、レンズにフイルタ
ーやフード等のアクセサリーが取付けられている
時には、そのアクセサリーをもフオーカシング時
に動かす必要があるため不適当である。そこで、これまでもインナーフオーカスを採用
したズームレンズは数多く知られているが、任意
の距離でズーミングを行つてもピントずれの発生
しないものは、特開昭51−14591号に示されたよ
うな、ズーミング時に相対位置を変えながら動く
２つ以上のレンズ群をフオーカシング時に同時に
動かすタイプと、特公昭59−4688号に示されたよ
うな、ズーミング時に移動するレンズ群より被写
体側のレンズ群中の一部を移動させるタイプのも
のに大別される。前者は、鏡筒の構成が複雑になり、レンズ群間
の偏心による性能低下や、フオーカシングのため
に動く部材の重量増を招き易いという問題があ
り、また後者は今までのものでは、主に移動レン
ズ枚数の減少により軽量化をはかつているため
に、フオーカシングによる色収差変動や球面収差
変化が大きいという問題があつた。ｃ目的本発明は、上記の点に鑑み、単純なズーミング
およびフオーカシング機構で作動し至近距離撮影
まで高い光学性能を維持した超望遠域を含む望遠
ズームレンズを提供することを目的としている。ｄ問題点の解決手段本発明にかかる望遠ズームレンズは、被写体側
から、正の屈折力を持つた第−１レンズ群、負
の屈折力を持つた第−２レンズ群、および正の
屈折力を持つた第−３レンズ群の３つの部分群
から構成される正の屈折力を持つた第レンズ群
と、負の屈折力を持つた第レンズ群と、正の屈
折力を持つた第レンズ群と、正の屈折力を持つ
た第レンズ群との４群からなり、主に変倍作用
を持つ第レンズ群と像位置補正作用を持つ第
レンズ群とを光軸上移動させることによつてズー
ミングを行い、有限物体撮影時には、第−３レ
ンズ群のみを被写体側へ移動することによつてフ
オーカシングを行い、 (1) 0.08＜d₍〓_-1,〓_-2)／f_L＜0.16 (2) 0.5＜h〓_-2／h〓_-1＜0.8 (3) 0.3＜f_L／f₍〓_-1,〓_-2)＜1.0 ただし、 f_L：長焦点距離端の全系の焦点距離 d₍〓_-1,〓_-2)：第−１レンズ群と第−２レンズ群
との間隔 h〓_-1：無限遠物体から入射する近軸光線の第−
１レンズ群への近軸的入射高さ h〓_-2：無限遠物体から入射する近軸光線の第−
２レンズ群への近軸的入射高さ f₍〓_-1,〓_-2)：第−１レンズ群と第−２レンズ群
の合成焦点距離の条件を満足するものであり、このように構成す
ることによつて、フオーカシングレンズ群（第
−３レンズ群）の有効径を前玉径と比し、0.7倍
以下にすることを可能としている。さらに本発命は、上述のように構成されたズー
ムレンズにおいて、第−３レンズ群は、少なく
とも１枚の正レンズと１枚の負レンズを持ち、 (4) ν₍〓_-3-N)−ν₍〓_-3-P)＜−40 ただし、 ν₍〓_-3-N)：第−３レンズ群中の負レンズのアツ
ベ数の平均値 ν₍〓_-3-P)：第−３レンズ群中の正レンズのアツ
ベ数の平均値を満足し、第−２レンズ群は、１枚の被写体側
に凹面を持つ負レンズと１枚の正レンズから成
り、 (5) ５＜ν₍〓_-2-N)−ν₍〓_-2-P) ただし、 ν₍〓_-2-N)：第−２レンズ群中の負レンズのアツ
ベ数 ν₍〓_-2-N)：第−２レンズ群中の正レンズのアツ
ベ数を満足することによつて、フオーカシング時の近
距離収差変化を、より少なくすることが可能にな
る。ｅ作用超望遠域を含むズームレンズでは、ズーミング
する時、手持ち撮影、三脚撮影によらず、重心位
置が大きく変動するものは使用しにくいため、ズ
ーミング方式は最も径の大きい前群がズーミング
時に移動することのないものが望ましい。従つて
本発明にかかるズームレンズは、４群構成とし、
重心位置の変動が少ない第、第レンズ群によ
つてズーミングを行う方式を採用した。またフオーカシングに関しては、フオーカシン
グ時に、ズーミング機構部をも移動させること
は、フオーカシング重量を低減するには不利であ
るので、本発明はズーミング時に移動する第、
第レンズ群より被写体側の第レンズ群中の一
部（第−３レンズ群）を移動させる方式を採用
した。第−３レンズ群を小型化し、しかも近距離被
写体（有限物体）に対しても高い性能を維持する
ための条件が、第レンズ群内の部分群の構成
と、(1)、(2)、(3)の条件である。第−１レンズ群を正屈折力とし、第−１レ
ンズ群と第−２レンズ群の間隔を開くことによ
り、第−３レンズ群への光線入射高さを低下さ
せ、第−３レンズ群を小型化することが行わ
れ、第−２レンズ群を負屈折力とすることで、
第−３レンズ群の移動に対する第−３レンズ
群へ入射する光束の入射高さの変化が大きくなり
過ぎないようコントロールすることが可能にな
る。条件(1)、(2)は、共に第−３レンズ群を小型化
するための条件である。条件(1)の下限を下まわつて第−１レンズ群と
第−２レンズ群を近づけた場合、第−１、第
−２レンズ群両者のパワーを強くしなければ第
−３レンズ群への光線入射高さを低下する効果
が小さく、パワーを強くすると倍率色収差など後
群では補正しきれない収差が増加する。逆に上限
を上まわる場合は、レンズ全長の増大を招いてし
まう。条件(2)の下限を下まわると、短焦点距離側での
周辺光量低下、倍率色収差の増加がおこる。逆に
上限を上まわつた場合は、第−３レンズ群を小
型化することができない。条件(3)は、第−３レンズ群へ入射する光束の
拡がりを規定すると共に、第−２レンズ群のパ
ワーを限定するものである。第−３レンズ群の
移動に対して第−３レンズ群へ入射する光束の
入射高さが変化しない、つまり第−２レンズ群
まででアフオーカルを形成する場合、即ち、 f_L／f₍〓_-1,〓_-2)＝０の場合、フオーカシング時の球面収差の近距離変
化を小さくし易いが、第−３レンズ群中で色消
し、球面収差補正を行えば必ずしも、 f_L／f₍〓_-1,〓_-2)を０にする必要は無く、条件(3)を
満足する場合は、第−３レンズ群中に被写体側
に凹の発散面を持つことによつて収差の近距離変
化を小さくすることが可能である。条件(3)の上限を上まわる時には、第−３レン
ズ群を２〜３枚構成とした場合には球面収差の近
距離変化を抑えきれない。逆に下限を下まわる時
には、フオーカシングレンズ群の径が大きくなり
易い。また下限を下まわるということは、第−
２レンズ群の負のパワーが収差補正上の必要以上
に強くなるということからも好ましいことではな
い。第−３レンズ群は、この群内で色消しと球面
収差近距離変化補正を行うため、少なくとも１枚
の負のレンズと一枚の正レンズを含み、条件(4)を
満足することが望ましい。(4)の条件は群内での色
消しのための条件であり、条件(4)を満足しない場
合、フオーカシングによる色収差変動が大きくな
つてしまう。また負レンズは、第−３レンズ群
内で最も像面側に、被写体側に凹面を向けて配置
すると、近距離へフオーカシングした際に発散面
へ入射するマージナル光線の高さの変化を大きく
とれるため、球面収差のオーバー側への変化量を
充分にとれ、第−１レンズ群で発生する球面収
差のアンダー側への近距離変化を打ち消すために
有効である。第−２レンズ群は、１枚の被写体側に凹面を
持つ負レンズと正レンズで構成し、条件(5)を満足
することにより、倍率色収差のズーミングによる
変化を抑えると共に、第−２レンズ群にも近距
離被写体に対する球面収差変化補正効果を持たせ
ることができる。ｆ実施例以下に、本発明の実施例を示す。ここでF_NOは
Ｆナンバー、ｆは焦点距離、ωは半画角、f_Bはバ
ツクフオーカス、ｒはレンズ各面の曲率半径、ｄ
はレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎは各レンズのｄ
−lineの屈折率、νは各レンズのアツベ数であ
る。

【表】

【表】ｇ効果以上述べたように本発明によれば、４群タイプ
の超望遠域を含む望遠ズームレンズにおいて、ズ
ーミングは第、第レンズ群を、フオーカシン
グは第レンズ群中の一部（第−３レンズ群）
を移動することによつて行い、且つ条件(1)〜(3)を
満足して構成されたことにより、フオーカシング
レンズ群（第−３レンズ群）を小型化すること
ができるため、フオーカシング時に移動するレン
ズ（群）重量が軽く、モーター等によるAFシス
テムに適した、しかも近距離撮影まで性能良好な
ズームレンズを得ることができる。また、本発明によるズームレンズでは、フオー
カシングレンズ群の小型化に付随してバリエータ
（第レンズ群）、コンペンセータ（第レンズ
群）も口径が小さくなるため、および上述のよう
にフオーカシングレンズ群とズーミングレンズ群
とが独立した機構となつているために、ズーミン
グを内蔵モータによつて行うパワーズーム方式に
も適したレンズが可能となる。さらに、フオーカシングとズーミングが独立し
た機構となつていることは、レンズ鏡筒の機構も
複雑にならないという利点がある。加えて、第−２、第−３レンズ群に(4)、(5)
の条件を課すことにより、色収差の変動を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１の焦点距離250mm時のレン
ズ構成図、第２図は、実施例１の焦点距離250mm
時の収差図、第３図は、実施例１の焦点距離600
mm時の収差図、第４図は、実施例１の焦点距離
600mm時の構成から被写体距離４ｍへフオーカシ
ングした時の収差図、第５図は、実施例２の焦点
距離250mm時のレンズ構成図、第６図は、実施例
２の焦点距離250mm時の収差図、第７図は、実施
例２の焦点距離600mm時の収差図、第８図は、実
施例２の焦点距離600mm時の構成から被写体距離
3.5ｍへフオーカシングした時の収差図、第９図
は、実施例３の焦点距離200mm時のレンズ構成図、
第１０図は、実施例３の焦点距離200mm時の収差
図、第１１図は、実施例３の焦点距離600mm時の
収差図、第１２図は、実施例３の焦点距離600mm
時の構成から被写体距離４ｍへフオーカシングし
た時の収差図、第１３図は、実施例４の焦点距離
250mm時のレンズ構成図、第１４図は、実施例４
の焦点距離250mm時の収差図、第１５図は、実施
例４の焦点距離600mm時の収差図、第１６図は、
実施例４の焦点距離600mm時の構成から被写体距
離３ｍへフオーカシングした時の収差図、第１７
図は、実施例５の焦点距離300mm時のレンズ構成
図、第１８図は、実施例５の焦点距離300mm時の
収差図、第１９図は、実施例５の焦点距離600mm
時の収差図、第２０図は、実施例５の焦点距離
600mm時の構成から被写体距離４ｍへフオーカシ
ングした時の収差図である。

Claims

【特許請求の範囲】１被写体側から、正の屈折力を持つた第−１
レンズ群、負の屈折力を持つた第−２レンズ
群、および正の屈折力を持つた第−３レンズ群
の３つの部分群から構成される正の屈折力を持つ
た第レンズ群と、負の屈折力を持つた第レン
ズ群と、正の屈折力を持つた第レンズ群と、正
の屈折力を持つた第レンズ群との４群からな
り、主に変倍作用を持つ第レンズ群と像位置補
正作用を持つ第レンズ群とを光軸上移動させる
ことによつてズーミングを行い、有限物体撮影時
には、第−３レンズ群のみを被写体側へ移動す
ることによつてフオーカシングを行う、下記(1)、
(2)、(3)の条件を満足する望遠ズームレンズ。 (1) 0.08＜d₍〓_-1,〓_-2)／f_L＜0.16 (2) 0.5＜h〓_-2／h〓_-1＜0.8 (3) 0.3＜f_L／f₍〓_-1,〓_-2)＜1.0 ただし、 f_L：長焦点距離端の全系の焦点距離 d₍〓_-1,〓_-2)：第−１レンズ群と第−２レンズ群
との間隔 h〓_-1：無限遠物体から入射する近軸光線の第−
１レンズ群への近軸的入射高さ h〓_-2：無限遠物体から入射する近軸光線の第−
２レンズ群への近軸的入射高さ f₍〓_-1,〓_-2)：第−１レンズ群と第−２レンズ群
の合成焦点距離２特許請求の範囲第１項に記載の望遠ズームレ
ンズにおいて、第−３レンズ群は、少なくとも
１枚の負レンズと１枚の正レンズを含み、下記の
条件を満足する望遠ズームレンズ。 (4) ν₍〓_-3-N)−ν₍〓_-3-P)＜−40 ただし、 ν₍〓_-3-N)：第−３レンズ群中の負レンズのアツ
ベ数の平均値 ν₍〓_-3-P)：第−３レンズ群中の正レンズのアツ
ベ数の平均値３特許請求の範囲第１項あるいは第２項に記載
の望遠ズームレンズにおいて、第−２レンズ群
は、１枚の被写体側に凹面を持つ負レンズと１枚
の正レンズとから成り、下記の条件を満足する望
遠ズームレンズ。 (5) ５＜ν₍〓_-2-N)−ν₍〓_-2-P) ただし、 ν₍〓_-2-N)：第−２レンズ群中の負レンズのアツ
ベ数 ν₍〓_-2-N)：第−２レンズ群中の正レンズのアツ
ベ数