JPH0629902B2 - ズ−ム領域を遷移する機能を具備したズ−ムレンズ - Google Patents

ズ−ム領域を遷移する機能を具備したズ−ムレンズ

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JPH0629902B2
JPH0629902B2 JP59024000A JP2400084A JPH0629902B2 JP H0629902 B2 JPH0629902 B2 JP H0629902B2 JP 59024000 A JP59024000 A JP 59024000A JP 2400084 A JP2400084 A JP 2400084A JP H0629902 B2 JPH0629902 B2 JP H0629902B2
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一夫 田中
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    • 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
    • G02B15/145Optical 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 five groups only
    • G02B15/1451Optical 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 five groups only the first group being positive
    • G02B15/145109Optical 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 five groups only the first group being positive arranged +--+-

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は像面位置を不動のまま、ズームレンズの一部に
アタツチメントレンズを挿入することにより、アタツチ
メントレンズを挿入した場合としない場合とでズームレ
ンズの焦点距離範囲を変化せしめる機能を具備したズー
ムレンズに関するものである。
ズームレンズの焦点距離範囲の遷移、例えば、焦点距離
範囲が10mm〜100mmのものを焦点距離範囲が15mm〜1
50mmのものに遷移させる為の方式としては以下に並べる
方式のものが周知である。
(I)ズームレンズ本体と像面との間にアタツチメントレ
ンズを着脱する方式、 (II)ズームレンズ中のフオーカシング及びズーミングに
関与しない部材、いわゆるズームレンズのリレー部を交
換する方式、 (III)ズームレンズ本体の被写体側へ、角倍率の絶対値
が1でないアフオーカルレンズ系を着脱する方式、 (IV)ズームレンズのリレー部に、更にズーム系を備えた
方式、 (V)ズームレンズのリレー部に、アタツチメントレンズ
を着脱する方式、 これ等の方式中、(V)に示した方式は、内蔵イクステン
ダー方式とも呼ばれるもので、焦点距離範囲の遷移が像
面位置を不動にしたまま瞬時に行なえ、また構造も簡易
であるため、焦点距離範囲の遷移には有用な手段であ
る。
この内蔵エクステンダー方式には、 (1)特開昭52-113753号に示される様に、前群及び後群よ
り成るリレーレンズ群の、両群の間にアタツチメントレ
ンズを挿入する際、前群を物界側へ移動させる方法、 (2)特開昭52-123637号,特開昭52-139450号,特開昭53-
23645号公報等に示される様に、リレーレンズ群を3群
で構成し、リレーレンズ群中の適当な間にアタツチメン
トレンズを挿入する方法、 (3)特開昭54-135546号,特開昭54-137329号公報等に示
される様に、リレーレンズ群を前群と後群とで構成し、
正のパワーを有するアタツチメントレンズを、前群と後
群とを固定の状態で、両レンズ群の間に挿入する方法、
が知られている。これ等の内、最も簡便な方法は(3)に
示す方法である。従来、(3)の方法に関するズームレン
ズは、ズームレンズの最終面と像面との間に3色分解光
学系を配するバツクフオーカスが長いタイプのズームレ
ンズである。
本発明の目的は、リレーレンズ部を前群と後群とで形成
し、両レンズ群を固定の状態で、両レンズ群間にアタツ
チメントレンズを挿入して焦点距離範囲を遷移するズー
ムレンズに於いて、現在多用されている通常の長さのバ
ツクフオーカスを有するズームレンズ、例えば前記カラ
ーテレビカメラ用に対して言うなら、単一撮像素子を用
いたTVカメラに最適なズームレンズを提供することに
ある。
本発明の更なる目的は、バツクフオーカスを短くした上
で、リレーレンズ群の小型化も計れるズームレンズを提
供することにある。
本発明に係わるズームレンズに於いては、物界側より順
に合焦機能及び変倍機能を備えたレンズ群と、合焦時及
び変倍時に不動で、前群及び後群より成るリレーレンズ
群で構成され、前記前群と後群とを固定の状態で、前群
と後群との間にアタツチメントレンズを挿入することで
ズーミングによる焦点範囲を遷移するズームレンズに於
いて、前記アタツチメントレンズの屈折力は負であり、
前記前群の像界側の主平面の位置は、前記アタツチメン
トレンズの物界側主平面の位置より物界側にあり、前記
後群の物界側主平面の位置は前記アタツチメントレンズ
の像界側主平面の位置より物界側にある様に構成するこ
とでバックフォーカスを短くするとともにリレーレンズ
群の小型化を計っているものである。
第1図は、本発明に係るズームレンズの薄肉構造の一実
施例を示すもので、第1図(A)はアタツチメントレンズ
を挿入しない場合の図で、物界側より合焦機能及び変倍
機能を備えたレンズ群11,前群12及び後群13より
成るリレーレンズ群が配されている。尚、レンズ群11
の具体的な構成は、レンズ群11による物体の像を常に
同一の場所に形成出来るものなら、どの様な構成であつ
てよい。この状態で、物体(不図示)からの光束は像面
14上に結像されている。第1図(B)はアタツチメント
レンズ15を挿入した場合の図である。アタツチメント
レンズ15を挿入した場合も、物体からの光束は不動の
像面14上に結像するものであるが、アタツチメントレ
ンズ15を挿入した時、前群12の像界側主平面12bの
位置はアタツチメントレンズ15の物界側主平面15aの
位置より物界側に存する様に、レンズ系を設定すること
で、バツクフオーカスを従来の内蔵エクステンダー方式
のズームレンズよりも短かくしている。第1図に示す構
成では後群13の物界側主平面13aの位置はアタツチメ
ントレンズ15の像界側主平面15bの位置よりも像界側
に配しているが、後群13の物界側主平面13aの位置を
アタツチメントレンズ15の像界側主平面よりも物界側
に位置させることにより、リレーレンズ群を小型化する
ことが出来る。そして、この辺りの説明を従来の主点間
隔の関係を示す第7図と本発明の主点間隔の関係を示す
第8図を基にして説明する。尚、第7図は従来の一般的
な主点間隔とそれを通る光線を示す図でバツクフォーカ
スの長い状態を示し、第8図(A)は本発明に関しアタッ
チメントレンズの物界側主平面に着目した状態図を、第
8図(B)はアタッチメントレンズの像界側主平面に着目
した状態図を、各々示す。
物界側主平面と像界側主平面を通る光は、物界側主平面
に入射したと同じ高さで像界側主平面を射出するという
関係がある。従って、前群12から射出した光束が収斂
状態で且つ、アタッチメントレンズの物界側主平面15a
が前方にある第7図で示す従来例のようなズームレンズ
では、前群12に比べて高いアタッチメントレンズの物
界側主平面15b位置を通過することになる。この同じ高
さから像界側主平面15bを発散状態で射出することにな
るので後群13の屈折力が第8図と同じであるとすると
図より明らかな通りバックフォーカスが長くなる傾向に
なる。
これに対して本発明のズームレンズの場合には第8図
(A)に示す通り低い位置で物界側主平面15aを通過するた
めに後群13が仮に、第7図と同じ屈折力であってもバ
ックフォーカスを短くできる。
一方、第8図(B)に示す通りアタッチメントレンズの像
界側主平面15bを後群13の像界側主平面13bより像界側
に配置することにより後群13の各主平面(13a,13b)
の低い位置を光が通ることによりバックフオーカスを短
くできるとともに、リレーレンズ群を小さくできる。
この様に、アタツチメントレンズを挿入しても像面14
の位置を変化させない為には、従来のエクステンダー方
式と同様に以下の式を満たすものである。 =α/〔fz,−E10R1,−E〕〔−
〕mf=E20−PP′−α/(αR2−β) E=α/(αR2−β) α=SF0−〔fz,−E10R1,(PP′−E
20)〕mf β=1−〔fz,−E10R1,(PP′−
20),R2〕mf 但しfz;リレー群より物界側に配された、合焦機能
及び変倍機能を有するレンズ群の屈折力R1 ;リレー前群の屈折力、 ;アタツチメントレンズの屈折力、R2 ;リレー後群の屈折力、 E10;レンズ群11と前群12との主点間隔、 E20;前群12と後群13との主点間隔、 SF0;後群13の像界側主平面13bと結像面14との
間隔、 E;前群12とアタツチメントレンズ15との主点間
隔、 E;アタツチメントレンズ15と後群13との主点間
隔、 PP′;アタツチメントレンズ15の主平面15aと15bとの
間隔、 f;全系の焦点距離、 である。
第2図は、本発明のズームレンズに用いるアタツチメン
トレンズの一実施例に於ける主平面の位置を示す図であ
る。アタツチメントレンズ15の主平面の位置は像界側
におし出されており、物界側主平面15a(前側主平面)
の位置が像界側主平面15b(後側主平面)の位置より像
界側に位置させる様にすることで、物界側主平面15aの
位置を出来るだけ像界側に形成している。
以下具体的な実施例を記述する。第3図は本発明に係る
ズームレンズの一実施例を示すレンズ断面図で、アタツ
チメントレンズが未装着時の状態を示す図である。ズー
ムレンズは物界側より像界側にかけて、合焦の為に可動
なフオーカシング群I、ズーミングの為に可動なズーミ
ングレンズ群(II,III)、合焦時及び変倍時に固定の
リレーレンズ群の前群IV、同じくリレーレンズ群の後群
VIが順次配されている。尚VIIは像面を示す。この系
で、レンズ群(II,III)が移動することにより、合焦
距離は11.2600から66.9956まで変化する。第1表にこの
レンズデータを示す。Riは第i面の曲率半径、Diは第i
面と第i+1面との間の軸上肉厚又は軸上空気間隔、ν
は分散値、Nは屈折率(d線)を表わす。尚、第4図
(A),(B),(C)は、第3図で示すズームレンズの諸収差を
示す図で、(A)は広角端、(B)は中間、(C)は望遠端に於け
る場合の図である。
第5図はアタツチメントレンズVを挿入した場合のレン
ズ断面を示す図である。アタツチメントレンズVを装着
した時焦点距離は18.410〜109.539の間の値を取るもの
で、第3図に示すズームレンズの焦点距離範囲を1.635
倍した範囲で、焦点距離が変化する。第5図に示すズー
ムレンズの諸収差図を第6図(A),(B),(C)に示す。尚(A)
は広角端、(B)は中間、(C)は望遠端での収差を示す図で
ある。
次に、第5図に示すレンズ系の各群の焦点距離及びリレ
ーレンズ群内の主点間隔を第3表示す。
第3表より分る様に、アタツチメントレンズVの屈折力
は負であり、レンズ群IVの像界側主平面の位置はレンズ
群Vの物界側主平面の位置より物界側に、又、レンズ群
Vの像界側主平面の位置はレンズ群VIの物界側主平面の
位置より像界側に存することが分る。
尚、アタツチメントレンズを挿入した場合でも、アタツ
チメントレンズを外した状態でも、レンズ系の最終面R
27と像面VIIとの間隔(バツクフオーカス)は、常に3.1
8mmと短い値を取る。
【図面の簡単な説明】
第1図(A),(B)は本発明に係るズームレンズを説明する
為の図、第2図は本発明のズームレンズに用いるアタツ
チメントレンズの一例を説明する為の図、第3図は本発
明に係るズームレンズの一実施例に於いて、アタツチメ
ントレンズ未装着時のレンズ断面を示す図、第4図(A),
(B),(C)は各々、第3図に示すズームレンズの各ズーム
ポジシヨンでの諸収差を示す図、第5図は第3図に示す
ズームレンズにアタツチメントレンズを装着した時のレ
ンズ断面を示す図、第6図(A),(B),(C)は各々第5図に
示すズームレンズの各ズームポジシヨンでの諸収差を示
す図。第7図は、従来のズームレンズに於ける一般的な
主平面の関係を示す図である。第8図(A)、(B)は各々本
発明に関する主平面の関係を示す図である。 11…合焦及び変倍機能を有するレンズ群、12…リレ
ー部前群、13…リレー部後群、14…像面、15…ア
タツチメントレンズ、12b,13a,15a,15b…主平面。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物界側より順に合焦機能及び変倍機能を備
    えたレンズ群と、合焦時及び変倍時に不動で、前群及び
    後群より成るリレーレンズ群で構成され、前記前群と後
    群とを固定の状態で、前群と後群との間にアタッチメン
    トレンズを挿入することでズーミングによる焦点範囲を
    遷移するズームレンズに於いて、前記アタッチメントレ
    ンズの屈折力は負であり、前記前群の像界側の主平面の
    位置は、前記アタッチメントレンズの物界側主平面の位
    置より物界側にあり、前記後群の物界側主平面の位置は
    前記アタッチメントレンズの像界側主平面の位置より物
    界側にあることを特徴とするズーム領域を遷移する機能
    を具備したズームレンズ。
JP59024000A 1984-02-10 1984-02-10 ズ−ム領域を遷移する機能を具備したズ−ムレンズ Expired - Lifetime JPH0629902B2 (ja)

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JPS60168114A JPS60168114A (ja) 1985-08-31
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6455511A (en) * 1987-08-26 1989-03-02 Canon Kk Zoom lens
US5408361A (en) * 1991-11-26 1995-04-18 Ricoh Company, Ltd. Focal length transitional method, auxiliary lens for transiting focal lengths, and lens system and finder having focal length transitional function
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JPS5239296B2 (ja) * 1973-01-18 1977-10-04
JPS5417042A (en) * 1977-07-08 1979-02-08 Canon Inc Wide-angle zoom lens

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