JPS6032848B2 - 合焦操作性の良好な撮影レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学系中の内部レンズ群を移動して合焦燥作を
行うレンズに関し、ことに望遠レンズに適した焦点調節
機能を有するレンズに関する。

一般に写真レンズは全体くり出しによって近距離物点に
焦Ｖ点調節を行っているが、レンズ中の一部レンズを移
動して篤Ｖ点調節をする方法も多くの利点を有している
。トリプレット型レンズの前玉を移動して焦点調節をす
る写真レンズあるいは最も像画に近いレンズ群で．焦点
調節をする望遠レンズは既に知られており、ズーミング
の広角もしくは望遠端からバリェータレンズを移動して
マクロ撮影をするズームレンズあるいは望遠系中、光東
をアフオーカルにする内節頚羊を移動させて焦点調節を
行う形式のレンズもまた知られている。

しかしながら、内新鴇羊移動の光学系では焦点調節用レ
ンズ群の屈折力が強くなることが多く、これを移動した
時の収差変動が自然大きくなるため、全系の収差補正に
対してレンズ設計の際に多くの困難がともなう。にもか
かわらず、部分群で焦点調節を行う光学系は次の様な利
点の故に捨てがたい方法である。【１｝ 全体くり出し
を実施するレンズ鏡筒は部分くり出しの鏡筒に比べて大
型化し、ことに望遠レンズの場合は重量化してへＩＪコ
イド等のメカニズムは高価なものになるが、内部レンズ
群や最終レンズ群で焦点調節をする場合、小型の軽量、
安価となる。

‘２１ 前項の結果として、操作環の駆動に大きな力を
必要とせず、操作性が良い。

糊 焦点調節によって鏡筒の全長が変化しないため保持
がしやすく、従ってカメラブレを起し難い。

そこで、全体くり出し収差補正と部分くり出しの収差補
正の差違を考えて見る。全体くり出しを行うレンズは全
系の収差が補正されているため、物体距離の変化による
収差変動は少し、が、全系の一部を移動させて焦点調節
を行うレンズは移動レンズ自身の収差が残存している場
合、物体距離による収差変動が生じる。とりわけ、球面
収差の変動は、レンズの結像性能にとってきわめて有害
である。こうした物体距離による収差変動をとり除くた
めには、‘１’移動レンズ系の球面収差、コマ収差の分
担を極４１〜し、かつ両収差間の適宜なバランスをとる
。

■ 全系の収差を補正する。

という２つの条件を同時に満足させることが望まれる。

本発明は光学系の内部レンズ群を移動して焦点調節を行
う際に、物体距離の変化にともなう全系の収差変動をな
くすことを目的とする。そして後述する実施例は、収鰍
光東中に正の有限の横倍率を持つ弱い負屈折力群を配置
し、この負屈折力群によって焦点調節を行っている。

すなわち、入射した収鰍光東は物体距離のいかんにかか
わらず、この負屈折力群を通過した後も収数状態で射出
する。従って、光東の屈折度合は少なく、物体距離によ
る収差動がきわめて少ない光学系が得られる。次に具体
的な屈折力配置を述べるならば、全系は４群で、第１群
は正の屈折力を持つレンズ群、第２と第３群は各々員屈
折力を持つレンズ群、第４群は正の屈折力を持つレンズ
群から成り、負の屈折力を持つ第２群を光軸方向へ移動
して焦Ｖ点調節を行う。

また、第１群から第３群まででアフオーカルコンバータ
を形成することもできる。

この場合、第４群をカメラボディに固定し、第３群より
前方を取り外し可能にして、他の交換レンズ（ズームレ
ンズのアフオーカルズーム部あるいはアフオーカルコン
バータ等）と可換にすれば、システムカメラとして利用
できると云う特徴がある。更に、レンズ設計の際には次
の条件を考慮するのが望ましい。

第１図、第４図、第７図そして第１０図に於いて、１は
収畝性の第１群、０‘ま発散性の第２群、ｍは発散性の
第３群、Ｎは収微性の第４群で、１−Ｎは望遠レンズを
構成し、第２群川ま光軸方向に移動可能である。また第
２群は物体側に凸面を向けた正〆ニスカスレンズと物体
側に凸面を向けた負〆ニスカスレンズを順に配するか逆
に配し、第３群は貼合せ両凹レンズから成る。あるいは
別の実施例の第２群は正しンズと貧しンズを接合した全
体でメニスカス形状のレンズである。

そして、ここで重要な構成として、第２群の第１面の曲
率半径はＲ２またその最終面の曲率半径はＲ２′、第３
群の第１面の曲率半径はＲ３またその最終面の曲率半径
はＲ３′、Ｆ２は第２群の焦点距離、Ｆ２３は第２群と
第３群の合成鱒点として、４‐５＜ｌ受三隻ｌ＜５‐５
‐‐‐‘１１ｏ＜ｌ蔓三善ｌ＜ｏ‐３ ‐
‐‐‘２’７‐５＜蔓＜・〇 ．・側なる各条
件を満足する。

【１１の条件は第２群の形状に関するもので、第１群か
らの収放光東に対して球面収差やコマ収差の発生を極小
にするための条件である。

上限値を越るならば、物体距離が短かくなるに従って球
面収差はオーバーとなり、下限値を外れるならばアンダ
ーとなる。｛２１の条件は第３群の形状に関するもので
、上限値あるいは下限値を越るならば、第２群が‘１１
の条件を満足する形状をとり得ず、従って全系の収差補
正ないしは近距離物体に対する良好な収差補正のいずれ
かが困難となる。例の条件は、第２群と第３群の合成焦
点距離に対する第２群の焦点距離の比に関し、上限値を
越えるならば第２群の焦点距離が負の大きな値になり、
篤Ｖ点合わせの際の移動量を増加させねばならなくなる
ので、第３群との機械的な干渉を起すものである。

また下限値を外れるならば、第２群の屈折力は増大して
、球面収差の距離による変動が生じる。一方、８を第２
群の使用機倍率とするとき、光学系は次の条件を満足す
る。

１．び＜６＜２．０ この条件の上限値を外れるならば、第２群の屈折作用が
増大するため、第１群から来る収救光東に対する球面収
差が被写体距離によって変動を起し、下限値を越えるな
らば焦点合わせの際の移動量が増大し、第３群との機械
的な干渉を生ずる。

また第１図の実施例の第１群は順に正、負、正の３枚の
レンズで構成しているが、第４図の実施例は第２群に近
い位置に更に１枚の弱い正しンズを加えている。この正
しンズはｇ線の非点収差の補正のために附加した。これ
ら２つの実施例は第２群を順に、互いに分離した正しン
ズと負レンズで構成しているのに対し、第７図の実施例
は正と負の鮎合せレンズで構成している。また第１０図
の実施例の第２群は分離した貧しンズと正しンズで構成
している。以下４つの数値実施例を記載する。

実施例１は第１図に対応し、無限の物体に対する球面収
差、非点収差、歪曲および倍率色収差を第２図に示し、
物体距離１．７のに対する諸収差を第３図に示した。実
施例２は第４図に対応し、無限遠の物体に対する諸収差
を第５図に、物体距離１．７肌に対する諸収差を第６図
に示す。また実施例３は第７図に対応し、第８図と第９
図は収差図である。更に実施例４は第１０図に対応し、
第１１図と第１２図は収差図である。表中で、ｒはしン
ズ面の曲率半径、ｄはしンズ厚もしくはしンズ面間隔、
ｎｄはｄ線に対する屈折率、しｄはｄ線に対するアッべ
数。

これらの例はいずれもｆ＝１に換算してあり、画角は２
．２８度、ＦＩ：４である。

実施例１ （＊は可変間隔） 竿著＝５・〇８ 器手肌 害＝９‐２９１ ３＝１３０９ 実施教ｊ２ （＊は可変間隔） 羊毛＝５３８３ 芋葦＝。

‐１９毒＝９肌 ３２：１．１４２ 実施例３ （＊は可変間隔） 右号＝４‐５６ 芋蔓：。

‐２１署＝７‐７２４ ８２ ＝１．２９２ 実施例４ （＊は可変間隔） …常三＝５１７ 幹事＝。

‐〇５憲＝８‐ｏ３ ８２ ＝１．４０ 以上説明した本発明によれば、物体距離を変えるために
内部レンズ群を移動する構成にもかかわらず、このレン
ズ群で発生する収差を極めて減少させられるため、画像
性能に優れ、更に操作性が良好である利点を生かして、
ことに高速で移動する物体等の撮影に、十分効果を発揮
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１に対応するレンズ断面図で、第２図は
この実施例の無限遠に対する諸収差図であり第３図は近
距離物体に対する諸収差図である。 第４図は実施例２に対するレンズ断面図で、第５図はこ
の実施例の無限遠に対する諸収菱図であり第６図は近距
離物体に対する諸収差図である。第７図は実施例３に対
応するレンズ断面図で、第８図はこの実施例の無限遠に
対する諸収蓋図であり第９図は近距離物体に対する諸収
葦図である。第１０図は実施例４に対応するレンズ断面
図で、第１１図はこの実施例の無限遠に対する諸収差図
であり、第１２図は近距離物体に対する諸収差図である
。図中、１は第１群、Ｄ‘ま第２群、ｍは第３群、Ｗは
第４群、ｒはしンズ面番号、ｄはしンズ面間隔、ｍはメ
リディオナル篤線、ｓはサジタル焦線である。 弟ー図 第２図 募る図 第４図 第５図 努６図 努ワ図 第８図 弟ｑ図 第１０図 弟ーー図 髪ー２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順に収斂性の第１レンズ群、発散性の第
   ２レンズ群、発散性の第３レンズ群そして収斂性の第４
   レンズ群から成り、前記第１レンズ群から前記第３レン
   ズ群までで実質上アフオーカル系を構成し、前記第２レ
   ンズ群を光軸方向に移動して焦点調節を行うものとし、
   前記第２レンズ群自身の横倍率をβとするとき１．０＜
   β＜２．０ を満足し、 前記第２レンズ群の第１面の曲率半径をＲ＿２、前記
   第２レンズ群の最終面の曲率半径をＲ＿２′、前記第３
   レンズ群の第１面の曲率半径をＲ＿３、前記第３レンズ
   群の最終面の曲率半径をＲ＿３′、Ｆ＿２を前記第２レ
   ンズ群の焦点距離、Ｆ＿２＿３は前記第２レンズ群と前
   記第３レンズ群の合成焦点距離とするとき、４．５＜｜
   （Ｒ＿２＋Ｒ＿２′）／（Ｒ＿２−Ｒ＿２′）｜＜５．
   ５０＜｜（Ｒ＿３＋Ｒ＿３′）／（Ｒ＿３−Ｒ＿３′）
   ｜＜０．３７．５＜（Ｆ＿２）／（Ｆ＿２＿３）＜１０
   なる諸条件を満足することを特徴とする合焦操作性の良
   好な撮影レンズ。 ２ 前記第１レンズ群から前記第３レンズ群までと前記
   第４レンズ群との装着・離脱を可能にした特許請求の範
   囲第１項記載の合焦操作性の良好な撮影レンズ。