JP2712370B2 - 近距離撮影可能な望遠レンズ - Google Patents

近距離撮影可能な望遠レンズ

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JP2712370B2
JP2712370B2 JP63234432A JP23443288A JP2712370B2 JP 2712370 B2 JP2712370 B2 JP 2712370B2 JP 63234432 A JP63234432 A JP 63234432A JP 23443288 A JP23443288 A JP 23443288A JP 2712370 B2 JP2712370 B2 JP 2712370B2
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無限遠から等倍までの全撮影範囲にわたり
諸収差を良好に補正でき、口径比1:4程度で焦点距離が2
00mm程度の近距離撮影可能な望遠レンズに関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来の望遠レンズにおいては、無限遠から1/10程度ま
での撮影範囲に限定されているものがほとんどであるた
め、クローズアップレンズや中間リング等(所謂、接写
用アクセサリー)を利用して、等倍撮影を行っていた。
しかしながら、接写用アクセサリーを用いる方法にお
いては、収差補正がなされた望遠レンズにおける通常の
使用条件から外れたものとなり、性能の点においては不
十分なものとなる。
これに対して、望遠マクロレンズとして等倍まで撮影
可能なものがいくつか知られているが、ほとんどのもの
が100mm前後の焦点距離の準望遠用レンズである。
ところが、このような準望遠用レンズが有しているワ
ーキングディスタンス(レンズと被写体との距離)では
不十分であるために、近接時における被写体の照明や昆
虫などの生物の撮影においては問題がある。
そのため、近接撮影を行う場合にある程度の長いワー
キングディスタンスが取れ、しかも接写用アクセサリー
を必要とせず等倍までの撮影ができ、しかも操作性の向
上を図った高性能な望遠マクロレンズが望まれている。
そこで、無限遠から等倍までの撮影が可能で焦点距離
が200mm程度の望遠レンズが、特開昭55−140810号公
報、特開昭61−132916号公報において提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、特開昭55−140810号公報においては、
等倍までの撮影を行うことが可能であるが、撮影距離の
変化に伴う球面収差、コマ収差、非点収差及び色収差の
変動が大きい為に十分に満足行くものとは言い難い。
また、特開昭61−132916号公報においては、諸収差の
撮影距離の変化に伴う変動は少なく、しかも、等倍撮影
を行った状態の繰り出し量が全体繰り出し方式に比べて
比較的少なくなっている。ところが、レンズ構成枚数が
多く、しかも重い第1レンズ群を繰り出す合焦方式を主
に採用しているため、近接撮影を行う際でのレンズの重
心の移動が大きいために好ましくない。
したがって、本発明はこの様な従来の問題点に鑑みて
なされたもので、比較的長いワーキングディスタンスを
確保しながら、無限遠から等倍にわたる撮影範囲におい
て高性能な結像性能を有し、しかも、極力重心移動が少
なく操作性の向上を図れる近距離撮影可能な望遠レンズ
を提供する事を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記の目的を達成するために、物体側から順
に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を
持つ第2レンズ群G2とを有し、第1レンズ群G1は物体側
から順に、正の屈折力を持つ前群GFと、正の屈折力を持
つ後群GRとを有し、無限遠から近距離への合焦の際に、
第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2との両群間隔が拡
大するように両群を光軸に沿って互いに反対方向へ移動
させ、さらに以下の条件を満足するようにしたものであ
る。
(1)−1≦Δ2<0 (2)0.06<DG2/f<0.175 但し、 Δ1:合焦による第1レンズ群G1の移動量。
Δ2:合焦による第2レンズ群G2の移動量。
DG2:第2レンズ群G2の最も物体側面の頂点から第2レン
ズ群G2の最も像側面の頂点までの軸上厚。
f :無限遠合焦状態における全系の焦点距離。
尚、条件(1)における各群の移動量は移動方向も考
慮したものであり、物体側へ移動する移動方向を負、像
側へ移動する移動方向を正としている。
〔作 用〕
本発明の如き正負の2群レンズタイプにおいて第1レ
ンズ群G1を繰り出す合焦方式により繰り出し量を減少さ
せるためには、第1レンズ群G1の屈折力を強くしなけれ
ばならない。ところが、この第1レンズ群G1の屈折力を
強くすると、第1レンズ群G1の明るさを確保することが
困難となるばかりか、球面収差も甚大に発生する。しか
も、第2レンズ群G2の倍率が大きくなるため、特に歪曲
収差の補正が困難になる。
そこで、本発明においては、無限遠から近距離への合
焦による第1レンズ群G1の繰り出し量及びレンズ系の重
心移動を極力小さく抑えるために、第2レンズ群を像側
へ繰り下げて、操作性の格段の向上を図っている。
以下、本発明における各条件式について詳述する。
条件(1)は第1レンズ群G1を繰り出しながら第2レ
ンズ群G2を繰り下げる合焦方式における各群の最適な移
動量の比率を規定ものである。この条件(1)の上限を
越えると、第2レンズ群G2に入射する軸外光束の入射高
が高くなり過ぎるため、非点収差やコマ収差の変動が甚
大となる為に好ましくない。逆にこの条件の下限を越え
ると、第1レンズ群G1を繰り出し量を増加させるばかり
か、レンズ移動に伴う重心の移動の増大を招くため好ま
しくない。尚、この条件(1)の下限が0.15であること
がより好ましい。
条件式(2)は最適は第2レンズ群G2の軸上厚を規定
するものである。条件(2)の上限を越えると、第2レ
ンズ群G2の全長が長くなり、第2レンズ群G2の後端のレ
ンズ径を大きくしないと、第2レンズ群G2を繰り下げた
時に主光線切れが発生する。しかも、一眼レフレックス
カメラの場合には、所定のマウントの内径に合うような
レンズ径にすることが困難となる。逆にこの条件の下限
を越えると、第1レンズ群G1で発生する正の歪曲収差を
第2レンズ群G2で相殺することが困難となり、全体とし
て正の歪曲収差が増大する為に好ましくない。
上記の如く本発明における具体的なレンズ構成として
は、前群GFが、正レンズL1と物体側により強い曲率の面
を向けた正レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズL3と、像側により強い曲率の凹面を向けた負
レンズL4とを有し、後群GRが、物体側により強い曲率の
凹面を向けた負レンズL5と、両凸レンズL7とを有し、第
2レンズ群G2が、正レンズL8と、両凹レンズL9と、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10とを有するよ
うに構成することが望ましい。
さらに、本発明においては、以下の条件を満足するよ
うに構成することにより、高性能化の点でより有利とな
る。
(3)0.07<DGR/f<0.12 (4)0.5<fGF/f<1 但し、 DGR:後群GRの最も物体側面の頂点から後群GRの最も像側
面の頂点までの軸上厚。
fGF:前群GFの焦点距離。
ra :後群GR中の物体側に凹面を向けた負レンズL5の物体
側面の曲率半径。
na :後群GR中の物体側に凹面を向けた負レンズL5の屈折
率。
条件式(3)は第1レンズ群G1の後群GRの最適な軸上
厚を規定するものである。条件(3)の上限を越える
と、収差補正上は有利になるが、全長が大きくなるので
好ましくない。逆にこの条件の下限を越えると全長が短
くなるものの、各屈折面が接近して後群中の光路長が短
くなる。その結果、前群を通過した光軸に平行な無限遠
からの光線(ランド光線)は後群の最も物体側に位置す
る凹面による発散効果を十分に受けられずに、この凹面
の後方に位置する正レンズの収斂作用を受けるため、球
面収差の補正が困難となる。特に至近距離撮影の時は球
面収差の補正に余裕がないので、球面収差の脹らみが大
きくなる。そのため、絞りを絞って使われる事の多い近
接撮影においては、絞りを絞った時の像面の移動が大き
くなるので好ましくない。
条件式(4)は第1レンズ群の前群GFと全系との最適
な焦点距離の比率を規定するのである。この条件の上限
を越えると、前群GFの屈折力が弱くなり収差補正上には
有利になるが、屈折力の最適なバランスをとるために、
第1レンズ群の後群GR中の負レンズの屈折力を小さくせ
ざるを得ず、結果的にレンズ系の大型化を招くために好
ましくない。逆にこの条件の下限を越えると、小型化に
は有利になるが、第1レンズ群の前群GFで色収差や球面
収差が大きく発生し、この前群GFの後方に配置されたレ
ンズ系で、これらの収差を相殺させることが困難とな
る。
条件式(5)は後群GR中の物体側に凹面を向けた負レ
ンズL5の物体側面における適切な面屈折力を規定するも
のである。この条件(5)の上限を越えると、負の面屈
折力が弱くなり球面収差が補正不足となり、逆にこの条
件の下限を越えると、負の面屈折力が強くなり球面収差
が過剰補正となるため好ましくない。
〔実施例〕
以下に本発明による実施例について説明する。
各実施例はいずれもFナンバーが4.0程度で焦点距離
が200mm程度の近距離撮影可能な望遠レンズである。
第1、第2実施例はいずれも、前群GFと後群GRより成
り正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持
つ第2レンズ群G2より成り、第1図に示した第1実施例
と同様なレンズ構成を有している。
そして、本発明の各実施例おける具体的なレンズ構成
は、正レンズL1と物体側により強い曲率の面を向けた正
レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
L3と、像側により強い曲率の凹面を向けた負レンズL4
りなる前群GFと、物体側により強い曲率の凹面を向けた
負レンズL5と、正レンズL6と、両凸レンズL7よりなる後
群GRと、正レンズL8と、両凹レンズL9と、物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズL10よりなる第2レンズ群G
2とから成っている。そして、絞りSは前群GFと後群GR
との間に配置されている。
無限遠から近距離への合焦は、第1レンズ群G1を物体
側へ移動させながら、第2レンズ群G2を像側へ移動させ
ている。
以下の表1、表2にて、第1、第2実施例の諸元の値
を掲げる。表中、左端の数字は物体側からの順序を表
し、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、屈折
率n及びアッベ数νはd線(λ=587.6mm)に対する値
であり、2ωと画角、βは撮影倍率、DOは物体から第1
レンズ面の頂点までの距離である。
以下、表3において、各実施例の合焦による各レンズ
群の移動量及び全長の変化量を示し、比較例として表4
において、各実施例の第1レンズ群を繰り出す方式とし
た際での合焦による各レンズ群の移動量及び全長の変化
量を示す。尚、各表において、第1レンズ群G1の移動量
をΔ、第2レンズ群G2の移動量をΔ、全長の変化量
をΔLとして示している。
また、全体繰り出し合焦方式を採用すると、レンズ系
が有する焦点距離程度の繰り出し量が必要となる。すな
わち、上記の各実施例に示す焦点距離が200のレンズは
全体繰り出し合焦方式を採用すると、200程度の繰り出
し量が必要となる。
このように、本発明においては、第1レンズ群G1を物
体側へ一体に繰り出しながら第2レンズ群G2を像側へ一
体に繰り下げて行う合焦方式の採用により、レンズの重
心移動が比較的小さくなって操作性の向上を図れるばか
りか、全長の変化量も小さく抑えられるため、非常に有
利であることが分かる。
以下、表5において本発明の各実施例における条件対
応値を示す。
第2図及び第4図にて本発明における諸収差図を示
し、(A)は無限遠合焦状態における諸収差図、(B)
は撮影倍率βが−0.5の状態における諸収差図、(C)
は撮影倍率βが−1.0(等倍)の状態における諸収差図
を示している。
各収差図の比較から、コンパクトな形状を維持し、F
ナンバー4.0程度の明るさを確保しながら無限遠から等
倍まで優れた結像性能を有していることが分かる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、合焦による全長の変化量及び重心移
動を小さく抑えながら比較的長いワーキングディスタン
スを確保して操作性の向上が図れ、しかも無限遠から等
倍まで極めて良好な結像性能を有する近距離撮影可能な
望遠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3図はそれぞれ順に本発明の第1実施例、第
2実施例におけるレンズ構成図であり、第2図(A)、
第4図(A)はそれぞれ順に本発明の第1実施例、第2
実施例での無限遠合焦状態における諸収差図であり、第
2図(B)、第4図(B)はそれぞれ順に本発明の第1
実施例、第2実施例での撮影倍率βが−0.5の状態にお
ける諸収差図であり、第2図(C)、第4図(C)はそ
れぞれ順に本発明の第1実施例、第2実施例での撮影倍
率βが−1.0(等倍)の状態における諸収差図である。 〔主要部分の説明〕 GF……前群(G1……第1レンズ群、G2……第2レンズ
群) GR……後群(G1……第1レンズ群、G2……第2レンズ
群)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レ
    ンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2のみから
    成り、前記第1レンズ群G1は、正の屈折力を持つ前群GF
    と、正の屈折力を持つ後群GRとを有し、無限遠から近距
    離への合焦の際に、前記第1レンズ群G1は前記前群GF
    前記後群GRとを一体として、前記第1レンズ群G1と前記
    第2レンズ群G2との両群間隔が拡大するように該両群を
    光軸に沿って互いに反対方向へ移動させ、以下の条件を
    満足することを特徴とする近距離撮影可能な望遠レン
    ズ。 (1)−1≦Δ2<0 (2)0.06<DG2/f<0.175 Δ1:前記第1レンズ群G1の合焦による移動量。 Δ2:前記第2レンズ群G2の合焦による移動量。 DG2:前記第2レンズ群G2の最も物体側面の頂点から前記
    第2レンズ群G2の最も像側面の頂点までの軸上厚。 f :無限遠合焦状態における全系の焦点距離。
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