JPH04406A - 近接撮影可能なズームレンズ - 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、全変倍域で近接撮影可能なズームレンズに関
する。

（従来技術） 負の第１レンズ群と正の第２レンズ群と負の第３レンズ
群からなる３群構成のズームレンズにおいては、従来、
第１レンズ群を繰り出すことにょってフォーカシングを
行うものが一般的であるが、他に特開昭５８−９１４２
１号公報や、特開昭６４−７４５２１号公報で提案され
ているリヤーフォーカス方式のズームレンズが知られて
いる。

（この発明が解決しようとする問題点）近年、ズームレ
ンズにも近接撮影機能が望まれるが、また同時に高変倍
でかつコンパクトであることが要求されている。高変倍
、コンパクトなズームレンズを得ようとすると、ズーム
レンズを構成する各レンズ群の屈折力が大きくなる傾向
があり、そのため前述した第１レンズ群を繰り出すフォ
ーカシング方式やりャーフォーカス方式など、レンズ群
を単独で移動させてフォーカシングする方法ではフォー
カシングによる収差変化が大きくなり、無限遠から至近
までの範囲で収差を良好に補正することが困難になる。

また第１レンズ群を繰り出す方式では、繰り出し時の周
辺光量を確保するため前玉径を大きくしなければならず
、コンパクト化に反する。一方のりャーフォーカス方式
では、同じ距離の物体に対しても焦点距離によって繰り
出し量が異なり、フォーカシング機構が複雑になりすぎ
る傾向がある。

本発明のズームレンズでは、高変倍でかつ簡単な機構で
至近から無限遠までの撮影で良好な性能を有するズーム
レンズを提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のズームレンズでは上記の目的を達成するために
、ズームレンズを構成する複数のレンズ群中、第１レン
ズ群を物体側から負の第１−ａレンズ群と少なくとも正
レンズを含む正の第１−ｂレンズ群より構成し、第１−
ａレンズ群と第１−ｂレンズ群の間隔を変えながら第１
レンズ群を前方へ移動させることによってフォーカシン
グを行なうことを特徴とする。

例えば具体的には第１図に示すように、物体側から順に
、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ
群と負の屈折力の第３レンズ群よりなり、広角端から望
遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の
間隔及び第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を単調に減
少させる３群ズームレンズにおいて、第１レンズ群を物
体側より両凹レンズよりなる負の第１−ａレンズ群と少
なくとも正レンズを含む正の第１−ｂレンズ群とから構
成し、第１−　ａ群と第１−ｂレンズ群の間隔を広げな
がら第１レンズ群を前方へ移動させることによってフォ
ーカシングを行う。

また更にフォーカシング機構を簡単化するために、フォ
ーカシングにおける、上記第１−　ａレンズ群と第１−
ｂレンズ群の間隔変化量をり。、第１レンズ群の移動量
をＤｌとすると、すべての合焦範囲の物体に対するフォ
ーカシングにおいてＤａｂ／Ｄ□を一定に保つようにす
ることが望ましい。

（作用） 高変倍化のために各レンズ群の屈折力を強くしてくると
、負の第１レンズ群を構成しているレンズ面の曲率半径
が小さくなる。特に第１レンズ群では、負の屈折力を有
する面の曲率半径が小さくなる。そのため第１レンズ群
をくり出してフォーカシングすると、第１レンズ群を通
る大きな入射角の軸外光束は第１レンズ群の光軸より離
れた所を通るようになり、像面がオーバーとなる。これ
は画角の大きな広角端で著しい。

第１レンズ群中の第１−ａレンズ群は、負レンズ群であ
り、第１レンズ群全体より大きい屈折力を持つため、第
１−ａレンズ群のみを繰り出すことによってフォーカシ
ングをすると、同一距離の物体に対する繰り出し量は第
１レンズ群全体を繰り出すより少なくてすむ。しかるに
、第１−ａレンズ群のみを繰り出すことによってフォー
カシングすると第１−ｂレンズ群の同じ高さを通る光束
の第１−ａレンズ群を通る高さが低くなり、第１−ａレ
ンズ群の光束の発散作用が低下する。そのため球面収差
、像面がアンダーとなる。

このため、第１−ａレンズ群と第１−ｂレンズ群の間隔
を広げながら第１レンズ群を繰り出すことによってフォ
ーカシングすると、上で述べた効果が互いに打ち消しあ
うようにできるため像面湾曲の変化を防ぐことができる
。また第１−ａレンズ群をより多く繰り出しているため
、第１レンズ群だけを繰り出す場合より繰り出し量′が
少なくてすむ。またこの場合でも繰り出し量はズームポ
ジションによらず一定にできるため、フォーカシング機
構は簡単になる。

また、第１−ｂレンズ群を物体側に凸面を向けた負のメ
ニスカスレンズと正レンズで構成すると、第１レンズ群
中の負レンズの屈折力を分散させることができるため収
差補正が容易となり、高変倍化が可能になる。更に負レ
ンズの像側の凹面と正レンズの物体側凸面の向き合わせ
が第１−ｂレンズ群中にあるようにすると、第１−ａレ
ンズ群と第１−ｂレンズ群の偏芯による収差劣化が小さ
くなる。

第１−ａレンズ群の移動と第１−ｂレンズ群の移動を、
フォーカシング時の収差が最も良く補正されるようにカ
ムなどを用いて任意の割合で移動させることは理想的で
あるが、繰り出し機構が複雑で大きくなりやすい。そこ
で第１−ａレンズ群の移動量と第１−ｂレンズ群の移動
量が一定の比を保つようにすれば、ギヤなどのかみ合わ
せで機構を作ることができるためより繰り出し機構は簡
単にできる。

（実施例） 以下に本発明のズームレンズの実施例を示し、本発明の
フォーカシング方法の効果を説明する。

各実施例で、例として物像間距離が１ｍの物体に対する
フォーカシングの繰り出し量とその収差図を示す。

第１実施例では、Ｄ　ａ　ｂ　／　Ｄ　１”　０　、５
　　となるように繰り出しており、１ｍの場合にはＤ　
ａ　ｂ”　０　。

６６閣、Ｄ□＝１．３１ｍであり、第１−　ａレンズ群
の移動量は１．９７閣、第１−ｂレンズ群の移動量は１
．３１閣となる。これに対してもし第１レンズ群をその
まま全体として繰り出すと、２゜４閤移動させる必要が
あり、本発明の方が移動量は０．４■少なくてすむ。

第２実施例ではり、、／Ｄ１＝１．０となるように繰り
出しており、同様に１ｍの場合にはり。＝Ｄ、＝０．７
２閣であり第１−ａレンズ群の移動量は１．４４■、第
１−ｂレンズ群の移動量は０゜７２閣となり、第１レン
ズ群をそのまま繰り出すより０．８■少なくてすむ。

なお、表中の各記号は、Ｒは各屈折面の曲率半径、Ｄは
屈折面間隔、Ｎ、はレンズ材料の屈折率、ν、は同じく
アツベ数、ｆはレンズ全系の焦点距離、ωは半画角、Ｆ
はＦナンバーを示す。

非球面の形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＹ
軸をとり、光の進行方向を正とし、Ｋ、Ａ１、Ａ２、を
非球面係数としたとき、次式で表わしている。

第１実施例 ｆ＝２９．０６〜７８．２１ ω＝３６．６６”〜１５．４６＠ 面Ｎａ　　　　　　ＲＤ Ｆ＝３．２５〜７．７３ 一 ν一 また第２図、第３図及び第４図にそれぞれ第１実施例の
（イ）無限遠物体に対する収差図、（ロ）第１レンズを
そのまま繰り出したときの収差図、（ハ）第１−ａレン
ズ群と第１−ｂレンズ群の間隔を広げながら第１レンズ
群を繰り出したときの収差図を示す。また第６図、第７
図および第８図に第２実施例に対するそれぞれ上記（イ
）、（ロ）（ハ）の場合の収差図を示す。

ω＝３６．６９”　　〜１５．５０’ 面翫 一 ２９．０６ ４８．０１ ７ｇ、２１ １０．０８ ４．８９ ０．６０ ９．８３ ５．６０ ３．２０ 第１０開弁球面係数 Ｋ　＝５．８６０７３ Ａ　１＝　３．０１５３２　Ｘ　１０−’Ａ、　＝　２
．２６６７４　Ｘ　１０−’第１４開弁球面係数 Ｋ　＝１．８９６１４ Ａ　１＝　５．９６７５４　Ｘ　１Ｏ−ＳＡ２＝４．３
６０８９　Ｘ　１０−’ １ｍの距離にある物体に対する繰り出し量（１）第１レ
ンズ群一体繰り出しの場合：２．４■（２）本発明の繰
り出し方法の場合 節１−　ａレンズ群移動量：　１．９７ｍ第１−ｂレン
ズ群移動量：　１．３１ｍ第２実施例 ｆ＝２９．０３〜７８．００ Ｆ＝３．２０〜７．７３ １９」 −３６９３，２９５ Ｆ　　　　　　　　Ｄ、　　　　　　　Ｄ１３２９．０
３　　　　　８．６０　　　　１０．２７４８．００　
　　　　４．４８　　　　　５．６６７ｇ、００　　　
　　０．６０　　　　　３．２０第１０面非球面係数　
　第１４開弁球面係数Ｋ　＝２．１８３４７　　　　　
　Ｋ　＝１．２１５３１Ａ１＝２．９１１８３Ｘ１０−
’　　　Ａ□＝　６．６８９８４　ｘ　１０−’Ａ！＝
２．１３６６３Ｘ１０”’　　　Ａ２＝４．３８２１８
Ｘ１０−７１ｍの物体に対する繰り出し量 （１）第１レンズ群一体繰り出しの場合＝２．２■（２
）本発明の繰り出し方法の場合 節１−　ａレンズ群移動量：　１．４４ｍ第１−ｂレン
ズ群移動量：　０．７２ｍ（発明の効果） 第３図と第４図および第７図と第８図を比較すれば明ら
かなように、本発明のズームレンズではフォーカシング
による像面の変化が小さくなっている。特に広角端の画
角が大きい所の像面ば第３図（Ａ）および第７図（Ａ）
では著しくオーバーになっているのに対し５本発明の場
合には第４図（Ａ）および第８図（Ａ）に見るようにほ
ぼ無限遠に対する収差図の像面と同じ形状が保たれてい
る。また球面収差、特に望遠端の球面収差の変化も小さ
くでき、無限遠から至近まで良好な性能を有するズーム
レンズになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のズームレンズの第１実施例の断面図で
あり、変倍時と同時にフォーカシング時のレンズ軌跡を
図示している。第２図、第３図、第４図は第１実施例の
収差図、第５図は第２実施例の断面図、第６図、第７図
、第８図は第２実施例の収差図である。収差図中、第２
図と第６図は無限遠物体に対するもの、第３図と第７図
はそれぞれの実施例で第１レンズ群を一体として移動さ
せてフォーカシングしたときの物体距離１ｍに対する収
差図、第４図と第８図は本発明のズームレンズのフォー
カシング方法によるもので物体距離は同じ＜１ｍである
。尚各収差図において（Ａ）は広角端、 （Ｂ） は中黒点、 （Ｃ） は望遠端での 第 図 収差図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ズームレンズを構成する複数のレンズ群中、第１
   レンズ群を物体側から負の第１−ａレンズ群と少なくと
   も正レンズを含む正の第１−ｂレンズ群より構成し、第
   １−ａレンズ群と第１−ｂレンズ群の間隔を変えながら
   第１レンズ群を前方へ移動させることによってフォーカ
   シングを行なうことを特徴とするズームレンズ。
2. （２）物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と正
   の屈折力の第２レンズ群と負の屈折力の第３レンズ群よ
   りなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レン
   ズ群と第２レンズ群の間隔及び第２レンズ群と第３レン
   ズ群の間隔を単調に減少させる３群ズームレンズにおい
   て、第１レンズ群を物体側より両凹レンズからなる負の
   第１−ａレンズ群と少なくとも正レンズを含む正の第１
   −ｂレンズ群より構成し、第１−ａ群と第１−ｂレンズ
   群の間隔を広げながら第１レンズ群を前方へ移動させる
   ことによってフォーカシングを行うことを特徴とする請
   求項１のズームレンズ。
3. （３）上記第１−ｂレンズ群を物体側に凸面を向けた負
   のメニスカスレンズと正レンズより構成したことを特徴
   とする請求項２のズームレンズ。
4. （４）フォーカシングにおける、上記第１−ａレンズ群
   と第１−ｂレンズ群の間隔変化量をＤ＿■＿ｂ、第１レ
   ンズ群の移動量をＤ＿１とすると、すべての合焦範囲の
   物体に対するフォーカシングにおいてＤ＿ａ＿ｂ／Ｄ＿
   １を一定に保つようにすることを特徴とする請求項１の
   ズームレンズ。