JPS60418A - 望遠レンズ - 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】 本発明は、２次スペクトが良好に除去された大口径の超
望遠レンズに関するものである。

望遠レンズは、焦点距離が長いために焦点距離の短いレ
ンズ系に比べ色収差特に２次スペクトルの補正がむずか
しい。また、焦点距離が長くなるにつれてレンズ系が大
型化するために全体繰出しによるフォーカシングが困難
になって来る。

このため、従来の望遠レンズとして、前方の光線高の高
いレンズに螢石や異常分散ガラスを用いて２次スペクト
ルを補正するようにしたものが知られている。又レンズ
系の後方の比較的小さいレンズ群のみを移動させてピン
ト合わせを行なうようにした望遠レンズも知られている
。

しかしこれら従来の望遠レンズは、口径比かり４．５程
度と暗く、捷だ螢石が第ルンズ（先頭のレンズ）に使用
されているために傷がつきやすく、取扱いが不便である
。

本発明は、Ｆ／／４程度の大口径比まで収差の良好に補
正された望遠レンズを提供するものである。

本発明のレンズ系の基本構成は、正のレンズ群。

負のレンズ群、正のレンズ群の三つのレンズ群よりなり
、後方の二つのレンズ群（負のレンズ群と正のレンズ群
）を移動させて無限遠から近距離捷でピント合わせをす
るリアフォーカス方式を採用している。

この種の望遠レンズ顛おいて大口径のものを得ようとす
るには軸上光線高の大きい＋Ｓ１３分での収差補正が問
題になる。それと共にリアフォーカスの際の収差変動を
いかにして小さく抑えるかが問題になる。

そのために本発明の望遠レンズは、上記のような基本構
成にすると共に、そのうちの第ルンズ群を正レンズ、正
レンズ、負レンズよりなるレンズ構成にすると共にこれ
らレンズを次の条件（１）乃至条件（３）を満足するよ
うにし、又第２レンズ群を接合負レンズを含むようにし
、第３レンズ群を接♂レンズを含むようにし、これによ
って大口径化△ における収差補正とリアフォーカスの際の収差変動の抑
制を行なうようにした。

φ （１）　０．２　（計＜０６８ （２）　−１＜　−”−’−＜　Ｏ ３−ｒ４ （８１１＜　ｊ−；　＜　ま ただしφ３．φ２．φ３は夫々第ルンズ群の二つの正レ
ンズと負レンズの屈折力１　ｒ３１　ｒ４は第ルンズ群
の二つ目の正レンズの両面の曲率半径である。

次に上記の条件（１）乃至条件（３）について説明する
。

条件（１）は１第］レンズ群のうちの第１正レンズと第
２正レンズの屈折力の比を定めたものである。

色収差を補正するためには第１正レンズの入射光線高が
高いために第１正レンズの屈折力を強くした方が有利で
ある。しかし後に述べるように本発明レンズ系では第２
正レンズにアツベ数と部分分散比の大きい螢石を使用し
ているために第２正レンズの屈折力を大きくした方が良
好に２次スペクトルを補正できる。そのため条件（１）
のように定める必要がある。

この条件（１）の下限をこえると第２正レンズの曲率が
きつくなるので球面収差、コマ収差等の高次収差が増大
し、上限をこえると第１正レンズの屈折力が大になり第
２正レンズの屈折力が小さくなるので２次スペクトルが
補正不足になる。

条件（２）ｌ−ｉ’、第２正レンズの両面の曲率半径を
定めるものである。そしてこの条件を満足せしめること
によって、球面収差やコマ収差等の高次収差の発生を抑
制し、無限遠物体から近距離物体までの合焦時における
収差変動を小さくすることが出来る。この条件の上限、
下限のいずれをこえても上記収差が悪化し又合焦時の収
差変動が大きいので好ましくない。

条件（８）は、第１負レンズの屈折力の範囲を定めたも
ので、この条件の下限値を下まわると２次スペクトルが
補正不足になり、上限値を上まわるとレンズ面の曲率が
きつくなって球面収差、コマ収差等の高次収差が増大し
良好な結像性能を得ることがむずかしい。

次に本発明の望遠レンズは、第２レンズ群に接合負レン
ズを導入することによって球面収差、非点収差、コマ収
差、色収差の発生をなるべく抑え、第３レンズ群にも接
合正レンズを含むようにすることによって球面収差、像
面わん曲の色変化を出来るだけ補正している。

更にフォーカシングにあたっては、第２レンズ群を像側
へ移動させると同時に第３レンズ群を物体側へ移動させ
るようにしてフォーカシングの際の収差の変動を抑制す
るようにしている。即ち、リアフォーカス方式を採用し
た場合には、近距離物体にフォーカシングした時にも第
ルンズ群への入射光線高が変わらないので第ルンズ群で
発生する収差の変動は比較的少ない。一方第２レンズ群
と第３レンズ群においては、両者共に移動するために光
線の入射状態の変化が大きくここで発生する収差の変動
は大きい。しかし両レンズ群の収差変動が互いに相殺で
きれば収差は一定に保たれることになる。

本発明のレンズ系においては、第１レンズ群で発生する
各収差が負の屈折力の第２レンズ群が像側へ移動するこ
とによって縮小され、正の屈折力の第３レンズ群が物体
側へ移動することによって拡大されるので、全系の収差
はほぼ一定に保たれる。

更に第２レンズ群と第３レンズ群のフォーカシング機能
を同程度に振り分けるようにすれば各レンズ群での収差
変動をより小さく出来るので望ましい。そのためには次
の条件（４）を満足することが望ましい。

ただしφ□、φＩＩＩは夫々第２レンズ群、第３レンズ
群の屈折力である。

この条件（旬の下限値を下まわると第３レンズ群の屈折
力が第２レンズ群の屈折力の絶対値に比較して大きくな
るだめにレンズ系の全長が長くなり操作性が悪くなる。

父上限値を上まわると第２レンズ群と第３レンズ群の被
写体距離を変える能力を同程度に保つことが困難になる
ので収差変動が増大する。

以上のような構成のレンズ系において各レンズの硝材を
次に述べるように選ぶ、ようにすれば２次スペクトルの
除去にとっては有効である。

全体として正の屈折力を有する前群と全体として負の屈
折力を有する後群よシなる望遠レンズの場合、前群中の
正レンズにアツベ数と部分分散比の大きい硝材を使用し
、負レンズにアツベ数と部分々敗北の小さい硝材を使用
すれば２次スペクトルを抑制するのに有効であることは
知られている。

アツベ数と部分分散比の大きい硝材としては螢石などの
光学結晶が最適であり、入射光線高の最も高い第１正レ
ンズにこの螢石などを使用するのが２次スペクトルの抑
制のためには最も有効である。

しかし螢石などの光学結晶は傷がつき易いなどのために
レンズ系の第１面に用いることは実用的でない。そのた
めに保護ガラスをレンズの前面に取付けだ例はあるが、
レンズ系の全長が長くなり重くなるので操作性が低下す
る。

本発明では、前群を物体側より順に正レンズ。

正レンズ、負レンズにて構成し、そのうちの第１正レン
ズに傷等の問題がなくアツベ数と部分分散比の大きい異
常分散ガラスを使用し又第２正レンズに螢石を使用し、
第１負レンズにアツベ数が比較的小さく部分分散比の小
さいランタン系の硝材を使用したことにより２次スペク
トルを良好に補正ししかも実用性と操作性が低下しない
ようにした。

父本発明の後部レンズ群としては、第２レンズ群に貼合
わせの負レンズを含む構成にし、この接合負レンズの両
レンズ間に屈折率差、アツベ数差をつけることによって
合焦のために移動させた時の球面収差、非点収差、コマ
収差および色収差の発生を出来る限シ少なくした。また
後部レンズ群のうち第３レンズ群は、貼合わせの正レン
ズを含む構成にし、この接合正レンズの両レンズの屈折
率をほぼ等しくし又アツベ数差をつけることによって色
収差を独立して補正するようにした。そのため合焦のだ
めにこのレンズ群を移動した時の球面収差、像面わん曲
の色収差の補正を容易にした。

これら第２レンズ群の接合負レンズの両レンズの屈折率
ｎ４１ｎ５およびアツベ数ν４．ν５、また第３レンズ
群の接合正レンズの両レンズのアツベ数ν８゜νｂは、
次の条件（５）＋　（６）、　（γンを満足することが
望ましい。

（５）　０．１　＜　Ｉｎ４−ｎ５１ （ａ）　１０　＜　ｌν４−ν５） （７）　５　〈ｌν８−νｂ１ 上記条件（５）は、第２レンズ群の接合負レンズの屈折
率差を規定したもので、これを満足せしめることにより
近距離における球面収差の補正不足および非点収差など
の各収差の変動が少なくなる。

この条件よシはずれると各収差の変動を抑えることが出
来ない。

条件（６）、（γ）は、第２レンズ群の接合負レンズお
よび第３レンズ群の接合正レンズのアツベ数差を規定し
たものである。これら条件は、倍率の色収差等の色収差
の変動を抑えるだめのもので、これら条件より外れると
いずれも色収差の変動が大きくなり好ましくない。

次に以上説明した本発明望遠レンズの各実施例を示す。

実施例１ ｆ＝］ｏｏ、Ｆ／４　、　２ω＝５．１゜ｒ、　＝１４
４．４５８６ ｄ、　＝２．９０５４．　ｎ　＝１．４９７００　ｖ、
　＝８１．６１ｒ、、　＝−８１，４１２９ ｄ２−（入　３１０６ ｒ３＝２６．７９４５ ｄ３＝４．３９］８　ｎ２＝１．４３３８９　ｖ、、　
＝９５．１５ｒ４＝−８７，９３２２ ｄ４＝１．１６ＩＯ ｒ５＝−８３，２１８０ ｄ　＝１．６８８９　ｎ　＝１，８０４４０　シュー３
９．５８３ ｒ６＝１．８４．２０５７ ｄ６＝１９．６１８１ ｒ７−−８５．１５１５ ｄ７＝１，４６８６　ｎ４＝１．８０５１８　シ４＝２
５，４３ｒ８−２２．７７４６ ｄ８＝０．８２６３ｎ５＝１．６１３４０　ｚ　＝４３
．８４ｒ９＝２０．４８５６ ｄ９＝１．４４３３ ｒ、。＝−２３９，０７３９ ｄ、ｏ＝０．８２６２　ｎ６＝１．５７３０９　シロ＝
４２．５７ｒ、　、　＝１８３．２６２７ ｄ、、　＝７．２６４７ ｒ１□＝５８．０６１７ ｄ、□＝０．８１４５　ｎ７＝１．６２００４　ｖ７＝
３６．２５ｒ　、　３＝３４．５９０８ ｄ、３＝２．１６４９　ｎ８＝１．６’１８００　１／
８＝６３．３８νａ−シｂ−シ７−シ８−−２７．．１
３被写体距離　ｄ６ｄ ω　１９，６１８１　７．２６４７ １２］６　２１，６０３９　２．１３６７実施例２ ｆ＝］ｏｏ　、Ｆ／４　、　２ω−５，１゜ｒ、　＝１
’３６．５４１９ ｄ、　＝２．９１２０　ｎ、　＝１．４５６００　ｖ、
　＝９０．３１ｒ２−−７３．１０８７ ｄ２＝０．３１１．２ ｒ３＝２９．９４９４ ｄ３＝３．９０３４．　ｎ２＝１．４３３８９　シ２＝
９５，１５ｒ、　−−１１１，３３３８ ｄ４＝］、　１６２９ ｒ５＝−１００，３９３８ ｄ５＝］、　６９１７　ｎ３＝１．７９９５２　ｖ３＝
４２．２４ｒ６＝１４８．９６８９ ｄ、、　＝２６．７０８２ ｒ７＝−５４，０７６７ ｄ７＝１．４７１０　ｎ４＝］、　８０５１８　ｚ　＝
２５．４３ｒ８−−１．８．９３０７ ｄ８＝０．８２７７　ｎ５＝１．６１３４０　Ｖ５＝４
３．８４ｒ９＝２１．４９１４ ｄ９＝１１．０２５２ ｒ、。＝１００．５５５７ ｄ、。＝０．８１５９　ｎ６＝１．７０１５４　シロ＝
４１．２１ｒ１□＝１５．１２４０ ｄ　−＝２．１６８５　ｎ７＝１．７２６００　ｖ７＝
５３．５６１ シａ−シｂ−ジローシアーー１２．３５被写体距離　ｄ
６ｄ９ ω　２６．７０８　１１．０２５ １２１８　２９．１６９　５．１３６ 実施例３ ｆ＝１００　、Ｆ／４　＋’　２ω＝５．１゜ｒ、　＝
１７５．８４４７ ｄ、　＝２．９０７２　ｎ、　＝１．４９７００　ν、
　＝８１．６］ｒ２−−７７．８８１８ ｄ２＝０．３１１６ ｒ３＝２９．０６２６ ｄ３　＝４．３１２３　ｎ２　＝１．．４３３８９　ｖ
２　＝９５，１５ｒ　４−−８１．５３８０ ｄ、　＝１．１６１６ ｒ５＝−７６，２２５６ ｄ５　＝］、６８９８　ｎ３　＝１．８０４４．Ｏｖ３
　＝３９，５８ｒ６　二２１２，５７１］ ｄ６＝２０．５３６８ ｒ７−−１１８．６１２８ ｄ、　＝１．４６９１　ｎ、　＝１．８０５１８　ｚ　
＝２５．４３ｒ８−−２４．９８１０ ｄ８＝０．８２７４　ｎ、＝１．６１３４０　１’５＝
４３．８４ｒ９＝２３．６６］７ ｄ９＝Ｉ０，５９５９ ｒ、。＝１９３．４９８９ ｄ　＝０，８］５０　ｎ　＝１．６８８９３　１／６＝
３１．０８１　６ ｒ、、　＝］９．８４６７ ｄ、、　＝２．１６６５　ｎ、＝］、７０１５４　ν、
　＝４１．２１ν８−シｂ＝ジローシアーー１０．１３
破写体距離　ｄ６ｄ９ ｃｏ　２０．５３７　１０．５９６ １２１６　２２、５４５　３．９２５ ただしｒ４．ｒ２＋・・・・はレンズ各面の曲率半（条
。

ａｌ＋ａｚ＋・・・・は各レンズの肉厚およびレンズ間
ｔｉ、ｎ、＋　ｎ２　＋　’　”　”は各レンズの屈折
率、シ、ｌシ２．°−は各レンズのアツベ数である。

以上の実施例のうち実施例１は第１図に示すレンズ構成
のものである。つまり第ルンズ群は正レンズ、正レンズ
、負レンズよりなり、第２レンズ群は接合負レンズと負
レンズより々す、第３レンズ群は接合正レンズよりなる
。このレンズは間隔ｄ６とｄ１□を変化させてフォーカ
シングする。その時の被写体距離無限大と１２１６の６
６１　”Ｉ□はデーター中に示す通りである。又これら
の時の収差曲線図は夫々第３図および第４図に示す通り
である。

又実施例２．実施例３は、いずれも第２図に示す通９で
ある。この図に示すようにこれら実施例では、第２レン
ズ群が接合負レンズからなっている点て異なっている。

又ｄ６．ｄ、を変化ζせてフォーカシングした時の無限
遠と近距離（物体距離は実施例２が１２１８．実施例３
が１２１６　）の時の収差曲線図は、夫々実施例２が第
５図、第６図に又実施例３が第７図、第８図に示しであ
る。

以」二詳細に説明したようにまた実施例より明らかなよ
うに本発明の望遠レンズは、第ルンズ群、第２レンズ群
、第３レンズ群を前記のような構成にし条件（１）乃至
条件（３）を満足するようにしたことによって大口径で
収差の良好なものとなし得た。

更に第２レンズ群と第３レンズ群を相対的間隔を変えな
がら独立して移動させてフォーカシングするようにし特
に両群のパワーを条件（４）を満足するようにすること
により無限遠より近距離まで収差変動の少ないフォーカ
シングが可能となった。

また第ルンズ群の硝材の配分を適切なものにすれば２次
スペクトルの除去を一層効果的になし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１の断面図、第２図は本発明
の実施例２，３の断面図、第３図、第４図は実施例１の
無限遠物点および近距離物点に対する収差曲線図、第５
図、第６図は実施例２の無限遠物点および近距離物点に
対する収差曲線図、第７図、第８図は実施例３の無限遠
物点および近距離物点に対する収差曲線図である。 出願人　オリンパス光学工業株式会社 代理人　向　寛　二 球面収差　非点収差 Ｆ／ｌ、、０　２．５５＠ 歪曲収差 ２．５５ 球面収差　非点収差 Ｆ／４．０　２．５５゜ 歪曲収差 ２、ビ 球面収差　非点収差 ８１− 歪曲収差 ２．５Ｃ 球面収差　非点収差 歪曲収差 第７図 球面収差　非点収差 ８２− 歪曲収差 球面収差　非点収差 歪曲収差

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）正の屈折力の第ルンズ群と、負の屈折力の第２レ
   ンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群とよりなり、第ル
   ンズ群は物体側より正レンズ。 正レンズ、負レンズを含み、第２レンズ群は接合負レン
   ズを含み、第３レンズ群は接合正レンズを含み、更に次
   の各条件を満足する望遠レンズ。 ただしφ１．φ２．φ３は夫々第２レンズ群の正レンズ
   、正レンズ、負レンズの屈折力１　ｒ３．　ｒ４は第ル
   ンズ群の二つ目の正レンズの両面の曲率半径である。 （２）　第２レンズ群と第３レンズ群を相互間隔を変化
   させながら光軸上を移動させることによって７オーカシ
   ングを行なう特許請求の範囲（１）の望遠レンズ。 （８）第２レンズ群を像側へ第３レンズ群を物体側へ夫
   々移動させて合焦するようにしたレンズ系で次の条件（
   ４）を満足するようにした特許請求の範囲（２）の望遠
   レンズ。 ただしφ□、φ□は夫々第２レンズ群およびｇ３レンズ
   群の屈折力である。