JPS63316815A - ガウス型リアフォ−カスレンズ - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は後群を光軸に沿って物体側へ移動させることに
よって合焦を行なうガウス型リアフォーカスレンズに関
するものである。

〔従来の技術〕

ガウス型レンズは従来より、標準から長焦点まで広く利
用されているが、長焦点で大口径比レンズを得ようとす
ると、かなり大きく重いものとなる。しかも、従来の合
焦方式の全体繰り出しでは、重いレンズ系全体を移動さ
せなければならない為に、迅速な合焦を行なうことが困
難あった。

したがって、このような問題を解決する為に、特開昭５
６−１１４９１８、特開昭５８−６２６０７　、特開昭
５９−１４３１１６号公報とにより正の屈折力を持つ前
群と後群の２群構成で、その後群を光軸に沿って物体側
に繰り出して合焦を行なうガウス型レンズが提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、これらのガウス型レンズを準広角から標準レ
ンズで長焦点レンズに利用しようとすると、以下のよう
な問題が生ずる。

特開昭５６−１１４９１８号公報では合焦の際に合焦群
である後群の移動量が大きくなり、また前群と後群との
空気間隔を十分確保しないと十分な近距離合焦を行なう
ことが不可能となる。特開昭５８−６２６０７号公報で
は、合焦群である後群のレンズ径が大きくなるく為に、
合焦群が重くなり好ましくない、特開昭５９−１４３１
１６号公報では、合焦群である後群の移動量が大きくな
り、十分な近距離合焦を行なうことが不可能となる。ま
た、合焦群のレンズ径が大きくなるので、合焦群が重く
なり、しかも、前群と後群の間隔を大きくとらなければ
ならない為に、コンパクト性を損ねる等の不都合が生じ
る。

特に最近、オートフォーカス化が進むにつれて、合焦群
の移動量や重量によるフォーカシング用の駆動モータに
かかる負荷が小さく、迅゛速な合焦を行なうことを可能
とする為に、合焦群の軽量化を図ることが強く要望され
ている。

したがって、本発明は合焦群の軽量化と無限遠から１０
ｆ程度の至近距離までの合焦の達成を図るだけでなく、
比較的、広い画角と明るさを維持しながら良好な画像が
得られるコンパクトなガウス型リアフォーカスレンズを
提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は物体側から順に、物体側へ凸面を向けた正の屈
折力を持つ第３レンズＬ、と、少な（とも１枚の正レン
ズから構成される正の屈折力を持つ第２レンズＬ！と、
像側に強い凹面を向けた負の屈折力を持つ第３レンズＬ
、とを有し正の屈折力を持つ前群ＧＦと、物界側に強い
凹面を向けた負の屈折力を持つ第４レンズＬ４と、像側
に凸の面を向けた正の屈折力を持つ第５レンズＬｓと、
正の屈折力を持つ第６レンズＬ、とを有し正の屈折力を
持つ後群Ｇｍとによる２群構成を基本とするレンズであ
り、無限遠から近距離への合焦を行なう際、後群ＧＩＩ
を光軸に沿って移動させて合焦を行なう、所謂後群繰り
出し方式による合焦を行っている。そして、全系の焦点
距離をｆとし、後群Ｇ＠の焦点距離をｆｌ、前群ＧＦと
後群Ｇ１１の空気間隔をｌ、量も高い入射高のランド光
線が前群ＧＦの第１面を通る高さをＨ！い最も高い入射
高のランド光線が前記前群Ｇｖの第１面を通って後群Ｇ
ｌの最終面を出た時の高さをＨｏいとするとき、 ０．１５＜　Ｊ　／　ｆ　＜０．２５　　　　　・・・
・・・　（１）０．７　＜　ｆ　＊　／　ｆ　＜０．９
　　　　・・・・・・　（２）０．４　＜Ｈ１ｌｌｌ／
　Ｈ！−１＜０．６　　　　　・・・・・・　　（３）
の諸条件を満足するするように構成することを特徴とし
、この構成によって上記の問題を解決することが可能と
なる。

また、負の屈折力を持つ第４レンズＬ４と正の屈折力を
持つ第５レンズＬ５との間に負の屈折力を持つ空気レン
ズを形成する構成にすることが望ましい、そして、負の
屈折力を持つ第４レンズＬ４と正の屈折力を持つ第５レ
ンズＬ、との間で形成される空気レンズの焦点距離を’
Ａｌ１１、負の屈折力を持つ第４レンズＬ４と正の屈折
力を持つ第５レンズＬｓのアツベ数をそれぞれν４４、
ν４４、ν４５とするとき、 −ｌ　＜　−＜　Ｏ・・・・・・　（４）　ＡｌＲ １０＜シ６．−シ、４　　　　　　　・・・・・・　　
（５）の諸条件を満たせば、更により良い効果を期待で
きる。

〔作　用〕

以下、各条件式について説明する０条件（１）式は、後
群ＧＦのみを物体側ｌ（移動させて至近距離まで合焦さ
せても良好な画像を得るのに必要な前群Ｇｒと後群ＧＲ
の間隔を確保するための条件である。上限値を越えると
、レンズ全長が長くなるのでコンパクト性が損われ、さ
らに、画面周辺の光量が確保するのが困難になる。また
、下限値を越えると合焦の為の移動距離を確保するのが
困難となり、近距離に合焦する際に、前群ＧＦと後群Ｇ
Ｒが機械的に干渉し易（なり、至近距離まで合焦させる
ことが不可能になるので好ましくない。

条件（２）式は、条件（１）式のもとで無＠遠から至近
距離まで良好な描写性能を確保しつつ合焦を行なうため
に必要な後群ＧＦの屈折力を規定するものである０条件
（２）式の上限に近いほど、後群ＧＦの屈折力が小さく
なる為に、収差補正上は有利である。ところが、上限値
を越えると近距離への合焦の際に後群Ｇ＠の移動量が大
きくなり、その為に前群Ｇ１と後群Ｇ１が機械的に干渉
し易くなり好ましくない、また、下限値を越えると、合
焦群である後群ＧＦの屈折力が大きくなり、球面収差、
コマ収差の変動が著しく大きくなり易く、描写性が悪化
するので、収差補正が困難となる。

条件（３）式は、合焦の際に移動する後群ＧＩＩの軽量
化を達成するための条件である。下限値に近いほど後群
ＧＦレンズの外径を小さくできるので、軽量化を図るこ
とが可能となる。しかし、下限値を越えると、各群の屈
折力が強くなり過ぎ、収差補正が難しくなる。また、特
に明るい一眼レフカメラ用レンズのように長いバンクフ
ォーカスが必要な場合には、バックフォーカスが足りな
くなる。上限値を越えると、後群Ｇｍのレンズの外径が
大きくなるのでレンズ系の大型化を招く恐れがある。ま
た、合焦の際に後群ＧＦを物体側へ移動させるのに多大
な動力が必要になるので迅速な合焦が困難となり、実用
上、好ましくない。

本発明は条件（１）〜（３）式を満足することで実現す
ることができるが、更に条件（４）式及び条件（５）式
を満たすことが望ましい、以下、条件（４）式及び条件
（５）式について説明する。

条件（４）式は後群ＧＦの負の屈折力を持つ第４レンズ
Ｌ４と正の屈折力を持つ第５レンズＬｓとの間で形成さ
れる空気レンズの屈折力を規定している。この場合の空
気レンズは負の屈折力を持ち、その為に、第４レンズＬ
４の負の屈折力を補うことが可能となり収差補正におけ
る自由度を増やすことができる。また、合焦時の移動群
である後群ＧＦの軽量化と、同時に合焦時の移動空間の
ｉ１保を図ることが可能となる為に、合焦する際に、橿
めて有効である。、ｈ限値を越えると、第４レンズＬ４
の負屈折力の負担が増えるため、第４レンズＬ４の物界
側の面の曲率が強くなり、球面収差が補正過剰になりサ
ジッタルコマフレアーが増大する。また、負の屈折力を
持つ第４レンズＬ４の＆Ｉ厚が増す為、合焦時に後群Ｇ
Ｆが移動可能な空間が、前群Ｇｒと後群Ｇ７の空気間隔
に比して短くなり、合焦可能な至近距離が長くなってし
まう。

下限値を越えると、負の屈折力を持つ第４レンズＬ４と
正の屈折力を持つ第５レンズＬ、の色消し効果が弱まる
ため、色収差の補正が難しくなり好ましくない。

また条件（５）式は負の屈折力を持つ第４レンズＬ４と
正の屈折力を持つ第５レンズＬ、とのアツベ数の差を規
定している。後群繰出による合焦を行なう本発明のレン
ズでは、近距離時の色収差の変動を抑えるために、各群
で色消しされていることが望ましい、ところが、負の屈
折力を持つ第４レンズＬ４と正の屈折力を持つ第５レン
ズＬ。

との間を、空気レンズとしている為、条件（５）式のよ
うにアツベ数の差をつけないと、後群ＧＩＩとして色収
差が補正不足になる。したがって、この条件を満たすこ
とが望ましい。

〔実施例１〕 本発明の実施例１は第１図で示す如く、物体側から順に
、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１及び
Ｌｍと、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズＬ
３とを有し全体として正の屈折力を持つ前群Ｇｙと、絞
りＳと、物体側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ４と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ、と、
両凸の正レンズＬ、とを有し全体として正の屈折力を持
つ後群Ｇ＋＋とによる２群構成のガウス型リアフォーカ
スレンズである。そして、前記後群ＧＦを物体側に移動
することにより近距離物体への合焦を行なう方式をとっ
ている。

下記の表１′に実施例１における諸元を示す０表中左端
の数字は、物体側からの順序を示し、屈折率ｎ及びアツ
ベ敗はそれぞれｄｖＡ（λ−５８７．６ｒｖ　）につい
ての値である。

表１　（実施例１） 焦点距離８５請−１Ｆナンバー１．８、画角２８＠Ｂ　
ｆ　：　３８．２０８０〜５０．８６９７ｄ　ｈ　：　
２７．６３３０〜１４４、ν４５９７１３１／　ｆ　−
０，２２ ｆヨ／　ｆ　−０，８４ Ｈ，ヨ／ＨＡ−−０，４７ □オー０．３３ ｆＡＩ宵 シ４Ｓ−シー４−１８・１ 上記の実施例１におけるレンズでは、０．８５ｍ程度の
至近距離まで合焦することが可能となる。

また、第２図はそれぞれ実施例１における無限遠、物体
距離Ｒ−２，５９ｍ（像倍率１／３０倍）、及びＲ−０
，８５ｍ　（１０ｆ）程度の近距離での収差図を示して
おり、それぞれ、良好な収差補正がなされている。

〔実施例２〕 本発明の実施例２は第３図で示す如く、物体側から順に
、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズしＩの第ル
ンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬｌ
ｌ及びＬ□から成る第２レンズと、像側に強い凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ、の第３レンズとを有し全体
として正の屈折力を持つ前群ＧＦと、絞りＳ、物体側に
強い凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４の第４レンズ
と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬｓの第５
レンズと、物体側により強い曲率の面を向けた正レンズ
Ｌ、の第６レンズとを有し全体として正の屈折力を持つ
後群Ｇえとにより構成されるガウス型リアフォーカスレ
ンズであり、前記後群Ｇ禽を物体側に移動することによ
り近距離物体の合焦を行なう方式をとっている。

以下、実施例２における諸元を示す。

表２（実施例２） 焦点距離８５ｍｍ、　Ｆナンバー１．４、画角２８′″
Ｂ　ｔ　：　３Ｂ、６５５３〜５１．２８４８ａ、　　
：２Ｂ、４６３６〜１５．１１１３７２１　／　ｆ　−
０，２３ ｆ　、　／　ｆ　−０，７７ Ｈ−１ｌ／Ｈｉ、＝０．４８ −□　　−−０，６０ ｆ　Ａｌｌ シ４４、ν４５−シ、、＝１５．７ 上記の実施例２におけるレンズでは、０．８５ｍ程度の
至近距離まで合焦することが可能となる。

また、第４図はそれぞれ実施例２における無限遠、物体
距離Ｒ”２．５９ｍ（像倍率１／３０倍）、及びＲ−０
，８５ｍ　（１０ｆ）程度の近距離での収差図を示して
おり、それぞれ、良好な収差補正がなされている。

〔実施例３〕 本発明の実施例３は第５図に示す如く、物体側から順に
、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ、及びＬ
８と、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３
とを有し全体として正の屈折力を持つ前群ＧＦと、絞り
Ｓと、物体側に強い凹面を向けた負レンズＬ、と、像側
に強い凸の面を向けた正レンズＬ、と、物体側に強い凸
の面を向けた正レンズＬ、とを有し全体として正の屈折
力を持つ後群ＧＦとによる２群構成のガウス型リアフォ
ーカスレンズであり、前記後群Ｇ１を物体側に移動する
ことにより合焦を行なう方式をとっている。

以下、実施例３における諸元を示す。

表３（実施例３） 焦点距＃１３５ｍ５　、Ｆナンバー１．８、画角１８″
Ｂ　ｆ　：　３２．５１２６〜５７．２６２１ｄ　ｈ　
：　４３．００００〜１８．４４３１１　／　ｆ　−０
，２４ （＊　／　ｆ　−０，８４ Ｒ，、／Ｈｔｌｌ＝０．４５ −　−−０．２５ ＡＩｌ シ４４、ν４５−シ、４−１６．８ 上記の実施例３におけるレンズでは、１．２ｍ程度の至
近距離を合焦することが可能となる。

また、第６図はそれぞれ実施例３における無限遠、物体
距１１ａｌＲ−４，０５ｍ（像倍率１７３０倍）、及び
Ｒ−１，２ｍ程度の近距離での収差図を示しており、そ
れぞれ、良好な収差補正がなされている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明により、更に合焦群の軽量化を図れ
ることから迅速な合焦及び合焦用の駆動装置のコンパク
ト化が可能となりオートフォーカス用レンズとして有効
である。更に、後群の移動による簡易な合焦方式で、無
限遠から１０ｆ程度の近距離まで、非常に良好な画像を
得られるガウス型リアフォーカスレンズが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の光路図、第２図はそれぞれ実施例１
における無限遠、物体距離Ｒ−２，５９（像倍率１／３
０倍）、及びＲ＝０．８５ｍ　（１０ｆ）程度の至近距
離での収差図を示している。第３図は実施例２の光路図
、第４はそれぞれ実施例２における無限遠、物体距離Ｒ
−２，５９（像倍率１７３０倍）、及びＲ−０，８５ｍ
　（１０ｆ程度）の至近距離での収差図を示している。 第５図は実施例３の光路図、第６図はそれぞれ実施例３
における無限遠、物体距離Ｒ−４，０５（像倍率１７３
０倍）、及びＲ＝１．２ｍ程度の至近距離での収差図を
示している。 （主要部分の説明） Ｇｖ・・・前群 Ｇ１１・・・後群

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　物体側から順に、物体側に凸の面を向け正の屈折力
   を持つ第１レンズＬ＿１と、少なくとも１枚のレンズか
   ら構成され正の屈折力を持つ第２レンズＬ＿２と、像側
   に強い凹の面を向け負の屈折力を持つ第３レンズＬ＿３
   とを有すると共に全体として正の屈折力を持つ前群Ｇ＿
   Ｆと、物体側に強い凹の面を向けた負の第４レンズＬ＿
   ４と像側に凸の面を向けた正の屈折力を持つ第５レンズ
   Ｌ＿５と、正の屈折力を持つ第６レンズＬ＿６とを有す
   ると共に全体として正の屈折力を持つ後群Ｇ＿Ｒとを有
   し、前記後群Ｇ＿Ｒを光軸に沿って移動することにより
   合焦を行ない、前記ガウス型リアフォーカスレンズの全
   系の焦点距離をｆとし、前記後群Ｇ＿Ｒの焦点距離をｆ
   ＿Ｒ、前記前群Ｇ＿Ｆと前記後群Ｇ＿Ｒとの空気間隔を
   ｌ、最も高い入射高のランド光線が前群Ｇ＿Ｆの第１面
   を通る高さをＨ＿ｉ＿ｎ最も高い入射高のランド光線が
   前記前群Ｇ＿Ｆの第１面を通って後群Ｇ＿Ｒの最終面を
   出た時の高さをＨ＿ｅ＿ｘ、とするとき、 ０．１５＜ｌ／ｆ＜０．２５・・・・・・（１）０．７
   ＜ｆ＿Ｒ／ｆ＜０．９・・・・・・（２）０．４＜Ｈ＿
   ｅ＿ｘ／Ｈ＿ｉ＿ｎ＜０．６・・・・・・（３）の諸条
   件を満足することを特徴とするガウス型リアフォーカス
   レンズ。 ２　前記ガウス型リアフォーカスレンズは物体側に凹の
   面を向けた負の第４レンズＬ＿４と像側に凸の面を向け
   た正の第５レンズＬ＿５との間に負の屈折力を持つ空気
   レンズを形成する構成を有し、前記負の屈折力を持つ第
   ４レンズＬ＿４と前記正の屈折力を持つ第５レンズＬ＿
   ５との間で形成される空気レンズの焦点距離をｆ＿Ａ＿
   Ｉ＿Ｒ、負の屈折力を持つＬ＿４と正の屈折力を持つＬ
   ＿５のアッベ数をそれぞれν＿４＿４、ν＿４＿５とす
   るとき、 −１＜ｆ／ｆ＿Ａ＿Ｉ＿Ｒ＜０・・・・・・（４）１０
   ＜ν＿４＿５−ν＿４＿４・・・・・・（５）の諸条件
   を満たすことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ガウス型リアフォーカスレンズ。