JP4252653B2

JP4252653B2 - Innan-focus zoom lens

Info

Publication number: JP4252653B2
Application number: JP02359699A
Authority: JP
Inventors: 明男荒川
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2019-02-01
Also published as: JP2000221398A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インナンーフォーカスズームレンズ、特に、３５mmフィルム用の写真用カメラやビテオカメラ、電子スチルカメラそして放送用カメラ等に用いるインナーフォーカス式の望遠型ズームレンズに関する。
【０００２】
【従来技術】
繰り出してフォーカシングを行うフロントフォーカス方式が広く用いられている。この方式では近距離物体に対してフォーカシングを行う場合、十分な周辺光量を確保するためには、物体方向の移動量に対応してフォーカシングレンズの有効径を大きくしておく必要がある。このため、レンズシステム全体の大型化をまねく。またフロントフォーカスをオートフォーカスにすると大きく重いレンズを動かさなければならないので、迅速性に欠けるという問題がある。
【０００３】
最も物体側のレンズ群（第１群）の一部のレンズを移動させてフォーカシングを行う（前玉インナーフォーカス）ものもよく知られている。前玉の中でも比較的像側に配置されたレンズ群でフォーカシングを行うため、レンズ径をやや小さくすることができ、やや重量が軽量化される。そして繰り出し量を減らすために屈折力をやや強めても、前玉の物体側レンズ群とのフローティング効果によりそれ程大きな収差変動が生じない等の利点はある。しかし、レンズ全長が広角側で最小で望遠側へ変倍するほど長くなる多群移動方式のズームレンズは望遠側で最も像からはなれたレンズ群でのフォーカスとなるため、レンズの重量バランスが悪い。またオートフォーカスにするとまたまた重量の点で最高とはいえなかった。
【０００４】
望遠系のズームレンズのオートフォーカスでは、最も像面側に近いレンズ群を移動させて行えば、一般にレンズ径が小さいので迅速なフォーカシングを行うことができ、また周辺光量の低下も生じない。しかし、ズーム比を大きくし、望遠端でのテレ比を小さくするように屈折力を強くして変倍に伴う移動量とフォーカシングによる移動量を小さくすると、フォーカスに伴い球面収差が悪化するという問題点があった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は，従来のインナンーフォーカスズームレンズの上述した問題点に鑑みてなされたものであって、ズーム比５倍程度の高倍率ズームにもかかわらずテレ比０．７５以内のコンパクト性を持ち、レンズ径の拡大化を招くことなく、十分な周辺光量を確保し、ズーミングの全域にわたりまた物体距離全般にわたり高い光学性能を有するインナンーフォーカスズームレンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する手段】
本発明は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２群、負の屈折力を持つ第３群、正の屈折力を持つ第４群、絞りである第５群、正の屈折力を持つ第６群、及び負の屈折力を持つ第７群を有し、第１群、第２群、第４群、第５群、第６群を物体側へ移動させて広角端から望遠端へ変倍を行い、変倍に伴う像面移動を第７群を移動させて行い、第２レンズ群を像面側へ移動させてフォーカシングを行う望遠ズームレンズであって、
テレ側でのフォーカシングに伴う球面収差の変動を小さくするため、負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを有し、
第２群の焦点距離をｆ₂ 、光学系全体の望遠端における焦点距離をｆ_T としたとき
0.35＜｜ｆ₂ ｜／ｆ_T ＜0.７ (1)
第２群によるフォーカシングで第１群とのフローティング効果を得るため第１群の最も像面に近いレンズを凸レンズとし、
テレ側の撮影距離が１０ｆ_T よりも近距離時の撮影において、球面収差力補正不足となるのを防ぐため、第４レンズ群を第２レンズ群と同じ方向へ移動させフォーカシングを行い、
さらに、第２レンズ群の移動量をｍ₂、第４レンズ群の移動量をｍ₄ としたとき
0.05＜ｍ₄ ／ｍ₂ ＜0.25 (2)
とすることを特徴とするインナンーフォーカスズームレンズである。
【０００７】
【作用】
条件式(1) は、第２レンズ群の屈折力に関し、収差を良好に補正しつつ、第２レンズ群の繰り出し量を規制するものである。条件式(1) の下限をはずれて第２レンズ群の屈折力が強くなると、第２レンズ群のフォーカシング時の繰り出し量が減少してくるが、ズーミングに際して第２レンズ群の結像倍率の符号が広角端と望遠端で逆になるため、インナーフォーカスとならない。
【０００８】
逆に条件式(1) の上限をはずれて、第２レンズ群の屈折力が弱くなると第２レンズ群以外のレンズ群の移動量が増加するためテレ比0.７５以内におさめることができなくなる。また、フォーカシング時の繰り出し量が増大するばかりか、繰り出し量の増加に伴ってレンズ径が大きくなるため、オートフォーカスにすると、迅速性に欠けてしまう。
第２群でのフォーカシングは、第１群とのフローティング効果を得るために第１群の最も像面に近いレンズは凸レンズで構成しなければならない。凹レンズで構成するとフォーカシングによりコマ収差が悪化する。
【０００９】
条件式(2) は、第２レンズ群と、第４レンズ群のフォーカシング時の繰り出し量の比を規則するものである。条件式(2) の下限をはずれて、第４レンズ群の繰り出し量を減少させると、テレ側の物点が焦点距離fの１０倍よりも近距離の場合、第２レンズ群のフォーカシングによって発生する球面収差が補正不足のままとなる。またオートフォーカス時のフォーカシングレンズの制御が難しくなる。
逆に(2) 式の上限をはずれて、第４レンズ群の繰り出し量を増加させると球面収差が補正過剰になる。さらに、主光線より下側の光線のコマ収差が正側に過大となる。
【００１０】
【発明の実施例】
以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。実施例のインナンーフォーカスズームレンズは、図１及び次表に示され、第１カラムＮＳは物体側からのレンズ面の番号、第２カラムＲは各レンズの曲率半径、第３カラムＤは各レンズ面の間隔、第４カラムｎｄは各レンズのｄ線（λ＝587.6nm)に対する屈折率、第５カラムνは各レンズのアッベ数を示す。またSTOPは絞り、ＦＳはフレア絞りを表わす。
ｆ＝102.0 〜222.7 〜490.0
Ｆ_NO＝4.58〜5.54〜5.80
条件式（１）は、｜ｆ₂ ｜ｆ_T ＝0.49である。
条件式（２）は、ｍ₄ ／ｍ₂ ＝0.1である。
【００１１】

31 FS
【００１２】
レンズ間の可変間隔は、物体距離が無限遠のとき、

【００１３】
倍率が1/4.0倍位置のとき、

【００１４】
倍率が1/5.0倍位置のときのとき、

【００１５】
上述した実施例の収差状態は、図３ないし図９に示す。これらの図において、１はｄ線（５８７，５６ｎｍ）を示し、ｇ線（４３５．８４ｎｍ）を示す。図３は、物点無限遠位置での広角端の収差を示す。図４は、撮影倍率１／４．０での広角端の収差を示す。図５は、物点無限遠位置での焦点距離が中間の収差を示す。図６は、撮影倍率１／４．０での焦点距離が中間の収差を示す。図７は、物点無限遠位置での望遠端の収差を示す。図８は、撮影倍率１／４．０での望遠端の収差を示す。図９は、撮影倍率１／５．０での望遠端の収差を示す。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ズーム比５倍程度の高倍率ズームにもかかわらずテレ比０．７５以内のコンパクト性を持ち、レンズ径の拡大化を招くことなく、十分な周辺光量を確保し、ズーミングの全域にわたりまた物体距離全般にわたり高い光学性能を有するインナンーフォーカスズームレンズを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの広角端のレンズ構成図である。
【図２】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの望遠端のレンズ構成図である。
【図３】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの物点無限遠位置での広角端の収差を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの撮影倍率１／４．０での広角端の収差を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの物点無限遠位置での焦点距離が中間の収差を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの撮影倍率１／４．０での焦点距離が中間の収差を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの物点無限遠位置での望遠端の収差を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの撮影倍率１／４．０での望遠端の収差を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例のインナンーフォーカスズームレンズの撮影倍率１／５．０での望遠端の収差を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｌ１第１群
Ｌ２第２群
Ｌ３第３群
Ｌ４第４群
Ｌ５第５群
Ｌ６第６群
Ｌ７第７群[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an inner focus zoom lens, and more particularly to an inner focus telephoto zoom lens used for a 35 mm film photographic camera, video camera, electronic still camera, broadcast camera, and the like.
[0002]
[Prior art]
A front focus method that performs focusing by focusing is widely used. In this method, when focusing on an object at a short distance, in order to secure a sufficient amount of peripheral light, it is necessary to increase the effective diameter of the focusing lens in accordance with the amount of movement in the object direction. This increases the size of the entire lens system. In addition, when the front focus is set to auto focus, a large and heavy lens must be moved, so that there is a problem of lack of quickness.
[0003]
It is also well known that focusing is performed by moving a part of the lens group (first group) closest to the object side (front lens inner focus). Since focusing is performed using a lens group disposed relatively on the image side among the front lenses, the lens diameter can be slightly reduced, and the weight can be reduced slightly. Even if the refracting power is slightly increased in order to reduce the feeding amount, there is an advantage that the aberration variation is not so large due to the floating effect with the object side lens group of the front lens. However, the zoom lens with the multi-group movement method, which has a minimum overall lens length on the wide-angle side and becomes longer as the magnification is changed to the telephoto side, is focused on the lens group farthest from the image on the telephoto side. . Also, when autofocus was used, it was not the best in terms of weight.
[0004]
In the auto-focusing of a telephoto zoom lens, if the lens group closest to the image plane side is moved, the lens diameter is generally small, so that rapid focusing can be performed and the amount of peripheral light does not decrease. However, if the zoom ratio is increased and the refracting power is increased to reduce the telephoto ratio at the telephoto end to reduce the movement amount due to zooming and the movement amount due to focusing, the spherical aberration deteriorates with focusing. There was a point.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional innan-focus zoom lens, and has a compactness within a tele ratio of 0.75 despite a high-power zoom with a zoom ratio of about 5 times. An object of the present invention is to provide an in-focus zoom lens that secures a sufficient amount of peripheral light without increasing the lens diameter and has high optical performance over the entire zooming range and over the entire object distance.
[0006]
[Means for solving the problems]
The present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, a third group having a negative refractive power, a fourth group having a positive refractive power, It has a fifth group that is a stop, a sixth group that has a positive refractive power, and a seventh group that has a negative refractive power. The first group, the second group, the fourth group, the fifth group, and the sixth group Is moved to the object side, zooming is performed from the wide-angle end to the telephoto end, the image plane movement accompanying zooming is performed by moving the seventh group, and the second lens group is moved to the image plane side for focusing. A telephoto zoom lens,
In order to reduce the variation of spherical aberration due to focusing on the tele side, it has a negative lens and a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side,
When the focal length of the second group is f ₂ and the focal length at the telephoto end of the entire optical system is f _T
0.35 <| f ₂ | / f _T <0.7 (1)
In order to obtain a floating effect with the first group by focusing by the second group, the lens closest to the image plane of the first group is a convex lens,
In photographing in the short-distance than the shooting distance is 10f _T telephoto side, to prevent the the spherical aberration force undercorrection performs focusing by moving the fourth lens group in the same direction as the second lens group,
Furthermore, when the movement amount of the second lens group is m ₂ and the movement amount of the fourth lens group is m ₄ ,
0.05 <m ₄ / m ₂ <0.25 (2)
This is an innan-focus zoom lens.
[0007]
[Action]
Conditional expression (1) regulates the amount of extension of the second lens group while favorably correcting the aberration with respect to the refractive power of the second lens group. When the refractive power of the second lens group becomes stronger beyond the lower limit of conditional expression (1), the amount of extension during focusing of the second lens group decreases, but the sign of the imaging magnification of the second lens group during zooming. Since the lens is reversed at the wide-angle end and the telephoto end, the inner focus is not achieved.
[0008]
Conversely, if the upper limit of conditional expression (1) is deviated and the refractive power of the second lens group becomes weak, the amount of movement of the lens groups other than the second lens group will increase, making it impossible to keep the tele ratio within 0.75. . In addition, not only does the amount of payout during focusing increase, but the lens diameter increases as the amount of payout increases, so if autofocusing is used, it will not be quick.
In focusing in the second group, in order to obtain a floating effect with the first group, the lens closest to the image plane in the first group must be a convex lens. If a concave lens is used, coma will deteriorate due to focusing.
[0009]
Conditional expression (2) regulates the ratio of the amount of extension during focusing of the second lens group and the fourth lens group. When the fourth lens unit is moved out of the lower limit of conditional expression (2) and the telephoto object point is closer than 10 times the focal length f, it is generated by focusing of the second lens unit. Spherical aberrations that remain will remain undercorrected. Also, it becomes difficult to control the focusing lens during autofocus.
Conversely, if the upper limit of the expression (2) is deviated and the amount of extension of the fourth lens group is increased, the spherical aberration is overcorrected. Furthermore, the coma aberration of the light beam below the principal ray becomes excessive on the positive side.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and the following table, the first column NS is the lens surface number from the object side, the second column R is the radius of curvature of each lens, and the third column D is each The distance between the lens surfaces, the fourth column nd represents the refractive index of each lens with respect to the d-line (λ = 587.6 nm), and the fifth column ν represents the Abbe number of each lens. STOP represents a stop, and FS represents a flare stop.
f = 102.0 to 222.7 to 490.0
F _NO = 4.58 ~ 5.54 ~ 5.80
Conditional expression (1) is | f ₂ | f _T = 0.49.
Conditional expression (2) is m ₄ / m ₂ = 0.1.
[0011]

31 FS
[0012]
The variable distance between lenses is when the object distance is infinite

[0013]
When the magnification is 1 / 4.times.

[0014]
When the magnification is 1 / 5.0 times

[0015]
The aberration states of the above-described embodiments are shown in FIGS. In these figures, 1 indicates d-line (587, 56 nm) and g-line (435.84 nm). FIG. 3 shows the wide-angle end aberration at the object point infinity position. FIG. 4 shows the aberration at the wide-angle end at a photographing magnification of 1/4. FIG. 5 shows aberrations with an intermediate focal length at the object point infinity position. FIG. 6 shows an aberration with an intermediate focal length at a photographing magnification of 1/4. FIG. 7 shows the aberration at the telephoto end at the object point infinity position. FIG. 8 shows the aberration at the telephoto end at the photographing magnification of 1/4. FIG. 9 shows the aberration at the telephoto end at the photographing magnification 1 / 5.0.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, the zoom ratio has a compactness within a tele ratio of 0.75 in spite of a high-power zoom with a zoom ratio of about 5 times, a sufficient peripheral light amount is ensured without causing an increase in lens diameter, and zooming is performed. It is possible to construct an innan-focus zoom lens having high optical performance over the entire area and over the entire object distance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lens configuration diagram at the wide-angle end of an innan-focus zoom lens according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a lens configuration diagram of a telephoto end of an inner focus zoom lens according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing aberration at the wide-angle end at an object point infinity position of the innan-focus zoom lens according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing aberration at the wide-angle end at an imaging magnification of 1 / 4.0 of the innan-focus zoom lens of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing an aberration with an intermediate focal length at an object point infinity position of the innan-focus zoom lens of the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing an aberration with an intermediate focal length at an imaging magnification of 1 / 4.0 of the innan-focus zoom lens of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing aberration at the telephoto end at an object point infinity position of the innan-focus zoom lens according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing aberration at the telephoto end at an imaging magnification of 1 / 4.0 of the innan-focus zoom lens according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing aberration at the telephoto end at an imaging magnification of 1 / 5.0 of the innan-focus zoom lens according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
L1 1st group L2 2nd group L3 3rd group L4 4th group L5 5th group L6 6th group L7 7th group

Claims

In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, a third group having a negative refractive power, a fourth group having a positive refractive power, and a first aperture stop. There are five groups, a sixth group having a positive refractive power, and a seventh group having a negative refractive power. The first group, the second group, the fourth group, the fifth group, and the sixth group are moved to the object side. A telephoto zoom lens that performs zooming from the wide-angle end to the telephoto end, moves the image plane accompanying zooming by moving the seventh group, and moves the second lens group to the image plane side to perform focusing. There,
In order to reduce the variation of spherical aberration due to focusing on the tele side, it has a negative lens and a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side,
When the focal length of the second group is f ₂ and the focal length at the telephoto end of the entire optical system is f _T ,
0.35 <| f ₂ | / f _T <0.7 (1)
In order to obtain a floating effect with the first group by focusing by the second group, the lens closest to the image plane of the first group is a convex lens,
In photographing in the short-distance than the shooting distance is 10f _T telephoto side, to prevent the the spherical aberration force undercorrection performs focusing by moving the fourth lens group in the same direction as the second lens group,
Furthermore, when the movement amount of the second lens group is m ₂ and the movement amount of the fourth lens group is m ₄ ,
0.05 <m ₄ / m ₂ <0.25 (2)
An innan-focus zoom lens.