JPS5822724B2 - ヒキユウメン オ モチイタ ダイコウケイコウカクレンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は大口径の広角レンズに関し、特に非球面を有
するレンズに関する。

一眼レフレックスカメラ用広角レンズは、可動反射鏡の
動きを阻害しないほどの長いバックフォーカスを得るた
め、正の屈折力を有するレンズ群の前方に負の屈折力を
有するレンズ群を配置する逆望遠タイプを採用するのが
普通である。

このようなレンズタイプでは、前群で発散した光束を収
斂させるため後群には強い正の屈折力を必要とするので
、大口径レンズを得るには多くの困難が存在するもので
ある。

それは、大口径レンズとしては、球面収差が小さくしか
も補正過剰とならないこと、子午及び球欠像面が平坦な
こ吉、色収差の補正が良好であること、そして、特に球
欠光束のフレアーが少ないことが要求され、又広角レン
ズとしては、歪曲収差が小さいことが要求されるが、こ
れらの事項はレンズの小型化と相反する要件であるから
である。

即ち、前後レンズ群の間隔は、大きいほど長いバックフ
ォーカスを得やすいのであるが、広い画角を包括するた
めに前方負屈折力レンズ群の有効径を大きくとらなけれ
ばならなくなり、容積重量が増大して操作上不便なもの
となる。

又前後レンズ群の間隔を小さくして、全体を小型化し、
しかも長いバックフォーカスを得るには前後レンズ群共
屈折力を強めなければならず、前レンズ群で発生するコ
マ収差、歪曲収差、倍率色収差が増大して補正困難とな
ると伴に、後レンズ群で発生する球面収差が増大し、こ
の球面収差を補正すると球欠光束のフレアーの増大を招
くこ吉になる。

本発明は上記問題点を解決して明るさＦｌ、２画角６２
°に達し、焦点距離と同等以上の長いバックホーカスを
有し、小型で絞り径の小さな大口径広角レンズを得んと
するものであって、 その構成は、全体が３レンズ群によって構成され、第１
群は順次に物体に凸を向けたメニスカス負レンズ、正レ
ンズ、両凹負レンズより成り、全体として負の屈折力の
レンズ群、第１群は順次に両凸正レンズ、正レンズと負
レンズの貼合せレンズより成り全体表して正の屈折力の
レンズ群、第■群は物体側に強い発散面を向けた負レン
ズの以後に２枚以上の正レンズあるいは貼合せ正レンズ
を配するか、物体側に強い発散面を向けた負レンズ吉正
レンズの貼合せレンズの以後に１枚以上の正レンズある
いは貼合せ正レンズを配することによって成り全体とし
て正の屈折力のレンズ群を配置している。

そして、本発明に従う逆望遠広角レンズは、その前方発
散第１群の負レンズを２枚として、各レンズの収差の分
担を軽減すると伴に、２枚の発散レンズの中間に正レン
ズを配置して、第４群中で発生する歪曲収差、倍率色収
差を極力抑えて第１群に強い屈折力を持たせることを可
能にし、中間部収斂第■群は、第ルンズ及び第２レンズ
の第１面に収斂作用を分担させるこさで、球面収差の発
生を小さくシ、第ルンズの第２面には第１群で発生する
コマ収差の補正作用を持たせ、第２レンズを低分散ガラ
ス第３レンズを高分散ガラスとしてこれらを貼合せるこ
とによって軸上色収差の補正を行い、全体として強い収
斂作用を持たせて絞り径を小さくすることを可能にし、
後部収斂第■群は第ルンズを高分散ガラスきして強い発
散面を設けて、第１群で発生する倍率色収差の補正。

と、コマ収差の補正面である第■群第ルンズ第２面で発
生する球面収差と非点収差の補正を行い、さらにそれに
続く収斂レンズの像面側に向いた凸面を非球面とするこ
とによって、球面収差、コマ収差、非点収差及び歪曲収
差を良好に補正するも。

のである。

そして前述の構成であって、更に優れた画像が得られる
数値範囲を以下に示す。

第１群と第■群の間に絞りを置いて、 ＤＩ、ＩＶ；第１群後側主点と第１群と第■群の合成・
系■の前側主点との間隔 Ｌ■；第■群の厚さ ＦＢ ；第１群の焦点距離 ＲＢ ：第１群の最も強い発散面の曲率半径Ｒ■；第■
群の最も強い発散面の曲率半径ｆ ：全系の焦点距離 としたとき、 ■ １．．７’＜ＤＩ 、ＩＶ＜１．８ ｆ■ ０．９
ｆ ＜ＦＢ＜ １２ｆ ■ ０．４６ｆ＜Ｌ■＜０．６４ｆ ■ １．５ ＜ＲＢ ／Ｒ■＜ ２．５ の各条件を満足し さらに、第■群中の物体側に向いた凸面の内１２面を非
球面として、非球面の頂点の近軸曲率半径Ｒｉ、光軸上
、光の進行方向にＸ軸、それと垂直にＹ軸をとって 非球面を で表わし、 非球面を有するガラスの屈折率をＮ１としたときの各条
件を満足するものである。

このような構成の上で第」の条件は、レンズ全体を小型
化しかつ収差補正が良好である範囲を示すもので、その
上限値を越えるとレンズ全長が大きく又、前玉有効径が
大きくなり、レンズ全体が大型化し、その下限値を越え
ると、第１群、第１群、第■群すも屈折力が強くなるの
で、非球面を持ってしても各収差を良好に補正出来なく
なる。

第２の条件は、球面収差の発生を小さくシ、かつ絞り径
を小さく保つための範囲を示すもので、その上限値を越
えると絞り径が大きくなりレンズ鏡胴機構上好ましくな
く、その下限値を越えると、球面収差が増大して非球面
をもってしても補正が困難となる。

第３の条件は、後玉有効径を小さくシ、収差補正を良好
に保ちながら第■群に必要な屈折力を得る範囲を示すも
ので、その上限値を越えると、後玉径が増大してカメラ
との連結が困難となり、その下限値を越えると第■群に
必要な屈折力を得るためには球面収差の補正に必要な発
散面を設けることが出来なくなる。

第４の条件は、第１群、第■群での発散面における球面
収差と、非点収差の補正が良好に行なわれる範囲を示す
もので、その上限値を越えると、非点収差が補正過剰と
なり、下限値を越えると球面収差の補正が困難となる。

非球面は球面に比較して著しく加工が難かしくかつ加工
費も高価であるので、最小の面数、最小の非球面量で最
大の効果を得ることが要求される。

逆望遠広角レンズの如く瞳の収差の大きなレンズ系では
、絞りより後の凸面に非球面を用いることが球面収差、
コマ収差、非点収差、歪曲収差の補正及び球欠光束のフ
レアーの減少には最も有効であって、第５の条件は、そ
の非球面の最適範囲を示すもので、その上限値を越える
と中間画角のコマ収差非点収差が補正過剰となり、下限
値を越えると光束中間の球面収差及び中間画角のコマ収
差の補正が不充分となり、その上高画角での球欠光束の
フレアーが増大する。

上記のごとき構成及び条件式を満足するレンズ系におい
て高画角まで像面の平面性を良好に保つためには、ペッ
ツバール和をＯに近ずけることが必要であるが、それに
は第■群の正レンズの平均の屈折率を１．７以上とする
と良い結果が得られ、又これは球面収差の発生を抑える
ことにも有効である。

さらに近距離撮影の際には公知のごとく、第１群第２レ
ンズと第３レンズとの間隔を減少させると非点収差の変
動を少なくすることが出来、そしてそれと同時に第１群
第２レンズとその前レンズとの間隔を増加させるｂコマ
収差の変動を少なくすることが出来る。

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例 １ （第１図、第２Ａ図乃至第２Ｄ図） Ｆ＝１．２２ ２ω＝６４゜ １５面弁球面 非球面係数 Ａ＝０ 、 Ｂ＝ １．０５８３６ Ｘ １０−” 。

Ｃ＝ １．０５００１ Ｘ １０−８．Ｄ＝１．８２８
５Ｘ１０−”Ｅ＝ −３，４８Ｘ １０−１３ 焦点距離＝３５．２４、バックフォーカス−３６，５第
■群後側主点−第■第■群合成系前側主点ＤＩ、■＝４
２．８２ 第１群の焦点距離Ｆｌ−３７．６２ 第■群の厚さＬｌｌｌ−２０，３７ ただし、ｒはレンズの曲率半径、ｄは軸上レンズ厚ない
しはレンズ面間隔、Ｎは屈折率、νは分散。

実施例１の諸収差係数 りは軸上色収差係数、Ｔは倍率色収差係数、ＳＡは球面
収差係数、ＣＭはコマ収差係数、Ａｓは非点収差係数、
ＰＴはペッツバール和、ＤＳは歪曲収差係数である。

実施例 ２ （第３図、第４Ａ図乃至第４Ｄ図） Ｆ＝１．２ ２ω＝６４゜ 実施例２の諸収差係数 １５面弁球面 Ａ＝０ 、 Ｂ＝５．６７８８Ｘ １０−６Ｃ＝−９，
５０１ＬＸ １０吋１１ Ｄ＝９．６３２１ＸＩＯ
−”Ｅ＝−１，７２３８Ｘ １０−” 焦点距離＝３５．５ バックフォーカス−３６，５
ＤＩ、■＝４７．３２ Ｆｌ］＝３６．９２ Ｌ］’［＝１９．２２ ′実施例 ３ （第５図、第６Ａ図乃至第６Ｄ図） １４面弁球面 Ａ＝０ 、Ｂ＝６．２１７Ｘ１０−６．Ｃ二１．９６５
３Ｘ１０−９゜Ｄニア、６２０９Ｘ１０−１２ Ｅ＝−
１，８４５Ｘ１０−１４焦点距離−３５，５、バックフ
ォーカス−３６，５ＤＩ、■＝４７．９６ ＦＩｌ二３６．４．１ Ｌｌ’［＝１９．８９ 実施例３の諸収差係数 実施例 ４ （第７図、第８Ａ図乃至第８Ｄ図） Ｆ＝１．２ ２ω＝６４゜ １５面弁球面 Ａ＝Ｏ、Ｂ＝４．２７１Ｘ１０−６．ｃ＝３．５ｏ１２
ｘ１ｏ−９゜Ｄ＝４．７４９５Ｘ１０−１２．Ｅ＝−１
，１３７６Ｅ−１４焦点距離＝３５５、バックフォーカ
ス−３６，５ＤＢ、１ｙ＝５７．６ Ｆ■＝３７．９ Ｌｌｌ＝１７．８１ 実施例４の諸収差係数

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ例で、第２Ａ図乃至第２Ｄ図は
実施例１の諸収差図である。 第３図は別のレンズ例で、第４Ａ図乃至第４Ｄ図は実施
例２の諸収差図である。 第５図は他のレンズ例で、第６八図乃至第６Ｄ図は実施
例３の諸収差図である。 第７図は他のレンズ例で、第８Ａ図乃至第８Ｄ図は実施
例４の諸収差図である。 図中で、ｒはレンズの曲率半径、ｄは軸上レンズ厚ない
しはレンズ面間隔である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被写体側から順に、負メニスカスレンズ、正レンズ
   、負レンズを有する全体で負の第１群と両凸正レンズ、
   正レンズと負レンズの貼合せレンズを有する全体で正の
   第１群と被写非に強い発散面を向けた負レンズとその後
   方に３枚の正レンズあるいは貼合せ正レンズを含む２枚
   の正レンズを配するか被写体に強い発散面を向けた負レ
   ンズと正レンズの貼合せレンズとその後方に２枚の正レ
   ンズを配した全体で正の第■群より成り、前記第■群中
   の像画側に向いた凸面のうち少なくとも１面を非球面と
   しＤＩ、ｒｖを第１群後側主点と第１群と第■群の合成
   糸■の前側主点との間隔、Ｌ■を第■群の厚さ、 １”’Ｉｔを第１群の焦点距離、 ＲＨを第１群の最も強い発散面の曲率半径、Ｒ■をＩＩ
   群の最も強い発散面の曲率半径、ｆを金糸の焦点距離 としたとき、 １、．７’＜ＤＩ、Ｉｙ（１，８ｆ Ｏ，９ｆ ＜ＦＢ （１，２ｆ Ｏ，４６ｆ（Ｌｌｌｌ（０，６４ｆ １．５（ＲＢ ／ＲＨ＜２．５ の条件を満足したことを特徴とする非球面を用いた大口
   径広角レンズ。