JPS6128973B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は口径比Ｆ／２、画角56゜程度の大口径
で画角の広いカメラ用標準レンズに関するもので
ある。 従来、一眼レフレツクスカメラ用標準レンズと
呼ばれるレンズ系は、画角46゜程度のものがほと
んどである。しかしながら、近年報道写真等の分
野において、標準レンズとしてより画角の広いレ
ンズが要求されつつある。画角56゜、口径比Ｆ／
２程度で一眼レフレツクスカメラ用レンズとして
使用し得るだけの長いバツクフオーカスを有し、
しかも全系をコンパクトにまとめたレンズを得る
ことはなかなか困難なことである。従来、標準レ
ンズとしてはガウスタイプが良く用いられている
が、このタイプでは画角を56゜まで広くした場合
に、大きなバツクフオーカスを保つことが困難と
なる。一方、広角レンズとして用いられるレトロ
フオーカスタイプはバツクフオーカスを長くする
のには有利であるが、全系をコンパクトにまとめ
ることがむずかしい。そこで、従来のガウスタイ
プの前群の正、正、負のレンズ配置を正、負、正
として負レンズの発散作用を早目に行なわせるこ
とにより画角を広くした場合にも長いバツクフオ
ーカスを確保し、全系をコンパクトにまとめるこ
とが考案された。このタイプのレンズとして、特
開昭54−30821号公報に開示されたものが知られ
ており、画角56゜口径比Ｆ／1.8〜２で全系の合
成焦点距離の約0.85倍のバツクフオーカスを実現
している。しかしながら、収差補正は必ずしも充
分とは言い難く、画面周辺部でのコントラストの
低下を惹き起こしている。その主な原因は広角化
に伴う非点収差、像面彎曲を補正しきれていない
ための像面の不一致、およびコマフレアーの補正
が不充分なためである。 本発明は基本的には上記と同じレンズ構成を採
用した上で、バツクフオーカスを全系の合成焦点
距離の0.9倍以上と一層大きくし、しかも画面の
中心から周辺まで諸収差を良好に補正した画角56
゜、口径比Ｆ／２程度の画角の広い標準レンズを
提供するものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 第１図に断面を示す如く、本発明に係る標準レ
ンズは物体側より順次に、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズL₁と、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズL₂と、物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズL₃とを配列した前群と
像側に凸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L₅と、
両凸レンズL₆とを配列した後群とにより全系を
構成し、更に次の条件(1)ないし(8)を満足せしめた
ことを特徴とするものである。 (1) n₁、n₃、n₅＞1.75 (2) n₆＞1.81 (3) 1.71＞n₂＞1.6 (4) 1.82＞n₄＞1.77 (5) 4f＞fF＞3.35f (6) 0.34f＞r₅＞0.29f (7) 2.42f＞｜r₉｜＞1.45f (8) 1.69f＞｜r₁₂｜＞0.9f 但、n₁ないしn₆は夫々レンズL₁ないしレンズL₆
のｄ一線に対する屈折率、fFは前群の合成焦点
距離、r₅はレンズL₃の物体側面の曲率半径、r₉は
レンズL₅の物体側面の曲率半径、r₁₂はレンズL₆
の像側面の曲率半径、ｆは全系の合成焦点距離を
示すものである。 本発明に係るレンズ系では画角56゜、口径比
Ｆ／２でバツクフオーカスfB＞0.9fを得る、とい
う厳しい条件下で諸収差を良好に補正しなければ
ならない。このため各レンズに比較的高屈折率の
硝材を用いることにより、所定の屈折力を得るた
めに必要な各レンズ面の曲率半径の絶対値を大き
くできるようにして、大口径化に伴い各面で発生
する球面収差、コマ収差等をできるだけ小さく抑
えるようにすることが必要である。一方、各レン
ズのうち負レンズについては、その屈折率をある
程度以下に留めることにより、正レンズの高い屈
折率と相俟つてペツツヴアール和を小さくして、
画角を広くしても像面彎曲を良好に補正できるよ
うにしなければならない。 条件(1)ないし(4)は上記の要請に基いて、各レン
ズの屈折率を定めたものである。 このうち、条件(1)は正レンズであるレンズ
L₁，L₃，L₅の屈折率を定める条件である。この
条件において、上記各レンズの屈折率が下限を越
えて低くなると、所定の屈折力を得るために必要
な各レンズ面の曲率半径の絶対値が小さくなり過
ぎ、各面における諸収差の発生量が大きくなつて
補正が困難となる。また、ペツツヴアール和が大
となり像面彎曲も大きくなる。 条件(2)は正レンズL₆の屈折率を定める条件で
下限を越えて屈折率が低くなると、非点収差、歪
曲収差の補正が困難となる。 条件(3)は負レンズL₂の屈折率を定める条件で
下限を越えると必要なバツクフオーカスを維持し
たまま球面収差、非点収差の補正が困難となる。
即ち、レンズL₂はバツクフオーカスを長くする
ために極めて重要な機能を有するレンズであるが
その屈折率が低くなると、所定のバツクフオーカ
スを維持するために必要な屈折力を得るために、
L₂の各面の曲率が非常に強くなつてしまい、そ
こで発生する収差を補正しきれなくなつてしまう
のである。一方、上限を越えて屈折率が高くなる
と、ペツツヴアール和が大となり、像面彎曲の補
正ができない。 条件(4)は負レンズL₄の屈折率を定めたもので
下限を越えて屈折率が低くなるとL₄の像側面で
発生する非点収差、歪曲収差、コマ収差が過大と
なり、他の面で補正しきれなくなる。一方、上限
を越えるとペツツヴアール和が大となり、像面彎
曲が補正しきれない。 次に、条件(5)は前群の合成焦点距離を定めるも
のである。条件(5)において、下限を越えて前群の
合成焦点距離が短くなると、負レンズL₂の発散
作用の効果が弱くなつてしまい、長いバツクフオ
ーカスを得ることが困難となる。一方、上限を越
えた場合には、バツクフオーカスを長くするため
には有利であるが、後群の屈折力が強くなり過ぎ
て諸収差の補正が不可能となる。 以上のように、各レンズの屈折率および前群と
後群の屈折力配分を定めた上で、更に特定のレン
ズ面に適正な曲率を与えることにより、諸収差を
良好に補正することが可能となる。条件(6)ないし
(8)はこのような趣旨で設けたものである。 本発明のタイプのレンズ系は第２レンズL₂の
発散作用を利用して長いバツクフオーカスを得て
いるため、このレンズの像側面の曲率を強くして
負の屈折力を強くしておかなければならない。し
かも、本発明では若干高次の球面収差を発生させ
て、ガウス像面における球面収差の形状をバラン
ス良くまとめる必要があり、このため、この面の
曲率はより一層強くならざるを得ない。そのため
この面における軸上光線の入射角が大きくなり、
球面収差の発生量が極めて大きくなる。この球面
収差を打消すため、第３レンズL₃の物体側面の
屈折力を強くする必要があり、この面の曲率もか
なり強くなつてくる。一方、軸外光線に対しては
L₃の物体側面でのコマ収差の発生量が特き大き
くなるので、これを出来る限り小さくしておかな
いと他の面で補正しきれなくなる。従つてL₃の
物体側面の曲率半径は球面収差、コマ収差のバラ
ンスを考慮して決めなければならない。 条件(6)は上記の第３レンズL₃の物体側面の曲
率半径を定めたもので、条件(6)の下限を越えてr₅
が小さくなると球面収差、コマ収差の補正が困難
となる。一方、上限を越えてr₅が大きくなると互
いに対向するL₂の像側面とL₃の物体側面で球面
収差を打消し合うようにする必要上からL₂の像
側面r₄の曲率半径も大きくならざるを得ずこの面
の負の屈折力が弱くなつて長いバツクフオーカス
を維持することが困難となる。 次に、条件(5)により前述の屈折力が規定された
とき、全系の焦点距離をｆにするために、後群に
はかなり強い正の屈折力が必要となる。後群中の
第５レンズL₅、第６レンズL₆の２枚の正レンズ
で、この正の屈折力を分担しており、夫々のレン
ズの持つ正屈折力も強い。従つてこれらのレンズ
の各面で発生する収差量も大きく、なかでも第５
レンズL₅の物体側面では非点収差、コマ収差、
歪曲収差等の軸外収差の発生が特に大きい。これ
らの収差は大部分がこれと対向する第４レンズ
L₄の像側面の負の屈折力の作用により打消され
るが、発生量があまりに大きいと他の面で補正し
きれなくなる。従つて、L₅の物体側面での収差
発生量はできるだけ小さくする必要がある。この
ために条件(1)においてL₅に高屈析率の材料を用
いて、L₅の物体側面の曲率半径r₉をできるだけ大
きく出来るようにした上で、更に条件(7)を満足さ
せることが良好な結果をもたらす。 条件(7)において、r₉の絶対値が下限を越えて小
さくなると、この面での収差の発生量が大きくな
りすぎて、他の面で補正しきれない。一方、上限
を越えて大きくなると、収差補正上は有利である
が第５レンズL₅の正の屈折力が弱くなつてしま
い、第６レンズL₆の屈折力を強くしたとしても
後群全体として必要な正の屈折力を維持できなく
なる。 後群の正の屈折力を第５レンズL₅と共に分担
する第６レンズL₆についても、各面で発生する
収差をできる限り小さくしておくことが必要であ
る。このために条件(2)においてL₆の屈折率を高
くして各面の曲率半径をなるべく大きくできるよ
うにした上で、更に条件(8)を満足させることが望
ましい。 条件(8)はL₆の像側面の曲率半径r₁₂の値を定め
るが、r₁₂の絶対値が下限を越えて小さくなる
と、この面で発生する球面収差が過大となり補正
が困難となる。一方、上限を越えて大きくなると
第６レンズL₆の正の屈折力が弱くなり過ぎて第
５レンズL₅の屈折力を強くしたとしても後群と
して必要な正の屈折力を維持できなくなる。更に
L₆の物体側面の屈折力も強くなり、この面で発
生する歪曲収差を補正しきれなくなる。 以上、詳述した各条件を満足させれば、非点収
差、像面彎曲をはじめとして諸収差を良好に補正
することが可能となり、口径比Ｆ／２、画角56゜
の大口径、広角でしかもバツクフオーカスを0.9f
以上と極めて長くしたにも拘らず、画面中心から
周辺に致るまで高コントラストを維持した鮮明な
画像を得ることができる。 以下、本発明の実施例を示す。 実施例 １

【表】

【表】 実施例 ２

【表】

【表】 実施例 ３

【表】 上記の実施例において、r₁、………、r₁₂は
夫々各面の曲率半径、d₁、………、d₁₁は各面相
互の間隔、n₁、………、n₆は各レンズの屈折率、
ν_１………、ν_６は各レンズのアツベ数、ｆは全
系の合成焦点距離、Ｆ／はＦナンバー、ωは半画
角、ｆ_Bはバツクフオーカス、ｆ_Fは前群の合成焦
点距離、ｃ_Jは望遠比を表わす。 実施例においては、いずれも望遠比が1.6程度
であり、本発明に係るレンズ系がかなりコンパク
トにまとめられていることを示している。 各実施例の収差補正状態は第２図ないし第４図
に示す通りである。ここで、第２図は実施例１に
第３図は実施例２に、第４図は実施例３に夫々に
対応している。また、各図においてＡは球面収差
Ｂは非点収差、Ｃは歪曲収差、Ｄはコマ収差を表
わしている。これら収差図から本発明に係るレン
ズ系が良好な収差補正状態を保持していることが
わかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るレンズ系の断面図、第２
図ないし第４図は本発明実施例の収差曲線図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順次に、物体側に凸面を向けた正
   メニスカスレンズの第１レンズと、物体側に凸面
   を向けた負メニスカスレンズの第２レンズと、物
   体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第３レ
   ンズとを配列した前群と、像側に凸面を向けた負
   メニスカスレンズの第４レンズと、像側に凸面を
   向けた正メニスカスレンズの第５レンズと、両凸
   レンズとを配列した後群とで全系を構成し、下記
   の各条件を満足せしめたことを特徴とする画角の
   広い標準レンズ。 (1) n₁、n₃、n₅＞1.75 (2) n₆＞1.81 (3) 1.71＞n₂＞1.6 (4) 1.82＞n₄＞1.77 (5) 4f＞fF＞3.35f (6) 0.34f＞r₅＞0.29f (7) 2.42f＞｜r₉｜＞1.45f (8) 1.69f＞｜r₁₂｜＞0.9f 但、n₁ないしn₆は夫々第１レンズないし第６レ
   ンズの屈折率、fFは前群の合成焦点距離、r₅は第
   ３レンズの物体側面の曲率半径、r₉は第５レンズ
   の物体側面の曲率半径、r₁₂は第６レンズの像側
   面の曲率半径、ｆは全系の合成焦点距離である。