JP2001013405A - 大口径広角レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焦点距離が２８ミリ、Ｆナンバーが２程度の
大口径広角レンズで、非球面を使用せず、８枚構成で高
性能かつコンパクトな大口径広角レンズを得る。 【構成】 負パワーの第１群に正パワーを付加すること
によって生じる矛盾を小さくするため先頭に正レンズを
配置して歪曲収差補正の効果をたかめ、さらに正レンズ
の形状を両凸として、その効果を大きくした。また第
１、第２群の合成系のパワーを弱い正パワーとし、第２
群は正負正のエレメントからなるトリプレットとし、第
２群の正パワーエレメントの厚みを大きく与えることで
収差補正とコンパクト化のポテンシャルを大きくし、第
３群は第２群との間に比較的大きな空気間隔を設け、前
後群パワー配置の対称とシステムを出来るだけ弱いパワ
ーで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、３５ミ
リ一眼レフレックスカメラ用交換レンズに関し、さらに
詳しくは大口径広角レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高性能でコンパクトな大口径広角レンズ
を実現するためには、構成枚数を多くするか、あるいは
非球面の使用が必要であった。

【０００３】特開昭５３−１２３９２２号は、球面のみ
のレンズ系で、焦点距離２８ミリのＦナンバー２．０を
実現している。このレンズは全長についてはコンパクト
化を実現してはいるが、構成枚数が９群１０枚と多いと
言う問題点を克服出来ていない。また、特開平６−１６
０７０６号は球面系に非球面を一枚付加して高性能化と
枚数削減を達成しようとしているが、構成枚数が８群９
枚と多く、全長についてもコンパクト化は達成されてい
ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高性
能でコンパクトな大口径広角レンズを少ないレンズ枚数
で構成し、製造コストを低減する事にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一眼レフカメラ用の広角
レンズは長いバックフオーカスを得るためレトロフオー
カスタイプで構成されているが、このレンズ構成は対称
性を欠いており収差の補正が困難である。この困難は広
角化、大口径比化およびコンパクト化を進めるほど増大
する。本発明は以下に述べる考え方とそれを具体化した
条件によってこの困難を解決した。

【０００６】収差補正上の一つの問題点はレトロフオー
カスタイプ特有の強い発散性レンズで発生する負の歪曲
収差である。この補正には発散性レンズ群に正レンズを
含める手段が良く知られている。本発明では、負パワー
の第１群に正パワーを付加することによって生じる矛盾
を小さくするため先頭に正レンズを配置して歪曲収差補
正の効果をたかめ、さらに正レンズの形状を両凸とし
て、その効果を大きくした。また、第１、第２群の合成
系のパワーを弱い正パワーとし、第２群は正負正のエレ
メントからなるトリプレットとし、第２群の正パワーエ
レメントの厚みを大きく与えることで収差補正とコンパ
クト化のポテンシャルを大きくした。さらに第３群は第
２群との間に比較的大きな空気間隔を設け、前後群パワ
ー配置の対称とシステムを出来るだけ弱いパワーで構成
する収差補正の原則を具現した。

【０００７】即ち、物体側より順に負の屈折力の第１
群、正の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群で
構成し、第１群は順に正レンズ、物体側に凸面を向けた
メニスカス負レンズを有し、第３群は順に物体側が強い
曲率を持った両凹レンズ、像側に凸面を向けたメニスカ
ス正レンズ、そして正レンズを有し、第２群と第３群の
間に絞りを設け、以下の条件を満足させることで少ない
構成枚数で高性能かつコンパクトな大口径広角レンズを
得た。 （１） 0.3＞ｆ／ｆ１２＞0.0 （２） 0＞Ｒ （３） 0.65ｆ＞Ｄ＞0.4ｆ （４） 0.5ｆ＞Ｄ２３＞0.25ｆ ただし、 ｆ ：全系の焦点距離 ｆ１２：第１、２群の合成焦点距離 Ｒ ：第２群にある負レンズ物体側の曲率半径 Ｄ ：第２群正レンズの中心厚の和 Ｄ２３：第２群と第３群の空気間隔 である。

【０００８】条件式（１）は第１群と第２群の合成系が
弱い収束系であることを求めている。多くのレトロフオ
ーカスタイプの広角レンズは絞りの前にある部分系のパ
ワーが発散性である。これに対し、本発明はこのパワー
を収束性にすることにより第３群の結像倍率を正の小さ
な値にして良好な収差補正を実現した。条件式（１）の
上限をこえると合成パワーが正で強くなって必要なバッ
クフオーカスの確保が困難になり、収差ではコマが悪化
する。下限をこえて合成パワーが負になれば従来システ
ムと同様なパワー配置のために本発明の設計思想が失わ
れ、構成枚数を多くすることが必要になる。

【０００９】条件式（２）は第２群中の凹レンズの形状
の規定である。レトロフォーカスタイプ広角レンズの前
方に配置された負レンズは物体側に凸面を向けたメニス
カス形状が多いが、本発明のレンズ構成の場合、Ｒ＞０
の形状はコマ収差の補正に好ましくない。本発明のシス
テム構成と第２群のトリプレット構造の中にあって両凹
の形状をとることにより上光線のフレアを小さくでき
る。

【００１０】条件式（３）は第２群の２つの正成分レン
ズの中心厚の和に対する要求である。正パワーレンズを
厚くすることは像面湾曲と非点収差の良好な補正に必要
である。下限を超えるときは補正の効果が十分ではな
く、上限を超えるときは効果が過剰になり、さらにコン
パクトさが失われるので好ましくない。

【００１１】条件式（４）は第２群と第３群間の空気間
隔に関する条件である。この間隔が上限を超えて大きく
なればバックフォーカスに不足が生じ、かつ負の歪曲が
増大する。下限を超えて小さくなるときはコマ収差の補
正、特に周辺部の上光線の補正に難が生じるので好まし
くない。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の大口径広角レンズの数値実施
例１、数値実施例２を示す。

【００１３】図１は数値実施例１のレンズ構成図、図２
は数値実施例２のレンズ構成図、図３は本発明の数値実
施例１の各収差図、図４は本発明の数値実施例２の各収
差図である。

【００１４】本実施例では、非球面を用いることなく、
少ない構成枚数で良好に収差補正された、大口径広角レ
ンズを実現した。

【００１５】数値実施例１乃至２において、ｆは焦点距
離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角であり、ｒｉは物
体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物
体側より順に第ｉ番目のレンズ厚および空気間隔、ｎ
ｉ，ｖｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズ屈折率
とアッベ数である。

【００１６】数値実施例１ ｆ＝28.56 Ｆｎｏ＝2.10 ω＝37.7° i ri di ni vi [ 1] 122.55 3.84 1.48749 70.2 [ 2] -214.13 0.10 [ 3] 39.74 1.46 1.56907 69.7 [ 4] 13.26 6.08 [ 5] 222.92 5.72 1.84666 23.9 [ 6] -61.46 1.09 [ 7] -25.19 0.93 1.64769 33.9 [ 8] 24.09 0.41 [ 9] 25.68 11.00 1.816 46.5 [10] -33.18 1.50 [11] 絞り 11.49 [12] -43.34 0.91 1.84666 23.9 [13] 106.02 0.78 [14] -125.03 3.14 1.72916 54.7 [15] -23.05 0.10 [16] 130.92 2.79 1.7725 49.7 [17] -54.93 条件式 （１） ｆ／ｆ１２＝0.249 （２） Ｒ＝-25.19 （３） Ｄ＝16.72 （４） Ｄ２３＝11.49

【００１７】数値実施例２ ｆ＝28.56 Ｆｎｏ＝2.10 ω＝37.7° i ri di ni vi [ 1] 128.86 3.74 1.48749 70.2 [ 2] -208.18 0.10 [ 3] 38.67 1.46 1.56907 69.7 [ 4] 13.13 5.63 [ 5] 279.77 6.30 1.84666 23.9 [ 6] -58.23 1.09 [ 7] -24.54 0.94 1.64769 33.9 [ 8] 24.08 0.32 [ 9] 25.42 11.00 1.816 46.5 [10] -32.24 1.50 [11] 絞り 11.53 [12] -43.29 0.92 1.84666 23.9 [13] 109.04 0.73 [14] -117.95 3.23 1.72916 54.7 [15] -23.32 0.10 [16] 159.01 2.78 1.7725 49.7 [17] -49.93 条件式 （１） ｆ／ｆ１２＝0.257 （２） Ｒ＝-24.54 （３） Ｄ＝17.3 （４） Ｄ２３＝11.53

【００１８】

【発明の効果】焦点距離が２８ミリ、Ｆナンバーが２程
度の大口径広角レンズは１０乃至１１枚で講成されたシ
ステムが多い。あるいは非球面を導入して構成枚数を減
らし高性能化コンパクト化がなされている。これに対
し、本発明のレンズは非球面を使用することなく８枚と
いう少ない構成にもかかわらず、高性能かつコンパクト
であり、製造コストを大幅に削減する事が出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値実施例１のレンズ構成図である。

【図２】本発明の数値実施例２のレンズ構成図である。

【図３】本発明の数値実施例１の収差図である。

【図４】本発明の数値実施例２の収差図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に負の屈折力の第１群、正
   の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群で構成さ
   れ、第１群は順に正レンズ、物体側に凸面を向けたメニ
   スカス負レンズを有し、第２群は順に正負正のレンズを
   有し、第３群は順に物体側が強い曲率を持った両凹レン
   ズ、像側に凸面を向けたメニスカス正レンズ、そして正
   レンズを有し、第２群と第３群の間に絞りを設け、以下
   の条件を満足することを特徴とする大口径広角レンズ。 （１） 0.3＞ｆ／ｆ１２＞0.0 （２） 0＞Ｒ （３） 0.65ｆ＞Ｄ＞0.4ｆ （４） 0.5ｆ＞Ｄ２３＞0.25ｆ ただし、 ｆ ：全系の焦点距離 ｆ１２：第１、２群の合成焦点距離 Ｒ ：第２群にある負レンズの物体側の曲率半径 Ｄ ：第２群正レンズの中心厚の和 Ｄ２３：第２群と第３群の空気間隔 である。