JP2701344B2 - レトロフォーカス型広角レンズ - Google Patents

レトロフォーカス型広角レンズ

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JP2701344B2 JP63201077A JP20107788A JP2701344B2 JP 2701344 B2 JP2701344 B2 JP 2701344B2 JP 63201077 A JP63201077 A JP 63201077A JP 20107788 A JP20107788 A JP 20107788A JP 2701344 B2 JP2701344 B2 JP 2701344B2
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04Reversed telephoto objectives

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、簡単なレンズ構成で明るくコンパクトなレ
トロフォーカス型広角レンズに関するものである。
〔従来の技術〕
一眼レフレックスカメラ等の広角レンズとして、物体
側から順に負正負正正のレンズ群の配列からなる5群タ
イプでFナンバー2.8程度のレンズ系が数多く提案され
ている。そして、このようなレンズ系において、明るさ
の点で改善したものとして、例えば、特開昭51−55232
号公報で提案されており、また、5群5枚あるいは5群
6枚と構成枚数を極力少なくして軽量化を図ったものと
して特開昭55−147607号公報で提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、前者の特開昭51−55232号公報において
は、Fナンバー2.0程度の明るさを確保しながら小型化
を実現しているものの、5群7枚構成と枚数が多い上に
最も径の大きくなる第1群が貼り合わせとなっており軽
量化の点では不利である。これは、第2群の合成焦点距
離に対して、第2群の中の正レンズの焦点距離が短いこ
とによるもので、このパワーの配置によると第1群を1
枚にすると高次の球面収差を補正することが困難となり
フレアの原因となるためである。しかも、この高次の球
面収差をある程度補正するために、第1群において収差
補正上の負担をかけているために歪曲収差の補正も不十
分になっており好ましくない。
また、後者の特開昭55−147607号公報においては、F
ナンバー2.0程度の明るさを確保しているものの、レン
ズの全長が比較的長くコンパクトとは言い難い。これ
は、Fナンバー2.0の明るさを確保するためレンズ系を
大きくすることによって球面収差、コマ収差補正等に余
裕をもたせた構成をとっているためである。
このように、上記の如き従来の技術においては、コン
パクトでFナンバー2.0程度の明るさを確保するために
レンズ構成枚数を多くしたり、レンズ構成枚数を減らし
てFナンバー2.0程度の明るさを確保するためレンズ系
を大きくしたりしなければならないという問題点があっ
た。
そこで、本発明では5群6枚の簡単な構成かつコンパ
クトな形状を維持しながら、Fナンバー2.0程度の明る
さを確保し得る高性能なレトロフォーカス型広角レンズ
を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は第1図に示すように、物体側から順に、物体
側に凸面を向けたメニスカス形状を持つ負レンズの第1
群G1と、両凸レンズと該両凸レンズに接合された負レン
ズとからなる第2群G2と、両凹レンズの第3群G3と、像
側に凸面を向けたメニスカス形状を持つ正レンズの第4
群G4と、両凸レンズの第5群G5とからなり、以下の条件
を満足するように構成したものである。
1.3<f2/f2p<2 ……(1) 0.18<n3−n4<0.3 ……(2) −0.35<d2/f1<−0.15 ……(3) 0.2<(d3+d4)/f<0.5 ……(4) 0.14<d5/f<0.2 ……(5) −0.3<r3/r5<0.1 ……(6) 但し、 f2:第2群G2の焦点距離。
f2p:第2群G2中の正レンズの焦点距離。
n3:第2群G2中の正レンズの屈折率。
n4:第2群G2中の負レンズの屈折率。
d2:第1群G1と第2群G2との群間隔。
f1:第1群G1の焦点距離。
d3:第2群G2中の正レンズのレンズ厚。
d4:第2群G2中の負レンズのレンズ厚。
f :全系における焦点距離。
d5:第2群G2と第3群G3との群間隔。
r3:第2群G2の最も物体側の曲率半径。
r5:第2群G2の最も像側の曲率半径。
〔作 用〕
本発明は、適切なレンズ厚を保たせながら比較的大き
な屈折率の差を持つ正負の2枚のレンズの貼り合わせで
第2群G2を構成して、球面収差、歪曲収差、ペッツバー
ル和等の補正に余裕を持たせることにより、Fナンバー
2.0の明るさを確保しつつレンズ系全長の短縮化を図っ
たものである。そして、以下において、条件式(1)〜
(5)について詳述する。
条件(1)は全系をコンパクトに保ちながら球面収差
を良好に補正するためのもので、第2群G2の焦点距離と
第2群G2中の正レンズの焦点距離との適切な比率を規定
している。ところが、上限を越えると、高次の球面収差
や高次のコマ収差が増大するため、Fナンバー2.0の明
るさを維持するのが困難となる。逆に下限を越えると、
球面収差及びコマ収差等が増大し、しかもこれらの収差
はフレアの原因となるので好ましくない。尚、この条件
(1)における上限が1.8であることがより望ましい。
ところで、大口径レンズにおいてはサジタルコマ収差
も考慮しつつ諸収差を良好に補正しなければならない。
そのため、本発明においては、コンパクトな形状を維持
しつつ、サジタルコマ収差、球面収差等を良好に補正す
ると同時に、適切なペッツバール和を維持しようとする
ために、第2群G2の正レンズと負レンズとにおいて屈折
率の差が比較的大きくなるように構成しいる。
そこで、条件(2)において第2群G2の適切な屈折率
の差を規定している。ところがこの条件式(2)の上限
を越えると、適切なペッツバール和の値を維持できなく
なるばかりか、色収差の補正が困難となるので好ましく
ない。逆に下限を越えると、コンパクトさを維持したま
ま、サジタルコマ収差を含めた諸収差の補正が困難とな
るので好ましくない。尚、この条件式(2)における下
限が0.23であることがより望ましい。
条件(3)は第1群G1と第2群G2との群間隔と、第1
群の焦点距離との最適な比率を規定するものであり、歪
曲収差を補正しつつ十分なバックフォーカスを確保する
ために必要な条件である。ところが、上限を越えると十
分なバックフォーカスを確保することが困難となり、逆
に下限を越えると歪曲収差が増大し、さらにコマ収差の
補正も困難となる。
ところで、レンズ系のコンパクト化を図るためには、
レンズ厚と、比較的空気間隔が確保されているレンズ間
隔を極力縮小する必要がある。そして、本発明において
は、第1図に示す如く、第1群G1と第2群G2との群間
隔、第2群G2のレンズ厚及び第2群G2と第3群G3との群
間隔をできるかぎり短くして、コンパクト化を図ること
ができる。
しかしながら、第1群G1と第2群G2との群間隔は条件
(3)で述たように必要とされるバックフォーカスを確
保するために、あまり短縮することはできない。そのた
め、本発明においては、収差補正上のバランスをとりな
がら、第2群G2の最適なレンズ厚と、第2群G2と第3群
G3との最適な群間隔とをとってレンズ系の短縮化を図っ
ている。
そこで、条件(4)において第2群G2の最適な厚さを
規定している。ところが、この条件式(4)の上限を越
えると、全系が大型化するために、本発明のコンパクト
にするという目的に反し好ましくない。逆に下限を越え
ると、コマ収差が増大する上に、コマ収差の画角による
変動が大きくなるため、第2群G2より像側のレンズ系で
のコマ収差の補正が困難となる。
また、上限(5)において適切な第2群G2と第3群G3
との群間隔を規定している。ところが、上限を越えると
全長が長くなり、第1群G1の有効径が大きくなるためコ
ンパクト化という本発明の目的に反する。逆に、下限を
越えるとコンパクト化においては有利ではあるが、コマ
収差、球面収差の補正が困難となり好ましくない。
条件(6)は第2群G2の物体側の曲率半径と像側の曲
率半径との最適な比率を規定するものである。コンパク
ト化に伴う収差の増大、特に球面収差とコマ収差を良好
に補正するために必要な条件である。ところが、上限を
越えると、非点収差はやや少なくなる傾向にあるが、球
面収差及び高次のコマ収差の補正が困難となると同時に
歪曲収差も増大する。逆に下限を越えると、球面収差が
補正不足となりコマ収差も増大するので好ましくない。
更に、本発明においてはコンパクトな形状を維持しつ
つ、諸収差をより良好に補正するためには以下の条件を
満足することが望ましい。
−0.6<r11/r10<0 ……(8) 1.15<Σd/f<1.45 ……(9) 但し、 r8:第4群G4の最も物体側の曲率半径。
r9:第4群G4の最も像側の曲率半径。
r11:第5群G5の最も物体側の曲率半径。
r10:第5群G5の最も像側の曲率半径。
Σd:第1群G1の最も物体側面の頂点から第5群G5の最
も像側面の頂点までの光軸に沿った長さ。
条件(7)は第4群G4のレンズ形状に関するものであ
り、主にコマ収差を良好に補正するために必要な条件で
ある。ところが、上限を越えると、コンパクトな形状を
保ったままコマ収差を十分補正するのが困難となり、逆
に下限を越えると画角によるコマ収差の変動を補正する
のが困難となる。尚、この条件式(7)の上限が0.55で
あることがより望ましい。
条件(8)は第5群G5の物体側と像側との最適な比率
を規定するものであり、コマ収差ならびに歪曲収差等を
良好に補正するためのものである。ところが、上限を越
えるとコマ収差の補正が困難となり、逆に下限を越える
とバックフォーカスが短くなり、歪曲収差も増大するの
で好ましくない。
条件(9)はコンパクト化のためレンズ系の適切な全
長を規定するものである。ところが、上限を越えるとコ
ンパクト化という目的上好ましくない、また下限を越え
ると球面収差、コマ収差等の収差を良好に補正するのが
困難となる。
〔実施例〕
以下に、本発明による実施例について説明する。各実
施例はいずれも焦点距離100で画角2ω=62゜、Fナン
バー2.0の明るさを確保し得る小型なレトロフォーカス
型広角レンズである。
第1実施例乃至第4実施例はいずれも第1図に示した
第1実施例と同様なレンズ構成を有しており、絞りSは
第2群G2と第3群G3との間に設けられている。
以下の表1〜表4において、それぞれ順に第1実施例
〜第4実施例の諸元の値を掲げる。表中、差端の数字は
物体側からの順序を表し、rはレンズ面の曲率半径、d
はレンズ面間隔、アッベ数ν及び屈折率nはd線(λ=
587.6nm)に対する値である。
尚、FNはFナンバー、βは撮影倍率、D0は第1レンズ
面の頂点から物体までの距離である。
上記の第1〜第4実施例についての諸収差図をそれぞ
れ順に、第2図〜第5図に示す。収差図中の横収差にお
ける破線(SKEW)はメリジオナル方向に対して垂直方向
の横収差である。
各収差図の比較から、本発明によるレトロフォーカス
型広角レンズはいずれも簡単な5群6枚構成で、コンパ
クトな形状を維持しながら、明るく広い画角を有し優れ
た結像性能を維持していることが分かる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、明るく広い画角を有し簡単で小型な
形状を維持しながら、優れた結像性能を有するレトロフ
ォーカス型広角レンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例乃至第4実施例のレンズ構
成図、第2図〜第5図はそれぞれ順に、本発明の第1実
施例〜第4実施例の諸収差を示す図である。 〔主要部分の説明〕 G1……第1群、G2……第2群、G3……第3群 G4……第4群、G5……第5群

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、物体側に凸面を向けたメ
    ニスカス形状を持つ負レンズの第1群G1と、両凸レンズ
    と該両凸レンズに接合された負レンズとからなる第2群
    G2と、両凹レンズの第3群G3と、像側に凸面を向けたメ
    ニスカス形状を持つ正レンズの第4群G4と、両凸レンズ
    の第5群G5とからなり、以下の条件を満足することを特
    徴とするレトロフォーカス型広角レンズ。 1.3<f2/22p<2 ……(1) 0.18<n3−n4<0.3 ……(2) −0.35<d2/f1<−0.15 ……(3) 0.2<(d3+d4)/f<0.5 ……(4) 0.14<d5/f<0.2 ……(5) −0.3<r3/r5<0.1 ……(6) 但し、 f2:第2群G2の焦点距離。 r2p:第2群G2中の正レンズの焦点距離。 n3:第2群G2中の正レンズの屈折率。 n4:第2群G2中の負レンズの屈折率。 d2:第1群G1と第2群G2との群間隔。 f1:第1群G1の焦点距離。 d3:第2群G2中の正レンズのレンズ厚。 d4:第2群G2中の負レンズのレンズ厚。 f :全系における焦点距離。 d5:第2群G2と第3群G3との群間隔。 r3:第2群G2の最も物体側の曲率半径。 r5:第2群G2の最も像側の曲率半径。
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