JP3579627B2

JP3579627B2 - 広角レンズ系

Info

Publication number: JP3579627B2
Application number: JP2000037785A
Authority: JP
Inventors: 隆之泉水
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: US6545824B2; JP2001228391A; US20010028511A1

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、一眼レフカメラに使用される広角レンズ系に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
一眼レフカメラは、レンズと像面との間にミラーが配置されている関係上、レンズ系は一定の長さ以上のバックフォーカスを確保する必要がある。このため、広角レンズ系では、焦点距離よりもバックフォーカスが長いレトロフォーカスタイプが一般的に採用されている。レトロフォーカスタイプは、物体側から順に、負の屈折力の前群と、絞りと、正の屈折力の後群とからなり、屈折力配置が絞りを挟んで非対称型であるため、球面収差、コマ収差、歪曲収差、非点収差等の諸収差が大きい傾向がある。このような諸収差を補正するにはレンズ枚数を多くする必要があるが、レトロフォーカスタイプでは、通常、レンズ系全体を繰り出してフォーカシングを行うため、レンズ枚数を増やすと移動させるべきレンズ群の重量が増加しＡＦには不利となる。特に、ブローニーフィルムを使う中判カメラ、大判カメラ用の広角レンズ系では、フォーカスレンズ群の重量増加の問題はきわめて重要である。
【０００３】
従って、ＡＦ化のためには一部のレンズ群を移動させてフォーカシングするタイプを採用することが好ましく、中でも、フォーカシングに際し、全長が一定で扱いやすい等の利点があるインナーフォーカス式や、リアフォーカス式が有用である。しかし、リアフォーカス式は、レンズ群全体を繰り出すタイプと比べ、フォーカシングに伴う収差の変動が大きく、特にレトロフォーカスタイプでリアフォーカス式を用いるとこの傾向が顕著である。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、３群構成のレトロフォーカスタイプのインナーフォーカス式広角レンズ系であって、半画角４４゜程度、Ｆナンバー３．５程度の広角レンズ系を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、物体側から順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、絞りを有する正の第３レンズ群とからなる広角レンズ系において、フォーカシングに際し、第２レンズ群が光軸方向に移動し、次の条件式（１）ないし（４）を満足することを特徴としている。
（１）０．５＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．２
（２）０．７＜ｆ２／ｆ＜１．８
（３）２．０＜ｆ３／ｆ＜７．０
（４）１．１＜ｍ・ｆ／ΔＸ２＜２．０
但し、
ｆ：無限遠撮影時における全系の焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｍ：最短撮影距離における全系の撮影倍率、
ΔＸ２：第２レンズ群の無限遠撮影から最短距離撮影までのフォーカシング全移動量、
である。
【０００６】
本発明の広角レンズ系は、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５）１．６７＜ＴＬ１２／ＴＬ３＜２．８
但し、
ＴＬ１２：無限遠撮影時における第１レンズ群の最も物体側の面から第２レンズ群の最も像側の面までの距離、
ＴＬ３：第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面から最も像側のレンズの像側の面までの距離、
である。
【０００９】
【発明の実施形態】
本発明による広角レンズ系は、レトロフォーカスタイプのインナーフォーカス式広角レンズ系であり、図１、図４、図７、図１０に示すように、物体側から順に、負の第１レンズ群１０と、正の第２レンズ群２０、及び絞りＳを有する正の第３レンズ群３０とからなり、フォーカシングに際し、撮影距離が無限遠から最短撮影距離に変化するにつれ、第２レンズ群２０が物体側から像側に移動する。正の第２レンズ群２０と正の第３レンズ群３０を全体として正の後群とみると、負の第１レンズ群（前群）１０との関係では、レトロフォーカスタイプと分類できる。絞りＳは、図１と図１０の実施形態では第３レンズ群３０の前方（第２レンズ群２０と第３レンズ群３０の間）に位置し、図４と図７の実施形態では第３レンズ群中に位置している。
【００１０】
一般に、フォーカシングに際し移動するレンズ群よりも像側に位置する固定のレンズ群に絞りが存在するレンズ系は、フォーカシングしてもＦナンバーが変化しない。本発明の広角レンズ系においても、フォーカシングに際し移動する第２レンズ群２０の像側に位置する固定の第３レンズ群３０に絞りを配置しているため、フォーカシングに際しＦナンバーが変化しないという利点が得られる。
【００１１】
条件式（１）は、負の第１レンズ群のパワーに関する。
条件式（１）の下限を越えて第１レンズ群のパワーが強すぎると、絞りを挟んでの全系としての非対称性が強くなりすぎ、コマ収差、非点収差、歪曲収差が悪化する。条件式（１）の上限を越えて第１レンズ群のパワーが弱すぎると、全系としての非対称性が弱くなりすぎバックフォーカスが不足する。
【００１２】
条件式（２）は、正の第２レンズ群のパワーに関する。
条件式（２）の下限を越えて第２レンズ群のパワーが強すぎると、コマ収差、球面収差の近距離変化が大きくなる。条件式（２）の上限を越えて第２レンズ群のパワーが弱すぎると、フォーカシング移動量が増大し、レンズ全長が長くなる。
【００１３】
条件式（３）は、正の第３レンズ群のパワーに関する。
条件式（３）の下限を越えて第３レンズ群のパワーが強すぎると、前玉径が増大したり、球面収差が悪化したり、バックフォーカスが不足したりする。条件式（３）の上限を越えて第３レンズ群のパワーが弱すぎると、レンズ全長が増大する。
【００１４】
条件式（４）は、第２レンズ群のフォーカシング感度に関する。この条件式の値が大きいほど、フォーカシング感度が強くなり、少ない移動量で近距離までフォーカシングをすることができる。
条件式（４）の上限を越えて感度が強すぎると、コマ収差、球面収差が悪化する。条件式（４）の下限を越えて感度が弱すぎると、フォーカシング移動量が増大する結果、近距離側で全系としての対称性が崩れ、負の歪曲収差が増大する。
【００１５】
条件式（５）は、無限遠撮影時における第１レンズ群の最も物体側の面から第２レンズ群の最も像側の面までの距離（第１レンズ群＋第２レンズ群の全長）と、第３レンズ群の物体側の面から像側の面までの距離（第３レンズ群の全長）の比に関する。
条件式（５）の上限を越えて、第３レンズ群の全長と比べ、第１レンズ群＋第２レンズ群の全長が長くなりすぎると、第１レンズ群が第３レンズ群に含まれる絞りから遠くなり、非点収差や歪曲収差は良好だが前玉径が増大する。条件式（５）の下限を越えて第１レンズ群＋第２レンズ群の全長が短くなりすぎると、前玉径を小さくすることはできるが、収差が悪化する。また、バックフォーカスが不足する。
【００１６】
次に具体的な実施例を示す。諸収差図中、球面収差で表される色収差（軸上色収差）図及び倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差であり、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、ｙは像高である。また、表中のＦ_ＮＯはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、Ｍは横倍率（撮影倍率）、Ｗは半画角（゜）、ｆ_Ｂはバックフォーカス、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎ_ｄはｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。
また、回転対称非球面は次式で定義される。
ｘ＝ｃｈ^２／［１＋［１−（１＋Ｋ）ｃ^２ｈ^２］^１／２］＋Ａ４ｈ^４＋Ａ６ｈ^６＋Ａ８ｈ^８＋Ａ１０ｈ^１０＋Ａ１２ｈ^１２・・・
（但し、ｃは曲率（１／ｒ）、ｈは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０・・・・・は各次数の非球面係数）
【００１７】
［実施例１］
図１は実施例１のレンズ構成を示し、図２、図３はそれぞれ、無限遠撮影時、最短距離撮影時（−１／１０倍）での諸収差を示す。表１はその数値データである。第１レンズ群１０は、物体側から順に、負メニスカスレンズ、負メニスカスレンズ、及び正レンズからなり、第２レンズ群２０は、物体側から順に、正レンズと負レンズの接合レンズからなり、第３レンズ群３０は、物体側から順に、絞りＳ、正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズ、及び正レンズからなる。なお、第１レンズ群１０中の像側の負メニスカスレンズの像側の非球面は、ガラスレンズ上に形成した合成樹脂層によって構成されている。
【００１８】
【表１】

【００１９】
［実施例２］
図４は実施例２のレンズ構成を示し、図５、図６はそれぞれ、無限遠撮影時、最短距離撮影時（−１／１０倍）での諸収差を示す。表２はその数値データである。第１レンズ群１０は、物体側から順に、負メニスカスレンズ、負メニスカスレンズ、及び負レンズからなり、第２レンズ群２０は、物体側から順に、正レンズ、及び正レンズと負レンズの接合レンズからなり、第３レンズ群３０は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、絞りＳ、負レンズ、及び正レンズからなる。なお、第１レンズ群１０中の像側の負メニスカスレンズの像側の非球面は、ガラスレンズ上に形成した合成樹脂層によって構成されている。
【００２０】
【表２】

【００２１】
［実施例３］
図７は実施例３のレンズ構成を示し、図８、図９はそれぞれ、無限遠撮影時、最短距離撮影時（−１／１０倍）での諸収差を示す。表３はその数値データである。第１レンズ群１０は、物体側から順に、負メニスカスレンズ、負メニスカスレンズ、及び正レンズからなり、第２レンズ群２０は、正レンズ１枚からなり、第３レンズ群３０は、物体側から順に、正レンズと負レンズの接合レンズ、絞りＳ、負レンズ、及び正レンズからなる。なお、第１レンズ群１０中の像側の負メニスカスレンズの像側の非球面は、ガラスレンズ上に形成した合成樹脂層によって構成されている。
【００２２】
【表３】

【００２３】
［実施例４］
図１０は実施例４のレンズ構成を示し、図１１、図１２はそれぞれ、無限遠撮影時、最短距離撮影時（−１／１０倍）での諸収差を示す。表４はその数値データである。第１レンズ群１０は、物体側から順に、負メニスカスレンズ、負メニスカスレンズ、及び正レンズからなり、第２レンズ群２０は、物体側から順に、正レンズと負レンズの接合レンズからなり、第３レンズ群３０は、物体側から順に、絞りＳ、正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズ、及び正レンズからなる。なお、第１レンズ群１０中の像側の負メニスカスレンズの像側の非球面は、ガラスレンズ上に形成した合成樹脂層によって構成されている。
【００２４】
【表４】

【００２５】
各実施例の各条件式に対する値を表５に示す。
【表５】

各実施例は各条件式を満足しており、諸収差も比較的よく補正されている。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、３群構成のレトロフォーカスタイプのインナーフォーカス式広角レンズ系であって、半画角４４゜程度、Ｆナンバー３．５程度の広角レンズ系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による広角レンズ系の実施例１の無限遠撮影時におけるレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ構成の諸収差図である。
【図３】実施例１のレンズ構成の最短距離撮影時（−１／１０倍）における諸収差図である。
【図４】本発明による広角レンズ系の実施例２の無限遠撮影時におけるレンズ構成図である。
【図５】図４のレンズ構成の諸収差図である。
【図６】実施例２のレンズ構成の最短距離撮影時（−１／１０倍）における諸収差図である。
【図７】本発明による広角レンズ系の実施例３の無限遠撮影時におけるレンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ構成の諸収差図である。
【図９】実施例３のレンズ構成の最短距離撮影時（−１／１０倍）における諸収差図である。
【図１０】本発明による広角レンズ系の実施例４の無限遠撮影時におけるレンズ構成図である。
【図１１】図１０のレンズ構成の諸収差図である。
【図１２】実施例４のレンズ構成の最短距離撮影時（−１／１０倍）における諸収差図である。

Claims

物体側から順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群と、絞りを有する正の第３レンズ群とからなる広角レンズ系において、フォーカシングに際し、第２レンズ群が光軸方向に移動し、次の条件式（１）ないし（４）を満足することを特徴とする広角レンズ系。
（１）０．５＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．２
（２）０．７＜ｆ２／ｆ＜１．８
（３）２．０＜ｆ３／ｆ＜７．０
（４）１．１＜ｍ・ｆ／ΔＸ２＜２．０
但し、
ｆ：無限遠撮影時における全系の焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｍ：最短撮影距離における全系の撮影倍率、
ΔＸ２：第２レンズ群の無限遠撮影から最短距離撮影までのフォーカシング全移動量。
請求項１記載の広角レンズ系において、次の条件式（５）を満足する広角レンズ系。
（５）１．６７＜ＴＬ１２／ＴＬ３＜２．８
但し、
ＴＬ１２：無限遠撮影時における第１レンズ群の最も物体側の面から第２レンズ群の最も像側の面までの距離、
ＴＬ３：第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面から最も像側のレンズの像側の面までの距離。