JP3964533B2 - 中望遠レンズ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、Ｆナンバ４．０，画角２８°程度の中望遠レンズに関し、諸収差特に軸上の色収差を良好に補正した中望遠レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からこの種の写真レンズの構成としては、いわゆるテッサータイプからの変形に属するものが多い。このような構成のレンズとしては、例えば特公昭４６−２６６７０号公報等に示されたようなものが知られている。
【０００３】
これらは、その殆どがテッサータイプにおいて大口径比化や望遠比を小さくすることを目的としたものである。そのためには、もっとも物体側の凸レンズの屈折力を強くしなければならず、１枚のレンズでは高次の収差を補正しきれないので、これを２枚の正レンズに分割して収差補正を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような変形テッサータイプのレンズを望遠域で使用するために、通常望遠レンズで色収差補正のための常套手段とされているように、物体側の正レンズに低分散のガラスを用いると光学ガラスの制約上屈折率が低くなってしまい、レンズ枚数の少ないテッサータイプにおいては像面湾曲が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
さらに、上記の正レンズに対して所望の屈折力を得ようとすると、屈折率が低いことがレンズ形状にも影響して球面収差等の諸収差が発生してしまうという点にも問題があった。上記の特公昭４６−２６６７０号公報に示された写真レンズでも、物体側の２枚の正レンズに対してアッベ数６１以上のガラスを使用している例は見当たらない。
【０００６】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、低分散で低屈折率のガラスを使用しても像面湾曲を悪化させることなく、且つ軸上色収差を始めとする諸収差を良好に補正し得る中望遠レンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、物体側から順にそれぞれ収束性の第１レンズ群、第２レンズ群、発散性の第３レンズ群、絞りを挾んで収束性の第４レンズ群より構成された中望遠レンズにおいて、上記第１レンズ群及び第２レンズ群は、いずれも１枚ずつのメニスカス正の第１レンズ及び第２レンズからなり、上記第３レンズ群は、１枚のメニスカス負の第３レンズからなり、上記第４レンズ群は、互いに接合された両凹負の第４レンズと両凸正の第５レンズからなり、上記第１レンズ群及び第２レンズ群のアッベ数がいずれも６２以上であり、且つ以下の条件式を満足する中望遠レンズを提供するものである。
（１）０．３５＜ｆ１２／ｆ＜０．４７
（２）１．２＜ｆ１２３／ｆ４５＜１．８
（３）０．０５５＜ｄ５／ｆ＜０．０８４
（４）１．６０＜Ｎ３＜１．６８
但し、 ｆ１２：第１，第２レンズの合成焦点距離
ｆ１２３：第１，第２，第３レンズの合成焦点距離
ｆ４５：第４，第５レンズの合成焦点距離
ｆ：光学系全体の焦点距離
ｄ５：第３レンズの面間隔
Ｎ３：第３レンズのｄ線に対する屈折率
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態及び各実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
この発明による中望遠レンズは、図１に示すように、物体側から順にそれぞれメニスカス正の第１，第２レンズＬ１，Ｌ２よりなる第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、１枚のメニスカス負の第３レンズＬ３よりなる第３レンズ群Ｇ３、絞りＳを挾んで互いに接合された両凹負の第４レンズＬ４と両凸正の第５レンズＬ５とからなる収束性の第４レンズ群Ｇ４より構成されている。
【０００９】
そして、上記第１レンズ群Ｇ１（第１レンズＬ１）及び第２レンズ群Ｇ２（第２レンズＬ２）の２枚のレンズのアッベ数ν１，ν２がいずれも６２以上であり、且つ、以下の条件を満たすようにする。
（１）０．３５＜第１，第２レンズＬ１，Ｌ２の合成焦点距離ｆ１２／光学系全体の焦点距離ｆ＜０．４７
（２）１．２＜第１，第２，第３レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の合成焦点距離ｆ１２３／第４，第５レンズＬ４，Ｌ５の合成焦点距離ｆ４５＜１．８
（３）０．０５５＜第３レンズＬ３の面間隔ｄ５／光学系全体の焦点距離ｆ＜０．０８４
（４）１．６０＜第３レンズＬ３のｄ線に対する屈折率Ｎ３＜１．６８
【００１０】
この発明による中望遠レンズは、物体側の正レンズを２枚の正レンズに分割した従来の変形テッサータイプのレンズには見られないアッベ数の光学ガラスを使用することにより軸上の色収差を良好に補正しようとするものである。
【００１１】
条件式（１）は、第１群レンズ群Ｇ１（第１レンズＬ１）及び第２レンズ群（第２レンズＬ２）の屈折力に関するものであり、軸上の色収差を良好に補正しながら、第１レンズ群Ｇ１で発生する諸収差を補正するための条件である。このｆ１２／ｆの値が下限値０．３５を下まわると第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなりすぎて全長は短くなる反面、現状の光学ガラスの制約上第１，第２レンズ群Ｇ１，Ｇ２に対し、屈折率の比較的小さいガラスを使用しているので、レンズ形状の問題から特に球面収差，非点収差，糸巻き型の歪曲収差等の諸収差が補正しきれなくなる。また、ｆ１２／ｆの値が上限０．４７を上まわると、上述の諸収差は良好に補正されるが、全長が長くなってしまう。
【００１２】
条件式（２）は、絞りＳより物体側のレンズ系を前群、像側のレンズ群を後群としたとき、後群に対する前群の焦点距離の比を表すものである。このｆ１２３／ｆ４５の値が下限値１．２を下まわると、全長は短くなるものの前群の屈折力が強くなりすぎて糸巻き型の歪曲収差が大きくなりすぎ、上限値１．８を上まわると、歪曲収差は良好に補正されるが、全長が長くなりすぎる。
【００１３】
条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ３（第３レンズＬ３）の面間隔（厚み）ｄ５に関するものである。この発明では前述のように第１レンズ群Ｇ１，第２レンズ群Ｇ２に屈折率の比較的低いガラスを使用しなければならないため、特に第３レンズＬ３の像側の曲率半径ｒ６の面（以下「面ｒ６」という）を曲率の強い凹面とすることにより像面湾曲を小さくする作用をしている。
【００１４】
しかし、このことはその反面、強い凹面において他の諸収差が発生する原因ともなる。そのため、上記の面ｒ６に入射する光線高をできるだけ低くする必要があり、第３レンズＬ３の面間隔ｄ５はある程度厚くしなければならない。すなわち、条件式（３）のｄ５／ｆの値が下限値０．０５５を下まわると面ｒ６に入射する光線高が高くなる。
【００１５】
この光線高を低くするためには、第１，第２レンズ群Ｇ１，Ｇ２の屈折力を強くしなければならず、球面収差等の諸収差が悪化する。なお、仮に面ｒ６の曲率を小さくしても、その分第４レンズＬ４の物体側の曲率半径ｒ７の面の曲率を大きくしなければならず、この面での非点収差が発生する。
また、ｄ５／ｆの値が上限値０．０８５を上まわると、第３レンズＬ３の像側の面ｒ６の曲率を大きくできて像面湾曲の補正には都合がよいが、球面収差や非点収差が悪化する結果になる。
【００１６】
条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ３（第３レンズＬ３）の屈折率に関するものである。この屈折率Ｎ３が下限値１．６０を下まわると、像面湾曲は小さくなるが、第３レンズ群Ｇ３としての必要な負の屈折率を得るためには、その像側の面ｒ６の曲率が強くなりすぎて諸収差の発生原因となる。また、屈折率Ｎ３が上限値１．６８を上まわると、像面湾曲が大きくなってしまう。
【００１７】
この発明においては、以上の諸条件に加えて、光学系を構成する各レンズの面形状を絞りＳに対して比較的コンセントリックにすることにより、光線の曲りをなだらかにして諸収差の発生を少なくするようにしている。
【００１８】
【実施例】
次に、この発明による中望遠レンズの各実施例を示す。
図１，図３，図５は、それぞれこの発明の実施例１，２，３の構成図、図２，図４，図６は、それぞれ実施例１，２，３の収差曲線図である。
【００１９】
なお、以下の各実施例において、
ｆ：光学系全体の焦点距離
ω：半画角
ｒ：曲率半径
ｄ：面間隔
ｎｄ：ｄ線に対する屈折率
νｄ：ｄ線に対するアッベ数
ΔＭ：メリジオナル像面
ΔＳ：サジタル像面
Ｓ：絞り
をそれぞれ示す。
以下の表１，表２，表３に実施例１，実施例２，実施例３のパラメータをそれぞれ示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
【表３】

【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明による中望遠レンズは、テッサータイプのレンズのもっとも物体側の正レンズを２枚の正レンズに分割することにより、これらのレンズに対してアッベ数が６２以上の低屈折率のガラスを使用しても、像面湾曲を悪化させることなく、諸収差特に軸上の色収差を良好に補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１の構成図である。
【図２】同じくその収差曲線図である。
【図３】この発明の実施例２の構成図である。
【図４】同じくその収差曲線図である。
【図５】この発明の実施例３の構成図である。
【図６】同じくその収差曲線図である。
【符号の説明】
Ｇ１〜Ｇ４：第１〜第４レンズ群
Ｌ１〜Ｌ５：第１〜第５レンズ
ｒ１〜ｒ９：第１〜第９面の曲率半径
ｄ１〜ｄ８：各レンズの面間隔

Claims (1)

1. 物体側から順にそれぞれ収束性の第１レンズ群、第２レンズ群、発散性の第３レンズ群、絞りを挾んで収束性の第４レンズ群より構成された中望遠レンズにおいて、
   上記第１レンズ群及び第２レンズ群は、いずれも１枚ずつのメニスカス正の第１レンズ及び第２レンズからなり、
   上記第３レンズ群は、１枚のメニスカス負の第３レンズからなり、
   上記第４レンズ群は、互いに接合された両凹負の第４レンズと両凸正の第５レンズからなり、
   上記第１レンズ群及び第２レンズ群のアッベ数がいずれも６２以上であり、
   且つ、以下の条件式を満足することを特徴とする中望遠レンズ。
   （１）０．３５＜ｆ１２／ｆ＜０．４７
   （２）１．２＜ｆ１２３／ｆ４５＜１．８
   （３）０．０５５＜ｄ５／ｆ＜０．０８４
   （４）１．６０＜Ｎ３＜１．６８
   但し ｆ１２：第１，第２レンズの合成焦点距離
   ｆ１２３：第１，第２，第３レンズの合成焦点距離
   ｆ４５：第４，第５レンズの合成焦点距離
   ｆ：光学系全体の焦点距離
   ｄ５：第３レンズの面間隔
   Ｎ３：第３レンズのｄ線に対する屈折率

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