JPH0243512A - 広角レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、広角レンズに関する。この広角レンズはレン
ズシャッターカメラ用レンズやビデオカメラ用レンズ、
或はファクシミリ用読取レンズ等に利用できる。

［従来の技ｖｉ！］ 近年、カメラ等のコンパクト化に伴い、コンパクトなレ
ンズが要請されている。

レンズ系をコンパクトにするためには周知の如く所謂望
遠タイプのパワー配置が有利であり、従来から４群４枚
構成で、望遠タイプのパワー配分を実現したものが提案
されている。

特に特開昭５９−１９５２１３号公報には、４群４枚構
成で、第２、第４レンズの屈折率を１．６５以下とし、
さらに第３レンズの屈折率も１．７以下とすることによ
り第２乃至第４レンズに、加工費の安価な硝材もしくは
光学プラスチックを使用し、コンパクトなレンズを低コ
ストで実現することが開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしこの従来レンズは、第１レンズに高価な材料を使
用しており、低コスト化に関してはなお改良の余地があ
る。

本発明は、画角が５８度以上と広角を包括し、像面から
のレンズ全長がレンズ系の合成焦点距離と略等しく、上
記従来のレンズよりもより低コストで実現しうる、コン
パクトな広角レンズの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。

本発明の広角レンズは、第１図に示すように、物体側（
第１図左方）から像側（同図右方）へ向かって順次、第
１乃至第４レンズを配してなる４群４枚構成である。

第２レンズ１２は凸面を物体側に向けた正メニスカスレ
ンズ、第２レンズ１２は両凹負レンズ、第３レンズ１４
は両凸正レンズ、第４レンズ１６は凹面を物体側に向け
た負メニスカスレンズである。

これら４枚のレンズのレンズ面の内、少なくとも上記第
２レンズ１２の物体側面が非球面である。

第ｉレンズ（ｉ：１乃至４）の媒質のｄ！！に対する屈
折率をｎｌ、アツベ数をν１．第４レンズの焦点距離を
ｆ４、全系の焦点距離をｆとするとき、これらは、 （Ｄ　　　ｎｕ乃至ｎ４（１，８５ （ＩＩ）　　　　　　−１，２＜ｆ４／ｆ＜−０，５（
ｍ）　　（ｈ＝十乍、）／２）−γ工〉２０なる条件を
満足する。

［作　　用］ 発明者は、４群４枚構成の広角レンズのパワー配分を検
討した結果、第１乃至第４の全てのレンズを屈折率１．
６５以下としても、適切なパワー配分により各収差のバ
ランスを良好に補正し、広角なレンズを実現しうろこと
を見出した。

望遠タイプのパワー配置を持つレンズ系に、屈折率の低
い材質のレンズを多数用いる場合には、像面湾曲と色収
差の補正に重点を置く必要がある。

上記条件（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のうち、条件（１）は、第
１乃至第４レンズの材料を規制する条件である。

本発明では、レンズ系のコストを低減することを重要な
課題としており、このため第１乃至第４レンズの全てを
、材料費、加工費ともに安価な硝材もしくは光学プラス
チックで構成することを想定している０条件（Ｉ）の範
囲を外れると、利用できる光学プラスチックが無い。

第１乃至第４レンズの全てに対して、条件（Ｄを課する
と、ペッツバール和が増大する。そこでこのペッツバー
ル和の増大を防ぐために、各レンズに適切なパワーを配
分する必要がある。

望遠タイプのパワー配置のレンズ系では、特に第１レン
ズに低い屈折率を配した場合、ペッツバール和は正の方
向に増大する。そこで本発明では、第１レンズのパワー
を従来の望遠タイプのものよりも弱くし、第２乃至第４
レンズでバランスをとることによりペッツバール和を適
正に保ち、像面湾曲を良好に補正する。

条件（ＩＩ）は、ペッツバール和を適正に保つための条
件であり、上限を越えると、第４レンズのパワーが相対
的に強くなり、レンズ系全長を短くする上では有利であ
るが、軸上収差と軸外収差のバランスを良好に補正する
ことが出来ない。

また、条件（ＩＩ）の下限を越えると第４レンズの負の
方向へのパワーが弱くなりペッツバール和を小さく出来
ず像面湾曲を良好に補正できない。さらにレンズ系全長
も長くなる。

条件（ＩＩＩ）は、色収差を良好に補正するための条件
である。

第１、第３レンズのアツベ数に比して第２レンズのアツ
ベ数を小さくすることによって軸上の色収差を良好に補
正することができる。条件（ＩＩＩ）を外れると色収差
を良好に補正することができない。

さらに、コンパクト化により球面系だけでは補正しきれ
ない軸外収差を非球面を採用して良好に補正する。特に
、画面周辺部へ達する光束のうち、第２レンズの周縁部
を通過する部分は、物体側の面で光線の入射角が大きく
なり、内向コマ収差が著しく発生するので、少なくとも
この面には非球面を採用する必要がある。

［実施例］ 以下、具体的な実施例を４例挙げる。

第１図に示すように、　ｒｊは物体側から第ｊ番目のレ
ンズ面の曲率半径、ｄ、は物体側から第ｊ番目の面間隔
、ｎ１ｙｆｆｌは第ｉレンズの媒質のｄ＃ｌに対する屈
折率及びアツベ数を表す。またｆは全系の焦点距離、ω
は半画角を表す。

非球面は近軸曲率半径ｒの逆数１＋をＣ，ｋを円錐定数
、Ａ４ｔＡａｔＡａ＋Ａ＋ｏを非球面係数として、周知
の如く Ｘ＝（ＣＹ　　’り／［１４１−（１＋ｋ）Ｃ”Ｙ”コ
＋Ａ＋Ｙ’＋ＡａＹ’＋ＡａＹ”Ａ＋ｏＹ’。

で表され、上記Ｃ、ｋ　、　Ａ４．Ａｓ、Ａａ、Ａｔ。

で特定される。また、各実施例に於いて本の付いた面が
非球面である。

実施例１ ｆ＝１００．ＦＮＯ＝４．２ω＝５８度、　ＴＲ＝１．
０１ｊ　　　　ｒＪ　　　　　ｄ、　　　　ｉ　　　ｎ
ｔ　　　ν。

１　　　２５．４７０　　　８．８２　　　　１　　１
．５４５　　５４．０２　　　　７７．１９８　　　３
．１３３”　　　−５８，２６２３，１０２１，５９１
３１，０４４３，９５２６，０８ ５３１，０００６゜００　　　　３　　１．４９２　　
５７．８６”　　　−５８，４６５１７，９２ ７”　　　−２０，１１７４，４４４１，４９２５７，
８８−３６，９９４ 非球面係数 第３面：　ｋ＝−４，８４１７５０ Ａ４”２．０９３１３２・１０−’　　、Ａｓ”１．３
０２８０５・１０−’Ａ、＝−１，３４５０３３・１０
−　”、Ａ１０＝３．４４７３４２・ＩＱ−１３第６面
：　ｋ＝−１，１，８８９８１０Ａ４＝２．１９２９０
８’ＩＯ−’　　−Ａｓ”１．６８９０［３１”ＩＯ−
’Ａａ”１．６３８８４０・１０−”　、Ａｔｏ”−１
，１８３４６６４０−”第７面：　ｋ＝−０，０５２８
２４ Ａｎ＝−５，５０６５９５・１０−’　　、Ａｓ”４．
４７８６６８４０−’Ａ、＝＝２．７４４９７０・１０
−”　、Ａ、。＝１．７９５２８６・１０４３ｆ、／ｆ
エニー、９８．（（ｖ□＋　ｖ　ｓ）／２）−ｖ　２　
＝２４．９実施例２ ｆ＝１００．ＦＮＯ＝４．２（，１＝５８度、　ＴＲ＝
１．００ｊｒ４　　　　　　　ｄＪ　　　　　　Ｌ　　
　　　ｎｌ　　　　ν１１　　　　２６．２６８　　　
８．８Ｉ　　　　　　１　　１．４９２　　５７．８２
　　　　７５．６９２　　　２．９９３”　　　−５７
，９８９３，０８２１，５９１３１゜０４　　　　７１
．４７９　　　６．２３５　　　　３７．２６５　　　
５．９６　　　　　３　　１．４９２　　５７．８６”
　　　−４７，８９０Ｌ８．２９ ７　　　−１８．８３３　　　４．５３　　　　　４　
　１．４９２　　５７．８８”　　　−３９，１０５ 非球面係数 第３面：　ｋ＝ｘ、ｏｔ９９ｚｓ Ａ、＝−６，２１３９４７・１０−’　　、Ａ、＝２．
７１１９５４・１Ｏ−３Ａａ”−１，４６８８５４”Ｉ
Ｏ−”、Ａｔｏ”２．６５６６３４”ＩＯ−”第６面：
　ｋ＝−１，１６８８６１ Ａ、＝４．２８６３３９・１０−７　、Ａｓ＝１．８６
５５７３・１Ｏ−８Ａ、＝１．３９０２０９・１０−”
　、Ａ、。＝−５，１０２８６１・ＩＱ−１３第８面：
　ｋ＝０．３０３８８９ Ａ４”３．９７０３２５・１０−″　、Ａｉ”２．５８
０１１８４０−”Ａ、＝−５，７６７４９８・１叶１！
　、Ａ、。＝４．８２９９５３・１叶ｌ３ｆ４／ｆ＝−
０，８０，（（γ１　＋　ν３）／２）−ν、　＝２６
．８実施例３ ｆ＝１００．ＦＮＯ＝４．２ω＝５８度、　ＴＲ＝１．
０１ｊ　　　　ｒ３　　　　　ｄＪｉ　　　ｎ、　　　
’Ｖｉ１　　２７．６８５　　８．７１　　　１　１．
４９２　５７．８２”　　　６８．７５０　　３．０７ ３”　　−６０，６８３３，０７２１，５８５２９，３
４６７，６０８６，１５ ５’　　　３５．１０５　　６．１０　　　３　１．４
９２　５７．８６　　−４０．８５２　１７．９３ ７　　−１６．６６０　　４．４３　　　４　１．４９
２　５７゜８８　　−３５．０６４ 非球面係数 第２面：　ｋ＝７．９５６０４０ Ａ、＝３．２５８２３６・１０−’　　、ＡＧ＝３．１
３１６１０・１０−＾Ａ、＝−１．３２５１４Ｉ−１０
−　”、Ａ、、＝８．６７５２３７−１０−１４第３面
：　ｋ＝−５，５６１５７３ Ａ、、２．３１７２８９・１０−’　　、Ａ＊＝６．４
４２８０ｓ・１０−’Ａｍ”−２，５１５４３５・１０
−”　、Ａｔｏ”６．４３０９２２１０−１３第５面：
　ｋ＝０．１５７４９２ Ａ、＝−３，０５８８２２−１０−’　　、Ａ、＝２−
３９２４８３−１０−’Ａａ”３．４６２９３４’ＩＯ
−”　　、Ａ＋ｏ”−２，９９０８７８”ｌｏ−１３ｆ
４／ｆ＝−０，７０，（（ヤ、＋　ν３）／２）　　ｔ
　ｔ　”２８．５実施例４ ｆ＝１００．ＦＮＯ＝４．２ω＝６２度、　ＴＲ＝１．
０２ｊ　　　　ｒｊｄｓ　　　　ｆ　　　ｎｉ　　　９
　。

１　　２８．３６７　　９．７１　　　１　１．４９２
　５７．８２”　　　７４．７９６　　３．３２ ３”　　−６８，８２７３，３１２１，５８５２９，３
４本　　　　７４．４４９　　　　７．０７５”　　　
３７．９４１　　６．５７　　　３　１．４９２　５７
．８６　　−４８．４９６　１９．７８ ７　　−１７．４１５　　４．８１　　　４　１．４９
２　５７．８８”　　−３５，ξ１４ 非球面係数 第２面：　ｋ＝２．２１５０８５ Ａ４”−１，１７８３２９１０−’　　、Ａｓ＝７．２
８８１２９・１０−’Ａａ”−１，２０５８６１・１０
−　”、Ａ＋ｏ”２．７７２１３０１０−１３第３面：
　ｋ＝１．１３９１２７ Ａ４＝−７，８７８９５３”ｌＯ−’　　、Ａｓ＝１．
１６７７６４４０−’Ａｍ＝−１，２０２０５３・１０
−１°、Ａ＋ｏ”２．７７２１３０・１Ｏ−ｉ３３第４
二に＝５゜１６０３８６ Ａ、＝４．７６２５９０−１０−”　　、Ａａ＝１．１
６６４４４−１０−’Ａ、＝５．５２０１９２・１０−
”　　、Ａｔｏ＝１．７９６５６８・１０４３第５面：
　ｋ＝０．７０１０７１ Ａ４＝−５，８３８３３９・１０−’　　、Ａ、＝６．
１１２２３６・１Ｏ−９Ａａ”２．２３４６７９４０−
”　　、Ａ＋ｏ”１．１８４３４１４０−”第８面：　
ｋ＝−０，０４９２３８ Ａ、＝−２，６８６５８７−１０−’　　、Ａ！＝２．
５８８７６９−１０−’ＡＭ＝−４．４７８１９０−１
叶”、Ａ＋ｏ”−２，４８５１７０１０−”ｆ４／ｆ＝
−０，７６ｔ（（ｖ　Ｉ　　”　　Ｖ　３）／２）　　
ｖ　２　”２８．５第２図乃至第５図に、上記実施例１
乃至４に関する収差図を示す、いずれの実施例も収差の
バランスが良好である。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な広角レンズを提供できる。

このレンズは上記の如き構成となっているので、４群４
枚構成と簡単な構成ながら望遠比が略１．０程度であり
、全ての構成レンズに、安価で加工の容易なプラスチッ
クを採用でき、高性能でありながら低コストで実現可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のレンズ構成を説明するための図、第
２図乃至第５図は、実施例に関連した収差図である。 １０、、、第１レンズ、１２．、、第２レンズ、１４．
’、、第第２図 （実売０１１） ＦＮＯ”’　４ ω−Ｚ９び ω＝２９び 正５！矛汗 勿　４　図 （９７２９４４列ど〉） Ｆｓｏ＝４ θノ＝２’）０’ ω＝２θθ。 ％　ｂ　図 （実力色イタ１２ン ＦＮ、　＝　４ ω＝２’ｊＯ” ｗ−２９，０’ 球面収差 正弦条炸 非点収箱 仝白収差 （〆） つら　　　ら　　図 （尖杷例４） ＦＮｏ＝４ ω＝り１０゛ ω＝りＪＯ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側から像側へ向かって順次、第１乃至第４レンズを
   配してなる４群４枚構成であって、第１レンズは凸面を
   物体側に向けた正メニスカスレンズ、第２レンズは両凹
   負レンズ、第３レンズは両凸正レンズ、第４レンズは凹
   面を物体側に向けた負メニスカスレンズであり、 少なくとも上記第２レンズの物体側面が非球面であり、 第ｉレンズ（ｉ＝１乃至４）の媒質のｄ線に対する屈折
   率をｎ＿ｉ、アッベ数をν＿ｉ、第４レンズの焦点距離
   をｆ＿４、全系の焦点距離をｆとするとき、これらが、 （ I ）ｎ＿ｉ（ｉ＝１乃至４）＜１．６５ （II）−１．２＜ｆ＿４／ｆ＜−０．５ （III）｛（ν＿１＋ν＿３）／２｝−ν＿２＞２０な
   る条件を満足することを特徴とする、広角レンズ。