JPH03288110A

JPH03288110A - 後置絞りの広角レンズ

Info

Publication number: JPH03288110A
Application number: JP2090009A
Authority: JP
Inventors: Koichi Oshita; 孝一大下
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1991-12-18
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2808811B2

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、小型のレンズシャッターカメラ等に好適な撮
影レンズに関し、特にコンパクトで画角の広い撮影レン
ズに関するものである。

〔従来の技術〕

小型のレンズシャッターカメラ用の撮影レンズとして、
後置絞りのテツサータイプやトリプレットタイプがよく
知られている。このタイプの撮影レンズは、構成が極め
て簡素なわりに高い性能を有していることや、絞りが最
も像側にあるためフォーカシング機構を簡素化すること
ができる利点を有している。また、この撮影レンズの後
方に、所謂リアコンバーターを装着するだけで、全系の
焦点距離を拡大することが容易である等の利点も有して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年において、レンズシャッターカメラの需要も多岐に
わたり、撮影レンズの多焦点化や、大口径化が求められ
る一方、より広角化が求められている。しかしこれらの
テツサータイプやトリプレットタイプは画角が精々６５
度程度であって、広角レンズとして十分な画角とは言い
難い。

また、従来から広角レンズとして所謂ビオボンタイプや
、レトロフォーカスタイプのレンズが知られているが、
構成が極めて複雑である。このため、コストやレンズの
大きさの点でレンズシャッターカメラ等の撮影レンズと
しては不適当である。

また、これらの従来のものは絞りが光学系の中に設けら
れているため、カメラのフォーカシング機構を複雑にし
てしまう欠点がある。さらには、リアコンバーターを装
着しづらく、２焦点化に対応できない問題もあった。

以上の如く、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、簡素な構成でありながら、レンズ系の小型化
と広角化とを実現しながら優れた結像性能を有する後置
絞りの広角レンズを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明は上記の目的を達成するために、例えば
本発明の第１実施例のレンズ構成を示す第１図の如く、
物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２と、両凹形状の負レンズＬ３と、両凸形状の正レン
ズＬ４と、絞りＳとから威り、以下の諸条件を満足する
ようにしたものである。

１．９ｆ＜ｆｌく−１，２ｆ　　　　　（１）０．６　
ｆ＜ｆ２　＜０．７４　ｆ　　　　　（２）０、１　＜
　ｒ３／　ｒ４＜０．２８　　　　　（３）２．５＜ｄ
３／ｄ７＜３．８　　　　　（４）０．１７ｆ＜ｄ２＜
０．３７ｆ　　　　（５）但し、ｆは全系の焦点距離、
ｆｌは第１レンズの焦点距離、ｆ２は正メニスカスレン
ズＬ２の焦点距離、ｒ３．ｒ４はそれぞれ正メニスカス
レンズＬ２の物体側面及び像側面の曲率半径、ｄ３は正
メニスカスレンズＬ２の軸上厚、ｄ７は両凸形状の正レ
ンズＬ４の軸上厚、ｄ２は負メニスカスレンズＬ１と正
メニスカスレンズＬ２の間の軸上空気間隔である。

〔作　用〕

本発明のレンズは、基本的に負の屈折力の前群（Ｌ、）
と正の屈折力の後群（Ｌ２〜Ｌ４）とからなる所謂レト
ロフォーカスタイプのレンズである。

従来のレトロフォーカスタイプのレンズは焦点距離に比
べて長いバックフォーカスを得ることを目的としている
ため、全長やバックフォーカスかかなり長過ぎて、レン
ズシャッターカメラに内蔵するレンズとしては不適当で
ある。

また、この従来のレトロフォーカスタイプのレンズの絞
りは、このレンズ中に配置される所謂ヒトウィーン絞り
である。そして、この絞りをレンズ系の後方に移してそ
のままビハインド絞り（以下、後置絞りと称する。）に
したのでは、軸外光束が入らなかったり、非点収差が甚
大に発生して性能が著しく低下してしまう問題がある。

そこで、本発明は、後置絞りを採用しながらも、広画角
化かつ小型化を実現できるのみならず、優れた結像性能
を得るために、条件（１）〜（５）を満足するようにし
たものである。

まず、本発明では、条件式（１）及び（２）において負
メニスカスレンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２との最
適なパワー（屈折力）配分を図ることにより、適切なバ
ックフォーカスを確保とコンパクト化とを図り、これと
同時にレンズの広角化に対して問題となる歪曲収差と非
点収差とを補正している。

条件式（１）の上限を越えると、ハックフォーカスは確
保できるものの、負の歪曲収差の補正か難しくなる。逆
に条件式（１）の下限を越えるとバックフォーカスが短
くなってしまい、周辺光量の確保が困難となる。

条件式（２）は、歪曲収差と非点収差とを補正するため
のものである。この条件式（２）の上限を越えると特に
歪曲収差の補正が困難であり、反対に条件式（２）の下
限を越えると非点収差の補正が困難であり、さらにバッ
クフォーカスの確保が難しくなるのである。

条件式（３）及び条件式（４）は、広角化に対して特に
重要な非点収差をさらにバランス良く補正するためのも
のである。

まず、条件式（３）は物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズＬ２の最適なレンズ形状を規定している。この
条件式（３）の下限を越えると、正メニスカスレンズＬ
２の像側面の曲率が弱くなるため、負の非点収差が発生
し、子午像面が物体側に凹に強く湾曲する。逆に条件式
（３）の上限を越えると、正メニスカスレンズＬ２の像
側面の曲率が強くなるため、正の非点収差が発生し、子
午像面が物体側に凸に強く湾曲する。よって、何れの臨
界値を越えた場合にも結像性能が大きく低下してしまう
ため好ましくない。

また、この正メニスカスレンズＬ２の軸上厚ｄ３は、両
凸形状の正レンズＬ、の軸上厚ｄ７に対してかなり厚く
なければ、軸外全域にわたる良好な非点収差の補正は困
難となり、その結果、画角中間部もしくは周辺部に大き
な非点収差が残存してしまう。

このため、条件式（４）は、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズＬ２と両凸形状の正レンズＬ４との軸上
厚の最適な比率を規定している。条件式（４）の下限を
越えると、非点収差を良好に補正することが困難となり
、逆に条件式（４）の上限を越えると、正メニスカスレ
ンズＬ２の厚みが増加し、これにより全系の大型化を招
くため好ましくない。

また、条件式（５）は、負メニスカスレンズＬ１と正メ
ニスカスレンズＬ２の間の軸上空気間隔の最適な範囲を
規定して、レンズ系の小型化を図りながら、コマ収差を
良好に補正するためのものである。条件式（５）の上限
を越えると、バ・ンクフォーカスを確保することができ
るものの、最大画角の光線か負メニスカスレンズＬ１を
通過する時の入射高が高くなるため、レンズ系の大型化
を招くため好ましくない。逆に条件式（５）の下限を越
えると、コマ収差の補正が困難となる。

ところで、画角周辺部での結像性能を高めるためには、
非点収差及びコマ収差の補正のみならず、同時に像面湾
曲の補正か成されていることが好ましく、このとき、以
下の条件式（６）を満足していることか望ましい。

１．７６＜ｎ４　　　　　　　（６）ここで、ｎ４は両凸形状の正レンズＬ４のｄ線（λ・５
８７．６ｎｍ）における屈折率であり、この条件式（６
）の下限を越えるとペッツバール和か正に大きくなり、
像面湾曲を良好に補正することが困難になる。

また、本発明において球面収差及び色収差を極めて良好
に補正するためには、本発明はさらに以下の条件（７）
及び（８）を満足することが望ましい。

−０，６５ｆ＜ｒ８　＜−０，５８ｆ　　（７）−５く
シ２−シ４＜８　　　　　　　（８）但し、ｆは全系の
焦点距離、ｒ８は両凸形状の正レンズＬ４の像側面の曲
率半径、シ２．シ４はそれぞれ正メニスカスレンズＬ２
と両凸形状の正レンズＬ４のアツベ数、ｄ３．ｄ７はそ
れぞれ正メニスカスレンズＬ２と両凸形状の正レンズＬ
４の軸上厚である。

条件式（７）は球面収差の補正に関するものである。条
件式（７）の上限を越えると球面収差は補正不足となり
、反対に条件式（７）の下限を越えると補正過剰となる
。

条件式（８）は本発明のレンズにおいて軸上と軸外の色
収差をバランス良く補正するためのものである。この条
件式（８）の上限を越えると、軸外の色収差は軸上の色
収差に比べて補正不足となり、逆に条件式（８）の下限
を越えると軸外の色収差は補正過剰となる。

また、十分なる収差補正を果たすには、以下の条件をさ
らに満足することかより望ましい。

０．３６ｆ＜ｒ２＜０．４３ｆ　　　（９）０、５７　
＜　ｒ３／　ｒ５＜　−０，５（１０）但し、ｆは全系の焦点距離、ｒ２は負メニスカスレンズＬ、の
像側面の曲率半径、ｒ３正メニスカスレンズＬ２の物体
側面の曲率半径、ｒ５は両凹形状の負レンズＬ３の物体
側面の曲率半径である。

条件式（９）は歪曲収差とコマ収差の補正に関するもの
であり、条件式（９）の上限を越えると歪曲収差の補正
が困難となり、逆に条件式（９）の下限を越えると内方
性コマ収差か著しく、開放時の性能を劣化させてしまう
。

条件式（１０）はよりコマ収差をバランス良く補正する
ためのものであり、この条件式（ｌＯ）の上限及び下限
を越えると、中間画角でのコマ収差の補正か困難となる
。

ところで、適切なバックフォーカスの確保は、リアコン
バーターを挿脱する構成を加で多焦点化を図るのに有利
であるとともに、また十分なる周辺光量を確保するにも
必要である。

このため、レンズシャッターカメラ等に内蔵できるレン
ズの適切なバックフォーカスをＢｆとし、ｆは全系の焦
点距離とするとき、以下の条件式（１１）を満足するこ
とが好ましい。

０．８５ｆ＜Ｂｆ＜０．９８ｆ　　　　（１１）この条
件式（１１）の下限を越えると、周辺光量不足を招き、
逆に条件式（１１）の上限を越えると、コンパクト化を
図ることが困難となるのみならず、収差の補正も困難と
なる。

〔実施例〕

第１図、第３図、第５図、第７図、第９図、第１２図に
はそれぞれ本発明による第１実施例〜第６実施例のレン
ズ構成図を示している。

各実施例のレンズとも、７３．２°〜７５．０°の広い
画角を有するものであり、基本的には、物体側より順に
、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物
体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凹形
状の負レンズＬ３と、両凸形状の正レンズＬ、と、絞り
Ｓとから戒っている。

そして、以下の表１〜表６には、それぞれ本発明による
第１〜第６実施例のレンズの諸元を掲げる。以下の表中
において左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、νはアラへ数、
ｎはｄ線（λ＝　５８７゜６ｎｍ）における屈折率、ｆ
は全系の焦点距離、Ｂｆはバックフォーカス、ＦＮはＦ
ナンバー、２Ａは画角を表している。

表１　（第１実施例）ｆ＝ｌｏｏ、ｏｏ　　Ｂｆ＝９４．４７　　ＦＮ＝３．
５２Ａ＝７４．４゜表３（第３実施例）ｆ＝１００．００　　Ｂｆ＝９４．４１　　ＦＮ＝３．
５２Ａ＝７４，０゜ｆ＝１００．００８ｆ＝８７．４２
　　ＦＮ・３．５２Ａ＝７３．２゜ｆ＝１００．００８
ｆ＝９７．１７　　ＦＮ＝３．５２Ａ＝７５．０゜５８
．７０９（Ｂｆ）表５　（５５’ｌｉｌＦＭ赳とｆ＝１００．ｏｏ　　Ｂｆ＝９４．１０ＦＮ＝３．５２Ａ＝７４．２’ １００．００Ｂｆ＝８７．３８ＦＮ＝３．５２Ａ＝７３．４゜ −６２，１０４（Ｂｆ）表７（続き）以下の表７において本発明による各実施例の条件対応数
値表を掲げる。

表１〜表６の各実施例の諸元から、広画角化か達成され
ているにもかかわらす、レンズ全長、前玉径等が小さく
抑えられており、レンズ系の小型化化か図られているこ
とか分かる。

第２図、第４図、第６図、第８図、第１Ｏ図、第１２図
はそれぞれ本発明による第１実施例〜第６実施例の諸収
差図である。

各収差図においてｄはｄ線（λ＝　５８７．６ｎｍ）に
よる収差を示しており、ｇはｇ線（λ−４３５．８ｎｍ
）による収差を示している。また、各収差図中の非点収
差において、点線は子午的像面（メリディオナル像面）
、実線は球欠的像面（サシソタル像面）を示している。

そして、各収差図の比較から、各実施例とも、広画角化
が小型化か達成されているにもかかわらず、極めて優れ
た結像性能を有しているのが分かる。

尚、本発明のレンズのフォーカシングは、絞りＳを固定
して、レンズＬ１からレンズＬ、までを一体的に繰り出
すことによって良好な近距離性能を得ることかできるか
、絞りＳもＬ＋からＬ４まてのレンズとともに一体的に
移動させても良いことは言うまでもない。また、Ｌ、か
らＬ４までのレンズもくしはＬｌのレンズのみを繰り出
してフォーカシングを行うことも可能である。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、４群４枚という簡素な構
成にもかかわらず、７４度にも達する画角を有する高性
能な後置絞りの広角レンズを達成することができる。

また、広角化が図られながらも、レンズ全長。

前玉径等がコンパクトに抑えられるので、レンズ系の総
合的な小型化も実現できる。

さらに、本発明のレンズは後置絞り型を採用しているの
で、リアコンバーターの装着によって焦点距離を変化さ
せることが極めて容易である。これにより、撮影レンズ
の多焦点化にも十分に対応することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図、第７図、第９図、第１１図は
それぞれ本発明による第１実施例乃至第６実施例のレン
ズ構成図である。第２図、第４図。第６図、第８図、第１０図、第１２図はそれぞれ本発明
による第１実施例乃至第６実施例の諸収差図である。（主要部分の符号の説明）Ｌｌ・・・・・・・負メニスカスレンズＬ２・・・・・
・・正メニスカスレンズＬ３・・・・・・・両凹形状の
負レンズＬ４・・・・・・・両凸形状の正レンズＳ・・
・・・・・絞り

Claims

【特許請求の範囲】物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズＬ＿１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズＬ＿２と、両凹形状の負レンズＬ＿３と、両凸形状の
正レンズＬ＿４と、絞りＳとから成り、以下の諸条件を
満足することを特徴とする後置絞りの広角レンズ。 −１．９ｆ＜ｆ１＜−１．２ｆ（１）０．６ｆ＜ｆ２＜０．７４ｆ（２）０．１＜ｒ３／ｒ４＜０．２８（３）２．５＜ｄ３／ｄ７＜３．８（４）０．１７ｆ＜ｄ２＜０．３７ｆ（５）但し、ｆは全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距
離、ｆ２は正メニスカスレンズＬ＿２の焦点距離、ｒ３
，ｒ４はそれぞれ正メニスカスレンズＬ＿２の物体側面
及び像側面の曲率半径、ｄ３は正メニスカスレンズＬ＿
２の軸上厚、ｄ７は両凸形状の正レンズＬ＿４の軸上厚
、ｄ２は負メニスカスレンズＬ＿１と正メニスカスレン
ズＬ＿２の間の軸上空気間隔である。