JPH0493809A - ガウス型レンズ - 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） 本発明はガウス型レンズに関し、特に近接撮影における
諸収差を良好に補正すると共に物体距離全般にわたり高
い光学性能を有した写真用カメラやビデオカメラ等の一
眼レフレックスカメラに好適なガウス型レンズに関する
ものである。

（従来の技術） 従来より写真用カメラやビデオカメラ等の一眼レフカメ
ラでは撮影レンズの後方に回転式の反射鏡を設け、撮影
レンズからの光束を反射させてファインダー系に導光さ
せている。この為、−眼レフカメラに用いられる撮影レ
ンズには回転式の反射鏡を配置する程度の長いバックフ
ォーカスが容易に得られ、しかも高い光学性能が容易に
得られるレンズタイプが要求されている。従来よりこれ
らの要求を比較的容易に達成することのできる標準画角
の撮影レンズとして所謂ガウス型レンズがあり、現在量
も多く用いられている。

ガウス型タイプでは多くの場合、ペッツバール和を小さ
くし、像面弯曲の補正を良好に行なう為に正レンズの材
質に高屈折率の硝材を使用している。又近接撮影におけ
る諸収差を良好に補正し、かつ撮影倍率の変化に伴う諸
収差の変動を少なくする為に絞りを挟んだ前群と後群と
の空気間隔を広くして構成している。

（発明が解決しようとする問題点） ガウス型レンズにおいて近接撮影化（例えば撮影倍率−
１／１５程度）を図りつつ、物体距離全般にわたり諸収
差の補正を良好に行う為には絞りを挟んだ前群と後群と
の空気間隔を拡大する必要があり、この為レンズ系全体
が大型化してくるという問題点があった。

又無限遠物体から近接物体にフォーカスする際の収差変
動も大きくなり、特に近距離物体になると球面収差が著
しく補正不足となり、この他像面弯曲やコマ収差等の収
差変動も大きくなり、光学性能が大きく低下してくる傾
向があった。

本発明はレンズ系としてガウス型を用い、各レンズのレ
ンズ構成を適切に設定することにより、特に近接撮影に
おける諸収差を良好に補正した物体距離全般にわたり高
い光学性能を有した撮影画角３７度、Ｆナンバー２８程
度のガウス型レンズの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明のガウス型レンズは物体側より順に物体側に凸面
を向けた正の屈折力の第１レンズ、物体側に凸面を向け
た正の屈折力のメニスカス状の第２レンズ、物体側へ凸
面を向けた負の屈折力のメニスカス状の第３レンズ、物
体側に凹面を向けた負の屈折力の第４レンズと像面側に
凸面を向けた正の屈折力の第５レンズとを貼合わせ全体
として負の屈折力の像面側に凸面を向けたメニスカス状
の第４５レンズ、そして両レンズ面が凸面の第６レンズ
を有し、前記第３レンズと前記第４５レンズとの間に絞
りを配置し、全レンズ系の焦点距離をｆ、物体側より数
えて第１番目のレンズ面の曲率半径なＲｉ、物体側より
数えて第１番目のレンズ厚及び空気間隔をＤｉ、物体側
より数えて第１番目のレンズの媒質の屈折率とアツベ数
をＮ１、ν１とするとき １．５６＜　Ｎｌ　＜　　１．６７ ５０　　　くν　１　〈　６２ ．６５＜　　Ｎ６　　＜　　　１．７５４４　　くシロ
　〈　５６ Ｒ２〈０ ０．０８ｆ＜　　Ｄ６　　＜　　Ｏ，Ｉ７ｆ・・・・・
・・・・＋１１ ・・・・・・・・・（２） ・・・・・・・・・（３） ・・・・・・・・・（４） ・・・・・・・・・（５） ・・・・・・・・・（６） Ｎ５　−Ｎ４ ０．０７ｆ＜−＜０．０４ｆ・・・・・・・・・（７）
ｏ、ｚ　９ｆ　　　＜ＬＬ！二」二」ｉ二乙−Ｌ＜０．
３３ｆ、　　　Ｒ７＜Ｏ・・・・　（８）なる条件を満
足することを特徴としている。

（実施例） 第１図から第４図は各々本発明の数値実施例１〜４のレ
ンズ断面図である０図中Ｇｉは第１レンズ、ＳＰは絞り
である。

一般にガウス型レンズでは絞りを挾んで２つの負レンズ
を絞り側に強い屈折力の凹面を向けて配置し、更に２つ
の負レンズの物体側と像面側に各々少なくとも１つの正
レンズを配置している。

そして絞りを挟んで配置した２つの負レンズの絞り側に
向けた負の屈折力の凹面により、主に所定のバックフォ
ーカスを確保し、ペッツバール和を小さくし像面弯曲の
平坦性を図りつつ、更にコマ収差等の補正を行っている
。

本実施例では絞りを挟んだ各レンズ形状、材質の屈折率
やアラへ数等の光学常数を前述の条件式を満足するよう
に設定することにより、フォーカスの際の収差変動を良
好に補正し近接撮影を含む物体距離全般にわたり高い光
学性能を有したガウス型レンズを達成している。

特に前述の条件式（６）、（８）式を満足するように絞
りを挟んだ空気間隔及び絞りを挟んて対向配置した負の
屈折力の２つのレンズ面の曲率半径を適切に設定するこ
とにより近接撮影における収差変動を良好に補正し、物
体距離全般にわたり高い光学性能を得ている。

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（１）、（２）は第１レンズの材質の屈折率とア
ツベ数に関し、主に像面弯曲と倍率色収差をバランス良
く補正する為のものである。条件式（１）の上限値を越
えると環境変化に伴う材質の光学的特性か不安定となり
又材質のコストか高くなってくる。下限値を越えるとペ
ッツバール和か増大し、像面弯曲か増大すると共に球面
収差の補正か難しくなってくる。

条件式（２）は条件式（１）の基で色収差を良好に補正
する為のものであり、条件式（２）を外れると倍率色収
差が増大してくる。

条件式（３）、（４）は第６レンズの材質の屈折率とア
ラへ数に関し、条件式（１）、（２）と同様ペッツバー
ル和を少なくし、像面弯曲と色収差をバランス良く補正
する為のものである。

条件式（３）の上限値を越えると非点収差が増大すると
共に材質のコストが高くなってくる。又下限値を越える
とペッツバール和が増大し、中間画角から周辺にかけて
の像面弯曲が大きくなると共に球面収差が補正不足にな
ってくる。

条件式（４）は条件式（１）の基で主に色収差を良好に
補正する為のものであり、上限値を越えると倍率色収差
の補正が難しくなり、又下限値を越えると細土色収差の
補正が難しくなってくる。

条件式（５）は第１レンズの像面側のレンズ面の曲率半
径に関し、主にペッツバール和を小さくし、像面弯曲を
良好に維持する為のものである。

即ち従来のガウス型レンズでは該レンズ面は口の屈折面
となっている場合が多い。そこで本発明ではこのレンズ
面を正の屈折面とし、これにより第１レンズの物体側の
レンズ面の曲率半径を大きくし、諸収差の発生量がなる
べく少なくなるようにしている。条件式（５）を外れる
と第１レンズの物体側の正の屈折力のレンズ面の曲率半
径が短くなり該レンズ面から諸収差が多く発生してくる
ので良くない。

条件式（６）は絞りＳＰが配置されている空気間隔の長
さを適切に設定し、レンズ系全体の小型化を図りつつ、
撮影倍率の変化に伴う収差変動、特に近接撮影における
収差変動を良好に補正する為のものである。

上限値を越えるとレンズ全長が増大すると共に像面弯曲
が補正不足となってくる。下限値を越えると細土色収差
と倍率色収差をバランス良く補正するのが難しくなり、
又撮影倍率の変化、特に近接撮影における収差変動が大
きくなってくる。この他絞りを配置する空間が狭くなっ
てくるので絞りの配置」−好ましくない。

条件式（７）は第４レンズと第５レンズを貼り合わせた
ときの双方のレンズの材質の屈折率差と貼り合わせレン
ズ面の曲率半径との比に関し、主に像面弯曲を少なくし
つつ、色収差をバランス良く補正する為のものである。

上限値を越えるとペッツバール和を少なくし、像面弯曲
を良好に補正するのが難しくなり、又下限値を越えると
軸上及び倍率の色収差をバランス良く補正するのが難し
くなってくる。

条件式（８）は絞りＳＰを挟んで対向配置した２つの負
のレンズ面の曲率半径に関するものであり、条件式（６
）の基で撮影倍率の変化、特に近接撮影における収差変
動を良好に補正する為のものである。上限値を越えると
ペッツバール和が増大し、撮影倍率の変化に伴う像面弯
曲量が大きくなり、又下限値を越えると撮影倍率の変化
に伴う球面収差の変動が大きくなってくるので良くない
。

尚、本実施例においてフォーカシングはレンズ全体を光
軸上移動させて行うのか良いか、絞りの前後のレンズ群
を異なる比率て移動させて近距離の収差補正を行うフロ
ーティングの方式を採用しても良い。

又、絞りよりも像側のレンズ群のみを移動させて行って
も収差変動か少ないのて可能である。

次に本発明の数値実施例を示す、数値実施例においてＲ
ｉは物体側より順に第１番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より第１番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎ１
とν１は各々物体側より順に第１番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。

又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係
を表−１に示す。

数値実施例 数値実施例 数値実施例 表−１ 数値実施例 （発用の効果） 本発明によれば前述の如く各レンズのレンズ形状や光学
的諸定数を適切に設定することにより、近距離撮影時の
収差補正を良好に行い、物体距離全般にわたり良好なる
収差補正を行った高い光学性能を有した一眼レフカメラ
やビデオカメラ等に好適なガウス型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〜第４図は本発明の数値実施例１〜４のレンズ断
面図、第５図〜第８図は各々本発明の数値実施例１〜４
の撮影倍率β＝−１／１５のときの諸収差図である。 図中Ｇｉは第ｉレンズ、ｄ及びｇはフラウンホーワアー
線のｄ線及びｇ線、Ｓはサジタル像面、Ｍはメリディオ
ナル像面である。 草 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体側より順に物体側に凸面を向けた正の屈折力
   の第１レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力のメニ
   スカス状の第２レンズ、物体側へ凸面を向けた負の屈折
   力のメニスカス状の第３レンズ、物体側に凹面を向けた
   負の屈折力の第４レンズと像面側に凸面を向けた正の屈
   折力の第５レンズとを貼合わせ全体として負の屈折力の
   像面側に凸面を向けたメニスカス状の第４５レンズ、そ
   して両レンズ面が凸面の第６レンズを有し、前記第３レ
   ンズと前記第４５レンズとの間に絞りを配置し、全レン
   ズ系の焦点距離をｆ、物体側より数えて第ｉ番目のレン
   ズの曲率半径をＲｉ、物体側より数えて第ｉ番目のレン
   ズ厚及び空気間隔をＤｉ、物体側より数えて第ｉ番目の
   レンズの媒質の屈折率とアッベ数をＮｉ、νｉとすると
   き１．５６＜Ｎ１＜１．６７ ５０＜ν１＜６２ １．６５＜Ｎ６＜１．７５ ４４＜ν６＜５６ Ｒ２＜０ ０．０８ｆ＜Ｄ６＜０．１７ｆ −０．０７ｆ＜Ｎ５−Ｎ４／Ｒ８＜０．０４ｆ０．２９
   ｆ＜Ｒ６＋｜Ｒ７｜／２＜０．３３ｆＲ７＜０ なる諸条件を満足することを特徴とするガウス型レンズ
   。