JPH0581008B2 - - Google Patents
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- JPH0581008B2 JPH0581008B2 JP60219515A JP21951585A JPH0581008B2 JP H0581008 B2 JPH0581008 B2 JP H0581008B2 JP 60219515 A JP60219515 A JP 60219515A JP 21951585 A JP21951585 A JP 21951585A JP H0581008 B2 JPH0581008 B2 JP H0581008B2
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- Japan
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- lens
- aspherical
- aperture
- aspherical surface
- positive
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Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は非球面を有した広角レンズに関し、特
に非球面の使用態様を特定することにより光学性
能を良好に維持しつつレンズ構成の簡素化を図つ
た写真用カメラやビデオカメラ等に好適な非球面
を有した広角レンズに関する。 （従来の技術） 従来より比較的広画角の撮影レンズには負の屈
折力の前群と正の屈折力の後群の２つのレンズ群
を配置した所謂レトロフオーカス型を採用したも
のが多い。レトロフオーカス型の撮影レンズはバ
ツクフオーカスを長く採れる長所があるが前群で
発散させた光束を後群で収斂させるレンズ構成を
採つている為に球面収差や非点収差、歪曲収差等
の軸外収差の発生量が多い。一般にこれらの諸収
差を良好に補正するのはレンズ構成が絞りを挟ん
で非対称である為、対称に近いガウス型の撮影レ
ンズに比べると大変難しい。 特にＦナンバーを小さく大口径比化を図ろうと
すると高次の球面収差が多く発生し又像面湾曲が
大きくなり画面全体の像面の平坦性が崩れ更に歪
曲収差が負の方向へ著るしく増大してくる。 明るさ及び撮影画角を一定に保ちつつ良好なる
光学性能を得るには例えばレンズ枚数を増加させ
るか若しくは前群と後群の双方の屈折力を弱める
方法がある。しかしながらこれらの方法はいずれ
もレンズ全長が長くなりレンズ系全体が大型化し
てくる。又バツクフオーカスを十分長く採る為に
は前群と後群との距離を増大させれば良いが、あ
まり増大させるとレンズ全長が長くなり撮影レン
ズの小型化を図るのが困難になつてくる。 Ｆナンバー2.8、撮影画角37〜38度でレンズ枚
数が比較的少ない５枚で構成したレトロフオーカ
ス型の撮影レンズが例えば特開昭54−12728号公
報、特開昭57−163212号公報等で提案されてい
る。 しかしながらこれらの公報で提案されている撮
影レンズは、レンズ枚数を少なくした為に画面中
間にかけて色のコマ収差や非点収差が残存してお
り、又画角が大きくなるにつれて倍率色収差が増
大している。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明はレンズ系の簡素化を図る為にレンズ枚
数を５枚程度で構成し、このとき特に発生量の多
い画面中間から周辺にかけて色のコマ収差、非点
収差そして歪曲収差等の軸外収差を非球面を利用
することにより良好に補正した非球面を有した広
角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） 物体側より順に物体側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負の第１レンズ、両レンズ面が凸面の第２
レンズ、絞り、両レンズ面が凹面の第３レンズ、
像面側へ凸面を向けた正の第４レンズそして同じ
く像面側へ凸面を向けた正の第５レンズの５つの
レンズを有し、前記第１レンズの少なくとも１つ
のレンズ面を周辺にいくに従い負の屈折が弱まる
形状の非球面とし、該非球面の形状を光軸方向に
Ｘ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正
とし、Ｒを近軸曲率半径、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを
各々非球面係数としたとき Ｘ＝（１／Ｒ）H2／１＋√１−（Ｈ／Ｒ）2 ＋AH2＋BH4＋CH6＋DH8＋EH10 で表わし第３レンズの物体側のレンズ面の曲率半
径をＲ５、全系の焦点距離をｆ、非球面の前後の
媒質の屈折率をＮ，N′、非球面係数φを φ＝８・（Ｎ，N′）（Ｂ−A3） としたとき 0.7＜f4・φ／R5＜2.2 ……(1) なる条件を満足することである。 この他本発明の特徴は実施例において記載され
ている。 （実施例） 第１図は後述する本発明の数値実施例１のレン
ズ断面図である。 本実施例では前述の如く所定形状の５つのレン
ズを配置すると共に第１レンズの少なくとも１つ
のレンズ面に非球面を施すことにより諸収差、特
に軸外収差を全体的にバランス良く補正してい
る。 レトロフオーカス型の撮影レンズでは絞りより
前方の遠く離れたところに配置した負の第１レン
ズには軸外光束のうち画角が大きい光束になる
程、光軸上高い位置に入射する。この為画面周辺
にいくに従い非点収差や歪曲収差等の軸外収差の
発生量は多くなつてくる。そこで本実施例では第
１レンズの１つのレンズ面にレンズ周辺部にいく
に従い負の屈折力を弱める形状、即ち凸面に施す
ときは凸面の曲率が強くなる形状、凹面に施すと
きは凹面の曲率が弱くなる形状の非球面を施すこ
とにより非点収差及び負の歪曲収差を良好に補正
している。 そして絞りより後方に配置した後群による収差
補正の負担を少なくしている。特に絞り直後の第
３レンズの物体側のレンズ面で補正していたコマ
収差の負担を少なくしている。 即ち本実施例では前述の条件式(1)を満足するよ
うに第１レンズの非球面形状と第３レンズの物体
側のレンズ面の曲率半径を設定することにより非
点収差、歪曲収差そしてコマ収差、特に色のコマ
収差等の行く軸外収差全体をバランス良く補正し
ている。 条件式(1)の下限値を越えて第１レンズの非球面
量が少なくなつてくると負の歪曲収差の補正が不
十分となり、又上限値を越えて第３レンズの物体
側のレンズ面の屈折力が強くなりすぎるとコマ収
差が補正過剰になつてくる。 本発明の目的は以上の諸条件を満足することに
より達成されるものであるが更に球面収差とコマ
収差の絶対量を少なくする為には第２レンズの像
面側のレンズ面の曲率半径をＲ４としたとき −6.0＜R4／ｆ＜−4.5 ……(2) なる条件を満足させるのが良い。条件式(2)の下限
値を越えてレンズ面の屈折力が弱くなつてくると
球面収差が補正不足となり、又上限値を越えてレ
ンズ面の屈折力が強くなつてくるとコマ収差の絶
対量が大きくなつてくる。 又本実施例において第１レンズに施した非球面
の効果を維持しつつ第１レンズ径の小型化を図る
には第１レンズの焦点距離f1、前記非球面から前
記絞りまでの距離l1、全系の焦点距離をｆとした
とき −1.49＜f1／ｆ＜−1.35 ……(3) １＜l1／ｆ＜1.2 ……(4) なる条件を満足させるのが良い。 条件式(3)の下限値を越えて第１レンズの屈折力
が強くなりすぎるとバツクフオーカスは長くなる
が歪曲収差が負の方向に増大してくる。又上限値
を越えて第１レンズの屈折力が弱くなつてくると
レンズ径が増大してくると共にバツクフオーカス
が短くなり、写真用カメラ等に適用するのが難し
くなつてくる。 条件式(4)の下限値を越えて非球面から絞りまで
の距離が短くなつてくると軸外光束の非球面への
入射高が低くなり非球面による効果が少なくなつ
てくる。又上限値を越えて非球面から絞りまでの
距離が長くなりすぎると第１レンズ径が増大して
くるので好ましくない。 又本実施例において絞りより前方の負の第１レ
ンズと正の第２レンズを絞りより適切な距離に設
定すれば歪曲収差と非点収差をバランス良く補正
することができる。即ち第２レンズの像面側のレ
ンズ面から前記絞りまでの距離をl2とするとき 0.16＜l2／l1＜0.28 ……(5) なる条件を満足させるのが良い。 条件式(5)の下限値を越えて第２レンズが絞りに
接近しすぎると正の屈折力の効果が少なくなり歪
曲収差が補正不足となる。又上限値を越えて第２
レンズと第１レンズが接近しすぎると非点収差が
補正不足になると共にバツクフオーカスが短くな
つてくるので好ましくない。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてRiは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面
の曲率半径、Diは物体側より第ｉ番目のレンズ
厚及び空気間隔、Niとνiは各々物体側より順に
第ｉ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。
に非球面の使用態様を特定することにより光学性
能を良好に維持しつつレンズ構成の簡素化を図つ
た写真用カメラやビデオカメラ等に好適な非球面
を有した広角レンズに関する。 （従来の技術） 従来より比較的広画角の撮影レンズには負の屈
折力の前群と正の屈折力の後群の２つのレンズ群
を配置した所謂レトロフオーカス型を採用したも
のが多い。レトロフオーカス型の撮影レンズはバ
ツクフオーカスを長く採れる長所があるが前群で
発散させた光束を後群で収斂させるレンズ構成を
採つている為に球面収差や非点収差、歪曲収差等
の軸外収差の発生量が多い。一般にこれらの諸収
差を良好に補正するのはレンズ構成が絞りを挟ん
で非対称である為、対称に近いガウス型の撮影レ
ンズに比べると大変難しい。 特にＦナンバーを小さく大口径比化を図ろうと
すると高次の球面収差が多く発生し又像面湾曲が
大きくなり画面全体の像面の平坦性が崩れ更に歪
曲収差が負の方向へ著るしく増大してくる。 明るさ及び撮影画角を一定に保ちつつ良好なる
光学性能を得るには例えばレンズ枚数を増加させ
るか若しくは前群と後群の双方の屈折力を弱める
方法がある。しかしながらこれらの方法はいずれ
もレンズ全長が長くなりレンズ系全体が大型化し
てくる。又バツクフオーカスを十分長く採る為に
は前群と後群との距離を増大させれば良いが、あ
まり増大させるとレンズ全長が長くなり撮影レン
ズの小型化を図るのが困難になつてくる。 Ｆナンバー2.8、撮影画角37〜38度でレンズ枚
数が比較的少ない５枚で構成したレトロフオーカ
ス型の撮影レンズが例えば特開昭54−12728号公
報、特開昭57−163212号公報等で提案されてい
る。 しかしながらこれらの公報で提案されている撮
影レンズは、レンズ枚数を少なくした為に画面中
間にかけて色のコマ収差や非点収差が残存してお
り、又画角が大きくなるにつれて倍率色収差が増
大している。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明はレンズ系の簡素化を図る為にレンズ枚
数を５枚程度で構成し、このとき特に発生量の多
い画面中間から周辺にかけて色のコマ収差、非点
収差そして歪曲収差等の軸外収差を非球面を利用
することにより良好に補正した非球面を有した広
角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） 物体側より順に物体側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負の第１レンズ、両レンズ面が凸面の第２
レンズ、絞り、両レンズ面が凹面の第３レンズ、
像面側へ凸面を向けた正の第４レンズそして同じ
く像面側へ凸面を向けた正の第５レンズの５つの
レンズを有し、前記第１レンズの少なくとも１つ
のレンズ面を周辺にいくに従い負の屈折が弱まる
形状の非球面とし、該非球面の形状を光軸方向に
Ｘ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正
とし、Ｒを近軸曲率半径、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを
各々非球面係数としたとき Ｘ＝（１／Ｒ）H2／１＋√１−（Ｈ／Ｒ）2 ＋AH2＋BH4＋CH6＋DH8＋EH10 で表わし第３レンズの物体側のレンズ面の曲率半
径をＲ５、全系の焦点距離をｆ、非球面の前後の
媒質の屈折率をＮ，N′、非球面係数φを φ＝８・（Ｎ，N′）（Ｂ−A3） としたとき 0.7＜f4・φ／R5＜2.2 ……(1) なる条件を満足することである。 この他本発明の特徴は実施例において記載され
ている。 （実施例） 第１図は後述する本発明の数値実施例１のレン
ズ断面図である。 本実施例では前述の如く所定形状の５つのレン
ズを配置すると共に第１レンズの少なくとも１つ
のレンズ面に非球面を施すことにより諸収差、特
に軸外収差を全体的にバランス良く補正してい
る。 レトロフオーカス型の撮影レンズでは絞りより
前方の遠く離れたところに配置した負の第１レン
ズには軸外光束のうち画角が大きい光束になる
程、光軸上高い位置に入射する。この為画面周辺
にいくに従い非点収差や歪曲収差等の軸外収差の
発生量は多くなつてくる。そこで本実施例では第
１レンズの１つのレンズ面にレンズ周辺部にいく
に従い負の屈折力を弱める形状、即ち凸面に施す
ときは凸面の曲率が強くなる形状、凹面に施すと
きは凹面の曲率が弱くなる形状の非球面を施すこ
とにより非点収差及び負の歪曲収差を良好に補正
している。 そして絞りより後方に配置した後群による収差
補正の負担を少なくしている。特に絞り直後の第
３レンズの物体側のレンズ面で補正していたコマ
収差の負担を少なくしている。 即ち本実施例では前述の条件式(1)を満足するよ
うに第１レンズの非球面形状と第３レンズの物体
側のレンズ面の曲率半径を設定することにより非
点収差、歪曲収差そしてコマ収差、特に色のコマ
収差等の行く軸外収差全体をバランス良く補正し
ている。 条件式(1)の下限値を越えて第１レンズの非球面
量が少なくなつてくると負の歪曲収差の補正が不
十分となり、又上限値を越えて第３レンズの物体
側のレンズ面の屈折力が強くなりすぎるとコマ収
差が補正過剰になつてくる。 本発明の目的は以上の諸条件を満足することに
より達成されるものであるが更に球面収差とコマ
収差の絶対量を少なくする為には第２レンズの像
面側のレンズ面の曲率半径をＲ４としたとき −6.0＜R4／ｆ＜−4.5 ……(2) なる条件を満足させるのが良い。条件式(2)の下限
値を越えてレンズ面の屈折力が弱くなつてくると
球面収差が補正不足となり、又上限値を越えてレ
ンズ面の屈折力が強くなつてくるとコマ収差の絶
対量が大きくなつてくる。 又本実施例において第１レンズに施した非球面
の効果を維持しつつ第１レンズ径の小型化を図る
には第１レンズの焦点距離f1、前記非球面から前
記絞りまでの距離l1、全系の焦点距離をｆとした
とき −1.49＜f1／ｆ＜−1.35 ……(3) １＜l1／ｆ＜1.2 ……(4) なる条件を満足させるのが良い。 条件式(3)の下限値を越えて第１レンズの屈折力
が強くなりすぎるとバツクフオーカスは長くなる
が歪曲収差が負の方向に増大してくる。又上限値
を越えて第１レンズの屈折力が弱くなつてくると
レンズ径が増大してくると共にバツクフオーカス
が短くなり、写真用カメラ等に適用するのが難し
くなつてくる。 条件式(4)の下限値を越えて非球面から絞りまで
の距離が短くなつてくると軸外光束の非球面への
入射高が低くなり非球面による効果が少なくなつ
てくる。又上限値を越えて非球面から絞りまでの
距離が長くなりすぎると第１レンズ径が増大して
くるので好ましくない。 又本実施例において絞りより前方の負の第１レ
ンズと正の第２レンズを絞りより適切な距離に設
定すれば歪曲収差と非点収差をバランス良く補正
することができる。即ち第２レンズの像面側のレ
ンズ面から前記絞りまでの距離をl2とするとき 0.16＜l2／l1＜0.28 ……(5) なる条件を満足させるのが良い。 条件式(5)の下限値を越えて第２レンズが絞りに
接近しすぎると正の屈折力の効果が少なくなり歪
曲収差が補正不足となる。又上限値を越えて第２
レンズと第１レンズが接近しすぎると非点収差が
補正不足になると共にバツクフオーカスが短くな
つてくるので好ましくない。 次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例に
おいてRiは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面
の曲率半径、Diは物体側より第ｉ番目のレンズ
厚及び空気間隔、Niとνiは各々物体側より順に
第ｉ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。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
（発明の効果）
本発明によれば５枚という少ないレンズ枚数に
もかかわらず非球面の位置及び非球面形状を特定
することにより非点収差、歪曲収差そしてコマ収
差等の軸外収差を良好に補正した高性能な非球面
を有した広角レンズを達成することができる。
もかかわらず非球面の位置及び非球面形状を特定
することにより非点収差、歪曲収差そしてコマ収
差等の軸外収差を良好に補正した高性能な非球面
を有した広角レンズを達成することができる。
第１図は本発明の数値実施例１のレンズ断面
図、第２図から第４図は各々本発明の数値実施例
１〜３の諸収差図である。図中Ｓはサジタル像
面、Ｍはメリデイオナル像面である。
図、第２図から第４図は各々本発明の数値実施例
１〜３の諸収差図である。図中Ｓはサジタル像
面、Ｍはメリデイオナル像面である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順に物体側に凸面を向けたメニス
カス状の負の第１レンズ、両レンズ面が凸面の第
２レンズ、絞り、両レンズ面が凹面の第３レン
ズ、像面側へ凸面を向けた正の第４レンズそして
同じく像面側へ凸面を向けた正の第５レンズの５
つのレンズを有し、前記第１レンズの少なくとも
１つのレンズ面を周辺にいくに従い負の屈折が弱
まる形状の非球面とし、該非球面の形状を光軸方
向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向
を正とし、Ｒを近軸曲率半径、Ａ，Ｂを各々非球
面係数としたとき Ｘ＝（１／Ｒ）H2／１＋√１−（Ｈ／Ｒ）2＋AH2＋BH4 で表わし第３レンズの物体側のレンズ面の曲率半
径をR5、全系の焦点距離ｆ、非球面の前後の媒
質の屈折率をＮ，N′、非球面係数φを φ＝８・（Ｎ，N′）（Ｂ−A3） としたとき 0.7＜f4・φ／R5＜2.2 なる条件を満足することを特徴とする非球面を有
した広角レンズ。 ２ 前記第１レンズの焦点距離をf1、前記非球面
から前記絞りまでの距離をl1、全系の焦点距離を
ｆとしたとき −1.49＜f1／ｆ＜−1.35 １＜l1／ｆ＜1.2 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の非球面を有した広角レンズ。 ３ 前記第２レンズの像面側のレンズ面から前記
絞りまでの距離をl2とするとき 0.16＜l2／l1＜0.28 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の非球面を有した広角レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21951585A JPS6278520A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 非球面を有した広角レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21951585A JPS6278520A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 非球面を有した広角レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6278520A JPS6278520A (ja) | 1987-04-10 |
| JPH0581008B2 true JPH0581008B2 (ja) | 1993-11-11 |
Family
ID=16736672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21951585A Granted JPS6278520A (ja) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | 非球面を有した広角レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6278520A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572237B2 (ja) * | 1987-09-01 | 1997-01-16 | オリンパス光学工業株式会社 | バックフォーカスの長い広角レンズ |
| JP2582446B2 (ja) * | 1989-11-22 | 1997-02-19 | 日新工機株式会社 | フイルム一体型カメラ用広角レンズ |
| JP2991524B2 (ja) * | 1991-02-15 | 1999-12-20 | 旭光学工業株式会社 | 広角レンズ |
| US5477388A (en) * | 1991-08-20 | 1995-12-19 | Nikon Corporation | Inverse telescopic wide angle lens |
| JP3723637B2 (ja) * | 1996-07-03 | 2005-12-07 | ペンタックス株式会社 | 撮影レンズ |
| JP3572037B2 (ja) | 2001-08-24 | 2004-09-29 | キヤノン株式会社 | レンズ系及びそれを有する光学機器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4852229A (ja) * | 1971-10-30 | 1973-07-23 | ||
| JPS5113573A (ja) * | 1974-07-24 | 1976-02-03 | Hitachi Ltd | Taketsushohandotaimakuno seizohoho |
-
1985
- 1985-10-02 JP JP21951585A patent/JPS6278520A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4852229A (ja) * | 1971-10-30 | 1973-07-23 | ||
| JPS5113573A (ja) * | 1974-07-24 | 1976-02-03 | Hitachi Ltd | Taketsushohandotaimakuno seizohoho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6278520A (ja) | 1987-04-10 |
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| JPS6113723B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |