JPH06308384A - 大口径広角写真レンズ - Google Patents

大口径広角写真レンズ

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JPH06308384A
JPH06308384A JP5101199A JP10119993A JPH06308384A JP H06308384 A JPH06308384 A JP H06308384A JP 5101199 A JP5101199 A JP 5101199A JP 10119993 A JP10119993 A JP 10119993A JP H06308384 A JPH06308384 A JP H06308384A
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JP
Japan
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lens
meniscus lens
biconvex
curvature
biconcave
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JP5101199A
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English (en)
Inventor
Koichi Oshita
孝一 大下
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンパクトカメラに用いられる撮影レンズに関
する。 【構成】物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、像側に
凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、かつ諸条件
を満足する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるコンパクトカ
メラに用いられる撮影レンズに関する。
【従来の技術】正屈折力を持つ前群と、負屈折力を持つ
後群からなるいわゆるテレフォトタイプの広角レンズ
は、レンズ全長をテッサータイプなどと比べて短くでき
る事からコンパクトカメラの撮影レンズとして広く用い
られている。とくに前群を正・負・正の3枚のレンズで
構成し、後群を負のメニスカスレンズ1枚で構成したも
のは、生産コストも比較的安く、しかも諸収差を良好に
補正できる事からこのタイプの主流となっている。この
ような構成をもつものに例えば特公昭56−50248
号公報や、特公昭61−32652号公報等が知られて
いる。
【発明の解決しようとする問題点】ところが、このテレ
フォトタイプの構成でFナンバーが2以下の大口径化を
図ったものは少ない。特に、前記4群4枚構成のものと
しては、Fナンバー2.8が限界とされてきた。例え
ば、前記特公昭56−50248号公報の場合、Fナン
バーが約3.5程度であり、大口径とは言い難く、また
特公昭61−32652号公報の場合もFナンバー2.
8が実現されているにすぎなかった。後年、このテレフ
ォトタイプの大口径化を図ったものとして特開昭61−
50110号公報等が知られているが、これらの提案に
おいては、5枚以上のレンズ構成と非球面の使用が必要
用件となっており、コストと生産性に問題を残してい
た。そこで本発明は、60度程度の画角と、Fナンバー
2の明るさを有するレンズを、低コストで4群4枚と言
う最小枚数で実現する事を目的とするものである。
【問題解決のための手段】従って、上記問題点を解決す
るために、本発明による大口径広角写真レンズは、物体
側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
と、両凹レンズと、両凸レンズと、像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズからなり、かつ以下の条件を満足す
る構成である。 (1) 0.4 < r1/f < 0.45 (2) 0.55< r4/f < 0.65 (3) −0.65< r8/f <−0.4 (4) 0.43<(d5+d6)/f< 0.48 (5) −0.1 < f/f12 < 0.08 但し、 r1:正メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、 r4:両凹レンズの像側面の曲率半径、 r8:負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、 d5:両凸レンズの軸上厚、 d6:両凸レンズと負メニスカスレンズの間の軸上空気
間隔、 f12:正メニスカスレンズと両凹レンズの合成焦点距
離、 f :全系の合成焦点距離、 である。そして、本発明の大口径広角写真レンズを構成
する各レンズ面は、球面であり、更に、両凹レンズと両
凸レンズとの間に開口絞りを設け、両凸レンズと負メニ
スカスレンズとの間に、両凸レンズの像側面の有効径よ
り小さい径の固定絞りを配置した構成である。
【作用】図1を参照しながら本発明について説明を行
う。図1は、本発明による実施例1のレンズ断面図であ
り、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズL1と、両凹レンズL2と、両凸レンズL3の
前群と、後群の像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
L4から構成されている。従って、正・負・正のトリプ
レットレンズの負の第2レンズが担っていた負屈折力
を、本発明の構成では両凹レンズL2と負メニスカスレ
ンズL4に分担する事が出来るため、球面収差を良好に
補正しつつ像面を平坦に保つことが可能である。また、
最も像側に負のレンズを配置していることから、比較的
レンズ全長を小さく押さえる事が可能であるというメリ
ットもある。本発明はこのような構成に基づき、更に諸
条件を満足する事によって、わずか4枚のレンズ枚数
で、かつてない大口径を実現するものである。以下に、
諸条件について説明する。条件式(1)は、正メニスカ
スレンズL1の物体側面の曲率半径を規定するものであ
る。従来より知られている曲率半径に比べて比較的大き
な値にする事により、大口径化で問題となる高次の球面
収差の発生を抑えている。即ち、条件式(1)の下限値
は、高次の球面収差の補正可能な限度を示している。と
ころが、この面の曲率半径を余りに大きくすることは、
軸外の非点収差の増大につながるため、像面の平坦性を
維持する事が困難になる。従って、条件式(1)の上限
は、非点収差を良好に補正できる限度を示したものであ
る。条件式(2)は、両凹レンズL2の像側面の曲率半
径を規定するものである。この上限を越えると、ペッツ
バール和が大となって、大口径に見合うサジタル像面の
平坦性が保たれない、逆に下限を越えると、この面の曲
率が強すぎて、高次の球面収差の発生が免れない。条件
式(3)は、負メニスカスレンズL4の像側面の曲率半
径を規定しており、歪曲収差を良好に補正するためのも
のである。この下限を越えると正の歪曲収差の補正が困
難であって、逆に上限を越えると、この面の曲率が小さ
すぎて、コマ収差の補正が難しくなる。条件式(4)
は、両凸レンズL3の物体側面から負メニスカスレンズ
L4の物体側面までの軸上間隔を規定するものである。
この下限を越えると、条件式(1)を満足した状態で、
球面収差と非点収差を同時に良好に補正し難い。逆に上
限を越えると、レンズ全体の大型化を招く。条件式
(5)は、正メニスカスレンズL1と両凹レンズL2の
合成焦点距離を規定している。この上限を越えるとサジ
タルコマフレアが増加するため軸外の性能が悪化し、逆
に下限を越えると、両凸レンズL3をとおる軸上光線の
高さが増すため、レンズ取り付け誤差が厳しくなり、生
産性での問題が発生する。また本発明は、すべてのレン
ズ面を球面で構成する事が可能であり、コストや生産性
向上のためには球面で構成する事が望ましい。そして周
辺光量確保と、軸外性能を良好に補正するために、両凹
レンズL2と両凸レンズL3の間に開口絞りを設け、軸
外光束中で有害なフレア成分と、有害なゴースト光を制
限するため、両凸レンズL3と負メニスカスレンズL4
の間に両凸レンズL3の像側面の有効径よりも径の小さ
い固定絞りを配置する事が望ましい。良好な収差補正の
ために本発明のレンズは、さらに以下の条件を満足する
事が望ましい。 (6) −1.0 < r2/r3 <−0.8 (7) −0.8 < r5/r6 <−0.6 (8) 0.18< d5/f < 0.3 (9) 3.58< n1+n3 (10) 0.05< n2−n4 < 0.15 (11) 36 < ν4 < 44 (12) 0.83< X/Y < 0.97 但し、 r2:正メニスカスレンズL1の像側面の曲率半径、 r3:両凹レンズL2の物体側面の曲率半径、 r5:両凸レンズL3の物体側面の曲率半径、 r6:両凸レンズL3の像側面の曲率半径、 n1:正メニスカスレンズL1のd線に対する屈折率、 n2:両凹レンズL2のd線に対する屈折率、 n3:両凸レンズL3のd線に対する屈折率、 n4:負メニスカスレンズL4のd線に対する屈折率、 ν4:負メニスカスレンズL4のアッベ数、 X :前記両凸レンズL3と負メニスカスレンズL4の
間に配置された固定絞りの径、 Y :両凸レンズL3の像側面の有効径、 である。条件式(6)は、非点収差の補正に関する。こ
の下限を越えると、最大画角における非点較差が大とな
って、軸外性能を劣化させる。逆にこの上限を越えると
球面収差の曲がりが大きくなって、Fナンバー2の明る
さを保つことが困難になる。条件式(7)は、コマ収差
の補正に関する。この上限を越えても下限を越えても、
良好なコマ収差の補正がしがたい。条件式(8)は、良
好な非点収差の補正に関する。この上限に近いほど良好
な球面収差を維持しながら、非点収差の補正がしやす
く、収差補正上は有利であるが、両凸レンズL3のレン
ズ厚が大となりすぎて、レンズ系の大型化を招く。もし
くは両凸レンズL3と負メニスカスレンズL4の間の空
気間隔が小さくなりすぎるため、負メニスカスレンズL
4の球面収差に対する寄与が増加し、かえって高次の球
面収差を増加させてしまう。またこの下限を越えると、
良好な非点収差の補正がしがたい。条件式(9)は、レ
ンズ系中の正レンズの屈折率に関する。この下限を越え
ると、屈折率が低すぎて、良好な収差補正が望めない。
条件式(10)は、レンズ系中の負レンズの屈折率に関
する。この上限を越えると、負メニスカスレンズL4の
屈折率が低すぎて、球面収差の補正と、歪曲収差の補正
に破綻を来すか、両凹レンズL2の屈折率が高すぎてペ
ッツバール和の補正がしがたい。またこの下限を越える
と、両凹レンズL2の屈折率が低すぎて、高次の球面収
差が著しいか、負メニスカスレンズL4の屈折率が高す
ぎてペッツバール和の補正が困難になる。条件式(1
1)は、色収差の補正に関する。この上限を越えても、
下限を越えても軸上色収差と軸外の色収差の良好な補正
が困難になる。条件式(12)は、前記固定絞りの径を
規定している。この上限を越えると、固定絞りの径が大
きすぎて、フレアストッパーとしての効果が薄い。逆に
下限を越えると、周辺光量の低下を招くため、この条件
範囲が好ましい。
【実施例】本発明の実施例1,2,3,4のレンズ断面
図を各々図1,図3,図5,図7に示す。各実施例とも
物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズL1と、両凹レンズL2と、開口絞りAと、両凸レ
ンズL3と、固定絞りSと、像側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズL4から構成されている。以下に、本発明
の実施例1〜4の諸元値を掲げる。以下の表中、fは全
系の焦点距離、FNはFナンバー、Bfはバックフォー
カス、左端の数字は面番号、Rは曲率半径、Dは面間
隔、Abbeはアッベ数、Nはd線(λ=587.6n
m)に対する屈折率である。尚、各実施例の第5面は開
口絞りであり、第8面は固定絞りである。
【表1】 実施例1の諸元値 f=38.00 Bf=14.71 FN=2.0
【表2】 実施例2の諸元値 f=38.00 Bf=14.87 FN=2.0
【表3】 実施例3の諸元値 f=38.00 Bf=14.83 FN=2.0
【表4】 実施例4の諸元値 f=38.00 Bf=14.92 FN=2.0
以下に、各実施例の条件対応数値を示す。
【表5】 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 (1) r1/f 0.433 0.423 0.411 0.430 (2) r4/f 0.621 0.623 0.580 0.627 (3) −r8/f 0.461 0.457 0.592 0.443 (4)(d5+d6)/f 0.463 0.458 0.463 0.447 (5) −f/f12 0.047 0.051−0.051 0.061 (6) −r2/r3 0.853 0.970 0.819 0.982 (7) −r5/r6 0.694 0.708 0.700 0.749 (8) d5/f 0.211 0.205 0.289 0.184 (9) n1+n3 3.681 3.637 3.599 3.656 (10) n2−n4 0.127 0.117 0.063 0.135 (11) ν4 38.1 37.0 42.0 39.2 (12) X/Y 0.864 0.853 0.957 0.848 また、実施例1のレンズ断面図及び諸収差図をそれぞれ
図1、図2に、実施例2のレンズ断面図及び諸収差図を
それぞれ図3、図4に、実施例3のレンズ断面図及び諸
収差図をそれぞれ図5、図6に、実施例4のレンズ断面
図及び諸収差図をそれぞれ図7、図8に示す。各諸収差
図から明らかである通り、約60度の画角とFナンバー
2の明るさを持ちながら、諸収差が良好に補正されてい
ることがわかる。
【発明の効果】このように本発明によれば、画角60度
の広い画角と、Fナンバー2の明るさを有するレンズ
を、わずか4枚構成のレンズにて実現することができ
る。従って、従来のFナンバー2.8の広角レンズと同
等若しくはそれ以下のコストで、Fナンバー2の大口径
広角レンズが提供できるばかりか、従来のガウスタイプ
を基本とする大口径レンズに比べて飛躍的に小型の大口
径レンズを得ることが出来る。尚、本発明の目的の一つ
として、安価で小型の大口径レンズを提供することか
ら、各実施例のレンズに非球面を用いていないが、本発
明の条件に則り、いずれかの面を非球面にすることで、
更に良好な収差補正を図ることや、レンズ系の更なる小
型化が図れることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例1のレンズ断面図。
【図2】本発明による実施例1の諸収差図。
【図3】本発明による実施例2のレンズ断面図。
【図4】本発明による実施例2の諸収差図。
【図5】本発明による実施例3のレンズ断面図。
【図6】本発明による実施例3の諸収差図。
【図7】本発明による実施例4のレンズ断面図。
【図8】本発明による実施例4の諸収差図。
【符号の説明】
L1・・・物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L2・・・両凹レンズ L3・・・両凸レンズ L4・・・像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ A・・・開口絞り S・・・固定絞り

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に、物体側に凸面を向けた正
    メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、像
    側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、以下の
    条件を満足する事を特徴とする大口径広角写真レンズ。 0.4 < r1/f < 0.45 0.55< r4/f < 0.65 −0.65< r8/f <−0.4 0.43<(d5+d6)/f< 0.48 −0.1 < f/f12 < 0.08 但し、 r1:正メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、 r4:両凹レンズの像側面の曲率半径、 r8:負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、 d5:両凸レンズの軸上厚、 d6:両凸レンズと負メニスカスレンズの間の軸上空気
    間隔、 f12:正メニスカスレンズと両凹レンズの合成焦点距
    離、 f :全系の合成焦点距離、 である。
  2. 【請求項2】前記各レンズ面は球面である事を特徴とす
    る請求項1記載の大口径広角写真レンズ。
  3. 【請求項3】前記両凹レンズと前記両凸レンズとの間に
    開口絞りを設け、前記両凸レンズと前記負メニスカスレ
    ンズとの間に前記両凸レンズの像側面の有効径より小さ
    い径の固定絞りを配置した事を特徴とする請求項2記載
    の大口径広角写真レンズ。
JP5101199A 1993-04-27 1993-04-27 大口径広角写真レンズ Pending JPH06308384A (ja)

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