JPH07104180A - 広角レンズ - Google Patents

広角レンズ

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JPH07104180A
JPH07104180A JP5248213A JP24821393A JPH07104180A JP H07104180 A JPH07104180 A JP H07104180A JP 5248213 A JP5248213 A JP 5248213A JP 24821393 A JP24821393 A JP 24821393A JP H07104180 A JPH07104180 A JP H07104180A
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JP
Japan
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lens
wide
angle
angle lens
aberration
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JP5248213A
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English (en)
Inventor
Keiichi Yoshida
敬一 吉田
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Ohara Inc
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Ohara Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズが5枚と少なく小型で、温度変化によ
るレンズ性能の変化も少なく、またF2.8で画角75
度程度と、大口径、広画角で、良好に収差が補正された
広角レンズを提供する。 【構成】 物体側から順に、正のパワーを持ち物体側に
凸面を向けたメニスカス状の第1レンズ、負のパワーを
持ち両凹の第2レンズ、正のパワーを持つ第3レンズ、
正のパワーを持つ第4レンズ、負のパワーを持ち像側に
凸面を向けたメニスカス状の第5のレンズとから構成さ
れ、レンズ全体の焦点距離をf、第iレンズの焦点距離
とアッベ数とをそれぞれfi、νiとしたとき、 (1) 0.7<f1/f<1.5、 (2) 0.5<f
3/f<1.0 (3) 1.0<f4/f<4.0、(4) 23<
{(ν1+ν3+ν4)/3}−ν2 の各条件式を満足す
る広角レンズ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンズ構成枚数が5枚
で、画角が75度クラスであり、コンパクトカメラなど
に好適な広角レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、コンパクトカメラは全長が短く、
広画角なレンズが必要とされている。ところで、レンズ
が5枚構成で、パワー配列が正、負、正、正、負である
レンズ系としては、従来例えば特開昭61−90117
号、特開昭64−33513号公報に記載されたものが
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭61−90117号、特開昭64−33513号公
報に記載されたレンズは、いずれも画角が65度前後と
不充分であり、またプラスチックレンズを使用している
ため、温度変化によりピントのずれや、レンズ性能の変
化が起きてしまうといった問題がある。本発明は前記事
情に鑑みてなされたもので、レンズが5枚と少なく小型
で、温度変化によるレンズ性能の変化も少なく、またF
2.8で画角75度程度と、大口径、広画角で、良好に
収差が補正された広角レンズを提供することを目的とし
ている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項1
記載の広角レンズでは、物体側から順に、正のパワーを
持ち物体側に凸面を向けたメニスカス状の第1レンズ、
負のパワーを持ち両凹の第2レンズ、正のパワーを持つ
第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、負のパワー
を持ち像側に凸面を向けたメニスカス状の第5のレンズ
とから構成され、レンズ全体の焦点距離をf、第iレン
ズの焦点距離とアッベ数をそれぞれfi、νiとしたと
き、 (1) 0.7 < f1/f < 1.5 (2) 0.5 < f3/f < 1.0 (3) 1.0 < f4/f < 4.0 (4) 23 < {(ν1+ν3+ν4)/3}−ν2 の各条件式を満足することを前記課題の解決手段とし
た。
【0005】請求項2記載の広角レンズでは、前記第2
レンズの物体側の面と像側の面との近軸曲率半径をそれ
ぞれr3、r4とし、第3レンズの物体側の面と像側の面
との近軸曲率半径をそれぞれr5、r6としたとき、 (5) −5 < r3/r4 < 0 (6) −20 < r5/r6 < −0.2 の各条件式を満足することを前記課題の解決手段とし
た。請求項3記載の広角レンズでは、前記第5レンズの
物体側の面の近軸曲率半径をr9とし、レンズ全体の焦
点距離をfとしたとき、 (7) −0.6 < r9/f < −0.2 の条件式を満足するとともに、第5レンズの少なくとも
1方の面が非球面であることを前記課題の解決手段とし
た。
【0006】
【作用】本発明における請求項1記載の広角レンズによ
れば、条件式(1)〜(4)を満足することにより以下
の作用を奏する。条件式(1)〜(3)は、正レンズの
パワー配分に関する条件式であり、正の第1、第3、第
4レンズに該条件式(1)〜(3)で示す適切なパワー
配分をすることにより、大口径で良好な収差を持つレン
ズが得られる。条件式(1)〜(3)の上限以上になる
と、正レンズ全体のパワーが小さくなる。したがって負
レンズのパワーも小さくなるが、ペッツバール和が増大
し広画角で平坦な像面が得られなくなる。また、下限以
下になると、強い正負のパワーで構成されるので、像面
湾曲は良好になるが、球面収差、コマ収差などが増大し
て大口径化ができなくなる。条件式(4)は色収差補正
に関する条件式であり、正の第1、第3、第4レンズの
各々の硝材のアッベ数の平均値と、強い負のパワーを持
つ第2レンズ硝材のアッベ数との差を条件式(4)のよ
うに設定することにより、色収差を良好に補正すること
ができる。条件式(4)の下限以下になると、色補正の
ため正負レンズともパワーを強くすることが必要にな
り、そのため高次の収差が発生して良好なレンズ性能が
得られなくなる。
【0007】請求項2記載の広角レンズによれば、式
(5)、(6)を満足することにより以下の作用を奏す
る。条件式(5)は、負の第2レンズの両面の収差係数
を適切に分配するための条件式である。条件式(5)の
上限以上、あるいは下限以下になると、第2レンズの両
面の収差係数のバランスが悪化して良好な収差補正がで
きなくなる。条件式(6)は、正の第3レンズの両面の
収差係数を適切に分配するための条件式である。条件式
(6)の上限以上、あるいは下限以下になると、第3レ
ンズの両面の収差係数のバランスが悪化して良好な収差
補正ができなくなる。
【0008】請求項3記載の広角レンズによれば、条件
式(7)を満足するとともに、第5レンズの少なくとも
1方の面が非球面であることによって以下に述べる作用
を奏する。条件式(7)は、負の第5レンズの物体側の
面の条件式である。条件式(7)の下限以下になると球
面収差の補正が過剰になり、また上限以上になると球面
収差の補正不足になって良好な収差補正ができなくな
る。また、負の第5レンズの少なくとも一方の面に非球
面を使用することにより、歪曲収差及び像面湾曲の効果
的な補正をすることができる。例えば、後述する実施例
1、2では、それぞれ第5レンズの物体側の面または像
側の面を非球面化したことにより、歪曲収差と像面湾曲
とを補正している。また、実施例3では、第5レンズと
してその両面が非球面であるものを用いることにより、
より小さく歪曲収差、像面湾曲を補正している。さら
に、この例では第5レンズとしてプラスチックレンズを
用いていないため、温度変化によるピントずれ、および
レンズ性能の変化が小さくなっている。
【0009】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。これらの実施例において、rは近軸曲率半径であ
り、dはレンズの厚さまたはレンズ間隔(番号iが奇数
のものはレンズの厚さを表し、番号iが偶数のものはレ
ンズ間隔を表している。)、nは硝材の屈折率、νは硝
材のアッベ数である。また、番号の右に付した*は。そ
の番号が表すレンズ面が非球面であることを示してい
る。また、この非球面の形状は、光軸をz軸、光の進行
方向を正として、光軸からの高さをh、円錐係数をK、
非球面係数をA、B、C、Dとしたとき、次の展開式
【数1】 によって表される。
【0010】(実施例1)図1に示すレンズ構成とし
た。各数値は次のとおりである。 i r d n ν 1 12.277 2.00 1.73400 51.5 2 25.205 1.72 3 −16.988 2.00 1.76182 26.6 4 203.878 1.00 5 159.399 2.50 1.69350 50.8 6 −18.098 0.50 7 26.702 2.50 1.55963 61.1 8 −108.169 7.52 9* −9.102 2.00 1.51633 64.2 10 −23.612 非球面係数 i(9) K=−4.27854 E−01、A=−1.
50884 E−04、B=7.16713 E−0
7、C=−4.91756 E−08、D=3.0982
5 E−10 F:2.8、f=28.0、B.F=10.906、f1
f=1.093、f3/f=0.842、f4/f=1.3
76 (ν1+ν3+ν4)/3=27.917 r3/r4=−0.083、r5/r6=−8.807、r9
/f=−0.325 このような構成の実施例における、球面収差、非点収
差、歪曲収差を調べた。得られた結果を図2に示す。
【0011】(実施例2)図3に示すレンズ構成とし
た。各数値は次のとおりである。 i r d n ν 1 20.729 2.34 1.80300 46.7 2 227.506 3.00 3 −15.439 1.58 1.75520 27.5 4 58.127 1.91 5 132.958 2.50 1.75500 52.5 6 −15.647 0.50 7 128.122 1.80 1.55963 61.1 8 −40.871 6.20 9 −12.933 2.00 1.51633 64.2 10* −24.543 非球面係数 i(10) K=8.81351 E−01、A=9.1
9201 E−05、B=−1.08955 E−0
6、C=8.66017 E−09、D=−2.4010
5 E−11 F:2.8、f=28.0、B.F=14.523、f1
f=1.009、f3/f=0.667、f4/f=1.9
85 (ν1+ν3+ν4)/3=25.927 r3/r4=−0.266、r5/r6=−8.497、r9
/f=−0.462 このような構成の実施例における、球面収差、非点収
差、歪曲収差を調べた。得られた結果を図4に示す。
【0012】(実施例3)図5に示すレンズ構成とし
た。各数値は次のとおりである。 i r d n ν 1 10.392 1.80 1.80300 46.7 2 21.486 1.27 3 −51.156 1.30 1.69895 30.1 4 14.156 1.50 5 15.141 2.50 1.64000 60.3 6 −58.272 1.81 7 35.665 3.00 1.55963 61.1 8 −202.218 5.05 9* −10.732 2.00 1.51633 64.2 10* −25.747 非球面係数 i(9) K=−5.99677 E−01、A=−
1.05933 E−03、B=3.42742 E−0
6、C=−2.82672 E−08、D=0 i(10) K=3.09145、A=−5.56318
E−04、B=4.35134 E−06、C=0、
D=0 F:2.8、f=28.0、B.F=10.881、f1
f=0.835、f3/f=0.680、f4/f=1.9
44 (ν1+ν3+ν4)/3=25.897 r3/r4=−3.614、r5/r6=−0.260、r9
/f=−0.383 このような構成の実施例における、球面収差、非点収
差、歪曲収差を調べた。得られた結果を図6に示す。
【0013】(実施例4)図7に示すレンズ構成とし
た。各数値は次のとおりである。 i r d n ν 1 11.982 1.80 1.81600 46.8 2 24.946 2.12 3 −42.961 2.00 1.74077 27.8 4 24.990 2.30 5 18.720 2.50 1.64000 60.3 6 −47.985 1.01 7 31.507 2.50 1.55963 61.1 8 93.356 6.00 9* −11.215 2.00 1.51633 64.2 10* −25.807 非球面係数 i(9) K=−9.77373 E−01、A=−
1.23126 E−03、B=1.85665 E−0
5、C=−3.76460 E−07、D=3.9458
7 E−09 i(10) K=3.72528、A=−5.49977
E−04、B=4.85002 E−06、C=0、
D=0 F:2.8、f=28.0、B.F=9.876、f1/f
=0.950、f3/f=0.763、f4/f=2.99
2 (ν1+ν3+ν4)/3=28.287 r3/r4=−1.719、r5/r6=−0.390、r9
/f=−0.401 このような構成の実施例における、球面収差、非点収
差、歪曲収差を調べた。得られた結果を図8に示す。
【0014】(実施例5)図9に示すレンズ構成とし
た。各数値は次のとおりである。 i r d n ν 1 10.903 2.53 1.73400 51.5 2 18.612 1.70 3 −23.039 2.00 1.76182 26.6 4 40.291 1.08 5 22.530 2.50 1.69350 50.8 6 −25.095 0.79 7 26.285 1.80 1.55963 61.1 8 70.615 6.00 9* −8.071 1.69 1.51633 64.2 10* −13.785 非球面係数 i(9) K=−5.56453 E−01、A=−
1.05272 E−03、B=1.88371 E−0
5、C=−4.24492 E−07、D=4.9840
3 E−09 i(10) K=5.63111 E−01、A=−4.
03096 E−04、B=5.51978 E−0
6、C=0、 D=0 F:2.8、f=28.0、B.F=12.055、f1
f=1.124、f3/f=0.625、f4/f=2.6
34 (ν1+ν3+ν4)/3=27.917 r3/r4=−0.572、r5/r6=−0.898、r9
/f=−0.288 このような構成の実施例における、球面収差、非点収
差、歪曲収差を調べた。得られた結果を図10に示す。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明における請求
項1記載の広角レンズは、第1、第2、第3レンズに適
正なパワー配分をしたことにより、大口径で良好な収差
を持つものとなり、さらに各レンズのアッベ数を適正に
設定したことにより、色収差をも良好に補正し得るもの
となる。また、請求項2記載の広角レンズは、第2レン
ズ、第3レンズの両面の収差係数を適切に分配したこと
により、良好な収差補正が行えるものとなる。さらに、
請求項3記載の広角レンズは、第5レンズの物体側の面
を適正にしたことによって球面収差の補正を良好にし、
また第5レンズの少なくとも一方の面を非球面化したこ
とにより、歪曲収差と像面湾曲とを良好に補正し得るも
のとなる。
【0016】したがって、本発明の広角レンズによれ
ば、小型でレンズ枚数が5枚と少なく、温度変化による
レンズ性能の変化も少なく、またF2.8で画角75度
程度と、大口径、広画角で、良好に収差を補正し得るも
のとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における実施例1のレンズ構成を示す側
面図。
【図2】実施例1の球面収差、非点収差、歪曲収差をそ
れぞれ示す曲線図。
【図3】本発明における実施例2のレンズ構成を示す側
面図。
【図4】実施例2の球面収差、非点収差、歪曲収差をそ
れぞれ示す曲線図。
【図5】本発明における実施例3のレンズ構成を示す側
面図。
【図6】実施例3の球面収差、非点収差、歪曲収差をそ
れぞれ示す曲線図。
【図7】本発明における実施例4のレンズ構成を示す側
面図。
【図8】実施例4の球面収差、非点収差、歪曲収差をそ
れぞれ示す曲線図。
【図9】本発明における実施例5のレンズ構成を示す側
面図。
【図10】実施例5の球面収差、非点収差、歪曲収差を
それぞれ示す曲線図。
【符号の説明】
L1 第1レンズ L2 第2レンズ L3 第3レンズ L4 第4レンズ L5 第5レンズ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、正のパワーを持ち物体
    側に凸面を向けたメニスカス状の第1レンズ、負のパワ
    ーを持ち両凹の第2レンズ、正のパワーを持つ第3レン
    ズ、正のパワーを持つ第4レンズ、負のパワーを持ち像
    側に凸面を向けたメニスカス状の第5のレンズとから構
    成され、レンズ全体の焦点距離をf、第iレンズの焦点
    距離とアッベ数とをそれぞれfi、νiとしたとき、 (1) 0.7 < f1/f < 1.5 (2) 0.5 < f3/f < 1.0 (3) 1.0 < f4/f < 4.0 (4) 23 < {(ν1+ν3+ν4)/3}−ν2 の各条件式を満足することを特徴とする広角レンズ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の広角レンズにおいて、前
    記第2レンズの物体側の面と像側の面との近軸曲率半径
    をそれぞれr3、r4とし、第3レンズの物体側の面と像
    側の面との近軸曲率半径をそれぞれr5、r6としたと
    き、 (5) −5 < r3/r4 < 0 (6) −20 < r5/r6 < −0.2 の各条件式を満足することを特徴とする広角レンズ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の広角レンズにおい
    て、第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径をr9
    し、レンズ全体の焦点距離をfとしたとき、 (7) −0.6 < r9/f < −0.2 の条件式を満足するとともに、第5レンズの少なくとも
    1方の面が非球面であることを特徴とする広角レンズ。
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