JPS5858514A - 非球面を用いた大口径比広角写真レンズ - Google Patents

非球面を用いた大口径比広角写真レンズ

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JPS5858514A
JPS5858514A JP15700781A JP15700781A JPS5858514A JP S5858514 A JPS5858514 A JP S5858514A JP 15700781 A JP15700781 A JP 15700781A JP 15700781 A JP15700781 A JP 15700781A JP S5858514 A JPS5858514 A JP S5858514A
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Satoru Tachihara
立原 悟
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

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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】 本発明は、1角が750楊度で、しが%1Fナンバーは
11.4と明るく、がっ億めて性能が浚力でコンパクト
な広角写真レンズ’に4i%Itんとする4のである。
従来より、−町750程鼠の一眼レフカメラ用広角写^
レンズについて汀、主にレトロフォーカスタイプで多く
のものが公仰となっているが、FナンバーがFl、4と
いう大口径比のものは鴎めてvlが少ない。その理由と
しては、大口径比に伴って、単に球面収差を補正するの
みならず、十分な同辺光量の確保、並びに増大するコマ
フレアーの補正など数多くの間4を解決しつつ、コンパ
クトにレンズ系をまとめるということが惟めで祷しいと
い5aKある。特にコマフレアーは、dl揮のコントラ
ストを低下ざするだけでなく、伎景悼影尋で点′ytJ
源あるいはそれに近い光臨を撮影した場6、著しく歯質
を損なうなどの欠点をもたらす為、十分補正されるべき
ものであるが、(iE米σN1fl+では満足すべきも
のは無かった。
本発明は、以上の点に着目し、非球面レーンズ!導入す
ることによって、前記コマフレアーを十分に補正し、な
おかつ周辺光蓋を十分に確保した上で、残る諸収差をも
良好に除き、大口嫌にして極めて性能良好なる広角写真
レンズを達成し得たものである。
以下、本発明について詳述する。
本発明は、物体側よりl1lilに、正レンズの第ルン
ズ、共に負メニスカスレンズである第2レンズと第3レ
ンズ、及び正メニスカスレンズの1s4レンズの4枚構
成で全体として負の屈折力を有する第1群と、共に正レ
ンズである第5レンズト第6レンズ、負レンズの第7レ
ンズ、負レンズの第8レンズ・と正レンズの第9レンズ
との貼合ぎレンズ、及び正レンズの第10レンズの6枚
構成で、全体として正の屈折力を有する$21Pとから
成シ。
両群が絞りをはブんで配置されるレンズ系であって、前
記第9レンズ及び第10レンズの双方のレンズの像側の
面を非球面とし、その第9.第10レンズとも非球面の
頂点(悌)を原点として元軸方向にV軸1′lt、軸と
垂直方向ICz @をとって非球面の方程式を一般的に
Y = /(Z)とおいたとき。
/(z)の2次導関数 する大口径比で性能の極めて良好なろ広肉与東レンズで
ある。
非球面レンズt−導入する目的としては球面収差の補正
、歪曲収差の補正、コマ収差の補正等が考えられるが、
一般に、レトロフォーカス型レンズにおいては、負屈折
力を持つ前群で負の歪曲収差が大きく発生し、この負の
歪曲収差は全糸のコンパクト化をおしすすめると更に悪
化する傾向にあるため、従来の非球面レンズ使用の例で
は、この歪曲収差の補正を主目的にしたものが多く見受
けられる。
これに対し、本°発明においては、まず第ルンズを正レ
ンズとすることによって歪曲収差を補正し、さらに第2
#を対称的な補遺とすることにより歪曲収差の発生を極
力抑えるなど、憬本的に歪曲収差の伐りにくい元学糸を
構成している。
また第2.第3レンズを共に負メニスカスレンズと、し
て、入射光束に対してコンセントリックな構造を与えて
、諸収差の発生を抑えながら十分な負の屈折力を持たt
、さらに第4レンズを正メニスカスレンズとして、球面
収差1色収差の補正を図シ、第1群全体として強い負屈
折力を持ちながら諸収差の発生しにくい構造をとってい
る。
また第2群では、第5レンズ、第6レンズと2枚の正レ
ンズを配して強−正の屈折力を与え、第7レンズは負レ
ンズとして球面収差並びに非点収差の補正を図っている
。さらに負レンズの1/48レンズと正レンズの第9レ
ンズハ貼合tレンズとして非点収差、像面湾曲1色収差
を補正し、漱後に、正レンズの第10レンズを配して球
面収差、=マ□ 収差の補正を図っている。また前述したごとく第2群全
体を対称的な構造として歪曲収差の発生を抑えている。
以上のように、第1.第2q!r群共に諸収差の発生を
極力抑えながら強い屈折力を与え得る徊遺として、コン
パクトにして性能の−い光学糸の下地を作った上で、本
発明の一つの特徴は第9レンズ及び第10レンズの双方
のレンズの像側の面を非球面とする点にある。
本発明VCspける非球面便用の一つの大きな目的は、
大口曲比の広角レンズで臀に大きく発生゛するコマフレ
アーを補正することである。前述のごとく本発明は、基
本的に諸収差σ)発生しにくい元竿系構造を採っている
ので、コマフレアーを抑える為に非球面を非常に効果的
に用いることができる。
しかしながら、非球面は一般に装作が−しくコストも高
くなるため、特にその形状に留意することが望ましい。
本発明における非球面の頂点(惚)tlJK点として、
光軸方向ttcvt1元軸と垂直方向にX帽をとって非
球面の方程式を一般的にf = /(g)とおいの符号
が舊効匝内において変化しないという条件は、菖い羨え
れば非球面曲線が有効径内におい°て変曲点を待たない
という条件で′hシ、まさにその形状に関するものであ
る。
この条件をはずれて非球面曲線が、肩効毬内において変
曲点管もつと、コマフレアーの補正°に対して有効であ
ること1に@究の結果得ているが、加工上で檀々の難点
が新たに生じ、より一層コスト高になるという欠点をも
たらす。
本発明においては、その点を考臘し1wa記条件のごと
く非球面曲線の形状をコントロールすることにより、低
コストにて非球面?[作し、もって性能良好なる大口径
比広角4典レンズの実*f:容易にしたものである。
また、どのレンズ面を非球面とするかという点も問題で
あるが、本発明においては、1家側から数えて第1番目
または第2番目の正レンズでめろところの第9レンズま
たは第10レンズの画側の面に非球面を用いることが、
コマフレアーの除去に対して最も効果的であることを見
出した。そして前記条件′fe濡址する形状の非球面を
第9レンズ及び第10レンズの双方のレンズのり111
1の面の計2面に適用することにより、変曲点を持たな
い非球面が有するコマフレアー補正上の不利1に輛い、
愼めて性能の優秀なる大ロ僅比広用しンズ?:得ること
ができたものである。
そして、さらに次の条件を付与することにより、より一
層コンパクトにして性能優秀なる大口径比広角写真レン
ズが実現される。即ち (1)l−2/<l/1231<’2−0/−s  f
12B<O[2) 0.47 < D、 < 0.97
+31 1.0/ < fB <” 1.6/14)2
/< IJ< 31 (5)5/ < /□〈12f (61NP>L) ここでb/12gけ41しνズから第3レンズまでの合
成焦点距離、fは全系の焦点距離、D6は第3レンズと
粛4レンズとの空気+i!l噛、f■は關2峰の焦点距
m%Lはレンズ全長% /、は第1レンスノ焦点距−s
 ”Pは第5レンズと第6レンズの屈折率の平均値であ
る。
の各条件を満足することである。
条件filから14)までは、−眼レフカメラ用レンズ
としてカメラボデー内のミラーと愼礪的に干渉し々い様
に、必要なパックフォーカスを確保すると共に、レンズ
全系をコンパクトに保ち、かつ高い性能を維持する為の
条件である。
漬ず条件(1)は第ルンズから第3レンズまでのレンズ
群の屈折力に関する。条件[11の下@を超えると%屈
折力は増し、コンパクト化に対しては有利とはなるが、
負の球面収差、=マ収差、歪曲収差等の諸収差が大きく
発生し、もはや良好な性能を維持することが困難となる
。また条件(1)の上限を超えると、屈折力が減シ、収
差補正の面では有利と次るが、全長の増大を招き、コン
パクト化の意図に反する。
条件(2+ Fi第3レンズ及び第4レンズ間の空気量
f4に関する。条件+21の下限を超えると、威9気間
隔は短くなり過ぎ、必要なバックフォー°カスの確保が
困−となる。また条件(2)の上限を超えると、第1レ
ンズから第3レンズ評までのレンズ群で発生じた負の球
面収差1色収差等を嘱4レンズにて補正することが困嫉
となる。
条件(3)は第2評の屈折力に関する。第2評は、關1
群で発散した光束を収束さ止る役dllを持ち、かつ大
口匝比の光束が通過するので、諸収差の発生を抑えつつ
全糸のコンパクト化を図る為ニーハ、その屈折力の決足
がポイントとなる。条件(3)の下限を超えると、第2
群の屈折力が大きくなり過ぎて、正の球面収差、像面湾
曲9色収差が発生し、良好な性能の維持が峻しくなる。
また条件13)の上l!!lllを超えろと、第2t!
#の屈折力がゆるくなり遇ぎ、収差補正の面では有利で
あるが、コンパクト性が達成されない。
条件【4)はレンズ全長に関する。条件【4)の下限を
超えると、各レンズ群の屈折力が強くなり、諸収差が発
生し、良好な収差補正が得られない。また条件【4)の
上限1超えると、必要な周辺光電の確保の為IICq玉
at大きくする必I&L?生じ、コンパクト化の意図に
反する。
条件151&:1mlレンズの屈折力に関する。条件1
5)の上@4超えると、第ルンズの屈折力が銃ッテ、負
の歪曲収差を補正する役割がなくなり、第2レンズ群に
補正の負担が加わり、ひいては非球面部にも負担が及び
、良好な収差補正が困−となる。また条件(5)の下限
を超えると、第ルンズの屈折力が強くなり過ぎるが、第
1群は全体として負の屈折カケ有するので、正の屈折力
?有する第ルンズが強くなり過ぎると、負レンズである
ところの第2.側3レンズの屈折力も相応に強くならざ
るを得す、収差補正の面で不利となる。
条件(6)は第5レンズ及び第6レンズの屈折ag[関
する。この条件に′i第2群において悪化しがちな球面
収差を補正し、かつペッツバール相を改善して、像面湾
曲、非点収差を除く為に必要な条件である。
以下本発明の実施例のデータを記載す、る。
ここでfは焦点距離、Rはレンズの曲軍半匝、D ゛は
レンズ厚またはレンズ用1隔、Nは屈折率、νはアツベ
数を表わす。
実施例1 f = 28.5     7NOl  +  1.4
RD 1 120・2603・63N11.’79952  
ν□ 42.22  354.958    0.10
343・3191・96N21.72916  ν25
4.’i’4’   19.842    5.955
47°1721°78”a 1.56t3z  ν34
2.86   28.922   19.83760・
4803゛39N41.80518  ν、  25.
48  162.84’7    5.389  49
−538   6−16  ”sl、79952   
V   42.210 −156.992   0.1
411 111−293   4.80  N61.7
2916   、  54.7致  −’/6.296
   0.10邦−212・6グ8l−98N71.5
92’70  シフ35.314  29:l756 
  7,98正 −24,1861°78N81.80
518  シ825.41/、2,1 = 44.+7
s = 1.5727D、 = 19.83 = 0.
6961f1 = 39.58 = 1.3897L 
 == 、80.51 == 2.B25ff、、: 
225.94 =7.928fNP:= 1.7643
4 峯盲面非球面 非球面の方程式 %式% Z       f(e)      f”(z)  
               z2.0     −
0.0595     −0.0298       
           2.04.0     −0.
2384     −0.0300         
          4,06.0     −0.5
3’75     −0.0304         
          6.08.0     −0.9
582    −0.0309           
       8.010.0     −1.502
6     −0.Cl317           
      10.012.0     −2.173
2     −0.0323            
       12.014.0     −2.97
32     −0.0334           
       14.015.5    −3.660
8    −0.0351             
   16.O18,0 来×19面 非球面                
19.0非球面の方程式 %式%( () 非球面方程式 it/ = /(Z) A、 = ci、2119X 10 8 A2= −0,1590X 10 A  ==  0.1587 X  10−10−I’
11 A4= −0,3786X 10 Z       f(Z)      /”(Z)2.
0    −0.06’71    −0.03364
.0    −0.2688    −0.03406
.0     −0.6068    −0.0348
8.0    −1.0840    −0.0359
xlp、o    −1,7o4s    −o、o3
7512、O−2,4757−0,039814,0−
3,4064−0,043915,2−4,0480−
0,0480H19面 非球面 非球面方程式 %式%() ()
【図面の簡単な説明】
第1図、第6図は各々実施例1,2のレンズ図、第2・
図、第4図に′i各々実施例1,2の収差図、第す図、
第6図は各々実施例1,20コマ収差図である。 嫡 1 図 鏑 2 図 正弧条件 第 3 図 第4図 正弦条件

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体側よりIll K、正レンズの第ルンズ。 共に負メニスカスレンズである第2レンズと第3レンズ
    、及ヒ正メニスカスレンズの第4レンズの4枚構成で全
    体として負の屈折力を有するmll硼と、共に正レンズ
    である第5レンズと爾6レンズ、負レンズの第7レンズ
    、jL−レンズの第8レンズと正レンズの第9レンズと
    の貼合ぎレンズ、及び正レンズの410 レンズの6枚
    構成で、全体として正の屈折力4有する第2#とから成
    り、両群が絞りをσさんで配置されるレンズ糸であって
    、 13r前記第9レンズ及び、jIIJ10レンズの
    双方のレンズの像側の面を非球面とし、その第9.第1
    0レンズとも非球面の頂点(憾)をは点として′5を一
    ガロにV帽、f、軸と垂直ガロにx1管とって弁球−の
    方において変化しないことを特徴とする性能の極めて良
    好な非球面を用いた大口極比広角写真レンズ。 2 仄の条件を滴足する特許請求の範囲縞1項記載の非
    球面を用いた大口匝比広絢写^レンズ。 +x+−1,zf < l/1,31 < 2.07 
      、  /1□3〈0゜(21o、47 < D、 
    < 0.9f+31 1.07 < fy < 1.6
    714+ 27< L< 37 +51157</□〈12f +61 MP) 1.’/ ここで、 f123  は第ルンズから第3レンズまでの合成無点
    距離、fは全糸の焦点距離、D6は第3レンズと第4レ
    ンズとの空気間隔、fIIFi第2群の焦点距離、Lは
    レンズ全長、f□は第ルンズの焦点距離、NPは第5レ
    ンズと嘱6レンズの屈折峯の平均値である。
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