JPS6132653B2 - - Google Patents

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JPS6132653B2
JPS6132653B2 JP56020312A JP2031281A JPS6132653B2 JP S6132653 B2 JPS6132653 B2 JP S6132653B2 JP 56020312 A JP56020312 A JP 56020312A JP 2031281 A JP2031281 A JP 2031281A JP S6132653 B2 JPS6132653 B2 JP S6132653B2
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
group lens
group
positive
curvature
Prior art date
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Expired
Application number
JP56020312A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57135911A (en
Inventor
Yasuyuki Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP56020312A priority Critical patent/JPS57135911A/ja
Priority to US06/345,643 priority patent/US4458991A/en
Publication of JPS57135911A publication Critical patent/JPS57135911A/ja
Publication of JPS6132653B2 publication Critical patent/JPS6132653B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 -
    • G02B9/60Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、レンズ系の全長、即ちレンズの第1
面から焦点面までの距離が短かい小型の広角写真
レンズに関するものである。 近年、カメラの小型化に伴つて、全長の短かい
コンパクトなレンズが要求されるようになつてい
る。特にレンズ系の全長を焦点距離の1倍以下に
するためには、レンズ系の前群を正の屈折力、後
群を負の屈折力に構成することが望ましい。こう
した屈折力配置は画角の狭い長焦点レンズに多用
されているが、レンズ系の全長が短かく、かつ口
径比の大きな画角60度以上の広角レンズに適用さ
れている例は少ない。 その理由としては、この種の屈折力配置で全長
を短かくするに従い、又、口径比を大きくするに
つれ、更には画角を増やすにつれて歪曲収差や非
点収差が悪化し、或いはコマ収差やハローの著し
い増大を招来するためである。 例えば特公昭44−10831号で、こうした屈折力
配置のレンズ系が開示されているが、そこに記載
されたレンズの画角は46度であり、標準レンズ程
度の画角であつて、若し画角の増加を計ると非点
隔差の増大を招くことになる。又、特公昭52−
48011号も知られているが、Fナンバーは1:4.5
であつて明るいレンズではない。 本発明の目的は、レンズ枚数が少なく、全長の
短かいコンパクトな小型の写真レンズを提供する
ことにあり、後述する実施例はFナンバー1:
2.8、画角64度の明るく広角なレンズを形成して
いる。 以下に本発明の構成を第1図、第2図、第3図
のレンズ構成の実施例に従つて説明する。 本発明に係るレンズは、物体側より順に、物体
に凸面を向けた正メニスカス第1群レンズ、物
体に凸面を向けた正メニスカス第2群レンズ、
負の第3群レンズ、正の第4群レンズ及び物
体に凹面に向けた負のメニスカス第5群レンズ
から成り、第3群レンズと第4群レンズとの
間隔をD6、全系の焦点距離をf、第1群レンズ
、第2群レンズ、第3群レンズ、第4群レ
ンズの合成焦点距離をf1234、第5群レンズの
焦点距離をf5、第4群レンズと第5群レンズ
の間の空気間隔をDL、第1群レンズの物体側
レンズ面の曲率半径をR1、像側レンズ面の曲率
半径をR2とするとき、 (1) 0.01<D6/f<0.1 (2) 1.2<f/f1234<1.8 (3) −2.0<f/f5<−0.5 (4) 0.1<DL/f<0.4 (5) 2.5<(R2+R1)/(R2−R1)<7 なる条件を満足するものである。 更には、第5群レンズの物体側レンズ面は非
球面であり、光軸方向にX軸、光軸と垂直な方向
にY軸、光の進行方向を正とし、レンズの頂点と
X軸の交点を原点に採り、第5群レンズの物体
側の非球面と焦点距離の決定に寄与する球面を延
長した面とのX軸方向の差をΔXとして、 ΔX=(1/R*)Y2/〔1+{1 −(Y/R*1/2〕+a1Y2+a2Y4 +a3Y6+………+b1Y3+b2Y5+……… −(1/R)Y2/〔1+{1−(Y/R)1/
〕 但し、Rは第5群レンズの物体側面の近軸曲
率半径 R*はR=1/{1/R*+2a1}で定義され
るレンズ基準球面の曲率半径 aiは非球面偶係数 biは非球面奇係数 なる展開式で表わしたときに、Y座標R×0.7の
高さに於けるΔXをΔX〔0.7×R〕、R×0.5の
高さに於けるΔXをΔX〔0.5×R〕とすると、 (6) 0.0005<|ΔX×〔0.7×R〕/f|<0.01 (7) 0<|ΔX×〔0.5×R〕/f|<0.0005 なる各条件を満足することが好適である。 更には、第3群レンズは両凹レンズ、第4群
レンズは両凸レンズであることが好ましい。 次にこれらの条件を与える理由について説明す
る。 この小型の写真レンズは望遠タイプを採用して
いるが、レンズ全長を出来る限り小さくするため
レンズ系の前群を強い正の屈折力、後群を強い負
の屈折力に構成する必要がある。然し屈折力を過
剰に強くすると収差補正が困難になるので、実施
例では前群の2枚の正レンズを物体に凸面を向け
た正メニスカスレンズにして正の屈折力を分担さ
せている。又このように前群を強い正の屈折力、
後群を強い負の屈折力に構成すると、極めて強い
正の歪曲収差が発生し、画角を広げることが困難
となるが、実施例に於いては第2群レンズの後
方に負レンズ群と正レンズ群を配置することによ
つて、前群で発生する正の歪曲収差を極力小さく
し、更には球面収差、非点収差、像面彎曲、コマ
までも良好に補正している。更に、コマフレアー
を小さくするような適当な間隔を選び、第4群レ
ンズの後方に物体に凹面を向けた第5群レンズ
から成る負メニスカスレンズ群を配することに
より、諸収差を悪化させることなくレンズ系の全
長の短縮を計つている。条件(1)の意味するところ
は、下限値を超えると子午像面が補正不足になつ
て非点隔差が増大し、強い正の歪曲収差が発生す
る限界を示している。更には倍率の色収差も正で
大となり、諸収差の補正は極めて困難になる。
又、上限値を超えるとレンズ全長が長くなり画角
を広くすることが不可能となる。 条件(2)に於いて下限値を超えるとバツクフオー
カスを短縮することができず、全長が短かくなら
ない。又、上限値を超えると前群の正の屈折力が
強過ぎるために強い正の歪曲収差が発生し、子午
像面も補正不足となつて非点隔差が増大し、強い
外向性のコマが発生する。条件(3)に於いて、下限
値を超えると後群の負の屈折力が弱過ぎるため
に、レンズ系の全長が短かくならない。又、下限
値を超えると後群の負の屈折力が強過ぎるために
強い正の歪曲収差が発生し、子午像面も補正不足
になつて非点隔差が増大し、強い外向性のコマが
発生する。条件(4)に於いて、上限値を超えると周
辺光量が不足し、下限値を超えると非点隔差が増
大し、倍率の色収差も正で大となる。 一方、本発明の目的であるレンズ全長の短縮を
実現するために、第1群レンズ〜第4群レンズ
の合成屈折力を強めると共に第5群レンズの
負の屈折力を強めたので、糸巻き状の歪曲が著し
く発生する形態となる。そこで歪曲を補正するた
め負の第3群レンズの物体側面を物体側へ凹面
を向ける形状にし、この凹面で樽型の歪曲を発生
させてレンズ系全体の歪曲収差のバランスをとつ
ている。然しながら第3群レンズの物体側の凹
面は樽型の歪曲を発生させるには好都合である
が、同時に球面収差を補正過剰にするため、ここ
では絞りに対してなるべく同心に成るような曲率
半径を有する正メニスカスレンズを物体側に配す
ることにより歪曲の発生を極力押えながら球面収
差を補正している。即ち、条件(5)の下限値を超え
ると、広角レンズの場合に生ずる歪曲の補正は極
めて困難となり上限値を超えると球面収差の補正
が難しく、明るい口径比のレンズとすることがで
きない。 更に収差を向上させるためには、条件(6)、(7)を
付加することが好ましい。周辺画角の収差補正に
関するものである。本発明のように負メニスカス
レンズをレンズ系の後側に配置するタイプのレン
ズに於いては、この負メニスカスレンズによつて
非点収差は負の方向に悪化し正の歪曲収差、内向
性コマ、ハローが発生する。条件(6)はこうした非
点収差の悪化、正の歪曲収差、内向性コマ、ハロ
ーを補正するものである。即ち、下限値を超える
と正の歪曲収差とハローを補正することができる
が、球欠像面が補正過剰になり、強い内向性のコ
マも発生する。又、上限値を超えると、コマを補
生することができても正の歪曲収差を十分に補正
することができない。従つて周辺画角の収差を良
好に補正するためには条件(6)が重要である。条件
(7)は特に中間画角の収差補正に関するものであ
る。即ち、下限値を超えると中間画角に於いて子
午像面が補正不足になり、非点隔差も増えて強い
内向性のコマが発生する。又、上限値を超えると
球面収差が補正不足になり、中間画角に於いてハ
ローが発生する。従つて中間画角の良好な収差補
正には条件(7)が重要である。尚、第5レンズ群
の非球面レンズを合成樹脂素材で製造すれば、廉
価な写真用レンズを得ることができる。 上述したように第3群レンズの物体側面は歪
曲収差を補正するために物体側へ凹面を向ける構
成を採用している。一方、第3群レンズは全系
の基本のパワー配置中で負のパワーを負担する必
要があるので、負のパワーを持たせるのに無理の
ない形状として像側面を像側へ凹を向けるように
している。又、第4群レンズの像側面は、この
面を射出した光束が第5群レンズの強く湾曲し
た凹面へ素直に入射するように像側へ凸を向けて
形成し、更にこの第4群レンズは正のパワーを
負担する都合上、物体側面は物体側へ凸を向ける
ように形成している。 第4群レンズは第1図、第2図に示すように
張り合せレンズとしてもよく、ペツツパール和の
絶対値が減少できるために張り合せを有しない第
3図のレンズよりも全長を短かくすることができ
る。フオーカシングは第1群レンズ〜第4群レ
ンズによつて構成される前群によつても、第1
群レンズ〜第5群レンズの全群によつても可
能であるが、前者の場合は被写体距離による収差
変動も少なく、全撮影距離域に於いて良好な画質
を得ることができる。又、絞りの位置は第3群レ
ンズと第4群レンズとの間、或いは第4群レ
ンズと第5群レンズとの間を任意に選択可能
である。 次に前述の諸条件を満足する実施例1、実施例
2、実施例3の数値例、及び各実施例に於ける具
体的な数値例を別表に記載する。数値例中、Ri
は物体側から数えた第i番目のレンズ面の曲率半
径、Diは第i番目のレンズの軸上厚又は空気間
隔、DLは空気間隔、Niとνiはそれぞれ第i番
目のレンズのd線に対するガラスの屈折率とアツ
ベ数である。 実施例 1
【表】 実施例 2
【表】
【表】 実施例 3
【表】
【表】 実施例1、実施例2及び実施例3の無限遠物体
に対する球面収差、正弦条件、非点収差、歪曲収
差をそれぞれ第4図、第5図及び第6図に示す。
尚、図面中のMはメリデイオナル焦線、Sはサジ
タル焦線を示している。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は本発明に係る小型
の写真レンズの実施例1、実施例2及び実施例3
の構成図、第4図、第5図及び第6図は実施例
1、実施例2及び実施例3の収差図である。 図面中、は第1群レンズ、は第2群レン
ズ、は第3群レンズ、は第4群レンズ、は
第5群レンズ、Riはレンズ面、Diは軸上厚又は
空気間隔、DLは空気間隔である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物体側より順に、物体に凸面を向けた正メニ
    スカス第1群レンズ、物体に凸面を向けた正メニ
    スカス第2群レンズ、負の第3群レンズ、正の第
    4群レンズ及び物体に凹面を向けた負メニスカス
    第5群レンズから成り、第3群レンズと第4群レ
    ンズとの間隔をD6、全系の焦点距離をf、第1
    群レンズ、第2群レンズ、第3群レンズ、第4群
    レンズの合成焦点距離をf1234、第5群レンズの焦
    点距離をf5、第4群レンズと第5群レンズの間の
    空気間隔をDL、第1群レンズの物体側レンズ面
    の曲率半径をR1、像側レンズ面の曲率半径をR2
    とするとき、 (1) 0.01<D6/f<0.1 (2) 1.2<f/f1234<1.8 (3) −2.0<f/f5<−0.5 (4) 0.1<DL/f<0.4 (5) 2.5<(R2+R1)/(R2−R1)<7 なる条件を満足することを特徴とする小型の写真
    レンズ。 2 第5群レンズの物体側レンズ面は非球面であ
    り、光軸方向にX軸、光軸と垂直な方向にY軸、
    光の進行方向を正とし、レンズの頂点とX軸の交
    点を原点に採り、第5群レンズの物体側の非球面
    と焦点距離の決定に寄与する球面を延長した面と
    のX軸方向の差をΔXとして、 ΔX=(1/R*)Y2/〔1+{1 −(Y/R*1/2〕+a1Y2+a2Y4 +a3Y6+………+b1Y3+b2Y5+……… −(1/R)Y2/〔1+{1−(Y/R)1/
    〕 但し、Rは第5群レンズの物体側面の近軸曲率
    半径 R*はR=1/{1/R*+2a1}で定義され
    るレンズ基準球面の曲率半径 aiは非球面偶係数 biは非球面奇係数 なる展開式で表わしたときに、Y座標R×0.7の
    高さに於けるΔXをΔX〔0.7×R〕、R×0.5の
    高さに於けるΔXをΔX〔0.5×R〕とすると、 (6) 0.0005<|ΔX〔0.7×R〕/f|<0.01 (7) 0<|ΔX〔0.5×R〕/f|<0.005 なる各条件を満足する特許請求範囲第1項記載の
    小型の写真レンズ。 3 第3群レンズは両凹レンズ、第4群レンズは
    両凸レンズである特許請求の範囲第1項記載の小
    型の写真レンズ。
JP56020312A 1981-02-14 1981-02-14 Small-size photographic lens Granted JPS57135911A (en)

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JP56020312A JPS57135911A (en) 1981-02-14 1981-02-14 Small-size photographic lens
US06/345,643 US4458991A (en) 1981-02-14 1982-02-04 Photographic objective of reduced size

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JP56020312A JPS57135911A (en) 1981-02-14 1981-02-14 Small-size photographic lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57135911A JPS57135911A (en) 1982-08-21
JPS6132653B2 true JPS6132653B2 (ja) 1986-07-28

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ID=12023613

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