JPS6132654B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6132654B2 JPS6132654B2 JP56099862A JP9986281A JPS6132654B2 JP S6132654 B2 JPS6132654 B2 JP S6132654B2 JP 56099862 A JP56099862 A JP 56099862A JP 9986281 A JP9986281 A JP 9986281A JP S6132654 B2 JPS6132654 B2 JP S6132654B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- lens
- refractive power
- object side
- curvature
- Prior art date
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は、構成枚数が少なく広画角に適した全
長の短い小型の写真用レンズに関するものであ
る。 最近、カメラの小型化の要望に伴つて全長の短
に小型のレンズが要求されるようになつている。
特に、焦点距離に対するレンズの第1面から焦点
面までのレンズ系全長の比、所謂テレ比を1以下
にすることが望まれている。そのためには、レン
ズ系の前群を正の屈折力、後群を負の屈折力に構
成することが好ましい。このような屈折力配置
は、テレフオトタイプと呼ばれ画角の狭い長焦点
写真レンズに多用されているが、標準より広角の
レンズに採用されている例は少ない。その理由
は、この屈折力配置で全長を短かくした場合に、
画角が増えるに従つて歪曲収差や像面彎曲、非点
隔差の増大やコマ収差の増大を招来するためとさ
れている。このようなレンズとしては少ないなが
らも幾つか知られており、例えば特公昭44−
10831号公報には標準レンズ程度の画角のレンズ
が記載され、特公昭52−48011号公報には全長は
短いがFナンバーは4.5と暗いレンズが開示され
ている。又、特開昭54−76147号公報、特開昭55
−73014号公報には、画角、Fナンバーは充分な
レンズが記載されているが、全長はテレ比1程度
に止つている。 本発明の目的は、上述した従来例の欠点を克服
し、広画角で口径比が大きく、全長の短い小型の
写真用レンズを提供することにある。 そのために本発明は、物体側から順に、物体側
に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスの
第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ
群、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する
第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ
群、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する
メニスカスの第5レンズ群から成り、第1レン
ズ群から第4レンズ群までの合成焦点距離を
fF、全体の焦点距離をf、第3レンズ群の物
体側面及び像面側面の曲率半径をr5及びr6、第3
レンズ群及び第4レンズ群のガラスの屈折率
をn3及びn4とするとき、 (1) 0.4<fF/f<0.9 (2) 3<(r5+r6)/(r5−r6)<9 (3) 1.55<(n3+n4)/2<1.75 を満足するものである。 前述したように、本発明のようなテレタイプの
レンズに於いては、レンズ全長の短縮と共にペツ
ツバール和が負の方向に増大して像面彎曲、非点
収差が大きくなる傾向がある。又、正の歪曲収差
も増大し、コマ収差も劣化するために、(1)〜(3)の
条件式は、全長を短かくしながらレンズの収差を
良好に保持するものであり、以下に順を追つて説
明する。 (1)式は全長の短縮に関する条件であり、第1レ
ンズ群から第4レンズ群で構成される正の前
群の屈折力を規定するものである。テレフオト比
0.9に近いレンズを実現するためには、この前群
が強い正の屈折力を持つことが重要であるが、屈
折力が過度に強すぎては収差の補正が困難とな
る。前記正の前群の焦点距離fFが(1)式の上限値
を超えると、屈折力が弱すぎて全長が長くなる。
又、下限値を超えると屈折力が過度に強まり、前
記レンズ構成と諸数値条件を満たしても、正の歪
曲収差と画面中間部の非点隔差の著しい増大によ
つて良好な収差補正が困難となる。 (2)式は第3レンズ群の曲率半径で定まる画面
中間部のコマ収差の補正に関するものである。(2)
式に於いて上限値を超えると外方コマが発生する
とともに非点隔差が大となる。又、下限値を超え
ると、内方コマが補正不良となると共に画面中間
部の像面彎曲が大となり、何れもレンズ解像力の
低下をもたらす重要な要因となる。 (3)式は第3レンズ群、第4レンズ群のガラ
ス屈折率n3、n4で定まる球面収差と像面彎曲に関
わるものである。前述したように、全長の短縮に
伴つて全系のペツツバール和は負の方向に増大
し、像面彎曲は補正過剰となる。これを補正する
ためには、正レンズの屈折率を下げるか、負レン
ズの屈折率を上げるかして、ペツツバール和を適
宜な値に保たねばならない。然しながら正レンズ
の屈折率を下げ過ぎると、球面収差の劣化を招く
ことになる。本発明に於いてはこの調整を第3レ
ンズ群と第4レンズ群のレンズ屈折率n3、n4
によつて行なつている。即ち(3)式の上限値を超え
ると、球面収差は良好に補正されるが、像面彎曲
は補正過剰となり、画面中間部の描写力が劣化す
る。更に下限値を超えると、輪帯球面収差が増大
して画面中心近傍の描写力が劣化する。 以上の条件で本発明の要件は満足されるが、更
に第5レンズ群の物体側の面r9を次のような条
件で非球面化することによつて、より良好な収差
補示が可能になる。 即ち、第5レンズ群の物体側の面を非球面と
し、この非球面と焦点距離の決定に寄与する曲率
半径(以下近軸曲率半径と称す)r9で想定される
球面との差をΔxとし、光軸方向にx軸、光軸と
垂直な方向にy軸をとり、光の進行方向を正に、
レンズの頂点とx軸の交点を原点にとつた場合に
Δxは、 但し、r9は第5レンズ群の物体側面の近軸曲
率半径、r* 9はr9=1/{(1/r* 9)+2a1}で
定義されるレンズ基準球面の曲率半径、ai及び
biはそれぞれ非球面偶数次係数及び奇数次係数 なる展開式で表わし、y座標r9×0.7の高さに於
けるΔxをΔx〔0.7r9〕、r9×0.5に於けるΔxを
Δx〔0.5r9〕とすると、 (5) 5×10-4<|Δx〔0.7r9〕/f|<5×10-3 (6) 5×10-5<|Δx〔0.5r9〕/f|<1×10-3 を満足するようにする。 前述したように本発明のような、負レンズをレ
ンズ系の後方に配置するテレフオトタイプでは、
全長の短縮と共にペツツバール和が負の方向へ増
大し、正の歪曲も大きく発生する。特に歪曲の量
は5%を超える量になり極めて有害である。第5
レンズ群の物体側面r9の非球面は特に歪曲に対
して有効な補正力を持つ。(5)式、(6)式はこの歪曲
の補正を中心に像面彎曲、コマなど他の諸収差を
良好に補正するためのものである。 (5)式は画面周辺部の像性能に関するものであ
り、下限値を超えると球欠像面が補正過剰にな
り、内向性コマも発生する。また上限値を超える
と、正の歪曲収差が著しく発生し充分な像性能を
得ることはできない。 (6)式は特に画面中間部の像性能に関するもので
あり下限値を超えると、中間画角に於いて子午像
面が補正不足となり、非点隔差が増大し強い内向
性のコマも発生する。上限値を超えると、球面収
差が補正不足となり中間画角にハローが発生す
る。 このように(5)式、(6)式に基づいた非球面を導入
することによつて、更に高度に良好な描写力を有
するレンズが可能となるわけである。 次に第1図に示すレンズ構成の実施例1〜実施
例3による具体的数値例を記載する。尚、実施例
3は非球面を含まないレンズ構成としている。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、Niとνiはそれぞれ第i番目
のレンズのd線に対する屈折率とアツベ数、fR
は第4レンズ群の焦点距離である。
長の短い小型の写真用レンズに関するものであ
る。 最近、カメラの小型化の要望に伴つて全長の短
に小型のレンズが要求されるようになつている。
特に、焦点距離に対するレンズの第1面から焦点
面までのレンズ系全長の比、所謂テレ比を1以下
にすることが望まれている。そのためには、レン
ズ系の前群を正の屈折力、後群を負の屈折力に構
成することが好ましい。このような屈折力配置
は、テレフオトタイプと呼ばれ画角の狭い長焦点
写真レンズに多用されているが、標準より広角の
レンズに採用されている例は少ない。その理由
は、この屈折力配置で全長を短かくした場合に、
画角が増えるに従つて歪曲収差や像面彎曲、非点
隔差の増大やコマ収差の増大を招来するためとさ
れている。このようなレンズとしては少ないなが
らも幾つか知られており、例えば特公昭44−
10831号公報には標準レンズ程度の画角のレンズ
が記載され、特公昭52−48011号公報には全長は
短いがFナンバーは4.5と暗いレンズが開示され
ている。又、特開昭54−76147号公報、特開昭55
−73014号公報には、画角、Fナンバーは充分な
レンズが記載されているが、全長はテレ比1程度
に止つている。 本発明の目的は、上述した従来例の欠点を克服
し、広画角で口径比が大きく、全長の短い小型の
写真用レンズを提供することにある。 そのために本発明は、物体側から順に、物体側
に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスの
第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ
群、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する
第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ
群、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する
メニスカスの第5レンズ群から成り、第1レン
ズ群から第4レンズ群までの合成焦点距離を
fF、全体の焦点距離をf、第3レンズ群の物
体側面及び像面側面の曲率半径をr5及びr6、第3
レンズ群及び第4レンズ群のガラスの屈折率
をn3及びn4とするとき、 (1) 0.4<fF/f<0.9 (2) 3<(r5+r6)/(r5−r6)<9 (3) 1.55<(n3+n4)/2<1.75 を満足するものである。 前述したように、本発明のようなテレタイプの
レンズに於いては、レンズ全長の短縮と共にペツ
ツバール和が負の方向に増大して像面彎曲、非点
収差が大きくなる傾向がある。又、正の歪曲収差
も増大し、コマ収差も劣化するために、(1)〜(3)の
条件式は、全長を短かくしながらレンズの収差を
良好に保持するものであり、以下に順を追つて説
明する。 (1)式は全長の短縮に関する条件であり、第1レ
ンズ群から第4レンズ群で構成される正の前
群の屈折力を規定するものである。テレフオト比
0.9に近いレンズを実現するためには、この前群
が強い正の屈折力を持つことが重要であるが、屈
折力が過度に強すぎては収差の補正が困難とな
る。前記正の前群の焦点距離fFが(1)式の上限値
を超えると、屈折力が弱すぎて全長が長くなる。
又、下限値を超えると屈折力が過度に強まり、前
記レンズ構成と諸数値条件を満たしても、正の歪
曲収差と画面中間部の非点隔差の著しい増大によ
つて良好な収差補正が困難となる。 (2)式は第3レンズ群の曲率半径で定まる画面
中間部のコマ収差の補正に関するものである。(2)
式に於いて上限値を超えると外方コマが発生する
とともに非点隔差が大となる。又、下限値を超え
ると、内方コマが補正不良となると共に画面中間
部の像面彎曲が大となり、何れもレンズ解像力の
低下をもたらす重要な要因となる。 (3)式は第3レンズ群、第4レンズ群のガラ
ス屈折率n3、n4で定まる球面収差と像面彎曲に関
わるものである。前述したように、全長の短縮に
伴つて全系のペツツバール和は負の方向に増大
し、像面彎曲は補正過剰となる。これを補正する
ためには、正レンズの屈折率を下げるか、負レン
ズの屈折率を上げるかして、ペツツバール和を適
宜な値に保たねばならない。然しながら正レンズ
の屈折率を下げ過ぎると、球面収差の劣化を招く
ことになる。本発明に於いてはこの調整を第3レ
ンズ群と第4レンズ群のレンズ屈折率n3、n4
によつて行なつている。即ち(3)式の上限値を超え
ると、球面収差は良好に補正されるが、像面彎曲
は補正過剰となり、画面中間部の描写力が劣化す
る。更に下限値を超えると、輪帯球面収差が増大
して画面中心近傍の描写力が劣化する。 以上の条件で本発明の要件は満足されるが、更
に第5レンズ群の物体側の面r9を次のような条
件で非球面化することによつて、より良好な収差
補示が可能になる。 即ち、第5レンズ群の物体側の面を非球面と
し、この非球面と焦点距離の決定に寄与する曲率
半径(以下近軸曲率半径と称す)r9で想定される
球面との差をΔxとし、光軸方向にx軸、光軸と
垂直な方向にy軸をとり、光の進行方向を正に、
レンズの頂点とx軸の交点を原点にとつた場合に
Δxは、 但し、r9は第5レンズ群の物体側面の近軸曲
率半径、r* 9はr9=1/{(1/r* 9)+2a1}で
定義されるレンズ基準球面の曲率半径、ai及び
biはそれぞれ非球面偶数次係数及び奇数次係数 なる展開式で表わし、y座標r9×0.7の高さに於
けるΔxをΔx〔0.7r9〕、r9×0.5に於けるΔxを
Δx〔0.5r9〕とすると、 (5) 5×10-4<|Δx〔0.7r9〕/f|<5×10-3 (6) 5×10-5<|Δx〔0.5r9〕/f|<1×10-3 を満足するようにする。 前述したように本発明のような、負レンズをレ
ンズ系の後方に配置するテレフオトタイプでは、
全長の短縮と共にペツツバール和が負の方向へ増
大し、正の歪曲も大きく発生する。特に歪曲の量
は5%を超える量になり極めて有害である。第5
レンズ群の物体側面r9の非球面は特に歪曲に対
して有効な補正力を持つ。(5)式、(6)式はこの歪曲
の補正を中心に像面彎曲、コマなど他の諸収差を
良好に補正するためのものである。 (5)式は画面周辺部の像性能に関するものであ
り、下限値を超えると球欠像面が補正過剰にな
り、内向性コマも発生する。また上限値を超える
と、正の歪曲収差が著しく発生し充分な像性能を
得ることはできない。 (6)式は特に画面中間部の像性能に関するもので
あり下限値を超えると、中間画角に於いて子午像
面が補正不足となり、非点隔差が増大し強い内向
性のコマも発生する。上限値を超えると、球面収
差が補正不足となり中間画角にハローが発生す
る。 このように(5)式、(6)式に基づいた非球面を導入
することによつて、更に高度に良好な描写力を有
するレンズが可能となるわけである。 次に第1図に示すレンズ構成の実施例1〜実施
例3による具体的数値例を記載する。尚、実施例
3は非球面を含まないレンズ構成としている。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、Niとνiはそれぞれ第i番目
のレンズのd線に対する屈折率とアツベ数、fR
は第4レンズ群の焦点距離である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
実施例1〜実施例3に於ける球面収差、非点収
差、歪曲収差の曲線図をそれぞれ第2図〜第4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。 上述の実施例は、画角64゜、Fナンバー2.8、
最短のものでテレ比0.93程度と、従来例にない小
型でかつ広画角、大口径比のレンズを少ない構成
枚数で達成している。 前記実施例の焦点合わせ方式は、従来より行な
われているレンズ系全体を繰り出して焦点合わせ
を行なう、所謂全体フオーカス方式は勿論のこ
と、第1レンズ群から第4レンズ群までの一
体に繰り出して焦点合わせを行なう、所謂前群フ
オーカス方式も可能である。何れも焦点距離の25
倍程度の至近距離から無限遠距離まで良好な収差
を保つこととができる。 又、第5レンズ群は合成樹脂で成型すること
により、非球面なども安価に精度よく製作するこ
とが可能である。 以上説明したように本発明に係る写真用レンズ
は、歪曲収差、像面彎曲、非点隔差、コマ収差な
ど全長を短縮する際に悪化する諸収差を良好に補
正することが可能となる。
差、歪曲収差の曲線図をそれぞれ第2図〜第4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。 上述の実施例は、画角64゜、Fナンバー2.8、
最短のものでテレ比0.93程度と、従来例にない小
型でかつ広画角、大口径比のレンズを少ない構成
枚数で達成している。 前記実施例の焦点合わせ方式は、従来より行な
われているレンズ系全体を繰り出して焦点合わせ
を行なう、所謂全体フオーカス方式は勿論のこ
と、第1レンズ群から第4レンズ群までの一
体に繰り出して焦点合わせを行なう、所謂前群フ
オーカス方式も可能である。何れも焦点距離の25
倍程度の至近距離から無限遠距離まで良好な収差
を保つこととができる。 又、第5レンズ群は合成樹脂で成型すること
により、非球面なども安価に精度よく製作するこ
とが可能である。 以上説明したように本発明に係る写真用レンズ
は、歪曲収差、像面彎曲、非点隔差、コマ収差な
ど全長を短縮する際に悪化する諸収差を良好に補
正することが可能となる。
第1図は本発明に係る写真用レンズの断面図、
第2図〜第4図は実施例1〜実施例3の収差図で
ある。 図面中、は第1レンズ群、は第2レンズ
群、は第3レンズ群、は第4レンズ群、は
第5レンズ群、SRは絞り、Riはレンズ面、Diは
軸上厚又は空気間隔である。
第2図〜第4図は実施例1〜実施例3の収差図で
ある。 図面中、は第1レンズ群、は第2レンズ
群、は第3レンズ群、は第4レンズ群、は
第5レンズ群、SRは絞り、Riはレンズ面、Diは
軸上厚又は空気間隔である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の
屈折力を有するメニスカスの第1レンズ群、負の
屈折力を有する第2レンズ群、像面側に凸面を向
けた正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折
力を有する第4レンズ群、物体側に凹面を向けた
負の屈折力を有するメニスカスの第5レンズ群か
ら成り、第1レンズ群から第4レンズ群までの合
成焦点距離をfF、全体の焦点距離をf、第3レ
ンズ群の物体側面及び像面側面の曲率半径をr5及
びr6、第3レンズ群及び第4レンズ群のガラスの
屈折率をn3及びn4とするとき、 (1) 0.4<fF/f<0.9 (2) 3<(r5+r6)/(r5−r6)<9 (3) 1.55<(n3+n4)/2<1.75 を満足することを特徴とする写真用レンズ。 2 第5レンズ群の物体側の面を非球面とし、こ
の非球面と焦点距離の決定に寄与する曲率半径r9
で想定される球面との差をΔxとし、光軸方向に
x軸、光軸と垂直な方向にy軸をとり、光の進行
方向を正に、レンズの頂点をx軸の交点を原点に
とつた場合にΔxは、 Δx={(1/r* 9)y2}/{1+√1−(* 9)2}+a1y2+a2y4+a3y6+……… +b1y3+b2y5+………−{(1/r9)y2}/{1+√1−(9)2} 但し、r9は第5レンズ群の物体側面の近軸曲率
半径、r* 9はr9=1/{(1/r* 9)+2a1}で定
義されるレンズ基準球面の曲率半径、ai及びbi
はそれぞれ非球面偶数次係数及び奇数次係数 なる展開式で表わし、y座標r9×0.7の高さに於
けるΔxをΔx〔0.7r9〕、r9×0.5に於けるΔxを
Δx〔0.5r9〕とすると、 (5) 5×10-4<|Δx〔0.7r9〕/f|<5×10-3 (6) 5×10-5<|Δx〔0.5r9〕/f|<1×10-3 を満足する特許請求の範囲第1項記載の写真用レ
ンズ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56099862A JPS581117A (ja) | 1981-06-27 | 1981-06-27 | 写真用レンズ |
US06/387,451 US4477154A (en) | 1981-06-27 | 1982-06-11 | Photographic objective |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56099862A JPS581117A (ja) | 1981-06-27 | 1981-06-27 | 写真用レンズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS581117A JPS581117A (ja) | 1983-01-06 |
JPS6132654B2 true JPS6132654B2 (ja) | 1986-07-28 |
Family
ID=14258607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56099862A Granted JPS581117A (ja) | 1981-06-27 | 1981-06-27 | 写真用レンズ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4477154A (ja) |
JP (1) | JPS581117A (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4576448A (en) * | 1982-06-16 | 1986-03-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Photographic lens system for compact cameras |
JPS60260014A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-23 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 広角レンズ |
US4787721A (en) * | 1984-08-18 | 1988-11-29 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Photographic lens system |
JPH0721580B2 (ja) * | 1984-10-09 | 1995-03-08 | 富士写真フイルム株式会社 | 全長の短い広角写真レンズ |
JPS6243613A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-25 | Canon Inc | コンバ−タ−レンズ |
JPS62125312A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-06 | Olympus Optical Co Ltd | 写真レンズ |
JPS6364015A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-22 | Konica Corp | プロジエクタ−用投影レンズ |
JPS63148220A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Konica Corp | プロジエクタ−用投影レンズ |
DE4005300A1 (de) * | 1990-02-20 | 1991-08-22 | Leica Camera Gmbh | Kameraobjektiv |
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-
1982
- 1982-06-11 US US06/387,451 patent/US4477154A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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