JPS62138809A - 大口径比のガウス型レンズ - Google Patents

大口径比のガウス型レンズ

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JPS62138809A
JPS62138809A JP60280060A JP28006085A JPS62138809A JP S62138809 A JPS62138809 A JP S62138809A JP 60280060 A JP60280060 A JP 60280060A JP 28006085 A JP28006085 A JP 28006085A JP S62138809 A JPS62138809 A JP S62138809A
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JP
Japan
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lens
negative
refractive power
positive
object side
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JP60280060A
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Sadatoshi Takahashi
貞利 高橋
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Canon Inc
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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 -
    • G02B9/64Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
    • GPHYSICS
    • 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

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】 (産業上の利用分野) 本発明は写真用カメラ1ビデオカメラ1スチールビデオ
カメラ等に好適な標準撮影画角を有する大口径比のガウ
ス型レンズに関し1特に撮影画角約45匿、Fナンバー
1.0程度の非常に明るく、しかも所定のバックフォー
カスを有しながら良好に収差補正全行つ1高性能の大口
径比のガウス型レンズに関するものである。
(従来の技術) 従来より写真用カメラやビデオカメラ等の一眼レフカメ
ラでri撮影レンズの後方に回転式の反射鏡ヲ設け・撮
影レンズからの光束を反射させてファインダー系に導光
させている。この為−眼レフカメラに用いらルる撮影レ
ンズには回転式の反射鏡全配置する程度の長いバックフ
ォーカスが容易に得られ、しかも高い光学性能が8 易
に得られるレンズタイプが要求されている。
従来よりこれらの要求を比紋的容易に達成することので
きる標準画角の撮影レンズとして所謂ガウス型レンズが
わり・現在最も多く用いられている。
しかしながらガウス型レンズにおいて所定のパンクフォ
ーカメラ維持しつつ、Fす7バーf1.2  以上に明
るくしようとすると諸収差の発生が極めて多くなり1特
に軸外ハローや像面湾曲が大きくなり、これらの収差を
良好に補正するのが犬変雌しくなってくる。
Fナンバー1.2以上の明るいガウス型レンズが’(j
lJえば特公昭39−10178号公報で提案されてい
る。しかしながら同公報で提案されているガウス型レン
ズはバックフォーカスが焦点用flafの0.4倍程度
と短く、一般の写真用カメラの一眼レフカメラには使用
することが出来ない。
(発明が解決しようとする間朋点) 本発明はFナンバー1.0程度の明るさを有し、バンク
フォーカスが焦点距離の0.7倍以上と長く、しかも画
面全体にわたり良好なる収差補正全行った撮影画角45
度程度の大口径比のガウス型レンズの提供を目的とする
(問題点を解決するための手段) 物体側より順に少なくとも1枚の正レンズからなる■ル
ンズ群・物体側に凸面を向けた負のメニスカス状の第2
レンズ・物体側に強い屈折力の凸面を向けた正の第3レ
ンズ、像面側に強い屈折力の凹面金回けた負の第4レン
ズ・物体側に強い屈折力の凹面を向けた負の第5レンズ
・像面側に強い屈折力の凸面を向けた正の第6レンズ、
像面側に凸面を向けた負のメニスカス状の第7レンズ、
像面側に凸面を向けた正のメニスカス状の第8レンズ1
正の第9レンズそして物体側に凸面ヲ向けた正のメニス
カス状の第10レンズより成ることである。
この池水発明の特徴は実施例において記載されている。
(実施例) 第1図から第3図は各々本発明の数値実施例1〜3のレ
ンズ断面図である。図中Giは第1レンズ群若しくは第
iレンズ、Sけ絞りである。
一般にガウス型レンズでは絞りを挾んで2つの負レンズ
を絞り側に強い屈折力の凹面金回けて配置し)更に2つ
の負レンズの物体側と像面側に各々少なくとも1つの正
レンズを配置している。そして絞り?挾んで配置した2
つの負レンズの′ρす111 K向は之負の屈折力の凹
面により、主に所定のバックフォーカスヲ確保し\ペッ
ツバール和を小さくし像面湾曲の平坦性を図シっつ・更
にコマ収差等の補正を行っている。
しかしながらこの2つの凹面の屈折力を強くするとll
ilj面周辺にかけてサジタルフレアーが多く発生し、
時にFナンバーを明るく、例えばFl、2  以上程1
1ですると極めて多く発生してくる。
ガウス型レンズではこのときのサジタルフレアーがFす
/バー全町るくする際の主意る障害となっている。
本実施し11では絞りSをびんで配置した負の第4し/
ズG4  と負の第5レンズG5 の絞りS側に向けた
凹面の有する負の屈折力の一部を1第4レンズG4  
と第5レンズG5の物体側と像面側に谷々新之に配置し
た所定の形状を有する負の第2レンズG2 と負の第7
レンズG7 に分担させている。
これにより第4レンズG4 と第5レンズ G5の絞C
S 11111の凹面の負の屈折力を弱めることにより
一サジタルフレアーを少なくシ、更に色の主にg線のサ
ジタルフレアーも同時に少なくしている。そして負の屈
折力を弱めたときに増加するペッツバールat−i 2
レンズと第7レンズにより補正している。特に本実施例
では第2レンズを屈折率が1.65以下の硝材よシ構成
することによシベツツバール和の増大を防止し、像面湾
曲全良好に補正している。
そして負の第2レンズを絞りより物体側のレンズ系の略
中夫に位置させ、又負の第7レンズも同様に絞りより1
象而倶jのレンズ系の略中夫に位置させる構成を採るこ
とによりレンズ全長のm犬IJ止しつつ所定のバックフ
ォーカスヲ容易に得るようにしている。そして第2レン
ズの物体側に少なくとも1つの正レンズより成る第1レ
ンズ# Gt 2配置し、第7レンズの像面側に所定形
状の3つの正レンズを配置することによυFナンバー1
程度の明るさにした際の球面収差及び非点収差等の諸収
差をバランス良く補正している。
本発明の目的とする大口径比のガウス型レンズは以上の
レンズ構成を採ることにより達成されるが、更に画面全
体の諸収差を良好に補正するには次の諸条件を満足させ
るのが良い。
第4レンズの像面側のレンズ面と第5レンズの物体側の
レンズ面の曲率半径を各々R42゜R51、全系の焦点
距it/、第2、第31第6、第8、第9レンズのガラ
スの屈折率tll(に R2。
R3+ R61R8+ R9S第51第7レンズのガラ
スのアツベ数を各々ν5.シフとしたとき0.44 (
R42// (0,64・・・・・・・・・(1)0.
48 (R51/f (0,68・・・・・・・・・(
2)0.25 (R3−R2・・・・・・・・・(3)
1.8 ((n3+n6+n8+n9 )/ 4   
・・・・・−・・(4)(ν5+シフ )/2 (30
・・・・・・・・・(5)とすることである。
条件式+11 、 +21は絞りSを挾んだ2つの凹面
の屈折力1即ち第4レンズの像面側のレンズ面の屈折力
とi5レンズの物体側のレンズ面の屈折力を適切に設定
し、所定のバックフォーカスを確保しつつ大口径比を図
る際の画面中間から周辺にかけてのサジタルフレアーと
1象面湾曲を良好に補正する為のものである。
条件式(1)・若しくけ(21の上限値を越えて2つの
凹面の屈折力が弱くなってくるとバックフォーカスが不
十分となり又サジタルフレアーは少なくなるがペッツバ
ール和が増大し・像面湾曲が大きくなってくる。又条件
式(1)若しくけ(21の下限匝を越えて2つの凹面の
屈折力が強くなってくると逆にバックフォーカスは十分
確保され更に像面湾曲は小さくなるがサジタルフレアー
が増大してくる。
条件式+31 、 +41は条件式(11、+21の基
で各レンズのガラスの屈折率を適切に設定し、ペッツバ
ール和金少なくし、更に球面収差を良好に補正する為の
ものである。条件式(31け第2レンズと第3レンズの
ガラスの屈折率差て関し、同条件式を外れて屈折率差が
少なくなってくるとペッツバール和が増大し、像面湾曲
のうちサジタル像面が著しく補正不足となり、更に球面
収差、特にg線の球面収差の発生量が多くなってくる。
条件式(4)はレンズ系′t−構成する主たる正レンズ
のガラスの屈折率t−適切に設定し・条件式(3)と共
にペッツバール和を少なくする為のものであり条件式(
4)t−外れるとペッツバール和が増大してくるので良
くない。
条件式(5)は絞りよりも後方に配置し丸亀レンズであ
る第5レンズと第7レンズのガラスのアツベ数全」切に
設定し画面全体の色収差を良好に補正する為のものであ
り、条件式(5)t−外れると軸上及び培率の色収差が
共に補正不足となってくるので好ましくない。
尚本発明において大口径比を図る際の諸収差・特に高次
収差を良好に補正する為には絞りを挾んだ物体側と像面
側に各々少なくとも1つの非球OIIを設けるのが良い
このとき鞭りより前方に設ける非球面はレンズ周辺にい
くに従い正の屈折力音強める形状とするのが良い。これ
によれば絞りを扶んだ物体側と像面側のレンズ系の非対
称性よシ生ずる歪曲収差とサジタルフレアーを共に良好
に補正することができる。又1絞りより後方に設ける非
球面はレンズ周辺にいくに従い負の屈折力音強める形状
とするのが良い。これKよれば絞りを挾んだ2つの負の
屈折力の凹面の曲率を緩くすることが出来サジタルフレ
アーの発生−1t−少なくすることが出来る。
後述する数値実施例では第1レンズ群のレンズ枚数を1
つと2つの場合について示したが2つ以上用いても良い
又絞りの物体側と像面側の貼シ合わせレンズは各々独立
に構成しても本発明の目的を達成することが出来る。
フォーカスはレンズ全体を繰り出して行うのが収差補正
上好ましいが、絞りの物体側と像面側の各レンズ群を単
独で若しくけ両レンズ群を異った速さで繰り出すようK
しても良い。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてR
1は物体側より順に第1番目のレンズ面の曲率半径、D
l(1物体側より第i番目のレノズ厚及び空気間隔・ 
Ni  とν1は各々物体引j1より須に第i番目のレ
ノズのガラスの)田折率とアツベ数である。
非才面形状は光軸方向にX軸・光軸と垂直方向VCHl
l]、光の進行方向金玉としRt−近軸曲率半匝、A、
B、C,D、IIE全各々非球面係数としたとき なる式で弄わしている。
数値実施例I F’−100FNO−L:1.0 2ω−41τR1−
209,22DI−IZ31   N1−1.8160
0   ν 1−46.6R2−−438′2.55 
 D 2−0.29R3−非球面 D 3−5.77 
 N 2−1.51742  y 2−5L 4R4−
71,72D 4−1a 73   N 3−L 81
600   y 3”46.6R5−298,9605
−2,88 R6−2797,06D 6−5.10   N 4−
1.51742   シ4−5Z 4R7−51,87
D 7−17.88 R&−絞   リ    D  8−17.88R9−
−51,11D 9” 3.47   N S−1,8
0518シ5−25.4RIO−125,00DIO−
25,96N6−1.81600   ジロー46.6
R11−−71,44Dll−194 R12−−59,32Dl2−4.81   N 7−
1.80518   v 7−25.4RL3−非球面
 013−0.29 R14−−42& 25   Dl4−14.42  
 N 8−1.88300   シ8−40.8R15
−−93,85Dl5−0.19R16−98a 86
   D1fy=10.77   N 9−1.883
00   y 9−40.8R17−−190.57 
  Dl7−0.96R18−14L39   Dl8
−8.94   Nl0−L55963   シ10−
61.2R19−961,53 第3面 R−ω A−4553刈0   、 B−9,829X10−8
C−5,007X10−11. D−1,916刈0−
14E−5,896X10−18 第13面 R−(ト) A−−4,326X10    、B−4413X10
−8C−6,084X10    、D−4496X1
0−14F−4,423X10−18 数値実施例2 F−100FNO−1:1.0   2ω−452′R
1−265,49D 1− ’1.81   N 1−
L60311   シ1−60.7R2−1254,8
3D 2= 0.19R3−168,21D 3−9.
42   N 2−1.69680   シ2−55.
5R4+ 52Z 76   D 4−α29R5−非
球面 D 5−7.69  N 3−1.51742 
 シ3−5λ4R6−78,02D6−15.00  
 N4−1.88300   シ4−40.8R7−2
80,28D 7− Z 50R8−1093,50D
 8−5.19   N 5−1.51742   y
 5−52.4R9−51,26D9−17.88 RIO−7交   リ    DIO−17,88Eu
L−−48,88DLl−3,86N6−1.8466
6   u6m219R12−148,01Dl2−2
5.50   N 7−1.88300   シアー4
0.8R13−−09,60Dl3−3.15R14−
−60,14Dl4−4.81   N 8=1.80
518   y 8=25.4R15−非球面 Dl5
−0.29 R16”−40L 91  D16=l& 08  N
 9−L 88300  y 9−4(J、 8R17
−−99.27   Dl7−0.19R18−a37
4a、 07  Dl8−1169  Nl0−L 8
8300  I/1o−40,8R19−−139,6
2Dl9−0.96R20−14239D20− & 
85   Ni1−1.55963   シ11−61
.2R21−961,53 第5面 R−萄 A−1826XlO、B−6,521XIO−8C−4
,881X10   、D−−1,684XlO−14
E−4549XIO−18 第15而 R−閃 =3 A−−3,846XLO、B−3,361XIO−8C
−8,434X10    、D−−3,297X10
””14E−5,350X10−18 数値実施例3 F−100FNO−1:1.0  2ω−45,4゜R
1−20Z 86  D 1−IZ 38  N 1−
L 60311  y L−60,7R2−777,0
9D 2−0.19 R3−167、94D 3−IZ 38  N 2−1
.60311  172()0.7R4−51129D
 4−0.19 R5−非球面 D 5−5.80  N 3−1.49
831  シ3−65.0R6−60,3306−16
,83N 4−L 77250   y 4−49.6
F、 7−223.73   D 7−1.93R8−
345,7408〜5.61   N 5−1.531
72   シ5−48.911L9− 46.63  
 D9−26.11RIO−絞   リ    Dlo
−1&  96all−−44,54Dll−4,84
N 6−1.84666   ν 6−23.9R12
m513.02  Di>2L28  N 7−1.8
8300   v 7−40.8R13−−59,36
Di3−484   N 8−1.68893    
ν 8−31.lR14皐非球面 Di4−0.29 R15=−767、37Di5−1157  N 9=
1.80400   y 94a 6R16−−111
.18   Di6−0.29R17−2131,69
Di7−14.89  Nl0−1.77250   
シto−49.6R18−−11Z 98   Di8
−0.97R19−13461D19−8.41  N
i1−1.60311   シ11補0.7R20−9
67,11 第5面 R−■ A−3,61]XlO、B−4878XIO−8C−3
,087XlO、D−λ204刈0−15第14而 R−■ A−λ901X10   、B−1,892刈0−7C
−3,507刈o   、D−a、178刈0−15(
発明の効果) 本発明によれば前述の如く各レンズ金構成することによ
りFナンバーLOと明るくバックフォーカスの長い画面
全体くわたり良好に収差補正を行った撮影画角45度程
度の大口径比のガウス型し/ズ?達成することができる
【図面の簡単な説明】
第1図から第3図は各々本発明の数値実施例1〜3のレ
ンズ断面図・第4図から第6図は各々本発明の数値実施
列1〜3の諸収差図である。 レンズ断面図においてGiは第1レンズ群若しく B 
7j4 ルンズ、Sは絞り、収差図にオイテ△Δ1はメ
リデ1゛オナル像面、ΔSはす7タル仁面である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 物体側より順に少なくとも1枚の正レンズからなる第1
    レンズ群、物体側に凸面を向けた負のメニスカス状の第
    2レンズ、物体側に強い屈折力の凸面を向けた正の第3
    レンズ、像面側に強い屈折力の凹面を向けた負の第4レ
    ンズ、物体側に強い屈折力の凹面を向けた負の第5レン
    ズ、像面側に強い屈折力の凸面を向けた正の第6レンズ
    、像面側に凸面を向けた負のメニスカス状の第7レンズ
    、像面側に凸面を向けた正のメニスカス状の第8レンズ
    、正の第9レンズそして物体側に凸面を向けた正のメニ
    スカス状の第10レンズより成ることを特徴とする大口
    径比のガウス型レンズ。
JP60280060A 1985-12-12 1985-12-12 大口径比のガウス型レンズ Pending JPS62138809A (ja)

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