JPS6287922A - ガウス型レンズ - Google Patents

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） 本発明はガウス型レンズに関し、特に写真用カメラやど
デオカメラ等の一眼レフレックスカメラに好適な標準画
角の６枚レンズ構成のガウス型レンズに関するものであ
る。

（従来の技術） 従来から一眼レフレックスカメラはレンズシャッターカ
メラと同様に写真用カメラ、ビデオカメラ等の写真用カ
メラとして最も多く用いられている。−眼レフレックス
カメラの最も優れた特徴は写真に写し込まれる被写体と
撮影者かファインダー系で観察している被写体とが一致
していることである。これを実現する為に撮影レンズの
後方に回転式の反射鏡を設け、撮影レンズからの光束を
反射させファインダー系へ導光させている。

この為、−眼レフレックスカメラでは反射ミラーの空間
を確保するよう撮影レンズのバックフォーカスを充分に
長くとる必要がある。

バックフォーカスが長くしかも良好なる光学性能が容易
に得られる逼影レンズの１つにガウス型レンズがあり、
従来より一眼レフレックスカメラに最も多く用いられて
いる。このガウス型レンズでは高い光学性能を得る為に
レンズ系中の正レンズの硝材に高屈折率で低分散の新種
硝子を使用していた。この新種硝子は比較的物理的・科
学的に不安定でかつ高価であった。さらに高屈折率であ
るためレンズ面のアスやクセといった面精度が敏感に性
能に影響【ノ、製品の性能か安定しにくい欠点があった
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は正レンズに低屈折率、低価格の硝材を使用し、
面精度の影響を軽減させたバックフォーカスの長いしか
も高い光学性能を有した６枚レンズ構成の撮影画角４５
°〜４６°程度、Ｆナンバー１．８程度のガウス型レン
ズの提供を目的とする。

（問題点を解決する１ｂの手段） 物体側より順に物体側に凸面を向けた正の屈折力のメニ
スカス状の第１レンズ、同じく物体側に凸面を向けた正
の屈折力のメニスカス状の第２レンズ、物体側へ凸面を
向けた負の屈折力のメニスカス状の第３レンズ、両レン
ズ面が凹面の第４レンズと両レンズ面が凸面の第５レン
ズとを貼合オ〕せた第４５レンズ、そして両レンズ面が
凸面の第６レンズを有し、前記第３レンズと前記第４５
レンズどの間に絞りを配置し、全レンズ系の焦点距離な
ｆ、絞りより物体側にある全レンズ系の焦点距離をｆＡ
、絞りより像面側にある全レンズ系の焦点距離をｆＢ、
物体側より数えて第１番目のレンズ面の曲率半径なＲｉ
、物体側より数えて第１番目のレンズ厚及び空気間隔を
Ｄｉ、物体側より数えて第１番目のレンズのガラスの屈
折率とアラへ数を各々Ｎｉ、νｉとすると き７．５　　＜　（Ｎｌ−１，４５）νｌ＜　　１３．
０　・・・（１）８．５　　＜　（Ｎ２−１．４５）ν
２＜１１．０　・・・（２）８．５　　＜（Ｎ６−１．
４５）ｖｌｉ＜　　１４．５　”・（：１）−０，５５
＜　　　　　Φ２３ｆ　　　　　　　　　＜　　　−０
，３５・・・（４）−６，０＜　　　　　Φ３４ｆ　　
　　　　　　　＜　　　−５，０・・・（５）：１．５
　　　　＜　　　ｆＡ　　　／　　　ｆＢ　　　＜　　
　　４．０　　　・・・（６）０．２６　　　＜　　　
Ｒ７／　　　Ｒ＋１　　　＜　　　　０．３８　　・・
・（７）１．７５　　　＜　　　Ｎ５　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・（８）０．０３　
　　＜　　　Ｄ２　　　　／　　　ｆ　　　　　＜　　
　　０．０８　　・・・（９）０．０１　　　＜　　　
Ｄ４　　　　／　　　ｆ　　　　　＜　　　　０．０４
　　・・（１０）但し の条件を満足することである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例のレンズ断面図である。本実
施例では前述の如くレンズ構成及び各レンズの光学的諸
特性を満足させることにより良好なる光学性能のガウス
型レンズを得ている。特に正の屈折力の第１．第２．第
６レンズに低屈折率の硝材を用いることにより面積度の
影響を軽減し、良好な光学性能を得ている。

次に前述の各条件式の技術的、色味について説明する。

（１）　、（２）　、（：１）式は第１レンズ、第２レ
ンズ。

第６レンズの硝材の屈折率及び分散のとりうる分布範囲
を示しており、（１）　、（２）　、（３）式の上限値
を越えた場合は前述した高屈折率、低分散の新種硝子の
範囲に人フてきてしまい、面精度か光学性能に大きく影
響している。（１）　、（２）　、（：ｌ）式の下限値
を越えると屈折率か低くなり過ぎ、諸収差の補正が困難
となり、また軸上色収差と倍率色収差を同時に補正する
ことが困難となる。さらにベツラバール和か大きくなり
、画面周辺部での性能を良好に維持するのが難しくなっ
てくる。

本実施例では上記のように第１．第２．第６レンズの正
レンズの屈折率を単に下げた場合、これらの正レンズで
発生する負の球面収差が大きくなり、これを他の負レン
ズ特に第３レンズと第４５レンズの絞りに対向したレン
ズ面で補正しようとすると、サジタルフレアー及びコマ
収差が増大してしまう。

（４）式は第２レンズと第３レンズで形成される空気レ
ンズの屈折力即ちパワーの適正値範囲を定めている。こ
の空気レンズは負のパワーを有しており、正の球面収差
を発生させる効果がありながらサジタルフレアーの発生
が少ない特徴があり、絞りに対向する２つのレンズ面の
曲率を強めずに球面収差の補正を良好に行うのを可能に
している。

（４）式の上限値を越えると、空気レンズのパワーが弱
（なり、上記の効果が少なくなり、下限値を越えると非
点収差が発生してメリジオナル像面がオーバーとなり好
ましくない。

（５）式は絞りに対向する２つのレンズ面で形成される
空気レンズのパワーの適正値範囲を定めており、上限値
を越えてパワーを弱めると正レンズで発生する収差を補
正することが困難となり、下限値を越えてパワーを弱め
ると荷述のようにサジタルフレアー及びコマ収差の発生
が大となり好ましくない。

（６）式は絞りの前後のレンズ群のパワーの分担を適切
に定めている。上限値を越えると絞りよりも像面側のレ
ンズ群の正のパワーが強くなりすぎ、各レンズ面で発生
する収差の絶対量が各々大きくなるため、諸収差をバラ
ンス良く補正するのが困難となり、また高次収差の発生
が大きくなり、画面周辺部での性能を良好に維持するの
が難しくなってくる。下限値を趙えるとバックフォーカ
スを所望の量得ることが難しくなる。

（７）式は絞りよりも像面側のレンズ群の第１レンズ面
と最終レンズ面の関係を定めている。レンズ面Ｒ７とレ
ンズ面ａｌｌは球面収差、コマ収差、非点収差が逆符号
で発生するレンズ面であり、上限値を越えると、特に球
面収差がアンダーとなり、これを補正する為には第４５
レンズの像面側の曲率な別めなければならず、この結果
コマ収差が発生してくるので良くない。下限値を越える
と、特にコマ収差が発生し、好ましくない。

（８）式は第４５レンズの正レンズの屈折率に関し下限
値よりも低屈折率とすると、第６レンズの曲率を強めて
、正レンズの成分を分担しなければならず、　（７）式
で定めた良好なる収差のバランスを得るのが困難となる
。

（９）式は第１レンズと第２レンズの空気間隔に関し、
第１レンズを絞りから比較的遠くへ離すことにより軸外
収差の補正が容易となる。　（４）式で定めた空気レン
ズでは非点収差が大きく発生しているが、第１レンズと
第２レンズを比較的離すことにより良好なる補正を行っ
ている。また、間隔Ｄ２を下限値より大とすることによ
って画角外から入射するゴースト光をフィルム而へ導か
ない効果がある。上限値を越えると、レンズ全長が大と
なるとともに第１レンズの外径が大となり、レンズか大
きくなるので好ましくない。

（１０）式は　（４）式、（９）式に関連し、非点収差
を良好に補正する条件であり、上限値を越えると非点収
差が増大し、（４）　、　（９）式の関係をくずさずに
収差のバランスをとることが難しくなり、結果としてコ
マ収差、サジタルフレアーが発生する。下限値を越える
と、第２レンズと第３レンズが小さな径でマージナルコ
ンタクトし、所望のＦ値を得るのが難しくなり、これを
さけると、　（４）式の条件を外れて、空気レンズのパ
ワーが弱くなってくるので好ましくない。

以上説明したように、本発明の構成を満たすことにより
、目的を達成できるが、又（ｌＯ）式の条件は第２レン
ズと第３レンズとがレンズ面で接して組み立てができる
効果があり、製作誤差、特に偏心を少なくできる効果が
ある。

なお、フォーカシングはレンズ全体を光軸上移動させて
行うが良いが、絞りの肘後のレンズ群を異なる比率で移
動させて近距履の収差補正を行うフローティングの方式
を採用しても良い。

また、絞りよりも像側のレンズ群のみを移動させて行っ
ても収差変動が少ないので可能である。

次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてＲ
ｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、
Ｎｉとυｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガ
ラスの屈折率とアツベ数である。

数値実施例　１　　　ｆ＝５１．６．　　Ｆ／１．８５
．　　２ｗ＝４５．５’Ｒｌ＝　　３４．３０　　　Ｄ
　　Ｉ＝　　４．５０　　　Ｎ　　１＝１．６２２８０
　　　ν　］＝５７．０Ｒ２−２４７，６５０２＝　　
２．４０Ｒｊ−２１，５１Ｄ　　３＝　　４．３５　　
　Ｎ　　２＝１．７０１５４　　　ν　２＝４１．２Ｒ
４＝　　４０．３１　　　０　４＝　　０．９２Ｒ５＝
　　７８．４４　　　Ｄ　　５＝　　ｉ、４０　　　Ｎ
　　３＝１．６７２７０　　　ν　３＝３２．ＩＲ６＝
　　１５．３２　　　　Ｄ　　６＝１１．７０Ｒ７＝−
１５，８３Ｄ　　７＝　　１．１０　　　Ｎ　　４＝１
．６９８９５　　　ν　４＝３０．ＩＲ８＝１３５．９
７　　　Ｄ　　８＝　　５．７０　　　Ｎ　　５＝１．
７９９５２　　　ν　５＝４２．２Ｒ９＝−２１，２４
Ｄ　　９＝　　０．１５ＲＩＯ＝１６２．１５　　　　
ＤｌＯ＝　　３．００　　　Ｎ　　６＝１．７２０００
　　　υ　６＝５０．２Ｒ１１＝−４９，９７ バックフォーカス　３８．８１ 数値実施例　２　　　ｆ　＝５１．６．　　Ｆ／１．８
５．　　２ｗ＝４５．５゜Ｒ１＝　３３．８６　　　Ｄ
　ｌ＝　４．４０　　Ｎ　１＝１．６２２８０　　シ１
＝５７．ＯＲ２＝２１９．６４　　　Ｄ　２＝　２．４
５Ｒ３＝　２１．８３　　　Ｄ　３＝　４．５０　　Ｎ
　２＝１．７Ｑ、１５４　　ν２＝４１．２Ｒ４＝　４
２．３２　　　Ｄ　４＝　０．９０Ｒ５＝　７８．１３
　　　Ｄ　５＝　１．３０　　Ｎ　３＝１．６７２７０
　　ν３＝３２．１Ｒ６＝　１５．２９　　　Ｄ　６＝
１２．００Ｒ７＝−１５，８８Ｄ　７＝　１．２０　　
Ｎ　４　＝１．６９８９５　　　ｖ　４＝３０．１Ｒ８
＝１７５．４１　　　Ｄ　８＝　５．９２　　Ｎ　５＝
１．７９９５２　　ν５＝４２．２Ｒ９＝−２１，１３
Ｄ　９＝　０．１５ＲｉＯ＝１３５．３２　　　ＤｌＯ
＝　２．９５　８６＝１．７２０００　　シロ＝５０．
２Ｒ１１＝−５５，４３ バックフォーカス　３７．８４ 数値実施例　３　　　ｆ　＝５１．６．　　Ｆ／　１．
８５．　　２ｗ＝４５．５゜ＲＩ＝　３３．７７　　　
Ｄ　　Ｉ＝　　Ｌ５３　　　Ｎ　　１’＝１．６２２８
０　　　ν　１＝５７．ＯＲ２＝２２６．６２　　　０
　２＝　　２．３２Ｒ３＝　　２１．８２　　　Ｄ　　
３＝　　４．６３　　　Ｎ　　２＝１．７０１５４　　
　ν　２＝４１．２Ｒ４＝　　４１．２６　　　　Ｄ　
　４＝　　０．８８Ｒ５＝　　７９．４９　　、　　Ｄ
　　５＝　　１．４５　　　Ｎ　　３＝１．６７２７０
　　　ν　３＝１２．ＩＲ６＝　　１５．２７　　　　
Ｄ　　［＋＝１１．３５Ｒ７＝−１５，７６０７＝　　
１．２０　　　Ｎ　４＝１．６９８９５　　　ν４＝３
０．ＩＲ８＝１７０．６９　　　Ｄ　１１＝　　５．７
８　　　Ｎ　５＝１．７９９５２　　　ν　５＝４２．
２Ｒ９＝−２１，２２Ｄ　　９＝　　０．０７Ｒ１０＝
１２６．４２　　　ＤＩＯ＝　　３．１１　　　Ｎ　　
Ｂ　＝１．６５８４４　　　ｖ　６＝５０．９ＲＩＩ＝
−４７゜３５ バックフォーカス　３７．５１ 数値実施例　４　　　ｆ−５２，２，Ｆ／１．８５．　
　２ｗ＝４５．０’Ｒｌ＝　３４．１４　　　Ｄ　Ｉ＝
　４．５７　８１＝１．６２２９９　　シｌ：５８．２
Ｒ２＝２４０．１８　　０２＝　２．６１Ｒ３＝　２１
．４７　　　Ｄ　３＝　４．２７　　Ｎ　２＝１．７０
１５４　　ν２＝４１．２Ｒ４＝　３９．４８　　０４
＝　０．９４Ｒ５＝　７８．１３　　　Ｄ　５＝　１．
５３　　Ｎ　３＝１．６７２７０　　ｖ　３＝３２．Ｉ
Ｒ６＝　１５．２９　　　Ｄ　６＝１１．７３Ｒ７＝−
１５，８４Ｄ　７＝　１．０５　　Ｎ　４＝１．６９８
９５　　ｖ　４＝：１０．ＩＲ８＝１１４．２７　　　
Ｄ　８＝　５．５２　　Ｎ　５＝１．８０［ｉｌｏ　　
ν５＝４０．９Ｒ９＝−２１，２０Ｄ　９＝　０．１１
Ｒ１Ｏ＝１６７．４４　　　ＤＩＯ＝　３．５０　　Ｎ
　６＝１．７２０００　　ｖ　６＝５０．２Ｒ１１＝−
５０，６１ バックフォーカス　３７．９３ （発明の効果） 本発明によればガウス型レンズの正レンズに高屈折率の
硝材を用いる代わりに低屈折率の硝材を用い、このとき
各レンズを所定の条件式を満足するように構成すること
により、面精度の’ｆｂ’ｌを軽減させ、良好なる光学
性能を有したガウス型レンズを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の数値実施例１のレンズ断面図、第２．
第３．第４．第５図は各々本発明の数値実施例１，２，
３．４の諸収差図である。図中ｄ及びｇはフラウンホー
ワアー線のｄ線及びＧ線、Ｓ、Ｃは正弦条件の不満足量
を示す。Ｓはサジタル断面の像面弯曲、Ｍはメリジオナ
ル断面の像面弯曲な示している。 特許出願人　　キャノン株式会社 夷　　　２　　　回 視　　３　　圏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側より順に物体側に凸面を向けた正の屈折力のメニ
   スカス状の第１レンズ、同じく物体側に凸面を向けた正
   の屈折力のメニスカス状の第２レンズ、物体側へ凸面を
   向けた負の屈折力のメニスカス状の第３レンズ、両レン
   ズ面が凹面の第４レンズと両レンズ面が凸面の第５レン
   ズとを貼合わせた第４５レンズ、そして両レンズ面が凸
   面の第６レンズを有し、前記第３レンズと前記第４５レ
   ンズとの間に絞りを配置し、全レンズ系の焦点距離をｆ
   、絞りより物体側にある全レンズ系の焦点距離をｆＡ、
   絞りより像面側にある全レンズ系の焦点距離をｆＢ、物
   体側より数えて第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲｉ、
   物体側より数えて第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔をＤ
   ｉ、物体側より数えて第ｉ番目のレンズのガラスの屈折
   率とアッベ数を各々Ｎｉ、νｉとするとき ７．５＜（Ｎ１−１．４５）ν１＜１３．０８．５＜（
   Ｎ２−１．４５）ν２＜１３．０８．５＜（Ｎ６−１．
   ４５）ν６＜１４．５−０．５５＜Φ＿２＿３ｆ＜−０
   ．３５ −６．０＜Φ＿３＿４ｆ＜−５．０ ３．５＜ｆＡ／ｆＢ＜４．０ ０．２６＜Ｒ７／Ｒ１１＜０．３８ １．７５＜Ｎ５ ０．０３＜Ｄ２／ｆ＜０．０８ ０．０１＜Ｄ４／　ｆ＜０．０４ 但し Φ＿２＿３＝［（１−Ｎ２）／Ｒ４］＋［（Ｎ３−１）
   ／Ｒ５］−｛［Ｄ４（１−Ｎ２）（Ｎ３−１）］／Ｒ４
   ・Ｒ５｝Φ＿３＿４＝［（１−Ｎ３）／Ｒ６］＋［（Ｎ
   ４−１）／Ｒ７］−｛［Ｄ６（１−Ｎ３）（Ｎ４−１）
   ］／Ｒ６・Ｒ７｝なる諸条件を満足することを特徴とす
   るガウス型レンズ。