JPS5858515A - 非球面を用いた大口径比広角写真レンズ - 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】 不発明は、１角が７５０程度で、ＦナンバーはＦｌ、４
と明るく、かっ憾めて性能の搬力なるコンパクトな広角
４真レンズを提供キんとするものである。

従来より、１角７５０程度の一眼レフカメラ用広角写真
レンズについては、主にレトロフォーカスタイプで多く
のものが公知となっているが、ＦナンバーがＦｌ、４と
いう大口径比のものは極めて列が少ない。その理由は、
大口径比に伴って、単に球面収差を補正するのみならず
、十分な周辺光電の確保、並びに増大するコマフレアー
の補正など数多くの問題を解決しつつ、コンパクトにレ
ンズ系をまとめるということが極めて離しいという点に
ある。特にコマフレアーは、画像のコントラストを低下
さするだけでｄなく、侠景燻彰等で点几掘あるいはそれ
に近い光源を燻杉した場合、者しく＠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、
従来の例では満足すべきものは無かった。

杏発明は以上の点に７ｉ！ｉＦ目し、非球面レンズを導
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’ｔｔ、ｔを十分Ｋｇ保した上で、残る諸
収差をも良好に除き、大口径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％物体側よシ順に、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、！：Ｍ３ｖｙ
ズ、　及Ｕ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ｔ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ｔＭする第２群とから成り、両
群が絞りをはきんで配置されるレンズ糸であって　　。

、前記第９レンズまたは第１０レンズの内、何れか一方
のレンズの像餞の面を非球面とし、該非球面の頂点（億
目１点として元軸方向にｙｓ、ｆｔ。

軸と垂直方向ＫｚＩＩｉｌＩＩをとって非球面の万機式
を一般８’ｌ　Ｋ　ｆ　＝　ｆ（ｚ）とおいたとき、／
（ｚ）の２次尋関数 の符号が有効径内において変化しないことを特徴とする
大口径比で性能の惚めて良好な広角４真レンズであ”る
。

非球面レンズを導入子る目的としては、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。

一般［、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。そこで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、ｇ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
群１に対称的な構造とすることにより歪曲収差の発生を
憾力抑えるなど、根本的に歪曲収差の伐りにくい光学系
を構成している。

−Ｉ、ｆｃ、ＩＩ、２．Ｗ、３Ｖ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ンクな
構造を与えて、諸収差の発生を抑えながら、十分な良の
屈折力を持たｔｌさらに第４レンズケ正メニスカスレン
ズとして球面収差１色収差の補正を図り、第１全体体と
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
ンズを配して強い正の屈折力を与え、第７レンズは負レ
ンズとして球面収差ならびに非点収差の補正を図ってい
る。負レンズの第８レンズと正レンズの第９レンズは貼
＠ｒｔレンズとして非点収差、像面彎曲１色収差を補正
し、最後に正レンズの第１Ｏレンズを配して球面収差、
コ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２谷群共に諸収差の発生ケ極力抑
えながら強い屈折力？与え得る構造として、コンパクト
にして性能の尚い光学系の下地を作った上で、本発明の
一つの待機は、４９レンズまたは４４０レンズの内の何
れか一方のレンズの像側の面を非球面とする点にめる。

不発明における非球面使用の一つの大きな目的は、大口
径比の広角レンズで特に大きく発生するコマフレアーを
補正することである。前述のくとく、基本的に諸収差の
発生しにくい光学系猶遺を採ッテいるので、コマフレア
ーを抑える為に非球面を非常に効未的に用いることがで
きる。

非球面は−・般Ｋｄ作が−しくコストも筒くなるので、
少ない″面数で幼果的（Ｃ用いるのが望ましい。本発明
においては、像側から数えて第１４ｆ目または第２蒼目
の正レンズであるところの第９レンズまたは嘱１０レン
ズの像側の面に非球面ケ用いることがコマフレアーの除
去に対して取も幼釆的であること全見出した。

また、非球面の頂点（億）を原点として１を一万回に１
１４１Ｂ１元軸と垂直方向にＸ軸をとって非球面の方程
式を一般的にｙ　＝　／（Ｚ）と２いたとさ、／（ｚ）
の２次導関数 の符号がＭ効径内において変化しないという条件は１、
非球面の形状に関するものである。

これはぎい伏えれば、弁球面白−が有効径内で変曲して
いないということである。この条件をはずれて非球面曲
線が有効径内において変曲点を持つと、コマフレアーの
補正に対して有効であ゛ることを研究の結果得ているが
、逆に非球面加工上、橿棟の難点が新たに生じ、一層コ
ス）］になるという欠点をもたらす。

本発明ではその点を考慮し、前記粂・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
て弁球ＦｉｖンズｔＳ作し、もって性能良好なる大口径
比広角写真レンズの災現ｋＷ易にしたものである。

そして、ざらに次の条件を付与することにより　　　　
□・、Ｅ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 １１１　１．２／＜ｌ／　　　ｌ＜２．０７　　　、　
　／工、３〈０２３ （２１ｔｌ、４／　＜　Ｄ６＜　０．９ｆ（３１ｔ、ｏ
／　＜　／■＜　１．６７＋ａ＋　　２／＜Ｌ＜３７ ［５１５７＜／□〈１２ｆ １６１　　ＮＰ）　１．７ ここで１□２３”ｊｔｇｌレンズから第３レンズまアの
合成点点距離、ｆは全糸の焦点距離、Ｄ６に′１ｉＪ４
３レンズと第４レンズとの空気間隔、ｆＩＩは第２にの
焦点距離、Ｌはレンズ全長、／１４ｄ第１レンズの焦点
距離、ＮＰ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（１）から（４）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惚１的に干渉しない様
に必要なバックフォーカスｆｔ１４保すると共に％レン
ズ全糸をコンバク）［保ち、かつ肯い性能を維持する為
の条件である。

まず条件（１）は４ルンズから第３レンズまでのレンズ
群の屈折力Ｖｃ１４＠する。条件（１）の下賊會超える
と、屈折力は増し、コンパクト化に対しては肩％Ｕとは
なるが、負の球面収差、コマ収差、歪曲収差尋σ３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
困電となる。また条件（１）の上限を超えると、屈折力
が減り、収差補正の面では有利となるが、全長の増大を
＋Ｉ！ｉき、コンパクト化の意図に反する。

条件（２）は第３レンズ及“び第４レンズ間の空気間隔
に関する。条件（２）の下限を超えると、該空気間隔は
短くなり過ぎ、必要なバックフォーカスの確保が困ｉと
なる。また条件（２）の上限を超えると、第ルンズから
第３レンズまでのレンズ群で発生した負の球面収差１色
収差等を第４レンズにて補正することが因難となる。

条件、（３１は８ｇ２１ｔ−）屈折力［関する。ｇ２ｓ
ｒ−ｕ、第１群で発散した光束を収束さぎる役割を持ち
、かつ大口径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［は、その屈折力
の決定がポイントとなる。

条件（３）の下限を超えると、第２群の屈折力が太き〈
なり過ぎて、正の球面収差、像面−゛圓、巴収走が発生
し、良好な性能の維持が離しくなる。また条件（３）の
上１奴を趨えると、第２肝の屈折力がゆるくなり過ぎ、
収差補正の面では有利であるが、コンパクト性が達成さ
れない〇 条件＋４１　ｋ′ｉレンズ全長に関する。条件（４）の
下限を超えると、谷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）の上限を超えると、′必要な周辺光量の確保の為に
前玉径を大きくする必要ケ生じ、コンパクト化の慧図に
反する。

条件（５）は第ルンズの屈折力に関する。条件（５）の
上限を超えると、第ルンズの屈折力が減って、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
な収差補正が困嬢となる。また条件（５）の下限？超え
ると、第ルンズの屈折力が強くなり過ぎるが、第１詳は
全体として貝の屈折力全二目−するので、正の屈折力を
Ｍする第ルンズが５！４＜なり過ぎると、負拍レンズで
あるところの第２．第３レンズの屈折力も相応に彊くな
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レンズの屈折率に関す
る。この条件は、第２評において悪化しがちな１球面収
差を補正し、かつペッツバール和を改善して、像面彎曲
、非、蛾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はレンズの曲率半径、Ｄはレン
ズ厚またはレンズ間隔、Ｎは屈折率、νはアツベ数であ
る。

実施例　１ ／　＝　２８．５　　　　ＦＮＯｌ　：　１，４Ｒ１） １　１２１．４７４　　３．４７　　ｔ’Ｊ１１．７９
９５２　　ν□　４２．２２　２９８．６６８　　０．
１０ ３　　４６．２４８　　１．９６　　Ｎ２１．７２９１
６　　ν２　５４−７４　２１．１１６　　５．８４ ５　　４９．７９３　　１．７８　　Ｎ３１．５６７３
２　　　シ３−４２．８６　２６．０５３　１７．７２ ７　　５６．３３８　　３．６２　　Ｎ４１．８０５１
８　　ν４２５．４８　１７２．３３０　　５．４８ ９　　４Ｂ−５６７ｂ、３ｕ　　Ｎ５ｌ−７９９５２ν
５４２．２１０−１５２．８５７　　０．３８ １１　１０２．２８４　　４．８８　　Ｎ６１．７２９
１６　　シロ５４．７１２　−７６．５９４　　０．２
０ １３−１２４．９１６　　１．９８　　Ｎ、、　　１．
５９２７０　　　シフ　　３５．３１４　３１．３６６
　　７．７２ １５　−２５．１３４　　１．７６　　　Ｎ８１．８０
５１８　　　ν８２５．４１６　４３、Ｕ７４°　８．
３２　　Ｎ、１．６９６８０　　ν９５５．５１７　−
３３．８４９　　　ｔ）、１０１８　　７９．５３５　
　６．６３　　Ｎｌ０１．７９９５２　　ν□。４２．
２１９　−５２．４４１＊ １ｆ工、ｌ　＝　４０．４５　＝　１．４１９ｆＤ６：
　１７．７２　＝　０．６２２ｆｆ■：　３９．４２　
＝　１．３８３ｆＬ　　：　７８．２４　＝　２．７４
５ｆｆ工＝　２５３．８８　＝　８．９１ｆＮｐ　＝　
１．７６４３４ 峯゛１９面弁球面 非球面方程式 ％式％ ｘ　　　　　ｆ（ｌ　　　　　　ｆ”（ｚ）２．０　　
　−０．０３８１　　　−０．０１８９４．０　　　−
０．１５１４　　　−０．０１８２６．０　　　−０．
３３７６　　　−０．０１７１８．０　　　−０．５９
２１　　　−０．０１５６１０．０　　　−０．９０８
７　　　−０．０１３４１７．５　　　−２．４７６３
　　　−０．０００８実施例　２ ｆ　＝　２８．５　　　　ＦＮｏｌ　Ｆ　１．４比　　
　Ｄ １　−９５．８７５　　３−７１　　Ｎｌ　１−７９９
５２　　ν、４２．２２２２υ、７３２　　０．１０ ・３　３８．６８３　　１．９６　　Ｎ、１．７２９１
６　　ν２．５４．７４　２０．６３８　　５．５４ ５　４８．６８１　　１．７８　　Ｎ３１．５７３０９
　　シ３４２．６ｆｙ　　２２．４８７　２０．１７ ７　５９．５（３５３，３６Ｎ、　１８０５１８　　ν
４２５．４８　１４７．４９２　　５．３８ ９　４６．１０４　　７．１６　　Ｎ５１．７９９５２
　　ν５４２．２１０−１１８．９８１　　０．１０ １１　８９．７２１　　４．１６　　Ｎ６１．７２９１
６　　シロ５４．７１２−１８６．４４３　　０．０６ １３−３８６．４１６　　１．０５　　Ｎ、、　　１．
５７５０１　１／、　４１．５１４　２９．１０２　　
７．１８ １５　　＝３８．６８７　　１．７４　　ＮＢ１．８０
５１８　　ν８２５．４１６　２８．０６７　　９．１
１　　Ｎ９１．６９６８０　　シ、５５．５１７　−４
０．８６３　　０．Ｎ１ １８　９０．９６２　　６．３１　　Ｎ工。１．７９９
５２　　ν、。４２．２１９　−６２．０７０ １ｆ□２３１　＝　４１．０８　＝　１．４４２ｆＤ６
＝　２Ｌ）、１７　＝　０．７０８ｆｆ■＝　３９．０
５　＝　１．３７ＯｆＬ　　＝　７９．５７　＝　２．
７９２ｆｆ□＝　２０９．２３　＝　７．３４１ｆＮＰ
＝＝　１．７６４３４ 峯１７面非球面 非球面方程式 ％式％ （）

【図面の簡単な説明】

第１図、第６図は谷々災施例１，２のレンズ図、第２図
、第４図は各々実施例１，２の収差図、第５図、第６図
は谷々実ｍ例１，２０コマ収差図である。 ＩＦ　　図 第　２　図 正弧条件 第３１！１ 第十図 ｍ肴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ｗＪ体側より順ニ、正レンズの第ルンズ。 共Ｖｃ負メニスカスレンズである嘱２レンズと第３レン
   ズ、及び正メニスカスレンズの第４レンズの柱 ４枚構成で全体として負の屈折力を有する第１婢ト、　
   共［正レンズである第５レンズと第６レンズ、負レンズ
   の第７レンズ、負レンズの第８レンズト正レンズの第９
   レンズとの貼合亡レンズ、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″−を有する第２群
   とから成り、両柱が紋りをはさんで配置されるレンズ系
   であって、前記第９レンズまたは第１０レンズの内、何
   れか一方のレンズの像側の面を非球面とし、該非球面の
   頂点（億）を原点としてｆｔ、輻方向にＶ軸、九−と垂
   直方向ＫＺ軸をとって非球面の方程式を一般にの特号が
   有効径内において変化しないことを待機とする注目Ｃが
   極めて良好な非球面を用いた大口住比広角写真レンズ。 ２　次の条件を満足する特肝謂氷の範囲第１項記載の非
   球面管用いた大口径比広角写真レンズ。 １１１１．２ｆ＜げ　ｌ＜２．Ｏｆ、／工、３＜　ｏ’
   ２３ ［２１０，４ｆ　＜　Ｄ６＜　０．９ｆ１３１　°１．
   ０／　＜　／１　＜　１．６１［４１２ｆ＜Ｌ＜３ｆ （５）５ｆ＜ｆ工〈１２ｆ （６１ＮＦ＞　１．７ レンズと第４レンズとの空気間隔、ｆＩＦ！第２Ｎの焦
   点距離、Ｌｌｔｄレンズ全長、ｆよけ第ルンズの焦点距
   離、ＮＰはｌＡ５第５レンズ６レンズの屈折率の平均値
   である。