JP3352253B2 - リヤーフォーカス式の逆望遠型撮影レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は３５ｍｍカメラやビデオ
カメラ等に好適な撮影画角が９４度程度、Ｆナンバー
２．８程度のリヤーフォーカス式の逆望遠型撮影レンズ
及びそれを用いたカメラに関し、特にレンズ系中の後方
レンズ群を光軸上移動させてフォーカスを行う際、物体
距離全般にわたり良好なる光学性能が得られるようにレ
ンズ系を適切に構成したリヤーフォーカス式の逆望遠型
撮影レンズ及びそれを用いたカメラに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、焦点距離に比べて長いバック
フォーカスを有する広画角の撮影レンズとして負の屈折
力のレンズ群が先行する、所謂逆望遠型（レトロフォー
カス型）撮影レンズが良く知られている。

【０００３】この逆望遠型撮影レンズにおいて、レンズ
系中の後方レンズ群を移動させてフォーカスを行ったリ
ヤーフォーカス式を採用したものが、例えば、特開昭５
５−１４７６０７号公報、特開昭５７−３５８２１号公
報、特開昭５８−２０２４１４号公報、特開昭５９−２
１６１１４号公報、特開昭６１−１４０９１０号公報等
で提案されている。

【０００４】一般にリヤーフォーカス式はレンズ系全体
を繰り出す全体フォーカス方式に比べてフォーカス用レ
ンズ群の繰り出し量が少なく、またフォーカス用レンズ
群が比較的小型軽量となり、小さな駆動力でフォーカス
を行うことができるため、自動焦点検出装置を有したカ
メラ等には好適であり、更にフォーカスを行っても常に
レンズ全長が一定であるため、撮影装置の保持がしやす
くカメラブレを起こし難い等の利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に逆望遠型撮影レ
ンズは、前方に負の屈折力のレンズ群、後方に正の屈折
力のレンズ群を配置した全体として非対称のレンズ構成
より成っている。この為、球面収差、コマ収差、歪曲収
差、そして非点収差等の諸収差の発生量が多くなり、ま
た長いバックフォーカスを確保するために前方のレンズ
群の負の屈折力の絶対値を大きくしなければならないた
め更に諸収差の発生量が多くなり、一般にこれらの諸収
差をバランス良く良好に補正するのが大変難しいという
問題点があった。

【０００６】一方、フォーカス方式のうちリヤーフォー
カス式は前述した利点がある反面、レンズ系全体を繰り
出す全体フォーカス方式に比べてフォーカス用レンズ群
を移動させたときに収差変動が多くなり、物体距離全般
にわたり良好に収差補正をするのが困難になってくる。

【０００７】特に、前群が負の屈折力、後群が正の屈折
力のレンズ群より成る、所謂逆望遠型撮影レンズにおい
てはこの傾向が顕著であり、例えばフォーカスを行うと
近距離物体において外向性コマ収差が増大し、また非点
収差も悪化し、光学性能が著しく低下してくる。

【０００８】本発明はリヤーフォーカス式の利点を維持
しつつ、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般
にわたりフォーカスの際の収差変動を良好に補正した高
い光学性能を有した撮影画角９４度程度、Ｆナンバー
２．８程度、バックフォーカスが焦点距離の１．７〜
１．９倍程度の逆望遠型撮影レンズ及びそれを用いたカ
メラの提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のリヤー
フォーカス式の逆望遠型撮影レンズは、物体側より順に
負の屈折力の第１群と正の屈折力の第２群の２つのレン
ズ群を有し、該第１群は物体側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負の第１１レンズと物体側に凸面を向けたメニス
カス状の負の第１２レンズそして正レンズの３つのレン
ズを有し、物体側より順に該第２群は物体側に凸面を向
けたメニスカス状の負の第２１レンズ、正の第２２レン
ズ、像面側に凸面を向けた正の第２３レンズ、両レンズ
面が凹面の負の第２４レンズと物体側に凸面を向けた正
の第２５レンズとを接合した貼合わせレンズ、両レンズ
面が凹面の負の第２６レンズと両レンズ面が凸面の正の
第２７レンズとを接合した貼合わせレンズ、そして両レ
ンズ面が凸面の正の第２８レンズを有し、該第２群を光
軸上移動させてフォーカスを行い、該第１群の焦点距離
とレンズ全長を各々ｆ１，ＤＴ１、全系の焦点距離とレ
ンズ全長を各々ｆ，ＤＴ、無限遠物体にフォーカスした
ときの該第１群と第２群の空気間隔をＳとしたとき、 ４ ＜｜ｆ１／ｆ｜＜ ６．５ ・・・（１） ０．１ ＜ Ｓ／ｆ ＜ ０．５ ・・・（２） ０．２５ ＜ ＤＴ１／ＤＴ ＜ ０．５ ・・・（３） なる条件を満足することを特徴としている。

【００１０】

【実施例】図１，図２は、後述する本発明の数値実施例
１，２のレンズ断面図である。図中、Ｌ１は負の屈折力
の第１群（前群）、Ｌ２は正の屈折力の第２群（後
群）、ＳＰは絞り、ＩＰは像面である。無限遠物体から
至近物体へのフォーカスは第２群Ｌ２を光軸上物体側へ
移動させて行うリヤーフォーカス式を用いている。

【００１１】本発明では、負の屈折力の第１群Ｌ１を物
体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１１レンズ、
同じく物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１２
レンズ、そして両レンズ面が凸面の正の第１３レンズの
３つのレンズより構成している。

【００１２】本発明ではこのように、第１群Ｌ１の物体
側の２つの第１１，第１２レンズを何れも物体側に凸面
を向けたメニスカス形状で構成することにより、画面周
辺に到達する光束、即ち第１レンズ面への入射角の大き
い軸外光束が、第１１レンズと第１２レンズを通過する
際、各レンズ面に対し極端に大きな入射角及び射出角を
持たないようにしつつ、光束の角度を光軸に平行な方向
へ徐々に曲げている。これにより前玉径を縮小しつつ、
収差補正を良好に行っている。

【００１３】また最も物体側に負の屈折力の２つのレン
ズを配置することで、所定のバックフォーカスを確保す
る上で有利なレンズ構成としている。更に第１１レンズ
と第１２レンズの像面側に正の第１３レンズを配置し、
該第１３レンズで第１１，第１２レンズで発生する歪曲
収差を補正することにより、第２群で補正する歪曲収差
の負担を小さくすることで、他の諸収差の補正を容易に
している。そして、第２群を物体側に凸面を向けたメニ
スカス状の負の第２１レンズ、正の第２２レンズ、像面
側に凸面を向けた正の第２３レンズ、両レンズ面が凹面
の負の第２４レンズと物体側に凸面を向けた正の第２５
レンズとを接合した貼合わせレンズ、両レンズ面が凹面
の負の第２６レンズと両レンズ面が凸面の正の第２７レ
ンズとを接合した貼合わせレンズ、そして両レンズ面が
凸面の正の第２８レンズより構成している。 第２群の最
も物体側の第２１レンズを物体側に凸面を向けたメニス
カス状の負レンズとすることで、第２群のレンズ構成を
バックフォーカスの確保に有利なレンズ構成とし、また
軸外光束がゆるい角度で各レンズ面に入射するようにし
て第２群の第１レンズ面で発生する収差を小さくしてい
る。そしてメニスカス状の負の第２１レンズの像面側に
正の第２２レンズを配置し、該第２２レンズに第１群で
大きく発生している負の歪曲収差を補正する作用を持た
せ、更に次の正の第２３レンズによって、歪曲収差及び
メニスカス状の負の第２１レンズで発生する球面収差を
良好に補正している。次に両レンズ面が凹面の負の第２
４レンズと物体側に強い凸面を向けた正の第２５レンズ
とを接合した正の貼合わせレンズにより、主としてサジ
タルハロー及び色収差を良好に補正している。また接合
レンズ面でサジタルハローを補正する働きをもたせるこ
とで、更に良好な収差補正を行っている。また第２６レ
ンズと第２７レンズを接合した貼合わせレンズと正の第
２８レンズにより球面収差及びコマ収差をバランス良く
補正し、更にバックフォーカスの確保に有利なレンズ構
成としている。

【００１４】本発明では第１群と第２群のレンズ構成を
前述の如く設定すると共に、第１群の焦点距離やレンズ
全長（第１群の第１レンズ面から第１群の最終レンズ面
までの長さ）、そして全系の焦点距離やレンズ全長（無
限遠物体にフォーカスしているときの第１レンズ面から
最終レンズ面までの長さ）等の光学的諸定数が条件式
（１）〜（３）を満足するようにしている。これにより
第２群を移動させてフォーカスを行ったときの収差変動
を良好に補正し、物体距離全般にわたり高い光学性能を
有した逆望遠型撮影レンズを構成している。

【００１５】次に前述の各条件式の技術的意味について
説明する。

【００１６】条件式（１）は、バックフォーカスを長く
しつつ諸収差を良好に補正し、更にフォーカスレンズで
ある第２群の敏感度、即ち第２群の移動量に対する像面
の移動量の比を適切に設定するためのものである。条件
式（１）の上限値を越えて第１群の負の屈折力が弱くな
りすぎると、フォーカスレンズ（第２群）の敏感度は大
きくなる方向となり、例えばオートフォーカスカメラに
用いた場合、フォーカス用モーターのトルクに対しては
有利となるが、バックフォーカスが短くなり、また前玉
径の増大とレンズ全長の増加を招く。条件式（１）の下
限値を越えて第１群の負の屈折力が強くなりすぎると、
バックフォーカスを長くするには有利となるが、歪曲収
差が著しく多く発生し、これを第２群で補正することが
困難となる。

【００１７】条件式（２）は、第１群を固定とし、第２
群で良好にフォーカシングするためのものである。条件
式（２）の上限値を越えて第１群と第２群の間隔が増大
しすぎると、無限遠物体から至近物体へのフォーカシシ
ングに際して、物体側へ移動する第２群の移動スペース
の確保及び至近距離を短くできる等の利点があるが、絞
りと第１群との距離が長くなるために軸外光束を確保す
るための第１群のレンズ外径が増大してくる。条件式
（２）の下限値を越えて第１群と第２群の間隔が短くな
りすぎると、レンズ外径のコンパクト化及び軸外光束の
光軸からの高さを低くできるため諸収差の補正には有利
となるが、至近距離を短くすることが難しくなってく
る。

【００１８】条件式（３）は、第１群と全系のレンズ全
長の比、即ち第１群と全系の最も物体側のレンズ面から
最も像面側のレンズ面までの距離に対する比を規定する
ものである。条件式（３）の上限値を越えて第１群のレ
ンズ全長が長くなりすぎると、第１群の中で逆望遠化
（レトロタイプ）の傾向が強くなり、レンズ系全体とし
てバックフォーカスの確保には有利となるが、第２群中
にある絞りと第１レンズ面との間隔が長くなるため軸外
光束を確保するための第１群のレンズ外径が大きくなっ
てしまう。条件式（３）の下限値を越えて第１群のレン
ズ全長が短くなりすぎると、第１群のレンズ外径のコン
パクト化には有利となるが、バックフォーカスが短くな
ってしまい好ましくない。

【００１９】本発明の目的とする逆望遠型撮影レンズは
以上の諸条件を満足することにより達成されるが、更に
物体距離全般にわたり高い光学性能を得るには、次の条
件を満足させるのが良い。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】◎ 第２４レンズと第２５レンズの材質の
屈折率を各々Ｎ２４，Ｎ２５としたとき ０．１ ＜ Ｎ２５−Ｎ２４ ・・・・・・（４） なる条件を満足することである。

【００２４】条件式（４）は主に貼合わせレンズの接合
レンズ面によりサジタルハローを良好に補正するための
ものである。条件式（４）を外れると色収差の補正は容
易になるが、サジタルハローを良好に補正するのが難し
くなってくる。

【００２５】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉ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ッベ数である。また前述の各
条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−１に
示す。 （数値実施例１） f= 20.0 fNO= 1:2.9 2ω= 94.5 ° R 1= 39.49 D 1= 2.00 N 1=1.62299 ν 1= 58.2 R 2= 21.74 D 2= 6.72 R 3= 49.41 D 3= 1.70 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 25.16 D 4= 6.50 R 5= 133.95 D 5= 7.30 N 3=1.58313 ν 3= 59.4 R 6= -83.60 D 6=可変(4.09〜) R 7= 26.63 D 7= 1.00 N 4=1.78650 ν 4= 50.0 R 8= 10.93 D 8= 3.06 R 9= 374.81 D 9= 2.80 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -48.07 D10= 1.27 R11= 194.64 D11=11.60 N 6=1.51633 ν 6= 64.2 R12= -14.38 D12= 0.73 R13= (絞り) D13= 3.50 R14= -23.20 D14= 1.10 N 7=1.62096 ν 7= 35.9 R15= 12.92 D15= 6.70 N 8=1.80518 ν 8= 25.4 R16= 90.10 D16= 0.57 R17= -134.18 D17= 1.10 N 9=1.84666 ν 9= 23.9 R18= 19.03 D18= 7.60 N10=1.48749 ν10= 70.2 R19= -17.58 D19= 0.10 R20= 234.45 D20= 3.50 N11=1.77250 ν11= 49.6 R21= -45.07 （数値実施例２） f= 20.49 fNO= 1:2.9 2ω= 93.1 ° R 1= 39.03 D 1= 2.00 N 1=1.62299 ν 1= 58.2 R 2= 23.24 D 2= 6.06 R 3= 52.92 D 3= 1.70 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 24.56 D 4= 6.30 R 5= 115.45 D 5=10.80 N 3=1.58313 ν 3= 59.4 R 6= -93.19 D 6=可変(3.97〜) R 7= 25.08 D 7= 1.00 N 4=1.77250 ν 4= 49.6 R 8= 10.72 D 8= 3.34 R 9=-1747.11 D 9= 2.80 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -45.10 D10= 1.27 R11= 149.79 D11=11.60 N 6=1.51633 ν 6= 64.2 R12= -14.37 D12= 0.73 R13= (絞り) D13= 3.50 R14= -23.50 D14= 1.10 N 7=1.62096 ν 7= 35.9 R15= 13.05 D15= 6.70 N 8=1.80518 ν 8= 25.4 R16= 83.36 D16= 0.66 R17= -145.33 D17= 1.10 N 9=1.84666 ν 9= 23.9 R18= 19.16 D18= 7.60 N10=1.48749 ν10= 70.2 R19= -18.23 D19= 0.15 R20= 283.36 D20= 3.40 N11=1.77250 ν11= 49.6 R21= -43.99

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、リヤーフォーカス式の利点を維持し
つつ、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般に
わたりフォーカスの際の収差変動を良好に補正した高い
光学性能を有した撮影画角９４度程度、Ｆナンバー２．
８程度、バックフォーカスが焦点距離の１．７〜１．９
倍程度の逆望遠型撮影レンズ及びそれを用いたカメラを
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の数値実施例１のレンズ断面図

【図２】本発明の数値実施例２のレンズ断面図

【図３】本発明の数値実施例１の無限遠物体の収差図

【図４】本発明の数値実施例１の物体距離２５００の収
差図

【図５】本発明の数値実施例２の無限遠物体の収差図

【図６】本発明の数値実施例２の物体距離２５００の収
差図

【符号の説明】

Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 Ｓ．Ｃ 正弦条件 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に負の屈折力の第１群と正
   の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有し、該第１群は
   物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１１レンズ
   と物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１２レン
   ズそして正レンズの３つのレンズを有し、物体側より順に該第２群は物体側に凸面を向けたメニス
   カス状の負の第２１レンズ、正の第２２レンズ、像面側
   に凸面を向けた正の第２３レンズ、両レンズ面が凹面の
   負の第２４レンズと物体側に凸面を向けた正の第２５レ
   ンズとを接合した貼合わせレンズ、両レンズ面が凹面の
   負の第２６レンズと両レンズ面が凸面の正の第２７レン
   ズとを接合した貼合わせレンズ、そして両レンズ面が凸
   面の正の第２８レンズを有し、 該第２群を光軸上移動させてフォーカスを行い、該第１
   群の焦点距離とレンズ全長を各々ｆ１，ＤＴ１、全系の
   焦点距離とレンズ全長を各々ｆ，ＤＴ、無限遠物体にフ
   ォーカスしたときの該第１群と第２群の空気間隔をＳと
   したとき、 ４ ＜｜ｆ１／ｆ｜＜ ６．５ ０．１ ＜ Ｓ／ｆ ＜ ０．５ ０．２５ ＜ ＤＴ１／ＤＴ ＜ ０．５ なる条件を満足することを特徴とするリヤーフォーカス
   式の逆望遠型撮影レンズ。
2. 【請求項２】 前記第２４レンズと第２５レンズの材質
   の屈折率を各々Ｎ２４，Ｎ２５としたとき ０．１ ＜ Ｎ２５−Ｎ２４ なる条件を満足することを特徴とする請求項１のリヤー
   フォーカス式の逆望遠型撮影レンズ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２のリヤーフォーカス式の
   逆望遠型撮影レンズを有することを特徴とするカメラ。