JP4187311B2 - 中望遠レンズ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、画角24°程度で全長が短く、且つ、諸収差を良好に補正した写真レンズに最適な中望遠レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の写真レンズは従来から中望遠レンズに分類されているが、その構成は望遠比が1より大きいものが殆どであった。その中で、例えば特開昭50−109724号公報に示されるものは、画角がほぼ同程度であって望遠比が1より僅かに小さくなっているが、それでもその望遠比は0.92程度に留まっていた。
【0003】
一般に、中望遠レンズよりも画角の狭い望遠レンズでは、その焦点距離に比例してレンズの全長が長くなりがちであるため、重量や携帯性の面からレンズの全長を短くすることが要求されている。そのため、通常の望遠レンズでは望遠比を1より小さくした構成のものが多い。
【0004】
このように、中望遠レンズにおいてこれまでに望遠比が1より小さいレンズ構成が少なかった理由は、中望遠レンズ程度の焦点距離では、撮影画面の大小によって若干の違いはあるが、全長が特に長くて携帯性に不便であるわけでもないので、全長の許容量が比較的長く設定できる点に起因しているものと思われる。
【0005】
さらに、テレフォトタイプのような望遠比が1より小さい構成を選択するよりも、画角的にも比較的近い標準レンズのように、望遠比が1よりも大きい、いわゆる対称型と称される構成の方が収差補正上有利であることもその理由の一つに数えられる。
【0006】
ここで、テレフォトタイプとは、レンズ全系を通して物体側から正,負の2つの群に大きく分けることができ、後側主点位置がレンズ第1面よりも物体側にあって望遠比が1より小さいレンズ系をいうのに対して、対称型とは、後側主点位置がレンズ系の内部にあって望遠比が1より大きいものをいう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のテレフォトタイプのレンズ構成では、レンズ全長を短くすることは可能であったが、その非対称性に起因する諸収差、特に糸巻き型の歪曲収差や倍率の色収差が発生しやすいという問題点があった。
【0008】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、レンズ系をテレフォトタイプで構成することにより望遠比を1より小さくしながら、諸収差が良好に補正された中望遠レンズを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、物体側から収束性の前群と、絞りを挟んで、発散性の後群とから構成され、上記前群は、物体側から順に1枚の正の第1レンズ、正の第2レンズと負の第3レンズとの接合レンズからなり、上記後群は、物体側から順に1枚の正の第4レンズ、負の第5レンズと正の第6レンズとの接合レンズ、1枚の負の第7レンズからなり、以下の条件式を満足する中望遠レンズを提供するものである。
(1) 0.6<F12/F<0.9
(2) 0.85<|F345/F|<1.45
但し、 F:全系の焦点距離
F12:前群の合成焦点距離
F345:後群の合成焦点距離
【0010】
そして、上記の中望遠レンズにおいて、上記第5レンズは両凹の負のレンズ、上記第6レンズは両凸の正レンズ、上記第7レンズは物体側に凹面を配した1枚のメニスカス負レンズからなり、以下の条件式を満足するのが好ましい。
(3) N6−N5>0.08
(4) ν4<37,ν5>52
但し、 N5,N6:第5,第6レンズの屈折率
ν4,ν5:第4,第5レンズのアッベ数
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態及び各実施例を図面に基づいて具体的に説明する。この発明による中望遠レンズは、図1に示すように、物体側(図で左方側)、から収束性の前群G1と、絞りSを挟んで発散性の後群G2とから構成され、前群G1は、物体側から順に1枚の正の第1レンズL1、正の第2レンズL2と負の第3レンズL3との接合レンズからなり、後群G2は、物体側から順に1枚の正の第4レンズL4、両凹負の第5レンズL5と両凸正の第6レンズL6との接合レンズ、物体側に凹面を配したメニスカス凸の第7レンズL7からなり、以下の条件式を満足するようにしたものである。
すなわち、
(1)0.6<F12/F<0.9
(2)0.85<|F345/F|<1.45
(3)N6−N5>0.08
(4)ν4<37,ν5>52
【0012】
但し、F:全系の焦点距離
F12:前群G1の合成焦点距離
F345:後群G2の合成焦点距離
N5,N6:第5,第6レンズL5,L6の屈折率
ν4,ν5:第4,第5レンズL4,L5のアッベ数
【0013】
次に、上記の各条件式についてその理由を説明する。
条件式(1)は、全系の焦点距離Fに対する前群G1の合成焦点距離F12の比の値に関するものである。
【0014】
いま、レンズ系の全長を第1レンズの第1面から像面までの距離と定義したとき、上記の比F12/Fの値が上限値0.9を上まわると、前群G1の屈折力が弱すぎ、レンズ系の全長を所定の値に保とうとすると、前群G1と後群G2の間隔が開きすぎて周辺光量の低下や後群G2のレンズ径の増大を招く。そのため、前群G1と後群G2の間隔を小さくしようとすると、レンズ系の全長を長くせざるを得なくなる。
【0015】
また、F12/Fの値が下限値0.6を下まわると、前群G1の屈折力が強くなりすぎ、レンズ系の全長は短くできるが、球面収差,コマ収差,糸巻き型の歪曲収差等が大きく発生する。
このような点から見ると、条件式(1)の範囲はさらに縮小して
0.7<F12/F<0.8
程度にするのが望ましい。
【0016】
条件式2は、全系の焦点距離Fに対する後群G2の合成焦点距離F345の比の絶対値に関するものである。
この値|F345/F|が上限値1.45を上まわると、後群G2の屈折力が弱くなりすぎ、条件式(1)で定義したレンズ系の全長を比較的短く保ちながら後群G2として然るべき屈折作用を得るには、後群G2の周縁光線の光線高を大きくしなければならない結果となる。それを避けるためには、後群G2を物体側に寄せる必要があるが、このようにするとレンズマウント部等で光線がけられるおそれがある。
【0017】
逆に|F345/F|の値が下限値0.85を下まわると、後群G2の屈折力が強くなりすぎ、諸収差、特に非点収差、像面湾曲,糸巻き型の歪曲収差さらに倍率の色収差が補正不能となる。
【0018】
また、前群G1と後群G2との間隔も大きくなりがちであり、周辺光量確保のために前群G1と後群G2との間隔を比較的小さくするためには、前群G1の屈折力も強くしなければならず、球面収差,コマ収差及び糸巻き型の歪曲収差の発生原因となる。
このような点から見ると、条件式(2)の範囲はさらに縮小して
1.0<|F345/F|<1.3
程度にするのが望ましい。
【0019】
次に、条件式(3)について説明する。
この発明による中望遠レンズにおいては、後群G2の第5レンズL5を両凹の負レンズ、第6レンズL6を両凸の正レンズ、第7レンズL7を物体側に凹面を配したメニスカス負レンズにより構成したため、絞りSに対して比較的コンセントリックな面が多くなり、画面全体で良好な光学性能を得やすくなる。
【0020】
しかしながら、上記のコンセントリック性により、歪曲収差に関してはテレフォトタイプ特有の糸巻き型の歪曲収差が発生しがちになる。このため、特に第5,第6レンズL5,L6の接合面r9を物体側に凸とし、且つ条件式(3)に示すように、第6レンズL6と第5レンズL5の屈折率N6,N5の差を0.08以上に設定することにより、コンセントリック性を崩した正の屈折作用面を設けて糸巻き型の歪曲収差を補正するのがよい。
【0021】
一般に、テレフォトタイプでは倍率の色収差の補正も困難であるが、これは多くの場合絞りSを挟んで正負の群構成である関係から、前後両群により倍率色収差が同一方向に発生しがちとなるためである。
【0022】
上記の点に鑑み、この発明においては条件式(4)に示すように、後群G2の第4レンズL4は、前群G1で発生した倍率の色収差を大きく戻す役割をさせるために、そのアッベ数ν4を比較的小さく設定している。
同時に、後群G2の第5レンズL5は強い負の屈折力をもつため、倍率色収差の補正上、そのアッベ数ν5を比較的大きく設定している。そして、第5,第6レンズL5,L6の接合レンズでは、色消しにより倍率色収差を小さく抑えながら、前述のとおり歪曲収差を補正するようにしている。
【0023】
後群G2の第7レンズL7は、第5レンズL5による後群G2の負の作用負担を軽減する役割と、いわゆるフィールドフラットナとしての像面湾曲の補正、さらにそれらに加え、特に最大像高付近へ向かう軸外光束の第5レンズL5による倍率色収差補正過剰を修正する役割をも果たしている。
【0024】
【実施例】
次に、この発明による中望遠レンズの望ましい各実施例を示す。
図1,図2,図3は、それぞれこの発明の実施例1,2,3の構成図、図4,図5,図6は、それぞれ実施例1,2,3の収差曲線図である。
【0025】
なお、以下の実施例において、
f:光学系全体の焦点距離
ω:半画角
r:曲率半径
d:面間隔
nd:d線に対する屈折率
νd:d線に対するアッベ数
ΔM:メリジオナル像面
ΔS:サジタル像面
S:絞り
をそれぞれ示す。
【0026】
以下の表1,表2,表3は実施例1,実施例2,実施例3のパラメータをそれぞれ示すものである。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明による中望遠レンズは、その請求項1に係る発明では、画角が24度程度の中望遠レンズとしてはこれまで殆ど類を見ないテレフォトタイプを採用し、諸収差を良好に補正しながら、0.85程度を望遠比を達成することができる。
また、請求項2に係る発明では、上記の諸収差をさらに補正し、全長を短く保ちながら光学性能を一層向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1の構成図である。
【図2】この発明の実施例2の構成図である。
【図3】この発明の実施例3の構成図である。
【図4】実施例1の収差曲線図である。
【図5】実施例2の収差曲線図である。
【図6】実施例3の収差曲線図である。
【符号の説明】
G1:前群 G2:後群
L1〜L7:第1〜第7レンズ
r1〜r12:第1〜第12面の曲率半径
d1〜d11:各レンズの面間隔
ω:半画角
ΔM:メリジオナル像面
ΔS:サジタル像面
S:絞り
Claims (2)
- 物体側から収束性の前群と、絞りを挟んで、発散性の後群とから構成され、
上記前群は、物体側から順に1枚の正の第1レンズ、正の第2レンズと負の第3レンズとの接合レンズとからなり、
上記後群は、物体側から順に1枚の正の第4レンズ、負の第5レンズと正の第6レンズとの接合レンズ、1枚の負の第7レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする中望遠レンズ。
(1) 0.6<F12/F<0.9
(2) 0.85<|F345/F|<1.45
但し、 F:全系の焦点距離
F12:前群の合成焦点距離
F345:後群の合成焦点距離 - 請求項1記載の中望遠レンズにおいて、上記第5レンズは両凹の負のレンズ、上記第6レンズは両凸の正レンズ、上記第7レンズは物体側に凹面を配した1枚のメニスカス負レンズからなり、以下の条件式を満足することを特徴とする中望遠レンズ。
(3) N6−N5>0.08
(4) ν4<37,ν5>52
但し、 N5,N6:第5,第6レンズの屈折率
ν4,ν5:第4,第5レンズのアッベ数
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