JPH02146014A - 望遠型の対物レンズ - 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） 本発明は写真用カメラ、ビデオカメラそして双眼鏡等に
好適な焦点距離の長い望遠型の対物レンズに関し、特に
レンズ系全体の小型化を図りつつ、全画面にわたり良好
なる収差補正を行った高性能な望遠型の対物レンズに関
するものである。

（従来の技術） 従来より遠景の撮影や野外スポーツ等の撮影又高倍率の
双眼鏡等においては焦点距離の長い望遠型の対物レンズ
が多く用いられている。

望遠型の対物レンズは物体側より順に正の屈折力の前群
と負の屈折力の後群の２つのレンズ群を比較的広い間隔
を隔てて配置して構成されている。

これら望遠型の対物レンズとしては例えば特開昭６１−
１８８５１１号公報、特開昭６２−１１２１１３号公報
、特開昭６３−１０６７１４号公報等で提案されている
。一般に望遠型の対物レンズは焦点距離が長くなってく
ると、その長さに比例してレンズ系が大型化し、又諸政
差の発生量が増大し、良好なる光学性能を得るのが難し
くなってくる。この為、例えば写真カメラ用の望遠型の
対物レンズとしては前群を３〜５枚、後群を３〜５枚の
レンズより構成している場合が多く比較的大型のレンズ
系となる傾向があった。

（発明が解決しようとする問題点） 望遠型の対物レンズにおいて前群と後群の屈折力を強め
てレンズ系全体の小型化を図ろうとすると１輪帯球面収
差やコマ収差等が多く発生し、又像面湾曲が補正過剰と
なってくる傾向がある。

更に色収差、特に２次スペクトルの発生量が多くなり、
色の滲みが目立ち、良好なる光学性能を得るのが大変難
しくなってくるという問題点があった。

本発明は前群と後群の屈折力や各レンズの形状等を適切
に設定することにより、レンズ系全体の小型化を図りつ
つ、高い光学性能を有した簡易な構成の望遠型の対物レ
ンズの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 物体側より順に正の屈折力の前群と負の屈折力の後群の
２つのレイズ群を有し、該前群は正の第１レンズ、正の
第２レンズそして負の第３レンズを有し、該後群は正の
第４レンズと負の第５レンズを有しており、全系の焦点
距離をｆ、該前群と後群の焦点距離を各々ｆＦ、ｆＲ１
該第４レンズと第５レンズとの空気間隔をＤ４５．第ｉ
レンズの形状係数をＳ＋としたとき ０．５５＜　ｆＦ／ｆ＜　０．９　　　　　　　　　　
　・・・（１）０．８＜１ｆＲ１／ｆ＜１．２．　　　
ｆＲ＜０　　　・・・（２）Ｑ、Ｑｌ＜　０４．、、　
／ｆ＜　０．０６　　　　　　　　　・・・（３）−３
＜　ｓ４　＜　−０，９・・・（４）０．８＜３５＜３
　　　　　　　　　　　　　・・・（５）なる条件を満
足することである。

尚ここで形状係ａＳとは物体側と像面側のレンズ面の曲
率半径を各々ＲＡ、ＲＢとしたときで求められるもので
ある。

（実施例） 第１図〜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。

図中工は正の屈折力の前群、■は負の屈折力の後群であ
る０本実施例では前群と後群とを最も大きな空気間隔を
境にして分けている。

本実施例では前述のように正の屈折力の前群工を３つの
レンズ、負の屈折力の後群■を２つのレンズ、の全体と
して５つのレンズより構成すると共に、前群と後群の屈
折力そして第４レンズと第５レンズのレンズ形状等を適
切に設定することにより、レンズ系全体の小型化を図り
つつ１画面全体にわたり良好なる光学性能をイＪした望
遠型の対物レンズを得ている。

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（１）は正の屈折力の前群の屈折力に関し、主に
レンズ系全体の小型化を図りつつ、諸政差をバランス良
く補正する為のものである。

上限値を越えて前群の焦点距離が長くなりすぎると即ち
屈折力が弱くなりすぎるとレンズ全長が増大してくるの
で良くない、又下限値を越えて焦点距離が短くなりすぎ
るとμｓち屈折力が強くなりすぎるとレンズ系全体は小
型化されるが諸政差の発生が多くなり、特に輪帯球面収
差が多くなってくるので良くない。

条件式（２）は負の屈折力の後群の屈折力に関し、条件
式（１）と共にレンズ系全体の小型化を図りつつ諸政差
特に像面湾曲をバランス良く補正をする為のものである
。

ト限値を越えて後群の屈折力が弱くなりすぎるとレンズ
全長が増大してくる。又下限値を越えて後群の屈折力が
強くなりすぎるとレンズ系全体の小型化には有利となる
が諸収差、特に像面湾曲が補正過剰となってくるので良
くない。

条件式（３）は第４レンズと第５レンズとの空気間隔を
適切に設定し、主に非点収差、コマ収差そして湾曲収差
等をバランス良く補正する為のものである。上限値を越
えて空気間隔が拡〈なりすぎると非点収差、コマ収差そ
して湾曲収差が補正過剰となり、又下限値を越えて空気
間隔が狭くなりすぎると非点収差とコマ収差が補正不足
となり、これらの諸収差を良好に補正するのが難しくな
ってくる。

条件式（４）は正の第４レンズのレンズ形状に関し、王
に輪帯球面収差とコマ収差を良好に補正する為のもので
ある。

上限値を越えて両レンズ面が凸面のレンズ形状になり物
体側のレンズ面の屈折力が強くなってくるとコマ収差が
補正不足となってくる。又下限値を越えて物体側に凸面
を向けたメニスカス度が強くなってくるとコマ収差は良
好に補正されるが輪帯球面収差が増大してくるので良く
ない。

条件式（５）は負の第５レンズのレンズ形状に関し、主
に１帯球面収差と非点収差を良好に補正する為のもので
ある。

下限値を越えて物体側に凹面を向けたメニスカス度が強
くなると輪帯球面収差が増大し、又下限値を越えて両レ
ンズ面が凹面となり像面側のレンズ面の屈折力が強くな
ってくると非点収差が補正過剰となると共に湾曲収差も
補正過剰となってくるので良くない。

本発明に係る望遠型の対物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、焦点距離をより長くする
際に発生する色収差、特に２次スペクトルを良好に補正
するには次の諸条件を満足させるのが良い。

前記第２レンズの焦点距離なｆ２．該第２レンズの材質
の部分分散比を０２．ｇ、Ｆ、アツベ数をν２としたと
き ０．０２５　＜　０２．ｇｙ　−（０，ｆｉ４３８−０
．００１６８　　＠　ν　）＜ｏ、ｏｅ・・・　（６） ８０＜ν２　　　　　　　　・・・（７）０．３　＜　
ｆ２／ｆ＜　０．５５　　　　　　　　・・・　（８）
０．２　＜　Ｓ２＜　０．７　　　　　　　　　・・・
（９）なる条件を満足することである。

尚ここで部分分散比θ１．Ｆはフラウンホーファ線のｇ
線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折力を各々Ｎｇ　、　ＮＦ。

Ｎ（、とするとき で求められる値である。

条件式（６）、（７）は各々正の第２レンズの材質に異
常分散硝材を用い、主に２次スペクトルを良好に補正す
る為のものである。

条件式（６）はアツベ数ν２と部分分散比θ２をＸ、Ｙ
軸にとったグラフ上で通常の硝材の代表である。商品名
に７と商品名Ｆ２をとり、この２つの硝材のアツベ数ν
、と部分分散比ＯＮとを結ぶ直線０Ｎ＝Ｏ−６４３、８
０−００１６８＠νＮからの偏差を表わしている。

この値が大きい程異常分散性が大Ｓいことになる。

未発１月では条件式（６）、（７）を満足する異常分散
性と低分散を有する光学硝材を用いつつ、後述する条件
（８）、（９）を満足するようにし、これにより球面収
差やコマ収差と共に２次スペクトルを効果的に補正して
いる。

条件式（８）は第２レンズの屈折力に関し、条件式（９
）は第２レンズのレンズ形状に関し、条件式（６）、（
７）と共に主に２次スペクトルを良好に補正する為のも
のである。

条件式（８）の上限値を越えて第２レンズの屈折力が弱
くなると２次スペクトルの補正効果が少なくなり、又下
限値を越えて第２レンズの屈折力が強くなると輪帯球面
収差が多く発生してくるので良くない。

条件式（９）の上限値を越えて両凸レンズ面のうち物体
側のレンズ面の屈折力が強くなると輪帯球面収差が増大
し、又下限値を越えて像面側のレンズ面の屈折力が強く
なると画面周辺にかけてコマ収差が多く発生してくるの
↑良くない。

第１図に示す数値実施例１では前群Ｉを両レンズ面が凸
面の第１レンズ、同じく両レンズ面が凸面の第２レンズ
として両レンズ面が凹面の第３レンズの３つのレンズよ
り構成し、後群■を像面側に凸面を向けたメニスカス状
の第４レンズと物体側に凹面を向けた第５レンズの２つ
のレンズより構成している。

第２図、第３図に示す数値実施例２．３は高倍率の双眼
鏡用の対物レンズに適用した場合であり、第３図の数ｆ
メ実層側３における第２レンズと第３レンズが接合され
ている点を除き、いずれもレンズ形成は第１図の数値実
施例と同様である。

尚レンズ後方に配置したＰは双眼鏡に用いる正立像を観
察する為のプリズムであり、同図では展開したガラスブ
ロックで示している。

般に高倍率の双眼鏡では対物レンズのレンズ全長が増大
してくるが、本発明によればレンズ系全体の小型化を図
りつつ、２次スペクトルを含めた諸政差を良好に補正し
た高い光学性源の対物レンズが容易にＶ）られる。

尚第３図に示す数値実施例３では数値実施例２に比べて
条件式（８）の範囲内において第２レンズの屈折力をよ
り強めて輪帯球面収差の発生許容値内において、２次ス
ペクトルを良好に補正している。

尚以上の各実施例においてフォーカスは全レンズ系を移
動させて又は後群の一部若しくは全部を移動させて行っ
ている。

次に本発明の数ｆめ実施例を示す、数値実施例において
Ｒｉは物体側より順に第１番目のレンズ面の曲−＃’？
　！！’径、Ｄｉは物体側より第１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Ｑ’ｌｒ　
ｉ番Ｈのレンズのガラスの７＋ｉｉ折率とアラへ％であ
る。

又前述の各条件式と数値実施例における語数値との関係
を表−１に示す。

数値実施例１ Ｆ＝１００　　ＦＮｏ＝１：　５ Ｒ１−３８，７５０１−２，７５ Ｒ２−−１９０，１５０２−０，３０ Ｒ３−２８，３７０３〜３．０Ｏ Ｒ４−−７８，０００４−０，０６ Ｒ５寡−７３，ＨＤ５麿ｌ、５０ Ｒ６−３４，１９０６−３２，９８ Ｒ７−−８３．１８　　０７−１．５０Ｒ８需−２１，
４３０６−２，８４ Ｒ９葉−１５，５７Ｄ９寓０．８７ ＲＩＯ冨２７Ｇ、８５ ２ω＝　　２．０６＠　Ｘ　　２ Ｎ＋−１，４８７４９ Ｎ２−１．４３３８７ Ｎ３−１．５８２８７ Ｎ４諺１．７４９５Ｏ Ｎ５冨１．５８０１３ ν　ｌ禦７０．２ ν　２−９５．１ ν　３−４８．４ ν　４−３５．３ ν　５雪４７．０ 数値実施例２ Ｆ＝１００ＦＮｏ−１：５２ω−１，２５°×２ＲＩ＝
　　　２８．１５　　　０１＝２．８８　　　　Ｎ１＝
弓、４Ｂ７４９　　　ν　１−７０．２Ｒ２−−１９９
，８８０２±０．３０ Ｒ３−３０，０００３−２，８８Ｎ２−１．４３３８７
　　ν２藁９５．ｌＲ４−−８７，５１０４−０，１０ Ｒ５＝　−８１，８２０５−１，５０Ｎ３−１．８２３
７４　　ｙ　３＝４７．ＩＲ８−３２，７８ｎ８＝２２
．６３ Ｒ７震−５４，０３０７＝１．５０　　８４＝１．？４
９５０　　シ４−３５．３Ｒ８−−２０，３３０６−２
，８３ Ｒ９＝　−１５，４５０９−０，８８Ｎ５＝１．５８２
８７　　シ５−４６．４ＲＩＧ−−１７８．０６　　［
１１０−１３，５０数値実施例３ Ｆ＝１００　　　ＦＮｏ−１：　　５　　　２ω−１，
２５”　　Ｘｌ−３０，３８０１−２，８３Ｍｌ−１，
４８７４９２薯−３５０，２９０２−０，３０ ３−２５，５４０３−３，８８８２−１，４３３８７４
−−３８，７７Ｄ　４諺１．５０　　Ｎ３−１．５２１
３０５−　２３．８９　０５−２２．２０ ８謔　−５５，３７Ｄ　　８富　１．５０　　　８４ヰ
１．７４９５０７−−１８．１４　０７−１．９４ ８＝　−１４，８３０６−０，８８Ｎ５−１．５６７３
２３−３４Ｌ３７　　［）　９コ１３．５０！４７０．
２ ν　２巽９５．１ ν　３嵩５２．５ ν　４冨３５．３ ν　５−４２．８ （表−１） （発り１の効果） 本発明によれば前述の如く前群と後群の屈折力や各レン
ズの形状等を適切に設定することにより、レンズ枚数が
全体として５枚という簡単な構成にもかかわらず画面全
体にわたり良好に収差補正を行った高性能な小型の望遠
型の対物レンズを達成することができる。又第２レンズ
の材質に蛍石等の異常分散硝材を一定条件のもとで用い
ることにより、輪帯球面収差やコイ収差等を良好に維持
しつつ、２次スペクトルを良好に補正した高い光学性能
の望遠型の対物レンズを達成している。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の数値実施例１乃至３のレン
ズ断面図、第４図乃至第６図は本発明の数値実施例１乃
至３の諸収差図である。 図中１は正の屈折力の前群、■は負の屈折力の後群、Ｐ
は正立川のプリズムを展開したブロック図、ｄはｄ線、
ＣはＣ線、ｇはｄ線、Ｓはサジタル像面１Ｍはメリディ
オナル像面である。 第 図 第 図 図 ω：２．０６” ω二２，０６゜ ω＝２．０６゜ −ｕ、＋ｕ　　　　　　　　００１０ 王水ｉｈ収りＥ −ＣＬＩＯｏ、ｔ。 １１階、ｑ又左 −２，００２００ 歪曲ｊｌ：ｉを（％Ｊ ０．０１　　　　　０．０１ 倍キ邑ｑ尺差 図 ω；ｔ２５゜ ω＝１．２５゜ ω＝１．２５゜ −２，００２，００ 歪曲Ｍ又左（％） −０，０１０，０１ 倍キ邑−又座 図 正９Ｌ条イ牛 Ｊ＝１．２５’ ω＝１．２５’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側より順に正の屈折力の前群と負の屈折力の
   後群の２つのレンズ群を有し、該前群は正の第１レンズ
   、正の第２レンズそして負の第３レンズを有し、該後群
   は正の第４レンズと負の第５レンズを有しており、全系
   の焦点距離をｆ、該前群と後群の焦点距離を各々ｆ＿Ｆ
   、ｆ＿Ｒ、該第４レンズと第５レンズとの空気間隔をＤ
   ＿４＿、＿５、第ｉレンズの形状係数をＳｉとしたとき ０．５５＜〔ｆ＿Ｆ〕／ｆ＜０．３ ０．８＜〔｜ｆ＿Ｒ｜〕／ｆ＜１．２、〔ｆ＿Ｒ〕＜０
   ０．０１＜〔Ｄ＿４＿、＿５〕／ｆ＜０．０６−３＜〔
   Ｓ＿４〕＜−０．９ ０．８＜〔Ｓ＿５〕＜３ なる条件を満足することを特徴とする望遠型の対物レン
   ズ。 （２）前記第２レンズの焦点距離をｆ＿２、該第２レン
   ズの材質の部分分散比をθ＿２＿、＿ｇ＿、＿Ｆ、アッ
   ベ数をν＿２としたとき ０．０２５＜θ＿２＿、＿ｇ＿、Ｆ−（０．６４３８−
   ０．００１６８・ν＿２）＜０．０６８０＜ν＿２ ０．３＜〔ｆ＿２〕／ｆ＜０．５５ −０．２＜Ｓ＿２＜０．７ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載の望
   遠型の対物レンズ。