JPH0574806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野） 本発明は、小型なレトロフオーカス型広角レン
ズに関する。 （発明の背景） 一眼レフレツクスカメラ用の広角レンズとして
は、一般的に焦点距離に比較して長いバツクフオ
ーカスを得ることのできる所謂レトロフオーカス
型が用いられている。しかし、レトロフオーカス
型のレンズは構成が絞りに対して非対称であるた
め、収差補正が難しく、その度合は画角が大きく
なるほど強くなる。そして、最近の傾向としての
交換レンズの小型化及び大口径化の要求を満たす
ためには、一層収差補正が困難となる傾向にあ
る。即ち、小型化を目指して物体側に配置される
発散群の屈折力を強くすると、各レンズで発生す
る球面収差、コマ収差等の諸収差が悪化し、この
傾向は大口径になるにつれて一層強くなる。画角
が94゜におよぶ広角レンズにおいて、各レンズ面
での収差の発生を抑えるために、発散群を構成す
る負レンズの枚数を増加した構成が、例えば、特
公昭51−2370号公報や特開昭56−19021号公報に
より知られているが、この構成ではレンズ系の全
長が増大し、前玉系が大型化するという欠点を有
していた。そして、広い画角に渡つて倍率の色収
差を良好に補正することは高次収差の影響により
困難な点が多く、画面の中心に対して周辺像の劣
下或いは色のにじみ等の不十分なものが多かつ
た。 （発明の目的） 本発明の目的は、全系の焦点距離の1.85倍以上
の長いバツクフオーカスを有しつつ、画角96゜、
口径比が１：2.8に達し、諸収差のバランスが良
好で小型なレトロフオーカス型広角レンズを提供
することにある。 （発明の概要） 本発明は、小型化と大口径化という相反する要
求に対し、発散群に適切な屈折力を与えると共
に、その構成要素として比較的中心厚が厚く物体
側に凸面を向けた負屈折力の貼合せ面を有し焦点
距離の長い接合負レンズを配置すると共に、絞り
の物体側に屈折力の強い正レンズを、絞りの像側
には中心厚の大きな接合負レンズを配置した独自
の構成において、収差補正のための最適条件を見
出したものである。 すなわち、例えば第１図に示した実施例のレン
ズ構成図の如く、物体側から順に、物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズの第１成分L₁、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第２成
分L₂及び第３成分L₃、物体側に凸で負屈折力の
接合面を有し全体として負屈折力を有する第４成
分L₄、物体側により曲率の強い面を有し貼合せ
または単一の両凸正レンズの第５成分L₅、像側
に凸面を向けた正メニスカスレンズの第６成分
L₆、絞りＳ、物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと両凹負レンズとの接合からなる両凹形
状の貼合せ負レンズの第７成分L₇、像側に凸面
を向けた正メニスカスレンズの第８成分L₈及び
両凸正レンズの第９成分L₉を有する構成とした
ものであり、更に、全系の合成焦点距離をｆ、該
第１成分L₁から該第４成分L₄の合成中心厚をD₄、
該第７成分L₇の物体側レンズ面の曲率半径をr₁₅、
該第９成分L₉の物体側及び像側のレンズ面の曲
率半径をそれぞれr₂₀、r₂₁とし、該第２成分L₂の
アツベ数をν₂とするとき、 (1) −0.9f＜f₁₄＜−0.6f (2) 0.35f＜D₄＜0.53f (3) −1.3f＜r₁₅＜−0.9f (4) −0.9＜r₂₁＋r₂₀／r₂₁−r₂₀＜−0.2 (5) 23＜ν₂＜40 の各条件を満足するものである。 上記の第(1)式は、発散レンズ群を構成する第１
成分から第４成分までの合成屈折力を規定するも
のである。所定のバツクフオーカスを確保しつつ
良好な収差バランスを維持するためには、発散群
のレンズ構成と共にその適切な屈折力配分が重要
である。長いバツクフオーカスを確保するために
強い負屈折力を有する発散群においては、負の歪
曲収差、正の像面弯曲の他、コア収差が発生しが
ちである。本発明では、発散群を上記の如く、最
も物体側の第１成分として正メニスカスレンズを
配置し、これに続いて２個の負メニスカスレンズ
を配置し、これに続いて２個の負メニスカスレン
ズの第２、第３成分そして比較的屈折力の小さな
負の貼合せレンズの第４成分とで構成すると共
に、 (1) 式の如き屈折力配分によつて、諸収差の良好
な補正を可能としたものである。発散群として
の第１〜第４成分の合成焦点距離が、(1)式の上
限を外れる場合には、バツクフオーカスをより
長くすることが可能である反面、各面の屈折力
が強まる、負の歪曲収差、コマ収差が後続レン
ズ成分によつても良好には補正しきれなくな
る。一方、下限を越えると、発散群の各レンズ
成分の負担が軽減される収差補正には有利とな
るが、バツクフオーカスを十分長く確保するこ
とが困難となる。 (2) 式の条件は、発散群の中で最も後方に位置す
る貼合せ負レンズとしての第４成分L₄の合成
中心厚を規定するものであり、特に像面の平坦
化及び歪曲収差の補正を良好に行うためのもの
である。この条件の上限を越えると、像面の平
坦化及び歪曲収差の補正には有利であるが、前
玉口径の増大を招きレンズ系の小型化を達成す
ることが困難となる。他方、下限を外れる場合
には、サジツタル像面の弯曲を招くと同時に歪
曲収差の補正が不十分になる。 そして、第４成分中には物体側に凸で負屈折力
を有する接合面を設けることが重要であり、この
接合面の曲率半径をr_c、この接合面の物体側及び
像側のレンズの屈折率をそれぞれn_H、n_Lとすると
き、 0.1f＜n_H−n_L／r_c＜0.4f の条件を満足することが望ましい。この条件の上
限を越えるときには、球面収差が補正過剰となり
コマ収差が悪化し、下限を外れるときには、条件
(1)との関係から第２成分、第３成分の屈折力を強
くする必要が生ずるためコマ収差、歪曲収差の補
正が困難となる傾向にある。 さて、上記の如き発散群に続く収斂群について
見るに、発散群にて発散された光束は収斂群の前
方成分としての強い正屈折力の第５、第６成分に
て収斂され、絞り直後の両凹貼合せ負レンズの第
７成分へと入射する。ここで、第６成分からの収
斂光束を受ける第７成分の物体側の面r₁₅の作用
が重要である。即ち、第７成分は絞りＳの近傍に
あつて第６成分で補正不足となつた球面収差を補
正すると同時に、バツクフオーカスを十分長く確
保し発散群の働きを支援する機能を持つ。この面
の曲率半径r₁₅の値が条件式(3)の下限を外れると、
第７成分の像側の面に負屈折力の負担が過度に大
きくなりコマ収差の増大を招く。一方上限を越え
ると、球面収差が補正過剰になり、口径比１：
2.8という明るい仕様を実現することが難しくな
る。また、第７成分の両屈折面の負担を軽減する
ために第７成分の合成中心厚を増加することが有
効であるが、過度に厚くすることはレンズ加工上
好ましくないだけでなく、サジツタル方向のコマ
収差が増大する。このため、第７成分を構成する
正メニスカスレンズと両凹負レンズとの中心厚を
それぞれd₁₅，d₁₆とするとき、それらの和につい
て 0.2f＜d₁₅＋d₁₆＜0.4f の条件を満たすことが望ましい。 条件式(4)は最も像側に位置する両凸正レンズと
しての第９成分の形状を規定するもので、軸外光
束の収差のバランスを良好に維持するために重要
なものである。即ち、この条件の上限を越える
と、第９成分は両凸形状に近くなりバツクフオー
カスを十分確保するのに不利になると同時に、歪
曲収差も負方向に偏倚してしまう。一方、この条
件の下限を外れると、第９成分の像側の面の負担
が増大するために、球面収差が補正不足になつて
しまう。 そして、以上の構成に加えて色収差、特に倍率
の色収差を良好に補正するためには、次の点に留
意することが必要である。レトロフオーカス型広
角レンズでは、ｇ線（λ＝436nｍ）に対する倍
率の色収差は、一般に、画面の中間帯域で補正不
足、最周辺で補正過剰になり、所謂倍率色収差の
曲がりを持つており、この傾向は画角が大きくな
る程著しくなる。そこで本発明は、この欠点を解
消するために正メニスカスの第１成分をアツベ数
の大なる低分散ガラスで構成することに加えて、
負メニスカスレズとしての第２成分のアツベ数
に、上記(5)式の条件の如き高分散ガラスを用いる
ことが適切であることを見出した。つまり、正屈
折力の第１成分で発生した高次の倍率の色収差に
対して、第１成分に次いで斜光束の入射高が高い
負出折力の第２成分で大幅に補正不足にすること
によつて、倍率の色収差の曲がりが補正される。
尚その際に低次の倍率色収差も補正不足となつて
いるので、全系において軸上及び倍率の色収差を
良好に補正するために、本発明では斜光束の入射
高が低くなる第４成分または第５成分を貼合せと
しているのである。(5)式の条件の上限を越える
と、倍率色収差の曲がりの補正が不十分となり、
下限を外れると倍率色収差が低次も含めて補正不
足となり、全系でのバランスをとることが困難に
なる。 そして、倍率の色収差をより良好に補正するた
めには、絞りの像側の第７成分L₇における接合
面を像側に凸な形状とし、この接合面の曲率半径
r₁₆について、 −1.0f＜r₁₆＜−0.5f の条件を満たすことが望ましい。この条件の上限
を越えるとｇ線の球面収差及びコマ収差が補正過
剰となり、下限を外れると倍率の色収差の曲がり
を補正することが難しくなる。 （実施例） 以下に本発明による実施例について説明する。
第１実施例から第４実施例までは、そのレンズ構
成図を第１図に示した如く、第４成分を両凸正レ
ンズ、両凹負レンズ及び正レンズの３枚貼合せで
構成し、また第７成分を正メニスカスレンズと両
凹負レンズとの貼合せで構成し、残る成分は単一
レンズで構成したものである。 以下の表１〜４にそれぞれ第１〜第４実施例の
諸元を示す。各表中、左端の数字は物体側からの
順序を表し、屈折率及びアツベ数はｄ線（λ＝
587.6nｍ）に対するものである。そして、Bfはバ
ツクフオーカスを表すものとする。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 上記第１〜第４実施例についての諸収差図を第
２図〜第５図にそれぞれ示す。各収差図は焦点距
離ｆ＝100mmとしたときの値である。 本発明による第５実施例は、第６図のレンズ構
成図に示す如く、第４成分L₄を物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと正レンズとの２枚の
貼合せで構成すると共に、第５成分L₅を物体側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズと
の貼合せで構成し、第７成分L₇は第１実施例と
同様の貼合せレンズとして構成したものである。 また、本発明による第６実施例は、第８図のレ
ンズ構成図に如く、第４成分L₄を物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズ及び
像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの３枚
の貼合せで構成し、第７成分L₇構成は上記の第
１実施例と同様である。 以下の表５及び表６にそれぞれ第５、第６実施
例の諸元を示す。

【表】

【表】 上記第５及び第６実施例についての諸収差図を
それぞれ第７図、第９図に示す。これらの収差図
も焦点距離ｆ＝100mmとしたときの値である。 各収差図から、いずれの実施例も94゜乃至96゜と
いう広画角と長いバツクフオーカスを有している
にもかかわらず、諸収差が良好に補正され、極め
て優れた結像性能を有していることが明らかであ
る。尚、上記の各実施例において、近距離物体に
合焦する際の非点収差、像面弯曲等の収差の劣下
を、特公昭45−39875号公報に開示された如く、
レンズ系全体を繰り出すと同時に、これに連動し
て第１成分から第５成分までを一体としてこれら
より後方のレンズ成分との間隔d₁₀を縮小するよ
うに移動することにより、良好に補正することが
可能である。 （発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、全系の焦点距離
の1.85倍以上の長いバツクフオーカスを有しつ
つ、画角94゜、口径比が１：2.8に達し、倍率の色
収差を含めて諸収差がともに良好に補正された小
型のレトロフオーカス型広角レンズが達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例乃至第４実施例のレンズ構
成図、第２図乃至第５図は、第１実施例乃至第４
実施例の諸収差図、第６図は第５実施例のレンズ
構成図、第７図は第５実施例の諸収差図、第８図
は第６実施例のレンズ構成図、第９図は第６実施
例の諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕、L₁……第１成分、
L₂……第２成分、L₃……第３成分、L₄…
…第４成分、L₅……第５成分、
r₁₅……第７成分の物体側の面、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メ
   ニスカスレンズの第１成分、物体側に凸面を向け
   た負メニスカスレンズの第２成分及び第３成分、
   物体側に凸で負屈折力の接合面を有し全体として
   負屈折力を有する第４成分、物体側により曲率の
   強い面を有し貼合せまたは単一の両凸正レンズの
   第５成分、像側に凸面を向けた正メニスカスレン
   ズの第６成分、絞り、物体側に凸面を向けた正メ
   ニスカスレンズと両凹負レンズとの接合からなる
   両凹形状の貼合せ負レンズの第７成分、像側に凸
   面を向けた正メニスカスレンズの第８成分及び両
   凸正レンズの第９成分を有し、全系の合成焦点距
   離をｆ、該第１成分から該４成分までの合成焦点
   距離をf₁₄、該第４成分の合成中心厚をD₄、該第
   ７成分の物体側レンズ面の曲率半径をr₁₅、該第
   ９成分の物体側及び像側のレンズ面の曲率半径を
   それぞれr₂₀、r₂₁とし、該第２成分のアツベ数を
   ν₂とするとき、 (1) −0.9f＜f₁₄＜−0.6f (2) 0.35f＜D₄＜0.53f (3) −1.3f＜r₁₅＜−0.9f (4) −0.9＜r₂₁＋r₂₀／r₂₁−r₂₀＜−0.2 (5) 23＜ν₂＜40 の各条件を満足することを特徴とするレトロフオ
   ーカス型広角レンズ。