JPH0812326B2 - 逆望遠型広角レンズ - Google Patents

逆望遠型広角レンズ

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JPH0812326B2
JPH0812326B2 JP61205507A JP20550786A JPH0812326B2 JP H0812326 B2 JPH0812326 B2 JP H0812326B2 JP 61205507 A JP61205507 A JP 61205507A JP 20550786 A JP20550786 A JP 20550786A JP H0812326 B2 JPH0812326 B2 JP H0812326B2
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JP
Japan
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group
lens
gii
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focusing
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弘 向井
祥 得丸
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ミノルタ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物体側に負の屈折力を有するレンズ群を配
置し、その像側に正の屈折力を有するレンズ群を配置し
た逆望遠型の広角レンズに関し、更に詳しくはそのフォ
ーカシングに関する。
一眼レフレックスカメラに用いられる広角レンズは、
その一眼レフレックスミラーの運動を妨げないために一
定の長さ以上のレンズバックが必要である。そこで、一
般には、レンズ系の比較的前方に負の屈折力が配置され
た逆望遠型レンズが適用されている。そして、通常はそ
のレンズ系全体を光軸方向に繰り出すことによってより
近距離の被写体に対するフォーカシングがなされる。
しかし、この逆望遠型レンズ系は、屈折力の配置が絞
りをはさんで非対称になっているので、近距離の被写体
を撮影する場合に画面中帯から周辺部にかけて像の乱れ
が著しく、優れた描写性能を確保することが困難である
という欠点がある。特に、近接撮影時に、非点収差が補
正過剰になるとともに球面収差が補正不足になるという
傾向がある。
そこで、このような欠点を解消するために、従来、レ
ンズ系中の少なくとも1つの空気間隔を可変とし、レン
ズ系の全体繰り出しとともにこの可変空気間隔を変化さ
せて収差の悪化を防ぐ、いわゆるフローティングと呼ば
れる手法が知られている。しかしながら、このようなフ
ローティング手法を用いると、レンズ系全体を繰り出す
ための機構の上にそれと連動して上記可変空気間隔を変
化させる機構が必要となる。従って、単にレンズ系全体
を繰り出すだけの機構に比べて構造が極めて複雑になる
上に、レンズの重量が大きくなってしまう。更に、自動
的任フォーカシングを行う自動焦点調節装置を有するカ
メラにおいては、フォーカシングのためのレンズの駆動
速度が低下するとともに、レンズ系全体を繰り出すので
外部からの衝撃に弱く機械的な耐久性に劣るという欠点
が生じる。
そこで、本発明の目的は上述したような従来の種々の
欠点を解消し、簡単な構造で近距離まで収差を劣化させ
ることなくフォーカシングすることが可能であり、また
Fナンバー/1.4程度の大口径とした場合に問題となる像
面湾曲及びコマ収差を良好に補正することができ、更に
自動焦点調節装置によるフォーカシングに適した逆望遠
型広角レンズを提供することにある。
そして、この目的を達成するために、本発明は、第1,
5,8図図示のように、物体側から順に、負の屈折力を有
する第1群(GI)、正の屈折力を有する第2群(GI
I)、絞り(S)、正の屈折力を有する第3群(GIII)
からなり、第1群(GI)を固定して第2群(GII)と第
3群(GIII)とを互いに異なる速度で物体側に移動させ
て、より近距離の被写体に対してフォーカシングがなさ
れることを特徴とする。
以下、本発明について説明する。本発明においては、
負の屈折力を有する第1群(GI)を固定して、それぞれ
正の屈折力を有する第2群(GII)及び第3群(GIII)
を互いに異なる速度で物体側に移動させて、より近距離
の被写体に対してフォーカシングがなされる。ここで、
第3群(GIII)の移動速度は第2群(GII)の移動速度
よりも速く、従って、第2群(GII)と第3群(GIII)
との間の間隔は近距離へのフォーカシングに従って減少
するので、近接撮影時の球面収差及び非点収差を良好に
補正することができる。そして、近距離へのフォーカシ
ングに従って第1群GI)と第2群(GII)との間隔も減
少するので、近接撮影時の非点収差及び像面湾曲などの
収差を良好に補正することができる。
更に本発明においては、以下の条件を満足することが
望ましい。
(1) 0.1<R<1.5 (2) 0.12<L/f<0.38 但し、ここで、Rはフォーカシング時の第3群(GII
I)の第2群(GII)に対する速度比、Lは無限遠合焦時
の第1群(GI)と第2群(GII)との間隔、fは全系の
合成焦点距離である。
条件(1)の下限を越えると、近距離へのフォーカシ
ングにしたがって第2群(GII)と第3群(GIII)との
間隔が広くなるかもしくはその間隔が変わらないことに
なり、球面収差と非点収差とを良好に補正することが困
難となる。一方、条件(1)の上限を越えると、第3群
(GIII)が第2群(GII)の1.5倍以上の速度で移動させ
られることになり、各収差が補正過剰になるとともに、
全長が長くなってコンパクト性が損なわれる。
条件(2)はフォーカシング時の第2群(GII)の移
動量を規定するものである。いま、最近接撮影状態にお
けるレンズ系の倍率をβとすると、レンズ系を全体繰り
出ししてこの最近接撮影状態を得た時の無限遠状態から
の繰出量は、f・βとなる。ここで、本発明のように第
2群(GII)と第3群(GIII)とによってフォーカシン
グを行う場合の第2群(GII)と第3群(GIII)との繰
出量は、全体繰り出しの場合の1/{1−(β
β}倍となる。ここで、βは第2群(GII)
の倍率、βは第3群(GIII)の倍率である。すなわ
ち、本発明における第2群(GII)と第3群(GIII)の
繰出量Lは、 となる。そこで、この繰出量Lを規定するために、 L/f=β/{1−(ββ} ……(B) をパラメータとして採用する。
ここで、本発明のごとき広角レンズにおいては、その
焦点距離が短いので倍率を大きくすることはできず、最
近接撮影状態におけるレンズ系の倍率βは0.1〜0.25程
度となる。すなわち、 0.1<β<0.25 ……(C) である。一方、1/{1−(ββ}が1.5を越え
ると第2群(GII)の倍率β及び第3群(GIII)の倍
率βが大きくなって第2群(GII)及び第3群(GII
I)の屈折力が強くなりすぎるので、フォーカシングに
よる球面収差及び像面湾曲の変動が非常に大きくなって
補正が困難になるとともに、繰出量が大きくなってコン
パクト性も悪化する。逆に、1/{1−(ββ
が1.2以下になると、第2群(GII)の倍率β及び第3
群(GIII)の倍率βが小さくなって第1群(GI)の倍
率も小さくなり、第1群(GI)の屈折力が非常に弱くな
って、一眼フレレックスカメラに必要な所定のレンズバ
ックを確保することが困難となる。すなわち、 1.2<1/{1−(ββ}<1.5 ………(D) である。そして、(C)(D)をそれぞ(B)に適用す
ると、 0.12<L/f<0.38 となり、条件(2)が得られる。
本発明においてより好ましくは以下の条件を満足する
ことである。
(3) 0.1<f/−f1<0.35 (4) 1.5<−f1/f2<3.5 (5) 2.1<−f1/f3<5.0 但し、ここで、f1は第1群(GI)の焦点距離、f2は第2
群(GII)の焦点距離、f3は第3群(GIII)の焦点距離
である。
条件(3)は、第1群(GI)の屈折力を規定するもの
である。条件(3)の下限を越えると、全系の合成焦点
距離にほぼ等しいレンズバックを確保することが不可能
となる。一方、条件(3)の上限を越えると、第1群
(GI)の負の屈折力が大きくなりすぎるので、予め定め
られた全系の焦点距離を得るためには第2群(GII)及
び第3群(GIII)の焦点距離を短くする必要が生じる。
しかし、このように、第1群(GI)によって入射光束を
発散させたのちに第2群(GII)及び第3群(GIII)に
よってこの光束を強く収束させると、逆望遠型レンズ系
の前群と後群との屈折力配分の対称性が悪化するので、
近接撮影状態において像面性が悪くなるとともに、非点
隔差も増大するので好ましくない。
条件(4)は第1群(GI)と第2群(GII)との屈折
力配分を規定するものである。条件(4)の上限を越え
て第2群(GII)の屈折力が大きくなると、第1群(G
I)によって発散させられた光束をこの第2群(GII)に
よって急激に収束させることになる。ここで、急激な光
束の変化は球面収差の変動を大きくするとともに誤差感
度も悪くするので、条件(4)の上限を越えて第2群
(GII)の屈折力を大きくすることは好ましくない。逆
に、条件(4)の下限を越えて第2群(GII)の屈折力
が小さくなると、第1群(GI)によって発散させられた
光束を第3群(GIII)によって大きく収束させて被写体
像を結像させることが必要となる。従って、収差の補正
を第2群(GII)と第3群(GIII)とで分担して行うの
ではなく、大部分を第3群(GIII)のみによって補正す
ることになり、球面収差、非点収差及び歪曲ともすべて
悪化してしまう。
条件(5)は第1群(GI)と第3群(GIII)との屈折
力配分を規定するものである。条件(5)の下限を越え
て第3群(GIII)の屈折力が小さくなると、所定の全系
の焦点距離を満足するためには第2群(GII)の屈折力
を大きくする必要が生じる。しかし、第2群(GII)の
屈折力を大きくすると、第1群(GI)によって発散させ
られた光束を急激に収束させるので、球面収差が非常に
悪化する。逆に、条件(5)の下限を越えて第3群(GI
II)の屈折力が大きくなると、球面収差、非点収差及び
歪曲がともに悪化してしまう。
本発明において、更に、より好ましくは、負の屈折力
を有する第1群(GI)は、物体側から順に、負の屈折力
を有する第1レンズ成分(L1)、負の屈折力を有する第
2レンズ成分(L2)、正の屈折力を有する第3レンズ成
分(L3)からなる。ここで、最も物体側に配置される第
1群(GI)に負の屈折力を与えることによって、全系の
焦点距離にほぼ等しいレンズバックを確保することがで
きる。更に、物体側の第1レンズ成分(L1)及び第2レ
ンズ成分(L2)にともに負の屈折力を与えることによっ
て、歪曲及び高次の球面収差を分散させてその発生を抑
えることができ、更に正の屈折力を有する第3レンズ成
分(L3)によって倍率色収差の低減をはかることができ
る。
また、正の屈折力を有する第2群(GII)は、物体側
から順に、正の屈折力を有する第4レンズ成分(L4)、
及び負の屈折力を有する単レンズもしくは接合レンズか
らなる第5レンズ成分(L5)を有することがこのまし
い。ここで、第2群(GII)全体としての正の屈折力
を、第4レンズ成分(L4)と第5レンズ成分(L5)とに
分離することによってコマ収差の発生を抑えることがで
きる。更に負の屈折力を有する第5レンズ成分(L5)を
接合レンズによって構成すると、色収差をより良好に補
正することができる。
更に、絞り(S)の後方に配置され、正の屈折力を有
する第3群(GIII)は、物体側から順に、負の屈折力を
有する接合レンズからなる第6レンズ成分(L6)と、正
の屈折力を有する第7レンズ成分(L7)と、正の屈折力
を有する第8レンズ成分(L8)を配置することが望まし
い。更に、第3群(GIII)の接合レンズからなる第6レ
ンズ成分(L6)を高分散ガラスからなる負レンズと低分
散ガラスからなる正レンズとの接合レンズによって構成
すると、軸上色収差をより良好に補正することができ
る。
更に、第3群(GIII)の接合レンズからなる第6レン
ズ成分(L6)以外のレンズ面に非球面を導入すると、レ
ンズ系を大口径化した場合に問題となるメリディオナル
方向及びサジタル方向のコマフレアーを低減させること
ができる。
以下、本発明の実施例の構成を表にして示す。各表に
おいて、r1,r2,………は物体側から数えて第i番目のレ
ンズ面の曲率半径、d1,d2,………は物体側から数えて第
i番目の軸上面間隔、N1,N2,………は物体側から数えて
第i番目のレンズの屈折率、ν12,………は物体側か
ら数えて第i番目のレンズのアッベ数である。
各表中、(*)を示されたレンズ面はその面が非球面
であることを示し、その非球面係数は以下のように定義
される。
但し、ここで、Xは基準となる球面からの光軸方向の距
離、Yは基準となる球面からの光軸垂直方向の距離、
A0,Ai(i=1,2,3,………)はそれぞれ非球面係数であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例1のレンズ系の無限遠合焦状態の
レンズ配置を示す断面図、第2図はその無限遠合焦状態
の収差図、第3図はそのレンズ系をR=1.15の速度比で
β=−0.175にフォーカシングしたときの収差図、第4
図は比較のために実施例1のレンズ系をβ=−0.175ま
で全体繰り出ししたときの収差図、第5図は本発明実施
例2のレンズ系の無限遠合焦状態のレンズ配置を示す断
面図、第6図はその無限遠合焦状態の収差図、第7図は
そのレンズ系をβ=−0.175にフォーカシングしたとき
の収差図、第8図は本発明実施例3のレンズ系の無限遠
合焦状態のレンズ配置を示す断面図、第9図はその無限
遠合焦状態の収差図、第10図はそのレンズ系をβ=−0.
175にフォーカシングしたときの収差図である。 (GI);第1群、 (GII);第2群、 (GIII);第3群。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、負の屈折力を有する第1
    群、正の屈折力を有する第2群、絞り、正の屈折力を有
    する第3群からなり、 第1群を固定して第2群と第3群とを互いに異なる速度
    で物体側に移動させて、より近距離の被写体に対してフ
    ォーカシングを行うとともに、 下記の条件を満足することを特徴とする逆望遠型広角レ
    ンズ; 1.0<R<1.5 0.12<L/f<0.38 但し、ここで、 R:フォーカシング時の第3群の第2群に対する速度比、 L:無限遠合焦時の第1群と第2群との間隔、 f:全系の合成焦点距離、 である。
  2. 【請求項2】更に、以下の条件を満足することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の逆望遠型広角レンズ; 0.1<f/−f1<0.35 1.5<−f1/f2<3.5 2.1<−f1/f3<5.0 但し、ここで、 f1:第1群の焦点距離、 f2:第2群の焦点距離、 f3:第3群の焦点距離、 である。
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