JPH10227972A - 広角写真レンズ - Google Patents

広角写真レンズ

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JPH10227972A
JPH10227972A JP9044963A JP4496397A JPH10227972A JP H10227972 A JPH10227972 A JP H10227972A JP 9044963 A JP9044963 A JP 9044963A JP 4496397 A JP4496397 A JP 4496397A JP H10227972 A JPH10227972 A JP H10227972A
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JP
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lens
wide
aberration
present
angle
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JP9044963A
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Yuko Kobayashi
祐子 小林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画角が65°〜75°程度と広角で、Fナ
ンバーが2.8程度と明るいレンズ系で、無限遠から至
近に変化した時の収差変動を少なくし又コンパクトにす
る。 【解決手段】 物体側より、凸面を物体側に向けた正
のメニスカスレンズの第1レンズ、両凹レンズの第2レ
ンズ、絞り、両凸レンズの第3レンズ、凸面を像側に向
けた負のメニスカスレンズの第4レンズにて構成し、少
なくとも負のメニスカスレンズの像側面を非球面にし、
下記条件を満足するようにした。 (1) 1.72<n<1.82 (2) 0.08<d/f<0.18 (3) −2.5<f/f<−1.1

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトカメラ
に適した4群4枚構成の広角写真レンズに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来からコンパクトカメラ用レンズとし
て、トリプレットタイプやテッサータイプのレンズ系が
多く用いられている。しかし、これらタイプのレンズ系
は、Fナンバーが3.5程度と暗く、大口径化が困難で
あった。
【0003】この欠点を解消するためになされた、トリ
プレットタイプのレンズ系の後方に負レンズを配置した
テレフォトタイプのレンズ系も知られている。このテレ
フォトタイプのレンズ系は、4群4枚の簡単な構成であ
り、又コンパクトカメラ用レンズとしては比較的明るい
Fナンバーが2.8程度の大口径化が可能であり、特
に、明るく高性能なレンズシャッター式カメラ用として
多く用いられている。
【0004】近年、各種製品の小型化がより進行してお
り、カメラ製品の場合、使用するレンズの焦点距離を短
くする。つまり広角化することにより、カメラ本体の一
層の小型化が容易になり、この小型化の観点からレンズ
系は広角化が望まれている。
【0005】又、パノラマ写真等の流行もあり、コンパ
クトカメラ用レンズとしては、一層の広角化が望まれて
いる。
【0006】テレフォトタイプの4群4枚構成のレンズ
系の従来例として、特開平6−75163号、特開平6
−308384号、特開平6−59186号の各公報に
記載されたレンズ系が知られている。
【0007】上記従来例のうち、特開平6−75163
号公報に記載されているレンズ系は、画角が70°程度
と広角であるが、Fナンバーが3.5程度で暗く大口径
化を達成し得ていない。
【0008】又、特開平6−30834号公報に記載さ
れているレンズ系は、Fナンバーが2と明るいレンズ系
であるが、画角が60°程度と比較的小さく、かつ撮影
距離が無限遠から至近に変化した時に収差の変動が大で
ある欠点を有している。
【0009】又、特開平6−59186号公報に記載さ
れているレンズ系は、画角が75°程度と広画角で、F
ナンバーが2.8程度と明るいレンズ系であるが、前記
特開平6−308384号公報に記載のレンズ系と同様
に、撮影距離が無限遠から至近に変化した時、全体繰り
出しでは、収差変動が大であり、この収差変動を補正す
るために至近での合焦時に前群と後群を異なる速度で移
動させるいわゆるフローティングが必要となる。
【0010】上記従来例のように、広角レンズの欠点の
一つに撮影距離が無限遠から至近に変化した時の収差変
動が大であることが挙げられる。この欠点を解決するた
めの手段として前述のフローティングが用いられるが、
フローティング機構を設けた場合、カメラが大型になり
又コスト高になるため好ましくない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた点に鑑み、
コンパクトカメラに適したレンズ系として、広角で、口
径化が大でしかも撮影距離を無限遠から至近まで変化さ
せた時に収差変動の少ないレンズ系が要求される。
【0012】本発明は、画角が65°〜75°程度と広
角であって、Fナンバーが2.8程度と明るく、かつ撮
影距離が無限遠から至近に変化した時に収差変動の少な
い、コンパクトカメラ用レンズを提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の広角写真レンズ
は、物体側から順に、凸面を物体側に向けた正のメニス
カスレンズの第1レンズと両凹レンズの第2レンズと絞
りと両凸レンズの第3レンズと凸面を像側に向けた負の
メニスカスレンズの第4レンズとにて構成され、少なく
とも負のメニスカスレンズの像側の面に非球面を有して
おり、下記条件(1),(2),(3)を満足すること
を特徴としている。 (1) 1.72<n3 <1.82 (2) 0.08<d6 /f<0.18 (3) −2.5<f4 /f<−1.1 ただし、n3 は第3レンズの屈折率、d6 は第3レンズ
の肉厚、f4 は第4レンズの焦点距離、fは全系の焦点
距離である。
【0014】本発明の写真レンズは、前記のような構成
の4群4枚構成のテレフォトタイプのレンズ系である。
このようなテレフォトタイプのレンズ系は、トリプレッ
トタイプである正の屈折力を有する前群と負の屈折力を
有する後群よりなり、主点位置を物体側に設定できるた
めにレンズ系の全長を短くするのに有利である。
【0015】又、本発明のレンズ系は、前述のように第
2レンズと第3レンズとの間に絞りを配置している。こ
れは、周辺光量を確保するためであって、特に広い画角
で大口径の写真レンズを実現するために必要な条件であ
る。又、前記の位置に絞りを配置することにより絞り込
んだ時の周辺光量が著しく向上する。
【0016】本発明のレンズ系は、前記のような構成に
すると共に正の屈折力を持つ第3レンズと負の屈折力を
持つ第4レンズの構成を適切なものとし、それにより、
簡単な構成で大口径で、広角であって、かつ至近性能の
劣化を極力押えることを可能にした。
【0017】先ず、本発明の写真レンズは、両凸レンズ
である第3レンズを高屈折率の材質にて構成した。これ
は、大口径でかつ広画角の性能を確保するために必要な
条件で、そのため条件(1)を満足するようにした。こ
の条件(1)の下限の1.72を超えるとレンズ系を広
画角にするために第3レンズで負担する正の屈折力を確
保するために第3レンズの面の曲率が強くなり球面収差
および軸外コマ収差の発生が増加し補正し得なくなる。
又条件(1)の上限の1.82を超えると、現存の硝子
材質ではアッベ数が45より小さい高分散硝子材質を用
いることになり、軸上色収差の悪化と軸外色コマ収差の
悪化により大口径での性能を確保することが困難にな
る。
【0018】又、本発明の写真レンズは、第3レンズの
軸上肉厚と第4レンズの屈折力を夫々条件(2),
(3)のように規定している。これら条件は、広画角で
の光学性能の確保と至近性能の維持のために必要な条件
である。
【0019】前述のように、広角レンズ特有の欠点とし
て、撮影距離が無限遠から至近に変化した時に収差変動
が大であることが挙げられる。又広画角において、特に
本発明のレンズ系のような、テレフォトタイプのレンズ
においては、歪曲収差がプラス側に大になる。
【0020】本発明においては、第3レンズの軸上肉厚
と第4レンズの屈折力を夫々条件(2),(3)を満足
するようにして上記欠点を解消するようにした。
【0021】条件(2)の上限の0.18を超えて第3
レンズの軸上肉厚が大になると、撮影距離が無限遠から
至近に変化した時に軸外の収差変動が大になる。
【0022】前述のように本発明の写真レンズは、周辺
光量を確保するために絞りを第2レンズと第3レンズの
間に配置した。このように構成した場合、絞りの後方に
位置する第3レンズが厚くなると絞りと第4レンズとの
間隔が大になる。これにより軸外光束が第4レンズにお
いて光軸から離れた位置を通る(軸外光束の光線高が高
くなる)ことになり、撮影距離が変化することによる収
差変動がより顕著になる。特に撮影距離至近での像面湾
曲がマイナスに大きく倒れかつ軸外コマ収差の劣化が大
きく、フローティングなしでは至近撮影距離における光
学性能を良好に維持することが困難になる。又、レンズ
の肉厚の増大はレンズ系全長の増大につながり、カメラ
の大型化の要因になる。
【0023】条件(2)の下限の0.08を超えると、
撮影距離の変化に対する収差変動を小さくする上では有
利であるが、広画角での光学性能を補正する上で充分で
はなくなる。特にプラス側に大きくなる歪曲収差および
像面湾曲を補正しきれなくなり、周辺での良好な光学性
能を確保できない。
【0024】条件(3)の上限の−1.1を超えて第4
レンズの屈折力が強くなると、撮影距離が無限遠から至
近に変化した時に収差変動が大になる。それは、軸外光
束の第4レンズにおける通過状況が大きく変化するため
で、特に軸外像面湾曲の変動量が大きく、至近での像面
のずれを補正することが困難になる。条件(3)の下限
の−2.5を超えると撮影距離の変化に対する収差変動
を小にする上では有利であるが、広画角での光学性能を
良好に補正することができなくなる。特に軸外像面湾曲
がマイナス側に倒れこれを補正することが困難であり、
周辺性能を確保できなくなる。
【0025】又、前記第3レンズの軸上肉厚を規定する
条件(2)の下限値を0.10にすれば軸外性能をより
良好に維持できる。つまり条件(2)の代りに下記条件
(2−1)を満足することが望ましい。 (2−1) 0.10<d6 /f<0.18
【0026】更に条件(2)の下限値を0.125にす
ればつまり下記条件(2−2)を満足するようにすれば
軸外性能が一層良好になる。 (2−2) 0.125<d6 /f<0.18
【0027】又、本発明の写真レンズの基本構成のレン
ズ系において、負のメニスカスレンズの第4レンズの材
質を合成樹脂にて構成することが望ましい。
【0028】本発明の写真レンズを安価にするために
は、第4レンズを合成樹脂にて構成することが望まし
い。前記の通りの本発明のレンズ系の基本構成におい
て、低屈折率ガラスのレンズを用いても材料費を安価に
なし得る。しかし、材料に合成樹脂を用いれば、成形加
工等による大量生産により非常に安価なレンズ系になし
得、又レンズ系を軽量になし得る。この本発明写真レン
ズにて用いる合成樹脂材料としては、アクリル樹脂等の
プラスチックレンズ用材料があげられる。
【0029】尚第4レンズを硝子にて構成する場合に
は、選択する硝子の種類が増えるため色収差をバランス
良く補正する上では好ましく、より光学性能の良好な写
真レンズを提供できる。
【0030】又前述の本発明の写真レンズの基本構成の
レンズ系において、少なくとも二つの面を非球面にすれ
ば収差補正上望ましい。同様に第4レンズを合成樹脂材
料にて構成した場合も、少なくとも二つの面を非球面に
することにより一層良好な光学性能のレンズ系になし得
る。
【0031】本発明の基本構成のレンズ系は、第4レン
ズの像側の面が非球面であり、これによって主として像
面湾曲等の軸外収差の補正を行なっている。この基本構
成のレンズ系の上記非球面の他に少なくとも1面非球面
を用いれば、球面収差やコマ収差等をより良好に補正し
得、収差補正の自由度が増大するため諸収差をバランス
よく補正することが可能である。この場合、第3レンズ
である両凸レンズに非球面を用いれば軸外コマ収差の補
正や周辺部での非点隔差の補正をより良好に補正し得る
ようになり軸外周辺部近傍での光学性能の一層の向上を
図ることが出来る。
【0032】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を各実施例に
もとづき説明する。
【0033】本発明の写真レンズの実施例1乃至実施例
4は、夫々図1乃至図4に示す通りの構成で、下記デー
ターを有する。 実施例1 f=29.00550(mm),Fナンバー=2.890 ,2ω=73° r1 =11.044 d1 =2.480 n1 =1.78800 ν1 =47.38 r2 =33.000 d2 =0.940 r3 =-40.986 d3 =1.007 n2 =1.74077 ν2 =27.79 r4 =16.971 d4 =1.220 r5 =∞(絞り) d5 =0.860 r6 =24.571 d6 =4.066 n3 =1.77250 ν3 =49.60 r7 =-27.223 d7 =7.040 r8 =-7.711 d8 =1.340 n4 =1.52542 ν4 =55.78 r9 =-12.252(非球面) 非球面係数 A4 =9.7711×10-5,A6 =-2.0649 ×10-6,A8 =3.8061×10-810=-2.4141 ×10-103 =1.773 ,d6 /f=0.14,f4 /f=-1.52
【0034】実施例2 f=29.13772(mm),Fナンバー=2.890 ,2ω=73° r1 =11.225 d1 =2.480 n1 =1.78800 ν1 =47.38 r2 =33.776 d2 =0.940 r3 =-42.149 d3 =1.007 n2 =1.74077 ν2 =27.79 r4 =18.763 d4 =1.220 r5 =∞(絞り) d5 =0.860 r6 =26.000 d6 =4.500 n3 =1.77250 ν3 =49.60 r7 =-28.243(非球面)d7 =6.926 r8 =-7.523 d8 =1.340 n4 =1.52542 ν4 =55.78 r9 =-12.242(非球面) 非球面係数 (第7面)A4 =0 ,A6 =-2.1289 ×10-8,A8 =-4.3933 ×10-1010=0 (第9面)A4 =8.4000×10-5,A6 =-1.8032 ×10-6,A8 =3.0281×10-810=-2.0000 ×10-103 =1.773 ,d6 /f=0.15,f4 /f=-1.41
【0035】実施例3 f=28.90604(mm),Fナンバー=2.890 ,2ω=74° r1 =11.349 d1 =2.582 n1 =1.78800 ν1 =47.37 r2 =31.747 d2 =0.920 r3 =-38.168 d3 =1.007 n2 =1.74077 ν2 =27.79 r4 =18.938 d4 =1.220 r5 =∞(絞り) d5 =0.860 r6 =25.000 d6 =4.200 n3 =1.78800 ν3 =47.37 r7 =-27.670 d7 =7.040 r8 =-7.758 d8 =1.340 n4 =1.51742 ν4 =52.41 r9 =-12.427(非球面) 非球面係数 A4 =9.7711×10-5,A6 =-1.8811 ×10-6,A8 =3.3770×10-810=-2.0200 ×10-103 =1.788 ,d6 /f=0.15,f4 /f=-1.53
【0036】実施例4 f=27.47682(mm),Fナンバー=2.890 ,2ω=64° r1 =11.216 d1 =2.480 n1 =1.78800 ν1 =47.37 r2 =36.355 d2 =0.940 r3 =-37.644 d3 =1.007 n2 =1.76182 ν2 =26.52 r4 =19.300 d4 =1.220 r5 =∞(絞り) d5 =0.860 r6 =24.570 d6 =4.110 n3 =1.77250 ν3 =49.60 r7 =-26.894 d7 =7.040 r8 =-7.390 d8 =1.340 n4 =1.52542 ν4 =55.78 r9 =-12.027(非球面) 非球面係数 A4 =9.3000×10-5,A6 =-1.7930 ×10-6,A8 =3.5146×10-810=-2.4142 ×10-103 =1.773 ,d6 /f=0.15,f4 /f=-1.47 ただしr1 ,r2 ,・・・ は各レンズ面の曲率半径、d
1 ,d2 ,・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、n
1 ,n2 ,・・・ は各レンズの屈折率、ν1 ,ν2 ,・・・
は各レンズのアッベ数である。
【0037】上記実施例1〜4の本発明の写真レンズ
は、画角が約65°〜75°と広角で、Fナンバーが
2.8と大口径である。
【0038】これら実施例は、いずれも物体側より順
に、凸面を物体側に向けた正のメニスカスレンズの第1
レンズと、両凹レンズの第2レンズと、明るさ絞りと、
両凸レンズの第3レンズと、像側に凸面を向けた負のメ
ニスカスレンズの第4レンズとにて構成され、第4レン
ズの像側の面が非球面であり、条件(1)〜(3)およ
び(2−1),(2−2)を満足するレンズ系である。
これにより、上記の通りの大口径で性能が良好な広角レ
ンズであり、かつ撮影距離が無限遠から至近に変化した
時に収差変動が少ないコンパクトな写真レンズになって
いる。
【0039】これら実施例のうち、実施例1,2,4は
第4レンズである負のメニスカスレンズが合成樹脂材料
にて構成され、これにより軽量で低コストの写真レンズ
になし得たものである。
【0040】又実施例3は、第4レンズに硝子材料を使
用したもので、軸外色収差がバランス補正されており、
これにより軸外光学性能が一層良好になっている。
【0041】又、実施例2は、第3レンズである正レン
ズにも非球面を使用したもので、これにより軸外コマ収
差および周辺部での非点隔差を補正しており、軸外周辺
部近傍での光学性能が一層向上している。
【0042】又各実施例共明るさ絞りが第2レンズと第
3レンズの間に配置され、これにより周辺光量が十分に
確保されかつ絞り込むことにより光学性能が一層良好に
なる。
【0043】本発明の実施例にて用いる非球面は、レン
ズ面頂から光軸方向の距離をx、光軸に垂直な方向の距
離をyとする時、次の式にて表わされる。 ただし、rは非球面頂点での曲率半径、A4 ,A6 ,A
8 ,A10は夫々yに関する4次,6次,8次,10次の
非球面係数である。図5、図6は実施例1の収差状況を
示す図で、図5は無限遠時のもの又図6は至近物体(物
体距離50cm)にフォーカスした時のもので、これら
図においてIHは像高、NAは開口数である。この図に
示す通り、収差は良好に補正されており、又至近物体に
フォーカスした時も収差変動は極めて少ない。尚他の実
施例も代表例として示した実施例1と同様の収差補正状
況である。
【0044】
【発明の効果】本発明の写真レンズは、テレフォトタイ
プの4群4枚構成である簡単な構成のレンズ系で、大口
径で明るく、広画角であって、撮影距離が無限遠から至
近に変化した時の収差変動が少なく、コンパクトなレン
ズ系である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の断面図
【図2】本発明の実施例2の断面図
【図3】本発明の実施例3の断面図
【図4】本発明の実施例4の断面図
【図5】本発明の実施例1の無限遠時の収差曲線図
【図6】本発明の実施例1の至近距離時の収差曲線図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に、凸面を物体側に向けた正
    のメニスカスレンズの第1レンズと、両凹レンズの第2
    レンズと、絞りと、両凸レンズの第3レンズと、凸面を
    像側に向けた負のメニスカスレンズの第4レンズとにて
    構成され、少なくとも前記負のメニスカスレンズの像側
    の面に非球面を有し、下記条件(1)、(2)、(3)
    を満足することを特徴とする写真レンズ。 (1) 1.72<n3 <1.82 (2) 0.08<d6 /f<0.18 (3) −2.5<f4 /f<−1.1 ただし、n3 は第3レンズの屈折率、d6 は第3レンズ
    の肉厚、f4 は第4レンズの焦点距離、fは全系の焦点
    距離である。
  2. 【請求項2】第4レンズの材質が合成樹脂であることを
    特徴とする請求項1の広角写真レンズ。
  3. 【請求項3】少なくとも二つの面が非球面であることを
    特徴とする請求項1又は2の広角写真レンズ。
JP9044963A 1997-02-14 1997-02-14 広角写真レンズ Withdrawn JPH10227972A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933546B1 (ko) 2007-10-10 2009-12-23 마이크롭틱스 주식회사 촬상 렌즈
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