JPH0850238A - 広角レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトで明るく、しかも高い性能を有す
る広角レンズの提供。 【構成】 物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニ
スカス形状で負屈折力の第１レンズ成分Ｌ₁ と、物体側
に凸面を向けたメニスカス形状で正屈折力の第２レンズ
成分Ｌ₂ と、正レンズ成分及び負レンズ成分から構成さ
れかつ物体側に凹面を向けた接合面を持つ第３レンズ成
分Ｌ₃ と、像側に凸面を向けたメニスカス形状で正屈折
力の第４レンズ成分Ｌ₄ と、像側に凸面を向けたメニス
カス形状で負屈折力の第５レンズ成分Ｌ₅ とを有する。
そして、第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ との
間には、絞りＳが配置される。さらに、第１及び第２レ
ンズ成分の屈折力と、第２レンズ成分の形状とを好適な
範囲に規定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広角レンズに関し、特
に、コンパクトカメラに好適な広角レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、コンパクトカメラは、小
さくて安価なものが要求されているため、コンパクトカ
メラ用レンズとしては、レンズ枚数の少ない単純なもの
が多かった。このようなコンパクトカメラ用レンズとし
ては、正・負の屈折力配置を持ついわゆる望遠型のレン
ズ、正・負・正の屈折力配置を持つトリプレット型のレ
ンズやトリプレット型のレンズをさらに発展させたテッ
サー型のレンズが知られている。

【０００３】ここで、望遠型のレンズとしては、例えば
特開昭59-109018 号公報及び特開昭59-50416号公報に開
示されているものが知られている。また、トリプレット
型レンズをさらに発展させたものとしては、例えば特開
平4-104113号公報に開示されているものが知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開昭59-109018 号公
報及び特開昭59-50416号公報に開示されているレンズ
は、前群に強い正屈折力のレンズが配置されるために、
正の歪曲収差が発生し、その収差の補正が困難であると
いう問題がある。また、強い正屈折力の前群によって、
広い画角の入射光線をさらに収斂させるため、広角化を
図る際には、レンズの前玉径が大きくなる問題点もあ
る。さらに、上記の特開昭59-109018 号公報のもので
は、70°程度の画角までカバ−しているが、Ｆナンバ−
が3.5 であり、明るいレンズとは言えない。また、上記
の特開昭59-50416号公報のものでは、Ｆナンバ−は、2.
8 と明るいものの、画角は62°程度までしかカバ−でき
ていない。

【０００５】また、トリプレット型のレンズは、前後対
称型のため比較的、近距離変動が少なく、コンパクトカ
メラ用レンズに多く採用されているが、球面収差の補正
を負レンズのみでしか行なえないため、その明るさを上
げるには限界がある。一般的に広角レンズ用のトリプレ
ット型のレンズにおいては、Ｆナンバーが3.5 程度に留
まっている。

【０００６】また、特開平4-104113号公報のものは、上
記トリプレット型のレンズの像側に、像面に凸面を向け
た負メニスカスレンズを加えたものであるが、Ｆナンバ
−が暗く、かつサジタル像面の曲がりが大きいという問
題がある。このように、従来のコンパクトカメラ用レン
ズは、コンパクト化や低コスト化に重点が置かれていた
ために、Ｆナンバーが暗く、一眼レフレックスカメラ用
レンズと比して性能もかなり劣るものであった。

【０００７】そこで、本発明は、コンパクトで明るく、
しかも高い性能を有する広角レンズを提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明による広角レンズは、以下の構成を有す
る。例えば図１に示す如く、物体側から順に、物体側に
凸面を向けたメニスカス形状で負屈折力の第１レンズ成
分Ｌ₁ と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で正屈
折力の第２レンズ成分Ｌ₂ と、正レンズ成分及び負レン
ズ成分から構成されかつ物体側に凹面を向けた接合面を
持つ第３レンズ成分Ｌ₃ と、像側に凸面を向けたメニス
カス形状で正屈折力の第４レンズ成分Ｌ₄ と、像側に凸
面を向けたメニスカス形状で負屈折力の第５レンズ成分
Ｌ₅ とを有するように構成される。そして、第２レンズ
成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ との間には、絞りＳが配
置される。さらに、本発明による広角レンズは、以下の
条件を満足するように構成される。

【０００９】（１） ０．１５＜ｄ₃ ／ｆ₂ ＜０．２１ （２） ４．７０＜｜ｆ₁₂／ｆ｜＜６．６０ 但し、ｆ ：全系の焦点距離、 ｆ₁₂：前記第１レンズ成分と前記第２レンズ成分との合
成焦点距離、 ｆ₂ ：前記第２レンズ成分の焦点距離、 ｄ₃ ：前記第２レンズ成分の光軸上での厚さ、 である。

【００１０】

【作用】上記の如く、本発明による広角レンズは、負の
屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ₁ と、正の屈折力を有
する第２レンズ成分Ｌ₂ 、第３レンズ成分Ｌ₃ 及び正の
屈折力を有する第４レンズ成分Ｌ₄ と、負の屈折力を有
する第５レンズ成分Ｌ₅とから構成されており、全体と
して負・正・負の屈折力配置になっている。本発明で
は、この構成を用いることにより、広角化に伴う歪曲収
差と像面湾曲を効果的に補正している。また、前後対称
型であるため、近距離合焦時の収差変動を少なくでき
る。さらに、正・負・正の構成と比較して、レンズ径の
小口径化を図る上で有利である。

【００１１】上記の条件式（１）は、レンズ径と像面の
補正に関するもので、条件式（１）の下限を越えると、
レンズ径が大きくなりコンパクト化が達成できず好まし
くない。また、ペッツバ−ル和の補正が不足し、像面湾
曲が悪化するため好ましくない。また、上限を越えると
ペッツバ−ル和が補正過剰になるため好ましくない。条
件式（２）は、絞りより前のレンズ群の焦点距離の条件
式で、この条件式の上限を越えると、絞りより前のレン
ズ群の屈折力が弱すぎてしまう、この場合、画角に対す
る歪曲収差や像面湾曲は有利になるが、全長が長くなり
過ぎ、コンパクト化を達成できる好ましくない。また、
条件式（２）の下限を越えると、全長を短くすることは
できるが、歪曲収差や像面湾曲が著しく悪化してしまう
ため好ましくない。

【００１２】また、本発明においては、第３レンズ成分
Ｌ₃ の焦点距離をｆ₃ とし、第３レンズ成分Ｌ₃ 中の前
記接合面の曲率半径をｒ₆ とするとき、以下の条件式を
満足することが望ましい。 （３） ４. ００＜｜ｆ₃ ／ｒ₆ ｜＜４. ６０ 条件式（３）の上限を越えると、ペッツバール和が補正
過剰になり像面湾曲が悪化し、更にコマ収差も著しく悪
化するため好ましくない。また、下限をこえると、ペッ
ツバール和が補正不足になり像面湾曲が悪化するため好
ましくない。

【００１３】本発明においては、全系の焦点距離をｆと
し、第１レンズ成分Ｌ₁ と第２レンズ成分Ｌ₂ との間隔
をｄ₂ とするとき、以下の条件式を満足することが望ま
しい。 （４） ０. ０６ ＜ｄ₂ ／ｆ＜０. ０８ 条件式（４）の上限を越えると、前玉のレンズ径が大き
くなり過ぎコンパクト化を達成できず、歪曲収差も著し
く悪化するため好ましくない。また、下限を越えると、
第１レンズ成分Ｌ₁ と第２レンズ成分Ｌ₂ との間隔が短
くなる。その結果、これら２枚のレンズ成分が正の屈折
力を持つ一つの貼合せレンズのような性質になり、高画
角での歪曲収差が悪化するため好ましくない。

【００１４】また、本発明においては、全系の焦点距離
をｆとし、第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ と
の間隔をｄ₄ とするとき、以下の条件式を満足すること
が望ましい。 （５） ０. １２ ＜ｄ₄ ／ｆ＜０. １５ 条件式（５）の上限を越えると、後ろ玉のレンズ径が大
きくなり過ぎコンパクト化を達成できず、さらに歪曲収
差と像面湾曲とが著しく悪化するため好ましくない。ま
た、下限を越えると、絞りの配置が構造上困難になるた
め好ましくない。

【００１５】そして、本発明においては、高画角で発生
する歪曲収差やコマ収差をより良く補正するために、第
５レンズ成分の物体側のレンズ面に、光軸から離れるに
従ってその曲率が強くなるような形状である非球面を設
けることが望ましい。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例を
説明する。図１及び図３は、本発明による第１及び第２
実施例のレンズ構成図である。第１及び第２実施例は、
物体側から順に、負屈折力を有し物体側に凸面を向けた
メニスカス形状の第１レンズ成分Ｌ₁ と、正屈折力を有
し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズ成
分Ｌ₂ と、像側により強い曲率を向けた両凸形状の正レ
ンズ成分と物体側により強い曲率を向けた両凹形状の負
レンズ成分との接合レンズからなる第３レンズ成分Ｌ₃
と、正屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状
の第４レンズ成分Ｌ₄ と、負屈折力を有し像側に凸面を
向けたメニスカス形状の第５レンズ成分Ｌ₅ とを有す
る。

【００１７】第１及び第２実施例においては、第２レン
ズ成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ との間の光路中に絞り
Ｓが配置されている。なお、第１実施例においては、第
２レンズ成分Ｌ₂ の像側のレンズ面と、第５レンズ成分
Ｌ₅ の物体側のレンズ面とに非球面が設けられている。
また、第２実施例においては、第１レンズ成分Ｌ₁ の像
側のレンズ面と、第５レンズ成分Ｌ₅の物体側のレンズ
面とに非球面が設けられている。 〔第１実施例〕以下の表１に、本発明による第１実施例
の諸元を値を掲げる。表１においては、ｆは全系の焦点
距離、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角を表す。また、左
端の数字は物体側からの各レンズ面の順序、ｒは各レン
ズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎはｄ線（λ＝58
7.6nm ）に対する屈折率、νはｄ線（λ＝587.6nm ）に
対するアッベ数をそれぞれ表す。

【００１８】また、非球面形状は、光軸に沿って光の進
行方向を正としてＸ軸をとり、光軸と垂直方向に沿って
Ｙ軸をとり、Ｒを近軸曲率半径、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅ
をそれぞれ非球面係数とするとき、以下の（６）式にて
表される。

【００１９】

【数１】 Ｘ＝（Ｙ² ／Ｒ）／（１＋（１−Ｙ² ／Ｒ² ）^1/2 ） ＋ａＹ² ＋ｂＹ⁴ ＋ｃＹ⁶ ＋ｄＹ⁸ ＋ｅＹ¹⁰ …（６） なお、以下の表１において、非球面であるレンズ面の番
号には＊を付し、そのレンズ面の曲率半径ｒは、近軸曲
率半径を示す。

【００２０】

【表１】 （非球面係数） 第４面 第10面 Ｒ＝ 15.723 Ｒ＝-10.602 ａ＝ 0.0 ａ＝ 0.0 ｂ＝ 0.7533×10^-4 ｂ＝ -0.3585×10^-4 ｃ＝ 0.2300×10^-5 ｃ＝ -0.5859×10^-7 ｄ＝ -0.5500×10^-7 ｄ＝ -0.1521×10^-9 ｅ＝ 0.1450×10^-8 ｅ＝ -0.4400×10^-8 （条件対応数値） （１） 0.1599 （２） 6.51 （３） 4.56 （４） 0.074 （５） 0.1438 第１実施例の諸収差図を図２に示す。諸収差図におい
て、ＦＮはＦナンバー、Ｈは入射光線の光軸からの高
さ、Ｙは像高、Ａは主光線の入射角をそれぞれ表す。そ
して、Ｄはｄ線（λ＝ 587.6nm）、Ｇはｇ線（λ＝ 43
5.8nm）をそれぞれ示す。また、非点収差図において
は、サジタル像面を実線で表し、メリジオナル像面を破
線で表している。

【００２１】図２の諸収差図から明らかなように、本実
施例では、Ｆナンバーが2.8 と明るくかつコンパクトな
形状でありながら、諸収差が良好に補正されていること
がわかる。 〔第２実施例〕以下の表２に、本発明による第２実施例
の諸元を値を掲げる。表２においては、ｆは全系の焦点
距離、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角を表す。また、左
端の数字は物体側からの各レンズ面の順序、ｒは各レン
ズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎはｄ線（λ＝58
7.6nm ）に対する屈折率、νはｄ線（λ＝587.6nm ）に
対するアッベ数をそれぞれ表す。ここで、非球面形状
は、上記（６）式にて表される。

【００２２】なお、以下の表２において、非球面である
レンズ面の番号には＊を付し、そのレンズ面の曲率半径
ｒは、近軸曲率半径を示す。

【００２３】

【表２】 （非球面係数） 第２面 第10面 Ｒ＝ 10.418 Ｒ＝-10.602 ａ＝ 0.0 ａ＝ 0.0 ｂ＝ 0.3676×10^-4 ｂ＝ -0.6081×10^-4 ｃ＝ 0.5177×10^-6 ｃ＝ -0.2990×10^-6 ｄ＝ -0.5200×10^-8 ｄ＝ -0.4894×10^-8 ｅ＝ 0.3000×10^-9 ｅ＝ -0.2322×10^-10 （条件対応数値） （１） 0.1902 （２） 4.82 （３） 4.11 （４） 0.068 （５） 0.135 第２実施例の諸収差図を図４に示す。諸収差図におい
て、ＦＮはＦナンバー、Ｈは入射光線の光軸からの高
さ、Ｙは像高、Ａは主光線の入射角をそれぞれ表す。そ
して、Ｄはｄ線（λ＝ 587.6nm）、Ｇはｇ線（λ＝ 43
5.8nm）をそれぞれ示す。また、非点収差図において
は、サジタル像面を実線で表し、メリジオナル像面を破
線で表している。

【００２４】図４の諸収差図から明らかなように、本実
施例では、Ｆナンバーが2.8 と明るくかつコンパクトな
形状でありながら、諸収差が良好に補正されていること
がわかる。

【００２５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、コンパク
トで明るく、しかも高い性能を有する広角レンズを実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例のレンズ構成図であ
る。

【図２】第１実施例の諸収差図である。

【図３】本発明による第２実施例のレンズ構成図であ
る。

【図４】第２実施例の諸収差図である。

【符号の説明】

Ｌ₁ … 第１レンズ成分、 Ｌ₂ … 第２レンズ成分、 Ｌ₃ … 第３レンズ成分、 Ｌ₄ … 第４レンズ成分、 Ｌ₅ … 第５レンズ成分、 Ｓ … 絞り、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側から順に、物体側に凸面を向けたメ
   ニスカス形状で負屈折力の第１レンズ成分と、物体側に
   凸面を向けた正メニスカス形状で正屈折力の第２レンズ
   成分と、正レンズ成分及び負レンズ成分から構成されか
   つ物体側に凹面を向けた接合面を持つ第３レンズ成分
   と、像側に凸面を向けたメニスカス形状で正屈折力の第
   ４レンズ成分と、像側に凸面を向けたメニスカス形状で
   負屈折力の第５レンズ成分とを有し、 前記第２レンズ成分と前記第３レンズ成分との間には、
   絞りが配置され、 以下の条件を満足することを特徴とする広角レンズ。 ０．１５＜ｄ₃ ／ｆ₂ ＜０．２１ ４．７０＜｜ｆ₁₂／ｆ｜＜６．６０ 但し、ｆ ：全系の焦点距離、 ｆ₁₂：前記第１レンズ成分と前記第２レンズ成分との合
   成焦点距離、 ｆ₂ ：前記第２レンズ成分の焦点距離、 ｄ₃ ：前記第２レンズ成分の光軸上での厚さ、 である。
2. 【請求項２】前記第３レンズ成分の焦点距離をｆ₃ と
   し、前記第３レンズ成分中の前記接合面の曲率半径をｒ
   ₆ とするとき、 ４. ００ ＜｜ｆ₃ ／ｒ₆ ｜＜４. ６０ を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レン
   ズ。
3. 【請求項３】全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ
   成分と前記第２レンズ成分との間隔をｄ₂ とするとき、 ０. ０６ ＜ｄ₂ ／ｆ＜０. ０８ を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レン
   ズ。
4. 【請求項４】全系の焦点距離をｆとし、前記第２レンズ
   成分と前記第３レンズ成分との間隔をｄ₄ とするとき、 ０. １２ ＜ｄ₄ ／ｆ＜０. １５ を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レン
   ズ。
5. 【請求項５】前記第５レンズ成分の物体側のレンズ面に
   は、光軸から離れるに従って曲率が強くなる形状の非球
   面が設けられることを特徴とする請求項１に記載の広角
   レンズ。