JP3149481B2 - 小型の広角レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、35mm判のコンパクトな
レンズシャッターカメラ及びレンジファインダー付きカ
メラ等の使用に適した広角レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】61°程度の画角を包括する従来のレンズ
タイプには、対称型レンズとしてプロター型、ダゴール
型、オルソメータ型、ガウス型等がよく知られている。
また、これら対称型レンズを基本として対称性を犠牲に
し、レンズ系の最も像側に強い負レンズを配置した例と
して特公昭29−3587号公報がある。さらに近年では非球
面レンズを使用した４枚乃至５枚のレンズで構成した非
対称型（所謂テレフォト・タイプ）の広角レンズが示さ
れ、その例として特開昭50−87322 号公報や特開昭61−
15114号公報がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、古くか
ら知られているプロター型レンズはルドルフの原理を利
用した初めてのアナスチグスマートであり、レンズ構成
枚数が少なく、レンズの空気接触面の非常に少ない等の
利点があるが、根本的に明るくすることが困難であり、
画角も十分にとれないという欠点を有していた。

【０００４】次に、ダゴール型レンズは２群６枚と、そ
の群数はプロター型レンズ同様に少なく、レンズの空気
接触面が非常に少ないので、ゴーストやベイリンググレ
アーの点で有利であり、またレンズ鏡胴が簡単にできる
など製造上の利点もある。しかし、光学性能は良好では
なく、特に明るくすることが困難であった。また、レン
ズ構成枚数においても６枚構成で比較的多く好ましくな
い。

【０００５】オルソメータ型レンズは、画角に対して有
利であり、特に像面弯曲を良好に補正できるタイプであ
る。しかし、明るくすることが困難でありレンズ構成枚
数が６枚と比較的多く好ましくない。ガウス型レンズを
画角61°程度でＦ2.8 程度の明るさで使用する場合、収
差上の問題は少ないが、しかし61°程度の画角とした場
合、周辺光量が不足するという欠点を有し、またレンズ
構成枚数も６枚と比較的多くコスト的に不利であり、レ
ンズ全厚も枚数増加分増すのでコンパクト化の点でも好
ましくない。

【０００６】テッサー型レンズは画角に対して不利であ
るため、画角が61°程度でＦ2.8 程度のレンズを実現さ
せるのは困難である。次に非対称型レンズの場合、対称
型レンズの利点である倍率色収差、歪曲収差等の収差補
正が比較的容易にできるという特性が失われてしまうた
め、非対称性をできる限り小さくし、なるべく対称性を
保つ事が収差補正上有利である。

【０００７】特公昭29−3587号公報に示されているレン
ズは、非対称性が強い構成であり、特に倍率色収差、歪
曲収差等の補正が不十分であった。基本的にこのレンズ
は、明るさに有利なゾナー型レンズの後方に負レンズを
付加し、大画角化を図ったものである。そして画角61°
程度でＦ2.8 のレンズを実現しているが、根本的に非対
称性が強いため倍率の色収差及び歪曲収差があまり良好
ではない。また構成枚数が多くレンズ全厚も厚いため、
全体的に大きく、そのうえコスト的にも不十分であっ
た。

【０００８】特開昭50−87322 号公報に示されたテレフ
ォトタイプの広角レンズは、画角61°程度まで抱括し、
４枚乃至５枚とレンズの構成枚数が非常に少なく、レン
ズ全厚も比較的小さい。しかしＦナンバーがＦ4.5 と比
較的暗く、球面収差の補正に有利な空気レンズが存在せ
ず、接合レンズも１つなので収差補正においても球面収
差の補正が不足し、像面弯曲も十分に補正できない。従
って大口径化するには、このままの形状では困難であ
る。

【０００９】特開昭61−15114 号公報に示してあるレン
ズもテレフォトタイプの広角レンズである。これは４群
４枚乃至４群５枚構成の小型で構成枚数が少ないレンズ
タイプである。しかしながら、第１レンズと第２レンズ
が分離されているため、極めて偏心に弱いという欠点を
有していた。また収差的に見ても比較的像面弯曲が大き
く、歪曲収差も比較的大きい。また、倍率の色収差も画
角により差が大きくなる傾向が見られ、低画角の光線と
高画角の光線とで倍率の色収差が反転する場合がある。
さらにコマ収差による色の差（以下、色コマ収差とい
う）が大きく、特に下方コマ収差の色コマ収差が大きい
欠点を有していた。またレンズの空気接触面が比較的多
いのでゴーストやベイリンググレアーには不利であり、
鏡胴も複雑でコスト的に見ても不十分であった。

【００１０】本発明はこの様な従来の問題を解決し、低
コストでコンパクトで高性能な広角レンズを提供するも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】物体側より順に、正レン
ズＬ₁₁と負レンズＬ₁₂の貼り合せからなる物体側に凸面
を向けた接合正レンズの第１レンズ成分Ｌ₁ 、負レンズ
Ｌ₂₁と正レンズＬ₂₂の貼り合せからなる像側に凸面を向
けた接合正レンズの第２レンズ成分Ｌ₂ 、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズの第３レンズ成分Ｌ₃ とから
なり、絞りＳを第１レンズ成分Ｌ₁ と第２レンズ成分Ｌ
₂ との間に設け、以下の条件を満足するものである。

【００１２】ｎ₁₁＞ｎ₁₂ （１） ｎ₂₁＜ｎ₂₂ （２） ｄ₂₁＜ｄ₂₂ （３） 0.005 ≦ｔ₂ ／ｆ≦0.１ （４） 0.03≦ｎ₁₁−ｎ₁₂≦0.35 （５） 0.05≦ｎ₂₂−ｎ₂₁≦0.3 （６） 0.1 ≦ｔ₁ ／ｆ≦0.45 （７） 0.14≦（ｄ₁₁＋ｄ₂₂）／ｆ≦0.5 （８） 0.9 ≦（ｎ₂₂−ｎ₂₁）／（ｔ₂ ／ｆ）≦８ （９） 2.5 ≦ｑ₃ ≦13 （10） 但し、 ｆ ：全系の焦点距離 ｔ₁ ：第１レンズ成分Ｌ₁ の最も像側の面から第２レン
ズ成分Ｌ₂ の最も物体側の面までの軸上空気間隔（絞り
間隔） ｔ₂ ：第２レンズ成分Ｌ₂ の最も像側の面から第３レン
ズ成分Ｌ₃ の最も物体側の面までの軸上空気間隔 ｎ₁₁：第１レンズ成分Ｌ₁ 中の物体側の正レンズのｄ線
に対する屈折率 ｎ₁₂：第１レンズ成分Ｌ₁ 中の像側の負レンズのｄ線に
対する屈折率 ｎ₂₁：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の物体側の負レンズのｄ
線に対する屈折率 ｎ₂₂：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の像側の正レンズのｄ線
に対する屈折率 ｄ₂₁：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の物体側の負レンズの軸
上中心厚 ｄ₂₂：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の像側の正レンズの軸上
中心厚 ｄ₁₁：第１レンズ成分Ｌ₁ の中の物体側の正レンズの軸
上中心厚 ｑ₃ ：第３レンズ成分Ｌ₃ の形状因子 形状因子ｑ＝（ｒ₂ ＋ｒ₁ ）／（ｒ₂ −ｒ₁ ） ｒ₁ ：レンズの物体側の面の曲率半径（ただし非球面の
場合、近軸曲率半径で代用計算する） ｒ₂ ：レンズの像側の面の曲率半径 （ただし非球面の
場合、近軸曲率半径で代用計算する）

【００１３】

【作用】本発明のレンズ構成図の一例を図１に示す。物
体側から順に、正レンズＬ₁₁と負レンズＬ₁₂との貼り合
わせからなる接合正レンズの第１レンズ成分Ｌ₁ と、絞
りＳと、負レンズＬ₂₁と正レンズＬ₂₂との貼り合せから
なる接合正レンズの第２レンズ成分Ｌ₂ と、像面に凸面
を向けた負メニスカスレンズの第３レンズ成分Ｌ ₃ によ
って構成されている。

【００１４】本発明の第１レンズ成分Ｌ₁ 、第２レンズ
成分Ｌ₂を接合レンズにした理由は、第一に色収差の良
好な補正であり、第二にペッツバール和を適切な値に設
定するためである。通常は、絞りＳを挟んで接合レンズ
がある様な対称型レンズ（所謂プロター型、ダゴール型
等）の場合、接合正レンズ中の正レンズの屈折率と負レ
ンズの屈折率の関係は、ルドルフの原理が示す通り、正
接合レンズが２つの場合、一方の正接合レンズを、旧正
接合色消しレンズとして正レンズの屈折率よりも負レン
ズの屈折率の方を高くし、もう一方の正接合レンズを、
新正接合色消しレンズとして負レンズの屈折率よりも正
レンズの屈折率の方を高くするのが、常である。

【００１５】旧正接合色消しレンズは、その接合面が発
散作用を持つために球面収差の補正に効果がある。しか
しペッツバール和が大きくなり、像面湾曲が悪化し、旧
正接合色消しレンズだけでは大画角化は望めなかった。
そこでルドルフの原理に示される通り、もう一方の接合
レンズを新正接合色消しレンズにすることによって、そ
の接合面が収斂作用を持つために、ペッツバール和を小
さくし像面湾曲を良好にする。

【００１６】この結果、画角を広げることが可能になっ
たが、球面収差の補正は新正接合色消しレンズによって
悪化し、大口径化は困難になる。従って、従来のレンズ
タイプでは画角60°を超える明るい広角レンズは、ルド
ルフの原理をもってしても実現することが困難であっ
た。そこで本発明は、基本的にプロター型、ダゴール型
等と同様に絞りＳを挟んで対称に正接合レンズを配置し
て第１レンズ成分Ｌ₁ と第２レンズ成分Ｌ₂ の接合面を
両方共に収斂面とし、大画角化と大口径化を実現させ
た。

【００１７】即ち、負レンズＬ₁₂、Ｌ₂₁よりも正レンズ
Ｌ₁₁、Ｌ₂₂の屈折率が高い接合正レンズにしてペッツバ
ール和を適切な値にし、像面弯曲を補正する。そして第
２レンズ成分Ｌ₂ 中の正レンズＬ₂₂を比較的厚肉化する
ことによって球面収差補正を助ける。そして負メニスカ
スレンズの第３レンズ成分Ｌ₃ を加え、第２レンズ成分
Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ の間の空気間隔間ｔ₂ （いわ
ゆる空気レンズ）によって球面収差を補正する。

【００１８】以上のような構成によって、画角が61°程
度でＦ2.8 クラスのレンズを実現することが可能にな
る。さらに本発明によれば、３群５枚という簡単な構成
であるため空気接触面が少なく、ゴーストやフレアーを
激減できる。従ってベイリンググレアーも激減し、コン
トラストの良好な画像を得ることができ、レンズの鏡胴
の構造も簡単になるため、組み立て作業も極めて単純に
なり製造上も有利になる。よって著しくコストダウンに
なり、コストパフォーマンスの良いレンズが実現でき
る。

【００１９】次に各条件式について説明をする。条件式
（１）及び（２）は第１レンズ成分Ｌ₁ 又は第２レンズ
成分Ｌ₂ の接合正レンズ中の負レンズの屈折率と正レン
ズの屈折率の関係を表わした条件である。この条件式を
満足しない場合、すなわち接合正レンズの第１レンズ成
分Ｌ₁ 及び第２レンズ成分Ｌ₂ 中の正レンズの屈折率よ
りも負レンズの屈折率が大きい場合、本発明の様な簡単
な構成のレンズでは、ペッツバール和が大きな値になる
ため像面弯曲を補正することが困難になり、大画角化が
不可能になる。

【００２０】条件式（３）は、接合正レンズの第２レン
ズ成分Ｌ₂ 中の正レンズＬ₂₂と負レンズＬ₂₁の軸上中心
厚の関係を表わした条件式である。第２レンズ成分Ｌ₂
中の正レンズは厚肉化されることによって、球面収差が
良好になる。そこで本発明においては、接合正レンズ中
の負レンズの中心厚ｄ₂₁よりも正レンズの中心厚ｄ₂₂を
大きくして球面収差の補正を有利にした。この条件式を
満足しない場合、球面収差の補正が不足し好ましくな
い。

【００２１】条件式（４）は第２レンズ成分Ｌ₂ と負メ
ニスカスレンズの第３レンズ成分Ｌ ₃ との空気間隔を決
定する条件式である。この条件式は、第２レンズ成分Ｌ
₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ との間に存在する空気レンズの
効果について表わしている。前述したとおり本発明の第
１レンズ成分Ｌ₁ 及び第２レンズ成分Ｌ₂ の接合面は収
斂作用を持つことから、球面収差の補正が不利である。

【００２２】しかし条件式（２）を満足しつつ、さらに
条件式（４）で規定する第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レン
ズ成分Ｌ₃ との間の像面に対して凸面を向けたメニスカ
ス形状の空気レンズで、球面収差補正をすれば良い。こ
の空気レンズは、屈折力の大小および軸上無限遠光線
（以下、ランド光線という）に対する効果の大小によっ
て球面収差補正の良否が決定する。

【００２３】従って、条件式（４）の上限を上回ると、
第２レンズ成分Ｌ₂と第３レンズ成分Ｌ₃ の間の空気間
隔ｔ₂ が大きくなりすぎ、空気レンズとしての効果が減
少する。また絞りＳから第３レンズ成分Ｌ₃ は、より離
れた所に配置されているため、ランド光線が第３レンズ
成分Ｌ₃ のより光軸に近い部分を通過ために、球面収差
補正の効果が減少し、結果的に大口径化が困難になり、
好ましくない。

【００２４】下限を下回る場合、第２レンズ成分Ｌ₂ と
第３レンズ成分Ｌ₃ との間の空気間隔ｔ₂ が小さくなり
すぎて、斜光線とランド光線との分離が悪化し、結果的
に上方コマ収差等の軸外収差の補正が困難になる。また
第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ とが著しく接
近することになり、レンズの周辺部分で接触し結果的に
周辺光量低下、ひいては機械的に干渉して最大画角を有
する主光線が入射できなくなるので、好ましくない。

【００２５】尚、上限を0.098 にすると、さらに本発明
の効果を発揮することができる。条件式（５）は、接合
正レンズの第１レンズ成分Ｌ₁ 中の正レンズＬ₁₁の屈折
率ｎ₁₁と負レンズＬ₁₂の屈折率ｎ₁₂との差を設定する条
件である。条件式（５）の下限を下回ると、正レンズＬ
₁₁と負レンズＬ₁₂の屈折率の差が減少するため、本発明
のような簡単な構成ではペッツバール和が大きくなり、
像面弯曲が負の方向に変位し、悪化するため好ましくな
い。逆に上限を上回ると、球面収差の補正が、空気レン
ズ等の効果を加えても困難になり好ましくない。そして
結果的に、分散の差も小さくなる傾向にあるので、色収
差の補正も困難になる。

【００２６】さらに本発明の効果を発揮させるに下限を
0.04にすることが望ましい。条件式（６）は第２レンズ
成分Ｌ₂ 中の負レンズＬ₂₁の屈折率ｎ₂₁と正レンズＬ₂₂
の屈折率ｎ₂₂との差を設定する条件である。条件式
（６）の下限を下回ると、条件式（５）の場合と同様に
正レンズＬ₂₂と負レンズＬ₂₁の屈折率の差が減少するた
めに、本発明の様な簡単な構造ではペッツバール和が大
きくなり、像面弯曲が負の方向に変位し悪化し好ましく
ない。逆に上限を上回ると空気レンズ等の効果を持って
しても、球面収差の補正が困難になり大口径化できなく
なり好ましくない。そして結果的に分散の差も減少し、
色収差補正が困難になるので好ましくない。

【００２７】条件式（７）は、第１レンズ成分Ｌ₁ と第
２レンズ成分Ｌ₂ との間の空気間隔即ち、絞り間隔ｔ₁
を定めた条件式である。条件式（７）の下限を下回る
と、絞り間隔ｔ₁ にレンズシャッターやコンパクトカメ
ラ用プログラムシャッター等が機械的に入らなくなるば
かりか、収差的に見ても軸上収差と軸外収差とのバラン
スをとるのが困難になる。そして軸上の色収差及び倍率
の色収差の補正も困難になるため好ましくない。逆に上
限を上回ると絞り間隔ｔ₁ が大きくなり、またレンズ全
厚も大きくなり、特に絞りＳより離れたレンズのレンズ
径が大きくなるため光学系の大型化につながり好ましく
ない。また、レンズ径を無理に小さくすると周辺光量が
低下するため好ましくない。また収差的にも第３レンズ
成分Ｌ₃ が、絞りＳよりも離れる、第３レンズ成分Ｌ₃
や第２レンズ成分Ｌ₂と第３レンズ成分Ｌ₃ との間の空
気レンズの軸上収差、特に球面収差補正の効果が減少し
好ましくない。

【００２８】条件式（８）は第１レンズ成分Ｌ₁ 中の正
レンズＬ₁₁と第２レンズ成分Ｌ₂ 中の正レンズＬ₂₂の中
心厚の合成厚を定めた条件式である。本発明の様な簡単
な構成のレンズの場合、大口径化するためには、球面収
差を良好に補正することが重要である。一般に、接合正
レンズ中の正レンズの中心厚が大きいほど球面収差の補
正を有利にする。従って下限を下回ると、球面収差の補
正が困難になるばかりか、接合された正レンズの縁厚が
極端に少なくなるため、製造上困難になり好ましくな
い。逆に上限を上回ると、レンズ全厚が増大し、レンズ
径も増大するため好ましくない。

【００２９】条件式（９）はレンズのコンパクト化と軸
外収差、特に非点収差及び像面弯曲の補正に関する条件
である。条件式の下限を下回る時、との２通りの場
合が考えられる。 第２レンズ成分Ｌ₂ 中の正レンズＬ₂₂と負レンズＬ
₂₁の屈折率の差が非常に小さい場合。 第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ との間の
空気間隔ｔ₂ が非常に大きい場合。 の場合、ペッツバール和が大きくなり像面弯曲の補正
が困難になり、好ましくない。そしての場合、空気レ
ンズの効果が減少し球面収差の補正が困難になるばかり
か、レンズの全厚が大きくなる。そのため第３レンズ成
分Ｌ₃ のレンズ径が大型化し、コンパクト化に反する。
またコストアップにもつながり、好ましくない。

【００３０】逆に上限を上回る時、との２通りの場
合が考えられる。 第２レンズ成分Ｌ₂ 中の正レンズＬ₂₂と負レンズＬ
₂₁の屈折率の差が非常に大きい場合。 第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ との間の
空気間隔ｔ₂ が非常に小さくなる場合。 の場合、球面収差の補正が困難になるばかりか、使用
するガラスの分散の差が少なくなり、色収差の補正が困
難になり好ましくない。そしての場合、絞りＳより離
れたレンズにおいて、軸上と軸外の光線の分離が悪化す
るため、特に上方コマ収差、非点収差及び像面弯曲等の
補正が悪化する。そして第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レン
ズ成分Ｌ₃ が著しく接近し、周辺部で機械的に干渉しあ
い好ましくない。尚、下限値を1.2 とすれば、さらに良
好な結果が得られる。

【００３１】条件（10）は第３レンズ成分Ｌ₃ の形状因
子ｑ₃ を設定した条件である。下限を下まわると、第３
レンズ成分Ｌ₃が像面に凸面を向けた平凹レンズに近い
メニスカスレンズになるため、軸外収差、特に上方コマ
収差及び、非点収差、像面弯曲の補正が困難になる。逆
に上限を上回ると第３レンズ成分Ｌ₃ が、より弯曲した
メニスカスレンズになり、軸外の光線に対して高次の収
差が発生する。そのため、特に上方コマ収差が悪化し、
さらに球面収差にも悪影響を与える。また第３レンズ成
分Ｌ₃の形状が半円に、より近ずき、製造上好ましくな
い。

【００３２】因みに本発明の場合、全長は比較的大きい
が、全厚（第１レンズ成分Ｌ₁ の第１面から第３レンズ
成分Ｌ₃ の最後面までの軸上総厚）を極力短かくする努
力をしている。従って、第３レンズ成分Ｌ₃ のバックフ
ォーカスを小さくし、全長を短かくする様な構造の非対
称性の強い広角レンズとは、全く異なる。非対称性の強
いレンズタイプを使用することによって、全長を無理に
コンパクト化にした結果の収差的な欠点は前記した通り
であり、特に倍率の色収差や、コマ収差の色による差
（色コマ収差）、歪曲収差等の補正に限界があり良好に
補正できない。

【００３３】従って、収差的にも全長を無理に小さくす
ることは不利であり好ましくなく、本発明の様に全厚
（第１レンズ成分Ｌ₁ の第１面から、第３レンズ成分Ｌ
₃ の最後面までの総厚）を極力小さくしてバックフォー
カスが大きくし、その部分を沈胴させてコンパクトにす
る方法が、収差的にも有利である。さらに以下の条件を
満足すれば、より本発明の効果を発揮することが可能で
ある。

【００３４】0.6 ≦｜ｆ₃ ／ｆ｜≦７ （11） 0.2 ≦ｆ₁ ／ｆ_R ≦1.2 （12） 35≦νd ₁₁≦60 （13） 27≦νd ₂₂≦49 （14） ｄ₁₁＞ｄ₁₂ （15） ｒ₂₂＞０ （16） ｜ｒ₂₃｜＞｜ｒ₃₁｜ （17） 但し、 ｆ ：全系の焦点距離 ｆ₁ ：第１レンズ成分Ｌ₁ の焦点距離 ｆ₃ ：第３レンズ成分Ｌ₃ の焦点距離 ｆ_R ：第２レンズ成分Ｌ₂ と第３レンズ成分Ｌ₃ との合
成焦点距離 νd ₁₁：第１レンズ成分Ｌ₁ 中の物体側の正レンズのア
ッベ数 ν₂₂：第２レンズ成分Ｌ₂ 中の像側の正レンズのアッベ
数 ｒ₂₂：第２レンズ成分の接合面の曲率半径 ｒ₂₃：第２レンズ成分Ｌ₂ の最も像側の面の曲率半径 ｒ₃₁：第３レンズ成分Ｌ₃ の最も物体側の曲率半径 条件式（11）は、第３レンズ成分Ｌ₃ の屈折力を設定す
る条件式である。下限を下回ると、第３レンズ成分Ｌ₃
の負の屈折力が弱まることによって、軸外収差の補正、
特に上方コマ収差や非点収差の補正が困難になるばかり
か、結果的に球面収差の補正も困難になり好ましくな
い。逆に上限を上回ると、非対称性が強まるので、倍率
の色収差やコマ収差の色による差（色コマ収差）、歪曲
収差が悪化するばかりか、コマ収差の像高の違いによる
差も増加し好ましくない。

【００３５】条件式（12）は、絞りＳを挟んで前群の第
１レンズ成分Ｌ₁ の屈折力と、後群第２レンズ成分Ｌ₂
と第３レンズ成分Ｌ₃ との合成の屈折力の適切なバラン
スを設定するものである。この下限を下回ると、対称性
が強くなりすぎ、本発明の様な簡単な構成のレンズでは
結果的に球面収差の補正が困難になる。逆に上限を上回
ると、非対称性が強くなり、倍率色収差、色コマ収差、
歪曲等が悪化して好ましくない。

【００３６】条件式（13）、（14）は、第１レンズ成分
Ｌ₁ 及び第２レンズ成分Ｌ₂ 中の正レンズのアッベ数を
定めた条件式である。両条件式とも下限を下回ると、軸
上色収差及び倍率の色収差の補正が困難になる。逆に上
限を上回れば、色収差の補正は良いが、結果的に低屈折
率のガラスしか選択できないので、ペッツバール和を適
切な値にすることが困難になり、さらに他の条件を満足
すると全てのレンズが屈折率の低いガラスで構成される
ため、球面収差の補正も困難になる。

【００３７】条件式（15）は、第１レンズ成分Ｌ₁ 中の
正レンズＬ₁₁と負レンズＬ₁₂の中心厚を定めた条件式で
ある。この条件式を満足しない場合、球面収差が悪化し
好ましくない。条件式（16）は、第２レンズ成分Ｌ₂ の
接合面の曲率半径を定めた条件式である。曲率半径ｒ₂₂
が必ず正の値をとる条件であり、この条件を満足しない
場合、軸上の色収差の補正が困難になる。

【００３８】条件式（17）は第２レンズ成分Ｌ₂ と第３
レンズ成分Ｌ₃ との間の空気レンズの形状を定めた条件
式である。この条件式を満足しない場合、空気レンズの
形状が凹の形状を有するため、空気レンズの球面収差を
補正する能力が減少し球面収差の補正が困難になる。

【００３９】

【実施例】本発明の実施例１、実施例２、実施例３、実
施例４、実施例５のレンズ構成図を図１、図３、図５、
図７、図９に示す。実施例１乃至実施例４は、物体側か
ら順に、正レンズＬ₁₁と負レンズＬ₁₂との貼り合わせか
らなる接合正レンズの第１レンズ成分Ｌ₁ と、絞りＳ
と、負レンズＬ₂₁と正レンズＬ₂₂との貼り合せからなる
接合正レンズの第２レンズ成分Ｌ₂ と、像面に凸面を向
けた負メニスカスレンズの第３レンズ成分Ｌ₃ によって
構成されている。

【００４０】そして実施例５は、物体側から順に、正レ
ンズＬ₁₁と負レンズＬ₁₂との貼り合わせからなる接合正
レンズの第１レンズ成分Ｌ₁ と、絞りＳと、負レンズＬ
₂₁と正レンズＬ₂₂との貼り合せからなる接合正レンズの
第２レンズ成分Ｌ₂ と、像面に凸面を向けた負メニスカ
スレンズの第３レンズ成分Ｌ₃ によって構成され、第３
レンズ成分Ｌ₃ に非球面のプラスティックレンズを用い
た例である。最も像側のレンズ又は最も物体側のレンズ
に非球面を入れることによって像面弯曲や歪曲収差、コ
マ収差の補正を行ない、さらに小型化、低コスト化を可
能にしたものである。

【００４１】尚、第１レンズ成分Ｌ₁ 及び第２レンズ成
分Ｌ₂ 等を非球面にすることによって球面収差をさらに
補正し、大口径化することが、可能であることは言うま
でもない。以下に非球面の式を示す。非球面形状は、光
軸方向にｘ軸、光軸と垂直方向にｙ軸、光の進行方向を
正とし、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ｃ２、Ｃ
４、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ10を各々非球面係数としたとき、

【００４２】

【数１】

【００４３】で表される。

【００４４】以下の表１〜表５に、本発明の各実施例の
諸元の値を掲げる。諸元表中における左端の数字は、物
体側からの順序を表し、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄは
レンズ面間隔、ｎは屈折率、νはアッベ数でｄ線（λ=5
87.6nm）に対する値、ｆは焦点距離、Ｆ_NOはＦナンバ
ー、２ωは画角である。また各収差図において、ｄはｄ
線（λ=587.6nm）、ｇはｇ線（λ=435.8nm）による収差
曲線を示しており、図中における非点収差の点線はメリ
ディオナル像面、実線はサジッタル像面を示す。そして
各実施例の各収差図は、共に広角端から望遠端にわたり
諸収差が極めて良好に補正されており、優れた結像性能
を有している。

【００４５】

【表１】 実施例１の諸元のデータ （条件対応値） （４）ｔ₂ ／ｆ＝0.0417 （５）ｎ₁₁−ｎ₁₂＝0.0998 （６）ｎ₂₂−ｎ₂₁＝0.2016 （７）ｔ₁ ／ｆ＝0.178 （８）（ｄ₁₁＋ｄ₂₂）／ｆ＝0.264 （９）（ｎ₂₂−ｎ₂₁）／（ｔ₂ ／ｆ）＝4.835 （10）ｑ₃ ＝5.59 （11）｜ｆ₃ ／ｆ｜＝1.648 （12）ｆ₁ ／ｆ_R ＝0.53 （13）νd ₁₁＝52.3 （14）νd ₂₂＝45.4

【００４６】

【表２】 実施例２の諸元のデータ （条件対応値） （４）ｔ₂ ／ｆ＝0.0417 （５）ｎ₁₁−ｎ₁₂＝0.0998 （６）ｎ₂₂−ｎ₂₁＝0.2016 （７）ｔ₁ ／ｆ＝0.222 （８）（ｄ₁₁＋ｄ₂₂）／ｆ＝0.194 （９）（ｎ₂₂−ｎ₂₁）／（ｔ₂ ／ｆ）＝4.835 （10）ｑ₃ ＝6.20 （11）｜ｆ₃ ／ｆ｜＝1.674 （12）ｆ₁ ／ｆ_R ＝0.493 （13）νd ₁₁＝52.3 （14）νd ₂₂＝45.4

【００４７】

【表３】 実施例３の諸元のデータ （条件対応値） （４）ｔ₂ ／ｆ＝0.0375 （５）ｎ₁₁−ｎ₁₂＝0.0485 （６）ｎ₂₂−ｎ₂₁＝0.260 （７）ｔ₁ ／ｆ＝0.222 （８）（ｄ₁₁＋ｄ₂₂）／ｆ＝0.192 （９）（ｎ₂₂−ｎ₂₁）／（ｔ₂ ／ｆ）＝6.93 （10）ｑ₃ ＝3.62 （11）｜ｆ₃ ／ｆ｜＝1.013 （12）ｆ₁ ／ｆ_R ＝0.389 （13）νd ₁₁＝55.6 （14）νd ₂₂＝38.1

【００４８】

【表４】実施例４の諸元のデータ （条件対応値） （４）ｔ₂ ／ｆ＝0.0806 （５）ｎ₁₁−ｎ₁₂＝0.1866 （６）ｎ₂₂−ｎ₂₁＝0.1929 （７）ｔ₁ ／ｆ＝0.128 （８）（ｄ₁₁＋ｄ₂₂）／ｆ＝0.417 （９）（ｎ₂₂−ｎ₂₁）／（ｔ₂ ／ｆ）＝2.39 （10）ｑ₃ ＝9.91 （11）｜ｆ₃ ／ｆ｜＝3.16 （12）ｆ₁ ／ｆ_R ＝0.864 （13）νd ₁₁＝46.5 （14）νd ₂₂＝47.5

【００４９】

【表５】実施例５の諸元のデータ （条件対応値） （４）ｔ₂ ／ｆ＝0.0278 （５）ｎ₁₁−ｎ₁₂＝0.2229 （６）ｎ₂₂−ｎ₂₁＝0.1052 （７）ｔ₁ ／ｆ＝0.140 （８）（ｄ₁₁＋ｄ₂₂）／ｆ＝0.245 （９）（ｎ₂₂−ｎ₂₁）／（ｔ₂ ／ｆ）＝3.78 （10）ｑ₃ ＝10.25 （11）｜ｆ₃ ／ｆ｜＝5.17 （12）ｆ₁ ／ｆ_R ＝0.751 （13）νd ₁₁＝43.4 （14）νd ₂₂＝49.5 （第８面 非球面係数） k ＝ 1.00 C2 ＝ 0.00000 C4 ＝-5.35109×10^-5 C6 ＝-1.03543×10^-6 C8 ＝ 2.16419×10^-8 C10＝-4.45970×10^-10 尚、レンズの全厚が小さいので、カメラボディ中に沈胴
する方式をとれば更にレンズの全厚が非常に薄くなる。
また本発明は、35mm判カメラに限らず大判カメラ用レン
ズ等にも使用が可能であり、絞りＳより離れたレンズに
非球面を導入することによって非点収差、コマ収差等の
軸外収差の補正や、さらに小型化が可能であることは、
本発明の実施例より明らかである。また絞りＳ近傍に非
球面を導入することによって、さらに球面収差を補正
し、より大口径化することは一般的な非球面の使用方法
と同様に可能であることはいうまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、コンパクト
なレンズシャッター式カメラやレンジファインダー付カ
メラ等に適用可能な、３群５枚と非常に少ないレンズ構
成枚数で、かつレンズの空気接触面が非常に少なく、フ
レアーやゴーストが極めて少ないＦ2.8 程度の明るい広
角レンズを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のレンズ構成図

【図２】本発明の実施例１の収差図

【図３】本発明の実施例２のレンズ構成図

【図４】本発明の実施例２の収差図

【図５】本発明の実施例３のレンズ構成図

【図６】本発明の実施例３の収差図

【図７】本発明の実施例４のレンズ構成図

【図８】本発明の実施例４の収差図

【図９】本発明の実施例５のレンズ構成図

【図10】本発明の実施例５の収差図

【主要部分の符号の説明】

Ｌ₁ ・・・第１レンズ成分 Ｌ₂ ・・・第２レンズ成分 Ｌ₃ ・・・第３レンズ成分 Ｓ ・・・絞り

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に正レンズＬ₁₁と負レンズ
   Ｌ₁₂との貼り合せからなる物体側に凸面を向けた接合正
   レンズの第１レンズ成分Ｌ₁ 、負レンズＬ₂₁と正レンズ
   Ｌ₂₂との貼り合せからなる像側に凸面を向けた接合正レ
   ンズの第２レンズ成分Ｌ₂ 、像側に凸面を向けた負メニ
   スカスレンズの第３レンズ成分Ｌ₃ とからなり、絞りＳ
   を前記第１レンズ成分Ｌ₁ と第２レンズ成分Ｌ₂ との間
   に設け、以下の条件を満足することを特徴とする小型の
   広角レンズ。 ｎ₁₁＞ｎ₁₂ （１） ｎ₂₁＜ｎ₂₂ （２） ｄ₂₁＜ｄ₂₂ （３） 0.005 ≦ｔ₂ ／ｆ≦0.１ （４） 但し、 ｆ ：全系の焦点距離 ｔ₂ ：第２レンズ成分Ｌ₂ の最も像側の面から第３レン
   ズ成分Ｌ₃ の最も物体側の面までの軸上空気間隔 ｎ₁₁：第１レンズ成分Ｌ₁ 中の物体側の正レンズのｄ線
   に対する屈折率 ｎ₁₂：第１レンズ成分Ｌ₁ 中の像側の負レンズのｄ線に
   対する屈折率 ｎ₂₁：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の物体側の負レンズのｄ
   線に対する屈折率 ｎ₂₂：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の像側の正レンズのｄ線
   に対する屈折率 ｄ₂₁：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の物体側の負レンズの軸
   上中心厚 ｄ₂₂：第２レンズ成分Ｌ₂ の中の像側の正レンズの軸上
   中心厚
2. 【請求項２】 さらに以下の条件を満足することを特徴
   とする請求項１記載の小型の広角レンズ。 0.03≦ｎ₁₁−ｎ₁₂≦0.35 （５） 0.05≦ｎ₂₂−ｎ₂₁≦0.3 （６） 0.1 ≦ｔ₁ ／ｆ≦0.45 （７） 但し、 ｔ₁ ：第１レンズ成分Ｌ₁ の最も像側の面から第２レン
   ズ成分Ｌ₂ の最も物体側の面までの軸上空気間隔（絞り
   間隔）
3. 【請求項３】 さらに以下の条件を満足することを特徴
   とする請求項２記載の小型の広角レンズ。 0.14≦（ｄ₁₁＋ｄ₂₂）／ｆ≦0.5 （８） 0.9 ≦（ｎ₂₂−ｎ₂₁）／（ｔ₂ ／ｆ）≦８ （９） 2.5 ≦ｑ₃ ≦13 （10） 但し、 ｄ₁₁：第１レンズ成分Ｌ₁ の中の物体側の正レンズの軸
   上中心厚 ｑ₃ ：第３レンズ成分Ｌ₃ の形状因子 形状因子ｑ＝（ｒ₂ ＋ｒ₁ ）／（ｒ₂ −ｒ₁ ） ｒ₁ ：レンズの物体側の面の曲率半径（ただし非球面の
   場合、近軸曲率半径で代用計算する） ｒ₂ ：レンズの像側の面の曲率半径 （ただし非球面の
   場合、近軸曲率半径で代用計算する）