JPS5847683B2 - 前群発散系において近写性能を補正する広角レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願の発明は写真用広角レンズで特に近距離にフオーカ
シングする際の収差の悪化を補正するようにしたレンズ
系に関するものである。

一般に写真用広角レンズとしては、バックフォーカスが
長くとれることや広い画面にわたって平坦な像が得られ
ることなどにより、前方発散系と後方収斂系とから成る
レトロフォーカス型広角レンズが広く用いられている。

しかし写真レンズは一般に無限遠の物体に対して収差が
十分補正されるように設計されているために、上記のよ
うなレトロフォーカス型レンズ系を通常のフォーカシン
グと同様にレンズ系全体の繰り出しを行なうことによっ
て近距離にフォー力シングする場合画面中心部から周辺
部にかげて諸収差が悪化してしまう。

この収差の悪化の方向はサジクル方向の非点収差、メリ
デイオナル方向の非点収差はいずれも補正過剰に、また
球面収差は補正不足に向かう性質を有しているが、中で
も特に悪化の著しいのはメリデイオナル方向の非点収差
であり、球面収差などはそれ程悪化しない。

このため、従来このようなレトロフォーカス型レンズの
近距離にフオーカシングする際の収差補正の手段として
は、軸上光線が光軸に平行となる間隔を全体繰り出しと
共に変化させることにより、球面収差にはほとんど影響
を及ぼすことなく軸外収差の崩れのみを補正する方法等
が採用されている。

しかし、これらの方法では、軸上光束が光軸に平行とな
る間隔が通常絞りを含む間隔の近傍にあるため絞りを開
閉するための駆動機構とレンズ間隔を変えて収差を補正
するためのレンズ移動機構とを組合わせて一箇所に設け
る必要性がある。

このため、鏡粋の構造が極めて複雑となり、また鏡粋の
外径が大きくなる等の欠点を有していた。

本発明は上記の色に鑑み、鏡枠の構成が比較的簡単で、
しかも近距離での諸収差の悪化を十分補正することが出
来るレンズ系を提供するものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

前方発散系と後方収斂系とから成るレトロフォーカス型
広角レンズにおいては、絞りは通常後方収斂系内に配設
されている。

そこで、本発明ではレンズ移動機構を絞り駆動機構と分
けて前方発散系側に設けることにより、レンズ鏡粋の構
成の簡単化を実現した。

即ち、レンズ系全体を前方発散系内の１つのレンズ間隔
を境に前群と後群とに分け、レンズ系全体を繰出すとと
もに前群を後群に近づけて近距離へのフォーカシングを
行なう構成として、レンズの移動が前方発散系内で行な
われるようにしたのである。

ここで、上記の前群の移動により近距離にフォーカスす
る際の収差の崩れの補正を可能とするためには、前群お
よび前群と後群とを分けるレンズ間隔が、次のような性
質を有することが必要である。

一般にレンズ系の収差は各レンズの曲率半径、面間隔、
屈折率などを変数とする関数として表現できる。

今、最大偉高におけるメリデイオナル方向の非点収差の
量を（ＡＳＭ）として、特定のレンズ間隔が△ｄだげ変
化したとき（ＡＳＭ）がどの程度変化するかを考えると
、その変化量△（ＡＳＭ）は ａ （ＡＳＭ） と表わされる。

Ｃ一 をメリデイオナルθｄ 方向の非点収差の補正係数と呼べば、これはレンズ間隔
の変化に対する収差の変化量を知る目安とすることがで
きる。

一方、物体距離無限大のときの最大像高におけるノリデ
イオナル方向の非点収差の量を （ＡＳＭ）〜、物体距離有限の近点に対するそれを（Ａ
ＳＭ）近とすれば、全体繰り出し法により近点にフオー
カシングしたときの非点収差の崩れ量Ｄは Ｄ 一Ｃ
（ ＡＳＭ ）近−（ＡＳＭ），ｌｘ）〕と表わされる
。

従って、本発明のように全体繰出しとともに前群を後群
に近づけるようなフォーカシング方法を採用した場合に
は、最終的なメリデイオナル方向の非点収差の崩れ量は
Ｄ＋Ｃ・△ｄとなる。

全体繰出し法に比べて非点収差の崩れ量が小さくなるた
めには、Ｄ＋Ｃ・△ｄがＤより小さくなれば良い。

前群を後群に近づけるとレンズ間隔は狭くなるから△ｄ
は負である。

よって、という条件、即ちノリデイオナル方向の非点収
差の補正係数と非点収差の崩れ量とが同符号であるとい
う条件が満足されれば、全体繰り出し法のみによる場合
よりも非点収差が良好に補正される。

尚、前述のレトロフォーカス型レン４の特性から、前群
を後群に近づけたときに球面収差等の他の収差はあまり
変化しないことが必要である。

このため、前群と後群の間隔はこれらの収差の補正係数
がメリデイオナル方向の非点収差の補正係数に比べて小
さいことが望ましい。

また、本発明においては移動する前群に少なくとも１枚
ずつの凸レンズと凹レンズとを含ませて前群で発生する
収差をなるべく小さくするとともに、前群の合成焦点距
離をｆ移、レンズ系全体の合成焦点距離をｆとしたとき なる条件を満足させて前群の屈折力を比較的弱くしてお
くことにより、前群を移動したときの球面収差等の変動
を小さく仰えるようにしている。

次に上記の考えにもとづいて設計されたレンズ系の数値
例を示す。

実施例 以上の実施例は第１図に示すレンズ系に関するものであ
って間隔としてｄ４が選んであり、物体までの距離が（
１）の時にはｄ４＝３５．０８で又１ｍのとき（β一−
０．０９５）はｄ４＝２４．７７でその時の繰り出し量
は１１．５９である。

又これに対する収差曲線は第２図乃至第４図に示されて
おり、第２図は物体距離が■に対するもの、第３図は物
体距離が１ｍでレンズ系全体を繰り出した場合、第４図
は同じ物体距離で繰り出しと共に前群を後群に近づけた
場合である。

上記の実施例において、第２図Ｂ、第３図Ｂから明らか
なように、（ＡＳＭ）。

Ｏ÷−１．６（ＡＳＭ）近÷１７．３であるからＤ＝１
７．３（−１．６ ） −１ ８．９ｏ一方、間隔ｄ４
の補正係数はＣ ＝ ２． ２であるから、ＣとＤとは
同符号となっている。

そして、無限遠から近点にフオーカシングするときのｄ
４の変化△ｄ＝−１０．３１であるからＤ＋Ｃ・△ｄ＝
１ ８．９＋２．２Ｘ （−１ ０．３ １）３．７８
２となり、上記Ｄの値と比較すれば、全体繰り出しによ
る収差の崩れが前群を後群に近づけることにより補正さ
れていることがわかる。

尚、厳密に言えば補正係数Ｃは定数ではなくｄ４の変化
とともに若干値が変化するため、実施例では第２図Ｂと
第４図Ｂの比較から明らかなように、メリデイオナル方
向の非点収差の崩れ量は約０．１という微小な値にとと
まっている。

また、球面収差、サジクル方向の非点収差、歪曲収差も
変動が少なく良く補正されていることが第２図ないし第
４図より明らかである。

以上の実施例にも見られるように、本発明によれば、レ
ンズ鏡粋の構成を簡単にし、しかも近写性能に優れた広
角レンズを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明広角レンズの１実施例を示す図、第２図
乃至第４図は各実施例の収差状況を示す図であり、各図
においてＡは球面収差、Ｂは非点収差、Ｃは歪曲収差を
示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前方発散系と後方収斂系とから成るレトロフォーカ
   ス型レンズ系において、該レンズ系を上記前方発散系内
   の■つの間隔を境に少なくとも凸レンズと凹レンズを１
   枚ずつ含む前群とその他のレンズを含む後群とに分け、
   上記レンズ系の合成焦点距離をｆ、上記前群の合成焦点
   距離をｆ移、上記間隔のメリデイオナル方向の非点収差
   の補正係数をＣ、上記レンズ系の近距離物点、無限遠物
   点に対するメリデイオナル方向の非点収差の量を夫夫（
   ＡＳＭ）近、（ＡＳＭ）〜としたときの非点収差の崩れ
   量をＤ＝（ （ＡＳＭ）近一（ＡＳＭ）。 〕とするとき、 なる条件を満足する様に成し、上記レンズ系全体を繰り
   出すと共に上記前群を上記後群に近づけることによって
   近距離の撮影においてフオーカシングと共に収差の崩れ
   を補正するようにしたことを特徴とする広角レンズ。