JPH06250080A - 逆望遠型広角写真レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単なレンズ構成であって、物体側に装着され
るフィルターなどのアタッチメントの口径が小さく小型
でありながら高性能化する。 【構成】負のパワ−をもつ物体側レンズ群に含まれる負
レンズのうち、最も物体側の負レンズの像側（絞側）の
空気に接する凹面を、光軸からの距離の増加とともに曲
率が単調に減少する非球面とする。具体的には頂点の基
準曲面を円錐定数κについて、 −１＜κ＜０．８ で表される範囲とし、さらに全系の焦点距離をｆ、非球
面を有する負レンズの焦点距離を−ｆ₁ とし、最も物体
側の面の頂点の接平面での有効直径をφ，半画角をθと
するとき ０・７ｆ ＜ ｆ₁ ＜ ２ｆ φ ＜ ３．３・ｆ・ｔａｎ²θ の条件を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全系の焦点距離よりも
大きなバックフォーカスを有する逆望遠型の超広角レン
ズに関する。

【０００２】

【従来の技術】逆望遠型の広角レンズにおいて、物体側
（前方）の負レンズは焦点距離よりも大きなバックフォ
ーカスを得るために必要であるが、同時に像側（後方）
の正レンズ群に対する画角を減少させて像面の湾曲の補
正やペッツバール和を負の方向に向かわせる作用があ
る。但し、バックフォーカスの焦点距離に対する割合が
あまり大きくないレンズ系においては これら負レンズ
の作用はレンズ系全体の収差補正により結像性能を向上
させる要素となりうる。

【０００３】しかし、相対的に長いバックフォ−カスを
必要とする画角が８０°や１００°のレンズ、あるいは
それ以上のバックフォーカスが必要なレンズ系に於いて
は、負の歪曲収差の発生、ペッツバール和が負となりす
ぎること、またコマ収差の乱れ等悪影響が顕著に現れる
ことはよく知られている。負メニスカスレンズから発生
する負の歪曲を最小限にとどめる為にも、また像面を良
好に保ちかつ瞳の球面収差を小さく抑える観点からも、
主光線がこれら負レンズを最小偏角付近で通過するよう
に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることが
望ましい。しかしこの時負レンズの凹面が原因で負のコ
マ収差が発生する。特に主光線の外側の光に対して大き
な負のコマ収差が発生し、その補正はレンズ設計上大き
な負担となる。

【０００４】これらの多くはレンズ系 特に前方のレン
ズ系を大きくすることで歪曲以外の収差的な困難は軽減
されうる。これはレンズを比例拡大することで、その部
分のペッツバール和の絶対値を小さくすると共に、相対
的に主光線のより近傍の光のみを使ってコマ収差の発生
を小さくするものである。しかし、この方法は原理的に
は歪曲収差を補正することは出来ない。なぜなら歪曲は
割合で示される量であり、画角が同じならばレンズ系を
比例的に拡大しても主光線の相対的な光路が変わらない
ければ歪曲の量は変わらないからである。コマ収差や像
面の正方向の湾曲の補正には有効であっても歪曲の補正
には効果はない。これは広角コンヴァ−ジョン系を想像
すれば理解は容易である。コンバージョン系を拡大して
も倍率も歪曲も変化しないが球面収差やコマ収差は良好
となるからである。

【０００５】つぎに、最も物体側のレンズの形状とアタ
ッチメントサイズについて述べる。レンズ系の物体側に
装着されるフィルターなどのアッタチメントの大きさ
（口径サイズ）は、レンズ各面の有効径とは別に、実用
的なレンズの大きさを決めるものであるから設計上重要
な量である。先に述べた様に負レンズのベンディングは
主光線が最小偏角で通過するように行われることが望ま
しいから、画角の増大と共にベンディングの程度も大き
くなる。つまり先頭の面は物体に対して凸となり、面の
「深さ」が大きくなる。大きな歪曲の発生を防ぐ意味で
負レンズのパワーを小さくすればこの傾向は一層助長さ
れる。アッタチメントサイズは先頭のレンズ面の頂点の
接平面の有効径より小さくはないから、面の「深さ」が
大きくなればレンズの有効径とアッタチメントサイズと
の大きさの差は大きくなる。とくに先頭レンズが負レン
ズの場合には、強いベンディングのために有効径に対し
て曲率半径が小さくなるので、レンズの有効径に比して
アタッチメントサイズがかなり大きくなる欠点も発生す
る。この傾向は画角の増大と共に急速に増大し、ある程
度は原理的な欠点である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この欠点を避けるため
には先頭の負レンズのパワ−を大きくして、先頭の面の
曲率半径を大きくすればよいが、その結果は先に述べた
ようなコマの乱れ等の不都合が発生する。また負レンズ
近くに正レンズを置き歪曲を補正する例も多いが、その
ためにレンズ系の容積は更に増大する傾向をもつ。また
歪曲の補正を目的として、前方の負メニスカスレンズの
凸面を非球面とした系も知られている。これは有効な手
段であるが球面のみで構成された系の補助的な意味しか
もっていないのが実状であり、レンズの有効径に比して
アッタチメントサイズがかなり大きくなる欠点もそのま
ま残る。しかし、この様な手段を採っても、画角が１０
０°あるいはそれ以上のレンズ系の設計は容易ではなく
構成は複雑となる上、レンズ系の容積は光軸方向にもま
た口径方向にも大きくなりがちであった。

【０００７】本発明の目的は、これらの諸問題を解決
し、物体側に装着されるフィルターなどのアタッチメン
トの口径が小さく、小型で高性能の超広角大口径比写真
レンズを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上に述べた様な現象は球
面の曲率が一定であることに原因する。従って負レンズ
の凹面をその曲率を光軸から離れるに従って単調に減少
する曲面とすれば、このような歪曲やコマの発生は軽減
されることとなる。本発明においては、焦点距離よりも
大きなバックフォーカスを得るために前方に配置された
負のパワ−をもつレンズ群に含まれる負レンズのうち、
最も物体側の負レンズの像側（絞側）の空気に接する凹
面を、光軸からの距離の増加とともに曲率が単調に減少
する非球面とすることでこれらの問題を解決するもので
ある。

【０００９】具体的には、絞りより物体側に配置された
負屈折力の第１レンズ群Ｇ₁ と、該第１レンズ群Ｇ₁ と
前記絞りとの間に配置された正屈折力の第２レンズ群Ｇ
₂ と、前記絞りの像側に配置された正屈折力の第３レン
ズ群Ｇ₃ とを有し、全系の焦点距離よりも大きなバック
フォ−カスをもつ逆望遠型広角レンズにおいて、前記第
１レンズ群Ｇ₁ は物体側に凸面を向けた負レンズを有
し、該負レンズの像側の空気に接する凹面は光軸に対し
て回転対称な非球面であり ｘを曲面の頂点からの光軸
方向の距離、ｙを光軸からの距離、Ｃは曲線の頂点での
曲率とし、Ｃ ₄ 、Ｃ₆ ・・・を定数とするとき、前記負
レンズの凹面のメリジオナル断面での非球面形状が、 ｘ＝Ｃｙ²／｛１＋（１−κＣ²ｙ²）^1/2｝＋Ｃ₄ｙ⁴＋Ｃ
₆ｙ⁶＋・・・且つ、 −１ ＜ κ ＜ ０．８ で表される範囲にあり、光軸から離れるに従って曲率が
単調に減少する形状としたものである。

【００１０】

【作用】上記の如き本発明の構成のうち、まず負屈折力
の第１レンズ群Ｇ₁ 中の最も物体側の負レンズの像側凹
面の曲面形状について述べる。レンズは光軸に対して回
転対称であるから、メリジオナル断面の曲線に就いて述
べれば良い。一般に二次曲線は二つの焦点をもち、これ
らが一致したものが円である。二つの焦点が、曲線の同
じ側に在るものが楕円であり、一方が無限遠に在るもの
が放物線であり、互いに曲線の反対側に在るものが双曲
線である。

【００１１】これらの中、光軸からの距離に応じて曲率
が単調に減少するものは円を除いた三つであるが、楕円
の場合には長軸が光軸と一致していなければならない。
また双曲線は、直線の漸近線をもち光軸から充分離れた
所では曲率の変化が少ない。極端に言えば凹の円錐型で
あるから異なった傾きをもった主光線に対する偏角がお
よそ同じになってしまうため、収差補正上は好ましい現
象ではない。このため、大きな画角を持つ広角レンズの
絞りから遠く離れた面すなわち最も物体側の面に導入す
る非球面として、双曲面はあまり適してはいない。但し
漸近線に余り近くない領域ならばこの限りではない。

【００１２】従って、広角レンズの最も物体側の負レン
ズの像側（絞側）凹面に適した曲面は、長軸が光軸と一
致した楕円や放物線であり、更には双曲線の軸に比較的
近い限られた領域となる。非球面の形状を表現する式と
して光学設計において一般に採用されているのは、メリ
ジオナル面内で、 ｘ＝Ｃｙ²／｛１＋（１−κＣ²ｙ²）^1/2｝＋Ｃ₄ｙ⁴＋Ｃ
₆ｙ⁶＋・・・との表現式である。

【００１３】ここで、ｘは光軸方向の距離、ｙは光軸か
らの距離、Ｃは曲線の頂点での曲率、また右辺第一項は
二次曲線を表すものでκはその形状を決める量である。
κが負ならば双曲線、零ならば放物線、零と１とのあい
だならば楕円、κ＝１では円である。また右辺に自乗の
項が追加されていることもあるが、これは第一項と重複
しているから省略しても完全に曲線を表すことができる
から上の式とする。

【００１４】このような非球面の表現式において、κ
は、 −∞ ＜ κ ＜ １ の領域の可能性をもつ。しかし、κが１に近いと円に近
くなり、歪曲収差補正のための非球面としての効果が少
ない。又、−∞近傍では円錐に近い形状となってしまう
からレンズとしては不適当である。したがって本発明
は、κが −１ ＜ κ ＜ ０．８ (1) の範囲であることが歪曲収差の補正を行いつつレンズの
口径を小型にするために有効であることを見出したもの
である。

【００１５】この範囲の下限を外れると、レンズの有効
径内で双曲線の直線部分と見なせる部分が多くなるた
め、レンズ面は円錐に近い形状となりレンズとしては中
心部と周辺部との曲率の差が大き過ぎ、かつ中間部と周
辺部との差も少なくその結果像面の湾曲や歪曲収差の曲
がりが大きくなり、その補正は困難となる。また、上限
を超えて１に近い場合には、上述のごとくレンズ面が円
に近くなり収差補正上の効果が薄い。そして、この非球
面形状においては、負レンズを物体側に凸面を向けたメ
ニスカス形状とするのが実用的である。

【００１６】尚、第二項以降の項がはいると、曲面の形
状は変化し二次曲面では無くなるが、上のκの値から決
まる二つの曲線の間に含まれ、曲率が光軸からの距離に
対して単調に増加する条件の下で高次の項を加え、必要
に応じて曲線を修正しても良い。またこの非球面を持つ
レンズの物体側の面に高次の項を加えてもよいことは無
論である。

【００１７】画角が７５°を越えるような従来の逆望遠
広角レンズ系においては、負屈折力の第１レンズ群Ｇ₁
での負の歪曲収差を補正するため、このレンズ近くに主
として歪曲収差の補正を目的とした正レンズの存在を必
要とするものが殆どであった。つまり、第１レンズ群Ｇ
₁ 中に正負のレンズを組合せて配置することよって歪曲
収差が補正され、しかも負のパワ−を持つレンズ群を構
成している。しかし、これは必要な負のパワ−を正のパ
ワ−で打ち消すことであるから本質的に不経済でありそ
の結果より大きな口径のレンズが必要となっていた。

【００１８】上述した本願発明の如き非球面形状の凹面
を持った負レンズにおいては、負の歪曲収差の発生を軽
減するため、負レンズのもつパワ−を正レンズで打ち消
す必要がより少ない。つまり、従来の球面系を中心とす
る広角レンズにおける正負のレンズの組合せが持つ作用
を、一個の負レンズで担うことが可能となる。また、前
方（物体側）の負レンズからの負のコマ収差の発生が球
面系に比して非常に少ないため、収差に決定的な悪影響
を及ぼすことなくそのパワ−の絶対値をより大きくする
ことが可能であり、レンズ系の口径を小さく抑えつつ、
大きなバックフォ−カスを得ることができる。このこと
はまた、負メニスカスレンズの凸面の曲率半径を大きく
することを可能とし、その結果物体側に装着されるフィ
ルターなどのアッタチメントのサイズをより小さくする
ことができる。

【００１９】但し、その反面ペッツヴァ−ル和をより負
とする欠点も生じるため、本発明においては、負メニス
カスレンズの焦点距離−ｆ₁ を、全系の焦点距離−ｆに
対して、 ０・７ ＜ ｆ₁ ／ｆ ＜ ２ (2) とすることが望ましい。

【００２０】上限を越えると、収差補正はより有利とな
るが第１レンズ群Ｇ₁ としての負屈折力が弱くなるため
必要な有効径が大きくなり、従って大きなアッタチメン
トサイズが必要となる。また、下限を外れると第１レン
ズ群Ｇ₁ の負屈折力が強くなり過ぎるためペッツバール
和が負に大きくなりすぎてその補正が困難となり、像面
湾曲及び非点収差の良好な補正が難しくなる。そして、
上記条件(1) の上限を1.28とすることとすれば、より広
画角のレンズにおいても第１レンズ群Ｇ₁ の口径を一層
小型に維持するために有利となる。

【００２１】そして、有効直径の小型なレンズとするた
めには、最も物体側の面の頂点の接平面での有効直径を
φ，半画角をθとするとき φ ＜ 3.3・ｆ・ｔａｎ²θ (3) の条件を満たす構成とすることが望ましい。次に絞りを
含む後方レンズ群について述べる。後方レンズ群は前述
のとおり、絞りを挟んで正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ と
同じく正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃とを有している。絞
りより物体側の第２レンズ群Ｇ₂ は、正屈折力を有し、
軸上色補正については補正不足の傾向を持つ。これは最
も物体側に位置する負屈折力の第１レンズ群Ｇ₁ で発生
しがちな倍率色収差の補正を行ううえで有利である。ま
た球面のみで構成された従来の広角レンズでは、物体側
の負屈折力レンズ群は正の像面湾曲を発生する傾向にあ
り、これは主光線の外側に入射する光線のコマ収差が負
となることにも原因がある。したがって、このコマ収差
を正の方向に修正すると共に像面を負の方向に補正する
等の大きな作用をもつのがこの第２レンズ群Ｇ₂ であ
る。従来のレンズ系では前方の負レンズを大きな形状と
する、正レンズのパワ−を大きくする、また物体側に強
く凸面を向けてベンディングした形状にするなどの方策
が採られている。

【００２２】本発明による上記の如き凹面の非球面を用
いることにより、負屈折力の第１レンズ群Ｇ₁ での負の
コマ収差の発生は少なくなり、逆に正のコマ収差を発生
する場合も多くなる。従って、絞りの前方の第２レンズ
群Ｇ₂ は負のコマ収差を発生させて、第１レンズ群Ｇ₁
での正のコマ収差を補正する構造とせなばならぬ場合が
多くなる。これは後述する本願発明の実施例に見るよう
に、負の屈折力を持つ貼り合わせ面、その他従来知られ
ている当業者が容易に適用できる技術の範囲で実現可能
である。またこの手法は例えば負の屈折力を持つ貼り合
わせ面の様にペッツバール和が正の方向に向かうように
作用し、負の屈折力をもつ前群のペッツバール和を負に
向かわせる作用を打ち消して、全体の収差を良好に保つ
作用を同時に持つことが多い。また球面系のみからなる
場合に較べて負となりがちな球面収差の補正にも有効で
ある。

【００２３】次に絞りの後ろ側に位置する第３レンズ群
Ｇ₃ について述べる。絞りの後方に位置するレンズ群
は、球面収差、色収差、また主光線の内側に入射する光
のコマ収差を補正するために、正負の各一個以上、少な
くとも２個のレンズを含む必要がある。レンズの全系が
より明るくなればこの群はより多くのレンズを必要とす
ることは無論である。また主光線の内側に入射する光線
が内方コマ収差となりがちな性質を補正し像面を平坦に
するために、空気に接した像側に凹の面が在ることが望
ましく、またこの面とそれに続く面によって作られる空
気レンズは両凸形状であることが望ましい。

【００２４】そして、上記の如き本発明の構成におい
て、Ｆナンバー2.0 以下という明るさを維持するために
は、絞りより像側の第３レンズ群Ｇ₃ 中に非球面を設け
ることが好ましい。開口に依存する球面収差を補正する
ためには、第３レンズ群Ｇ₃ の最も物体側、すなわち絞
りに近い位置ほど有効である。また、軸外収差の補正作
用も兼ねる場合には、絞りよりやや像側に非球面を設け
ることが有効である。この場合の非球面は頂点での基準
曲面は球面が有効である。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。以下の実施例はいずれも焦点距離
よりも大きなバックフォーカスを有するものである。以
下の数値実施例においては、物体側からｉ面（ｉ＝１．
２．３，・・・）の曲率半径をｒ_i 、第ｉ面と第（ｉ＋
１）面との光軸上の面間隔をｄ_i 、第ｉ面と第（ｉ＋
１）面との間の媒質のｄ線に対する屈折率をｎ_di、第ｉ
面と第（ｉ＋１）面との間の媒質のアッベ数をν_di（た
だし、空気の屈折率及びアッベ数は空欄）として表す。
この場合、最後の面の面間隔ｄ_i がバックフォーカスで
あり、第１面のレンズの有効直径が全系の最大有効直径
である。

【００２６】本発明による第１実施例は第１図のレンズ
構成図に示すとおり、物体側から順に負屈折力の第１レ
ンズ群Ｇ₁ 、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ 、絞りＳ、正
屈折力の第３レンズ群Ｇ₃ から構成されている。第１レ
ンズ群Ｇ₁ は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ₁ から構成され、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ は物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとの貼
合せから成る貼合せ正レンズＬ₂ と貼合せからなる弱い
屈折力のＬ₃ から構成されている。また、正屈折力の第
３レンズ群Ｇ₃ は物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズＬ₄ と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと負
メニスカスレンズとの貼合せから成る正レンズＬ₅ 、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₆ 及び像側によ
り強い曲率の面を向けた正レンズＬ₇ とから構成されて
いる。

【００２７】第１実施例のレンズ諸元及び非球面に関す
る値は以下のとおりである。

【００２８】

【表１】 （第１実施例） 焦点距離ｆ＝100.000 Ｆナンバー 1.8 画角 2θ＝ 84.0 ° ｉ ｒ_i ｄ_i ｎ_di ν_di 1 166.398 10.000 1.6968 55.6 2 50.119 35.000 3 226.840 12.500 1.62041 60.1 4 75.799 70.833 1.74950 35.2 5 −798.914 3.000 6 607.693 7.500 1.74950 35.2 7 77.846 25.000 1.71300 53.9 8 − 1430.331 29.167 9 317.550 8.333 1.75692 31.6 10 164.697 10.417 11 − 1178.677 25.833 1.64006 60.0 12 − 64.710 7.500 1.75520 27.6 13 −129.205 0.833 14 −392.316 12.500 1.74810 52.3 15 −158.645 0.833 16 48325.827 12.500 1.69680 55.6 17 −370.156 158.342 （非球面に関する値） 第２面 κ＝ 0.527 Ｃ₄ ＝ 0.47689×10^-7 Ｃ₈ ＝０ Ｃ₆ ＝０ Ｃ₁₀＝０ 第13面 κ＝ 1.000 Ｃ₄ ＝ 0.21013×10^-7 Ｃ₈ ＝０ Ｃ₆ ＝-0.26774×10^-11 Ｃ₁₀＝０ ｆ₁ ／ｆ＝−1.067 φ＝ 172.5＝2.13ｆ・tan²θ 上記第１実施例の諸収差図を第２図に示す。この収差図
から、画角８４°でＦナンバー1.8 という明るさを有し
つつ、最も物体側レンズＬ₁ の口径が小さい構成である
にもかかわらず、極めて優れた結像性能を有しているこ
とが明らかである。

【００２９】本発明による第２実施例も、第３図のレン
ズ構成図に示すとおり、物体側から順に負屈折力の第１
レンズ群Ｇ₁ 、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ 、絞りＳ、
正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃ から構成されている。第１
レンズ群Ｇ₁ は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ₁ から構成され、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ は物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズ
と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの３枚の貼
合せから成る貼合せ正レンズＬ₂ と物体側により強い曲
率の面を向けた正レンズＬ₃ から構成されている。ま
た、正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃ は両凸正レンズと両凹
負レンズとの貼合せ正レンズＬ₄ 、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズＬ₅ 、像側により強い曲率の面を向
けた正レンズＬ₆ 及び両凸正レンズＬ₇ とから構成され
ている。

【００３０】第２実施例のレンズ諸元及び非球面に関す
る値は以下のとおりである。

【００３１】

【表２】 （第２実施例） 焦点距離ｆ＝100.000 Ｆナンバー 2.0 画角 2θ＝ 84.0 ° ｉ ｒ_i ｄ_i ｎ_di ν_di 1 214.393 6.161 1.63246 63.8 2 49.452 31.626 3 324.095 9.858 1.80411 46.5 4 65.635 62.020 1.66755 42.0 5 −102.654 8.215 1.58913 61.1 6 −774.419 0.411 7 131.479 36.555 1.56883 56.0 8 − 5039.657 15.813 9 253.995 32.037 1.67003 47.1 10 −176.610 10.268 1.78470 26.1 11 133.906 10.884 12 −361.549 12.322 1.60311 60.6 13 − 96.530 0.821 14 4517.619 11.090 1.58913 61.1 15 −227.130 0.411 16 636.648 8.625 1.56384 60.7 17 −817.920 158.852 （非球面に関する値） 第２面 κ＝ 0.430 Ｃ₄ ＝ 0.99719×10^-7 Ｃ₈ ＝０ Ｃ₆ ＝０ Ｃ₁₀＝０ ｆ₁ ／ｆ＝−1.016 φ＝ 180 ＝2.22ｆ・tan²θ 上記第２実施例の諸収差図を第４図に示す。この収差図
から、画角８４°でＦナンバー2.0 という明るさを有し
つつ、最も物体側レンズＬ₁ の口径が小さい構成である
にもかかわらず、極めて優れた結像性能を有しているこ
とが明らかである。

【００３２】本発明による第３実施例も、第３図のレン
ズ構成図に示すとおり、物体側から順に負屈折力の第１
レンズ群Ｇ₁ 、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ 、絞りＳ、
正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃ から構成されているが、画
角は 100°に達する超広角レンズである。第１レンズ群
Ｇ₁ は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁か
ら構成され、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ は物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの貼合
せから成る貼合せ正レンズＬ₂ と物体側により強い曲率
の面を向けた正レンズＬ₃ から構成されている。また、
正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃ は像側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズと同じく像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとの貼合せ正レンズＬ₄ 、両凸レンズと両凹レ
ンズとの貼合せレンズＬ₅ 、像側により強い曲率の面を
向けた正レンズＬ₆ 及び両凸正レンズＬ₇ とから構成さ
れている。

【００３３】第３実施例のレンズ諸元及び非球面に関す
る値は以下のとおりである。

【００３４】

【表３】 （第３実施例） 焦点距離ｆ＝100.000 Ｆナンバー 2.8 画角 2θ＝100.0 ° ｉ ｒ_i ｄ_i ｎ_di ν_di 1 453.027 9.783 1.63246 63.8 2 59.783 46.196 3 351.331 54.348 1.80411 46.5 4 68.542 43.478 1.59507 35.5 5 − 1142.440 0.543 6 137.125 65.217 1.60717 40.3 7 ∞ 11.960 8 −434.445 21.739 1.58913 61.1 9 − 55.435 8.152 1.80218 44.7 10 −107.065 13.315 11 763.587 22.283 1.54739 53.5 12 −114.098 6.522 1.80384 33.9 13 258.109 9.783 14 −282.179 16.304 1.62041 60.1 15 −100.419 0.543 16 2717.390 15.217 1.62041 60.1 17 −203.516 205.125 （非球面に関する値） 第２面 κ＝ 0.000 Ｃ₄ ＝ 0.15574×10^-6 Ｃ₈ ＝０ Ｃ₆ ＝０ Ｃ₁₀＝０ ｆ₁ ／ｆ＝−1.089 φ＝ 245 ＝1.73ｆ・tan²θ 上記第３実施例の諸収差図を第６図に示す。この収差図
から、画角 110°という超広画角でＦナンバー3.5 の明
るさを有しつつ、最も物体側レンズＬ₁ の口径が小さい
構成であるにもかかわらず、極めて優れた結像性能を有
していることが明らかである。

【００３５】第４実施例も、第６図のレンズ構成図に示
すとおり、物体側から順に負屈折力の第１レンズ群
Ｇ₁ 、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ 、絞りＳ、正屈折力
の第３レンズ群Ｇ₃ から構成されているが、画角は 100
°に達する超広角レンズである。第１レンズ群Ｇ₁ は物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁ から構成さ
れ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂ は物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズと両凸正レンズと負レンズとの３
枚の貼合せから成る貼合せ正レンズＬ₂ と両凸正レンズ
Ｌ₃ から構成されている。また、正屈折力の第３レンズ
群Ｇ₃ は正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズとの貼合せ正レンズＬ₄ 、正レンズと負レンズとの
貼合せレンズＬ₅ 、像側により強い曲率の面を向けた正
レンズＬ₆ 及び両凸正レンズＬ₇ とから構成されてい
る。

【００３６】第４実施例のレンズ諸元及び非球面に関す
る値は以下のとおりである。

【００３７】

【表４】 （第４実施例） 焦点距離ｆ＝100.000 Ｆナンバー 3.5 画角 2θ＝110.0 ° ｉ ｒ_i ｄ_i ｎ_di ν_di 1 320.261 9.804 1.77279 49.5 2 73.529 63.331 3 281.045 25.393 1.80411 46.5 4 84.479 103.555 1.60342 38.0 5 − 92.924 13.072 1.69680 55.6 6 − 2241.584 0.654 7 220.832 36.601 1.60342 38.0 8 −466.738 13.072 9 1289.284 27.451 1.60342 38.0 10 − 67.218 15.686 1.77279 49.5 11 −280.933 13.072 12 − 1293.096 19.551 1.57501 41.4 13 − 71.895 9.804 1.80518 25.3 14 494.693 9.150 15 −236.968 20.915 1.58913 61.1 16 − 90.196 0.654 17 1669.346 23.529 1.56384 60.7 18 −162.792 248.439 （非球面に関する値） 第２面 κ＝ 0.312 Ｃ₄ ＝ 0.34757×10^-8 Ｃ₈ ＝０ Ｃ₆ ＝０ Ｃ₁₀＝０ ｆ₁ ／ｆ＝−1.257 φ＝ 295 ＝1.45ｆ・tan²θ 上記第４実施例の諸収差図を第８図に示す。この収差図
から、画角 110°という超広画角でＦナンバー3.5 とい
う明るさを有しつつ、最も物体側レンズＬ₁ の口径が小
さい構成であるにもかかわらず、極めて優れた結像性能
を有していることが明らかである。

【００３８】

【発明による効果】以上述べたように本発明によれば、
実施例に見るごとく、画角８４°〜１１０°という超広
画角でＦナンバー1.8 に達する明るさを有し、小型でし
かも収差の良好に補正された広角写真レンズを得ること
ができる。そして、物体側の負レンズ群中に従来主とし
て歪曲収差の補正を目的とした配置されていた正レンズ
を必要とすることなく簡単なレンズ構成が可能となり、
前玉口径の小型化と相まってレンズの容積をより小さく
し、レンズの軽量化にも寄与するものである。しかも本
発明による非球面においては、コマ収差が良好に補正可
能であるため、広角レンズでしばしば不足する画面周辺
部での光量も充分に確保することができるという効果も
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のレンズ構成図。

【図２】本発明の第１実施例の諸収差図。

【図３】本発明の第２実施例のレンズ構成図。

【図４】本発明の第２実施例の諸収差図。

【図５】本発明の第３実施例のレンズ構成図。

【図６】本発明の第３実施例の諸収差図。

【図７】本発明の第４実施例のレンズ構成図。

【図８】本発明の第４実施例の諸収差図。

【符号の説明】

Ｇ₁ ・・・負屈折力の第１レンズ群 Ｇ₂ ・・・正屈折力の第２レンズ群 Ｇ₃ ・・・正屈折力の第３レンズ群 Ｓ・・・・絞り

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絞りより物体側に配置された負屈折力の第
   １レンズ群Ｇ₁ と、該第１レンズ群Ｇ₁ と前記絞りとの
   間に配置された正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂と、前記絞
   りの像側に配置された正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃ とを
   有し、全系の焦点距離よりも大きなバックフォ−カスを
   もつ逆望遠型広角レンズにおいて、前記第１レンズ群Ｇ
   ₁ は物体側に凸面を向けた負レンズを有し、該負レンズ
   の像側の空気に接する凹面は曲率が光軸から離れるに従
   って単調に減少しかつ光軸に対して回転対称な非球面で
   あり、ｘを曲面の頂点からの光軸方向の距離、ｙを光軸
   からの距離、Ｃは曲線の頂点での曲率とし、Ｃ₄ 、Ｃ₆
   ・・・を定数とするとき、前記負レンズの凹面のメリジ
   オナル断面での非球面形状が、 ｘ＝Ｃｙ²／｛１＋（１−κＣ²ｙ²）^1/2｝＋Ｃ₄ｙ⁴＋Ｃ
   ₆ｙ⁶＋・・・且つ、 −１ ＜ κ ＜ ０．８ で表される範囲にあることを特徴とする逆望遠型広角レ
   ンズ。
2. 【請求項２】前記逆望遠レンズの全系の焦点距離をｆ、
   前記非球面を有する負レンズの焦点距離を−ｆ₁ とする
   とき ０・７ｆ ＜ ｆ₁ ＜ ２ｆ φ ＜ ３．３・ｆ・ｔａｎ²θ の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の逆望遠
   型広角レンズ。
3. 【請求項３】前記非球面を有する負レンズの最も物体側
   面の頂点での接平面での有効直径をφ，半画角をθとす
   るとき、 ０・７ｆ ＜ ｆ₁ ＜ ２ｆ φ ＜ ３．３・ｆ・ｔａｎ²θ の条件を満たすことを特徴とする請求項２記載の逆望遠
   型広角レンズ。