JPH02139513A - トリプレット型レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、トリプレット型レンズに関する。このトリプ
レット型レンズは種々の光学系に利用できるが、特にビ
デオ用撮影レンズとして好適に利用できる。

［従来の技術］ ３群３枚構成のトリプレット型レンズは種々知られてい
る。このようなトリプレット型レンズをビデオ用撮影レ
ンズ等として使用し、撮像素子として１７２インチの固
体撮像素子を結像面に用いると、結像範囲が最大でφ８
Ｉｌｌａ＋程度となり、半画角を２４度とすると焦点距
離にして約９ｍ＋＋＋どなる。

従来から知られているカメラ用やスキャナー用のトリプ
レット型レンズをこれにあてはめて見ると、歪曲収差が
大きくなったり、あるいは歪曲収差とともに非点隔差も
大きくなり性能が著しく低下する。この原因の一つは屈
折力の配分上、全系の焦点距離ｆと、第１．第２群の合
成焦点Ｄ　ａＩ　ｒ　ｓ　、　ｘの比ｆ＃１、２を負と
し、且つその絶対値を大きくしている点にある。上記ｆ
／ｆｒ、ｘを比較的小さくしたものとして特開昭４８−
９０５２１号公報開示のレンズがあるが、この例でも、
ｆ／ｆ＋、ｚの値は−０，２程度となっている。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ ＦＮＯが４より大きいトリプレット型レンズではペッツ
バール和を小さくするために、上記ｆ／ｆ１．ｘを負と
し、且つその絶対値を大きくするが、上記絶対値を大き
くするほどコマ収差が発生する１通常、ＦＮＯが４より
小さいレンズでは、開口効率を小さくすることによりコ
マ収差の悪化を防いでいる。

本発明は、ＦＮＯを３．５．半画角を２４度とし、最周
辺の開口効率を７５％以上と大きくとり、光量が多いに
も拘らず性能が良好で、中心から周辺まで平坦な像面を
有しており、高コントラストの像を得られる、新規なト
リプレット型レンズの提供を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 以下１本発明を説明する。

本発明のトリプレット型レンズは、物体側から像側へ向
かって第１乃至第３群を順次配備してなる。

第１、第４、第７図に示すように、第１群は、曲率半径
部なる面を物体側に向けた両凸レンズＩＯ１第２群は、
曲率半径部なる面を像側に向けた両凹レンズ１２、第３
群は両凸レンズ１４である３群３枚構成であり、第２群
の両凹レンズ１２と第３群の両凸レンズ１４との間に絞
り１３を有する。

第１群の焦点距離をｆ１、第１．第２群の合成焦点距離
をｆ１、２．全系の焦点距離をｆ、第１群の屈折率をｎ
１、第１群と第２群の面間隔をｄ２、第２群の厚さをｄ
、とするとき、これらは （Ｉ）　　　　　１．６４　　＜　ｆｌｆ、　＜　１．
９６（ＩＩ）　　　　　　　　　０．１５５　　＜　　
ｆ／Ｌ、ｚ　　＜　　０−２０６（ＩＩＩ）　　　　　
　　　１．７９　　　＜　　　ｎ＋　　＜　　１．９０
（ｍ　　　　　　　　　Ｏ，０７７？＜　　（ｄ、＋ｄ
、）／ｆ　　＜　　０．０９２４なる条件を満足する。

［作　　用］ 上記条件（Ｉ）は第１群の屈折力の範囲を定めたもので
、ペッツバール和を小さくするためにはｆｌｆ、が大き
な値をとるのが良く、このため第１群は両凸形状となる
。上限を越えるとペッツバール和が小さくなり過ぎて画
角が狭くなり、周辺部のメリジオナル光線が負になる。

また、下限を越えると非点隔差が大きくなり周辺の性能
が低下する。

条件（ＩＩ）は、コントラストの良い像を得るためのも
のである。即ち、ペッツバール和を小さくするには、条
件（ＩＩ）のパラメーターｆ／Ｌ、ｚを負とし、その絶
対値を大きくするのが通常であるが、本発明では、条件
（ＩＩ）に示すように上記パラメーターの値を正とし、
物体高を負としたときに入射する上光線が大きくフレヤ
ーとなることを防いでいる。

このため半画角２４度の最周辺で開口効率を大きくして
もフレヤーとならず、コントラストの良い像が得られる
。

条件（ＩＩ）の上限を越えるとサジタル、メリジオナル
光線ともに負となる傾向を示し、下限を越えるとコマ収
差を生じ、また歪曲収差が負で大きくなる。

条件（ＩＩＩ）は、第１群の屈折率の範囲を定めたもの
である。第１群の屈折率は大なる方が良いが、上限を越
えるとアツベ数の大きいガラスが無い。

またアツベ数の小さいガラスでは色収差の補正が出来な
い。下限を越えるとペッツバール和が大きくなって、条
件（ＩＩ）の下限に近づきコマ収差のフレヤーを生ずる
ため、開口効率を減少せざるを得なくなる。

条件（ＩＶ）は、サジタル光線とメリジオナル光線を最
周辺まで一致させ、非点隔差を小さくするための条件で
あり、上限を越えるとメリジオナル光線がサジタル光線
より負となり、下限を越えると逆になる。従って条件（
ｍの範囲が適当である。

［実施例］ 以下、具体的な実施例を３例挙げる。

これら実施例は、本発明のトリプレット型レンズをビデ
オ撮影用レンズとして使用した例である。

各実施例を示す第１図、第４図、第７図において、符号
１０，１２．１４はそれぞれ第１．第２．第３群を示し
、符号１３は絞りを示す。また、符号２０は口−パスフ
ィルター、符号３０はカラーフィルター符号４０は固体
撮像素子の窓ガラスを示す。

第１図、第４図、第７図に示すように、各面の曲率半径
をｒｉ（ｉ：ＯＩ、０２，１−１１）　、面間隔をｄｉ
（ｉ＝０１．０２，１〜１０）、屈折率をｎ＊（ｊ”ｏ
、１〜５）、アツベ数をνｓ　（ｊ＝（Ｌ　１〜５）と
する。

また、ｆをもって全系の焦点距離（ｄ線）、ωをもって
半画角、Ｐをもってペッツバール和、ＡＥヲもって最大
像高における開口効率を表す。

実施例１ １　：　３．５　、ｆ＝９．００　、ω＝２４度、ＡＥ
＝８８％、Ｐ＝０．３８゜ｆ／Ｌ”１．７９．　ｆ／ｆ
＋、ｘ＝０．１７６、（ｄｚ＋ｄ３）／ｆ＝０．０８８
！　　　ｒｔ　　　　　ｄ＋　　　　ｊ　　　ｎｊ　　
　　ｖｊｏｌ　　　φ　　　　１．０　　０　１．５１
６３３　６４．１０２　　　Ｃｏ１．０ １　　４．２８８　　１，９１３　１　１．８３４８１
　４２．７２−１５５．８０７　　０．１８３ ３　−１４．０１７　　０．６０９　２　１．７２８２
５　２８．５４　　３．６８８　　０．５０６ ５　　　絞り　　　　０．５１５ ６　　　　１１．５４５　　　１．３０７　　３　　１
．７７２５０　　４９．６７　　　−１０．７３２　　
　１．０ ８　　　　　ｃｏ　　　　　　１．６　　　４　　１．
５２７００　　６４．０９　　　　　ｏｏ　　　　　　
　　２，０１０　　　　ｏｏＯ，７５１，５１６３３６
４，１この実施例１に関する収差図を第２図、第３図に
示す。

実施例２ １：３．５．ｆ＝９．００．　（ＩＪ　＝２４度、ＡＥ
＝７６％、Ｐ＝０．３９゜ｆ／ｆ、＝１．７２．　ｆ／
ｆ１．２＝０．１６３　、（ｄ２＋ｄ、）／ｆ＝０．０
８１８ｒム　　　　ｄｉ　　　　ｊ　　　ｎｊｖ３Ｃ−
）　　　　　１．０　　０　１．５１６３３　６４．１
ｏｏ１．０ ４．３８Ｂ　　　２．３６０　１　１．８０４００　４
６．６−７４．９６０　　０．１６０ −１２．１２０　　０．５７６　２　１．７１７３８　
２９．５３．７４７　　０．５０６ 絞り　　　　０．４５２ １０．５４５　　１．２３１　３　１．７７２５０　４
９．６７　　　−１０．７１１　　　１．０ ８　　　　０３　　　　　　１．６　　　　４　　１．
５２７００　　６４．０９　　　　０ｏ２．０ １０　　　　ｏｏ　　　　　　　Ｏ，７５１，５１６：
１３　　６４．１１１　　　　Ｃｘ） この実施例２に関する収差図を第５図、第６図に示す。

実施例３ １：３．５．ｆ＝９．ｏｏ、ω＝２４度、ＡＥ＝９３％
、Ｐ＝０．３６゜ｆ／Ｌ”１．８７．　ｆ／ｆユ、ｚ＝
０．１９７　、（ｄｘ＋ｄａ）／ｆ：ｏ、０８７１ｉ　
　　ｒｉ　　　　　ｃｔｌ　　　　ｊ　　　ｎＪ　　　
　ｖｊｏｌ　　　（、）　　　　　１，０　　０　１，
５１６３３　６４．１０２　　　ω　　　　１．０ １　　４．３４９　　１．７４３　１　１．８８３００
　４０．８２−１５０．６６４　　０．１７６ ３　−１４．７４３　　０．６０８　２　１．７４０７
７　２７．８４　　３．６１１　　０．５２８ ５　　　絞り　　　　０．５１１ ６　　１３．００９　　１．４４７　３　１．７７２５
０　４９．６７　　−１０．３２６　　１．０ ８　　　　ｏｏ　　　　　　ｔ、ａ　　　　４　　１．
５２７００　　６４．０９　　　　ｏｏ２．０ １０　　　（Ｘ）　　　　　　０．７　　　５　　１．
５１８３３　　６４．１１１　　　の この実施例３に関する収差図を第８図、第９図に示す。

各収差図でＹ′は像高を示し、被写体距離２．５ｍに於
ける値である。

各実施例とも色収差が少なく、最大像高まで非点隔差が
ない。またコマ収差のフレヤーが無いので高いコントラ
ストを有しており、中心から周辺まで結像面が平坦であ
る。

また、各実施例に於いてローパスフィルター２０、カラ
ーフィルター３０、窓ガラス４ｏの面間隔を変えても性
能に変化はない。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規なトリプレット型レンズを提
供できる。このレンズは上述の如き構成を有し、ＦＮＯ
が３．５と明るく、半画角が２４度と広角で、最周辺の
開口効率が７５％以上と大きく、光量が多いにも拘らず
性能が良好で中心から周辺まで平坦な像面を有しており
、高コントラストの像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１を示す光学系配置図、第２図と第３
図は、実施例１に関する収差図、第４図は、実施例２を
示す光学系配置図、第５図と第６図は、実施例２に関す
る収差図、第７図は、実施例３を示す光学系配置図、第
８図と第９図は、実施例３に関する収差図である。 １０１、、第１群、１２．１、第２群、１３．１、絞り
、　１４．１、第ち２図 （寅万芭４列４） １：、３．５ ダ′＝４θｒ ノ°＝４θ／２ 形δ　図 （突り覧ゲ・ｊイ） 正弦重性 り メリジオナ１し］マ吠蔓 サソ゛ゲルコマ収差

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側から像側へ向かって第１乃至第３群を順次配備し
   、第２、第３群間に絞りを有してなり、第１群は、曲率
   半径小なる面を物体側に向けた両凸レンズ、第２群は、
   曲率半径小なる面を像側に向けた両凹レンズ、第３群は
   両凸レンズである３群３枚構成であって、 第１群の焦点距離をｆ＿１、第１、第２群の合成焦点距
   離をｆ＿１＿，＿２、全系の焦点距離をｆ、第１群の屈
   折率をｎ＿１、第１群と第２群の面間隔をｄ＿２、第２
   群の厚さをｄ＿３とするとき、これらが （ I ）１．６４＜ｆ／ｆ＿１＜１．９６ （II）０．１５５＜ｆ／ｆ＿１＿，＿２＜０．２０６（
   III）１．７９＜ｎ＿１＜１．９０ （IV）０．０７７７＜（ｄ＿２＋ｄ＿３）／ｆ＜０．０
   ９２４なる条件を満足することを特徴とするトリプレッ
   ト型レンズ。